WO2008068358A1 - Sistema y método de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración. - Google Patents

Sistema y método de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración. Download PDF

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WO2008068358A1
WO2008068358A1 PCT/ES2007/000684 ES2007000684W WO2008068358A1 WO 2008068358 A1 WO2008068358 A1 WO 2008068358A1 ES 2007000684 W ES2007000684 W ES 2007000684W WO 2008068358 A1 WO2008068358 A1 WO 2008068358A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
slave
spatial location
control
identification
Prior art date
Application number
PCT/ES2007/000684
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfonso Guerendiain Oliver
Josu Arzelus Igarzabal
Gonzalo Alvarez Balbas
Carlos Amuchastegui Uriarte
Néstor AYUSO RUBIO
Original Assignee
Bannel Serviclng Group, S.L.
Universidad Del Pais Vasco Euskal Herriko Unibertsitatea
Akaba S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bannel Serviclng Group, S.L., Universidad Del Pais Vasco Euskal Herriko Unibertsitatea, Akaba S.A. filed Critical Bannel Serviclng Group, S.L.
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • G06Q10/087—Inventory or stock management, e.g. order filling, procurement or balancing against orders

Definitions

  • the invention relates to a system of automatic spatial location, location management, numbering and inventory of objects capable of changing location, based on radiofrequency and ultrasound, in which the remote controller or unit receives the signal from the different installed locators on the objects and is able to locate them, reconfigure them, inventory them and send them messages to be displayed on the unit displays (locators).
  • This system of remote management of devices or elements has been designed with the objective of adapting them to existing ones, to reduce the necessary economic investment, taking into account final sizes and duration of the device.
  • the processor module of US 2002-0167500-A1 is based solely on the presentation of information, not using the wireless capabilities to interact autonomously with the central systems to perform tasks such as the location or location of these devices, which in case of being relocated or other circumstances may be out of reach of the installed antennas.
  • said automatic management system guarantees the possibility of changing or updating the algorithms of the system 5 or in general that the appearance of any condition that requires a modification in the operation of the system does not imply that said system has to be replaced or moved, or that qualified personnel must travel to make said modification.
  • the invention defines a wireless spatial location system for the management of location, numbering and inventory of objects with added messaging, identification and renumbering functionalities. It is also characterized by being remotely reconfigurable. This makes it universal or suitable for all kinds of needs, and adaptable to all kinds of variations in the installation conditions or operating environment of the system itself.
  • the system is composed of the following elements:
  • Wireless element connected to a computer.
  • Wireless element with ultrasonic emitters which serve as a spatial reference.
  • the system according to the invention is based on a master-slave model, for which it comprises a slave element, installed on the object or element and capable of performing different tasks depending on the orders received from the master or command.
  • the teacher is connected to a computer or mobile device. It performs the configuration tasks of the different slaves that are in its radius of action, being the communication between master and wireless slave through an ad-hoc connection or a standard private connection.
  • different embodiments of the slave-master-remote central unit architecture are contemplated, such as for example that the remote central unit performs the functions of master and communicates with the slaves through a public data network.
  • the slave comprises a radio frequency module or RF module for communication with the master and from where it sends the information required by the master or receives the orders and / or messages from the master.
  • a power module for the slave power supply.
  • a process module whose main task, among others, is, depending on the orders received by the teacher, to make the entire system change states or modes of operation.
  • a display management module that presents the information, received from the process module on a display.
  • a keyboard management module which in the mode called voting, can receive the keystrokes made by the user and send them to the master.
  • a timer module that, together with the control module, manages periodic shutdowns of the slave in order to reduce its electrical consumption.
  • the slave has an identification code or ID associated and stored in non-volatile memory so that the master can uniquely identify the slave and the reading data that comes from it. Additionally, the slave can incorporate an ultrasound or infrared reception module that allows spatial location based on a distance calculation to beacons located in the control zone.
  • the display module comprises, in addition to a display that makes the presentation of the information, a lighting device that provides the necessary lighting so that the present text can be seen clearly
  • the lighting provided by the lighting device is configurable, being both lighting as the display controlled by the display module.
  • the process module is the module responsible for controlling all slave operation. That is, to control the operation of the display module, radio frequency module, keyboard module, spatial location module and power module. For this, the process module also manages a series of parameters that configure the operation of the slave, such as the identification code or ED, the lighting parameters, the generation of internal status change orders, the display, of timing and communication protocol.
  • the process module manages the communication protocol of the slave with the master.
  • This protocol is implemented on a programmable device, so it is equally reconfigurable, in part and even in its entirety, thus being its functionality partially or completely replaceable or upgradeable.
  • the protocol is bidirectional in order to support the operating methods of the system according to the invention, as will be seen later.
  • the process module according to the invention is based on the use of programmable devices for which it comprises a non-volatile configuration memory.
  • the complete configuration representing the functionality included in the programmable device, and the configurable parameters that govern the operation of the slave are stored.
  • Another feature is the ability of the slave to be reconfigurable.
  • said configuration can be altered in whole or in part and at any time by the master (and this is provided by the communication protocol between the master and the slave), in order that the slave can adapt to a change of operation or other alteration or update necessary.
  • Figure 1 ' shows a block diagram of a reconfigurable wireless spatial location system for the location, numbering and inventory management of objects according to the invention.
  • Figure 2 shows a block diagram of the default configuration of the reconfigurable device according to the invention.
  • Figure 3 shows a block diagram of the ' method C or numbering and display method on the display.
  • Figure 4 shows a block diagram of method G or method of communication of data from the slave to the master.
  • Figure 1 shows the universal and reconfigurable wireless spatial location system (1) according to the invention, which comprises a master (13), a mobile control (14), a beacon (16) and a slave (1) communicated through of a link (15), generally wireless.
  • the slave (1) is installed in an element g oe v nérico.
  • the slave (1) comprises a display module (2) provided with a display (3), or unit that makes the presentation of the information therein, and a lighting device (4), or unit that provides dimmable lighting or configurable on the visual indicator (3) during the presentation of the information.
  • the slave (1) also includes a spatial location module (10), a keyboard device (5), a power module (12), a radio frequency module (11) and a process module (6).
  • the process module (6) according to the invention is made by means of a reconfigurable device (8) whose configuration is stored in the configuration memory (7), which also stores other data such as the configurable parameters of the slave (1 ), or parameters that the master (13) can modify or regulate, also includes the timer module (9).
  • Figure 2 shows the default configuration of the configurable device (8) of the process module (6) of the slave (1).
  • the configurable device (8) comprises the following modules: an application module (27), in charge of controlling and decision making on the highest level tasks; a control module of the reconfiguxation (19), which ensures the correct transmission of the reconfiguration data and the correct reconfiguration; a display control module (22), which manages the information and configuration of the device (3); a lighting control module (24), which manages the information of the lighting device (4); a data transmission module (25) and a radio control module (17), which implement the master-slave bidirectional protocol and manage the positioning of the radiofrequency module (11); a keyboard control module (23), which manages the information and configuration of the keyboard device (5); a timing control module (20), which manages the operation of the timer module (9) and the off and on timing of the slave (1); a memory control module (18), which manages access to the configuration memory
  • Figure 3 shows the Numbering and display method on the display.
  • the application module receives an order from the application module (27), which it has detected by proximity to the command, and orders the radio control module (17) to activate the reception to receive configuration data, and makes a request to the memory control module (18) to deliver the lighting and display settings.
  • the application module Once received from the radio control (17) the application module (27) sends the information to a data queue (28).
  • the memory control module (18) begins to store it in non-volatile memory.
  • the application module (27) delivers the configuration to the lighting control (24) and this lighting control module (24) activates the lighting device (4) with the intensity and other characteristics defined by the lighting parameters.
  • the application module (27) delivers the information to be presented to the display module (22), through the queues of data (29), information that is shown on the display (3) by the display module (22).
  • the application module (27) sends to the radio control module (17) the information that it must send to the master along with the configuration of response times and retries, activating the reception to wait for confirmation data from the master (13).
