MX2014007305A - Transpondedor rfid que comprende un elemento sensor. - Google Patents

Abstract

Un sistema sensor (1000) comprende una etiqueta (100). La etiqueta comprende un sensor (110), un chip de radiofrecuencia (130) y una antena (140). El sensor proporciona una salida análoga a un cambio en un ambiente del sensor. Se produce una salida análoga e incluye terminales de salida. El chip comprende un elemento de memoria, terminales de entrada en comunicación con el sensor, y terminales de salida conectados a la antena. La salida del sensor cambia el valor de al menos un bit en la memoria del chip.

Description

TRANSPONDEDOR RFID QUE COMPRENDE UN ELEMENTO SENSOR 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 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 utilizable por el consumidor.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN En un aspecto, un sistema sensor comprende una etiqueta. La etiqueta comprende al menos un sensor, un chip de radiofrecuencia y una primera antena. El sensor está adaptado para proporcionar una salida análoga a un cambio en el ambiente del sensor. El sensor produce una salida analógica e incluye terminales de salida. El chip de radiofrecuencia comprende un elemento de memoria, terminales de entrada y terminales de salida. El(los) terminal(es) de entrada está(n) dispuestos en comunicación eléctrica con el(los) terminal(es) de salida del sensor. La primera antena se dispone en comunicación eléctrica con los terminales de salida del chip.

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 ¡nterrogador 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 sensor, un chip de radiofrecuencia y una primera antena dispuesta como un circuito sobre una tarjeta, moneda o incrustación. El chip puede ser activo o pasivo. 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 de un componente conductor de un producto o envase en comunicación eléctrica con el resto de la etiqueta.

El sensor puede seleccionarse de conformidad con la naturaleza del factor ambiental de interés. Los tipos de sensores típicos incluyen sensores químicos, sensores eléctricos, sensores biológicos, sensores mecánicos y sensores físicos. El sensor de la etiqueta puede comprender, además, múltiples sensores de un solo tipo o una combinación de sensores de tipos diferentes.

Los sensores químicos ilustrativos incluyen: sensor de gas modelo TGS 813 para propano, butano, metano, alcohol, H2 fabricado por Fígaro Engineering Inc., y disponible de Conrad Electronics, de Wernberg-Kóblitz, Alemania. Los sensores eléctricos ilustrativos incluyen: sensor de efecto Hall modelo AH1751-PG-B-A para medir el campo magnético fabricado por Zetex Semiconductors, y disponible de Allied Electronics, de Fort Worth, TX.

Los sensores mecánicos ilustrativos incluyen: giroscopio de 3 ejes modelo L3G3200D basado en MEMS fabricado por ST Microelectronics, y el sensor de extensómetro modelo N1 1 MA512023 fabricado por Allied Electronic, Forth Worth, TX.

Los sensores físicos ilustrativos incluyen: el sensor de luz modelo VCNL4020 fabricado por Vishay, y el sensor de presión modelo LPS331AP basado en MEMS fabricado por ST Microelectronics.

Los sensores biológicos ilustrativos pueden adaptarse para detectar distintas moléculas biológicas tales como enfermedades, iones, marcadores biológicos, anticuerpos, ADN, distintas proteínas o marcadores metabólicos, etc. El método de detección puede ser, fundamentalmente, potenciométrico o amperométrico por naturaleza. Las muestras de material analizado pueden recogerse de un organismo o del ambiente e incluyen: sangre, células epiteliales, mucosas, saliva, heces, cabello, orina, aire, agua y otros materiales ambientales. La configuración del electrodo puede ser de dos (de trabajo y contador) o tres (de trabajo, contador y referencia) donde los electrodos pueden fabricarse de algunos sustratos tales como oro, plata, platino, carbono, etc. Estos electrodos pueden comprarse de Conductive Technologies, Inc., de York, PA, o fabricarse (Sensors and Actuators B, 114, (2006) 357-363).

Un sensor biológico potenciométrico que detecta anticuerpos puede tomar ventaja de un ensayo ELISA tipo emparedado convencional. Los electrodos mencionados anteriormente se recubren con un polímero conductor tal como poli(priiol) para preparar un sustrato adecuado para la fijación biológica mientras se mantiene la conductividad al sustrato del electrodo. Los materiales para el ensayo pueden comprarse de Sigma-Aldrich, de St. Louis, MO.: anticuerpo de captura - IgG anti-ratón (Fe específico) F (ab')2 fragmento de anticuerpo producido en cabra (M0284), suero de anticuerpo - ratón (M5905), el analito competidor - IgG anti-ratón (?-cadena específico) anticuerpo de peroxidasa producida en cabra (A3673) y la albúmina de suero de bovino se usa durante el proceso para evitar la unión no específica (A7906).

