WO2012010727A1 - Dispositivo, sistema y método de localización y seguimiento energéticamente eficiente - Google Patents

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WO2012010727A1 PCT/ES2011/000237 ES2011000237W WO2012010727A1 WO 2012010727 A1 WO2012010727 A1 WO 2012010727A1 ES 2011000237 W ES2011000237 W ES 2011000237W WO 2012010727 A1 WO2012010727 A1 WO 2012010727A1
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Juan Antonio ORTEGA RAMÍREZ
Luis Miguel Soria Morillo
Juan Antonio ÁLVAREZ GARCÍA
Luis GONZÁLEZ ABRIL
Francisco Velasco Morente
Jesús TORRES VALDERRAMA
Miguel Ángel ÁLVAREZ DE LA CONCEPCIÓN
Alejandro FERNÁNDEZ-MONTES GONZÁLEZ
Daniel Fuentes Brenes
José Ignacio SÁNCHEZ VENZALÁ
Antonio Manuel Bellido Romero
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Universidad de Sevilla
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Universidad de Sevilla
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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the object of the present invention is an electronic device and system, as well as its associated method, configured to provide geo-positioned information for a period greater than 24 hours.
  • the present invention is included in the field of inventions related to information and communications technologies (ICT).
  • ICT information and communications technologies
  • the main technical advantage that the present invention solves is the improvement of the performance of devices such as mobile devices, positioning and guidance systems, or continuous location systems, in which autonomy is one of the most pronounced problems, if the own The device does not have an energy source capable of recharging its batteries.
  • the GPS Global Positioning System
  • the GPS Global Positioning System
  • globality being the main advantage it provides compared to other positioning methods, that is, it can be used anywhere as long as it is outdoors.
  • its cost in terms of battery consumption and its inefficiency in indoor areas makes sampling the position of a person through a device that integrates this technology becomes impossible when the monitoring time exceeds eight hours, since the Batteries do not have sufficient autonomy.
  • Placelab ® system http://www.placelab.org
  • Placelab ® system http://www.placelab.org
  • a software that can be installed on laptops and mobile terminals that allows the terminal to be mapped based on WI-FI networks and antennas GSM
  • the problem with this alternative lies in its accuracy and the requirements necessary for its operation.
  • Placelab Correctly position a mobile terminal it must be in an area with a high density of WiFi access points and that these are also positioned, that is, the owners of the access points must register them in a centralized database indicating the latitude and longitude in which it is located. Accuracy would be compromised if the user resides in poorly urbanized areas or in towns far away from large cities.
  • PlaceEngine http://www.placeengine.com
  • the system is used in large cities in Japan where the density of Wifi networks is very high and it is again necessary to register the latitude and longitude of the access points in a central database.
  • the weak point of this alternative is that in places where the density of networks is lower or not located, it is not valid.
  • Chinese document CN 201060262 describes a system for monitoring user location.
  • the document mainly affects the possibility of communicating through a "panic button” with a help center using GSM technology.
  • energy management as it is carried out in the present invention.
  • Place Lab Device Positioning Using Radio Beacons in the Wild.
  • the energy efficient tracking and tracking device is a device comprising a tracking and tracking system with an energy efficiency far superior to current geo-positioning devices.
  • the device presented below allows geo-positioning for more than 24 hours precisely thanks to an architecture that integrates technologies such as GPS, WiFi and accelerometry.
  • the energy efficient tracking and tracking device acts by activating the GPS module when the device has direct vision on the GPS satellites outdoors and disconnecting when the device is indoors. To do this, the interior entrances must be detected to deactivate the GPS and avoid unnecessary costs and exits to uncovered places, to reactivate the GPS module and precisely locate the device.
  • the first event can be identified by prolonged loss of the GPS signal or low signal accuracy, since this implies that there is an obstacle that prevents the location of the receiver. However, to check the exits to non-roofed places, means or support elements with low energy consumption are needed.
