MX2014006916A - Aparato y metodo para proporcionar informacion de productos. - Google Patents

Aparato y metodo para proporcionar informacion de productos.

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MX2014006916A
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Grant Edward Striemer
Mathias Amann
Jonathan Livingston Joyce
Jordan Todorov Bourilkor
Mark Wayne Morrow
Jose Tadeo Vegara De Castro
Stephan James Andreas Mieschkat
Michael Franke
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Gillette Co
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Abstract

Un sistema sensor comprende una etiqueta. La etiqueta comprende al menos un chip de radiofrecuencia y una primera antena. El chip comprende un elemento de memoria, el elemento de memoria comprende almacenamiento eléctrico de una palabra codificada binaria que comprende al menos un bit, y terminales de salida. La etiqueta comprende, además, al menos un sistema polimérico conductor dispuesto en comunicación eléctrica con al menos un terminal de salida del chip y adaptado para cambiar el estado eléctrico en asociación con un cambio predeterminado en un ambiente del sistema polimérico conductor. La primera antena se dispone en comunicación eléctrica con el(los) terminal(es) de salida del chip y el sistema polimérico conductor.

Description

APARATO Y MÉTODO PARA PROPORCIONAR INFORMACIÓN DE PRODUCTOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a sistemas y métodos para determinar información acerca de un producto. La invención se refiere, particularmente, a la interrogación a distancia de la información del producto y el uso posterior de la información adquirida.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conocen los productos de consumo que tienen una vida útil definida en términos del consumo de los productos. La vida útil puede considerarse como uno o más eventos asociados con el consumo de al menos una porción de la cantidad útil de los productos. La información asociada con el ambiente de uso de los productos y/o la cantidad de productos usados y que permanecen disponibles puede existir, pero puede ser, además, generalmente, inaccesible para el consumidor típico de los productos. Lo que se necesita es un sistema y método para extraer información relevante del producto de una manera que la información sea fácilmente accesible y usable por el consumidor.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN En un aspecto, un sistema sensor comprende una etiqueta. La etiqueta comprende al menos un chip de radiofrecuencia y una primera antena. El chip puede ser un chip activo o un chip pasivo. El chip comprende un elemento de memoria, el elemento de memoria comprende almacenamiento eléctrico de una palabra codificada binaria que comprende al menos un bit, y terminales de salida. La etiqueta comprende, además, al menos un sistema polimérico conductor dispuesto en comunicación eléctrica con al menos un terminal de salida del chip y adaptado para cambiar el estado eléctrico en asociación con un cambio predeterminado en un ambiente del sistema polimérico conductor. La primera antena se dispone en un circuito que comprende, además, el chip y el sistema polimérico conductor.
En un aspecto, un método para determinar la información de un producto incluye las etapas de: proporcionar un producto que comprende una etiqueta, y un interrogador adaptado para detectar la radiación asociada con los datos de la etiqueta; interrogar el estado de la etiqueta; interpretar el estado de la etiqueta; y proporcionar una salida asociada con el estado interpretado de la etiqueta. La etiqueta comprende una memoria digital que almacena los datos asociados con el producto.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Otras características y beneficios de la presente invención serán más fácilmente evidentes mediante la consideración de las figuras.
La Figura 1 muestra una representación esquemática de una modalidad de la invención.
La Figura 2 muestra una representación esquemática de una modalidad de la invención.
La Figura 3 muestra una representación esquemática de una modalidad de la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Definiciones: El siguiente texto presenta una descripción amplia de numerosas y diferentes modalidades de la presente invención. La descripción es solo ilustrativa y no describe cada modalidad posible ya que eso no sería práctico, o tal vez sería imposible, y se entiende que cada característica, componente, composición, ingrediente, producto, etapa o metodología descrita en la presente descripción se puede suprimir, combinar o sustituir, en todo o en parte, por cualquier otra característica, componente, composición, ingrediente, producto, etapa o metodología descrita en la presente descripción. Podrían implementarse varias modalidades alternativas mediante el uso de la tecnología actual o la desarrollada con fecha posterior a la fecha de presentación de esta patente, lo cual también estará comprendido dentro del alcance de las reivindicaciones.
Además debe comprenderse que, a menos que un término esté expresamente definido en esta patente con la frase "Como se usa en la presente, el término ' ' se define por este medio para referirse a ..." o una frase similar, no se pretende limitar el significado de ese término, ya sea explícita o implícitamente, más allá de su significado literal y evidente, y ese término no deberá interpretarse como limitado en alcance sobre la base de cualquier declaración hecha en cualquier sección de esta patente (que no sea la redacción de las reivindicaciones). Ningún término es esencial para la presente invención a menos que se indique de esa manera. En la medida que cualquier término citado en las reivindicaciones incluidas al final de esta patente se mencione en esta patente de modo que concuerde con un solo significado, esto se hace solamente para mayor claridad de manera de no confundir al lector y no se pretende que el término de esa reivindicación esté limitado, implique o de cualquier otro modo tenga ese único significado. Por último, a menos que un elemento de las reivindicaciones se defina por mención de la palabra "significa/se refiere a" y una función sin la mención de cualquier estructura, no se pretende que el alcance de cualquier elemento de las reivindicaciones sea interpretado conforme a la aplicación del Título 35 del U.S.C., Artículo 112, párrafo sexto.
