MXPA06011331A - Dispositivo de monitoreo inalambrico. - Google Patents

Dispositivo de monitoreo inalambrico.

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MXPA06011331A
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Raymond Lynn Neff
Fred Barrett
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Fairfield Ind Inc
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Abstract

El sistema de la invencion incluye un metodo para monitorear cambios en el estado o condicion de un Contenedor utilizando una o mas unidades de monitoreo montadas en el Contenedor. Las unidades de monitoreo preferentemente incluyen una fuente de alimentacion, sensores que utilizan energia reflectora con parametros programables, identificacion del sensor globalmente unico, capacidad de grabacion en una linea de tiempo, una memoria de largo plazo y la capacidad de retrasmitir informacion en la tecnologia de radio de RFID. El hardware de monitoreo programable en la unidad de monitoreo detecta cambios significativos en las salidas del sensor como un evento disparados. El hardware de monitoreo programable incluye una memoria para almacenar informacion de identificacion para el Contenedor. Los sensores que pueden incluir dispositivos convencionales que detectan diferentes formas de energia que incluyen luz visible, luz infrarroja, campos magneticos, energia de frecuencia de radio y sonido. En una realizacion, una unidad de monitoreo se monta dentro de un Contenedor de transporte adecuado para el transporte de larga distancia. El evento disparador se puede utilizar para la seguridad de deteccion de alteraciones.

Description

DISPOSITIVO DE MONITOREO INAL MBRICO Campo de la Invención La invención se relaciona con métodos y sistemas para monitorear la condición o la seguridad de los contenedores, embalajes o cajas de transporte y que graban esa información para la transmisión utilizando la tecnología de Identificación de Frecuencia de Radio.
'Antecedentes de la Invención Las etiquetas de identificación de frecuencia de radio (en adelante denominadas "RFID") son dispositivos electrónicos conocidos que tienen usos en muchas áreas que incluyen transporte de carga y lectura de productos minoristas. Una RFID funciona en primer lugar grabando o "quemando" la identificación y otros datos en la memoria en los dispositivos de RFID. Luego, la RFID envía las identificaciones grabadas u otra información a un dispositivo de lectura de RFID. Una ventaja particular de las RFID sobre el código de barras, los caracteres ópticos y el almacenamiento magnético (tal como la tira magnética en muchas tarjetas de crédito) es que la RFID no requiere contacto físico, o como es el caso de los lectores de caracteres ópticos y códigos de barras, la línea de luz, entre la etiqueta y el dispositivo de lectura que se debe leer. Algunas etiquetas que actualmente están disponibles se pueden leer a distancias de hasta 300 pies a través de cajas y contenedores típicos que se utilizan durante el transporte.
Las RFID vienen en dos variedades: activa y pasiva. Una RFID activa incluye una batería u otra fuente de alimentación, y se activa mediante una señal desde un dispositivo de lectura. La RFID luego transmite su identificación u otros datos, que recoge el dispositivo de lectura. Algunas etiquetas activas tienen chips de memoria sobre los cuales los datos se pueden escribir o recibir en forma remota. Una ventaja de las RFID activas sobre las RFID pasivas es que la inclusión de una fuente de alimentación permite que la RFID activa transmita a un receptor sin entrar en un campo electromagnético para alimentar el circuito de la etiqueta. Las RFID activas también generalmente pueden transmitir una distancia más larga y se pueden activar individualmente. La ventaja de las RFID activas ha derivado en su uso en sistemas de pago peaje automáticos o similares.
Las RFID pasivas no tienen fuente de alimentación per se, sino que la energía se suministra al circuito de RFID utilizando un receptor de energía electromagnética. El dispositivo de lectura de RFID envía energía al receptor de energía electromagnética de la RFID, accionando o encendiendo así los circuitos de RFID. Luego, la RFID pasiva envía una señal de respuesta que contiene la identificación u otra información, que luego lee el 5 dispositivo de lectura. Como la RFID pasiva no tiene ninguna batería, es menos costosa y más liviana. Las RFID pasivas han estado en uso durante el mismo tiempo, notablemente en tarjetas de acceso de seguridad donde el usuario sostiene la tarjeta cerca del lector de tarjetas para abrir una puerta, y en tiendas de 10 prendas de vestir como etiquetas de seguridad unidas a los artículos de vestir.
Las etiquetas activas pueden conectarse individualmente o en grupos mediante una computadora equipada con una capacidad de lf. transmisión de frecuencia de radio (en adelante denominado "Lector") . Un lector puede ser un dispositivo manual, portátil o puede montarse en una posición fija.
Los lectores fijos funcionan con un haz de antena dispuesto 20 alrededor de un portal y leen todas las etiquetas que pasan a través de ese portal. Los lectores fijos pueden ser muchos más selectivos en que leen solamente las etiquetas que pasan a través del portal. Los lectores fijos también pueden decir la dirección en que se estaba moviendo la etiqueta mientas pasa a través del portal y puede hacerlo a velocidades de 40 a 50 millas por hora.