  • the application module (27) configures the timing control module (20) and the power module (12) to put the slave (1) in periodic states low comsumption. Finally, configure the radio control module to periodically listen to an order from the teacher (13).
  • Figure 4 shows the method of transmitting data from the slave to the master. Said method begins when the application module (27) of the slave receives an order to send data from the master. At that time, the application module (27) transfers this order to the data transmission module (25). Once the order is received, the data transmission module (25) requests the corresponding data from the non-volatile memory control module (18). The data is transferred by the non-volatile memory control module (18) to a queue (31), from which it is extracted by the data transmission module (25) for sending to the radio control module (17 ), through another tail (30).
  • the system comprises an inventory method or mode, where said mode is executed by the slave and is activated by an external order from the master. It is the default state of the slave, it is a low consumption mode in which each programmable period of time emits its identification code or ID, and the rest of the time they remain in low consumption mode, which ensures a long duration of the battery
  • the master module connected to a PC, collects the codes sent by the slaves that are in the radius of action of the radio and enters them with the status characteristic equal to inventory.
  • At least one slave (1) is close to its object and a master module (13) communicates with the slave (1), where the slave (1) comprises an application module (27 ), a data transmission module (25), a timing control module (20), a configuration memory (7).
  • the condition that initiates the method is an internal order from the timing control module (20) of the slave (1) and generated at a certain date and time or time interval, so that • when the application module (27 ) detects the presence of said condition the actual steps of the method take place: the application module (27) sends the identification code or ID stored in the configuration memory (7) to the data transmission module (25) for its transmission to the master module (13), the master module (13) processes the data and updates the inventory.
  • the system comprises a spatial location method or mode.
  • This mode given an enclosure and a set of randomly distributed elements, allows the spatial location of these in the enclosure, with respect to a fixed reference. Once this task has been completed, it automatically allows the definition of groups or sectors and the numbering of the different slaves within the groups. Possible ways to do it are:
  • the beacons may be specific elements capable of transmitting by RF and ultrasound or even the slaves themselves in the case of using RF signal attenuation as a measure of distance.
  • the system comprises a method or mode numbering of seats.
  • This mode is used to be able to number all the slaves of a room, with its row and its position within the corresponding row, where the location of the seats is modifiable.
  • the slave will visualize the row number and position within the row and to be able to locate the seat within the premises.
  • the row number and seat number in the row are assigned to the slave.
  • the portable module is used, selecting the row number.
  • the slave process module will detect the proximity of the mobile command, and will listen to receive the parameters of seat number, row and group code where it is located, to store them in its configuration .
  • the slave will display the row and number on its display and will issue its identifier, row and seat number in the row by RF according to the scheduled broadcast period. Turning periodically in reception to the. Waiting for an acceptance message from the master module.
  • the master module will receive the information sent by the slave modules and this information will be stored on the PC, the inventory number associated with the row number and seat number in the row. At this time the master module will send an acceptance message to the slave module.
  • the slave module upon receiving the confirmation message will stop emitting, going into a listening state according to programming.
  • the portable module will send each slave, the row number and the seat number in the row consecutively, warning by a sound of the assignment of each slave. Once the ⁇ la is finished, the assignment will be accepted and the next row can be taken.
  • the condition that initiates the method is either an external order from the command module (14), or an internal order from the timing control module (20) of the slave (1) and generated at a certain date and time or interval of time, so that, when the application module (27) detects the presence of said condition, the actual steps of the method take place: the application module (27) sends the identification code or ID stored in the configuration memory ( 7) to the data transmission module (25) for transmission to the control module (14); the command module (14) processes the slave data (1) and sends the spatial location information to the slave (1) via the link (15); the slave (1) collects the spatial location information of the data transmission module (25), sends it to the spatial location control module (26) for processing; The result of the processing is sent to the display module (2).
  • At least one slave (1) next to its object at least one beacon (16) and a master module (13) that communicates with the slave (1), where the slave (1) ) comprises a spatial location module (26), an application module (27), a data transmission module (25), a timing control module (20), a configuration memory (7), a display module (2).
  • the slave (1) comprises a spatial location module (26), an application module (27), a data transmission module (25), a timing control module (20), a configuration memory (7), a display module (2).
  • the condition that initiates the method is an external order from the master module (13), so that when the application module (27) detects the presence of said condition, the actual steps of the method take place: the location control module spatial (26) generates the distance information relative to the beacon (16) and sends it to the application module (27), the application module (27) sends said information together with its identification code or ID stored in the configuration memory (7) to the data transmission module (25) for transmission to the master module (13), the master module (13) processes all data of all slaves (1) in its range and sends over the wireless link (15) the actual spatial location to each slave (1), the slave (1) collects the spatial location information of the data transmission module (25), sends it to the spatial location control module (26) for processing; The result of the processing is sent to the display module (2).
  • the system comprises a method or mode of communication (messaging).
  • At least one slave (1) is close to its object and a master module (13) communicates with the slave (1), where the slave (1) comprises an application module (27 ), a data transmission module (25), a timing control module (20), a configuration memory (7), a display module (2).
  • the condition that initiates the method is an external order to display personalized information from the master module (13) in which personalization data is included, so that when the application module (27) detects the presence of said condition, it requests the data transmission module (25) personalization data of the order received and the application module (27) processes said data and sends it to the display module (2).
  • At least one slave (1) is close to its object and a master module (13) communicates with the slave (I) 9 where the slave (1) comprises an application module (27 ), a data transmission module (25), a configuration memory (7), a display module (2), a keyboard control module (23).
  • the condition that initiates the method is an external order to obtain personalized information from the master module (13), so that when the application module (27) detects the presence of said condition, it requests the keyboard control module (23) to information collected by the keyboard, the application module (27) processes said information and sends it to the data transmission module (25) for transmission to the master module (13).
  • the slave can perform different tasks that include:
  • Assignment of personalized data for example the name of the user.
  • each slave module is indicated the name that is desired to appear on the display.
  • the slave module that is listening receives the information and passes it to the display module to be presented on the display and sends a confirmation message to the master.
  • the voting status message is sent from the PC application, together with the message that you want to present to each module or modules that you wish to configure in voting mode, so that the two buttons or keyboards of these modules are activated.
  • the slave process module receives the order, activates the presentation module with the received message and activates the keyboard control. Managing the voting process, which will be configurable for each case. When sending the slave is pressed, it will send the voting value and will wait for a configurable period of time, and if it does not receive the confirmation message from the master, it will send it again, for a number of conngurable times. Once the teacher's confirmation is received, a confirmation message will appear on the display. Deactivation.
  • the Slave upon receiving the deactivation message shall deactivate all the modules and indicate to the energy module the passage to low consumption, entering a waiting phase, in which periodically, it will be listened to waiting to receive a message from the master for activation and move to communication mode or move to inventory mode.
  • Inventory From the application of the PC or from the portable control you can put all, one or a set of the modules in inventory mode. Slaves remain in low power mode. Passing slaves to Inventory status. The slave, upon receiving the inventory message, will periodically issue, according to configuration, its identification code.
  • the system comprises a method of activating / deactivating the slave whose purpose is to reduce energy consumption 'by keeping the slave deactivated or switched off almost all the time, and only activated periodically for a congurable time interval. During this time the slave asks if there is any request from a nearby teacher to perform an operation.
  • the activation and deactivation of the slave are controlled by the timer module.
  • At least one slave (1) next to its object is involved, where the slave (1) comprises an application module (27), a permanently powered timer module (9) and a programmable device (8 ) generally not fed.
  • the condition that initiates the method is an internal order of a certain type from the timer module (9), generated in configurable dates, times or time intervals from the master (13), so that when the slave (1) detects the In the presence of this condition, the actual steps of the method take place: the timer module (9) activates the application module (27) and informs you of the type 2007/000684
  • the application module (27) performs a sub-method corresponding to the determined type of internal order, and at the end of said sub-method the application module (27) orders the shutdown of the slave (1).
