MX2015003217A - Aparato y metodo para proporcionar informacion de producto. - Google Patents

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 PRODUCTO 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 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 que 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 amplia descripción de numerosas y diferentes modalidades de la presente invención. La descripción es solamente 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 teenología 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.

Un “chip” como se describe, en la presente descripción, puede suplantarse por un elemento RFID sin chip como se conoce en la materia. Una etiqueta RF resonante LC o un elemento multiresonador puede usarse en lugar del chip en las modalidades descritas.

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 permitividad 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 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 de chip/primera antena puede integrarse en una etiqueta de unidad 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 se encuentra en el intervalo de microamperios. La energía recolectada puede almacenarse con un elemento tal como un condensador para el uso por la etiqueta en un momento posterior.

El sistema sensor comprende, además, al menos un sistema polimérico conductor. El polímero conductor puede comprender un revestimiento polimérico configurado de tal manera que el revestimiento deje de ser conductor después de estimularse o exponerse a un cambio ambiental de un tipo predeterminado. Los cambios ambientales ilustrativos incluyen: cambios de humedad, exposición a la humedad, exposición a químicos o propiedades químicas particulares tales como pH, cambios en temperaturas ambientales, etc. Alternativamente, el sistema polimérico puede comprender un revestimiento polimérico que se torna conductor después del estímulo ambiental. El sistema polimérico conductor puede usarse para formar porciones del circuito de la etiqueta que incluyen cables de salida y entrada o la antena o una porción de la antena.

En una modalidad, el cambio ambiental resulta en un cambio en las dimensiones del sistema polimérico mediante hinchamiento o encogimiento debido al cambio en el ambiente.

El arreglo de circuito de la etiqueta puede configurarse para proporcionar realimentación positiva o negativa en asociación con el estímulo ambiental de acuerdo con el tipo de sistema polimérico usado y el arreglo físico de los elementos del circuito.

En una modalidad, el circuito se configura con un espacio en el circuito, de manera que se ausenta un elemento adicional, el circuito se abrirá y cualquier esfuerzo para interrogar la etiqueta no generará una salida desde la etiqueta. En esta modalidad, el espacio puede cubrirse por un sistema polimérico que es conductor hasta que se estimule, lo que generará una etiqueta que cambiará el estado de legible a ilegible después que ocurra el estímulo ambiental (la etiqueta se apaga, lo que se considera como realimentación negativa). Alternativamente, el espacio puede revestirse con un sistema polimérico que cambia de no conductor a conductor en respuesta al cambio ambiental (la etiqueta se torna legible, realimentación positiva al estímulo).

En una modalidad, la etiqueta puede configurarse con un sistema polimérico configurado de tal manera que el estímulo alterará el estado de la etiqueta de apagado a prendido mediante el uso del sistema polimérico conductor a no conductor, o de prendido a apagado mediante el uso del sistema polimérico que realiza una transición de prendido a apagado después que ocurra el estímulo. En esta modalidad, el sistema polimérico puede disponerse como un revestimiento a lo largo de dos terminales del circuito lo que reduce, eficazmente, aquellos terminales y lo que evita el resto del circuito. Como un ejemplo, si un revestimiento se dispone a lo largo de dos cables desde el chip hacia la antena, el revestimiento conductor reducirá el circuito de manera que después de la interrogación, el chip no recibirá energía y el interrogador no recibirá salida desde la etiqueta. Después del estímulo, el revestimiento realizará una transición de prendido a apagado lo que elimina la reducción en el circuito y lo que permite pasar energía desde la antena hacia el chip lo que da como resultado una etiqueta legible.

En una etiqueta que tiene un revestimiento polimérico dispuesto similarmente pero que usa el polímero que realiza una transición de no conductor a conductor después que se estimule, la etiqueta realizará una transición de prendido, antes de estimularse a apagado después de estimularse.