Los sensores de proximidad, o los sensores que pueden detectar la 5 presencia o ausencia de un objeto sin contacto físico están disponibles en muchas formas. La totalidad de estos dispositivos tienen funcionalidad común en que generan y transmiten o dirigen energía y reciben de regreso partes de esa energía mientras se refleja hacia atrás desde el blanco y detectan así la presencia o 10 ausencia del blanco o en este caso la puerta. Algunos tipos de estos sensores se describen a continuación. Los Sensores del Efecto Hall emplean un semiconductor polarizado magnéticamente, el elemento de Hall para detectar objetos en movimiento. Sensor de Retroalimentación de Luz o de fibra óptica: el emisor y el ll> receptor pueden estar en el mismo gabinete uno al lado de otro. El emisor envía un haz de luz roja o infrarroja impulsada que es reflejada directamente por el blanco (en cualquier ángulo) , se difunde en todas las direcciones y algo de luz se refleja hacia atrás. El receptor ve solamente una pequeña parte de la luz 20 original, conmutando el sensor cuando se detecta un blanco dentro de la gama de exploración eficaz. Sensor de Proximidad Ultrasónico: Este dispositivo permite la transmisión y recepción alternada de ondas de sonido. El transductor emite un número de ondas sonoras que son reflejadas por un objeto, de regreso al transductor. Después de la emisión de las ondas sonoras, el sensor ultrasónico conmuta al modo receptor. El tiempo transcurrido entre la emisión y la recepción es proporcional a la distancia del objeto desde el sensor. Los Sensores de Frecuencia de Radio utilizan una fuente de frecuencia de radio impulsada para el valor de Energía de Frecuencia de Radio de referencia, se encuesta al receptor del Diodo por el valor de referencia promedio cada T segundos. Cambios en el movimiento reflejo de valor de referencia. La totalidad de los artículos precedentes y dispositivos similares en adelante se denominan "Sensores".
Los contenedores, embalajes, cajas de cartón, y cajas para transporte (en adelante denominados "Contenedores") han sido durante mucho tiempo un blanco para el robo y son una amenaza para la seguridad porque no solamente son un artículos robados a ellos, sino que los dispositivos terroristas o el contrabando se pueden colocar al lado de ellos. En el pasado los contenedores de transporte se han protegido comúnmente utilizando cerraduras u otros impedimentos físicos para la entrada. También se han utilizado sellos físicos sellos físicos de manera tal que una inspección visual rápida pueda determinar si se ha roto el sello. Más recientemente lo sellos y los dispositivos de cerradura se han hecho más sofisticados y algunos contienen dispositivos de frecuencia de radio que transmiten alertas de frecuencia de radio cuando el sello se rompe físicamente. Algunos de los sellos de RFID contienen cables o alambres de fibra óptica que señalan una falla cuando se cortan o se rompen. Algunos contienen micro interruptores, pestillos magnéticos o interruptores de contacto. La totalidad de éstos requieren algún dispositivo mecánico o electromecánico para determinar la falla antes de que transmita en la etiqueta de comunicaciones de frecuencia de radio.
EXTRACTO DE LA INVENCIÓN El sistema de la invención incluye un método para monitorear cambios en el estado o condición de un Contenedor utilizando una o más unidades de monitoreo montadas en el contenedor. Las unidades de monitoreo preferentemente incluyen una fuente de alimentación, sensores que utilizan energía reflectora con parámetros programables, identificación de sensores globalmente únicos, capacidad de grabación en la línea de tiempo, memoria de largo plazo y la capacidad de retransmitir información en la tecnología de radio de RFID. El hardware de monitoreo programable de la unidad de monitoreo detecta cambios significativos en las salidas del sensor como un evento disparador. El hardware de monitoreo programable incluye una memoria para almacenar información de identificación para el Contenedor. Los sensores que pueden incluir dispositivos que detectan diferentes formas de energía que incluyen luz visible, luz infrarroja, campos magnéticos, energía de frecuencia de radio y sonido. El evento puede registrarse para una posterior lectura y/o se puede generar una transmisión de frecuencia de radio inmediata. En una realización, una unidad de monitoreo se monta dentro de un Contenedor de Transporte adecuado para el transporte de larga distancia. El sensor se dispone de manera tal que la abertura y el cierre de la puerta del contenedor crea un cambio en la salida del sensor que se detecta como un evento disparador mediante el hardware de monitoreo. El evento disparador puede utilizarse para la seguridad de detección de alteraciones. El estado y la información registrada contenida en la unidad de monitoreo se puede leer mediante la comunicación de frecuencia de radio con cualquier dispositivo equipado adecuadamente que incluye dispositivos manuales y computadoras laptop.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 ilustra una realización de un sistema de acuerdo con la invención que utiliza una computadora laptop o desktop, manual equipada con una tarjeta PCT y una antena que comunica con Unidades de Monitoreo.
