WO2016170221A1 - Procedimiento y sistema para la asociación diferencial de dispositivos inalámbricos - Google Patents

Procedimiento y sistema para la asociación diferencial de dispositivos inalámbricos Download PDF

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WO2016170221A1
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dge
signal
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interaction
data
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PCT/ES2016/070296
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English (en)
French (fr)
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Aurora BUENO CAVANILLAS
Antonio DÍAZ GARCÍA
Pablo LARDELLI CLARET
Juan DÍAZ GARCÍA
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Universidad de Granada
Servicio Andaluz de Salud
Original Assignee
Universidad de Granada
Servicio Andaluz de Salud
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication between distributed elements and, more specifically, to the differential association of such elements in a wireless personal area network (WPAN).
  • WPAN wireless personal area network
  • the present invention is also related to assisted wireless position determination systems.
  • WPAN personal area wireless network
  • the devices can exchange information with each other, either directly or through a hub or hub and, in general, ignore those devices that, even within the range of the wireless signal, do not belong to said WPAN
  • association processes are designed to exchange or transmit information, but not for association and discrimination between them. It is not only to identify the different devices, but to select among several, which or which meet certain conditions at a given time.
  • these devices may be associated with activation processes prior to the collection of an event.
  • the devices that make up the differential association systems can use different technologies, radiofrequency being the most common.
  • geolocation techniques allow to identify and locate devices; by triangulation they determine the position of the mobile device with respect to several fixed bases, not allowing the mobility of the bases, since they are the reference of the calculation.
  • the use of geolocation as an association method of an event depends on the concurrence over time and lacks discrimination when different elements are concurrent in the same space. It has difficulty identifying precisely the presence and relationship with the event, and is not suitable for fast and concurrent events. Examples are the location by telephone and WIFI.
  • RFID radio frequency identification
  • the patent [US7482921] provides a method and a device for locating transponders; the patent [US8126680] completes the location with the object tracking, the patent [US4275385] describes a personal location system using a unique identifier by infrared radiation, the patent [US5802473] does it by means of low power signals by means of small meshes , for its part, the patent [US6249252] uses multiple emitters to estimate the location, something similar does the patent [US7558852], through the use of wireless networks allows the location of devices and customers and the detection of areas without coverage.
  • the patent [US7245252] describes a method for determining the distance between two sending and receiving stations; [US71 16988] describes a method to locate wireless nodes by weighing the strength of the emitted signal, [US81491 12] allows a multiple detection system, selecting power levels and location, and [US20050131635] estimates the location error of moving devices in a wireless network ⁇
  • RFID such as the method and system for radio frequency identification in product distribution systems described in [US7293705], the position registration system and time using GPS used in [US5919239].
  • the patent [US7002943] allows the monitoring of wireless networks associated with specific spaces or areas, using capture devices and [US7406320] locates devices by modeling one or multiple wireless signals.
  • One of the problems presented by the methods of association of known wireless devices is the identification of the devices present in the event of an event, in situations of mobility, in which it is intended to know the device responsible for the initiation of the event between the devices mobiles that are present when said event is generated, in a specific space and time.
  • the problem is complicated by the presence of several events in a time interval of less than the second and the presence of multiple concurrent mobile devices.
  • the first aspect of the present invention is a method that allows the detection and differentiation of wireless and mobile devices, which are in a specific space for a certain time, after the generation of an event.
  • the characteristics of the method solve the problem of discrimination of devices in situations of mobility before the execution of several events in a time interval of less than one second and in the presence of multiple concurrent mobile devices.
  • the method analyzes parameters or characteristics of the carrier signal (which may be radio, sound or light), link quality parameters, and modulation parameters and digital frame quality.
  • the carrier signal which may be radio, sound or light
  • link quality parameters which may be radio, sound or light
  • modulation parameters and digital frame quality are parameters or characteristics of the carrier signal (which may be radio, sound or light), link quality parameters, and modulation parameters and digital frame quality.
  • a second aspect of the invention is a system that implements said method.
  • RFID systems for example, determine the presence or not of the devices, but not the degree of proximity between them.
  • the ability to determine the signal-to-noise ratio, its power, sensitivity, attenuation of the medium, interference in the medium, or the concurrence of devices is an added advantage. It also exceeds the RFID devices in determining the average working distance, the duration of the event or association, response times, transmission speed or type of modulation and is independent of the correction and detection algorithms chosen.
  • the proposed invention offers a great capacity for discrimination / differentiation.
  • the procedures that it implements can be executed at a very high speed, which translates into greater precision in the capture of parameters in mobility environments, allowing to collect the changes of the conditions of the links or associations several times per second, typify and discriminate them .
  • a third aspect of the invention is a computer program comprising instructions for making a computer carry out the process of the invention.
  • another aspect of the invention is a computer-readable storage medium comprising program instructions capable of causing a computer to carry out the process of the invention.
  • Another aspect of the invention relates to a transmissible signal comprising program instructions capable of causing a computer to carry out the process of the invention.
  • Figure 1 Represents the use cases between the devices, in two cases: A) a single device associable (DA) to an event generating device (DGE), and B) N devices associable (DA) to a device generating a event (DGE).
  • DGE event generating device
  • DGE N devices associable
  • Figure 2. Represents the different stages of the interaction subprocedure between an event generating device (DGE) and n associable devices (DA), where Stage 1 represents the Broadcast stage; Stage 2 the identification of devices and Stage 3 the stage of Interaction with each associable device, which is repeated as many times, n, as there are associable devices.
