WO2002082316A1 - Module d'interface de radiocommunication, et son application a un dispositif de lecture, traitement, transmission et exploitation d'un code a barres - Google Patents
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Definitions
- the bar codes correspond to a successive temporal sequence of dark and light surface on a display screen
- - an apparatus which is a reader pen for recognizing alphanumeric characters of a medium
- the pencil comprising one end in an optical sensor a light source producing a light beam focused on the support and an optical detector intended to receive and convert the light reflected by the support into electrical signals
- the pencil being autonomous and comprising an internal power supply source and the radiocommunication interface module, with a software stack according to the “Bluetooth®” protocol
- the user application in the form of an operating program comprising means for processing the electrical signals from the optical detector and recognizing said characters, and means for interfacing via the radiocommunication module ensuring at least the transmission of said characters according to said protocol to computer equipment
- - an apparatus which is a pencil handwriting recognition reader, the pencil comprising at least two accelerometers along two axes X and Y corresponding to the writing plane and producing electrical signals, the pencil being autonomous and comprising an internal power supply and the module d radio interface, with a software
- the client software then prompts the user to put the pen in listening mode.
- each decoded barcode will be automatically stored in the pen's non-volatile memory ( Figure 7a).
- This phase is executed by putting the pencil in listening mode (by reading a proprietary code for example) ( Figure 7b) while activating the loading function on the client software (microcomputer for example). All the bar codes in memory are then transferred by radio waves to the user terminal ( Figure 7c).
- the client software is reduced to zero on the terminal: the phone's hypermedia browser is controlled remotely by the pencil using AT commands.
- Other solutions can be implemented, in particular, it is possible to download client software on the SIM card of the mobile or in the memory of the phone's processor.
Abstract
L'invention concerne un module d'interface de radiocommunication bidirectionnelle selon un protocole prédéfini pour au moins une application utilisateur, le module comportant au moins un circuit radio d'émission et de réception de signaux numériques et au moins un circuit programmable avec un microcontrôleur radio pour gestion du circuit radio. Selon l'invention, le microcontrôleur radio comporte une pile logicielle formée d'une première partie dite pile protocole surmontée d'une seconde partie dite pile d'abstraction applicative, la pile logicielle permettant l'adaptation selon le protocole entre, d'une part, les signaux numériques et, d'autre part, les données et instructions de l'application, la pile d'abstraction applicative permettant au moins la traduction des données et instructions de l'application en des données et instructions selon le protocole pour traitement dans la pile protocole, le module étant un composant matériel unique stockant également l'application utilisateur et assurant son exécution dans le microcontrôleur radio. Un procédé de mise en oeuvre avec crayon lecteur de codes à barres est également décrit et revendiqué.
Description
MODULE D ' INTERFACE DE RADIOCOMMUNICATION , ET SON APPLICATION A UN DISPOSITIF DE LECTURE , TRAITEMENT , TRANSMISSION ET EXPLOITATION D ' UN CODE A BARRES
La présente invention concerne un module d'interface de 5 radiocommunication, un dispositif, des applications dont un procédé de lecture, traitement, transmission et exploitation d'un code à barres tel que le procédé met en œuvre le module dans un lecteur de codes à barres autonome à liaison radio. L'invention peut être mise en œuvre d'une manière générique
10 dans toutes les applications matérielles et logicielles comportant une liaison radio et, également, mise en oeuvre plus spécifiquement dans une application particulière du domaine de la promotion commerciale, du commerce et plus généralement d'échange de données sur un réseau
15 informatique avec des équipements pouvant traiter des données hypermédia du type texte, image, son et/ou vidéo.
Les codes graphiques d'identification du type codes à barres sont connus et largement utilisés du fait de la robustesse de leur lecture et décodage. Plusieurs normes de
20 codage ont été définies aussi bien en ce qui concerne les codes à barres à une dimension qu'à deux dimensions.
Ces codes sont lus par des appareils électroniques comportant une tête de lecture optique. Suivant la méthode de balayage des codes à barres et le type de tête de lecture
25 optique mis en oeuvre, on dispose de deux grands types d'appareils: les appareils de lecture à contact qui nécessitent un déplacement physique entre la tête de lecture optique et le support sur lequel est disposé le code à barres et les appareils pouvant fonctionner sans déplacement relatif, le balayage
30 étant obtenu par des procédés mécaniques (miroir tournant par exemple), et/ou électroniques (détecteur matriciel par exemple). Pour ces derniers appareils, diverses technologies peuvent être mises en oeuvre mais dans tous les cas, ce sont des appareils plus complexes et coûteux à réaliser que les
35 appareils du premier type dont le crayon lecteur qui est un des
appareils les plus simples à réaliser puisqu'il ne comporte qu'un capteur optique statique et dont le balayage du code à barres pour lecture est réalisé par l'utilisateur.
Les crayons lecteurs connus de l'état de la technique sont en général reliés par un câble électrique à un boîtier électronique externe lui-même relié au clavier d'un ordinateur. Un tel crayon optique n'est donc pas autonome et n'est pas d'un maniement aisé puisqu'un câble le rattache à un équipement informatique. De plus, ce type de crayon est d'un coût relativement élevé car le capteur optique comporte en outre un élément optique de dureté très élevée, saphir par exemple, qui peut résister aux frottements répétés sur le support comportant le code à barres tout en assurant une adaptation optique. Par ailleurs dans les applications connues, les codes à barres qui sont lus sont essentiellement traités localement. Par exemple dans les applications du type caisse de paiement, les données correspondant aux codes à barres sont traitées soit au niveau de la caisse elle-même pour récupérer le prix et, éventuellement, un descriptif de l'article, soit dans un serveur local du site commercial relié à l'ensemble des caisses afin d'assurer également la gestion des stocks.
Le but de l'invention est de proposer un moyen matériel et logiciel de radiocommunication sous forme d'un module qui puisse s'adapter simplement à toute application utilisateur et, dans un cas particulier, à un procédé dans lequel un réseau informatique reliant des équipements informatiques pouvant exécuter des applications hypermédia met en œuvre des données provenant de la lecture de codes à barres afin de produire des actions visuelles, auditives et/ou autres, éventuellement interactives, sur un équipement informatique client en relation avec un lecteur de codes à barres. Le terme équipement informatique dans le contexte de l'invention correspond à tout dispositif électronique pouvant traiter des données hypermédia et pouvant être relié au réseau
informatique et, par exemple, ordinateur, micro-^ordinateur, assistant personnel, téléphone à fonctionnalités WAP, GPRS, UMTS... Grâce à l'application particulière de l'invention, l'utilisateur peut lire un code à barres avec un lecteur et peut recevoir quasi instantanément une page d'information concernant l'objet portant le code à barres, sur tout type de support informatique connecté à Internet (micro-ordinateur, assistant numérique, téléphone portable ou autres). L'objet peut être n'importe quel objet de grande consommation (portant alors un code à barres de type EAN ou UPC) ou tout autre type d'objet quelconque et, par exemple: cartes de visite, article de journal, facture, relevé de compte bancaire. Le terme code à barres concerne aussi bien une valeur numérique ou un caractère que plusieurs selon un codage standardisé ou un codage propriétaire (code à barres propriétaire).
L'invention concerne donc un module d'interface de radiocommunication bidirectionnelle selon un protocole prédéfini pour au moins une application utilisateur ayant des données et instructions à communiquer à un dispositif externe, le module comportant au moins un circuit électronique radio d'émission et de réception de signaux numériques et au moins un circuit électronique programmable avec un microcontrôleur radio pour gestion du circuit électronique radio.
Selon l'invention, le microcontrôleur radio comporte des moyens matériels coopérant avec des logiciels sous la forme d'une pile logicielle formée d'une première partie dite pile protocole surmontée d'une seconde partie dite pile d'abstraction applicative, la pile logicielle permettant l'adaptation selon le protocole entre, d'une part, les signaux numériques et, d'autre part, les données et instructions de l'application utilisateur, la pile d'abstraction applicative permettant au moins la traduction des données et instructions de l'application utilisateur dans un format propriétaire en des données et instructions selon le protocole pour traitement dans la pile protocole, le module étant un composant matériel
unique stockant également l'application utilisateur sous forme d'un programme et assurant son exécution dans le microcontrôleur radio.
Dans divers modes de mise en oeuvre de l'invention, les moyens suivants pouvant être combinés selon toutes les possibilités techniquement envisageables sont employés :
- le module est constitué d'un circuit imprimé radio regroupant une antenne, le circuit électronique radio d'émission et de réception sous forme d'une radio et d'un circuit intégré bande de base et le circuit électronique programmable de gestion sous forme d'un microcontrôleur avec moyens de mémorisation,
- le fonctionnement logiciel du module est divisé en taches exécutées selon des priorités, les taches liées à la gestion du circuit radio ayant une priorité supérieure aux taches d'exécution , de l'application utilisateur,
- le module comporte en outre un second circuit imprimé interconnecté au circuit imprimé radio avec au moins un périphérique au moins choisi parmi: - une entrée numérique avec éventuellement un comparateur pour détection de niveau ou de transition,
- une entrée analogique avec convertisseur analogique- numérique avec éventuellement un amplificateur analogique à gain programmable ou non, - une sortie numérique,
- une sortie analogique avec convertisseur numérique- analogique,
- un régulateur ou convertisseur de tension commandable,
- un compteur/décompteur, - une horloge temps réel,
- un circuit de charge pour batterie,
- un circuit logique,
- une mémoire,
- un circuit logique programmable spécialisé notamment choisi parmi un microprocesseur, un microcontrôleur, un
processeur de signal numérique ou un circuit dédié, une partie au moins de l'application utilisateur sous forme d'un programme étant alors stockée dans ledit circuit logique programmable spécialisé et ledit circuit logique programmable spécialisé assurant alors son exécution, la pile d'abstraction applicative pouvant en outre comporter des moyens logiciels propriétaire pour traiter des instructions pour récupération de données en provenance du périphérique et/ou l'envoi de données vers le périphérique, - le module comporte une mémoire reprogrammable ainsi que des moyens permettant la reprogrammation de ladite mémoire à partir de données reçues par radiocommunication,
- le protocole est « Bluetooth® » ou IEEE802.15.1 ,
- la pile d'abstraction applicative assure en outre et inversement la traduction d'informations de la pile protocole vers l'application ;
- le composant unique est un circuit intégré. ;
- le module comporte en outre au moins un moyen de communication bidirectionnel infrarouge et la pile d'abstraction applicative comporte en outre des moyens logiciels pour traiter des instructions et données pour et dudit moyen infrarouge ;
- le module comporte un régulateur de tension permettant de l'alimenter à partir d'une prise électrique 220V / 1 10V, d'une batterie ou de toute autre source de courant et la pile d'abstraction applicative comporte en outre des moyens logiciels pour traiter des instructions et données pour et dudit régulateur ;
- le module comporte en outre de la mémoire destinée à stocker des données; - le microcontrôleur est d'un type compris entre 8 et 16 bits, bornes comprises, avec une horloge de fréquence inférieure à 200 KHz;
- le microcontrôleur comporte de la mémoire permettant l'exécution d'un programme d'application de l'utilisateur, le
programme d'application comportant une suite d'instructions et de données selon le format propriétaire ;
- la mémoire est une mémoire morte préprogrammée ;
- la mémoire est une mémoire chargeable (reprogrammable) ; - la mémoire chargeable est chargée par le programme d'application à chaque mise en marche de ladite application dans le module ;
- la mémoire chargeable est chargée par le programme d'application une fois pour toutes à la fabrication du module dans ladite application;
- la mémoire chargeable est chargée par le programme d'application une fois pour toutes à la première mise en marche de ladite application dans le module ;
- le programme d'application pour chargement est dans une mémoire morte externe au module ;
- le chargement a lieu par liaison filaire, de préférence série ;
- je programme d'application pour chargement est dans un moyen informatique externe au module ;
- le chargement a lieu par la liaison radio du module . L'invention concerne également une application particulière du module selon l'une ou plusieurs des caractéristiques précédentes sous forme d'un dispositif d'interfaçage de radiocommunication bidirectionnelle selon un protocole prédéfini pour au moins une application logicielle utilisateur et comportant un module selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes, et selon laquelle le dispositif comporte en outre au sein d'un unique boîtier, une source d'alimentation électrochimique, et au moins un connecteur dont les broches sont reliées à au moins une interface du module.