Es posible, además, configurar una etiqueta más elaborada que comprende chip duales y antenas duales o chips duales y una sola antena, en donde una primera combinación de chip y antena realizará una transición de prendido a apagado mientras la segunda combinación de chip y antena realizará una transición de apagado a prendido después que la etiqueta se someta a un estímulo ambiental único. Para facilitar la carga asociada con la elaboración, dicho sistema de etiqueta, un par de chip y antena pueden comprender un espacio mientras otro comprende un revestimiento a lo largo del par de antena y cable. En esta configuración el mismo sistema polimérico puede disponerse en el espacio y los cables de antena para alcanzar una etiqueta de estado dual legible, sin importar el polímero seleccionado.

Alternativamente, la etiqueta dual puede comprender pares idénticos de combinaciones de chip y antena y la diferencia en estado legible puede lograrse al revestir una combinación de chip y antena con un polímero que cambia de prendido a apagado después de un estímulo, mientras revestir la segunda combinación de chip y antena con un polímero que cambiará de apagado a prendido después que ocurra el mismo estímulo.

El sistema polimérico que realiza una transición de prendido a apagado después que se estimule comprende una matriz polimérica y una carga conductora. El polímero tiene la capacidad de expandirse a aproximadamente 120 % - 140 %, o más, de su volumen estimulado después del estímulo. La expansión puede que no y no necesita ser instantánea para que la funcionalidad de la etiqueta sea útil. El estímulo puede persistir lo suficiente para que el sistema polimérico reaccione al absorber el líquido o humedad del estímulo que resulta en el cambio de conductividad.

El sistema polimérico puede comprender una solución de agua, Tritón X-100, alcohol polivinílico y escamas de cobre revestidas con plata. La solución puede aplicarse a las porciones de las etiquetas descritas anteriormente y ubicarse en una cámara desecante para secar el revestimiento sobre la etiqueta.

El sistema polimérico puede configurarse para expandirse en presencia de agua, humedad o alternativamente para quedarse estable en presencia de agua mientras cambia estado en la 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 revestidas de plata. La solución se dispone sobre la etiqueta como se describió, anteriormente, y se seca.

El sistema polimérico puede configurarse, además, de tal manera que cambiará estado de no conductor a conductor después del estímulo. Nuevamente, el cambio no puede y no necesita ser Instantáneo para usarse. En este aspecto, el sistema polimérico puede comprender agua, alcohol polivinílico y cloruro sódico dispuestos como un revestimiento. Aunque eran, inicialmente, no conductores, después de la exposición a humedad o agua, los electrolitos se tornan solubles en el polímero de hinchamiento lo que da como resultado un revestimiento conductor.

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 la etiqueta, o se lee, se energizará el circuito de la etiqueta. Después, se lee la memoria de la etiqueta mediante 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 demodular 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 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 salidas desde los sensores o sistemas del teléfono inteligente, que incluyen la información y análisis disponibles desde un recurso de red tal como recursos de informática en la nube, los teléfonos inteligentes ilustrativos adecuadamente configurados para funcionar como un sistema interrogador incluyen: el Acer™ E320 Liquid Express, Blackberry™ Bold™ 970, disponibles de Research In Motion de; Casio IT-800; Google Nexus 7™, disponible de Google, Inc. Mountain View Ca.; HTC Desire C™, disponible de HTC de; el LG Optimus Elite; Motorola Droid™ Razr™, disponible de Motorola; el Nokia 700; Panasonic BizPad™; y 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 productos similares. 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.pg.com. y las páginas vinculadas encontradas en ella. Debe comprenderse que la presente invención contempla, además, 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 están comprendidas, además, 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 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, entre otros, los siguientes: 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 disponerse 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 electromagneticamente 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 aísla, 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 que 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 computarizado 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 método pueden usarse para proporcionar información asociada con los productos para consumo. El sistema puede integrarse dentro de un producto absorbente tal como un dispositivo o producto para el cuidado femenino, de manera que el sistema polimérico interactuará con los fluidos absorbidos que alteran el estado de la etiqueta y que permiten a un usuario del método detectar el estado alterado de la etiqueta. El sistema de etiqueta puede configurarse como parte de un envase en contacto con el producto envasado de manera que el uso y consumo del producto conllevará a la eliminación del producto en contacto con el sistema polimérico, lo que cambia el estado de la etiqueta y lo que permite la detección de este evento y cambio de estado.