  • the determined type of internal order is either an internal order from step to listen mode or mode in which the slave remains on and at rest for a configurable time, waiting for a communication from the master (13) or is an order internal switch to inventory mode or mode in which the slave (1) remains on and the application module (27) sends the identification code or ID stored in the configuration memory (7) to the data transmission module (25 ) for transmission to the master module (13), the master module (13) processes the data and updates the inventory.
  • At least one slave (1) is close to its object and a master module (13) communicating with the slave (1), where the slave (1) comprises an application module (27 ), a data transmission module (25).
  • the condition that initiates the method is an external order to go into beacon mode from the master module (13) in which information information of the beacon mode is included, so that when the application module (27) detects the presence of said condition requests the data transmission module (25) to transmit the data of the order received.
  • the system comprises a remote reconfiguration method, for the total or partial reconfiguration of the slave operation, where said method starts by a reconfiguration order sent by the master in which the new reconfiguration data is included.
  • At least one slave (1) next to its object is involved, a master module (13) communicating with the slave (1), where the slave (1) comprises an application module (27 ), a reconfiguration module (19), a data transmission module (25), a configuration memory (7).
  • the condition that starts the method is an order external from the master module (13) in which reconfiguration data is included, so that when the application module (27) detects the presence of said condition the actual steps of the method take place: the application module (27 ) extracts the reconfiguration data from the external order and stores it in the configuration memory (7), and where once the reconfiguration data has been finished in the configuration memory (J), the slave (1) proceeds to reconfigure.
  • the system comprises a method of remote modification of values stored in memory, for the partial reconfiguration of values stored in the slave. Said method is initiated by a query or modification order sent by the master in which the new configuration data is included, if applicable.
  • the two-way communication protocol between the master and the slave supports a series of messages or orders.
  • this bidirectional protocol comprises a series of orders that the master is able to send to the slave, such as:
  • the remote reconfiguration method for the total or partial reconfiguration of the slave operation, begins when the application module
  • the slave receives the reconfiguration order from the master.
  • the application module (27) transfers said order to the reconfiguration control module (19), which collects the reconfiguration data from a queue of the radio control module (17) and sends them to the control module of memory (18) for storage in the configuration memory (8) of the process module.
  • the reconfiguration control module (19) reconfigures the system.
  • the slave activation / deactivation method begins when the power module (12), permanently powered, detects that the slave has to enter an activation time interval and therefore activates the process module (6). When this occurs, the timing control module (20) consults the power module (12) the reason for the activation.
  • the radio frequency module (11) is activated and it is switched to a listening mode. If after a certain listening time, preferably configurable, a message has not been received from a master, the slave is deactivated until a new event. If, on the contrary, during the time interval a message or order is received from a master, the slave responds to said message properly and according to the corresponding method. Once one or the other actions are finished, the slave is deactivated again.

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Abstract

Sistema y método de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración. El sistema comprende, al menos, un elemento localizador o esclavo (1) situado sobre el objeto; un elemento controlador o maestro (13) que se comunica con el esclavo (1) a través de un primer enlace (15); un módulo móvil o mando (14) que se comunica con el esclavo (1) a través de un segundo enlace (15); y un conjunto de balizas (16) que se comunican con el esclavo (1) a través de un tercer enlace (15). El elemento controlador o maestro (13) recibe la señal de radiofrecuencia, ultrasonidos o radiación luminosa de los diferentes localizadores o esclavos (1) instalados en los objetos y es capaz de ubicarlos, reconfigurarlos, inventariarlos y enviarles mensajes para que se muestren en los displays de los esclavos (1).

Description

SISTEMA Y MÉTODO DE LOCALIZACIÓN ESPACIAL INALÁMBRICO
PARA LA NUMERACIÓN, CONTROL Y GESTIÓN REMOTA DE
INVENTARIO DE OBJETOS, CON FUNCIONALIDADES AÑADIDAS DE
MENSAJERÍA, IDENTIFICACIÓN Y REMUNERACIÓN
DESCRIPCIÓN
Sector de Ia técnica
La invención se refiere a un sistema de localización espacial automática, gestión de ubicación, numeración e inventario de objetos susceptibles de cambiar de ubicación, basado en radiofrecuencia y ultrasonidos, en el que el controlador o unidad remota, recibe la señal de los diferentes localizadores instalados en los objetos y es capaz de ubicarlos, reconfigurarlos, inventariarlos y enviarles mensajes para que se muestren en los displays de las unidades (localizadores).
Estado de la técnica
La labor de inventario y de stockage de objetos móviles en zonas de gran amplitud, estaciones, recintos, aeropuertos, museos, etc. supone una difícil tarea y un gasto de recursos importante. Ya que por ejemplo, a la hora de preparar nuevas convenciones, charlas, etc. el mobiliario es movido de un sitio a otro sin tener ningún control automatizado ni información de su localización exacta. También en la preparación de salas donde el mobiliario, por ejemplo los asientos, ya no son un elemento fijo, variando su numero en función del numero de asistentes. Resulta una necesidad en estos casos el poder ordenar los asientos- en filas asignándoles un numero e incluso personalizándolos de forma que los asistentes puedan de una manera sencilla localizar su asiento. En el caso de un aeropuerto, los elementos móviles se multiplican y son dispositivos a gestionar de lo más variado. La aparición de nuevas tecnologías de la información y comunicación ha permitido que el inventario, localización y numeración de dichos elementos pueda concebirse como una acción remota y automatizada, con la consiguiente reducción de pérdida de material, riesgo de error en el proceso de almacenaje, y tiempo total de gestión de activos.
Este sistema de gestión remota de dispositivos o elementos ha sido concebido con el objetivo de que sea adaptable a los ya existentes, para reducir así Ia inversión económica necesaria, teniendo en cuenta tamaños finales y duración del dispositivo.
En esta línea se conoce el documento US 2002-0167500-Al5 que describe un sistema y un método basado en etiquetas electrónicas con display basadas en comunicaciones inalámbricas para la presentación de información en dicho display. Dicho sistema comprende por una parte un dispositivo o módulo de gestión de comunicaciones, relacionado con elemento externo denominado módulo externo activador, y que entrega la información recibida del anterior al modulo de gestión de presentación de información en el display.
El diseño ofrecido por US 2002-0167500-A1, comparte los aspectos
.- De comunicaciones por radio, basándose en comunicaciones RPID y utilizando estas para cargar sus baterías y a su vez para la gestión de la alimentación del display.
.- De presentación de Datos en un display.
Aunque ambos sistemas compartan base tecnológica la finalidad para la que se ha desarrollado este sistema es distinta. Ya que por una parte, el sistema descrito por US 2002-0167500-A1 no contempla la localización espacial de los módulos. En dicho diseño no se prevé que el funcionamiento del esclavo, descrito más adelante, pueda variarse o actualizarse, por lo cual se entiende que el sistema descrito por US 2002-0167500-A1 presenta una forma de funcionamiento única desde el momento en que termina su fabricación. Por ello, si durante la vida útil del sistema de la invención se genera la necesidad de modificar el funcionamiento el sistema por cualquier motivo, resulta obligada la sustitución física άéír sistema por otro apropiado.
Por otra parte, para poder funcionar estos dispositivos sin batería, utilizan instalaciones cableadas y fijas que emiten cerca de estos para que puedan cargar sus baterías recargables (si disponen de ellas) y a su vez utilizan este tendido de infraestructura para comunicarse con dichos elementos y actualizar la información presentada en los displays, de forma remota y no tener que utilizar un dispositivo de mano para interactuar una por una.
Por otra parte, el módulo procesador de US 2002-0167500-A1 se basa únicamente en la presentación de información, no haciendo uso de las capacidades wireless para interactuar de manera autónoma con los sistemas centrales para realización de tareas como la localización u ubicación de estos aparatos, que en caso de ser reubicados o darse otra circunstancia pueden salir del alcance de las antenas instaladas.
Es un objetivo de la invención conseguir un sistema automático de localización espacial, gestión de ubicación, numeración e inventario que sea universal y reconfigurable, es decir, que sea adaptable a cualquier objeto. En este sentido, es también un objetivo de la invención que dicho sistema de gestión automática garantice la posibilidad de cambio o actualización de los algoritmos del sistema5 o en general que la aparición de cualquier condición que exija una modificación en eí funcionamiento del sistema no implique que dicho sistema haya de ser sustituido o trasladado, o que deba desplazarse personal cualificado para realizar dicha modificación.