  • DGE event generating device
  • DA associable devices
  • the proposed invention consists of a procedure for the differential association (identification and discrimination) between a plurality of wireless devices and a device capable of forming a WPAN with them, after the generation of an event.
  • wireless personal area network means any network that allows communication between devices located within a range of action that allows interaction between devices in a defined distance depending on the application.
  • Communication between devices belonging to the WPAN may be carried out by any type of signal carrying the digital information, including, but not limited to, radio frequency signals, sounds, ultrasound, infrared, WI-FI or light signals.
  • “Differential device association” means the process of identification and discrimination of existing devices within the range of a WPAN so that bi-directional digital communication with each device can be established independently.
  • Event Generating Device The device that has the ability to initiate and execute an association process will be called “Event Generating Device” or “DGE".
  • DGE The device that has the ability to initiate and execute an association process will be carried out in response to a stimulus (programmed or not) previously established.
  • the term “Event Generating Device” will be extended to sets of several devices whose joint purpose is to initiate and execute an association process that begins in response to a stimulus.
  • an event generating device has the ability to emit and receive signals carrying digital information, necessary to carry out the association process.
  • a WPAN formed by the devices located within the range of the DGE will be considered so that interaction between the devices and, in particular, their identification and discrimination (differential association) is possible.
  • Event means an event, an action or a change in the value of one or more parameters from which a software can trigger a certain treatment.
  • the device that has the ability to communicate bidirectionally with the DGEs will be called “Associable Device” or “DA”.
  • each DA will have processing means that allow it to carry out the corresponding steps of the process of the invention.
  • Each DA is assigned a unique identifier, understanding as such a code, number or any other type of storable data that will serve, among other things, to identify the data packets issued by said DA.
  • Discrimination means the process of differentiating or identifying separately, for each of the devices associated with an event generating device, a series of characteristics that characterize the association
  • An example of discrimination consists in detecting the degree of proximity of each associable device with respect to the DGE
  • the present invention allows that, after generation n of an event in the event generator device (DGE), said device identifies and discriminates a series of associable devices (DA), which are in within range of wireless signals and that can be associated with it.
  • the invention discriminates the DA that are within the range of the wireless signals emitted by the DGE, to establish the degree of proximity and persistence in time of each of them, while acquiring other parameters such as the quality of the medium , interference present and the robustness of the link.
  • the invention uses the configuration of the carrier signal parameters, link quality parameters, and modulation parameters and the quality of the digital frame to establish discrimination and subsequent differential association of the DA.
  • the method object of the present invention comprises different stages of communication between devices that are carried out to identify and differentiate each mobile device, DA, occurring in a loop according to an adaptive method that modifies, at the time of interaction between DGE and DA, The parameters of the following interaction.
  • Broadcast Generation and transmission, from the DGE to all DA devices that are within its range, of a data packet that contains information about the current interaction, indications on what response the DA that receives the signal should receive and the type of signal to be used in your response.
  • Identification of devices in which each of the m DAs receiving the signal emitted by the DGE in the previous stage responds by issuing another data packet containing information about the current interaction, the characteristics of the received signal and its identifier.
  • each DA that has received the data packet sent in the previous stage sends another data packet that includes, together with the data required by the DGE, data on some characteristic of the carrier signal and data About the quality of the received signal.
  • the procedure starts after the generation of an event from the DGE.
  • This event will be determined by the type of application to which the procedure is to be applied.
  • the event can be generated after the occurrence of a given event, such as pressing a button, detecting a signal, etc. or be planned in advance, with or without temporary periodicity.
  • a given event such as pressing a button, detecting a signal, etc.
  • the event can be generated at a specific time every working day.
  • the interaction sub-procedure is defined as an information exchange process that, in turn, comprises the following stages:
  • Brodcast In this phase, the event generating device (DGE) generates and transmits a data packet that will be received by all DA devices that are within its range.
  • DGE event generating device
  • the characteristics of the carrier signal emitted, and consequently its scope, will depend on the medium and the communication technology used.
  • the data packet sent in this phase includes information on the current interaction, / ' , indications on what response the DA that receives the signal should be emitted and the type of signal to be used in the response.
  • the type of signal required to the DA to send the response comprises specific values of power, type of modulation or transmission speed.
  • Each of the m DA devices that receives the signal emitted by the DGE responds by issuing another data packet that contains information about the current interaction, / ' , the characteristics of the received signal and its identifier.
  • these characteristics comprise of the received signal comprise the intensity and / or the modulation quality of the received signal, preferably both.
  • the quality of the modulation can be altered in the medium or by other interferences, affecting the level of modulation, coding error, double bit errors, etc.
  • the quality of the signal is measured based on the number of errors present in the signal and indicates the adequacy or inadequacy of the medium. In the event that the number of interferences is unacceptable, another type of modulation or transmission rate should be established.
  • the data packet is broadcast more than once to avoid collisions with simultaneous responses.
  • the DGE receives the signals emitted by the DA and stores the data received, including the unique identifier of the DA. By storing the indicator of each DA, the sender of each data packet is uniquely identified.
  • each associable device which comprises two sequential stages, comprising two stages that are performed sequentially for each of the m DA. That is, they are performed once for each device identified in phase 2. This ensures that the information transaction has been completed (integrity) and that the information corresponds to each of the associable devices (uniqueness).
  • the DGE issues a new data packet with specific destination to each DA (signals 1 to 1).