L'invention concerne également une application particulière du module en tant que tel ou dans le dispositif selon l'une ou plusieurs des caractéristiques précédentes éventuellement combinées pour la réalisation d'un appareil électronique comportant une application logicielle utilisateur
communiquant par radiocommunication bidirectionnelle selon un protocole prédéfini et comportant un module selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes.
Dans des modes particuliers de réalisation l'appareil est : - un appareil qui est un crayon lecteur de codes à barres d'un support, le crayon comportant à une extrémité dans un capteur optique une source lumineuse produisant un faisceau lumineux focalisé sur le support et un détecteur optique destiné à recevoir et convertir la lumière réfléchie par le support en signaux électriques, le crayon étant autonome et comportant une source d'alimentation électrique interne et le module d'interface de radiocommunication, avec une pile logicielle selon le protocole « Bluetooth »® , l'application utilisateur sous forme d'un programme de fonctionnement comportant des moyens pour traiter les signaux électriques du détecteur optique, et des moyens d'interfaçage par l'intermédiaire du module de radiocommunication assurant au moins la transmission desdits codes à barres selon ledit protocole à un équipement informatique, (la transmission des codes à barres correspond aux caractères que l'application utilisateur à lu)
- en alternative du support, les codes à barres correspondent à un enchaînement temporel successif de surface sombre et claire sur un écran d'affichage, - un appareil qui est un crayon lecteur à reconnaissance de caractères alphanumériques d'un support, le crayon comportant à une extrémité dans un capteur optique une source lumineuse produisant un faisceau lumineux focalisé sur le support et un détecteur optique destiné à recevoir et convertir la lumière réfléchie par le support en signaux électriques, le crayon étant autonome et comportant une source d'alimentation électrique interne et le module d'interface de radiocommunication, avec une pile logicielle selon le protocole « Bluetooth® » , l'application utilisateur sous forme d'un programme de fonctionnement comportant des
moyens pour traiter les signaux électriques du détecteur optique et reconnaître lesdits caractères, et des moyens d'interfaçage par l'intermédiaire du module de radiocommunication assurant au moins la transmission desdits caractères selon ledit protocole à un équipement informatique, - un appareil qui est un crayon lecteur à reconnaissance de l'écriture, le crayon comportant au moins deux accéléromètres selon deux axes X et Y correspondant au plan d'écriture et produisant des signaux électriques, le crayon étant autonome et comportant une source d'alimentation électrique interne et le module d'interface de radiocommunication , avec une pile logicielle selon le protocole « Bluetooth® » , l'application utilisateur sous forme d'un programme de fonctionnement comportant des moyens pour traiter les signaux électriques du détecteur optique et reconnaître l'écriture, et des moyens d'interfaçage par l'intermédiaire du module de radiocommunication assurant au moins la transmission de ladite écriture selon ledit protocole à un équipement informatique, (la transmission de l'écriture correspond aux caractères que l'application utilisateur à lu)
- le crayon lecteur à reconnaissance de l'écriture comporte un moyen de détecter selon un axe Z l'appui du crayon lors de l'écriture sur un support, - le moyen de détecter l'appui est un contacteur ou un accéléromètre,
T un appareil qui est un des crayons précédents et qui ne comporte pas de pointe de focalisation en matière dure,
- un appareil qui est une prise d'alimentation électrique secteur commandée par radiocommunication,
- la prise comporte un abaisseur de tension pour alimentation du module, un interrupteur électronique commandé,
- l'abaisseur est choisi parmi une alimentation à découpage, à transformateur statique, à condensateur abaisseur,
- l'interrupteur est choisi parmi un relais électromagnétique, un triac, un interrupteur électronique au passage à zéro.
L'invention concerne également une application particulière du module en tant que tel ou dans le dispositif selon l'une ou plusieurs des caractéristiques précédentes éventuellement combinées sous forme d'un procédé de lecture, traitement, transmission et exploitation d'un code à barres dans lequel :
- on lit le code à barres avec un lecteur comportant un module d'interface de radiocommunication selon l'une ou plusieurs des caractéristiques précédentes et des moyens de lecture optiques du type tête de lecture optique de code à barres produisant des signaux électriques en fonction des barres, - on traite lesdits signaux électriques dans le module d'interface pour produire des données numériques et/ou alphanumériques,
- on associe aux dites données numériques et/ou alphanumériques un identifiant de lecteur afin de produire une chaîne de données propriétaire,
- on transmet en temps réel la chaîne de données propriétaire à au moins un équipement client comportant au moins un logiciel client pour exécution d'une commande compréhensible par ledit équipement client, Dans divers modes de déclinaison du procédé les moyens suivants éventuellement combinés sont employés :
- lorsqu'un équipement client n'est pas disponible pour réception, on stocke la chaîne de données propriétaire dans une mémoire du lecteur, - dans l'équipement client on associe en outre à la chaîne de données propriétaire au moins une donnée de type d'équipement client afin de former une adresse informatique dépendant alors du code à barres, de l'identifiant de lecteur et de la donnée de type d'équipement,
- on met en œuvre une table de correspondance pour associer une adresse informatique à la chaîne de données propriétaire, éventuellement associée à au moins une donnée de type d'équipement client, la table de correspondance étant située dans un serveur informatique distinct de l'équipement client,
- on met en œuvre une table de correspondance pour associer une adresse informatique à la chaîne de données propriétaire, éventuellement associée à au moins une donnée de type d'équipement client, la table de correspondance étant stockée dans l'équipement client,
(on considère également le cas où la table de correspondance est partagée entre l'équipement client et au moins un serveur de routage, et, par exemple au cas où aucune correspondance n'est trouvée dans la table de l'équipement client, un serveur de routage distinct est alors utilisé)
- on stocke la table de correspondance dans l'équipement client par sélection selon un: critère dans une table de correspondance globale située dans un serveur informatique distinct de l'équipement client, le critère comportant au moins l'identifiant de lecteur,
- on met en œuvre un moyen de transmission par ondes électromagnétiques en espace libre entre le lecteur et l'équipement client avec un protocole de communication permettant au moins de déterminer quels sont les équipements clients pouvant communiquer et, dans le cas où plusieurs équipements seraient opérationnels, ledit protocole permettant de sélectionner au moins un desdits équipements opérationnels,
- on code selon un algorithme de codage les données numériques et/ou alphanumériques avant de les associer à l'identifiant de lecteur,
- l'adresse informatique associée à la chaîne de données propriétaire est celle d'un serveur informatique relayant une demande d'informations à un autre serveur informatique, - le code à barres est un code à barres propriétaire ;
- l'identifiant du lecteur est un numéro unique sur 48 bits d'adresse « Bluetooth® »;
- l'identifiant du lecteur est un numéro de lecteur préprogrammé lors de la fabrication ou programmé ultérieurement ;
- la source d'alimentation électrique interne est du type batterie rechargeable et/ou pile électrochimique;
- le lecteur comporte un moyen d'établissement de son alimentation électrique par l'organe de préhension de l'utilisateur;
- le lecteur comporte un moyen de coupure de son alimentation électrique par l'organe de préhension de l'utilisateur;
- le moyen d'établissement de l'alimentation est un interrupteur électromécanique du type bouton-poussoir, la coupure de l'alimentation s'effectue lorsque l'utilisateur cesse d'appuyer sur ledit bouton-poussoir;
- le bouton poussoir est disposé pour que l'utilisateur positionne nécessairement le lecteur (ou crayon) dans une orientation donnée par rapport au code à barres ; - l'orientation donnée est telle que le lecteur (ou crayon) est sensiblement vertical lors de la lecture ;
- lorsque le code à barres est lu sans erreur, l'alimentation du capteur optique se coupe mais le module de radiocommunication reste alimenté ; - lorsque le code à barres est lu sans erreur, l'alimentation du capteur optique se coupe mais le module de radiocommunication reste alimenté , en mode faible consommation jusqu'à ce que toutes les données numériques et/ou alphanumériques et/ou binaires stockées dans la mémoire du crayon soient envoyées aux équipements informatiques clients;
- le lecteur comporte en outre un générateur sonore ;
- le programme permet le décodage des codes à barres usuels parmi lesquels ceux de type EAN et UPC ;
- le programme permet en outre le décodage des codes à barres selon un codage propriétaire.