En una modalidad, un circuito puede configurarse con dos elementos de antena que se separan por un espacio. En la ausencia de un material de relleno de espacio conductor, la antena no se acopla. El diseño de la antena puede ser tal que una primera antena conectada al resto de la etiqueta es insuficiente para energizar, adecuadamente, la etiqueta cuando se interroga. La combinación de las dos antenas y un elemento de relleno de espacio de copulación puede ser suficiente y conllevará a una interrogación exitosa de la etiqueta lo que indica la presencia del material de relleno de espacio de interés.

En una modalidad, un espacio de circuito puede rellenarse, parcialmente, con un elemento polimérico adaptado para expandirse en la presencia de un cambio ambiental adecuado. Un polímero, tal como poli(pirrol), poli(acetileno) o poli(anilina) puede usarse para rellenar, parcialmente, un espacio 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 hinchará, y rellenará el espacio y completa el circuito lo que torna a la etiqueta operativa debido al cambio ambiental.

Ejemplos de revestimientos: Un revestimiento de polielectrólito con alto contenido de sal se desarrolló como sigue. Se llenó un frasco con 10 mi de agua desionizada ultra filtrada. Se agregó 1.1688 gramos de cloruro sódico al frasco y se mezcló con una barra de agitación magnética a temperatura ambiente hasta que se disolvió la sal lo que resultó en una solución de sal de 2 molar. Cuando el sistema parecía trasparente, se agregó 0.3 gramos de poli(alcohol vinílico). Se calentó la solución a 90 °C lo que permitió que el polímero entre en solución. Cuando el sistema se aclaró, estuvo listo para aplicarse a la superficie mediante el uso de puntas de pipeta de 10 microlitros con aproximadamente 1-2 milímetros de las puntas removidas. La pipeta se ajustó a 5 microlitros y se aplicó la solución caliente de polímero al área de interés en la tarjeta RFID. El sistema se ubicó en una cámara desecante y se permitió secar a temperatura ambiente toda la noche.

Un revestimiento polimérico con resistencia a químicos se desarrolló como sigue. Se llenó un frasco con 9 mL de agua desionizada ultra filtrada. Se usó un frasco separado para agregar 0.1 gramos de tritón X100 a 10 mililitros de agua desionizada ultra filtrada para 1 % en peso de solución. Se agregó 1 mililitro de 1 % en peso de Tritón X-100 a los 9 mililitros de agua desionizada ultra filtrada para 0.1 % en peso de solución de Tritón X-100. Se agregó 0.3 gramos de poli(alcohol vinílico) a 0.1 % en peso de solución de Tritón X-100, agregar (un MW más bajo y un % más alto de hidrólisis causa que el sistema responda más rápido que un MW más alto y un % más bajo de hidrólisis). Se calentó la solución a 90 °C lo que permitió que el polímero entre en solución. Cuando el sistema se aclaró, se agregó 0.1 gramos del relleno conductor (AgCU550) de cobre revestido con plata, disponible de Ferro Electronic Materials Systems, de Mayfield Heights, OH. La solución se sometió a ultrasonidos (modo de desgasificación, nivel 5) por 5 minutos. El sistema se aplicó a la superficie mediante el uso de punta de pipeta de 10 microlitros con aproximadamente 1-2 milímetros de las puntas removidas. La pipeta se ajustó a 5 microlitros y se aplicó la solución caliente de polímero al área de interés en la tarjeta RFID. El sistema se ubicó en una cámara desecante y se permitió secar a temperatura ambiente toda la noche.