En un aspecto, un sistema sensor comprende una etiqueta. La etiqueta puede comprender una o más capas de tintas conductoras y tintas no conductoras impresas sobre un sustrato. Los materiales de sustrato ilustrativos incluyen: películas de polímeros, papel, materiales dieléctricos de permisividad alta y material FR-4. Las estructuras de múltiples capas pueden comprender capas parciales de material no conductor que separa al menos porciones de las capas conductoras. Las capas conductoras ilustrativas incluyen tintas de cobre y plata. La etiqueta comprende al menos un chip de radiofrecuencia, una primera antena dispuesta como un circuito sobre una tarjeta, moneda o incrustación. Las combinaciones ilustrativas de chip/primera antena incluyen los números de modelo: RI-I03-112A-03 (13.56 MHz), y RI-INL-R9QM (134.2 kHz), o modelo TRF7970A, cada uno disponible de Texas Instruments, Dallas, TX. La antena puede estar en la forma física de una bobina o un dipolo, o puede comprender un componente conductor de un producto o envase en comunicación eléctrica con el resto de la etiqueta. La combinación chip/primera antena puede integrarse en una etiqueta unitaria disponible de Kovio, San José, CA. La etiqueta comprende, además, un sistema polimérico conductor en comunicación eléctrica con el chip y la antena.
El suministro de energía necesario para la etiqueta puede proporcionarse mediante la energía recolectada del circuito RFID porque la corriente necesaria está en el intervalo de microamperios. La energía recolectada puede almacenarse con un elemento tal como un condensador para ser usada por la etiqueta en un momento posterior.
El sistema sensor comprende, además, al menos un sistema polimérico conductor. El polímero conductor puede comprender un recubrimiento polimérico configurado de manera que el recubrimiento deja de ser conductor en el momento o después que se expone a una descarga o cambio ambiental de un tipo predeterminado. Los cambios ambientales ilustrativos incluyen: cambios de humedad, exposición a la humedad, exposición a químicos particulares o propiedades químicas tales como pH, cambios en temperaturas ambientales, etc. Alternativamente, el sistema polimérico puede comprender un recubrimiento polimérico que se convierte en conductor en el momento o después de la descarga ambiental. El sistema polimérico conductor puede usarse para formar porciones del circuito de la etiqueta que incluyen cables de entrada o de salida o la antena o una porción de antena.
En una modalidad, el cambio ambiental produce un cambio en las dimensiones del sistema polimérico mediante dilatación o encogimiento debido al cambio en el ambiente.
La configuración del circuito de la etiqueta puede configurarse para proporcionar retroalimentación positiva o negativa en asociación con la descarga ambiental de conformidad con el tipo de sistema polimérico usado y la configuración física de los elementos del circuito.
En una modalidad, el circuito se configura con una separación en el circuito de manera que cuando un elemento adicional está ausente, el circuito se abrirá y cualquier esfuerzo para interrogar la etiqueta no producirá ninguna salida de la etiqueta. En esta modalidad, la separación puede cubrirse mediante un sistema polimérico que es conductor hasta la descarga lo que produce una etiqueta que cambiará de estado de legible a no legible en el momento o después de producirse la descarga ambiental (la etiqueta se apaga, lo que se considera una retroalimentación negativa). Alternativamente, la separación puede recubrirse con un sistema polimérico que cambia de no conductor a conductor en respuesta al cambio ambiental (la etiqueta se vuelve legible, lo que se considera una retroalimentación positiva para la descarga).
En una modalidad, la etiqueta puede configurarse con un sistema polimérico configurado de manera que la descarga alterará el estado de la etiqueta de apagado a encendido mediante el uso del sistema polimérico conductor a no conductor, o del estado encendido al estado apagado mediante el uso del sistema polimérico que pasa del estado encendido al estado apagado en el momento o después de que se produce la descarga En esta modalidad, el sistema polimérico puede disponerse como un recubrimiento a través de dos piernas del circuito y es efectivo para acortar esas piernas juntas y acortar el resto del circuito. Como un ejemplo, si el recubrimiento se dispone a través de dos cables desde el chip a la antena, el recubrimiento conductor acortará el circuito de manera que después de la interrogación, el chip no recibirá energía y el interrogador no recibirá salida de la etiqueta. En el momento o después de la descarga, el recubrimiento pasará del estado encendido al estado apagado y eliminará el corte en el circuito y permitirá que la energía pase desde la antena al chip lo que producirá una etiqueta legible.