L'invention concerne enfin un crayon lecteur de symboles ainsi qu'un procédé avec leurs déclinaisons éventuellement combinées selon toutes les possibilités techniquement envisageables et correspondant à:
- un crayon lecteur de symboles sur un support, le crayon comportant à une extrémité dans un capteur optique une source lumineuse produisant un faisceau lumineux focalisé sur le support et un détecteur optique destiné à recevoir et convertir la lumière réfléchie par le support en signaux électriques, le crayon étant autonome et comportant une source d'alimentation électrique interne, une interface de radiocommunication bidirectionnelle selon un protocole prédéfini pour au moins une application utilisateur ayant des données et instructions à communiquer à un dispositif externe ainsi que des moyens de lecture optiques du type tête de lecture optique produisant des signaux électriques en fonction des symboles, l'application utilisateur sous forme d'un programme de fonctionnement comportant un moyen de reconnaissance des symboles et des moyens pour traiter les signaux électriques du détecteur optique, des moyens d'interfaçage par l'intermédiaire de l'interface de radiocommunication assurant au moins la transmission desdits symboles selon ledit protocole à un équipement, informatique,
- les symboles sont des codes à barres sur un support,
- les symboles sont des caractères sur un support,
- les symboles correspondent à une écriture,
- en alternative du support, les symboles sont des codes à barres correspondant à un enchaînement temporel successif de surface sombre et claire sur un écran d'affichage,
- dans le cas d'un écran d'affichage, la source lumineuse est omise,
- un procédé de lecture, traitement, transmission et exploitation d'un symbole dans lequel :
- on lit le symboles avec un lecteur qui est un crayon lecteur de symboles selon l'une ou plusieurs des caractéristiques précédentes,
- on traite lesdits signaux électriques dans le module d'interface pour produire des données numériques et/ou alphanumériques,
- on associe aux dites données numériques et/ou alphanumériques un identifiant de lecteur afin de produire une chaîne de données propriétaire, - on transmet en temps réel la chaîne de données propriétaire à au moins un équipement client comportant au moins un logiciel client pour exécution d'une commande compréhensible par ledit équipement client,
- un Procédé selon la caractéristique précédente tel que lorsqu'un équipement client n'est pas disponible pour réception, on stocke la chaîne de données propriétaire dans une mémoire du lecteur,
- un procédé selon les caractéristiques précédentes tel que dans l'équipement client on associe en outre à la chaîne de données propriétaire au moins une donnée de type d'équipement client afin de former une adresse informatique dépendant alors du symbole, de l'identifiant de lecteur et de la donnée de type d'équipement,
- un procédé selon les caractéristiques précédentes tel que l'on met en œuvre une table de correspondance pour associer une adresse informatique à la chaîne de données propriétaire, éventuellement associée à au moins une donnée dé type d'équipement client, la table de correspondance étant située dans un serveur informatique distinct de l'équipement client, - un procédé selon les caractéristiques précédentes tel que l'on met en œuvre une table de correspondance pour associer une adresse informatique à la chaîne de données propriétaire, éventuellement associée à au moins une donnée de type d'équipement client, la table de correspondance étant stockée dans l'équipement client,
- un procédé selon les caractéristiques précédentes tel que l'on stocke la table de correspondance dans l'équipement client par sélection selon un critère dans une table de correspondance globale située dans un serveur informatique distinct de l'équipement client, le critère comportant au moins l'identifiant de lecteur,
- un procédé selon les caractéristiques précédentes tel que l'on met en œuvre un moyen de transmission par ondes électromagnétiques en espace libre entre le lecteur et l'équipement client avec un protocole de communication permettant au moins de déterminer quels sont les équipements clients pouvant communiquer et, dans le cas où plusieurs équipements seraient opérationnels, ledit protocole permettant de sélectionner au moins un desdits équipements opérationnels,
- un procédé selon les caractéristiques précédentes tel que l'on code selon un algorithme de codage les données numériques et/ou alphanumériques avant de les associer à l'identifiant de lecteur, - un procédé selon les caractéristiques précédentes tel que l'adresse informatique associée à la chaîne de données propriétaire est celle d'un serveur informatique relayant une demande d'informations à un autre serveur informatique,
- un procédé selon les caractéristiques précédentes tel que les symboles sont des codes à barres sur un support,
- un procédé selon les caractéristiques précédentes tel que les symboles sont des caractères sur un support,
- un procédé selon les caractéristiques précédentes tel que les symboles sont des codes à barres correspondant à un enchaînement temporel successif de surface sombre et claire sur un écran d'affichage.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture d'exemples de réalisation non limitatifs en relation avec :
- La figure 1 représentant l'architecture générale (matérielle et logicielle) d'un Smart Module,
- les Figures 2 et 3 représentant un crayon lecteur selon deux plans de visualisation,
- La Figure 4 représentant le schéma fonctionnel du crayon, - La figure 5 représente le crayon lecteur dans son environnement,
- Les figures 6 et 7a, 7b, 7c représentant les étapes de fonctionnement du crayon,
La figure 8, représentant schématiquement des moyens de mise en œuvre du procédé.
On rappelle que d'une manière générale, la pile logicielle du module d'interface de radiocommunication comporte une partie correspondant au protocole (pile protocole) de communication et une partie correspondant à la pile d'abstraction applicative (« protocol abstraction API »), cette dernière permettant la mise en oeuvre simplifiée d'applications. La pile d'abstraction applicative peut correspondre à un ou plusieurs niveaux logiciels. Le module d'interface de radiocommunication, également dénommé « SmartModule » « Baracoda® » est un module radio générique sous forme d'un composant matériel unique qui permet d'embarquer du logiciel pour des applications spécifiques des utilisateurs.
Dans sa généralité, un « Smart Module », représenté schématiquement à la Figure 1 , est constitué d'un moyen radio type composant radio, circuit intégré bande de base, ainsi que d'un moyen logiciel embarqué sur un microcontrôleur radio, et selon le cas, d'une antenne et/ou de périphériques dont, par exemple, des entrées/sorties analogiques ou numériques, une batterie assurant l'autonomie du module. Le « SmartModule » ou module de radiocommunication est un module radio générique qui permet d'embarquer du logiciel applicatif. Le « SmartModule » est adaptée à tous types de protocole radio, propriétaire ou non et, par exemple, « Bluetooth® », GPRS, CDMA2000, WCDMA, « Home RF », 802.1 1 b, « WLAN », « Wi-
Fi », 802.11. a, « Hyperlan », « Zigbee » ou solutions à 433MHz.
Le microcontrôleur du module d'interface intègre toutes les couches logicielles du protocole dans la pile protocole, la pile d'abstraction applicative, les profiles ainsi qu'un logiciel embarqué (application utilisateur). La pile d'abstraction applicative qui peut également traiter des instructions et données propriétaires, permet, par exemple, une gestion fine de l'alimentation et des modes de basse consommation spécifiés dans la norme « Bluetooth® ». Elle permet dans sa généralité de créer une couche d'abstraction au-dessus de la pile protocole correspondant au protocole considéré afin de réaliser une interface logicielle entre le logiciel spécifique au protocole considéré (la pile de protocole Bluetooth, par exemple) et le logiciel utilisateur, embarqué. Cette interface permet, vis-à-vis de l'application utilisateur, de simplifier l'utilisation du protocole et de faciliter grandement le développement d'applications embarquées utilisant une interface radio complexe et très spécifique. Ceci permet donc à des clients d'accélérer le développement sans qu'ils connaissent les subtilités du protocole utilisé.
Les périphériques associés (matériel), ainsi que leur gestion logicielle (pilote) permettent, tout comme le logiciel embarqué, de faciliter le développement des applications et l'intégration du module dans tout type de produit électronique.
Plusieurs périphériques sont proposés dans une librairie de composants : il s'agit par exemple de régulateurs de tension (3,3V - 5V), de convertisseurs analogique numérique
(CAN), de convertisseurs numérique analogique (CNA), de compteurs, de comparateurs (en entrée), de convertisseurs de tension, du circuit de charge d'une batterie, d'un microcontrôleur 8-bits additionnel, de fonctions logiques de base ainsi que d'entrées/sorties pour, par exemple, commande de "LED" (diode électroluminescente) ou "buzzer" (vibreur) et lecture d'état d'interrupteur ou de lecteur optique. Ces
périphériques peuvent être rajoutés ou enlevés lors de la phase d'intégration électronique de l'application. En fonction des périphériques retenus ou non, des moyens de traitement de données et instructions de ces périphériques seront ou non insérés dans la pile d'abstraction applicative . Dans une version particulière, le module comporte un régulateur de tension permettant de l'alimenter à partir d'une prise électrique 220V / 1 10V, d'une batterie ou de toute autre source de courant. L'intérêt de ces périphériques est de ne pas modifier les fonctionnalités électroniques du produit dans lequel on intègre le « SmartModule »: les applications introduites ne nécessitent pas de modifier la carte électronique du produit existant d'où un gain en coût et durée d'intégration. Le choix des différents périphériques est rendu très rapide par l'utilisation d'un kit de développement « SmartModule » sous forme d'une carte électronique sur laquelle sont soudés tous les périphériques envisageables. Dans une version de base, les périphériques ne sont pas connectés mais il est possible de positionner des fils électriques ou cavaliers entre les entrées/sorties de chaque périphérique et le microcontrôleur. A partir de la position des fils électriques dans la carte de développement, on en déduit le schéma électrique du module. Un travail spécifique de routage et câblage du circuit imprimé est alors nécessaire. Dans une version plus évoluée, des périphériques sont adressables spécifiquement à travers des portes logiques ou analogiques programmables et . la configuration fonctionnelle du module est programmable au lieu (ou en complément) de la phase de câblage. En particulier, le microcontrôleur peut, par exemple, comporter un CAN et un compteur. On comprend que la mise en œuvre d'un périphérique particulier se rapporte aussi bien au circuit électronique matériel qu'aux moyens logiciels associés afin de le faire fonctionner et de reconnaître et exécuter des instructions propriétaires qui lui sont spécifiques. Comme on
l'a vu, les moyens logiciels du module peuvent être préprogrammés ou chargés à l'utilisation.
Dans un cas particulier de protocole, « Bluetooth »® correspond à une technologie standard de communication radio à courte portée entre deux équipements. Le terme équipement client signifie équipement informatique (assistant électronique, ordinateur ou téléphone portable) connu du lecteur. Il s'agit des équipements dont l'adresse « Bluetooth ®» (48 bits) est enregistrée dans une mémoire du lecteur. Le but du « SmartModule » est de faciliter l'intégration de la technologie « Bluetooth® » dans tous types de produits électroniques filaires ou non.
Le module de radiocommunication facilite grandement l'intégration de ladite technologie dans des produits électroniques car les dispositifs « Bluetooth® » classiques n'intègrent pas de logiciel embarqué et sont commandés à partir d'un ordinateur ou processeur externe au module (« host »), ce qui nécessite de mettre en œuvre entre le dispositif et le « host » des instructions et données complexes et spécifiques à ladite technologie. Or, dans un produit électronique classique, le processeur dudit produit ne contient pas le code qui permet de commander le dispositif « Bluetooth® » et, de plus, il est très difficile de modifier le code existant dans un processeur embarqué pour des raisons de taille de mémoire et d'absence de système d'exploitation dans la plupart des produits électroniques rustiques.
Le Smart Module est donc constitué d'un module matériel et d'un module logiciel. La Figure 1 représente le schéma de l'architecture du Smart Module.
ARCHITECTURE MATERIELLE :
L'exemple de « SmartModule » représenté est constitué de 2 circuits imprimés, soudés l'un sur l'autre. Le premier circuit imprimé est le circuit radio proprement dit, il est constitué d'une antenne, d'une radio, d'un circuit intégré bande
base, d'un microprocesseur ou microcontrôleur (« radio MCU »), d'une mémoire programme de type FLASH, ROM et d'une mémoire de type RAM. On l'appelle ici module radio (RM). Le second circuit imprimé intègre au moins tous les périphériques nécessaires au bon fonctionnement matériel du module radio dans son environnement. On l'appelle ici connexion matérielle (Hardware Patch ou HWP) ledit second circuit imprimé peut également comporter d'autres périphériques comme expliqué précédemment et qui dépendent de l'application envisagée. Toutefois, comme expliqué précédemment, une ou des interfaces non utilisées dans une application particulière peuvent être présentes par défaut, ne serait-ce parce qu'elles sont comprises par défaut dans les circuits électroniques mis en œuvre. En pratique, pour des raisons de coût, on prévoit plusieurs types de modules comportant plus ou moins d'interfaces et/ou en fonction d'applications potentielles. Par exemple, un module générique destiné à l'étude et au développement d'applications peut comporter un grand nombre d'interfaces tandis que les modules destinés à la production en grande série comporteront un nombre minimal ou juste les interfaces nécessaires à l'application.
Dans d'autres versions, le module de radiocommunication est sur un seul circuit imprimé et dans une version à haute intégration, le module de radiocommunication est un seul circuit intégré hybride ou, de préférence, monolithique.
ARCHITECTURE LOGICIELLE : Le logiciel correspondant à la pile avec la pile protocole et la pile d'abstraction applicative et aux éventuelles applications de l'utilisateur, est embarqué sur le(s) microcontrôleur(s) du «SmartModule». Par défaut et dans la version minimale du module, il y a un microcontrôleur (microprocesseur, mémoire FLASH ou ROM, mémoire RAM)
sur le circuit radio et ce microcontrôleur est dénommé le « radio MCU ». Dans des versions plus élaborées du module, Il est possible de rajouter un second microcontrôleur (8-bits, 16- bits, 32-bits ou DSP) sur le HWP, c'est à dire le second circuit imprimé dans l'exemple représenté.