Es otro objetivo de la invención conseguir un sistema de localización espacial y de gestión automática de objetos que minimice el costo y el tiempo de las operaciones de almacenaje, ubicación y posicionamieήto. Descripción detallada de la invención
Para Ia consecución de los objetivos anteriores, la invención define un sistema de localización espacial inalámbrico para la gestión de ubicación, numeración e inventario de objetos con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración. Además se caracteriza por ser reconfígurable remotamente. Esto lo convierte en universal o apto para todo tipo de necesidades, y adaptable a todo tipo de variaciones en las condiciones de instalación o entorno de funcionamiento del propio sistema.
El sistema esta compuesto por los siguientes elementos:
- Esclavo o localizador. Elemento inalámbrico con display incorporado.
- Controlador o maestro. Elemento inalámbrico conectado a un ordenador.
- Mando, un dispositivo móvil de aplicación específica e inalámbrico.
- Baliza. Elemento inalámbrico con emisores de ultrasonidos, que sirven de referencia espacial.
El sistema según la invención está basado en un modelo maestro-esclavo, para lo cual comprende un elemento esclavo, instalado en el objeto o elemento y capaz de realizar diferentes tareas en función de las ordenes recibidas del maestro o del mando. El maestro esta conectado a un ordenador o a un dispositivo móvil. Realiza las tareas de configuración de los diferentes esclavos que hay en su radio de acción, siendo la comunicación entre maestro y esclavo inalámbrica a través de una conexión ad-hoc o una conexión privada estándar. Sin embargo, se contemplan diferentes modos de realización de la arquitectura esclavo-maestro- unidad central remota, como son por ejemplo que la unidad central remota realice las funciones de maestro y se comunique con los esclavos a través de una red pública de datos. También esta contemplado el uso de repetidores para conseguir multiplicar las distancias con las que poderse comunicar con los dispositivos y centralizar en un solo ordenador en un recinto de más de 1000m2. El esclavo comprende un módulo de radiofrecuencia o módulo de RF para la comunicación con el maestro y desde donde envía la información requerida por el maestro o recibe las órdenes y/o mensajes del maestro. Un módulo de alimentación para la alimentación eléctrica del esclavo. Un módulo de proceso cuya tarea principal, entre otras es, en función de las ordenes recibidas por el maestro, hacer que el sistema completo cambie de estados o modos de funcionamiento. Un módulo de gestión de visualización que presenta la información, recibida del modulo de proceso en un display. Un modulo de gestión de teclado, que en el modo denominado votación, podrá recibir las pulsaciones realizadas por el usuario y enviarlas al maestro. Un módulo temporizador que junto al modulo control gestiona apagados periódicos del esclavo con el fin de reducir el consumo eléctrico del mismo. El esclavo lleva asociado y almacenado en memoria no volátil un código de identificación o ID con el fin de que el maestro pueda identificar de forma unívoca al esclavo y a los datos de lectura que de él provienen. Adicionalmente, el esclavo puede llevar incorporado un modulo de recepción de ultrasonidos o de infrarrojos que permite la localización espacial en base a un cálculo de la distancia a unas balizas situadas en la zona de control.
El módulo de visualización comprende, además de un display que realiza la presentación de la información, un dispositivo de iluminación que provee la iluminación necesaria para que el texto presente se pueda ver con claridad La iluminación proporcionada por el dispositivo de iluminación es configuráble, siendo tanto la iluminación como el display controlados por el módulo de visualización.
El módulo de proceso es el módulo encargado de controlar todo el funcionamiento del esclavo. Es decir, de controlar el funcionamiento del módulo de visualización, módulo de radiofrecuencia, modulo de teclado, módulo de localización espacial y módulo alimentación. Para ello, el módulo de proceso gestiona además una serie de parámetros que configuran el funcionamiento del esclavo, como pueden ser el código de identificación o ED, los parámetros de iluminación, de generación de órdenes internas de cambio de estado, del display, de temporización y del protocolo de comunicaciones.
Por otra parte, el módulo de proceso gestiona el protocolo de comunicación del esclavo con el maestro. Este protocolo se encuentra implementado sobre un dispositivo programable, por lo cual es igualmente reconfígurable, en parte e incluso en su totalidad, siendo de este modo su funcionalidad sustituible o actualizable parcial o completamente. En cualquier caso, el protocolo es bidireccional con el fin de soportar los métodos de funcionamiento del sistema según la invención, como se verá más adelante.
El módulo de proceso según la invención se basa en el uso de dispositivos programables para lo cual comprende una memoria de configuración no volátil.
En la cual se almacenan, entre otros datos, la configuración completa que representa la funcionalidad comprendida en el dispositivo programable, y los parámetros configurables que rigen el funcionamiento del esclavo.
Otra prestación es la capacidad del esclavo de ser reconfigurable. Así, aunque el dispositivo presenta una configuración por defecto, dicha configuración puede ser alterada en todo o en parte y en cualquier momento por el maestro (y así lo prevé el protocolo de comunicación entre el maestro y el esclavo), con el fin de que el esclavo pueda adaptarse a un cambio de funcionamiento u otra alteración o actualización necesaria.
Descripción de las figuras
Los detalles de la invención se aprecian en las figuras que se acompañan, no pretendiendo éstas ser limitativas del alcance de la invención:
La Figura 1' muestra un diagrama de bloques de un sistema de localización espacial inalámbrico reconfigurable para la gestión de ubicación, numeración e inventario de objetos según la invención.
La Figura 2 muestra un diagrama de bloques de la configuración por defecto del dispositivo reconfigurable según la invención. La Figura 3 muestra un diagrama de bloques del' método C o método de Numeración y visualización en el display.
La Figura 4 muestra un diagrama de bloques del método G o método de comunicación de datos del esclavo al maestro.
Descripción de un modo de realización
La Figura 1 muestra el sistema (1) universal y reconfigurable de localización espacial inalámbrico según la invención, el cual comprende un maestro (13), un mando móvil (14), una baliza (16) y un esclavo (1) comunicados a través de un enlace (15), generalmente inalámbrico. El esclavo (1) se encuentra instalado en un elemento g oevnérico.
El esclavo (1) comprende un módulo de visualización (2) provisto de un display (3), o unidad que realiza la presentación de la información en él, y un dispositivo de iluminación (4), o unidad que aporta una iluminación regulable o configurable sobre el indicador visual (3) durante presentación de la información. El esclavo (1) incluye además un módulo localización espacial (10), un dispositivo de teclado (5), un módulo de alimentación (12), un módulo de radiofrecuencia (11) y un módulo de proceso (6). El módulo de proceso (6) según la invención está realizado por medio de un dispositivo reconfigurable (8) cuya configuración se encuentra almacenada en la memoria de configuración (7), la cual además almacena otros datos como son los parámetros configurables del esclavo (1), o parámetros que el maestro (13) puede modificar o regular, además incluye el modulo temporizador (9).
La Figura 2 muestra la configuración por defecto el dispositivo configurable (8) del módulo de proceso (6) del esclavo (1). En esta configuración por defecto, modificable- en todo o parte mediante el método F o método de reconfiguración del sistema (1), el dispositivo configurable (8) comprende los siguientes módulos: un módulo de aplicación (27), encargado de llevar el control y la toma de decisiones sobre las tareas de más alto nivel; un módulo de control de la reconfiguxación (19), que se asegura de controlar la correcta transmisión de los datos de la reconfiguración y la correcta reconfiguración; un módulo de control de visualización (22), que gestiona la información y configuración del dispositivo (3); un módulo de control de la iluminación (24), que gestiona la información del dispositivo de iluminación (4); un módulo de transmisión de datos (25) y un módulo de control de radio (17), que implementan el protocolo bidireccional maestro-esclavo y gestionan el ñuicionamiento del módulo de radiofrecuencia (11); un módulo de control de teclado (23), que gestiona la información y configuración del dispositivo teclado (5); un módulo de control de temporización (20), que gestiona el funcionamiento del módulo temporizador (9) y la temporización de apagados y encendidos del esclavo (1); un módulo de control de memoria (18), que gestiona el acceso a la memoria de configuración (7); un módulo de colas de comunicación (21), que comprende las colas para la transmisión de datos dentro del esclavo (1), y un módulo de control de localización espacial (26), que gestiona la información y configuración del dispositivo (10).