  • the technologies used in the architecture of the device object of the present invention are:
  • the advantage of the architecture described with respect to other alternatives is not only the reduction of the energy use of the GPS device, but this reduction is transparent to the user, so it is not necessary for a user who carries the device with him to turn it off when he is indoors and reactivate it when it comes out.
  • the objective technical problem that arises when performing ubiquitous positioning systems of continuous activation is the battery time that general devices offer.
  • mobile devices such as specific location devices
  • GPS positioning sensors have a high energy consumption.
  • this consumption increases significantly when the position of the device is indoors, because the GPS chip will begin a continuous search for a signal that will never work, since it is indoors and GPS technology needs direct vision on the satellites for proper operation.
  • the present device object of the invention allows eliminating said unnecessary consumption by detecting inputs and outputs of places without GPS coverage, which will allow to increase the battery life of the devices that integrate the solution described in this order by 180% document. This increase in the useful working time of the device without the need to carry out a battery charge, will allow to increase the performance of mobile systems used in different areas such as route guidance, last generation mobile devices and autonomous tracking systems among others.
  • the architecture proposed in the present invention unites the advantages of GPS geolocation, that is, accuracy and globality, with those of Wi-Fi networks, the low energy cost of the system.
  • the device object of the invention integrates communication technologies such as Bluetooth to pair with other devices and GSM that allows the information to be sent to a location server.
  • FIG 1. Shows a scheme with the hardware architecture of the device object of the present invention.
  • FIG 2. Shows a diagram illustrating the location and tracking method energy efficient, implemented in the device object of the present invention.
  • the energy efficient location and tracking device of the type consisting of a mobile device that geo-locating means outdoors and means for detecting changes between roofed and non-roofed places, said means being further configured to manage the ability to turn on and off said means when they are not necessary, reducing their consumption and characterized in that it comprises at least: (i) a GPS device (1) configured to recover positions through the GPS system ; (ii) a Wi-Fi antenna (2) configured to capture intensities and MACs from nearby access points; (iii) at least one accelerometer (3) configured for the detection of movement and stop patterns; and (iv) a GSM antenna (4) configured to send the location data and a Bluetooth® module (5) configured so that the user can optionally communicate with other devices if required.
  • a GPS device (1) configured to recover positions through the GPS system
  • a Wi-Fi antenna (2) configured to capture intensities and MACs from nearby access points
  • at least one accelerometer (3) configured for the detection of movement and stop patterns
  • a GSM antenna (4) configured to send the location data and
  • the device is completed with a display (6), a central processing unit (7) that controls all the described elements and a battery (8) for supplying the device.
  • the energy efficient location and tracking device object of the invention has its main advantage in the power and ability to detect transitions between roofed and non-roofed places. To achieve this detection, the aforementioned modules are used and an event detection method that is implemented in the device, allows solving the technical problem posed.
  • the energy efficient tracking and tracking method implemented in the device described above.
  • the GPS element (1) is turned on and the Wi-Fi antenna (2) is turned off.
  • a GPS signal loss stage (22) is entered, a waiting period is entered (for example, in a practical, non-limiting three minutes) and Wi-Fi networks (23) are located.
  • the Wi-Fi antenna (2) is turned off and the accelerometer (3) is activated (24) and it is studied whether there is a stop pattern (25) or a movement pattern (26).
  • the method is in closed loop on each pattern.
  • the GPS (1) is activated again with the Wi- Fi (2) off, that is, it returns to the first stage of the method (21).
  • Wi-Fi fingerprint marking is carried out input (28) with GPS (1) off.
  • the marking and detection of Wi-Fi fingerprints (28) consists essentially in identifying a specific area and associating it with the associated WiFi footprint.