En una etiqueta que tiene un recubrimiento polimérico dispuesto de manera similar pero que usa el polímero que pasa de no conductor a conductor en el momento o después de la descarga, la etiqueta pasará del estado encendido, antes de la descarga, al estado apagado, en el momento o después de la descarga.
Además, es posible configurar una etiqueta más elaborada que comprende chips duales y antenas duales, o chips duales y una sola antena, en donde la primera combinación chip-antena pasará del estado encendido al estado apagado mientras que la segunda combinación chip-antena pasará del estado apagado al estado encendido en el momento o después de que la etiqueta se somete a una sola descarga ambiental. Para aliviar la carga asociada con la fabricación de este sistema de etiquetas, un par de chip antena puede comprender una separación mientras que el otro comprende un recubrimiento a través del par antena cable. En esta configuración, el mismo sistema polimerico puede disponerse tanto en la separación como en los cables de la antena para lograr una etiqueta legible de estado dual independientemente del polímero seleccionado.
Alternativamente, la etiqueta dual puede comprender pares idénticos de combinaciones de chip-antena y la diferencia en el estado legible puede lograrse al recubrir una combinación chip-antena con un polímero que cambia del estado encendido al estado apagado en el momento o después de la descarga, mientras se recubre la segunda combinación de chip-antena con un polímero que cambiará del estado apagado al estado encendido en el momento o después de que se produce la descarga.
El sistema polimérico que pasa del estado encendido al estado apagado en el momento o después de la descarga comprende una matriz polimérica y un relleno conductor. En el momento o después de la descarga, el polímero tiene la capacidad de expandirse hasta aproximadamente 120 % - 140 %, o más, de su volumen original. La expansión puede no ser, y no debe ser instantánea para que la funcionalidad de la etiqueta sea útil. La descarga debe ser lo suficientemente prolongada para que el sistema polimérico reaccione mediante la absorción del líquido o la humedad de la descarga que resulta en el cambio en la conductividad.
El sistema polimérico puede comprender una solución de agua, Tritón X-100, alcohol polivinílico y escamas de cobre recubiertas con plata. La solución puede aplicarse a las porciones de las etiquetas anteriormente descritas y se coloca en una cámara de desecante para secar el recubrimiento sobre la etiqueta.
El sistema polimérico puede configurarse para que se expanda en presencia de agua, humedad o, alternativamente, para permanecer estable en presencia de agua mientras cambia de estado en presencia de líquidos no acuosos en el ambiente.
En un aspecto, el sistema polimérico puede comprender una solución de tricloroetileno, polietileno co-acetato de vinilo, y escamas de cobre recubiertas de plata. La solución se coloca sobre la etiqueta como se describió, anteriormente, y se seca.
El sistema polimérico puede configurarse, además, de tal manera que cambiará su estado de no conductor a conductor en el momento o después de la descarga. Nuevamente, el cambio puede no ser y no debe ser instantáneo para que sea útil. En este aspecto, el sistema polimérico puede comprender agua, alcohol polivinílico y cloruro de sodio dispuestos como un recubrimiento. Aunque no es, inicialmente, conductor, después de la exposición a la humedad o agua, los electrolitos se vuelven solubles en el polímero que se dilata y producen un recubrimiento ahora conductor.
La etiqueta puede leerse mediante el uso de un protocolo de radiofrecuencia tal como el protocolo de Near Field Communications (NFC). Cuando la etiqueta se interroga o lee, el circuito de la etiqueta se acciona. Después, la memoria de la etiqueta se lee por un interrogador.
El intervalo de frecuencia de comunicaciones relevantes de la etiqueta puede ser HF, UHF u otros intervalos de frecuencia adecuadamente seleccionados según lo determine la necesidad específica de la etiqueta en términos del ambiente previsto y los usos de la etiqueta.