L'intérêt d'un second microcontrôleur (external MCU) est de pouvoir effectuer des traitements spécifiques qui ne seraient pas envisageables sur le microcontrôleur du circuit radio pour des raisons de contraintes temps réelles, de limitation de la puissance de calcul du contrôleur du circuit radio, de la nécessité d'avoir des entrées/sorties additionnelles et/ou spécifiques (non disponibles sur le microcontrôleur du circuit radio).
La description qui suit donne un exemple particulier de mise en œuvre du module de radiocommunication dans le cadre du protocole « Bluetooth® ».
Le « SmartModule® » facilite l'intégration de la technologie « Btuetooth® » dans tous types de produits électroniques filaires ou non et d'accélérer le cycle de développement d'un nouveau produit. Le circuit radio est générique et il en existe 2 versions pour le protocole « Bluetooth® », une première version courte distance avec une puissance d'émission maximum de 4dBm (2,5mW) et une seconde version longue distance avec une puissance d'émission maximum de 20dBm (100 mW).
LE « RADIO MCU »
Le « radio MCU » est un microcontrôleur utilisant le processeur ARM7 TDMI. D'autres architectures RISC 32-bits sont toutefois utilisables. Le « radio MCU » dispose d'une mémoire programme de type ROM ou FLASH. Cette mémoire programme pourra être intégrée sur la puce du processeur ou sur un circuit intégré extérieur et, dans ce dernier cas, la mémoire est dans le module radio (RM). Une architecture hybride peut également être mise en oeuvre. L'ordre de
grandeur de la taille dé cette mémoire ROM / FLASH est de 1 Mbit à 32Mbit, ce paramètre pouvant être amené à changer en fonction des évolutions technologiques et/ou des besoins en ressource mémoire de l'application. Une mémoire RAM est aussi embarquée sur le module radio (RM). Elle a une taille de l'ordre de 16KBytes à 128Kbytes, paramètre dépendant dépendre des évolutions technologiques et/ou des besoins en ressource mémoire de l'application. Une mémoire interne au microcontrôleur et une mémoire extérieure peuvent être associées dans le module radio (RM) au cas où les besoins en ressource mémoire sont importants, aussi bien pour la ROM/FLASH que pour la RAM. Des compteurs (« timer ») sont également intégrés dans le « radio MCU ».
LA PILE PROTOCOLE
La partie de la pile logicielle correspondant à la gestion du protocole Bluetooth, pile protocole, est dans cet exemple, le « Bluetooth protocol Stack » (pile de protocole « Bluetooth® »), comprend les couches basses du logiciel (en dessous de l'interface HCI), les couches hautes (L2CAP, SDP, RFCOMM) ainsi que les « profiles », au dessus des couches hautes de Bluetooth. Les « profiles Bluetooth® » sont juste en dessous de l'unité de translation applicative (couche d'abstraction applicative), elle-même dessous des éventuelles applications de l'utilisateur.
LA PILE D'ABSTRACTION APPLICATIVE
Cette pile d'abstraction applicative (« protocol abstraction- API ») est disposée fonctionnellement au-dessus des couches ou niveaux de la pile protocole, permettant à une application utilisateur d'utiliser tes services de toutes tes couches du protocole « Bluetooth® » et de profiter de la richesse de cette norme et, comme on l'a vu, d'éventuelles fonctionnalités locales additionnelles (gestion d'interface locale, instructions spécifiques...).
Cette partie de la pile logicielle est en partie commune à tous les « Smart Modules » utilisés dans des outils d'acquisition de données (lecture de code à barres, lecture de badge magnétique ou sans contact, lecture de carte à puce, souris, clavier, senseur de température, de pression, senseur de mouvement, reconnaissance d'écriture, caméra CCD ou CMOS, etc....). Pour d'autres types d'usage, il est prévu un autre type de pile d'abstraction applicative. Dans tous les cas, ladite pile permet de développer des applications le plus simplement possible et indépendamment des instructions et formats du protocole de communication considéré. Cette pile d'abstraction applicative permet d'accéder à l'interface radio sans connaître le protocole « Bluetooth® ».
L'utilisateur dispose de trois principales commandes : - Une commande d'envoi de données qui précise ta taille de la donnée à envoyer (2 octets), l'adresse « Bluetooth® » (48-bits d'adresse MAC) du destinataire (6 octets), le profite utilisé (1 octet), un paramètre de qualité de service (1 octet) et la donnée (« payload »). - Une commande de requête («inquiry ») permettant à l'application « Smart Module Manager » qui se trouve au- dessus de la pile d'abstraction applicative de trouver tous les produits « Bluetooth® » accessibles aux alentours et de reconnaître les services qu'ils proposent. - Une mise en écoute du « Smart Module » avec un paramètre (1 octet) caractérisant le mode d'écoute.
Ces commandes de requête (« inquiry ») et de mise en mode d'écoute, sont proches de celles proposées par le GAP (« General Access Profile »). En revanche, la première commande primitive d'envoi est une vraie abstraction qui masque la complexité du protocole « Bluetooth® » et qui permet un gain en temps de développement. On va maintenant détailler les différents paramètres utilisés dans la commande d'envoi :
- BDADR (Adresse « Bluetooth® » du destinataire de l'envoi) : Cette adresse est fournie par le « Smart Module Manager ». Différentes adresses sont stockées dans la mémoire non volatile du « Smart Module », elles proviennent soit d'une phase de configuration, soit d'une phase de requête (« inquiry »). L'origine des adresses « Bluetooth® » n'est pas gérée par la pile d'abstraction applicative, mais à un niveau encore supérieur par le « Smart Module Manager ».
- Le profile : une des spécificités du « Smart Module » est de pouvoir gérer un fonctionnement intelligent multi-terminal et multi-profile. Cet aspect sera détaillé dans te cas particulier de l'utilisation du « Smart Module » à l'intérieur du crayon lecteur de code à barres.
- La qualité de service : ce paramètre définit s'il y a besoin d'authentification, s'il y a besoin que tes données soient cryptées, quel type d'utilisation des modes de basse consommation (niveau d'arbitrage entre consommation et délai d'envoi des données).
« SMART MODULE MANAGER »
Il s'agit d'un logiciel spécifique au produit dans lequel le Smart module de radiocommunication est intégré. Cette couche est véritablement la couche de contrôle du « Smart Module ». C'est une couche logicielle de haut niveau qui permet de s'abstraire à ta fois de la complexité du protocole radio mais aussi des difficultés d'interconnexion entre le « Smart Module » et le produit dans lequel on l'intègre.
Une partie du « Smart Module Manager » gère l'envoi de données à un ou plusieurs terminaux jumelés avec le module dans la phase de configuration. Elle permet donc de gérer une connexion multi terminal et d'adapter le mode de connexion et le type de « profile » utilisé en fonction du terminal.
Lors de la phase de configuration, plusieurs adresses Bluetooth de terminaux jumelés sont enregistrées dans une mémoire non-volatile du Smart Module.
Cette couche est une surcouche propriétaire développée par Baracoda. Elle pourra être utilisée dans les Smart Modules intégrés dans touts types d'outils d'acquisition de données, tels que les lecteurs de code à barres; entre autre. Le « Smart Module Manager » utilise les services du logiciel HMI, « Power Manager » (gestion de l'énergie), « 10 Manager » (gestion des entrées sorties) ou tout autre type d'application spécifique (décodage de codes à barres, cryptage, algorithme de reconnaissance de forme, codage/décodage de la vidéo, parole, image). Cet applicatif spécifique peut également être une pile de protocole (TCP/IP par exempte). Ces applicatifs verticaux peuvent fonctionner ou bien sur le microcontrôleur radio ou bien sur un microcontrôleur externe spécifique si nécessaire. Le « Smart Module Manager » utilise un certain nombre de logiciels qui sont maintenant décrits :
- HMI (« Human Machine Interface » poμr interface homme machine) : Ce logiciel est spécifique à l'environnement dans lequel est utilisé le « Smart Module ». Il permet de gérer de manière logicielle la modification de l'interface homme machine induite par le rajout d'une radio et d'une batterie. L'utilisateur doit notamment être informé lors d'un envoi réussi ou non d'une donnée et/ou lorsque la batterie est insuffisamment chargée et/ou lorsqu'elle est en mode de charge. L'interface homme machine est gérée au niveau de la couche HMI du « Smart Module ». La mise en œuvre matérielle de ce logiciel peut être effectuée soit en utilisant des périphériques classiques du type DEL, « Buzzer », écran LCD ou autres, soit, éventuellement associé, avec des nouveaux périphériques intégrés sur le HWP (circuit de charge de batterie) à cet effet ou bien au niveau du (des) terminal(aux) avec !e(s)quel(s) le produit est configuré. Par exemple, le niveau de batterie du produit dans lequel le « Smart Module » est intégré peut apparaître au niveau du terminal et non au niveau du produit.
- gestion de l'énergie (« Power Manager ») :
Ce logiciel permet d'utiliser le Smart Module comme un contrôleur d'alimentation. Plus précisément, cet applicatif permet de contrôler plusieurs zones d'alimentation au sein d'un même produit. Il s'agit de commander de manière logicielle plusieurs régulateurs ou transistors qui permettent d'alimenter ou non certaines zones électriques du « Smart Module » lui-même et aussi du produit dans lequel il est mis en oeuvre. Ces régulateurs et transistors sont positionnés sur la pièce matérielle « Hardware Patch ». On peut noter que la gestion de charge de batterie n'est pas prise en compte au niveau du logiciel « Power Manager », mais au niveau du HWP (circuit de charge de batterie).
- gestion des entrées sorties (« 10 Manager ») : II s'agit d'une couche qui gère toutes les entrées / sorties entre le produit et le « Smart module ». Elles sont par exemple du type liaison série (synchrone où asynchrone) ou parallèle, analogique ou numérique.
Sur les Figures 2 et 3, un crayon 1 est vu en transparence. A l'intérieur d'un boîtier 10 en matière plastique, un capteur optique 2 est disposé vers une extrémité en relation avec un canal optique 11 en matière dure à l'avant dudit crayon 1. Un module de communication de type Smart Module est mis en œuvre sous forme d'un circuit imprimé 8 comportant un moyen de mise en marche et d'arrêt 3, bouton-poussoir, un composant 4 radioélectrique selon le protocole « Bluetooth »®, un microcontrôleur 5 comportant de la mémoire morte et de la mémoire vive, la mémoire pouvant être du type ROM, EPROM, EEPROM, RAM, Flash, SRAM et une source d'alimentation électrique 6 sous forme de deux piles ou batteries rechargeables. Le capteur optique 2, le circuit imprimé 8, l'alimentation 6 sont, maintenus en place par des moyens de fixation du boîtier 10. Le crayon revendiqué est une application du module d'interface revendiqué. Le Smart Module utilisé, intègre un composant radio bidirectionnel et un circuit intégré
bande de base, selon la norme « Bluetooth® », ainsi qu'un microcontrôleur permettant d'embarquer tout ou partie de la pile de protocole « Bluetooth® » ainsi que des applicatifs dédiés. Un microcontrôleur supplémentaire peut être utilisé pour effectuer la phase de lecture, correspondant à la mesure des longueurs successives d'un code à barres. Le décodage est effectué soit sur le microcontrôleur externe, soit sur le microcontrôleur embarqué sur la puce « Bluetooth® ».