  • a Wifi network will be determined, by its MAC address and the intensity in decibels with which the device receives the signal and we will notice it as:
  • WIFI ⁇ MAC, INTENSITY ⁇
  • Footprint (t) ⁇ WIFI. ,, WIFI 2 , ..., WIFIn ⁇
  • WINDOW_WIFI ⁇ footprint (t 0 ), footprint ⁇ ), ..., footprint (t m ) ⁇
  • Wi-Fi window From a Wi-Fi window we can obtain a summary of the Wi-Fi window, such as the conjunction "MAC” k obtained in the process of fingerprint recovery (which may be greater than "n” given that at each moment " t "n” Wifi networks have been recovered that do not have to coincide with each other), their average intensities and their standard deviations in the "m” samples:
  • SUMMARY_WIFI ⁇ [MAC 1 , medium intensity, deviation Current], ..., [MAC k , average (intensity k ), deviation (intensity k )] ⁇ That way we can compare different summaries to check the area in which the device is located. If we mark the place of entry to a covered area, it will serve as a reference to detect the place of departure and thereby check the exit outdoors.
  • the accelerometer (3) is activated (29) and the Wi-Fi antenna (2) is turned off and it is studied whether there is a stop pattern (30) or movement pattern (31).
  • the method is in a closed loop on each pattern.
  • the Wi-Fi antenna (32) is activated again (32) 2) with the accelerometer and proceed to find the Wi-Fi footprint (33) previously calculated by establishing whether it is the same or not at the entrance (34), and if necessary, returning to the first stage (21). If the fingerprint does not match the input, it will return to the analysis of the patterns (30,31).

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Abstract

Dispositivo de seguimiento y localización energéticamente eficiente, sistema y método que implementa dicho dispositivo, en donde el dispositivo comprende (i) unos primeros medios de posicionamiento vía satélite (1); (ii) unos segundos medios de control de transiciones (2,3) entre zonas de cobertura satélite y zonas de sombra; y (iii) unos terceros medios de comunicación (4,5); en donde dichos medios están controlados desde una unidad central de procesamiento (7) y alimentados por una batería (8).

Description

DISPOSITIVO. SISTEMA Y MÉTODO DE LOCALIZACIÓN Y SEGUIMIENTO ENERGÉTICAMENTE EFICIENTE
DESCRIPCIÓN
El objeto de la presente invención es un dispositivo y sistema electrónico, así como su método asociado, configurado para suministrar información geo-posicionada durante un periodo superior a las 24 horas. La presente invención se incluye en el sector de las invenciones relacionadas con las tecnologías de la información y de las comunicaciones (TIC). La principal ventaja técnica que resuelve la presente invención es la mejora de las prestaciones de dispositivos tales como dispositivos móviles, sistemas de posicionamiento y guiado, o sistemas de localización continua, en los cuales la autonomía es uno de los problemas más acusados, si el propio dispositivo no cuenta con una fuente energética capaz de realimentar sus baterías.
ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR
El GPS (Global Positioning System) es la tecnología de posicionamiento más precisa en exteriores, siendo su globalidad la principal ventaja que aporta frente a otros métodos de posicionamiento, es decir, que puede ser usada en cualquier lugar siempre y cuando se encuentre en exteriores. Sin embargo, su coste en cuanto a consumo de batería y su ineficacia en ámbitos interiores hace que muestrear la posición de una persona a través de un dispositivo que integre esta tecnología se torne imposible cuando el tiempo de monitorización supera las ocho horas, dado que las baterías no disponen de suficiente autonomía.
Para solucionar el problema descrito, diversas compañías se han dedicado a la elaboración de sistemas que permiten controlar la actividad del usuario durante un elevado periodo de tiempo, llegando incluso a varios días. Sin embargo, estos sistemas emplean alternativas a la tecnología GPS, por lo que la cobertura del sistema de localización no es ni tan global ni tan precisa.