Un segundo revestimiento polimérico con resistencia a químicos diseñado para responder no al agua sino a otros químicos ambientales se desarrolló como sigue. Se llenó un frasco con 10 mi de tricloroetileno. Se agregó 0.6 gramos de [poli(etilen coacetato de vinilo] al frasco. Se mezcló la solución a temperatura ambiente hasta que el polímero entró en solución. Cuando el sistema estuvo transparente, se agregó 0.2 gramos del relleno conductor (AgCU550) de cobre revestido con plata. El sistema se aplicó a la superficie mediante el uso de punta de pipeta de 10 microlitros con aproximadamente 1-2 milímetros de las puntas removidas. La pipeta se ajustó a 5 microlitros y se aplicó la solución caliente de polímero al área de interés en la tarjeta RFID. El sistema se ubicó, después, en una campana extractora y se dejó secar a temperatura ambiente toda la noche.

Un sistema polimérico con resistencia a químicos diseñado para responder solo a un ambiente que tiene un pH dentro de un intervalo destino se desarrolló como sigue: El método puede usar talco como el agente antiadherente y citrato de trietilo como el plastificante o PlasACRYL HTP20 como el antiadherente/plastificante. En un vaso de 200 mi, se agregó 41.7 mi de Eudragit L30 D-55, disponible de Evonik Industries, Essen, Alemania, a 57 ml de agua desionizada, 14.6 mi de PlasACRYL HTP20, disponible de Evonik Industries, y 4.3 gramos del relleno conductor (AgCU550) de cobre revestido con plata. La solución se mezcló con una barra de agitación magnética por 10 minutos. Se usó la solución para revestir el área deseada de las etiquetas RF y se curó en un horno de secado de circulación por 2 horas a 40 °C. La etiqueta RFID se apagó cuando el polímero se expuso a un ambiente que tiene valores pH mayores que 5.5.

Un sistema polímero sensible a cargas mecánicas se desarrolló al sustituir un polímero elástico por el polímero ambientalmente sensible como sigue: Se mezcló 8 gramos de plástico de RTV de silicona con 8 gramos de relleno conductor en un vaso para obtener una relación 50/50 de polímero. Se extruyó la mezcla a través de una jeringa de plástico de 20 ml. Se extruyó las tiras en una superficie de silicona para remoción fácil. Se permitió proceder con la vulcanización a temperatura ambiente por 24 horas. La tira de sensor de carga se removió y se probó para la conductividad dinámica y propiedades mecánicas (módulo de Young, región elástica, punto de fluencia). Se configuró el Instron para extensión constante a 1 mm/s hasta la ruptura. Se midió la resistencia en paralelo con una medición 2831 E (Data Logging Multimeter) y con pinzas de contacto unidas a la muestra. Se calculó el módulo de Young con el programa Instron. Se realizó una prueba secundaria sin las pinzas de contacto donde la carga final de 150 % de carga de la extensión donde ocurrió la ruptura en el medio del sensor de carga.