  • the data packet contains the Identifier of the destination DA, a numerical value, / ' , which corresponds to the current stage of the interaction and a vector with the same parameters that were sent in the broadcast phase.
  • each DA After receiving the data packet issued in step 1.3.1, each DA sends another data packet (response) that includes, together with the data required by the DGE, data on some characteristic of the carrier signal, preferably data on the intensity , such as the Received Signal Strength Indicator or RSSI ("Received Signal Strength Indication"), and data on the quality with which the signal received by the DGE has been received, (bit rate erroneous or defined parameters by the carrier signal demodulator).
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • the DGE stores, among others, the data received together with the intensity and quality data of the signal emitted by each of the DAs.
  • these two steps (1.3.1 and 1.3.2) are repeated up to a predetermined maximum of times, to avoid any error or interference.
  • This maximum number of repetitions is determined based on the application of the procedure. The number of repetitions will depend on the discrimination capacity that is intended to be established in the system, so that if a slightly discriminating system is required a single iteration would be sufficient, while when the requirements are high, the number of iterations will have to increase, etc.
  • ification of the interaction subprocedure parameters Once the interaction subprocedure is completed, a modification of the parameters of the emitted signal takes place to select the conditions under which DAs can be associated with the DGE.
  • the variables whose values are modified in the subprocedure are interaction are selected from the group consisting of:
  • the parameters to be modified can be among others: Signal receiver sensitivity, transmitter power, type of modulation, signal transmission speed, error correction and detection algorithms, response time, number of repetitions, etc.
  • a criterion to determine that DA discrimination is effective may be the existence of statistically significant differences between the parameters that define the signal
  • the comparison ranges of each parameter depend on the type in each use case, since they affect different types of signals and variability.
  • logarithmic ranges and standard deviations are taken into account to have a good statistical significance of the discrimination procedures.
  • the number of iterations necessary to complete the process is defined based on the level of precision and selectivity necessary for its use. It will depend on the medium used, signal-to-noise ratio, power, sensitivity, attenuation of the medium, interference in the medium, concurrence of devices, average working distance, (short, medium, long), duration of the event, response times, speed of transmission and type of modulation, as well as the correction and detection algorithms chosen.
  • the discrimination process is effective at an early iteration, a minimum number of iterations or cycles is defined that must be executed for the differential association process to end. It is also possible to define a maximum number of iterations when the discrimination process is not reached. The minimum and maximum number of iterations or cycles of the procedure will depend on its application, in particular the discrimination capacity required of the system.
  • this minimum of interactions is also carried out to ensure that the conditions of association between devices are met and to guarantee the integrity of the procedure.
  • the criteria determined by the manufacturer of the signal receiver will be established, establishing the applicable ranges in the real working environment, normally depending on the number of interactions required to complete the association.
  • the possible methods of detection and correction of errors to be used will be defined, depending on the criticality, precision and interference provided in your actual application, for example, parity bit, FEC (Forward Error Correction), Hamming, Reed-Solomon, etc., in order to ensure the improvement of the quality of the logical channel.
  • ranges from 300 bit / second to several mega bits per second will be established, depending on the type of signal used, power and type of modulation.
  • the speed range will be established based on the precision in the time required to associate the events, not being the same to establish the devices present in the order of milliseconds or in the order of seconds or minutes.
  • modulation will also be used, typified according to their greater or lesser resistance to interference and required speed, depending on the environment in which it is implemented, e.g. amplitude, phase, frequency, quadrature amplitude, by orthogonal frequency division, wavelength, etc.
  • anti-collision mechanisms of signals in the medium will preferably be used. These mechanisms are not part of the invention as they are known to any person skilled in the art. Since means are also used in which there may be concurrence of access to the medium, preferably anti-collision methods will be used between the signals used by the devices. Since there are several methods, the most appropriate ones will be used depending on the medium used (radiofrequency, ultrasound, infrared, etc.). This caveat does not affect the designed procedure, which is independent of the anti-collision system used in each practical application.
  • the transmitted data packets also include data that identifies the DGE with which communication is being established.
  • System that implements the device differential association procedure
  • Said system comprises a fixed or mobile device, which we will call event generating device or recording device (DGE) and other mobile devices, which we will call associable devices (DA), which can be associated with the DGE, so that when activated the DGE by means of a signal previously established as trigger of the event, the system allows to establish a communication protocol, so that the next DA is characterized by a mechanism of discrimination of associations (differential association).
  • DGE event generating device or recording device
  • DA associable devices
  • system that implements the procedure described above comprises the following elements:
  • DGE event generating device
  • Means to generate an event both logical and physical.
  • these means can be a switch that generates the event when pressed, an electrical pulse detector or a motion detector or a scheduled timing to launch events at certain moments.
  • Means for the emission and reception of signals such as radiofrequency, ultrasound, infrared, etc.
  • these means can be a transceiver, a transducer or ...
  • Means for data processing preferably low consumption microprocessors, in which an algorithm is run that controls the process object of the invention
  • Means for storing information preferably solid state memories.
  • Associated Devices Two or more devices, called “Associated Devices” or “DA”, which can be associated with the previous device, which include:
  • the use of a type of signal will depend on whether or not walls are needed, direct visibility is required, or different types of distance are required depending on the actual application.
  • the use of light (visible or infrared) and ultrasound signals would depend on the possibility of using static devices that can use more energy storage for interaction.