En el artículo de Anthony LaMarca [0] se describe el sistema Placelab ® (http://www.placelab.org) un software que puede instalarse sobre portátiles y terminales móviles que permite el geoposicionamiento del terminal basado en redes WI-FI y antenas GSM. El problema de esta alternativa reside en la precisión del mismo y en los requisitos necesarios para su funcionamiento. Para que Placelab geoposicione correctamente un terminal móvil, éste debe estar en una zona con una gran densidad de puntos de acceso WiFi y que además éstos estén geoposicionados, es decir, los propietarios de los puntos de acceso deben darlos de alta en una base de datos centralizada indicando la latitud y longitud en el que se encuentra localizado. La precisión se vería comprometida si el usuario reside en zonas poco urbanizadas o en pueblos alejados de las grandes ciudades. Además de esto, incluso si el usuario se sitúa en zonas con una gran cantidad de densidad de redes, la localización no tiene porqué ser precisa, ya que es necesario la geolocalización de las redes para que sea posible el posicionamiento aproximado del usuario. Sólo en grandes ciudades será posible crear una base de datos lo suficientemente grande como para obtener un sistema fiable de localización basado en redes Wifi. Como veremos más adelante, nuestro sistema no necesita que las redes estén geoposicionadas, sino que simplemente haremos uso de las intensidades y las direcciones físicas para la identificación de cada una de las redes que sean detectadas.
Otro trabajo muy relacionado con el sistema anterior es el realizado por Jun Rekimoto [0]. En su proyecto llamado PlaceEngine (http://www.placeengine.com) trata el tema de la localización mediante puntos de acceso Wifi, sin necesitar respaldo de antenas GSM. En este caso, el sistema se utiliza en grandes ciudades de Japón donde la densidad de redes Wifi es muy elevada y vuelve a ser necesario dar de alta en una base de datos central la latitud y longitud de los puntos de acceso. Mediante esta técnica se consigue un posicionamiento muy eficaz incluso en interiores aunque, como dijimos antes, el punto débil de esta alternativa es que en lugares donde la densidad de redes es menor o no están geoposicionadas, no es válido.
Entre las alternativas que utilizan el sistema GPS como soporte para la localización, destacan dispositivos específicos como Keruve (http://www.kerube.com). Columba (http://www.medicalmobile.com) o SIMAP. Todos estos dispositivos están orientados a personas con discapacidad o dependientes, normalmente personas mayores y niños. Su objetivo fundamental es la localización actual de la persona. Sin embargo, no almacenan las posiciones pasadas de manera que no es posible consultar todos los desplazamientos realizados en un intervalo de tiempo pasado. De ese modo, además del uso para personas con dependencias, como mayores y niños, no es posible su uso para deportistas, viajeros o personas que deseen conservar su histórico de desplazamientos, como si es posible hacer con la presente invención. La patente europea EP1575010 describe un sistema capaz de monitorizar tanto la localización como las constantes vitales de una persona. Sin embargo este trabajo no tiene en cuenta la gestión de la energía de las baterías, siendo posible en nuestro caso aumentar la duración de la vida útil del dispositivo gracias a las técnicas descritas.
En el documento chino CN 201060262 se describe un sistema de monitorización de la localización del usuario. El documento incide fundamentalmente en la posibilidad de comunicarse mediante un "botón de pánico" con un centro de asistencia mediante tecnología GSM. Sin embargo como en la anterior patente no hay referencias a la gestión de energía tal y como se realiza en la presente invención.
En el documento US2008246656 se propone un sistema con dos unidades, conectadas por radiofrecuencia. La unidad maestra, controla con una distancia predeterminada la segunda unidad, que es la que lleva la persona monitorizada. Cuando la persona se aleja una distancia predeterminada, se pierde la señal maestra y se activa el receptor GPS. Aunque en esta patente se elimina el gasto que supone desplazarse en un lugar frecuente, supone un modus operandi concreto, dado que la infraestructura se instala en el lugar que suele pasar más tiempo el usuario. Si éste suele desplazarse frecuentemente o tiene diferentes lugares habituales, o se instalan varias unidades maestras en cada lugar frecuente (con el consiguiente coste) o el sistema no es útil para monitorizar todos los movimientos del mismo.