La Figura 2 ilustra una realización de una Unidad de Monitoreo de acuerdo con la invención.
La Figura 3 ilustra una realización de una Unidad de Monitoreo de acuerdo con la invención que utiliza una interconexión serie RS485 que interconecta con diferentes tipos de dispositivos de frecuencia de radio.
La Figura 4 ilustra el uso de una Unidad de Monitoreo de acuerdo con la invención con un sensor de proximidad para detectar y rastrear artículos en una cadena de provisión mientras se los coloca en un Contenedor.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS Diferentes modificaciones de las realizaciones preferidas que se describen a continuación serán evidentes para los expertos en el arte y la revelación que se da aquí puede ser aplicable a otras realizaciones y aplicaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención y las reivindicaciones adjuntas a la presente. Por lo tanto, la presente invención no se limita a las realizaciones descritas, sino que debe estar de acuerdo con el alcance más amplio consistente con la revelación expuesta aquí.
Un sistema 20 de acuerdo con la invención se describe en la Figura 1. El sistema 20 incluye una o más Unidades de Monitoreo 21 y uno o más Lectores 30 que son dispositivos para leer información desde o comunicar con las unidades de monitoreo 21 tales como dispositivos manuales/móviles 31, computadoras laptop 32, computadoras desktop 33 y/o dispositivos de posición fija dedicada 34. Cada Lector 30 está equipado con capacidad de frecuencia de radio que para las computadoras puede ser una tarjeta comercialmente disponible (no se muestra) que se enchufa en una ranura en la computadora. Esta tarjeta contiene un transmisor, un receptor y una antena. Los Lectores 30 preferentemente envían y reciben señales de radio hacia y desde las Unidades de Monitoreo 21. La Unidad de Monitoreo 21 incluye uno o más sensores 22 y un Transmisor/Receptor de Frecuencia de Radio 25. La capacidad de frecuencia de radio puede limitarse a la transmisión solamente para algunas aplicaciones. La inteligencia e la Unidad de Monitoreo 21 está incorporada en los Elementos Electrónicos de Monitoreo 24 que incluye una microcomputadora, memoria y hardware de interconexión para conectar con los sensores 22. El programa o firmware para controlar los Elementos Electrónicos de Monitoreo 24 se desarrolla utilizando un equipo y técnicas de programación estándar. Cada Unidad de Monitoreo 21 incluye la capacidad de una etiqueta de RFID activa en que tiene memoria para almacenar la » *• información de identificación asociada con el Contenedor al cual está montada. El Transmisor/Receptor de frecuencia de radio 25 puede tener una dirección o ID con él que se utiliza identificar transmisiones desde él y hacia él que está separada de la t información de identificación para el Contenedor. Todos los dispositivos de radio capaces de ser contactados directamente e identificados como una unidad individual única desde su señal son una radio de RFID y pueden utilizarse dentro del alcance de esta invención. Algunos ejemplos son teléfonos celulares con GSM, 0 radios de banda ultraancha, radios satelitales y radios de Espectro Extendido. Cualquiera de las radios descritas anteriormente puede sustituir al Transmisor/Receptor de frecuencia de radio 25. Dado que la Unidad de Monitoreo 21 está destinada a ser movida con el Contenedor, se necesita una fuente 5 de alimentación autocontenida tal como una batería (no se muestra) .
En una aplicación particular, se pueden utilizar grandes cantidades de las Unidades de Monitoreo 21 simultáneamente en 0 playas de carga, depósitos, etc. Diferentes Contenedores pueden cada uno equiparse con una Unidad de Monitoreo 21. Las Unidades de Monitoreo 21 pueden contactarse mediante la transmisión de frecuencia de radio y responder individualmente o en grupos. Las distancias entre los Lectores 30 y la Unidad de Monitoreo 21 son una función del Transmisor/Receptor de frecuencia de radio 25 y los diferentes factores ambientales tales como las características físicas del Contenedor, pero generalmente las distancias de hasta 300 pies son prácticas y la señal puede pasar a través de un Contenedor de transporte. La tecnología de RFID activa está comercialmente disponible, y la invención puede implementarse en parte utilizando la tecnología de RFID activa. Los sensores 22 se utilizan para monitorear cambios en el medio en el Contenedor. Por ejemplo, se puede detectar la abertura y el cierre de una puerta. Los sensores 22 también se pueden utilizar para detectar el movimiento de la carga o la intrusión en el Contenedor. Los sensores 22 generalmente utilizan energía reflejada y, por ejemplo, pueden detectar la presencia de la puerta enviando y recibiendo de regreso la energía reflectora. Este método no utiliza ningún cable o cable de fibra óptica que sea necesario romper o cortar para hacer sonar una alarma, ni requiere interruptores o contactos electromagnéticos para operar o hacer sonar la alarma. La invención no se limita a ningún tipo particular de sensor. Los sensores 22 que pueden incluirse habitualmente en una Unidad de Monitoreo 21 de acuerdo con la invención incluyen dispositivos convencionales que detectan diferentes formas de energía que incluyen luz visible, luz roja, campos magnéticos, energía de frecuencia de radio y sonido.