  • the data transmitter will be characterized by the intensity (power) used, type of modulation and transmission speed.
  • the receiver will be characterized by sensitivity, demodulation type, demodulation quality detection and reception speed.
  • Another object of the invention is a computer program comprising instructions for making a computer carry out the process of the invention.
  • the invention encompasses computer programs that may be in the form of source code, object code or intermediate code between source code and object code, such as partially compiled form, or in any other form suitable for use in the implementation of the processes according to the invention.
  • computer programs also encompass cloud applications that implement the method of the invention.
  • These programs may be arranged on or within a support suitable for reading, hereinafter, "carrier medium” or “carrier”.
  • the carrier medium can be any entity or device capable of carrying the program.
  • the carrier means When the program is incorporated into a signal that can be directly transported by a cable or other device or medium, the carrier means may be constituted by said cable or other device or medium.
  • the carrier means could be an integrated circuit in which the program is included, the integrated circuit being adapted to execute, or to be used in the execution of, the corresponding processes.
  • the programs could be incorporated into a storage medium, such as a ROM, a CD ROM or a semiconductor ROM, a USB memory, or a magnetic recording medium, for example, a floppy disk or a hard drive
  • a storage medium such as a ROM, a CD ROM or a semiconductor ROM, a USB memory, or a magnetic recording medium, for example, a floppy disk or a hard drive
  • the programs could be supported on a transmissible carrier signal.
  • it could be an electrical or optical signal that could be transported through an electrical or optical cable, by radio or by any other means.
  • another object of the invention is a storage medium readable by a computer comprising program instructions capable of causing a computer to carry out the process of the invention.
  • a last object of the invention relates to a transmissible signal comprising program instructions capable of causing a computer to carry out the process of the invention.
  • Every device comprises means for transmitting and receiving signals, means for processing data (usually a low-consumption microprocessor) and means for storing information (digital memory).
  • means for processing data usually a low-consumption microprocessor
  • means for storing information digital memory
  • mechanisms for downloading this information can be established by physical means (direct connection to the device) or through the system of transmitting and receiving signals between devices collecting the captured information.
  • Each device, m ⁇ has, at the logical level, a unique identifier, IDm ⁇ , which may or may not be associated with the physical identification of the device, normally defined as MAC address (Media Access Control address).
  • IDm ⁇ MAC address (Media Access Control address).
  • radiofrequency devices have been used in the ISM bands (acronym for Industrial, Scientific and Medical band), which allow working medium distances (between 10 and 300 meters) and crossing heterogeneous media. In addition, these types of devices have limited interference and low consumption. You can also use the radio band that does not need authorization, or in special cases, request authorizations for powers greater than 100 mW, according to regulations of the country in which it is applied.
  • the transmitter is characterized by the frequency used (channel), the intensity (power) of transmission, the type of modulation, the bandwidth used and the transmission speed.
  • the receiver is characterized by the frequency used (channel), the sensitivity, the type of modulation, the bandwidth used, the reception speed, the demodulation quality of the signal and the intensity of the received signal.
  • the processing means will have as restriction the storage capacity and the processing capacity, which must be sufficient to process the data received and transmitted at the required speed. Normally it will be a microprocessor or microcontroller of low consumption, such as: Pie Microcontroller, C8051 F9xx ultra low-power microcontroller, etc.
  • the storage media of the DGE and DA will have sufficient capacity to store the parameters collected in each association and their interactions.
  • it will be flash memory or EEPROM since they allow to keep the information even if the battery runs out.
  • An application of the method and system objects of the present invention is the registration of the hand hygiene action of the staff of a unit in a hospital.
  • the procedure and the system allow the professional to be identified, the time and location in which Hand hygiene is performed. Desirable System Requirements
  • the system developed uses radiofrequency in the 2.4 GHz IMS band and is composed of a 6 DGE and 20 DA.
  • Each DGE is located on a base, located at the foot of the bed, which supports a 500 ml bottle of hydroalcoholic solution.
  • the professionals of the unit carry a mobile DA.
  • the dispenser of the hydroalcoholic solution is activated, the process begins, the DGE identifies the next professionals and performs the procedures of differential association between the different DAs present, prioritizing the records according to the intensity, quality and error rate of the signals of the messages processed.
  • Each DGE is integrated by a detector associated with the button of the hydroalcholic solution dispenser that will start the generation of the event at the moment when a person presses said button, a C8051 F96x microcontroller, an AMB2220 radio frequency module together with EEPROM memory for Data storage
  • the signal emitted by the radio frequency device is in the 2.4Ghz band and is transmitted up to 300 Mb / s.
  • the maximum distance range at which a signal can be emitted is 50 meters
  • Each DA is a system integrated by a C8051 F96x microcontroller and an AMB2220 radio frequency module. These devices use powers of less than 10 mW and allow a transfer speed greater than 300 Kb / s.
  • the maximum distance range at which a signal can be emitted is 50 meters.
  • the values of the mentioned parameters allow to establish the ranges of intensity, quality and error rate so that valid records that participate in the discrimination process can be selected.
  • the system discriminates the associated device that best meets the conditions of the successive associations. In this case, identify the professional who performs the Hand Hygiene process, although there are several professionals closer to the hydroalcoholic solution dispenser. Since there are multiple DGE, anti-collision mechanisms have been incorporated that allow the coexistence of all the radio frequency signals that participate in the processes, as well as solutions for the storage and collection of records that are not subject to claims of this patent.