Referencias:
[1] Place Lab: Device Positioning Using Radio Beacons in the Wild.
Anthony LaMarca, Yatin Chawathe, Sunny Consolvo, Jeffrey Hightower, lan Smith,
James Scott, Timothy Sohn, James Howard, Jeff Hughes, Fred Potter, Jason Tabert,
Pauline Powledge, Gaetano Borriello and Bill Schilit.
(In proceedings of Pervasive 2005, Munich, Germany).
[2] Jun Rekimoto, Takashi Miyaki, and Takaaki Ishizawa, "LifeTag: WiFi-based Continuous Location Logging for Life Pattern Analysis", 3rd International Symposium on Location- and Context-Awareness (LOCA2007), pp.35-49, 2007. EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El dispositivo de localización y seguimiento energéticamente eficiente es un dispositivo que comprende un sistema de localización y seguimiento con un rendimiento energético muy superior a los dispositivos actuales de geo- posicionamiento. El dispositivo que se presenta a continuación permite el geo- posicionamiento durante más de 24 horas de manera precisa gracias a una arquitectura que integra tecnologías como GPS, WiFi y acelerometría.
El dispositivo de localización y seguimiento energéticamente eficiente actúa activando el módulo GPS cuando el dispositivo tiene visión directa sobre los satélites GPS al aire libre y desconectando cuando el dispositivo está en interiores. Para ello se deben detectar las entradas a interiores para desactivar el GPS y evitar costes innecesarios y salidas hacia lugares no techados, para reactivar el módulo GPS y geo-localizar con precisión al dispositivo. El primer evento es posible identificarlo mediante la pérdida prolongada de la señal GPS o una baja precisión de la señal, ya que eso supone que existe un obstáculo que impide la ubicación del receptor. Sin embargo, para comprobar las salidas hacia lugares no techados, se necesitan medios o elementos de apoyo con un bajo consumo energético. Las tecnologías empleadas en la arquitectura del dispositivo objeto del a presente invención son:
(a) Detección basada en redes WiFi. Mediante la detección y marcado de intensidades de varios puntos de acceso WiFi como punto de entrada, cuando el dispositivo entre en un lugar techado, obteniéndose una referencia para la detección de la salida, buscando intensidades similares; y
(b) Acelerometría. La detección de patrones de movimiento permitirá descubrir cuando el dispositivo está desplazándose y cuándo está parado, activando de ese modo el receptor GPS únicamente cuando existan desplazamientos y desactivándolo cuando no los haya.
La ventaja de la arquitectura descrita respecto de otras alternativas no es sólo la reducción del uso de energía del dispositivo GPS, sino que esta reducción es transparente al usuario, de modo que no es necesario que un usuario que lleve el dispositivo consigo lo apague cuando esté en interiores y lo reactive cuando salga.
El problema técnico objetivo que se plantea a la hora de realizar sistemas de posicionamiento ubicuos de activación continua, es el tiempo de batería que los dispositivos de carácter general ofrecen. En la actualidad, tanto los dispositivos móviles en general como los dispositivos específicos de localización, poseen una eficiencia energética muy por debajo de lo deseado, debido a que los sensores de posicionamiento GPS poseen un gran consumo energético. Además, dicho consumo crece de manera notable cuando la posición del dispositivo es en interiores, debido a que el chip GPS comenzará una búsqueda continua de señal que nunca dará resultado, ya que se encuentra en interiores y la tecnología GPS necesita de visión directa sobre los satélites para su correcto funcionamiento. El presente dispositivo objeto de la invención permite eliminar dicho consumo innecesario mediante la detección de entradas y salidas de lugares sin cobertura GPS, lo cual permitirá incrementar en un orden del 180% la duración de la batería de los dispositivos que integren la solución descrita en este documento. Este incremento del tiempo útil de trabajo del dispositivo sin necesidad de realizar una carga de batería, permitirá aumentar el rendimiento de sistemas móviles empleados en distintos ámbitos como el guiado en ruta, dispositivos móviles de última generación y sistemas de seguimiento autónomos entre otros.