El sistema sensor puede comprender, además, un interrogador. El interrogador comprende una fuente de energía y una segunda antena adaptada para generar radiación electromagnética que comprende una frecuencia de resonancia de la primera antena, y un receptor adaptado para detectar radiación electromagnética y desmodular la radiación detectada que extrae los datos incorporados de la radiación detectada. El lector RFID de Bluetooth™, número de modelo 223012, disponible de GAO RFID, de Toronto Canadá, ilustra una forma de interrogador. El interrogador modelo 223012 tiene la capacidad de interrogar la etiqueta de radiofrecuencia y determinar el estado de la memoria de la etiqueta y, por lo tanto, extraer la información asociada con la salida del sensor o sensores relacionados con el ambiente de la etiqueta. El 223012 comprende, además, un enlace de comunicaciones de red secundaria que usa el protocolo de comunicaciones de Bluetooth™ para transmitir la información extraída de la etiqueta a un dispositivo secundario o interrogador secundario, tal como una computadora o teléfono inteligente habilitado con Bluetooth™. El interrogador secundario puede analizar, además, la información relacionada con el estado de la etiqueta y/o el ambiente de las etiquetas y proporcionar una salida asociada con una etiqueta particular y/o estado de ambiente de la etiqueta. El interrogador puede comprender, además, un elemento de visualización tal como una pantalla LCD o LED para visualizar una salida asociada con la información de etiqueta analizada. El interrogador puede comprender, además, uno o más sensores para para determinar la información asociada con el ambiente del interrogador. Los sensores pueden incluir: sensores de temperatura, humedad y aceleración. El interrogador puede comprender, además, una o más cámaras que permiten la captura de imágenes asociadas con un producto, la etiqueta o el ambiente. El interrogador puede comprender una capacidad de posicionamiento global que permite que el interrogador determine y comparta información relacionada con la ubicación geográfica del interrogador.
En un aspecto, el teléfono inteligente puede servir como el único interrogador. En este aspecto el teléfono inteligente puede interrogar a la etiqueta y, de esa manera, determinar la información de la memoria de la etiqueta. El interrogador puede analizar o, de cualquier otra manera, interpretar la información y puede crear una salida. La salida puede proporcionarse a un usuario del sistema a través de una salida de audio, salida visual, salida de háptico o combinaciones de estos. El interrogador puede usar las entradas de los sensores o los sistemas del teléfono inteligente, que incluyen la información y el análisis disponible de un recurso de red. Los teléfonos inteligentes ilustrativos adecuadamente configurados para funcionar como un sistema interrogador incluyen: el Acer™ E320 Liquid Express, el Blackberry™ Bold™ 970, disponible de Research In Motion de; el Casio IT-800; el Google Nexus 7™, disponible de Google, Inc. Mountain View Ca.; el HTC Desire C™, disponible de HTC of; el LG Optimus Elite; el Motorola Droid™ Razr™, disponible de Motorola; el Nokia 700; el Panasonic BizPad™; y el Samsung Galaxy S Advance™.
En un aspecto, el sistema sensor puede incluir un producto. El término "producto(s)" se usa en el sentido más amplio y se refiere a cualquier producto, grupo de productos, servicios, comunicaciones, entretenimiento, ambientes, organizaciones, sistemas, herramientas, y lo similar. Por ejemplo, un ejemplo de un grupo de productos son los productos de uso personal y de uso doméstico, tales como los usados por una persona, familia u hogar. Los ejemplos de una lista representativa y no limitante de categorías de productos dentro del grupo de productos de uso personal y de uso doméstico incluyen antitranspirantes, productos para el cuidado del bebé, colonias, productos comerciales (que incluyen productos de consumo orientados al consumidor analógicos de mercado comerciales, industriales y mayoristas), cosméticos, desodorantes, productos para el cuidado de vajilla, productos para la protección femenina, productos para el cuidado del cabello, color de cabello, productos para el cuidado de la salud, productos para la limpieza del hogar, productos para lavandería, productos para el cuidado bucal, productos de papel, productos para el aseo personal, artículos absorbentes desechables, productos para la nutrición y la salud de animales, fármacos con receta médica, fragancias de prestigio, productos para el cuidado de la piel, alimentos, bocadillos y bebidas, productos para el cuidado de telas especiales, productos para afeitar y otros productos para el manejo del crecimiento del cabello, aparatos pequeños, dispositivos y baterías, servicios tales como corte de cabello, tratamientos de belleza, tratamientos de spa, servicios médicos, dentales y oftalmológicos, lugares de entretenimiento tales como teatros, estadios, así como servicios de entretenimiento tales como cine, o espectáculos de cine, obras teatrales y eventos deportivos. Varias formas de producto pueden incluirse dentro de cada una de estas categorías de producto.
Algunas formas de productos y marcas ilustrativas se describen en la página web de The Procter & Gamble Company, www.pq.com, y las páginas vinculadas encontradas en ella. Debe comprenderse que la presente invención, además, contempla productos de consumo que son parte de categorías de productos distintas a aquellas listadas anteriormente y que las formas y marcas de productos alternativos distintas a aquellas descritas en el sitio web mencionado anteriormente también están comprendidas en la presente invención.