La Figura 2 ilustra una realización de la Unidad de Monitoreo 21 que utiliza una Etiqueta de RFID 54. Esta realización puede utilizarse como una seguridad de detección de alteración. El sensor 22 se conecta a una interconexión analógica apropiada 42 que a su vez se conecta con un conversor de analógico a digital (AD) 44. La interconexión analógica 42 también puede conectarse directamente a la conexión colectiva lógica digital 46, ya que algunos dispositivos de microcomputadora tienen conversores de A/D incorporados. El microprocesador 48 ejecuta un programa de control almacenado en la memoria 49. El microprocesador 48 y la memoria 49 pueden ser parte de un solo circuito integrado tal como una microcomputadora. La energía es suministrada por la batería 52 que se monitorea mediante el monitor de energía 54. En esta realización la comunicación de frecuencia de radio se realiza mediante la Etiqueta de RFID autocontenida 54 que se conecta al microprocesador 48. La etiqueta de RFID autocontenida consiste en un circuito de frecuencia de radio, una batería, una antena, un circuito lógico y una memoria no volátil en la cual una línea de tiempo se graba como parte de su programa de software. Esta línea de tiempo permite que un evento se grabe y se recupere junto con la hora en que ocurrió. Cuando un evento disparador tal como la abertura de la puerta se detecta monitoreando el sensor, la señal de falla se almacena en la memoria volátil hasta que se puede transferir a la línea de tiempo en la etiqueta de RFID autocontenida. Esta información puede entonces ser leída por un Lector.
De acuerdo con una realización preferida de la invención, la invención proporciona un método para utilizar una Unidad de Monitoreo 21 para monitorear la seguridad de cualquier contenedor, embalaje o caja de cartón de transporte monitoreando la condición tal como la posición de la puerta o el dispositivo de abertura y grabando esa información para la transmisión inmediata o posterior. Más específicamente, la posición de la puerta, etc, se monitorea enviando energía y recibiendo la energía de regreso a un sensor mientras se refleja fuera de la puerta. Cuando la puerta se abre la energía que está recibiendo el sensor cambia, y ocurre una condición de falla. La señal de falla luego se retransmite inmediatamente y/o se graba con un timbre de hora de tiempo relativo o real para la transmisión por una señal de comunicaciones de frecuencia de radio.
Este dispositivo que depende de la ubicación de su montura permite que la puerta, batiente de la puerta, marco de la puerta, abertura móvil, o lado removible (en adelante denominada la "Puerta") que debe monitorearse utilizando un Sensor en lugar de un sello físico o un interruptor electromecánico. El dispositivo permite la condición de la falla que detecta el sensor cuando la Puerta se mueve para ser grabada con un timbre de hora accesible para la etiqueta de RFID donde está disponible para la transmisión al Lector de RFID.
El Sensor 22 preferentemente se coloca en estrecha proximidad con la Puerta, la carga u otro blanco de monitoreo. La distancia máxima está limitada por la capacidad del Sensor. La Unidad de Monitoreo 21 puede montarse con tornillos, imanes, etc, preferentemente en el interior del Contenedor. El Sensor preferentemente está montado con el emisor y el receptor de energía apuntado al blanco sin ningún impedimento entre el Sensor y el blanco. Cuando el blanco se mueve o se interrumpe el Sensor detecta la diferencia o la ausencia de la energía reflectora fuera del blanco. La diferencia o ausencia de energía que indica el movimiento del blanco es una falla o evento disparador. El Sensor 22 puede ser similar al sensor SICK ELF disponible comercialmente en el documento rotulado SIC Technical Information.
Una señal que indica una falla luego se detecta con el microprocesador 48 u otro circuito lógico donde se almacena en la memoria que puede estar separada o interna al microprocesador o la microcomputadora como se muestra en la Figura 2. Debido a que es útil saber cuándo ocurrió la falla ye es necesario grabar la falla siguiente, el microprocesador contiene la información sobre la falla en su memoria volátil hasta que puede grabarse en su memoria no volátil en una línea de tiempo relativa o utilizando un timbre de hora a partir de un reloj de tiempo real. Una vez que está en la memoria no volátil la información sobre la falla es accesible para ser leída por la etiqueta de RFID 54. Una vez que la falla se graba en la memoria no volátil, el microprocesador borra la condición de falla de su memoria y una vez más está disponible para recibir la falla siguiente.