La estructura tipo emparedado de ELISA descrita de abajo hacia arriba en el electrodo de trabajo, es como sigue: adsorción de anticuerpo de captura al sustrato de poli (pirrol), analito, competidor de analito con conjugado de HRP, y enzima de solución de trabajo para catalizar el HRP para generar peróxido de hidrógeno. Esta reacción en el electrodo de trabajo genera un potencial con una resolución de microvoltios.

El suministro de energía necesario para los sensores 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 el sensor en un momento posterior.

La etiqueta puede configurarse de manera que la salida del sensor cambie el valor de uno o más bits de la palabra almacenada en la memoria del chip de la etiqueta. En una modalidad, cualquier salida del sensor distinto a cero puede cambiar un valor designado de bit de uno a cero o de cero a uno. Alternativamente, el circuito de la etiqueta puede proporcionar un desvío contra la que se compara una salida de sensor. En esta modalidad, solo las salidas del sensor por encima del umbral de desvío o entre un conjunto de umbrales inferiores y superiores pueden cambiar el valor del bit.

La etiqueta puede comprender más de un sensor simple. En una configuración de una etiqueta de sensores múltiples, cada salida del sensor puede usarse para cambiar el valor de su respectivo bit. En una configuración alternativa, el conjunto de sensores puede interrogarse cuando la etiqueta esté alimentada de manera que un bit determinado de la memoria de la etiqueta pasa a través de una serie de valores que dependen de la salida de cada sensor interrogado. Como se describió, anteriormente, la etiqueta puede diseñarse de manera que la salida del sensor distinto a cero cambie el valor del bit asociado, o de manera que solo los valores por encima de un umbral inferior o entre un umbral superior e inferior cambien el valor de bit correspondiente.

La etiqueta puede leerse mediante el uso de un protocolo de radiofrecuencia tal como el protocolo Near Field Communications (NFC, por sus siglas en inglés). Cuando se interroga o lee la etiqueta, el circuito de etiqueta se acciona, la salida del sensor cambia la memoria de la etiqueta. Después, se lee la memoria de la etiqueta mediante un interrogador. El adquiere un valor digital de la palabra en la memoria como indicio del estado detectado del ambiente de la etiqueta. El intervalo relevante de frecuencia de comunicaciones de la etiqueta puede ser HF, UHF u otros intervalos adecuadamente seleccionados como se determinó mediante la necesidad específica de la etiqueta en términos del ambiente y usos deseados 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 sistemas del teléfono inteligente, que incluyen la información y los análisis disponibles de un recurso de red, tal como los recursos de computación en nube, además de la información de la etiqueta en la creación de la salida. Los teléfonos inteligentes ilustrativos adecuadamente configurados para operar como un interrogador de sistema incluyen: el Acer™ E320 Liquid Express, el Blackberry™ Bold™ 970, disponibles 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 www.pq.com de The Procter & Gamble Company, 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).

En una modalidad, el producto puede comprender una unidad de prueba para la evaluación de otros productos tales como fuentes de energía portátiles. En esta modalidad, el producto puede comprender todos los elementos descritos incluso el chip, la antena y el protector. Durante el uso de esta modalidad, el usuario colocará la fuente de energía de interés en el producto y acoplará la etiqueta de la unidad mediante el uso del interrogador. El interrogador proporcionará energía a la etiqueta, leerá y analizará el valor de memoria y generará una salida. El análisis evaluará el valor de lectura en términos del voltaje de circuito abierto de la fuente de energía a la que es análogo. La salida puede estar en forma de un porcentaje de energía restante, una salida de código de color asociado con la energía restante, una salida de texto simple, bueno o malo, etc., o combinaciones de estos. La salida se puede transmitir, además, mediante el uso de un enlace de comunicaciones de red y/o desplazarse mediante el uso del elemento de visualización del interrogador.

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, tal como sobre la superficie de una batería para el propósito de detectar información relacionada con la energía restante útil en la batería.

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 sensor adaptado para proporcionar una salida análoga a un cambio en el ambiente del sensor. El sensor tiene al menos un terminal de salida. La etiqueta incluye, además, un chip de radiofrecuencia que comprende un elemento de memoria, terminal(es) de entrada y terminal(es) de salida, el(los) terminal(es) de entrada dispuesto(s) en comunicación eléctrica con los terminales de salida del sensor y una primera antena dispuesta en comunicación eléctrica con los terminales de salida del chip.