La Figura 3 muestra el método de Numeración y visualización en el display. Al inicio de dicho método, recibe una orden del módulo de aplicación (27), que ha detectado por cercanía al mando, y ordena al modulo de control de radio (17) que active la recepción para recibir datos de configuración, y hace una petición al modulo de control de memoria (18) para que le entregue la configuración de la iluminación y de visualización. Una vez recibidos del control de radio (17) el modulo de aplicación (27) envía la información a una cola de datos (28). Cuando comienzan a llegar los datos a dicha cola (28) de datos, el módulo de control de memoria (18) comienza a almacenarlos en memoria no volátil. El modulo de aplicación (27) entrega la configuración al control de iluminación (24) y este módulo de control de iluminación (24) activa el dispositivo de iluminación (4) con la intensidad y otras características definidas por los parámetros de iluminación. También el módulo de aplicación (27) entrega la información a presentar al modulo de visualización (22), a través de las colas de datos (29), información que es mostrada en el display (3) por el modulo de visualización (22). El módulo de aplicación (27) envía al modulo de control de radio (17) la información que debe enviar al maestro junto con la configuración de tiempos de respuesta y reintentos, activando la recepción para esperar datos de confirmación del maestro (13). Una vez recibida la confirmación del modulo de control de radio (17), el módulo de aplicación (27) configura el módulo de control de temporización (20) y el modulo de alimentación (12) para poner al esclavo (1) en estados periódicos de bajo consumo. Finalmente configura el módulo de control de radio para escuchar periódicamente una orden del maestro (13).
La Figura 4 muestra el método de transmisión de datos del esclavo al maestro. Dicho método comienza cuando el módulo de aplicación (27) del esclavo recibe una orden de envío de datos proveniente del maestro. En ese momento, el módulo de aplicación (27) traslada esta orden al módulo de transmisión de datos (25). Recibida la orden, el módulo de transmisión de datos (25) solicita al módulo de control de la memoria no volátil (18) los datos correspondientes. Los datos son transferidos por el módulo de control de la memoria no volátil (18) a una cola (31), de la cual son extraídos por el módulo de transmisión de datos (25) para su envío al módulo de control de radio (17), a través de otra cola (30).
Se contemplan otros modos de realización de los métodos representados en las Figuras 3 y 4 en los que se incluyan colas de datos adicionales a las representadas en dichas figuras.
Los métodos de funcionamiento o procesos que comprende el sistema según la invención se detallan a continuación.
A) El sistema comprende un método o modo inventario, donde dicho modo es ejecutado por el esclavo y se activa por una orden externa procedente del maestro. Es el estado por defecto del esclavo, se trata de un modo de bajo consumo en el que cada periodo de tiempo programable, emiten su código identificador o ID, y el resto del tiempo permanecen en modo de bajo consumo, lo cual asegura una larga duración de la pila. El módulo maestro conectado a un PC, recoge los códigos que envían los esclavos que se encuentran en el radio de acción de la radio y los introduce con la característica de estado igual a inventario.
En un ejemplo de realización de dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su objeto y un módulo maestro (13) que se comunica con el esclavo (1), donde el esclavo (1) comprende un módulo de aplicación (27), un módulo de transmisión de datos (25), un módulo de control de temporización (20), una memoria de configuración (7). La condición que inicia el método es una orden interna procedente del módulo de control de temporización (20) del esclavo (1) y generada en una determinada fecha y hora o intervalo de tiempo, de manera • que, cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición tienen lugar los pasos propiamente dichos del método: el módulo de aplicación (27) envía el código de identificación o ID almacenado en la memoria de configuración (7) al módulo de transmisión de datos (25) para su transmisión al módulo maestro (13), el módulo maestro (13) procesa el dato y actualiza el inventario.
B) El sistema comprende un método o modo localización espacial. Este modo dado un recinto y un conjunto de elementos distribuidos al azar, permite la localización espacial de estos en el recinto, respecto a una referencia fijada. Una vez realizada esta tarea, permite de forma automática, la definición de grupos o sectores y la numeración de los distintos esclavos dentro de los grupos. Las formas posibles de realizarlo son:
Modo automático. Utilizando un conjunto de balizas prefijando su posición, los esclavos enviaran al maestro su distancia relativa a cada una de las balizas, asignado este la posición espacial del esclavo y los demás parámetros como grupo, posición, numero, etc. Las balizas podrán ser elementos específicos con capacidad de transmisión por RF y ultrasonidos o incluso los propios esclavos en el caso de utilizar la atenuación de la señal de RF como medida de la distancia.
Modo Manual. Utilizando el mando portátil, con capacidad de localización espacial, por asignación manual de coordenadas, o por GPS, o por triangulación basada en RF, infrarrojos o ultrasonidos. Se centraliza la localización espacial en el mando y este transmite de forma inalámbrica los datos al esclavo activándolo por proximidad mediante la acción de un campo electromagnético. Los esclavos enviaran al maestro sus coordenadas, los demás parámetros como grupo, posición, número, etc.
Un ejemplo de este modo en el caso de utilización en mobiliario es el denominado numeración, descrito a continuación.
C) El sistema comprende un método o modo numeración de asientos. Este modo se utiliza para poder numerar todos los esclavos de un local, con su fila y su posición dentro de la fila correspondiente, donde la ubicación de los asientos es modificable. Así el esclavo visualizara el número de fila y posición dentro de la fila y para poder localizar el asiento dentro del local. En este modo se asigna el número de fila y número de asiento en la fila al esclavo. Para ello se utiliza el módulo portátil, seleccionando el número de la fila. A continuación acercando el mando al esclavo, el módulo de proceso del esclavo detectara la cercanía del mando móvil, y se pondrá a la escucha para recibir los parámetros de numero de asiento, fila y código de grupo donde esta localizado, para almacenarlos en su configuración. Una vez grabados, el esclavo mostrará en su display la fila y el número y emitirá por RF su identificador, la fila y el número de asiento en la fila según el periodo de emisión programado. Poniéndose a su vez periódicamente en recepción a la. espera de un mensaje de aceptación del módulo maestro. El módulo maestro recibirá la información enviada por los módulos esclavos y esta información quedará almacenada en el PC, quedando asociado el número de inventario con el número de fila y número de asiento en la fila. En este momento el módulo maestro mandará un mensaje de aceptación al modulo esclavo. El - módulo esclavo al recibir el mensaje de confirmación dejara de emitir, pasando a un estado de escucha según programación.
De esta manera el módulo portátil irá mandando a cada esclavo, el número de fila y el número de asiento en la fila de forma consecutiva avisando mediante un sonido de la asignación de cada esclavo. Una vez terminada la ñla se aceptará la asignación y se podrá proceder con la siguiente fila.
También se puede realizar esta configuración desde el módulo maestro conectado al PC, seleccionando en el software el esclavo y asignándole fila y número dentro de ella, recibiendo el esclavo la misma información y mostrándola en el display, con el mismo funcionamiento que el anterior.