Sur la Figure 4, le crayon précédent est vu selon un plan perpendiculaire au précédent permettant d'observer sur le circuit imprimé 8 une diode électroluminescente (DEL) 9 et une antenne 7 pour le module radioélectrique 4. L'antenne 7 est ici une antenne de type « filaire » imprimée sur le circuit imprimé, mais elle pourrait aussi être une antenne de type « patch » ou tout autre type d'élément rayonnant placée à l'intérieur du crayon. La DEL bicolore 9 permet d'informer l'utilisateur sur l'état de fonctionnement du crayon. Cette LED 9 peut être remplacée par tout autre type d'avertisseur (générateur de son, vibreur par exemple). Le capteur optique disposé à une extrémité du lecteur met en œuvre une optique à réflexion avec diode électroluminescente, par exemple de longueur d'onde 700 nm, et une photodiode. Une lentille asphérique bifurquée ou, dans une autre forme de réalisation non représentée, un système de fibres optiques, est disposé à l'avant de la diode électroluminescente et de la photodiode afin d'obtenir un point de focalisation unique à l'avant du crayon. Le signal de sortie du capteur optique est un courant généré dans la photodiode et qui est amplifié par un transistor ou un amplificateur opérationnel et qui est converti en une tension binaire pouvant être traitée par le microcontrôleur 5. Une surface noire absorbe la lumière émise par le capteur et, dans ce cas, le courant de sortie est faible, la sortie est à un niveau logique 1. Par contre, en dehors d'une surface noire, la lumière est réfléchie et la tension de sortie est à un niveau logique 0.
Le lecteur comporte un boîtier 10 et le capteur optique est maintenu dans le boîtier à distance constante de l'extrémité du crayon, un canal optique 1 1 étant réalisé entre ladite extrémité et le capteur. De préférence, le canal optique est une guide de lumière (fibre optique par exemple) ou une lentille (pointe sphérique) réalisée en matière « dure ».
Le lecteur à type de crayon de l'invention est simple à réaliser et comporte de préférence un boîtier en matière plastique moulée et met en oeuvre un nombre réduit de pièces. Le circuit électronique du lecteur comporte un programme dans une mémoire morte destiné à décoder des codes à barres du type EAN, U PC, codes 128, code 39 et éventuellement des codes à barres spécifiques. De préférence, les codes à barres spécifiques comportent des moyens de correction d'erreur(s). De préférence, les codes à barres spécifiques sont codés de manière à comporter des redondances permettant, au décodage, de corriger des erreurs faites à la lecture dudit code à barres. Ces codes à barres propriétaires sont codés selon le principe des codes correcteur d'erreur classiquement utilisés dans le domaine des télécommunications.
Contrairement à l'état de la technique, le crayon revendiqué, peut lire des nouveaux types de codes à barres sur des écrans d'affichage, par exemple de téléviseur, d'ordinateurs ou assistants électroniques ainsi que des écrans de téléphones portables ou tout autre type d'écran utilisant les technologies plasma, TFT, à cristaux liquides (LCD) ou par balayage (VGA, XVGA... ). Les codes à barres utilisés dans ce cas sont très différents de ceux de l'état de l'art : il ne s'agit pas de codes ayant une « extension spatiale » mais plutôt une « extension temporelle ». Plus précisément, les codes à barres revendiqués dans l'invention correspondent à un enchaînement successif de surface sombre et claire sur l'écran d'affichage. Comme un code à barre traditionnel, l'information est codée dans les durées successives des barres et espaces du code. L'utilisateur voit ce code comme un clignotement rapide de
l'écran. Dans le cas, du décodage de ce code par le crayon revendiqué, l'utilisateur maintient ledit crayon en contact sur l'écran ; aucun déplacement n'étant effectué sur l'écran. Cette caractéristique du crayon est une propriété du décodeur (module logiciel embarqué dans le crayon) et du circuit analogique effectuant la conversion du signal analogique sortant de la photodiode, en signal numérique. La difficulté principale de ce type décodage provient d'une part du faible contraste entre un écran « blanc » et un écran « noir ». D'autre part, dans les systèmes de type balayage, une fréquence de rafraîchissement est utilisée et complique beaucoup le décodage. Cette caractéristique étant propre au décodeur logiciel principalement, elle est indépendante de la technologie de lecture utilisée (CCD, lecture par contact, capteur CMOS).
Cet exemple de lecteur sous forme de crayon lecteur simplifié et autonome d'un coût réduit permet une mise en oeuvre du procédé dans la vie courante et plus particulièrement en relation avec des moyens informatiques du type hypertexte (hypermédia) sur micro-ordinateur, assistant personnel, téléphone portable, point d'accès ou autres. Toutefois tout type de lecteur comportant les fonctionnalités indiquées peut être mis en oeuvre avec le procédé de l'invention. L'élément commun aux différentes technologies de lecture mises en œuvre est le module d'interface ou Smart Module.
Sur la Figure 4 est représentée un schéma bloc du crayon. Celui-ci permet entre autre d'intégrer du logiciel embarqué et permet donc d'utiliser le composant Bluetooth, d'une part pour envoyer et recevoir des données par radio et d'autre part, pour effectuer le décodage du code à barres, la gestion de l'interface homme / machine ainsi que la gestion de la consommation et de la batterie. Cela permet de réduire la complexité (taille mémoire, puissance de calcul) du
microcontrôleur externe et donc de réduire le coût matériel du produit. L'architecture (logicielle et matérielle) originale du Smart Module, revendiquée dans l'invention, permet donc de réduire très nettement le coût d'un crayon lecteur sans-fil et peut donc accélérer la mise en œuvre du procédé dans la vie courante et plus particulièrement en relation avec des moyens informatiques du type hypertexte (hypermédia)
Dans un mode particulier de réalisation du lecteur, par exemple le crayon décrit, le bouton poussoir est disposé pour que l'utilisateur positionne nécessairement le lecteur dans une orientation donnée par rapport au code à barres. Le bouton poussoir est ainsi disposé pour que l'organe de préhension de l'utilisateur maintienne le lecteur dans une position donnée pour qu'il puisse appuyer sur le bouton et que la lecture puisse se faire. Cette orientation donnée est telle que le lecteur est sensiblement vertical, c'est à dire sensiblement perpendiculaire par rapport au support du code à barres, lors de la lecture. Dans le cas où l'utilisateur doit balayer manuellement le code à barres, le bouton poussoir est également disposé pour faciliter ledit balayage et, par exemple, pour que l'organe de préhension de l'utilisateur travaille selon les habitudes de balayage utilisées lors de l'écriture manuelle.
Sur la Figure 5, on a représenté un crayon 1 en cours de lecture d'un code à barres 14 sur un objet 13. Dans l'environnement proche pouvant être atteint par les ondes radioélectriques 18 du module 4 sont disposés plusieurs équipements informatiques pouvant potentiellement communiquer par ondes électromagnétiques selon le protocole « Bluetooth »® avec ledit crayon 1. Ces équipements sont un micro-ordinateur 15, un téléphone portable 16, avec des fonctionnalités hypertexte, un assistant personnel 17 et un ou plusieurs point d'accès à un réseau local.
PHASE D'INITIALISATION ET DE CONFIGURATION
Une première phase d'initialisation est prévue pour la configuration du crayon. Cette phase à pour but de préciser quels périphériques sont « jumelés » avec le lecteur. Ce procédé d'initialisation est géré au niveau du processeur embarqué dans le Smart Module, au niveau du logiciel Smart Module Manager. Il comprend 4 étapes :
1 - Téléchargement du logiciel client sur un des terminaux utilisateur (micro-ordinateur par exemple). Ce logiciel est décrit de manière schématique sur la figure 9. 2- L'utilisateur doit alors sélectionner l'ensemble des terminaux avec lesquels il veut « jumeler » le crayon .
Deux moyens sont possibles pour remplir cette liste : ou bien, l'utilisateur effectue, à partir du terminal, un
« inquiry » et sélectionne les terminaux trouvés par l'inquiry. Cela nécessite que l'utilisateur configure tous les terminaux en mode d'écoute (« discoverable »). Ou bien l'utilisateur, remplit « à la main » la liste des adresses
Bluetooth (48-bits d'adresse MAC). Une fois que la liste des terminaux est constituée, l'utilisateur doit alors remplir un champ contenant le numéro d'identifiant du crayon
(adresse 48-bits du crayon ou tout autre type d'identifiant du crayon). Le logiciel client invite alors l'utilisateur à mettre le crayon en mode d'écoute.
3- Plusieurs moyens sont proposés à l'utilisateur pour mettre le crayon en mode d'écoute (« discoverable mode »). La première est la lecture d'un code à barres spécifique
(code propriétaire) et la seconde méthode correspond au positionnement du crayon en contact avec un papier
« blanc » pendant une durée de l'ordre de 1 à 5s environ. Ces paramètres de mise en écoute du crayon peuvent évoluer et cette description n'est pas exhaustive.
Parallèlement, le logiciel client effectue une tentative de connexion vers le crayon et lui envoie les informations spécifiques à la configuration : liste des adresses des périphériques ou terminaux jumelés, la description du
« profile » à utiliser pour chaque terminal, ainsi qu'un ordre de priorité associé à chaque équipement. Le terminal NULL ou BATCH pourra faire partie de la liste des terminaux jumelés. Il s'agit de configurer le lecteur en mode asynchrone : au lieu de vouloir envoyer, par radio, un code à barres décodés vers un terminal distant, le crayon stocke ledit code à barres dans sa mémoire non volatile.
4- Les données de configuration sont alors stockées dans la mémoire non volatile du crayon et pourront être modifiées à chaque instant en effectuant à nouveau une phase de configuration. En fin d'initialisation du lecteur, l'utilisateur est informé du succès de la phase d'initialisation par l'intermédiaire de l'interface homme machine du crayon et / ou du terminal utilisateur.
Une fois cette phase d'initialisation effectuée, le crayon , peut être utilisé comme suit :
Sur la Figure 6, seul le téléphone 17 est fonctionnel. La liaison s'établie alors entre l'équipement et le crayon, les données lues par le crayon son lues sous forme d'ensembles de données numériques ou alphanumériques ou binaires sont transmises par ondes électromagnétiques 20 vers l'équipement 16 comme représenté Figure 3c. La transmission des données est effectuée en temps réel, les données étant transmises au fur et à mesure de leur lecture et décodage ou en temps quasi- réel, l'établissement de la communication avec l'équipement ou les équipements de l'environnement s'effectuant avant la transmission, les chaînes de données étant temporairement stockées dans le crayon 1 pendant l'établissement de ladite liaison. Entre la lecture de 2 codes à barres consécutifs, la connexion est maintenue pour maintenir une consommation réduite.
GESTION DES MODES BASSES CONSOMMATION
La consommation électrique est un élément fondamental dans le fonctionnement du crayon. Le protocole « Bluetooth® » a grand avantage intrinsèque en terme de consommation par rapport à d'autres standards radio comme 802.1 1 b. Néanmoins, le protocole « Bluetooth® » nécessite d'être utilisé dans toute sa complexité et notamment en terme de gestion de modes de basse consommation. La pile d'abstraction « Bluetooth® » intègre cette gestion efficace des modes de connexion « Bluetooth® ». A la première lecture de code à barres, la connexion est créée. Lorsque le code à barres est envoyé, la connexion radio passe en mode « sniff » (recherche) avec un intervalle de « Sniff ». court. Cela permet de garder un temps de latence limité. Après une certaine période de temps (T1 ), la période de « sniff » est augmentée afin de diminuer encore d'avantage la consommation. L'inconvénient dans ce cas, , est une augmentation du délai d'envoi d'un code à barres. Ce n'est pas néanmoins un problème car dans un tel cas, la durée entre 2 lectures successives est longue et le délai d'envoi n'est pas fondamental. Au bout d'un certain temps (T2), le lecteur passe en mode parqué « parked mode » après avoir effectué un échange de rôle maître / esclave. Au bout d'un temps T3, la connexion radio est coupée et l'alimentation du Smart Module est éteinte. Les durées T1 , T2, T3 sont des paramètres variables qui sont adaptés au mode d'utilisation de l'utilisateur. Une statistique des durées entre lectures successives. Pour un utilisateur
Les durées T1 , T2, T3 sont des paramètres variables qui sont adaptés au mode d'utilisation de l'utilisateur. Une statistique des durées entre lectures successives. Pour un utilisateur lisant des codes à barres à un rythme moyen élevé, les valeurs de T1 , T2 et T3 seront choisies plus courtes.