Los productos ilustrativos en la categoría de lavandería incluyen detergentes (que incluyen formas en polvo, líquida, en tabletas, y otras formas), blanqueo, acondicionador, suavizante, productos antiestática, y renovadores de prendas (incluidos los renovadores de prendas líquidos y toallitas suavizantes para secadoras). Los ejemplos ilustrativos en la categoría de cuidado bucal incluyen dentífricos, hilo dental, cepillos de dientes (que incluyen los cepillos manuales y los cepillos eléctricos), enjuagues bucales, productos para el cuidado de las encías, productos para blanquear los dientes, y otros productos para el cuidado de los dientes. Los productos para la protección femenina ilustrativos incluyen paños, tampones, productos interlabiales y toallitas protectoras. Los productos para el cuidado del bebé ilustrativos incluyen pañales, protectores, baberos, protectores para cambiar al bebé y para la cama y jabón para manos y espuma para el baño.
Los productos para el cuidado de la salud ilustrativos incluyen laxantes, suplementos de fibra, analgésicos orales y tópicos, productos para el tratamiento gastrointestinal, productos respiratorios y para la tos/resfriados, productos para suministrar calor y productos para purificación del agua. Los productos de papel ilustrativos incluyen papel higiénico, toalla de papel, y toallas faciales. Los productos de cuidado para el cabello ilustrativos incluyen champús, acondicionadores (incluidas las formas para enjuagar y sin enjuague), y auxiliares de estilizado. Los productos ilustrativos para el cuidado del hogar incluyen productos para el barrido, productos para la limpieza de pisos, productos para la limpieza de pisos de madera, productos antibacterianos para la limpieza de pisos, aromatizantes de telas y de ambientes, y productos para el lavado de autos. Los productos para el cuidado de la piel incluyen, pero no se limitan a, limpieza corporal, limpiadores faciales, loción para las manos, humectantes, acondicionadores, astringentes, productos exfoliantes, productos para microdermoabrasión y peeling, productos rejuvenecedores de la piel, productos antienvejecimiento, mascarillas, productos de protección contra los rayos UV, y algodones para el cuidado de la piel, toallitas, discos, ropa, sábanas, implementos y dispositivos (con o sin composiciones para el cuidado de la piel).
Otros grupos de productos incluyen, pero no se limitan a: artículos deportivos, de entretenimiento (libros, películas, música, etc), oftalmológicos, y productos médicos y de primeros auxilios para consumo en el hogar, entre otros.
La etiqueta puede fijarse al envase del producto, tal como el envase primario de un producto líquido o un producto granulado. La etiqueta puede sumergirse o flotar sobre la superficie de un líquido envasado o un producto granulado. La etiqueta puede incorporarse dentro del producto, tal como dentro de un artículo absorbente desechable tal como dentro de un pañal para el propósito de detectar una descarga en el núcleo absorbente del pañal. La etiqueta puede colocarse sobre la superficie del producto en sí.
Se cree que el ajuste de la antena de la etiqueta a la forma de la superficie externa del producto produce un sistema en donde la comunicación entre el interrogador y la etiqueta puede ser omnidireccional y alcanzable en varios ángulos entre el interrogador y la etiqueta.
Uno de los problemas asociados con la creación de un dispositivo de comunicación para varios productos se produce cuando el dispositivo de comunicación se usa en cuerpos electromagnéticamente conductores. Los principios de propagación de radio de espacio libre no se aplican cerca de los cuerpos de conductividad alta. Adicionalmente, el rendimiento de la antena se degrada en gran medida cuando las antenas se colocan cerca de metales. Por lo tanto, la colocación simple de una etiqueta RFID en una batería o en un objeto con un cuerpo conductor puede no lograr el efecto deseado, por ejemplo, la recolección de energía y/o la transferencia de datos. Particularmente, este problema no se limita a baterías recargables/ desechables. Por ejemplo, una lata de gel de afeitar, espuma, etc., o un envase que comprende una película metalizada, podría experimentar los mismos problemas debido a la conductividad del recipiente. Generalmente, una etiqueta RFID junto a un cuerpo metálico disminuye el acoplamiento de la señal entre el lector y la etiqueta en 10x.
Una forma de evitar los efectos derivados de la proximidad del metal a la antena es evitar que el campo electromagnético entre en el metal. Por ejemplo, la separación de la antena y la superficie de metal mediante la colocación de un material con propiedades electromagnéticas y dimensiones adecuadas entre ellas puede desviar el campo electromagnético alrededor del cuerpo metálico/conductor del producto. Las propiedades del material desviador dependen del metal exacto que se usa y la frecuencia de RFID. El desviador magnético aisla, eficazmente, la etiqueta de la lata. Una separación efectiva se puede conseguir, además, con una separación llena de aire entre los materiales.