  • the anti-collision mechanism used is CSMA / CA - "Carrier Sense, Multiple Access, Col I i si o n Avoidance"
  • the DGE generates the event after actuation of the push button of the hydroalcoholic solution dispenser
  • microcontrollers have implemented the procedure object of the invention with the following configuration:
  • An example of a data packet sent is vector (100, OOK, 20, 150)
  • This package will be received by all DA devices that are within its range, which is about 50 meters.
  • Each of the m DA devices that receive the signal emitted by the DGE responds to this signal by issuing another data packet that contains information on the characteristics of the received signal (intensity, in (measure) and quality (values), together with the identifier of the destination DA (unique for each device).
  • An example of a data packet sent by the device m 0 would be the vector (10, 2, IDm 0 ), with IDm 0 being the unique identifier associated with the associated device m 0 .
  • This broadcast is done 3 times to avoid collisions with simultaneous responses.
  • the DGE receives the signals emitted by the DAs and stores the data received by associating them, depending on the identifier received, to each of the DAs that have responded to the signal.
  • the data packet sent would be the vector (IDmO, i, 100, OOK, 20, 150)
  • each DA that receives the data packet issued in step 1.3.1 sends another return data packet that contains the following data:
  • the DGE stores the previously received data together with the intensity and quality data of the signal emitted by each of the DA:
  • Stages 1.3.1 and 1.3.2 are performed sequentially for each of the m DAs that sent a signal in stage 1.
  • the steps are repeated up to 3 times, as it could be due to an error or punctual interference.
  • the interaction sub-procedure is repeated by modifying the signal parameters used until the DGE achieves effective discrimination, being able to differentiate the m DAs that respond.
  • Discrimination will be considered effective when one or more variables show a significant difference or a maximum number of interactions is reached.
  • the RSSI values, quality and error rate received by the DGE and the corresponding DA values of each interaction are averaged.
  • the average values typify the established association.
  • the maximum and minimum values are established.
  • the extreme values that define the ranges for these three variables must be defined.
  • the input value will condition the intensity parameters and type of modulation.
  • the quality of the received signal will condition the parameters of bandwidth used and transmission speed.
  • the error rate of the received packets determines the number of bits of the error detection and correction algorithm.
  • Discrimination procedure based on the data map. Depending on the application, the extreme values and the range of valid associations must be determined.
  • the interaction procedure is repeated four times, to ensure that the DGE manages to perform effective discrimination, that is, it is able to differentiate the identified DA,
  • a communication process has been achieved between the event generating device and the associable device in less than 5 milliseconds (ms) and a 4-stage execution process in less than 125 ms and full association in less than 500 ms.
  • the working ranges of the different parameters have been typified, such as RSSI, Quality of the received signal and error rate, defining minimum and maximum limits.
  • A. of the broadcast (period from when an event starts until the different mobile devices respond), B. of the reception time-out (period in which mobile devices must respond to messages),

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

La presente invención consiste en un procedimiento que permite detectar y diferenciar dispositivos inalámbricos y móviles que se encuentran en un espacio concreto durante un tiempo determinado, tras la generación de un evento. También se describe un sistema que implementa dicho procedimiento.

Description

PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA LA ASOCIACIÓN DIFERENCIAL DE DISPOSITIVOS INALÁMBRICOS.
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención está relacionada con la comunicación inalámbrica entre elementos distribuidos y, de forma más concreta, con la asociación diferencial de tales elementos en una red inalámbrica de área personal (Wireless Personal Area Network, WPAN). La presente invención también está relacionada con sistemas de determinación asistida de posición inalámbrica.
ESTADO DE LA TÉCNICA
En la actualidad se conocen numerosos dispositivos electrónicos portátiles que son capaces de comunicarse con otros dispositivos utilizando señales inalámbricas, como son los teléfonos móviles, las cámaras digitales o las etiquetas y lectores RFID. En algunos casos, varios de estos dispositivos se asocian a usuarios o funciones individuales, formando una red de dispositivos conocida como red inalámbrica de área personal (WPAN).
Una vez incorporados a la red, los dispositivos pueden intercambiar información entre sí, ya sea de forma directa o a través de un concentrador o hub y, en general, ignorar aquellos dispositivos que, aún dentro del alcance de la señal inalámbrica, no pertenecen a dicha WPAN.
Sin embargo, los procesos de asociación están diseñados para intercambiar o transmitir información, pero no para asociación y discriminación entre ellos. Se trata, no sólo de identificar los diferentes dispositivos, sino de seleccionar entre varios, cual o cuales cumplen unas determinadas condiciones en un momento dado del tiempo.
Dependiendo de la aplicación a la que se destinan, estos dispositivos pueden estar asociables a procesos de activación previos a la recogida de un evento.
Los dispositivos que componen los sistemas de asociación diferencial pueden utilizar diferentes tecnologías, siendo la radiofrecuencia la más habitual. Por otro lado, las técnicas de geolocalización permiten identificar y ubicar dispositivos; mediante triangulación determinan la posición del dispositivo móvil respecto a varias bases fijas, no permitiendo la movilidad de las bases, ya que son la referencia del cálculo. El uso de la geolocalización como método de asociación de un evento depende de la concurrencia en el tiempo y carece de discriminación cuando distintos elementos son concurrentes en el mismo espacio. Tiene dificultad para identificar con precisión la presencia y la relación con el evento, y no es apto para eventos rápidos y concurrentes. Ejemplos son la localización por telefonía y WIFI.