GESTION DE LA CONNEXION MULTI TERMINAUX
Sur la figure 5, est représenté un crayon dans son environnement. Le crayon peut être configuré avec différents équipements très variés. C'est un des éléments importants de la norme « Bluetooth® » : l'interopérabilité et la connectivité multi terminal. Néanmoins, même si ces services sont proposés par la norme « Bluetooth® », encore faut il gérer cette connectivité de manière intelligente compte tenu du fait que l'interface homme machine au niveau du crayon est très réduite et qu'elle ne permet donc pas choisir vers équipements le crayon doit se connecter. Cette gestion intelligente est une spécificité du crayon et est intégrée dans la couche applicative du Smart Module.
Lors de la phase de configuration, les dispositifs avec lesquels le crayon peut se connecter sont enregistrés dans la mémoire non volatile du crayon.
Si le crayon a été configuré en mode asynchrone (en n'utilisant que le terminal NULL dans, la phase de configuration), chaque code à barres décodé sera automatiquement stocké dans la mémoire non volatile du crayon (Figure 7a). Pour pouvoir accéder ultérieurement aux données enregistrées dans le crayon, l'utilisateur doit procéder à une phase ά'upload ou chargement des données. Cette phase s'exécute en mettant le crayon en mode d'écoute (par lecture d'un code propriétaire par exemple) (Figure 7b) tout en activant la fonction de chargement sur le logiciel client (microordinateur par exemple). Tous les codes à barres en mémoire sont alors transférés par ondes radio vers le terminal utilisateur (Figure 7c).
Dans le cas d'une configuration en mode temps réel ( Figure 6), c'est-à-dire que le crayon a été configuré avec au moins un équipement utilisateur non NULL (ou BATCH), le crayon essaye de se connecter aux différents équipements en mémoire par ordre de priorité ou en utilisant le dernier équipement jumelé. Cet établissement de connexion ne se fait qu'en début d'une phase de lecture. Une phase de lecture
étant caractérisée par le fait qu'entre 2 lectures successives, la durée est inférieure à T3 (durée d'inactivité avant l'extinction totale de l'alimentation). Pendant toute la phase de lecture, la connexion est maintenue dans des modes de basses consommation comme décrits dans la partie « gestion des modes basse consommation ». Si aucun des équipements jumelés ne répond à l'établissement de connexion de la part du crayon, celui se configure automatiquement (après une ou plusieurs tentatives infructueuses) en mode asynchrone pendant la même phase de lecture.
L'hétérogénéité des terminaux jumelés avec un crayon est très importante. Les modes d'établissement de connexion, spécifiés dans les « profiles » de la norme « Bluetooth® » sont très différents d'un type de terminal à un autre. Le logiciel embarqué dans le Smart Module du crayon est capable de gérer plusieurs « profiles ». Plus précisément, la couche d'abstraction applicative choisit automatiquement le mode d'établissement de connexion pertinent en fonction de l'équipement avec lequel le crayon veut se connecter. Par exemple, dans le cas d'un point d'accès, le « profile » qui convient est le « Lan Access Point Profile », pour un ordinateur ou assistant numérique, il s'agit du « Sériai Port Profile » ou « HID profile » et pour un téléphone il s'agira soit du « DialUp Networking Profile », en envoyant des commandes AT vers le téléphone. Dans ce cas, le logiciel client est réduit à zéro sur le terminal : le navigateur hypermédia du téléphone étant commandé à distance par le crayon au moyen de commandes AT. D'autres solutions peuvent être implémentés, notamment, il est possible de télécharger un logiciel client sur la carte SIM du mobile ou dans la mémoire du processeur du téléphone.
GESTION DE LA BATTERIE
La batterie du crayon est rechargeable par l'intermédiaire d'un circuit électronique, intégré dans le Smart Module.
Plusieurs régulateurs de tension, commandés en tension, sont utilisés sur le Smart Module pour commander de manière logicielle, l'alimentation de différentes zones indépendantes dans le crayon. Par exemple, lorsque l'utilisateur relâche le bouton d'action, la zone correspondant à la tête de lecture n'est plus alimentée. En revanche, l'alimentation du module radio reste tant que le logiciel embarqué lui demande. Cela permet une gestion plus fine de la consommation du crayon en séparant bien par fonctionnalités les différents circuits électronique constituant le crayon.
GESTION DE L'INTERFACE HOMME / MACHINE
Cette interface est gérée de manière logicielle dans le Smart Module du crayon. Il s'agit sur le crayon de diodes électroluminescentes ou d'un générateur de son. Cette interface permet d'avertir l'utilisateur d'une bonne lecture ou d'une mauvaise lecture, d'un envoi, radio réussit ou non. Elle permet aussi d'informer l'utilisateur lorsque le niveau de batterie est trop bas. Une partie de cette interface homme machine pourra être délocalisée sur le terminal lorsque celui est pourvu d'une interface plus riche (micro-ordinateur ou téléphone portable par exemple)
Dans son application, l'invention est architecturée autour de quatre composants: • le lecteur de code à barres,
• l'équipement client,
• le serveur de routage, le serveur de documents, éventuellement atteint par le biais d'un serveur relais (proxy). Quiconque veut accéder aux informations et services associés à une ressource utilise le lecteur de code à barres pour balayer le code à barres référençant cette ressource. Le lecteur décode alors le code à barres pour produire un identifiant de ressource. Celui-ci est envoyé avec le propre
identifiant du lecteur vers l'équipement client, à travers une connexion locale.
L'équipement client traite (es identifiants reçus pour déterminer l'adresse d'un serveur de documents approprié. Ce serveur tient à disposition les documents hypermédia présentant les informations et services relatifs à la ressource désignée avec le lecteur. L'équipement . client peut, pour faciliter sa recherche d'adresse, obtenir des informations supplémentaires de la part du serveur de routage. Les identifiants en provenance du lecteur sont ensuite relayés à travers une connexion distante vers le serveur de documents, dont l'adresse vient d'être déterminée par l'équipement client. Des informations supplémentaires dont l'utilisateur a autorisé la diffusion peuvent à cette étape être transmises par la même voie.
Eventuellement, la connexion distante vers le serveur de documents passe par un. serveur relais ou proxy, lequel est susceptible de mémoriser la requête et/ou de la traiter à des fins statistiques ou autres, avant de la transmettre intégralement au serveur de documents.
Enfin, le serveur de documents traite les données qui lui ont été transmises pour renvoyer à l'équipement client le document hypermédia qui va permettre à l'utilisateur d'accéder aux informations et services qu'il a demandés. L'ensemble de ces étapes tire parti des dernières innovations technologiques dans le domaine des télécommunications pour proposer un service en temps réel ou quasi-réel : seules quelques secondes séparent le balayage du code à barres de la présentation du document hypermédia associé.
Le lecteur de code à barres est un équipement matériel capable de décoder un code à barres en signaux électriques puis en données numériques et/ou alphanumériques. Ces données constituent un identifiant de la ressource référencée par le code à barres. Cet identifiant de ressource et un autre
identifiant propre au lecteur sont tous deux émis vers l'équipement client à travers une connexion locale.
Le lecteur est destiné au grand public et se doit par conséquent d'être suffisamment bon marché. Il peut en revanche être de qualité modeste en comparaison des lecteurs industriels puisque son utilisation est bien moins intensive.
Il se décompose en quatre parties principales :
• un émetteur / récepteur optique,
• une alimentation, • un émetteur local,
• un boîtier.
La connexion locale est une liaison de communication de courte portée entre deux équipements. La distance qui sépare les équipements ne dépasse pas quelques dizaines de mètres. Comprise comme dispositif électronique, la connexion locale désigne un émetteur/récepteur de courte portée commandé par l'intermédiaire d'un protocole de communication.
L'équipement client est l'élément central du système. L'équipement client est un équipement utilisateur mettant en oeuvre le logiciel client. L'équipement utilisateur est un équipement matériel que possède l'utilisateur. il peut être de caractéristiques variées, mobile ou non, à condition de disposer des éléments suivants : • une connexion locale,
• une connexion distante,
• un système d'exploitation avec une interface de programmation documentée,
• un navigateur hypermédia. Concrètement, un équipement mobile peut être un ordinateur ou un assistant numérique connecté à l'Internet, un téléphone mobile WAP offrant des possibilités de programmation, un terminal GPRS, UMTS ou tout autre équipement satisfaisant aux conditions précédemment énoncées.
La connexion distante est une liaison de communication de portée mondiale entre deux équipements. Elle met presque toujours en oeuvre des réseaux globaux, dont l'Internet est le meilleur représentant. Dans ce contexte, il peut être envisagé de faire transiter toutes les requêtes par un serveur relais (proxy) déterminé, afin que celui-ci tienne à jour des informations globales concernant l'ensemble des requêtes. Dans tous les cas, les requêtes sont au moins transmises intégralement. Comprise comme dispositif électronique, la connexion distante désigne un émetteur/récepteur réseau, éventuellement commandé par l'intermédiaire de protocoles de communication.
Le logiciel client est un logiciel s'exécutant sur tout type d'équipement utilisateur pour remplir les fonctions suivantes : • recevoir les identifiants émis par le lecteur de code à barres à travers la connexion locale, • présenter à l'utilisateur le document hypermédia lui donnant accès aux informations et services relatifs à la ressource désignée par le lecteur. Ce logiciel est dit client car il se comporte comme un client pour le serveur de routage d'une part et pour le serveur de documents dont il doit déterminer l'adresse d'autre part.
Il est réalisé comme un programme applicatif, par exemple à l'aide d'un langage de programmation orientée objet tel que C++ ou Java. Il commande l'équipement utilisateur par l'intermédiaire de l'interface de programmation spécifique à cet équipement.
L'installation de ce logiciel sur un équipement utilisateur peut nécessiter le téléchargement du programme, l'insertion d'une carte électronique sur laquelle il est implanté (carte à puce pour téléphone mobile, carte d'extension pour ordinateur portable ou assistant numérique) ou toute autre méthode électronique ou informatique.
Le logiciel client peut se décomposer en trois modules : • un récepteur local,
• un routeur,
• un gestionnaire de navigateur.
Le récepteur local est un programme dont le rôle est de rester à l'écoute de la connexion locale. Il réagit à tout message en provenance du lecteur de code à barres en activant le routeur et en lui transmettant les identifiants reçus du lecteur.
Ce programme s'exécute tout le temps que le système est activé. En revanche, lorsque aucun message du lecteur n'est en cours de traitement, il est l'unique partie du logiciel client en fonctionnement, ce. qui réduit la consommation des ressources de l'équipement utilisateur.
Le routeur est un programme recevant du récepteur local l'identifiant de la ressource et l'identifiant du lecteur. Son rôle est d'appliquer à ces identifiants l'algorithme de résolution d'adresse pour tenter de déterminer l'adresse WEB d'un serveur de documents convenant à la ressource référencée.