En un aspecto, un método para determinar información de un producto comprende las etapas de: proporcionar un producto que comprende una etiqueta como se describió anteriormente. La etiqueta comprende al menos un chip de radiofrecuencia y una primera antena. El chip comprende un elemento de memoria, el elemento de memoria comprende almacenamiento eléctrico de una palabra codificada binaria que comprende al menos un bit, y terminales de salida. La etiqueta comprende, además, al menos un sistema polimérico conductor dispuesto en comunicación eléctrica con al menos un terminal de salida del chip y adaptado para cambiar el estado eléctrico en asociación con un cambio predeterminado en un ambiente del sistema polimérico conductor. La primera antena se dispone en un circuito que comprende, además, el chip y el sistema polimérico conductor.
El método incluye, además, proporcionar un interrogador adaptado para detectar la radiación asociada con los datos de la etiqueta. El interrogador puede ser un lector de protocolo RF o NFC acoplado con una capacidad Bluetooth™ como se describió anteriormente, o un teléfono inteligente u otro dispositivo de computación que comprende un lector de protocolo RF o NFC.
El interrogador puede usarse para determinar el estado actual de la etiqueta mediante el uso de un protocolo de comunicación RF tal como el protocolo NFC. El interrogador puede interpretar los datos recibidos de la etiqueta mediante el uso de una aplicación de software escrita para ese propósito.
En un aspecto, el interrogador puede incorporar un módulo de comunicación de red secundaria que genera en el dispositivo la capacidad de enviar y recibir datos a través de un teléfono celular u otras redes que incluyen un área local o redes wifi. En tal aspecto, el interrogador puede transmitir los datos recibidos de la etiqueta y/o un análisis de los datos de la etiqueta. La aplicación de software del interrogador puede analizar los datos de la etiqueta para determinar si se necesita la reposición del producto asociado con la etiqueta o para proyectar cuando se necesitará la reposición a la luz de la historia del uso del producto establecido a través de una serie de interrogaciones de la etiqueta. En este aspecto la aplicación puede usarse para consumar la compra del producto adicional a través de la red. La aplicación puede usarse, además, para ofrecer al usuario productos relacionados para comprar u ofrecer otros productos que no se relacionan, directamente, con el producto.
El sistema y los métodos pueden usarse para proporcionar información del evento asociada con productos de consumo. El sistema puede incorporarse dentro de un producto absorbente tal como un pañal o un producto para el cuidado femenino de manera que el sistema polimérico interaccionará con los fluidos absorbidos que alteran el estado de la etiqueta y que permiten que el usuario del método detecte el estado alterado de la etiqueta. La etiqueta del sistema puede configurarse como parte de un envase en contacto con el producto envasado de manera que el uso y el consumo del producto llevarán a eliminar el producto en contacto con el sistema polimérico, cambiar el estado de la etiqueta y permitir la detección de este evento y cambio de estado.
En una modalidad, un circuito puede configurarse con dos elementos de antena que se separan mediante una separación. En ausencia de un material de relleno conductor de la separación, las antenas no se acoplan. El diseño de las antenas puede ser tal que una primera antena conectada con el resto de la etiqueta, es insuficiente para accionar, adecuadamente, la etiqueta cuando se interroga. La combinación de las dos antenas y un elemento de relleno de acoplamiento de la separación puede ser suficiente y llevará a una interrogación exitosa de la etiqueta que indica la presencia del material de relleno de la separación de interés.
En una modalidad, una separación de circuito puede llenarse, parcialmente, con un elemento polimérico adaptado para expandirse en presencia de un cambio ambiental adecuado. Un polímero, tal como poli(pirrol), poli(acetileno), o poli(anilina) puede usarse para llenar, parcialmente, una separación de circuito. Después de la exposición del polímero expuesto a un ambiente que comprende un solvente que tiene un parámetro de solubilidad similar al del polímero de la etiqueta, el polímero de la etiqueta se dilatará, llenará la separación y completará el circuito, de esta manera la etiqueta estará operativa debido al cambio ambiental.
Ejemplos de recubrimientos: Se desarrolló un recubrimiento de polielectrolito con contenido alto de sal como se describe a continuación: Se llenó un frasco con 10 mi de agua desionizada ultrafiltrada. Se añadió 1.1688 gramos de cloruro de sodio al frasco y se mezcló con una barra de agitación magnética a temperatura ambiente hasta que la sal disuelta resultó en una solución de sal 2 molar. Cuando el sistema tuvo un aspecto claro, se añadió 0.3 gramos de alcohol polivinílico. Se calentó la solución hasta 90 °C y se permitió que el polímero entre en la solución. Cuando el sistema tuvo un aspecto claro, estuvo listo para aplicarlo a la superficie mediante el uso de puntas de pipetas de 10 microlitros y se eliminó aproximadamente 1-2 milímetros de las puntas. La pipeta se configuró a 5 microlitros y la solución de polímero callente se aplicó al área de interés en la etiqueta RFID. Después, el sistema se colocó en una cámara de desecante y se dejó secar a temperatura ambiente durante la noche.