La etiqueta de RFID 54 utilizada en la realización de la invención descrita anteriormente puede ser una Serie i-Q de Soluciones Identec disponible comercialmente descrita en el documento Serie i-Q de Etiqueta de UHF Activa. Las etiquetas de RFID utilizadas en esta invención son activas y deben tener la capacidad de acceso a la información de la falla que incluye el timbre de hora o como es el caso de la etiqueta de Identec i-Q tienen una capacidad de timbrado de hora que en realidad es parte de la capacidad de memoria de la etiqueta. En esta realización la etiqueta de Identec toma la información de la falla directamente del microprocesador a través de un conductor exterior y almacena la falla en una línea de tiempo en la memoria de la etiqueta de Identec. La ventaja del método precedente es que la línea de tiempo puede extenderse debido al efecto magnificador de utilizar dos dispositivos con memoria. Un ejemplo de esto es el siguiente: La etiqueta iQ desde Identec con una duración de la batería de 5 años y una memoria de 32K puede grabar 13.312 eventos o lecturas en una línea de tiempo que implica cubrir un tiempo de transporte de 30 días puede leer el sensor cada 20 segundos. Para proporcionar la protección adecuada sobre la puerta el sensor debe monitoreaerse continuamente o al menos cada par de segundos. Una forma de lograr esto es grabar el evento descrito anteriormente y contenerlo en la memoria volátil durante más de 20 segundos hasta que pueda grabarse en la memoria no volátil que se activa cada 20 segundos con la etiqueta Identec. La desventaja de este método es que la hora de la falla que se graba es solamente precisa dentro de 20 segundos. En esta realización el sensor siempre está en la posición encendido como es la etiqueta Identec. Debido a que el sensor graba una falla cuando no se refleja energía de regreso al sensor siempre aparece una condición de falla si la batería se desconecta, se retira o se descompone. En forma similar, el funcionamiento correcto será evidente e indicará una instalación exitosa cuando no hay fallas. Esta información se puede leer y ensayar utilizando un lector en el momento de la instalación.
En una realización alternativa de la Unidad de Monitoreo 21 de la invención la Etiqueta de RFID 54 no necesita tener una capacidad de almacenamiento de línea de tiempo. En esta realización, cuando el evento disparador ocurre la señal de falla desde el Sensor 22 se almacena en una línea de tiempo o reloj de tiempo real en la memoria 49 de la Unidad de Monitoreo 21 donde está disponible para el circuito de frecuencia de radio para ser leído por un Lector. En este caso el microprocesador se programa para monitorear el sensor continuamente o encender el sensor en intervalos predeterminados para buscar una condición de falla. Cuando ocurre una falla se retransmite inmediatamente o se graba directamente en la línea de tiempo o en el reloj de tiempo real en el circuito lógico del microprocesador. El mismo microprocesador también proporciona memoria y una interconexión con y una lógica para el circuito de RFID, en esta realización se puede acceder al microprocesador directamente a través del circuito de RFID para lograr funciones adicionales tales como apagar y encender el sensor de la puerta. La lectura de los valores del sensor para determinar si está funcionando correctamente, el cambio de la ganancia o la sensibilidad en el sensor para ajustar o calibrar el sensor debido a diferencias en la distancia de montura de los sensores desde la puerta, o los valores reflectores de su medio.
Para el propósito de esta invención no es importante si la lógica que controla y monitorea el sensor y la línea de tiempo o el reloj de tiempo real son realmente parte del circuito de RFID y su memoria o está contenida en una memoria separada accesible para la etiqueta de RFID autocontenida con la memoria siempre que la información de la falla esté fácilmente disponible para la transmisión mediata o almacenada con un timbre de hora accesible para la transmisión posterior.
Después de que la falla se graba en la memoria de largo plazo asociada con un timbre de hora y cuando es accesible para el circuito de RFID, debe transmitirse a un Lector 30 que se debe utilizar. Las etiquetas de RFID se pueden leer con Lectores fijos o manuales. Los lectores también pueden funcionar como dispositivos retransmisores que leen la información en la etiqueta y luego transmiten la información a través de una tecnología de largo alcance.
Una realización alternativa de esta Unidad de Monitoreo 21 ilustrada en la Figura 3 utiliza una interconexión serie RS485 62 para transmitir los datos desde el microprocesador 48 al transmisor/receptor de radio 25 que puede ser cualquiera de las alternativas que se describieron anteriormente. En esta realización de la invención la Unidad de Monitoreo 21 es autocontenida y no depende de las capacidades suministradas por la Etiqueta de RFID. Todos los elementos de control funcional, lógicos y de memoria están contenidos dentro de la Unidad de Monitoreo 21 y su firmware y la radio es solamente para comunicación .