Si une telle adresse est obtenue, le routeur y adjoint selon une syntaxe définie les deux identifiants précédents, ainsi que certaines informations que l'utilisateur a pu choisir de mettre à disposition sur son équipement (par exemple certaines préférences ou restrictions). L'adresse ainsi complétée localise sans ambiguïté un document hypermédia présentant des informations et services relatifs à la ressource identifiée par le biais du lecteur. Le routeur active alors le gestionnaire de navigateur et lui transmet l'adresse du document.
L'algorithme de résolution d'adresse est appliqué aux identifiants de la ressource et du lecteur. Cet algorithme traite d'abord l'identifiant du lecteur. Si l'identifiant est connu, c'est à dire s'il figure dans une table de routage (correspondance) stockée sur l'équipement utilisateur et gérée par le routeur, alors le programme extrait de cette même table les informations de routage concernant le lecteur.
La table de routage peut être réalisée avec diverses structures de données ; elle constitue un système très simplifié de gestion de base de données.
Les informations de routage peuvent contenir : • un historique des requêtes précédentes avec leur résultat, dont on pourra éventuellement extraire l'adresse d'un serveur de documents ;
• une adresse unique de serveur de documents, par exemple dans le cas où le lecteur est exclusivement affilié à ce serveur ou une adresse de serveur relais, par lequel toutes les requêtes à un serveur de documents doivent transiter ;
• toute autre information propre au lecteur et utile à la résolution d'adresse.
Dans un deuxième temps, l'algorithme de résolution d'adresse traite l'identifiant de la ressource et les informations de routage extraites lors de la première étape. Dans certains cas, ces données sont, suffisantes: pour produire l'adresse du serveur de documents associé à la ressource référencée. Par exemple, il peut être convenu qu'un identifiant présentant certaines similitudes avec un autre identifiant traité lors d'une requête précédente doit être associé à l'adresse qui fut le résultat de cette requête.
S'il n'est pas possible de conclure avec ces seules données, le routeur transmet au serveur de routage l'identifiant du lecteur et celui de la ressource, à travers la connexion distante. Ce serveur retourne au routeur l'adresse du serveur de documents qu'il attend, ainsi éventuellement que l'adresse d'un serveur relais (proxy) associé, et ces adresses sont stockées dans la table de routage. L'algorithme de résolution d'adresse a donc permis de déterminer l'adresse du serveur de documents avec au plus un accès distant au serveur de routage. Notons cependant qu'il peut être nécessaire de rafraîchir périodiquement les informations de routage, par le biais de requêtes
supplémentaires transmises au serveur de routage lors de son éventuel accès distant.
Dans le cas où l'identifiant du lecteur est inconnu du routeur, le comportement de ce dernier dépend du mode de fonctionnement dans lequel l'utilisateur a placé son équipement client. En mode courant, la procédure de résolution est abandonnée et le message en provenance du lecteur est donc ignoré. Cette situation normale peut par exemple survenir si un message émis par radio par le lecteur d'un utilisateur est reçu par l'équipement client d'un autre utilisateur, qui n'a que faire des intentions de son voisin.
Si, par contre, l'utilisateur a placé son équipement client en mode d'accueil d'un nouveau lecteur de code à barres, alors le nouvel identifiant de lecteur est transmis vers le serveur de routage à travers la connexion distante, afin que ce serveur renvoie au routeur les informations de routage propres au nouveau lecteur. Le mode accueil permet donc l'enregistrement d'un nouveau lecteur. Ces informations sont placées dans une nouvelle entrée de la table de routage, et le traitement de la requête par le logiciel client est terminé.
Le gestionnaire de navigateur est un programme dont le rôle est de commander au navigateur hypermédia présent sur l'équipement utilisateur de présenter le document hypermédia localisé par l'adresse reçue du routeur. L'utilisateur est alors libre de naviguer à sa guise à partir du document qui lui est présenté.
Le gestionnaire de navigateur ne fait que commander l'affichage d'un document au navigateur habituel de l'utilisateur, qui reste parfaitement libre de le configurer à sa convenance.
Pour illustrer le mécanisme mis en oeuvre, on peut prendre l'exemple d'un navigateur WEB à qui le gestionnaire de navigateur va commander la création d'une nouvelle fenêtre pour afficher un document HTML. L'adresse de ce document
est fournie au navigateur sous la forme d'une URL conforme au protocole HTTP.
Un autre exemple consiste en la restitution sur un téléphone mobile connecté à l'Internet d'un document sonore, localisé par une adresse conforme au protocole WAP.
Le serveur de routage est la source d'informations auxiliaire du système « Baracoda® » (dénomination retenue pour l'ensemble des composants, procédés et services liés à l'invention). Le serveur de routage est un logiciel s'exécutant sur un ou plusieurs ordinateurs équipés d'une connexion distante pour remplir les fonctions suivantes :
• gérer et tenir à jour les informations de routage propres à chaque lecteur de code à barres ; • gérer et tenir à jour les informations permettant d'associer l'adresse WEB d'un serveur relais à l'adresse WEB d'un serveur de documents;
• gérer et tenir à jour les informations permettant d'associer l'adresse WEB d'un serveur de documents à un identifiant de ressource accompagné d'un identifiant de lecteur ;
• gérer et tenir à jour le code des différents programmes composant le logiciel client ;
• rester à l'écoute de la connexion distante afin de réagir aux requêtes d'un équipement client en lui transmettant les informations qu'il réclame.
Il se comporte donc comme un serveur pour chaque équipement client, les clients pouvant être très nombreux. Il répond aux différentes requêtes du routeur, mais aussi aux demandes d'installation en provenance d'un équipement utilisateur non encore équipé du logiciel client.
Le logiciel serveur de routage peut être un logiciel unique s'exécutant sur un ordinateur unique, ou être distribué sur plusieurs ordinateurs. L'organisation en réseau de ces machines peut elle-même mettre en oeuvre diverses architectures :
• une architecture hiérarchique, suivant laquelle les machines situées aux nœuds les plus bas détiennent une information locale et se réfèrent aux machines de rang plus élevé pour obtenir une information plus générale ; • une architecture de voisinage, chaque machine étant au même rang que ses voisines et travaillant en coopération avec ces dernières pour accéder à une information largement distribuée ;
• toute autre architecture jugée efficace pour répartir la charge de traitement et susceptible d'améliorer le temps de réponse aux requêtes.
La communication entre le serveur de routage et un équipement client peut employer un protocole propriétaire spécifiquement conçu à cette fin ou bien un protocole public (HTTP ou WAP par exemple). Des protocoles différents peuvent être choisis selon la nature de l'équipement client
(ordinateur, assistant numérique, téléphone mobile, etc.).
Le serveur de documents est le dernier élément du système « Baracoda® ». Le serveur de documents est un logiciel s'exécutant sur un ou plusieurs ordinateurs équipés d'une connexion distante pour remplir les fonctions suivantes :
• gérer et tenir à jour un grand nombre de documents hypermédia présentant les informations et services relatifs à certaines ressources ;
• rester à l'écoute de la connexion distante afin de réagir aux requêtes d'un navigateur hypermédia en lui transmettant le document qu'il réclame.
Les tables de routage stockées sur l'équipement client ou sur le serveur de routage comprennent non seulement les adresses de serveurs de documents mais aussi les adresses de serveurs relais associés aux serveurs de documents.
Le composant logiciel "routeur" du "logiciel client" est donc susceptible de fournir au composant "gestionnaire de navigateur" une adresse composée à partir de celle du serveur
relais, afin que ce dernier filtre toutes les requêtes à un serveur de documents donné.
Le serveur relais ne fait que retransmettre la requête au serveur de documents qui en est le destinataire final. Mais il peut au passage mémoriser qu'une requête a eu lieu et faire un traitement statistique de toutes les requêtes ainsi relayées. Ce service supplémentaire offert à certains serveurs de documents peut constituer une valeur ajoutée pour qui veut connaître la fréquence de consultation à partir de codes à barres, le volume total des requêtes, leur répartition horaire, etc.
Le serveur de documents est la propriété d'un tiers souhaitant mettre à disposition les documents relatifs à certaines ressources. Il est mis en oeuvre et administré à la discrétion de celui qui le possède. Par exemple il peut s'agir du serveur d'une entreprise industrielle publiant son catalogue de produits sur l'Internet. Cependant, il doit pour s'intégrer au système « Baracoda® » être capable d'interpréter l'adresse que lui transmet le gestionnaire de navigateur par l'intermédiaire du navigateur.
Afin de garantir cette compatibilité au moindre coût, l'adresse considérée est dans la plupart des cas conforme à un protocole public. Il peut s'agir par exemple d'une URL HTTP ou WAP. Dans ce cas la mise à niveau d'un serveur WEB existant ne réclame qu'une adaptation mineure, par exemple la conception d'une seule page de redirection dynamique.
L'application du module de radiocommunication n'est pas limitée au procédé de lecture des codes à barres et il est possible de lettre en œuvre le module dans d'autres applications.
Par exemple, le routeur « Bluetooth® »-GPRS est un appareil électronique constitué d'un « SmartModule » et d'un modem GSM, GPRS, EDGE ou UMTS. Ledit appareil effectue la conversion de protocole entre le protocole de communication « Bluetooth® » et le protocole GPRS, EDGE ou
UMTS. Il permet par exemple à des produits « Bluetooth® » d'accéder à un réseau distant (réseau Internet par exemple). Les applications de cet appareil sont nombreuses dans le domaine de la domotique et le domaine de l'accès à Internet (ISP) pour le particulier ou la petite entreprise.
L'appareil se compose d'un module de radiocommunication et d'une radio GSM/GPRS/EDGE/UMTS avec gestion de la couche physique du protocole GSM/GPRS/EDGE/UMTS et de la pile du protocole considéré ainsi que d'un logiciel spécifique gérant la qualité de service et le partage de la bande passante entre les différents utilisateurs. Jusqu'à 7 produits équipés de l'appareil peuvent utiliser les services du GPRS/UMTS simultanément, en passant par le même routeur « Bluetooth® »-GPRS. Plus de 7 équipements (jusqu'à 255) peuvent accéder à ces services par le même routeur, mais de manière, non simultanée. Ces équipements peuvent utiliser un protocole à jeton (développé sur le processeur du routeur) pour pouvoir régulièrement envoyer ou recevoir des données en utilisant la connexion GPRS/UMTS.
Grâce à l'appareil qui intègre le matériel et le logiciel nécessaire, l'utilisateur n'a pas besoin de gérer la complexité du logiciel de routage provenant de la nécessité du partage de la bande passante dans le sens montant (du point d'accès « Bluetooth® »-GPRS vers la station de base GPRS).
Le routeur « Bluetooth® »-GPRS est également utilisé en tant que « Hub » dans le cadre de la construction d'un réseau local « Bluetooth® ». On peut également mettre en œuvre ce routeur en Domotique. Les réfrigérateurs, alarmes, radiateurs, éclairages, interrupteurs, thermomètres et autres capteurs (compteurs d'eau, de gaz, d'électricité), télévision, magnétoscopes peuvent être connecté à un réseau distant via un point d'accès « Bluetooth® »-GPRS qui est ce routeur « Bluetooth® »-GPRS. Dans une telle application du routeur il est par exemple possible de mettre en route le chauffage de sa
maison de campagne grâce à son téléphone portable, à distance. Le routeur peut également être appliqué pour accès à Internet chez soi avec des PC ou PDA (assistant électronique portable) ou à l'intérieur d'une voiture.