La arquitectura propuesta en la presente invención une las ventajas de la geolocalización por GPS, es decir, la precisión y la globalidad, con las de las redes Wifi, el bajo coste energético del sistema. Además el dispositivo objeto de la invención integra tecnologías de comunicación como Bluetooth para emparejar con otros dispositivos y GSM que permite enviar la información a un servidor de localización.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
FIG 1. Muestra un esquema con la arquitectura hardware del dispositivo objeto de la presente invención.
FIG 2. Muestra un diagrama que ilustra el método de localización y seguimiento energéticamente eficiente, implementado en el dispositivo objeto de la presente invención.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE MODOS DE REALIZACIÓN
Tal y como se puede observar en la FIG.1 el dispositivo de localización y seguimiento energéticamente eficiente, del tipo que consiste en un dispositivo móvil que medios de geo-localización en exteriores y medios para la detección de cambios entre lugares techados y no techados, estando dichos medios configurados además para administrar la capacidad de encendido y apagado de dichos medios cuando no sean necesarios, reduciendo su consumo y que se caracteriza porque comprende al menos: (i) un dispositivo GPS (1) configurado para recuperar posiciones mediante el sistema GPS; (ii) una antena Wi-Fi (2) configurada para la captura de intensidades y MAC de los puntos de acceso cercano; (iii) al menos un acelerómetro (3) configurado para la detección de patrones de movimiento y parada; y (iv) una antena GSM (4) configurada para enviar los datos de localización y un módulo Bluetooth® (5) configurados para que opcionalmente el usuario pueda comunicarse con otros dispositivos si así es requerido.
El dispositivo se completa con un display (6), una unidad central de procesamiento (7) que controla todos los elementos descritos y una batería (8) de alimentación del dispositivo.
El dispositivo de localización y seguimiento energéticamente eficiente objeto de la invención, tiene su principal ventaja en la potencia y capacidad de detectar transiciones entre lugares techados y lugares no techados. Para conseguir esa detección, se utilizan los módulos citados y un método de detección de eventos que implementado en el dispositivo, permite resolver el problema técnico planteado.
Tal y como se muestra en la FIG.2 el método de localización y seguimiento energéticamente eficiente, implementado en el dispositivo descrito anteriormente. Así pues, en una primera etapa (21 ) el elemento GPS (1) está encendido y la antena Wi-Fi (2) está apagada. Cuando se entra en una etapa de pérdida de señal GPS (22), se introduce un periodo de espera (por ejemplo, en una realización práctica no limitativa tres minutos) y se localizan redes Wi-Fi (23). En caso de no localizar redes Wi-Fi, es decir, en el caso de no tener ni señal GPS ni señal Wi-Fi disponible, la antena Wi-Fi (2) se apaga y se activa (24) el acelerómetro (3) y se estudia si existe patrón de parada (25) o patrón de movimiento (26). En caso de no detectar patrones (25,26) el método queda en bucle cerrado sobre cada patrón. En el caso de detectar el patrón de parada (25) y seguido del patrón de movimiento (26), tras esperar un periodo determinado de tiempo (en esta realización práctica 30 segundos) se vuelve a activar el GPS (1) con el Wi-Fi (2) apagado, es decir, se retorna a la primera etapa del método (21).