La Unidad de Monitoreo 21 contiene una memoria que se utiliza para almacenar información importante relacionada con el contenedor, tal como el nombre, el contenido del contenedor o el inventario, e información de contacto relacionada con el transporte particular que se está monitoreando. Además, la Unidad de Monitoreo 21 contiene datos que se registran desde el sensor (es), tales como el estado de la puerta del contenedor (alertas de seguridad) . La encriptación de datos que es de naturaleza sensible es manipulada por los Lectores. Por lo tanto, los programas de aplicación para el Lector deben encriptar los datos cuando se escriben en la memoria de la Unidad de Monitoreo 21 o de la etiqueta de RFID 54. De esta manera, solamente Lectores y usuarios autorizados pueden ver los datos, y los pocos selectos con autoridad apropiada pueden hacer cambios en esos datos. Todos los intentos no autorizados de alterar los datos derivan en la ruptura del sobre electrónico, y una vez que se rompe el sello electrónico, entonces se plantea una condición de falla y se pueden hacer las notificaciones apropiadas. Los datos pueden escribirse en un proceso de encriptación de tres pasos: Primero, los datos que deben escribirse se encriptan utilizando algoritmos de encriptación estándar de RSA (64 bits, 128 bits o 1024 bits según el país en que se utiliza la aplicación) . Una clave de suma de verificación inicial se almacena en la corriente de datos que debe utilizarse en la descriptación para certificar que la estructura de datos está intacta. Los datos resultantes luego preferentemente se comprimen utilizando métodos de compresión del arte previo tanto para optimizar el espacio en la memoria de la etiqueta como para proporcionar una desmodulación adicional de datos.
Al leer los datos desde la Unidad de Monitoreo 21, el Lector invierte el proceso. Cuando concluye el proceso de descriptación, se ensaya la validez de la clave de la suma de verificación, lo cual indica que los datos de hecho se han devuelto a su estado original. Según la autorización del usuario, parte o la totalidad de los datos se ponen a disposición del usuario.
Una realización del método de la invención que utiliza la Unidad de Monitoreo 21 es la siguiente. Un transportador carga un contenedor con productos que deben transportar. Se cierran las puertas del contenedor, y utilizando un Lector manual (o estacionario) , el contenedor se graba cuando el Transportador lo "cierra". El Lector actualiza la Unidad de Monitoreo 211 con un paquete de datos que incluyen (en forma no taxativa) : la fecha y la hora en que el contenedor se grabó como cerrado, el nombre del usuario registrado en el lector a la hora en que el contenedor se grabó como cerrado, información del propietario, información del inventario, y ubicaciones de documentos para información de transporte pertinente. Estos datos se escriben en la Unidad de Monitoreo 21 utilizando el proceso descrito anteriormente. En este momento, la Unidad de Monitoreo 21 inicíala, se calibra y empieza a monitorear el blanco del sensor: la puerta, la carga, etc. El dispositivo se autocalibra creando un valor de referencia promedio y luego los cambios del monitor en el valor que indica una falla. Todos los valores, o una falla (valores que no están dentro de parámetros determinados) pueden optativamente grabarse periódicamente en la memoria de la etiqueta de RFID junto con un reloj de tiempo real. Las fallas hacen sonar una alarma, o el registro grabado están disponibles para el acceso remoto usando la tecnología de RFID. El proceso de monitoreo continúa hasta que el contenedor es recibido por el punto del camino en el proceso de transporte. Cuando la Unidad de Monitoreo 21 entra en contacto con un Lector autorizado, los datos se leen en el software de aplicación, y el proceso de encriptación e invierte, el software de aplicación ensaya la integridad de los datos en cada paso del proceso. Los datos luego están disponibles para su revisión por un usuario. Si el punto del camino es el punto final del transporte, un usuario puede elegir recibir el contenedor. Al hacerlo, la Unidad de Monitoreo 21 se graba como "abierta".
Una Unidad de Monitoreo 21 tiene un conjunto de comandos al cual responde y que puede variar de acuerdo con la aplicación. Cada Unidad de Monitoreo 21 tiene una dirección única a la cual responde, pero preferentemente también responde a comandos de transmisión seleccionados que se desean para todas las Unidades de Monitoreo. Los comandos de transmisión pueden incluir una dirección que de otro modo no se asigna tal como "00" para indicar que todas las unidades deben recibir el comando. Sin embargo, las unidades no responden a comandos de transmisión, de manera tal que un uso típico de un comando de transmisión es despertar a todas las unidades en la preparación para los comandos individuales posteriores. Un comando NOP con una dirección de la Unidad de Monitoreo incluida también puede utilizarse para despertar una unidad. Otro comando general que debe implementarse en la Unidad de Monitoreo está "dormida". En el modo dormido, se conserva la energía. Dado que se deben anticipar diferentes tipos/realizaciones de Unidades de Monitoreo, sq debe asignar un número de identificación que corresponde al tipo de Unidad de Monitoreo y que el número de identificación debe ser legible por un comando (por ejemplo, "Obtener la ID de la Unidad") emitido por un Lector. Es deseable un comando para alterar la dirección (por ejemplo, "Establecer la Dirección") a la cual responde la Unidad de Monitoreo. El comando "Establecer la Dirección" puede ser útil para evitar conflictos de direcciones. La lectura de la información sobre fallas, etc, almacenada en la Unidad de Monitoreo 21 se ejecuta con el comando "Obtener Respuesta". La cantidad de datos devuelta por la unidad varía con la aplicación.