En la actualidad existen sistemas que permiten recoger e identificar eventos asociables a la actividad profesional o laboral, o a circunstancias relacionadas con ella, mediante dispositivos fijos y/o móviles, de carácter instrumental, informático y telefónico. Estos dispositivos capturan los eventos interactuando con las personas que los producen, necesitando por ello colaboración para la recogida de la información, como puede ser el uso de smartphones. Otros dispositivos intentan ayudar a recoger estos eventos basándose en la identificación por radiofrecuencia (RFID), como pueden ser las tarjetas de proximidad, y/o en dispositivos WIFI para la geolocalización.
Se conocen distintos métodos y sistemas para llevar a cabo la identificación, localización o asociación diferencial de dispositivos inalámbricos. Los más cercanos a la invención propuesta son los siguientes: · En relación a localización o ubicación de dispositivos, la patente [US7482921] proporciona un método y un dispositivo para localizar transpondedores; la patente [US8126680] completa la localización con el seguimiento de objetos, la patente [US4275385] describe un sistema de localización personal usando identificador único mediante radiación en infrarrojos, la patente [ US5802473] lo hace mediante señales de baja potencia mediante mallas de pequeño tamaño, por su parte, la patente [US6249252] utiliza múltiples emisores para estimar la ubicación, algo similar hace la patente [US7558852], mediante el uso de redes inalámbricas permite la localización de dispositivos y clientes y la detección de zonas sin cobertura. • En relación a la determinación de distancias entre dispositivos emisores y receptores, la patente [US7245252] describe un método para determinar la distancia entre dos estaciones emisoras y receptoras; [US71 16988] describe un método para localizar nodos inalámbricos ponderando la fuerza de la señal emitida, [US81491 12] permite un sistema de detección múltiple, seleccionando niveles de potencia y localización, y [US20050131635] estima el error de localización de dispositivos en movimiento en una red inalámbrica. · En relación a la identificación concurrente en un espacio y tiempo determinado también existen propuestas mediante el uso de RFID, como el método y sistema para la identificación por radiofrecuencia en sistemas de distribución de productos descrito en [US7293705], el sistema de registro de posición y tiempo mediante GPS utilizado en [US5919239]. La patente [US7002943] permite la monitorización de redes inalámbricas asociadas con espacios o áreas concretas, usando dispositivos de captura y la [US7406320] localiza dispositivos mediante la modelización de una o múltiples señales inalámbricas.
Uno de los problemas que presentan los métodos de asociación de dispositivos inalámbricos conocidos es la identificación de los dispositivos presentes ante la ocurrencia de un evento, en situaciones de movilidad, en las que se pretende conocer el dispositivo responsable de la iniciación del evento entre los dispositivos móviles que se encuentran presentes cuando se genera dicho evento, en un espacio y tiempo concreto. El problema se complica ante la presencia de varios eventos en un intervalo de tiempo inferior al segundo y la presencia de múltiples equipos móviles concurrentes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El primer aspecto de la presente invención es un procedimiento que permite detectar y diferenciar los dispositivos inalámbricos y móviles, que se encuentran en un espacio concreto durante un tiempo determinado, tras la generación de un evento. Las características del método resuelven el problema de discriminación de dispositivos en situaciones de movilidad ante la ejecución de varios eventos en un intervalo de tiempo inferior a un segundo y en presencia de múltiples equipos móviles concurrentes.
Para realizar la asociación diferencial, el método analiza parámetros o características de la señal portadora (que puede ser radio, sonido o luz), parámetros de calidad del enlace, y parámetros de modulación y calidad de la trama digital. Un segundo aspecto de la invención es un sistema que implementa dicho método.
La invención propuesta presenta varias ventajas sobre las tecnologías del estado de la técnica:
Respecto a la movilidad, se plantea un sistema dinámico que permite la identificación de dispositivos asociables al evento en entornos de movilidad, superando las posibilidades que ofrecen los entornos de RFID, ya que estos utilizan antenas que, por su tamaño, deben ser forzosamente estáticas. Esta misma ventaja es aplicable a los entornos de geolocalización de dispositivos móviles mediante WIFI, ya que éstos también necesitan puntos de acceso (referencias) estáticos que permitan los cálculos de triangulación.
Respecto a la asociación proporciona una fuerte capacidad de discriminación entre la presencia y grado de interrelación establecido entre los dispositivos móviles. Los sistemas RFID, por ejemplo, determinan la presencia o no de los dispositivos, pero no el grado de proximidad entre ellos. La capacidad para determinar la relación señal / ruido, su potencia, sensibilidad, atenuación del medio, interferencias en el medio, o la concurrencia de dispositivos supone una ventaja añadida. Igualmente supera a los dispositivos RFID en la determinación de la distancia media de trabajo, la duración del evento o de la asociación, tiempos de respuestas, velocidad de transmisión o tipo de modulación y es independiente de los algoritmos de corrección y detección elegidos. Estas ventajas también son aplicables al comparar el sistema propuesto con los sistemas de geolocalización que intentan establecer las coordenadas físicas del dispositivo en un momento dado. Respecto a la concurrencia de dispositivos, la invención propuesta ofrece una gran capacidad de discriminación/diferenciación. Los procedimientos que implementa se pueden ejecutar a muy alta velocidad, lo que se traduce en una mayor precisión en la captura de parámetros en entornos de movilidad, permitiendo recoger los cambios de las condiciones de los enlaces o asociaciones varias veces por segundo, tipificarlos y discriminarlos.