Por otro lado, si no tenemos señal GPS, pero si tenemos señal Wi-Fi (27), el elemento GPS (1) se apaga y se enciende la antena Wi-Fi (2) y se procede al marcado de huella Wi-Fi de entrada (28) con el GPS (1) apagado. El marcado y detección de huellas Wi-Fi (28) consiste esencialmente en identificar una zona determinada y la asociarla a la huella WiFi asociada. Una red Wifi se determinará, por su dirección MAC y la intensidad en decibelios con la que recibe la señal el dispositivo y la notaremos como:
WIFI={MAC,INTENSIDAD}
Decimos que una huella WIFI en un determinado instante "t" es la conjunción de todas las redes WIFI y quedará notada como:
Huella(t)={WIFI.,,WIFI2,... ,WIFIn}
Finalmente definiremos una ventana Wifi entre los instantes t0 y tm como las sucesivas huellas WIFI detectadas durante esos instantes y notaremos como:
VENTANA_WIFI={huella(t0), huella^),... , huella(tm)}
A partir de una ventana Wi-Fi podremos obtener un resumen de la ventana Wi-Fi, como la conjunción las "k" MAC obtenidas en el proceso de recuperación de huellas (que podrá ser mayor a "n" dado que en cada instante "t" se han recuperado "n" redes Wifi que no tienen porqué coincidir entre sí), sus intensidades medias y sus desviaciones típicas en las "m" muestras:
RESUMEN_WIFI={[MAC1, mediaílntensidad , desviaciónOntensidad ], ...,[MACk, media(lntensidadk), desviación(lntensidadk)]} De esa manera podremos comparar diferentes resúmenes para comprobar la zona en la que se encuentra el dispositivo. Si marcamos el lugar de entrada a una zona techada, nos servirá de referencia para detectar el lugar de salida y de ese modo comprobar la salida a exteriores.
Tras la etapa de marcado (28), se activa (29) el acelerometro (3) y se apaga la antena Wi-Fi (2) y se estudia si existe patrón de parada (30) o patrón de movimiento (31). En caso de no detectar patrones (30,31) el método queda en bucle cerrado sobre cada patrón. En el caso de detectar el patrón de parada (30) y seguido del patrón de movimiento (31), tras esperar un periodo determinado de tiempo (en esta realización práctica 30 segundos) se vuelve a activar (32) la antena Wi-Fi (2) con el acelerometro y se procede a buscar la huella Wi-Fi (33) previamente calculada estableciéndose si es la misma o no que a la entrada (34), y en su caso, retornando a la primera etapa (21). En caso de que la huella no coincida con la de entrada, se retornará al análisis de los patrones (30,31).

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Dispositivo de seguimiento y localización energéticamente eficiente que comprende (i) unos primeros medios de posicionamiento vía satélite (1); (ii) unos segundos medios de control de transiciones (2,3) entre zonas de cobertura satélite y zonas de sombra; y (iii) unos terceros medios de comunicación (4,5); en donde dichos medios están controlados desde una unidad central de procesamiento (7) y alimentados por una batería (8) y que se caracteriza porque
- los primeros medios de posicionamiento vía satélite comprenden un dispositivo tipo GPS (1) configurado para recuperar posiciones mediante el sistema GPS;
- mientras que los segundos medios de control de transiciones comprenden una antena Wi-Fi (2) configurada para la captura de intensidades y MAC de los puntos de acceso cercano, y al menos un acelerometro (3) configurado para la detección de patrones de movimiento y parada;
estando el dispositivo configurado para que al encenderse se active el dispositivo GPS (1 ) para obtener una primera posición válida, y cuando el dispositivo entre en una zona de sombra perderá dicha señal GPS (1) activando la antena WiFi (2) y se comprueba si existe algún punto de acceso WiFi, y entonces:
(i) si no se detecta ninguno, se desactivará la antena WiFi (2) y se activa el acelerometro (3), y se buscará un patrón de parada, desactivando el dispositivo GPS (1) aunque se mantendrá activo el acelerometro (3); y donde para reactivar el GPS (1), se esperará un patrón de movimiento detectado por dicho acelerometro (3);
(ii) si el dispositivo detecta algún punto de acceso WiFi (2), se desactivaría el dispositivo GPS (1) para trabajar únicamente con la antena WiFi (2); se guardarán las MACs e intensidades de cada punto de acceso detectado como entrada siendo este valor utilizado como referencia para saber por dónde hemos entrado al lugar de sombra; una vez conseguida esa huella, se activará el acelerometro (3) para esperar un patrón de movimiento y detectar la salida de la zona de sombra.
2. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 que se caracteriza porque los terceros medios de comunicación comprenden una antena GSM (4) configurada para enviar los datos de localización y un módulo Bluetooth® (5) configurados para que opcionalmente el usuario pueda comunicarse con otros dispositivos si así es requerido.
3. - Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2 que se caracteriza porque comprende un display (6).
4. - Sistema de seguimiento y localización energéticamente eficiente que se caracteriza porque comprende el dispositivo de las reivindicaciones 1 a 3.
5. - Método de seguimiento y localización energéticamente eficiente que se caracteriza porque comprende:
(a) una primera etapa (21) el elemento GPS (1) está encendido y la antena Wi-Fi (2) está apagada, y cuando se entra en una etapa de pérdida de señal GPS (22), se introduce un periodo de espera (por ejemplo, en una realización práctica no limitativa tres minutos) y se localizan redes Wi-Fi (23); y en donde,
(b) en el caso de no tener ni señal GPS ni señal Wi-Fi disponible, la antena Wi-Fi (2) se apaga y se activa (24) el acelerómetro (3) y se estudia si existe patrón de parada (25) o patrón de movimiento (26):
- y donde en caso de no detectar patrones (25,26) queda en bucle cerrado sobre cada patrón;
- y en el caso de detectar el patrón de parada (25) y seguido del patrón de movimiento (26), tras esperar un periodo determinado de tiempo se vuelve a activar el GPS (1) con el Wi-Fi (2) apagado, es decir, se retorna a la primera etapa del método (21);
(c) en el caso de no disponer de señal GPS, pero sí de señal Wi-Fi (27), el elemento GPS (1) se apaga y se enciende la antena Wi-Fi (2) y se procede al marcado de huella Wi-Fi de entrada (28) con el GPS (1) apagado, estando el marcado (28) configurado para comparar diferentes resúmenes para comprobar la zona en la que se encuentra el dispositivo, marcando el lugar de entrada a una zona de sombra, sirviendo de referencia para detectar el lugar de salida y de ese modo comprobar la salida a exteriores.
(d) y donde tras la etapa de marcado (28), se activa (29) el acelerómetro (3) y se apaga la antena Wi-Fi (2) y se estudia si existe patrón de parada (30) o patrón de movimiento (31);
- y en caso de no detectar patrones (30,31) el método queda en bucle cerrado sobre cada patrón;
- y en el caso de detectar el patrón de parada (30) seguido del patrón de movimiento (31), tras esperar un periodo determinado de tiempo se vuelve a activar (32) la antena Wi-Fi (2) con el acelerómetro (3) y se procede a buscar la huella Wi-Fi (33) previamente calculada estableciéndose si es la misma o no que a la entrada (34), y en su caso, retornando a la primera etapa (21);
- y donde en caso de que la huella no coincida con la de entrada, se retornará al análisis de los patrones (30,31).
6.- Método de acuerdo con la reivindicación 5 que se caracteriza porque el marcado de huella de entrada (28) comprende las etapas de:
- identificar una zona determinada y la asociarla a la huella WiFi asociada, estando una red Wifi determinada por su dirección MAC y la intensidad en decibelios con la que se recibe la señal; y donde una huella WIFI en un determinado instante "t" es la conjunción de todas las redes WIFI;
- y donde se define una ventana Wifi entre los instantes t0 y tm como las sucesivas huellas WIFI detectadas durante esos instantes;
- y donde a partir de una ventana Wi-Fi se obtiene un resumen de la ventana Wi-Fi, como la conjunción las "k" MAC obtenidas en el proceso de recuperación de huellas, que podrá ser mayor a "n" dado que en cada instante "t" se han recuperado "n" redes Wifi que no tienen porqué coincidir entre sí, sus intensidades medias y sus desviaciones típicas en las "m" muestras.
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