Además de seguridad, esta invención también se puede utilizar para monitorear y rastrear artículos mientras se mueven a través de una cadena de provisión. Se hace referencia a la Figura 4. Una Unidad de Monitoreo 21 equipada con un sensor apropiado puede detectar la presencia de objetos mientras se mueven a través de una cadena de provisión y transmitir esa información a través de diferentes Lectores descritos aquí. Los sensores de proximidad se han utilizado durante mucho tiempo en la cadena de provisión para monitorear y disparar eventos. Hasta ahora estos sensores han estado conectados por cables en ubicaciones fijas. Con esta invención los detectores de proximidad pueden ser inalámbricos, y en consecuencia móviles, limitados solamente por el alcance de radio. La programación del firmware en la Unidad de Monitoreo 21 utilizada para el rastreo o el recuento de objetos es diferente de aquella utilizada para aplicaciones de seguridad. El evento disparador no implica una condición de falla y simplemente % necesita estar grabado el tiempo suficiente para ser transmitido al Lector. Como se ilustra en la Figura 4, una aplicación para esta invención sería detectar los objetos 71, mientras se mueven desde una ubicación a otra ubicación móvil, o el contenedor 72. En esta aplicación sería importante grabar o anotar el evento en la unidad móvil, especialmente cuando hay varias unidades móviles, y en consecuencia diferentes posibilidades en cuanto a en cuál unidad móvil se debe colocar el objeto. En esta aplicación cada unidad móvil está equipada con uno o más sensores 22 apuntados a la abertura de la unidad móvil o el contenedor. Cada Unidad de Monitoreo 21 tiene un transmisor de radio 25 que en esta aplicación solamente puede ser transmisor. Cuando un objeto 74 se coloca en el contenedor el sensor de proximidad 22 de la Unidad de Monitoreo 21 observa el evento a través de una señal reflejada y transmite el evento a través del transmisor de frecuencia de radio a un Lector que anota el objeto específico que se está colocando en el contenedor específico. Haciendo esto sería posible rastrear objetos individuales mientras se mueven hacia los contenedores individuales, y en consecuencia rastrear y verificar que se movieron al contenedor correcto 72 colocado allí por los operadores, equipo de sorteo automático, etc.
En una realización preferida el monitoreo de los sensores utiliza parámetros programables para determinar cuando ha ocurrido un evento disparador. Todos los sensores y medios de aplicación tienen ciertos niveles de ruido o variaciones extrañas en su salida que pueden considerarse normales. Para evitar grabar y transmitir información irrelevante, se pueden utilizar parámetros programables para filtrar la salida del sensor. Un conjunto de parámetros de falla se escribe en la memoria no volátil de la Unidad de Monitoreo como parte del proceso de fabricación. Los parámetros seleccionados para un sensor particular pueden cambiarse mediante un comando que se transmite y es recibido por la Unidad de Monitoreo 21. Ejemplos de parámetros son la velocidad de muestreo del sensor (con qué frecuencia la Unidad de Monitoreo 21 toma una lectura) , sensibilidad o parámetros umbrales, tipo de salida (la salida del sensor se activa como una condición "Encendido" o la salida del sensor se activa como una condición "Apagado") , duración de la señal de alerta (cuánto tiempo se mantiene la alerta antes de reiniciar y preparar para la siguiente notificación) parámetros de límite tales como temperatura máxima, choque máximo, nivel de radiación mínimo, etc se fijan con valores por defecto en la fábrica.
Preferentemente, la Unidad de Monitoreo 21 incluye un modo dormido en el cual la energía se conserva. Durante el modo dormido el microprocesador se coloca en un estado de hibernación para conservar energía. Un temporizador impulsado por interrupción se fija para despertar periódicamente al microprocesador para que tome lecturas y ejecute otras tareas. Temperatura, humedad, y otros sensores estáticos se despiertan a velocidades de muestreo predeterminadas (véase los parámetros precedentes) y luego se realizan mediciones. Dado que la temperatura, etc puede generalmente grabarse en el tiempo, la medición en sí no es necesariamente un evento disparador para grabar, en consecuencia duerme para conservar energía, luego se despierta para grabar la lectura actual. El registro de los valores grabados es legible cuando el comando se recibe desde un lector.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Una unidad de monitoreo que comprende: una fuente de alimentación; 5 un sensor que genera una salida; elementos electrónicos de monitoreo conectados a la salida del sensor que incluyen un microprocesador, memoria de firmware para almacenar un programa para el microprocesador y la memoria de datos, los elementos electrónicos de monitoreo detectan y graban Q cambios en la salida del sensor como un evento disparador; y un transmisor de radio para transmitir información sobre el evento disparador provista por los elementos electrónicos de monitoreo, la información incluye un identificador para la unidad de monitoreo. 5
2. La unidad de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 1 , que además comprende un receptor de radio para recibir comandos y datos desde un lector. 0
3. La unidad de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende medios para colocar el microprocesador en un modo dormido y un temporizador impulsado por interrupción que despierta periódicamente al microprocesador del estado dormido para que ejecute la actividad de monitoreo.