Un tercer aspecto de la invención es un programa de ordenador que comprende instrucciones para hacer que un ordenador lleve a cabo el procedimiento de la invención.
Por tanto, otro aspecto de la invención es un medio de almacenamiento legible por un ordenador que comprende instrucciones de programa capaces de hacer que un ordenador lleve a cabo el procedimiento de la invención.
Otro aspecto de la invención se refiere a una señal transmisible que comprende instrucciones de programa capaces de hacer que un ordenador lleve a cabo el procedimiento de la invención.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1.- Representa los casos de uso entre los dispositivos, en dos supuestos: A) un solo dispositivo asociable (DA) a un dispositivo generador de evento (DGE), y B) N dispositivos asociables (DA) a un dispositivo generador de evento (DGE).
Figura 2.- Representa las diferentes etapas del subprocedimiento de interacción entre un dispositivo generador de evento (DGE) y n dispositivos asociables (DA), donde Etapa 1 representa la etapa de Broadcast; Etapa 2 la identificación de dispositivos y Etapa 3 la etapa de Interacción con cada dispositivo asociable, que se repite tantas veces, n, como dispositivos asociables haya. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La inención propuesta consiste en un procedimiento para la asociación diferencial (identificación y discriminación) entre una pluralidad de dispositivos inalámbricos y un dispositivo capaz de formar una WPAN con ellos, tras la generación de un evento.
En particular, se trata de en un procedimiento que, a partir de un evento producido en un dispositivo, como puede ser la detección de movimiento, la emisión de un sonido o incluso, la pulsación de un interruptor o la apertura de un grifo, inicia un proceso de asociación diferencial de otros dispositivos que se encuentre en un espacio próximo durante un tiempo determinado.
A lo largo de esta memoria se entenderá por "red inalámbrica de área personal", "Wireless Personal Area Network" o "WPAN" a cualquier red que permita la comunicación entre dispositivos situados en un radio de acción que permita la interacción entre los dispositivos en una distancia delimitada en función de la aplicación. La comunicación entre dispositivos pertenecientes a la WPAN podrá realizarse mediante cualquier tipo de señal portadora de la información digital, incluyendo, pero no limitándose a, señales de radiofrecuencia, sonidos, ultrasonidos, infrarrojos, WI-FI o señales luminosas.
Se entenderá por "asociación diferencial de dispositivos" el proceso de identificación y discriminación de dispositivos existentes en el radio de alcance de una WPAN de forma que pueda establecerse una comunicación digital bidireccional con cada dispositivo de forma independiente.
Se denominará "Dispositivo Generador de Eventos" o "DGE" al dispositivo que tiene la capacidad de iniciar y ejecutar un proceso de asociación. El inicio del proceso de asociación se realizará como respuesta a un estímulo (programado o no) previamente establecido. El término "Dispositivo Generador de Eventos" se extenderá a conjuntos de varios dispositivos cuya finalidad conjunta sea iniciar y ejecutar un proceso de asociación que se inicia como respuesta a un estímulo. En particular, un dispositivo generador de eventos tiene la capacidad de emitir y recibir señales portadoras de información digital, necesarias para llevar a cabo el proceso de asociación. A efectos de la presente invención, se considerará una WPAN formada por los dispositivos situados en el radio de acción del DGE de forma que sea posible la interacción entre los dispositivos y, particularmente, su identificación y discriminación (asociación diferencial).
Se entenderá por "Evento" a un suceso, una acción o un cambio del valor de uno o varios parámetros a partir de los cuales un software puede desencadenar un determinado tratamiento. Se denominará "Dispositivo Asociable" o "DA" al dispositivo que tiene la capacidad de comunicarse bidireccionalmente con los DGE. En particular, cada DA dispondrá de medios de procesamiento que le permitan llevar a cabo las etapas correspondientes del procedimiento de la invención. Cada DA tiene asignado un " identificado único, entendiendo como tal un código, número o cualquier otro tipo de dato almacenable que servirá, entre otras cosas, para identificar los paquetes de datos que emite dicho DA.
Se considerará que un dispositivo DA "está asociado a un evento producido por el DGE', o que "hay asociación entre el DA y el evento producido", cuando se realicen con éxito un número determinado de interacciones entre el DA y el DGE, entendiendo como "interacción" entre dos dispositivos el intercambio correcto de información de la forma que se define más adelante. Este número de interacciones entre dispositivos, necesario para identificar la asociación, dependerá del nivel de discriminación requerido para la aplicación a la que se va a destinar. Se entenderá por "discriminación" al proceso de diferenciar o identificar de forma separada, para cada uno de los dispositivos asociables a un dispositivo generador de eventos, una serie de características que caracterizan la asociación. Un ejemplo de discriminación consiste en detectar el grado de proximidad de cada dispositivo asociable respecto al DGE. En este contexto, la presente invención permite que, tras la generación de un evento en el Dispositivo Generador de Eventos (DGE), dicho dispositivo identifique y discrimine una serie de Dispositivos Asociables (DA), que se encuentran en el radio de alcance de las señales inalámbricas emitidas y que se pueden asociar con él. La invención discrimina los DA que se encuentran en el radio de alcance de las señales inalámbricas emitidas por el DGE, para establecer el grado de proximidad y persistencia en el tiempo de cada uno de ellos, adquiriendo al mismo tiempo otros parámetros como la calidad del medio, interferencias presentes y la robustez del enlace. Gracias a la utilización de estos parámetros, necesarios para llevar a cabo la discriminación, el método se adapta de forma dinámica a las condiciones del entorno, ofreciendo mejores prestaciones que otros métodos cuyos parámetros de operación son estáticos. La invención utiliza la configuración los parámetros de la señal portadora, parámetros de calidad del enlace, y parámetros de modulación y la calidad de la trama digital para conseguir establecer la discriminación y posterior asociación diferencial de los DA.