En un ejemplo de realización de dicho método intervienen un esclavo (1) próximo al objeto, un módulo mando (14) y un módulo maestro (13) que se comunican con el esclavo (1), donde el esclavo (1) comprende un módulo de localización espacial (26), un módulo de aplicación (27), un módulo de transmisión de datos (25), un módulo de control de temporización (20), una memoria de configuración (7), un módulo de visualización (2). La condición que inicia el método es bien una orden externa procedente del módulo mando (14), o bien una orden interna procedente del módulo de control de temporización (20) del esclavo (1) y generada en una determinada fecha y hora o intervalo de tiempo, de manera que, cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición tienen lugar los pasos propiamente dichos del método: el módulo de aplicación (27) envía el código de identificación o ID almacenado en la memoria de configuración (7) al módulo de transmisión de datos (25) para su transmisión al módulo mando (14); el módulo mando (14) procesa los datos del esclavo (1) y envía la información de ubicación espacial al esclavo (1) por el enlace (15); el esclavo (1) recoge la información ubicación espacial del módulo de transmisión de datos (25), la envía al módulo de control de locación espacial (26) para su procesado; el resultado del procesado se envía al módulo de visualización (2).
En otro ejemplo de realización de dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su objeto, al menos una baliza (16) y un módulo maestro (13) que se comunica con el esclavo (1), donde el esclavo (1) comprende un módulo de localización espacial (26), un módulo de aplicación (27), un módulo de transmisión de datos (25), un módulo de control de temporización (20), una memoria de configuración (7), un módulo de visualización (2). La condición que inicia el método es una orden externa procedente del módulo maestro (13), de manera que cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición tienen lugar los pasos propiamente dichos del método: el módulo de control de localización espacial (26) genera la información de distancia relativa a la baliza (16) y la envía al módulo aplicación (27), el módulo de aplicación (27) envía dicha información junto con su código de identificación o ID almacenado en la memoria de configuración (7) al módulo de transmisión de datos (25) para su transmisión al módulo maestro (13), el módulo maestro (13) procesa todos los datos de todos los esclavos (1) en su radio de alcance y envía por el enlace inalámbrico (15) la ubicación espacial real a cada esclavo (1), el esclavo (1) recoge la información ubicación espacial del módulo de transmisión de datos (25), la envía al módulo de control de locación espacial (26) para su procesado; el resultado del procesado se envía al módulo de visualización (2).
D) El sistema comprende un método o modo comunicación (mensajería).
En un ejemplo de realización de dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su objeto y un módulo maestro (13) que se comunica con el esclavo (1), donde el esclavo (1) comprende un módulo de aplicación (27), un módulo de transmisión de datos (25), un módulo de control de temporización (20), una memoria de configuración (7), un módulo de visualización (2). La condición que inicia el método es una orden externa de mostrar información personalizada procedente del módulo maestro (13) en la cual se incluyen unos datos de personalización, de manera que cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición solicita al módulo de transmisión de datos (25) los datos de personalización de la orden recibida y el módulo de aplicación (27) procesa dichos datos y los envía al módulo de visualización (2).
En otro ejemplo de realización de dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su objeto y un módulo maestro (13) que se comunica con el esclavo (I)9 donde el esclavo (1) comprende un módulo de aplicación (27), un módulo de transmisión de datos (25), una memoria de configuración (7), un módulo de visualización (2), un módulo de control de teclado (23). La condición que inicia el método es una orden externa de obtener información personalizada procedente del módulo maestro (13), de manera que cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición solicita al módulo de control de teclado (23) la información recogida por el teclado, el módulo de aplicación (27) procesa dicha información y la envía al módulo de transmisión de datos (25) para su transmisión al módulo maestro (13).
En este modo el esclavo puede realizar diferentes tareas que entre otras cabe mencionar:
Asignación de datos personalizados, por ejemplo el nombre del usuario.
Desde la aplicación del PC se le indica a cada módulo esclavo el nombre que se desea que aparezca en el display. En este caso el módulo esclavo que esta a la escucha, recibe la información y la pasa al módulo de visualización para ser presentada en el display y envía un mensaje de confirmación al maestro.
Mensajes cortos. Desde la aplicación del PC se pueden enviar mensajes individuales a cada esclavo o mensajes comunes a todos los esclavos. En este caso el modulo esclavo actúa de la misma manera que el punto anterior.
Votación. Desde la aplicación del PC se envía el mensaje de estado de votación, junto con el mensaje que se quiere presentar a cada módulo o módulos que se deseen configurar en modo votación, de forma que quedan activados los dos pulsadores o teclados de dichos módulos. El módulo de proceso del esclavo recibe la orden, activa al módulo de presentación con el mensaje recibido y activa el control de teclado. Gestionando el proceso de votación, que será configurable para cada caso. Cuando se pulse enviar el esclavo enviara el valor de la votación y esperará un periodo de tiempo configurable, y si no recibe el mensaje de confirmación del maestro volverá a enviarlo, por un numero de veces conñgurable. Recibida la confirmación del maestro mostrara un mensaje de confirmación en el display. Desactivación. Desde la aplicación del PC o desde el mando portátil se pueden poner todos, uno o un grupo de esclavos en modo bajo consumo, apagando estos los displays y quedando estos en el modo de bajo consumo. El Esclavo al recibir el mensaje de desactivación procederá desactivar todos los módulos e indicar al modulo de energía el paso a bajo consumo, entrando en una fase de espera, en la que periódicamente, se pondrá a la escucha a la espera de recibir un mensaje del maestro para su activación y paso al modo comunicación o paso al modo inventario.
Inventario. Desde la aplicación del PC o desde el mando portátil se pueden poner todos, uno o un conjunto de los módulos en modo inventario. Los esclavos quedan en modo bajo consumo. Pasando los esclavos a estado Inventario. El esclavo al recibir el mensaje de inventario, emitirá periódicamente, según configuración, su código identificador.
E) El sistema comprende un método de activación/desactivación del esclavo cuyo fin es reducir el consumo de energía' manteniendo el esclavo desactivado o apagado casi todo el tiempo, y sólo activado periódicamente durante un intervalo de tiempo conñguráble. Durante este tiempo el esclavo consulta si hay alguna petición de un maestro cercano para realizar alguna operación. La activación y desactivación del esclavo están controladas por el módulo temporizador.
En un ejemplo de realización de dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su objeto, donde el esclavo (1) comprende un módulo de aplicación (27), un módulo temporizador (9) permanentemente alimentado y un dispositivo programable (8) generalmente no alimentado. La condición que inicia el método es una orden interna de un tipo determinado procedente del módulo temporizador (9), generada en fechas, horas o intervalos de tiempo configurables desde el maestro (13), de manera que cuando el esclavo (1) detecta la presencia de dicha condición tienen lugar los pasos propiamente dichos del método: el módulo temporizador (9) activa el módulo de aplicación (27) y le informa del tipo 2007/000684
16 determinado de orden interna, el módulo de aplicación (27) realiza un sub-método correspondiente al tipo determinado de orden interna, y al finalizar dicho sub- método el módulo de aplicación (27) ordena el apagado del esclavo (1).
El tipo determinado de orden interna es bien una orden interna de paso a modo escucha o modo en el que el esclavo permanece encendido y en reposo durante un tiempo configurable, a la espera de una comunicación proveniente del maestro (13) o bien es una orden interna de paso a modo inventario o modo en el que el esclavo (1) permanece encendido y el módulo de aplicación (27) envía el código de identificación o ID almacenado en la memoria de configuración (7) al módulo de transmisión de datos (25) para su transmisión al módulo maestro (13), el módulo maestro (13) procesa el dato y actualiza el inventario.
En otro ejemplo de realización de dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su objeto y un módulo maestro (13) que se comunica con el esclavo (1), donde el esclavo (1) comprende un módulo de aplicación (27), un módulo de transmisión de datos (25). La condición que inicia el método es una orden externa de pasar a modo baliza procedente del módulo maestro (13) en la cual se incluyen unos datos de información del modo baliza, de manera que cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición solicita al módulo de transmisión de datos (25) la transmisión de los datos de la orden recibida.
F) El sistema comprende un método de reconfiguración remota, para la reconfiguración total o parcial del funcionamiento del esclavo, donde dicho método arranca por una orden de reconfiguración que envía el maestro en la cual se incluyen los nuevos datos de reconfiguración.