4. La unidad de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 3, que además comprende medios para monitorear la salida del sensor utilizando parámetros que controlan umbrales utilizados para 5 determinar si los cambios en la salida del sensor constituyen un evento disparador y lee los parámetros de comandos recibidos por el receptor de radio.
5. La unidad de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 3, que lu además comprende medios para grabar cada evento disparador junto con un timbre de hora en una línea de tiempo y medios para transmitir la línea de tiempo al lector al recibir un comando.
6. La unidad de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 3, que 15 además comprende medios para recibir datos desde el lector como un identificador del contenedor, el identificador del contenedor está asociado con un contenedor al cual está unida la unidad de monitoreo y medios para transmitir el identificador del contenedor al lector al recibir un comando. 20
7. La unidad de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 3, que además comprende medios que transmiten un identificador del sensor al lector al recibir un comando, el identificador del sensor especifica un tipo del sensor.
8. La unidad de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 2, que además comprende un medio para cambiar el identificador para la unidad de monitoreo basado en un comando recibido desde un lector.
9. La unidad de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un medio que transmite información acerca de cada evento disparador en tiempo real.
10. Un método de monitorear una carga en un contenedor de transporte que comprende los pasos de: montar una unidad de monitoreo a una superficie interior del contenedor de transporte, la unidad de monitoreo incluye un sensor, elementos electrónicos de monitoreo y un transmisor de radio; cuando recibe un comando de iniciar por radio desde un lector, comenzar los datos de registro sobre eventos de monitoreo en una memoria de la unidad de monitoreo con un timbre de hora, un evento disparador es un cambio en una salida del sensor, y cuando recibe un comando obtener respuesta por radio desde un lector, transmitir los datos sobre eventos disparadores al lector.
11. El método de monitorear la carga en un contenedor de transporte de acuerdo con la reivindicación 11, que además comprende los pasos de: almacenar un identificador de carga recibido en un comando de almacenar identificador desde el lector; y transmitir el identificador de carga cuando recibe un comando de leer identificador desde el lector.
12. El método de monitorear la carga en un contenedor de transporte de acuerdo con la reivindicación 11, que además comprende colocar el microprocesador en un modo dormido, colocar un temporizador impulsado por interrupción para despertar el microprocesador después de un período de tiempo transcurrido para reanudar operaciones de monitoreo.
13. El método de monitorear la carga en un contenedor de transporte de acuerdo con la reivindicación 11, que además comprende medir periódicamente un parámetro ambiental, grabar un valor del parámetro ambiental en memoria y transmitir valores grabados del parámetro ambiental cuando recibe un comando desde un Lector.
14. El método de monitorear una carga en un contenedor de transporte de acuerdo con la reivindicación 11, que además comprende los pasos de transmitir identificador del sensor cuando recibe un comando de leer el identificador del sensor desde el lector, el identificador del sensor identifica un tipo de sensor. 5
15. El método de monitorear la carga en un contenedor de transporte de acuerdo con la reivindicación 11, que además comprende los pasos de recibir un comando con parámetros del "; sensor y utilizar los parámetros del sensor para determinar cuando ha ocurrido un evento disparador filtrando la salida del 0 sensor de acuerdo con los parámetros.
16. Un método de monitorear objetos que pasan en un punto: montar una unidad de monitoreo en le punto que se debe monitorear, la unidad de monitoreo incluye un sensor de 5 proximidad, monitorear elementos electrónicos y un transmisor de radio; cuando se detecta un cambio en una salida del sensor de proximidad, transmitir un identificador para la unidad de monitoreo a un lector utilizando el transmisor de radio. i. ** v RESUMEN DE LA INVENCIÓN El sistema de la invención incluye un método para monitorear cambios en el estado o condición de un Contenedor utilizando una 5 o más unidades de monitoreo montadas en el Contenedor. Las unidades de monitoreo preferentemente incluyen una fuente de alimentación, sensores que utilizan energía reflectora con parámetros programables, identificación del sensor globalmente único, capacidad de grabación en una línea de tiempo, una memoria 10 de largo plazo y la capacidad de retransmitir información en la tecnología de radio de RFID. El hardware de monitoreo programable en la unidad de monitoreo detecta cambios significativos en las salidas del sensor como un evento disparador. El hardware de monitoreo programable incluye una memoria para almacenar IB información de identificación para el Contenedor. Los sensores que pueden incluir dispositivos convencionales que detectan diferentes formas de energía que incluyen luz visible, luz infrarroja, campos magnéticos, energía de frecuencia de radio y sonido. En una realización, una unidad de monitoreo se monta 20 dentro de un Contenedor de transporte adecuado para el transporte de larga distancia. El evento disparador se puede utilizar para la seguridad de detección de alteraciones.
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