El método puede incluir, 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.

En un aspecto, el método puede minimizarse para proporcionar productos que incluyen etiquetas y que proporcionan software compatible con dispositivos disponibles en el mercado o en la posesión de consumidores. Un consumidor puede optar por el uso de la aplicación de software que permitirá que su dispositivo funcione como el interrogador descrito.

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 una modalidad, la etiqueta y el sensor pueden configurarse para detectar un voltaje de circuito abierto de una celda de batería. El voltaje de circuito abierto detectado puede alterar el valor de al menos un bit de la memoria de la etiqueta. Después, el interrogador puede leer el valor de la memoria y correlacionar ese valor con un voltaje de circuito abierto y una vida útil de batería restante. La vida útil de batería restante se puede mostrar a un usuario del sistema mediante un elemento de visualización del interrogador. La salida visualizada puede estar en términos de un porcentaje de vida restante o en más términos analógicos de colores rojo, amarillo y verde que significan poca o ninguna vida útil, algo de vida útil, o una cantidad significativa de vida útil según el algoritmo que se usa para establecer los umbrales para convertir el voltaje de circuito abierto detectado a un analógico de vida útil de batería. En una modalidad, la aplicación puede proporcionar etapas para que el usuario de la aplicación ingrese la naturaleza del caso de carga de la batería. Los casos de carga ilustrativos incluyen suministrar energía a: un flash de cámara, un juguete, una linterna, una unidad de control remoto, un reloj o una radio u otro sistema de entretenimiento.

Como ejemplo, la etiqueta puede incorporarse como un sistema sensor para una fuente de energía alcalina de 1.5 voltios. En este ejemplo, el sensor puede configurarse para leer el voltaje de circuito abierto (OCV, por sus siglas en inglés) en el intervalo entre 0.8 voltios y 1.65 voltios. El sistema de circuitos de desvío de la etiqueta puede diseñarse para proporcionar un primer bit que cambie el estado, si el OCV es mayor que 1.35 voltios como un indicador de que más del 30 % de la energía queda para usarse. Esto puede vincularse a una salida de la aplicación de un estado codificado de color verde para la fuente de energía. Una segunda porción de la etiqueta puede proporcionar un segundo bit que cambie de estado cuando el OCV es mayor que 1.25 voltios como una indicación que queda -30 % de la energía y esto puede comunicarse como un estado de energía de color amarillo. La etiqueta puede configurarse, además, para que un tercer bit cambie de estado cuando el OCV sea menor que 1.25 voltios y la aplicación puede indicar un estado de energía de color rojo. Alternativamente, los bits de la etiqueta pueden dejarse sin cambios por debajo de 1.25 voltios o por encima de 1.35 voltios para simplificar el diseño del circuito.

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.

Ejemplos: Una etiqueta que comprende una tira de sensor capacitivo acoplado con la memoria de la etiqueta puede colocarse dentro de un envase, tal como un envase de máscara, de manera que la salida del sensor será análoga a la cantidad de producto restante dentro del envase. Un eje del sensor puede alinearse con la geometría del envase de manera que la porción del sensor en contacto con el producto cambiará a medida que cambia la cantidad de producto en el envase. Después de la interrogación, el sensor de la etiqueta proporcionará una salida al chip análoga a la cantidad de producto restante. El circuito de etiqueta puede desviarse de manera que solo un sensor por encima de un valor determinado o dentro de un intervalo determinado cambiará el valor del bit asociado con la salida. La etiqueta proporcionará una indicación de si existe o no una cantidad predeterminada de producto restante basado en el conocimiento del fabricante sobre cuanta cantidad del producto debe usarse para que el umbral active la salida asociada con un producto y/o envase determinados. El interrogador leerá el valor almacenado. Después, el software de la aplicación puede analizar el valor leído e interpretarlo en términos de la cantidad de producto restante. El software puede proporcionar, después, una salida al usuario que indica la cantidad de producto restante como una cantidad o como un porcentaje de la cantidad original dentro del envase; o la salida puede indicar, simplemente, que se debe reponer el producto. El software puede escribirse para sugerir al usuario para reponga el producto en una cantidad determinada o umbral de porcentaje. El software puede usar la capacidad de comunicaciones de red del interrogador para permitir que el usuario se conecte con una fuente minorista de la red para comprar el producto de reposición ofrecido por un minorista de la red. El software puede buscar en la red para identificar un conjunto de minoristas y puede recopilar, además, información tal como el precio y las opciones de envío del producto asociado con cada minorista. El software puede usar una ubicación proporcionada por el usuario o derivada mediante las capacidades de ubicación del GPS o wifi del interrogador para identificar a los minoristas que se ubican cerca de la ubicación actual del usuario, en donde el producto puede comprarse directamente.