En un ejemplo de realización de dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su objeto, un módulo maestro (13) que se comunica con el esclavo (1), donde el esclavo (1) comprende un módulo de aplicación (27), un módulo de reconfiguración (19), un módulo de transmisión de datos (25), una memoria de configuración (7). La condición que inicia el método es una orden extema procedente del módulo maestro (13) en la cual se incluyen unos datos de reconfiguración, de manera que cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición tienen lugar los pasos propiamente dichos del método: el módulo de aplicación (27) extrae los datos de reconfiguración de la orden externa y los almacena en la memoria de configuración (7), y donde una vez se han terminado de almacenar los datos de reconfiguración en la memoria de configuración (J), el esclavo (1) procede a reconfigurarse.
G) El sistema comprende un método de modificación remota de valores almacenados en memoria, para la reconfiguración parcial de valores almacenados en el esclavo. Dicho método arranca por una orden de consulta o modificación que envía el maestro en la cual se incluyen los nuevos datos de configuración, si es el caso.
Con el fin de permitir que el maestro y esclavo ejecuten los citados métodos u otras acciones tales como la modificación de parámetros configurables del esclavo, el protocolo bidireccional de comunicación entre el maestro y el esclavo soporta una serie de mensajes u órdenes. En lo que se refiere a la comunicación en sentido maestro-esclavo, este protocolo bidireccional comprende una serie de órdenes que el maestro es capaz de enviar al esclavo, como son:
- una escritura o modificación de parámetros configurables del esclavo,
- una lectura o consulta de parámetros configurables del esclavo,
- una recepción de una nueva configuración del sistema,
- un envío de la versión de la configuración actual,
- una inicialización de los módulos del esclavo.
- un paso a modo desactivado del esclavo,
- una paso a modo activación, un envío de confirmación.
El método de reconfiguración remota, para la reconfiguración total o parcial del funcionamiento del esclavo, comienza cuando el módulo de aplicación
(27) del esclavo recibe la orden de reconfiguración del maestro. En ese momento, el módulo de aplicación (27) traslada dicha orden al módulo de control de reconfiguración (19), el cual recoge los datos de reconfiguración de una cola del módulo de control de radio (17) y los envía al módulo de control de memoria (18) para su almacenamiento en la memoria de configuración (8) del módulo de proceso. Cuando todos los datos de reconfiguración se han recibido el módulo de control de reconfiguración (19) reconfigura el sistema.
El método de activación/desactivación del esclavo comienza cuando el módulo alimentación (12), permanentemente alimentado, detecta que el esclavo ha de entrar en un intervalo de tiempo de activación y por consiguiente activa el módulo de proceso (6). Cuando esto ocurre, el módulo de control de temporización (20) consulta al módulo alimentación (12) el motivo de la activación.
Si el motivo de la activación es una puesta en modo escucha, se activa el módulo de radiofrecuencia (11) y se pasa a un modo de escucha. Si transcurrido un cierto tiempo de escucha, preferentemente configurable, no se ha recibido un mensaje de un maestro, se desactiva el esclavo hasta un nuevo evento. Si por el contrario durante el intervalo de tiempo se recibe un mensaje u orden de un maestro, el esclavo atiende a dicho mensaje debidamente y según el método correspondiente. Finalizadas una u otra acciones, el esclavo se desactiva nuevamente.

Claims

REIVINDICACIONES
L- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; caracterizado porque:
a) comprende, al menos, un elemento localizador o esclavo (1) situado sobre el objeto; un elemento controlador o maestro (13) que se comunica con el esclavo (1) a través de un primer enlace (15); un módulo móvil o mando (14) que se comunica con el esclavo (1) a través de un segundo enlace (15); y un conjunto de balizas (16) que se comunican con el esclavo (1) a través de un tercer enlace (15)
b) el esclavo (1) comprende un módulo de localización espacial (10) capaz de obtener la localización espacial del objeto; un módulo de proceso (6) capaz de procesar la información de localización y mostrarla en un módulo de visualización (2); un módulo de radiofrecuencia (11); un módulo de gestión de alimentación eléctrica (12); y un módulo gestión de teclado (5)
c) el esclavo (1) almacena y gestiona unos parámetros configurables que configuran su funcionamiento, y que pueden ser modificados o consultados por el elemento maestro (13) a través del citado primer enlace (15).
2.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 1; caracterizado porque el módulo de visualización (2) comprende, al menos un elemento electrónico de visualización de información o display (3) encargado de mostrar la información de localización espacial del esclavo (1) y un dispositivo de iluminación (4) regulable o configurable según unos parámetros de iluminación configurables almacenados en el esclavo (1).
3.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 1; que se caracteriza porque el módulo de proceso (6) comprende al menos un dispositivo programable (8), al menos una memoria de configuración (7) y al menos un módulo temporizador (9).
4.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 3; que se caracteriza porque el dispositivo programable (8) es un procesador y la memoria de configuración (7) es una memoria no volátil que almacena las instrucciones para ser ejecutadas por el procesador, los parámetros configurables que rigen el funcionamiento del esclavo (1).
5.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 3; que se caracteriza porque el dispositivo programable (8) es un dispositivo de lógica reconfigurable y la memoria de configuración (7) es una memoria no volátil donde se almacena los parámetros configurables que rigen el funcionamiento del esclavo (1) y al menos una configuración completa o representación de la arquitectura y funcionalidad comprendida en el dispositivo programable.
6.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 1; que se caracteriza porque el enlace (15) es una conexión inalámbrica ad-hoc o una conexión radio privada estándar.
7.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 1; que se caracteriza porque el enlace (15) es una conexión inalámbrica pública de tipo celular o similar.
8.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicaciones 1, 6 y 7 que se caracteriza porque el esclavo (1) se comunica mediante el enlace inalámbrico (15) con el módulo maestro (13) utilizando un protocolo de comunicaciones ad-hoc.
9.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 8; que se caracteriza porque el protocolo de comunicaciones comprende al menos un comando o conjunto de comandos que permiten que desde el maestro (13) se puedan modificar los parámetros configurables del esclavo (1), inicialización del esclavo, activar y desactivar el esclavo.
10.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 1; que se caracteriza porque el módulo de localización espacial (10) es un módulo de recepción/transmisión por ultrasonidos.
11.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 1; que se caracteriza porque el módulo de localización espacial (10) es un módulo de recepción/transmisión por radiofrecuencia.
12.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 1; que se caracteriza porque el módulo de localización espacial (19) es un módulo de recepción/transmisión por radiación luminosa.
13.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 1; que se caracteriza porque los parámetros configurables que configuran el funcionamiento del esclavo (1) comprenden al menos alguno de los parámetros del conjunto formado por al menos un código de identificación de esclavo (1) o ID, al menos un parámetro relacionado el módulo de alimentación temporizador (9) y parámetros de iluminación del módulo de visualización (2).
14.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según la reivindicación 1; que se caracteriza por que el dispositivo programable (8) presenta una configuración por defecto de su funcionamiento según la cual la arquitectura del dispositivo programable (8) comprende un módulo de aplicación (27), encargado de llevar el control y la toma de decisiones sobre las tareas de más alto nivel; un módulo de control de la reconfiguración (19), que se asegura de controlar la correcta transmisión de los datos de la reconfiguración y la correcta reconfiguración; un módulo de control de visualización (22), que gestiona el funcionamiento del dispositivo display (3); un módulo de control de iluminación (24), encargado de gestionar el dispositivo de iluminación (4); un módulo de control de memoria (18), que gestiona el acceso a la memoria de configuración (7); un módulo de control de teclado (23), que gestiona el funcionamiento del dispositivo teclado (3); un módulo de colas de comunicación (21), que comprende al menos una cola (28, 29, 30, 31) de almacenamiento de datos del esclavo (1); un módulo de control de temporización (20), que gestiona el funcionamiento del módulo temporizador (9) y la temporización de apagados y encendidos del esclavo (1); un módulo de transmisión de datos (25) y un módulo de control de radio (17), que implementan el protocolo bidireccional de comunicación maestro-esclavo y gestionan el funcionamiento del módulo de radiofrecuencia (11); un módulo de control de localización espacial (26), que gestiona la información y configuración del módulo de localización espacial (10).
15.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 1; que se caracteriza porque la baliza (16) es un elemento ad-hoc con posibilidades de comunicación inalámbrica.