En una modalidad, la etiqueta del sistema puede subdividirse en porciones. Una porción puede contener al menos una porción de la antena y el clip, la otra porción puede contener el sistema polimérico conductor y cualquier porción restante de la antena. Las dos porciones de la etiqueta pueden disponerse con el polímero expuesto al ambiente funcional de un artículo absorbente, y la porción de antena y chip se retira de la exposición al ambiente funcional del artículo. La porción de la antena y del chip pueden desmontarse y, por lo tanto, reusarse. El sensor también puede desmontarse, mientras que la porción de la antena y del chip se mantienen en el producto. En una modalidad, un elemento detector desmontable puede acoplarse a un elemento de chip/antena residente. Como un ejemplo, un dispositivo de cuidado personal, como una rasuradora o implemento de cuidado bucal, puede fabricarse con una antena residente y un chip con contactos que permitan insertar y quitar un elemento detector. El elemento detector puede retirarse por motivos de eliminación o reemplazo, o limpieza y reinstalación. En una modalidad, los sujetadores de gancho y presilla conductores, tales como los disponibles en APLIX Inc., Charlotte, NC, pueden usarse para crear una interfaz entre el ambiente funcional del artículo y el exterior del artículo. El mecanismo de fijación entre el artículo, el sensor y la etiqueta desmontable que permite la conductividad puede ser un elemento de gancho y presilla, de compresión (p. ej., banda elástica, liga), de adhesión (p. ej., tira adhesiva), magnético o una combinación de estos elementos. En esta modalidad, el sistema polimérico puede fabricarse como una unidad en contacto eléctrico con las almohadillas de gancho y presilla conductoras que, a su vez, se disponen sobre una superficie exterior del artículo, mientras que el polímero conductor se dispone dentro del artículo. Las almohadillas de emparejamiento pueden incorporase como parte de la unidad de antena y chip, y las dos unidades respectivas pueden unirse mediante el uso de las almohadillas de emparejamiento con gancho y presilla para uso operativo de la etiqueta. De esta manera, la unidad de antena y chip más costosa puede fabricarse como una unidad reusable; por lo tanto, se reduce el costo total asociado con el uso del sistema con una cantidad de artículos desechables respectivos. Las respectivas unidades pueden formarse mediante el uso de adhesivo conductor, como aquel disponible en MG Chemicals, Surrcy, B.C., Canadá, para unir los extremos eléctricos de las porciones respectivas de las etiquetas a las almohadillas de fijación con gancho y presilla correspondientes.

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 incluye una porción desprendible que comprende un chip 130, y una segunda porción que incluye: 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, el artículo absorbente 300 comprende una etiqueta 100. La etiqueta 100 incluye una porción desprendible que comprende un chip 130, y una segunda porción que incluye: un sistema polimérico conductor 125 y una antena 140. Como se muestra en la Figura 3, el artículo absorbente 300 comprende una etiqueta 100. La etiqueta 100 incluye una porción desprendible que comprende un chip 130, y una segunda porción que incluye: un sistema polimérico conductor 125 y una antena 140.

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 cita de cualquier documento no es una admisión de que constituye una materia anterior respecto a cualquier invención descrita o reivindicada en la presente descripción o que, por sí sola o en cualquier combinación con alguna otra referencia o referencias, enseña, sugiere o describe tal 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 materia que se pueden hacer diversos cambios y modificaciones sin alejarse del espíritu y alcance de la invención. Por ello, 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 contiene una etiqueta, caracterizado porque la etiqueta comprende: a. al menos un chip de radiofrecuencia removible que comprende un elemento de memoria, el elemento de memoria comprende almacenamiento eléctrico de una palabra codificada binaria al menos un bit y terminales de salida; b. 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; c. 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 comprende, además, un interrogador que 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 a fin de extraer los datos incorporados de esta.

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 ¡nterrogador 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, caracterizado además porque la primera antena comprende una antena omnidireccional.

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

8. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el producto comprende un artículo absorbente desechable.

9. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende, además, un protector eléctrico dispuesto entre la antena y el producto.

10. El sistema sensor de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el protector comprende parte de la etiqueta.

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 del producto; caracterizado el método porque comprende las siguientes etapas: a. proporcionar un producto que comprende una etiqueta que incluye un chip removible, un estado de la etiqueta asociado con un estado de un sistema polimérico conductor; b. proporcionar un interrogador adaptado para detectar radiación asociada con el bit de la etiqueta; c. alterar el estado ambiental de la etiqueta con respecto al ambiente del sistema polimérico conductor; d. interrogar el estado de la etiqueta después que el ambiente del sistema polimérico conductor se alteró; e. interpretar el estado de la etiqueta; f. 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 comprende un enlace de comunicaciones de red, el método comprende, además, la etapa de compartir el estado interpretado de la etiqueta a través de una red.

14. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque comprende, además, la etapa para compartir datos del sensor interrogador a través de la red.

15. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque comprende, además, la etapa de comprar una unidad del producto que usa la red.