Un recubrimiento polimérico resistente a químicos se desarrolló como se describe a continuación. Se llenó un frasco con 9 mi de agua desionizada ultrafiltrada. Se usó un frasco separado para añadir 0.1 gramos de tritón X100 a 10 mililitros de agua desionizada ultrafiltrada para obtener una solución al 1 % en peso. Se añadió 1 mililitro de la solución de Tritón X-100 al 1 % en peso a los 9 mililitros del agua desionizada ultrafiltrada para obtener una solución de Tritón X-100 al 0.1 % en peso. Se añadió 0.3 gramos de alcohol polivinílico a la solución de Tritón X-100 al 0.1 % en peso, añadir (PM menor y % mayor de hidrólisis hacen que el sistema responda, más rápidamente, que el PM más alto y % menor de hidrólisis). Se calentó la solución hasta 90 °C y se permitió que el polímero entre en la solución. Cuando el sistema tuvo un aspecto claro, se añadió 0.1 gramos del relleno conductor de cobre recubierto con plata (AgCU550), disponible de Ferro Electronic Materials Systems, de Mayfield Heights, OH. La solución se sometió a ultrasonido (modo de desgasificar, nivel 5) durante 5 minutos. El sistema se aplicó a la superficie mediante el uso de puntas de pipeta de 10 microlitros y se eliminó aproximadamente 1-2 milímetros de las puntas. La pipeta se configuró a 5 microlitros y la solución de polímero caliente se aplicó al área de interés en la etiqueta RFID. Después, el sistema se colocó en una cámara de desecante y se dejó secar a temperatura ambiente durante la noche.
Se desarrolló un segundo recubrimiento polimérico resistente a químicos diseñado para responder no al agua, sino a otras sustancias químicas ambientales como se describe a continuación. Se llenó un frasco con 10 mi de tricloroetileno. Se añadió 0.6 gramos de [poli(etileno co-acetato de vinilo] al frasco. Se mezcló la solución a temperatura ambiente hasta que el polímero se incorporó en la solución. Cuando el sistema tuvo un aspecto claro, se añadió 0.2 gramos del relleno conductor de cobre recubierto con plata (AgCU550). El sistema se aplicó a la superficie mediante el uso de puntas de pipeta de 10 microlitros y se eliminó aproximadamente 1 -2 milímetros de las puntas. La pipeta se configuró a 5 microlitros y la solución de polímero caliente se aplicó al área de interés en la etiqueta RFID. Después, el sistema se colocó en una campana de humo y se dejó secar a temperatura ambiente durante la noche.
Se desarrolló un sistema polimérico resistente a químicos diseñado para responder solo a un ambiente que tiene un pH dentro del intervalo objetivo como se describe a continuación: El método puede usar talco como el agente antiadherente y citrato de trietilo como el plastificante o PlasACRYL HTP20 como el agente antiadherente/plastificante. En un vaso de 200 mi, se añadió 41.7 mi de Eudragit L30 D-55, disponible de Evonik Industries, Essen, Alemania a 57 mi de agua desionizada, 14.6 mi de PlasACRYL HTP20, disponible de Evonik Industries, y 4.3 gramos del relleno conductor de cobre recubierto con plata (AgCU550). La solución se mezcló con una barra de agitación magnética durante 10 minutos. La solución se usó para recubrir el área deseada de las etiquetas RF y se curó en un horno de secado que circula durante 2 horas a 40 °C. La etiqueta RFID se apagó cuando el polímero se expuso a un ambiente que tiene valores de pH mayores que 5.5.
Un sistema polimérico sensible a la tensión mecánica se desarrolló al sustituir un polímero elástico para el polímero sensible al ambiente como se describe a continuación: Se mezcló 8 gramos de caucho de silicona RTV con 8 gramos de relleno conductor en un frasco para obtener una relación 50/50 de polímero. La mezcla se extrudió a través de una jeringa de plástico de 20 mi. Las tiras se extrudieron para facilitar la extracción. Se dejó continuar la vulcanización a temperatura ambiente durante 24 horas. Se retiró la tira de sensibilidad de tensión y se sometió a prueba para evaluar la conductividad dinámica y las propiedades mecánicas (módulo de Young, región elástica, punto de fluencia). El Instron se configuró a extensión constante a 1 mm/s hasta romperse. La resistencia se midió en paralelo con una medición 2831 E (multímetro de registro de datos) y ganchos dentados pequeños unidos a la muestra. El módulo de Young se calculó con el software Instron. Se llevó a cabo una segunda prueba sin ganchos dentados, en donde la tensión final de 150 % de tensión de extensión en donde ocurrió la ruptura en el medio del sensor de tensión.