16.- Sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 1; que se caracteriza porque la baliza (16) es un esclavo (1).
17.- Método de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; caracterizado porque:
a) en dicho método intervienen un esclavo (1) próximo al objeto, un módulo mando (14) o, al menos una baliza (16) y un módulo maestro (13) que se comunican con el esclavo (1), donde el esclavo (1) comprende un módulo de localización espacial (26), un módulo de aplicación (27), un módulo de transmisión de datos (25), un módulo de control de temporización (20), una memoria de configuración (7), un módulo de visualización (2);
b) la condición que inicia el método es:
bθ bien una orden externa procedente del módulo mando (14), o bien una orden interna procedente del módulo de control de temporización (20) del esclavo (1) y generada en una determinada fecha y hora o intervalo de tiempo, de manera que, cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición tienen lugar los pasos propiamente dichos del método: el módulo de aplicación (27) envía el código de identificación o ID almacenado en la memoria de configuración (7) al módulo de transmisión de datos (25) para su transmisión al módulo mando (14); el módulo mando(14) procesa los datos del esclavo (1) y envía la información de ubicación espacial al esclavo (1) por el enlace (15); el esclavo (1) recoge la información ubicación espacial del módulo de transmisión de datos (25), la envía al módulo de control de locación espacial (26) para su procesado; el resultado del procesado se envía al módulo de visualización (2);
b2) o bien una orden externa procedente del módulo maestro (13), de manera que cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición tienen lugar los pasos propiamente dichos del método: el módulo de control de localización espacial (26) genera la información de distancia relativa a la baliza (16) y la envía al módulo aplicación (27), el módulo de aplicación (27) envía dicha información junto con su código de identificación o ID almacenado en la memoria de configuración (7) al módulo de transmisión de datos (25) para su transmisión al módulo maestro (13), el módulo maestro (13) procesa todos los datos de todos los esclavos (1) en su radio de alcance y envía por el enlace inalámbrico (15) la ubicación espacial real a cada esclavo (I)3 el esclavo (1) recoge la información ubicación espacial del módulo de transmisión de datos (25), la envía al módulo de control de locación espacial (26) para su procesado; el resultado del procesado se envía al módulo de visualización (2).
18.- Método de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 17, que se caracteriza porque el cálculo de la distancia relativa del esclavo (1) a al menos una baliza (16) se realiza por ultrasonidos, analizando las diferencias de tiempo entre las llegadas de las señales ultrasónicas respecto a una señal de referencia.
19.- Método de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 17, que se caracteriza porque el cálculo de la distancia relativa del esclavo (1) a al menos una baliza (16) se realiza por radiofrecuencia, analizando las intensidad de la señal de radiofrecuencia respecto a una señal de referencia.
20.- Método de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; según reivindicación 17, que se caracteriza porque el cálculo de la distancia relativa del esclavo (1) a al menos una baliza (16) se realiza por radiación luminosa, analizando las intensidad de la señal de radiación luminosa.
21.- Método de control y gestión remota de inventario de objetos; caracterizado porque:
a) en dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su objeto y un módulo maestro (13) que se comunica con el esclavo (1), donde el esclavo (1) comprende un módulo de aplicación (27), un módulo de transmisión de datos (25), un módulo de control de temporización (20), una memoria de configuración (7);
b) la condición que inicia el método es una orden interna procedente del módulo de control de temporización (20) del esclavo (1) y generada en una determinada fecha y hora o intervalo de tiempo, de manera que, cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición tienen lugar los pasos propiamente dichos del método: el módulo de aplicación (27) envía el código de identificación o E) almacenado en la memoria de configuración (7) al módulo de transmisión de datos (25) para su transmisión al módulo maestro (13), el módulo maestro (13) procesa el dato y actualiza el inventario.
22.- Método de gestión de mensajería caracterizado porque:
a) en dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su objeto y un módulo maestro (13) que se comunica con el esclavo (1), donde el esclavo (1) comprende un módulo de aplicación (27), un módulo de transmisión de datos (25), un módulo de control de temporización (20), una memoria de configuración (7), un módulo de visualización (2) y un módulo de control de teclado (23);
b) la condición que inicia el método es:
bi) bien una orden externa de mostrar información personalizada procedente del módulo maestro (13) en la cual se incluyen unos datos de personalización, de manera que cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición solicita al módulo de transmisión de datos (25) los datos de personalización de la orden recibida y el módulo de aplicación (27) procesa dichos datos y los envía al módulo de visualización (2);
b2) o bien una orden externa de obtener información personalizada procedente del módulo maestro (13), de manera que cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición solicita al módulo de control de teclado (23) la información recogida por el teclado, el módulo de aplicación (27) procesa dicha información y la envía al módulo de transmisión de datos (25) para su transmisión al módulo maestro (13).
23.- Método de reconfiguración remota del sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; caracterizado porque:
a) en dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su objeto, un módulo maestro (13) que se comunica con el esclavo (1), donde el esclavo (1) comprende un módulo de aplicación (27), un módulo de reconfiguración (19), un módulo de transmisión de datos (25), una memoria de configuración (7);
b) la condición que inicia el método es una orden externa procedente del módulo maestro (13) en la cual se incluyen unos datos de reconfiguración, de manera que cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición tienen lugar los pasos propiamente dichos del método: el módulo de aplicación (27) extrae los datos de reconfiguración de la orden externa y los almacena en la memoria de configuración (7), y donde una vez se han terminado de almacenar los datos de reconfiguración en la memoria de configuración (7), el esclavo (1) procede a reconfigurarse.
24.- Método de activación y desactivación de un esclavo (1) de un sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración; caracterizado porque:
a) en dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su
.objeto, donde el esclavo (1) comprende un módulo de aplicación (27), un módulo de módulo de temporizador (9) permanentemente alimentado y un dispositivo programable (8) generalmente no alimentado;
b) la condición que inicia el método es una orden interna de un tipo determinado procedente del módulo temporizador (9), generada en fechas, horas o intervalos de tiempo configurables desde el maestro (13), de manera que cuando el esclavo (1) detecta la presencia de dicha condición tienen lugar los pasos propiamente dichos del método: el módulo temporizador (9) activa el módulo de aplicación (27) y le informa del tipo determinado de orden interna, el módulo de aplicación (27) realiza un sub-método correspondiente al tipo determinado de orden interna, y al finalizar dicho sub-método el módulo de aplicación (27) ordena él apagado del esclavo (1).
25.- Método de activación y desactivación de un esclavo (1) de un sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y. gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración, según la reivindicación 24, que se caracteriza por que el tipo determinado de orden interna es una orden interna de paso a modo escucha o modo en el que el esclavo permanece encendido y en reposo durante un tiempo configurable, a la espera de una comunicación proveniente del maestro (13).
26,- Método de activación y desactivación de un esclavo (1) de un sistema de localización espacial inalámbrico para la numeración, control y gestión remota de inventario de objetos, con funcionalidades añadidas de mensajería, identificación y renumeración, según la reivindicación 24, que se caracteriza por que el tipo determinado de orden interna es una orden interna de paso a modo inventario o modo en el que el esclavo (1) permanece encendido y el módulo de aplicación (27) envía el código de identificación o ID almacenado en la memoria de configuración (7) al módulo de transmisión de datos (25) para su transmisión al módulo maestro (13), el módulo maestro (13) procesa el dato y actualiza el inventario.
27.- Método de funcionamiento en modo baliza de un esclavo que se caracteriza porque:
a) en dicho método intervienen al menos un esclavo (1) próximo a su objeto y un módulo maestro (13) que se comunica con el esclavo (1), donde el esclavo (1) comprende un módulo de aplicación (27) y un módulo de transmisión de datos (25);
b) la condición que inicia el método es una orden externa de pasar a modo baliza procedente del módulo maestro (13) en la cual se incluyen unos datos de información del modo baliza, de manera que cuando el módulo de aplicación (27) detecta la presencia de dicha condición solicita al módulo de transmisión de datos (25) la transmisión de los datos de la orden recibida.
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