Una etiqueta que comprende un sensor eléctrico, tal como un sensor para resistencia, capacitancia, inductancia o combinaciones de estos, puede proporcionarse en contacto con un producto como parte de una combinación producto/envase. El sistema puede configurarse para detectar cambios en el producto, tales como cambios relacionados con la estabilidad en anaquel o la eficacia del producto, y para proporcionar una salida asociada con este cambio en el producto.

Una etiqueta que comprende un sensor de temperatura puede incorporarse dentro del pañal de manera que después de la interrogación, la salida del sensor a la memoria será análoga a la temperatura del usuario del pañal, la cual se almacenará, digitalmente, en la memoria de la etiqueta. El software de la aplicación puede leer el valor almacenado e interpretarlo en términos de la temperatura corporal. El valor asociado puede ser almacenado por el software de la aplicación junto con otros datos disponibles tales como fecha, tiempo, ubicación, imágenes del usuario, y combinaciones de estos. Una recolección de los registros de datos puede acumularse a lo largo del tiempo y usarse como un indicador de la salud y bienestar del usuario.

Una etiqueta que comprende un sensor químico o biológico acoplado a la memoria puede incorporarse dentro de una prenda de paciente con el propósito de detectar factores ambientales asociados con la aparición de úlceras por presión. Otras etiquetas que tienen sensores químicos o biológicos pueden usarse para propósitos tales como detección de marcadores metabólicos en saliva, detección de alcohol en aliento o saliva, detección de compuestos con mal olor en muestras de aire.

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 100 comprende un sensor 110, un chip 130 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, la etiqueta incluye: al menos un sensor adaptado para la transición de un primer estado eléctrico a un segundo estado eléctrico en respuesta a un cambio predeterminado en un ambiente del sensor, el sensor tiene al menos un terminal de salida; un chip de radiofrecuencia que incluye un elemento de memoria que incluye almacenamiento eléctrico de una palabra codificada binaria que incluye al menos un bit, terminales de entrada y terminales de salida, los terminales de entrada están dispuestos en comunicación eléctrica con al menos un terminal de salida de al menos un sensor y para al menos un bit de memoria; una primera antena dispuesta en comunicación eléctrica con los terminales de salida del chip.

2. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque al menos un terminal de salida del sensor está dispuesto en comunicación eléctrica con múltiples bits de la memoria.

3. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 1 , que incluye, además, un interrogador que incluye una fuente de energía y una segunda antena adaptada para generar radiación electromagnética que incluye 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.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el interrogador incluye un enlace de comunicaciones de red.

5. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el interrogador comprende un sensor.

6. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque los datos incorporados comprenden el valor de al menos un bit.

7. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 1 , que incluye, además, un producto, caracterizado además porque la etiqueta comprende parte del producto.

8. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 7, que 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 artículo absorbente desechable.

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 el producto comprende un envase que contiene un producto de consumo.

12. Un método para determinar la información de un producto, el método incluye las etapas de: proporcionar al menos un producto que incluye una etiqueta, la etiqueta incluye al menos un sensor adaptado para la transición de un primer estado eléctrico a un segundo estado eléctrico en respuesta a un cambio predeterminado en un ambiente del sensor, el sensor tiene al menos un terminal de salida; un chip de radiofrecuencia que incluye un elemento de memoria que incluye almacenamiento eléctrico de una palabra binaria codificada que incluye al menos un bit, terminales de entrada y terminales de salida, los terminales de entrada están dispuestos en comunicación eléctrica con al menos un terminal de salida de al menos un sensor y para al menos un bit de memoria; una primera antena dispuesta en comunicación eléctrica con los terminales de salida del chip; proporcionar o tener proporcionado un interrogador adaptado para detectar radiación asociada con un estado de ambiente del sensor de etiqueta; interrogar el estado de la etiqueta; interpretar el estado de la etiqueta; 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 datos asociados con el estado de la etiqueta a través de una red.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, 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 14, que incluye, además, la etapa de comprar una unidad del producto mediante el uso de la red.