Claims
1 . Module d'interface de radiocommunication bidirectionnelle selon un protocole prédéfini pour au moins une application utilisateur ayant des données et instructions à communiquer à un dispositif externe, le module comportant au moins un circuit électronique radio d'émission et de réception de signaux numériques et au moins un circuit électronique programmable avec un microcontrôleur radio pour gestion du circuit électronique radio, caractérisé en ce que le microcontrôleur radio comporte des moyens matériels coopérant avec des logiciels sous la forme d'une pile logicielle formée d'une première partie dite pile protocole surmontée d'une seconde partie dite pile d'abstraction applicative, la pile logicielle permettant l'adaptation selon le protocole entre, d'une part, les signaux numériques et, d'autre part, les données et instructions de l'application utilisateur, la pile d'abstraction applicative permettant au moins la traduction des données et instructions de l'application utilisateur dans un format propriétaire en des données et instructions selon le protocole pour traitement dans la pile protocole, le module étant un composant matériel unique stockant également l'application utilisateur sous forme d'un programme et assurant son exécution dans le microcontrôleur radio.
2. Module selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est constitué d'un circuit imprimé radio regroupant une antenne, le circuit électronique radio d'émission et de réception sous forme d'une radio et d'un circuit intégré bande de base et le circuit électronique programmable de gestion sous forme d'un microcontrôleur avec moyens de mémorisation.
3. Module selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le fonctionnement logiciel du module est divisé en taches exécutées selon des priorités, les taches liées à la gestion du circuit radio ayant une priorité supérieure aux taches d'exécution de l'application utilisateur.
4. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte en outre un second circuit imprimé interconnecté au circuit imprimé radio, avec au moins un périphérique au moins choisi parmi: - une entrée numérique avec éventuellement un comparateur pour détection de niveau ou de transition,
- une entrée analogique avec convertisseur analogique- numérique avec éventuellement un amplificateur analogique à gain programmable ou non, - une sortie numérique,
- une sortie analogique avec convertisseur numérique- analogique,
- un régulateur ou convertisseur de tension commandable,
- un compteur/décompteur, - une horloge temps réel,
- un circuit de charge pour batterie, - un circuit logique,
- une mémoire,
- un circuit logique programmable spécialisé notamment choisi parmi un microprocesseur, un microcontrôleur, un processeur de signal numérique ou un circuit dédié, une partie au moins de l'application utilisateur sous forme d'un programme étant alors stockée dans ledit circuit logique programmable spécialisé et ledit circuit logique programmable spécialisé assurant alors son exécution, la pile d'abstraction applicative pouvant en outre comporter des moyens logiciels propriétaire pour traiter des instructions pour récupération de données en provenance du périphérique et/ou l'envoi de données vers le périphérique.
5. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une mémoire reprogrammable ainsi que des moyens permettant la reprogrammation de ladite mémoire à partir de données reçues par radiocommunication.
6. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le protocole est « Bluetooth® » ou IEEE802.15.1.
7. Dispositif d'interfaçage de radiocommunication bidirectionnelle selon un protocole prédéfini pour au moins une application logicielle utilisateur et comportant un module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte en outre au sein d'un unique boîtier, une source d'alimentation électrochimique, et au moins un connecteur dont les broches sont reliées à au moins une interface du module.
8. Application du module à la réalisation d'un appareil électronique comportant une application logicielle utilisateur communiquant par radiocommunication bidirectionnelle selon un protocole prédéfini, caractérisé en ce qu'il comporte un module selon l'une quelconque des revendications précédentes.
9. Appareil selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il est un crayon (1) lecteur de codes à barres d'un support, le crayon comportant à une extrémité dans un capteur (2) optique une source lumineuse produisant un faisceau lumineux focalisé sur le support et un détecteur optique destiné à recevoir et convertir la lumière réfléchie par le support en signaux électriques, le crayon étant autonome et comportant une source d'alimentation électrique interne et le module d'interface de radiocommunication, avec une pile logicielle selon le protocole « Bluetooth® », l'application utilisateur sous forme d'un programme de fonctionnement comportant des moyens pour traiter les signaux électriques du détecteur optique, et des moyens d'interfaçage par l'intermédiaire du module de radiocommunication assurant au moins la transmission desdits codes à barres selon ledit protocole à un équipement informatique.
10. Appareil selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il est un crayon lecteur à reconnaissance de l'écriture, le crayon comportant au moins deux accéléromètres selon deux axes X et Y correspondant au plan d'écriture et produisant des signaux électriques, le crayon étant autonome et comportant une source d'alimentation électrique interne et le module d'interface de radiocommunication, avec une pile logicielle selon le protocole « Bluetooth® » , l'application utilisateur sous forme d'un programme de fonctionnement comportant des moyens pour traiter les signaux électriques du détecteur optique et reconnaître l'écriture, et des moyens d'interfaçage par l'intermédiaire du module de radiocommunication assurant au moins la transmission de ladite écriture selon ledit protocole à un équipement informatique.
11. Appareil selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il est une prise d'alimentation électrique secteur commandée par radiocommunication.
12. Procédé de lecture, traitement, transmission et exploitation d'un code à barres dans lequel :; . '
- on lit le code à barres avec un lecteur comportant un module d'interface de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 et des moyens de lecture optiques du type tête de lecture optique de code à barres produisant des signaux électriques en fonction des barres,
- on traite lesdits signaux électriques . dans le module d'interface pour produire des données numériques et/ou alphanumériques,
- on associe aux dites données numériques et/ou alphanumériques un identifiant de lecteur afin de produire une chaîne de données propriétaire,
- on transmet en temps réel la chaîne de données propriétaire à au moins un équipement client comportant au moins un logiciel client pour exécution d'une commande compréhensible par ledit équipement client.
13. Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que lorsqu'un équipement client n'est pas disponible pour réception, on stocke la chaîne de données propriétaire dans une mémoire du lecteur.
14. Procédé selon la revendication 12 ou 13 caractérisé en ce que dans l'équipement client on associe en outre à la chaîne de données propriétaire au moins une donnée de type d'équipement client afin de former une adresse informatique dépendant alors du code à barres, de l'identifiant de lecteur et de la donnée de type d'équipement.
15. Procédé selon la revendication 12, 13 ou 14 caractérisé en ce qu'on met en œuvre une table de correspondance pour associer une adresse informatique à la chaîne de données propriétaire, éventuellement associée à au moins une donnée de type d'équipement client, la table de correspondance étant située dans un serveur informatique distinct de l'équipement client.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14 caractérisé en ce qu'on met en œuvre une table de correspondance pour associer une adresse informatique à la chaîne de données propriétaire, éventuellement associée à au moins une donnée de type d'équipement client, la table de correspondance étant stockée dans l'équipement client.
17. Procédé selon la revendication 16 caractérisé en ce que l'on stocke la table de correspondance dans l'équipement client par sélection selon un critère dans une table de correspondance globale située dans un serveur informatique distinct de l'équipement client, le critère comportant au moins l'identifiant de lecteur.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 17 caractérisé en ce que l'on met en œuvre un moyen de transmission par ondes électromagnétiques en espace libre entre le lecteur et l'équipement client avec un protocole de communication permettant au moins de déterminer quels sont les équipements clients pouvant communiquer et, dans le cas où plusieurs équipements seraient opérationnels, ledit protocole permettant de sélectionner au moins un desdits équipements opérationnels.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 18 caractérisé en ce que l'on code selon un algorithme de codage les données numériques et/ou alphanumériques avant de les associer à l'identifiant de lecteur.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 1 9 caractérisé en ce que l'adresse informatique associée à la chaîne de données propriétaire est celle d'un serveur informatique relayant une demande d'informations à un autre serveur informatique.
21. Crayon lecteur de symboles sur un support, le crayon comportant à une extrémité dans un capteur optique une source lumineuse produisant un faisceau lumineux focalisé sur le support et un détecteur optique destiné à recevoir et convertir la lumière réfléchie par le support en signaux électriques, le crayon étant autonome et comportant une source d'alimentation électrique interne, une interface de radiocommunication bidirectionnelle selon un protocole prédéfini pour au moins une application utilisateur ayant des données et instructions à communiquer, à un . dispositif externe ainsi que des moyens de lecture optiques du type tête de lecture optique produisant des signaux électriques en fonction des symboles, l'application utilisateur sous forme d'un programme de fonctionnement comportant un moyen de reconnaissance des symboles, des moyens pour traiter les signaux électriques du détecteur optique et des moyens d'interfaçage par l'intermédiaire de l'interface de radiocommunication assurant au moins la transmission desdits symboles selon ledit protocole à un équipement informatique.
22. Procédé de lecture, traitement, transmission et exploitation d'un symbole dans lequel :
- on lit le symbole avec un lecteur qui est un crayon lecteur de symbole selon la revendication 21 , - on traite lesdits signaux électriques dans le module d'interface pour produire des données numériques et/ou alphanumériques,
• - on associe aux dites données numériques et/ou alphanumériques un identifiant de lecteur afin de produire une chaîne de données propriétaire,
- on transmet en temps réel la chaîne de données propriétaire à au moins un équipement client comportant au moins un logiciel client pour exécution d'une commande compréhensible par ledit équipement client.
23. Procédé selon la revendication 22 caractérisé en ce que lorsqu'un équipement client n'est pas disponible pour réception, on stocke la chaîne de données propriétaire dans une mémoire du lecteur.
24. Procédé selon la revendication 22 ou 23 caractérisé en ce que dans l'équipement client on associe en outre à la chaîne de données propriétaire au moins une donnée de type d'équipement client afin de former une adresse informatique dépendant alors du symbole, de l'identifiant de lecteur et de la donnée de type d'équipement.
25. Procédé selon la revendication 22, 23 ou 24 caractérisé en ce qu'on met en œuvre une table de correspondance pour associer une adresse informatique à la chaîne de données propriétaire, éventuellement associée à au moins une donnée de type d'équipement client, la table de correspondance étant située dans un serveur informatique distinct de l'équipement client.
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 24 caractérisé en ce qu'on met en œuvre une table de correspondance pour associer une adresse informatique à la chaîne de données propriétaire, éventuellement associée à au moins une donnée de type d'équipement client, la table de correspondance étant stockée dans l'équipement client.
27. Procédé selon la revendication 26 caractérisé en ce que l'on stocke la table de correspondance dans l'équipement client par sélection selon un critère dans une table de correspondance globale située dans un serveur informatique distinct de l'équipement client, le critère comportant au moins l'identifiant de lecteur.
28. Procédé selon l'une quelconque des revendications
22 à 27 caractérisé en ce que l'on met en œuvre un moyen de transmission par ondes électromagnétiques en espace libre entre le lecteur et l'équipement client avec un protocole de communication permettant au moins de déterminer quels sont les équipements clients pouvant communiquer et, dans le cas où plusieurs équipements seraient opérationnels, ledit protocole permettant de sélectionner au moins un desdits équipements opérationnels.
29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 28 caractérisé en ce que l'on code selon un algorithme de codage les données numériques et/ou alphanumériques avant de les associer à l'identifiant de lecteur. ,
30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 29 caractérisé en ce que l'adresse informatique associée à la chaîne de données propriétaire est celle d'un serveur informatique relayant une demande d'informations à un autre serveur informatique.
31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 30 caractérisé en ce que les symboles sont des codes à barres correspondant à un enchaînement temporel successif de surface sombre et claire sur un écran d'affichage.
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