Como se muestra en la Figura 1 , un sistema 1000, comprende un artículo absorbente 300, y un interrogador 200. El artículo absorbente 300 comprende una etiqueta 100. La etiqueta comprende un chip 130, un sistema polimérico conductor 125 y una antena 140. El interrogador 200 comprende un sensor 210, una fuente de energía 220, una antena 230, un elemento de análisis 240, un elemento de visualización 250, y un enlace de red 260. Como se muestra en la Figura 2, una fuente de energía portátil 400, comprende una etiqueta 100 y un protector 150. Como se muestra en la Figura 3, un envase 500, comprende una etiqueta 100.
Las dimensiones y los valores descritos en la presente descripción no deben entenderse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En lugar de ello, a menos que se especifique de cualquier otra manera, cada una de esas dimensiones se referirá tanto al valor mencionado como a un intervalo funcionalmente equivalente que comprende ese valor. Por ejemplo, una dimensión descrita como "40 mm" se refiere a "aproximadamente 40 mm." Todos los documentos mencionados en la presente descripción, incluida cualquier referencia cruzada o patente o solicitud relacionada, se incorporan en la presente descripción en su totalidad como referencia, a menos que se excluya expresamente o limite de cualquier otra forma. La mención de cualquier documento no es una admisión de que constituye una materia anterior respecto a cualquier invención descrita o reivindicada en la presente o que por sí sola, o en cualquier combinación con alguna otra referencia o referencias, enseña, sugiere o describe dicha invención. Además, en el grado en que cualquier significado o definición de un término en este documento contradiga cualquier significado o definición del mismo término en un documento incorporado como referencia, el significado o definición asignado a ese término en este documento deberá regir.
Aunque modalidades particulares de la presente invención han sido ilustradas y descritas, será evidente para los experimentados en la industria que se pueden hacer diversos cambios y modificaciones sin alejarse del espíritu y alcance de la invención. Por lo tanto, en las reivindicaciones anexas se pretende cubrir todas aquellas modificaciones y cambios que queden dentro del alcance de esta invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema sensor que incluye una etiqueta, caracterizada la etiqueta porque incluye: a. al menos un chip de radiofrecuencia que incluye un elemento de memoria, el elemento de memoria incluye almacenamiento eléctrico de una palabra codificada binaria que incluye al menos un bit, y terminales de salida; al menos un sistema polimérico conductor dispuesto en comunicación eléctrica con al menos un terminal de salida del chip y adaptado para cambiar el estado eléctrico en asociación con un cambio predeterminado en un ambiente del sistema polimérico conductor; b. una primera antena dispuesta en comunicación eléctrica con los terminales de salida del chip y el sistema polimérico conductor.
2. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque incluye, además, un interrogador que incluye una fuente de energía y una segunda antena adaptada para generar radiación electromagnética que incluye una frecuencia resonante de la primera antena, y un receptor adaptado para detectar radiación electromagnética y desmodular la radiación detectada al extraer los datos incorporados de la radiación detectada.
3. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el interrogador comprende, además: un elemento de análisis adaptado para interpretar los datos incorporados extraídos, y un elemento de visualización adaptado para visualizar los resultados de la interpretación.
4. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el interrogador comprende, además, un sensor.
5. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el interrogador comprende, además, un enlace de comunicaciones de red.
6. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 1 , que incluye, además, un producto caracterizado además porque la etiqueta comprende parte del producto.
7. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el producto comprende un artículo absorbente desechable.
8. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque incluye, además, un protector eléctrico dispuesto entre la antena y el producto.
9. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el producto comprende un envase que contiene un producto de consumo.
10. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el producto comprende una fuente de energía portátil.
11. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la etiqueta comprende un chip de radiofrecuencia pasiva.
12. Un método para determinar la información de un producto, el método incluye las etapas de: a. proporcionar un producto que incluye una etiqueta, un estado de la etiqueta asociado con un estado de un sistema polimérico conductor; proporcionar un interrogador adaptado para detectar la radiación asociada con el bit de la etiqueta; b. alterar el estado ambiental de la etiqueta con respecto al ambiente del sistema polimérico conductor; c. interrogar el estado de la etiqueta después de que se ha alterado el ambiente del sistema polimérico conductor; d. interpretar el estado de la etiqueta; e. proporcionar una salida asociada con el estado interpretado de la etiqueta.
13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque la etapa de proporcionar un interrogador comprende, además, proporcionar un interrogador que incluye un enlace de comunicaciones de red, el método incluye, además, la etapa de compartir el estado interpretado de la etiqueta a través de la red.
14. El método de conformidad con la reivindicación 12, que incluye, además, la etapa de compartir datos del sensor del interrogador a través de la red.
15. El método de conformidad con la reivindicación 12, que incluye, además, la etapa de comprar una unidad del producto mediante el uso de la red.
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