Procedimiento de asociación diferencial de dispositivos
El procedimiento objeto de la presente invención comprende distintas etapas de comunicación entre dispositivos que se realizan para identificar y diferenciar cada dispositivo móvil, DA, produciéndose en un bucle según un método adaptativo que modifica, en el momento de producirse la interacción entre DGE y DA, los parámetros de la siguiente interacción.
Dado un dispositivo DGE y n dispositivos DA (Figura 1 , B), tras la generación de un evento (iniciación del proceso) el procedimiento de asociación diferencial entre un dispositivo DGE y m dispositivos DA, siendo m<=n comprende las siguientes etapas:
1. Ejecución del subprocedimiento de interacción entre el DGE y los DA (Figura 2), donde dicho subprocedimiento de interacción comprende los siguientes etapas:
a. Broadcast: Generación y transmisión, desde el DGE a todos los dispositivos DA que estén en su radio de alcance, de un paquete de datos que contiene información sobre la interacción actual, indicaciones sobre qué respuesta debe emitir el DA que reciba la señal y el tipo de señal a emplear en su respuesta. b. Identificación de dispositivos, en la que cada uno de los m DA que recibe la señal emitida por el DGE en la etapa anterior responde emitiendo otro paquete de datos que contiene información sobre la interacción actual, las características de la señal recibida y su identificador.
c. Interacción con cada dispositivo asociable, que comprende dos etapas secuenciales:
i. Emisión de datos a cada dispositivo asociable, en la que El DGE emite, con destino específico a cada DA (señales 1 a 1), un nuevo paquete de datos que contiene el Identificador del DA de destino, un valor numérico, i, que se corresponde con la etapa actual de la interacción y un vector con los mismos parámetros que se han enviado en la fase de broadcast.
¡i. Lectura de verificación y registro, en la que cada DA que ha recibido el paquete de datos enviado en la etapa anterior envía otro paquete de datos que comprende, junto con los datos requeridos por el DGE, datos sobre alguna característica de la señal portadora y datos sobre la calidad de la señal recibida.
2. Modificación de los parámetros de la señal emitida en el subprocedimiento de interacción
3. Repetición del sub-procedimiento de interacción hasta que se consiga la asociación diferencial de los DA presentes.
A continuación se describe con mayor detalle el procedimiento de la invención que comienza tras la generación de un evento:
Iniciación del proceso
El procedimiento se inicia tras la generación de un evento desde el DGE. Este evento estará determinado por el tipo de aplicación a la que se desee aplicar el procedimiento. El evento se puede generar tras la ocurrencia de un hecho determinado, como, pulsar un botón, detectar una señal, etc. o estar planificado con anterioridad, con o sin periodicidad temporal. A modo de ejemplo, si la aplicación del procedimiento es un control presencial, el evento puede generarse a una hora determinada todos los días laborables.
1.- Sub-procedimiento de Interacción:
El sub-procedimiento de interacción se define como un proceso de intercambio de información que, a su vez, comprende las siguientes etapas:
• Broadcast
• Identificación de dispositivos
• Emisión a nodo especifico
· Lectura de verificación y registro
• Comprobación de la unicidad, la seguridad de la información de ida y vuelta y la secuencia de transacción (integridad)
A continuación se describen de forma detallada las etapas que comprende la i-esima ejecución del subprocedimiento de interacción dentro del procedimiento de asociación diferencial:
1.1. Brodcast: En esta fase, el dispositivo generador de eventos (DGE) genera y transmite un paquete de datos que será recibido por todos los dispositivos DA que estén en su radio de alcance.
Las características de la señal portadora emitida, y consecuentemente su alcance, dependerán del medio y de la tecnología de comunicación utilizada. El paquete de datos enviado en esta fase comprende información sobre la interacción actual, /', indicaciones sobre qué respuesta debe emitir el DA que reciba la señal y el tipo de señal a emplear en la respuesta. A modo de ejemplo, no limitativo, el tipo de señal que requerido al DA para enviar la respuesta comprende valores concretos de potencia, tipo de modulación o velocidad de transmisión.
1.2. Identificación de dispositivos: Cada uno de los m dispositivos DA que recibe la señal emitida por el DGE responde emitiendo otro paquete de datos que contiene información sobre la interacción actual, /', las características de la señal recibida y su identificador. En particular, estas características comprenden de la señal recibida comprenden la intensidad y/o la calidad de modulación de la señal recibida, preferentemente ambas. La calidad de la modulación puede ser alterada en el medio o por otras interferencias, afectando al nivel de modulación, error de codificación, errores de doble bit, etc. La calidad de la señal se mide en función del número de errores presentes en la señal e indica la adecuación o inadecuación del medio. En caso de que el número de interferencias fuese inaceptable habría que establecer otro tipo de modulación o velocidad de transmisión.
Preferentemente, la emisión del paquete de datos se realiza más de una vez para evitar colisiones con respuestas simultáneas.
El DGE recibe las señales emitidas por los DA y almacena los datos recibidos, entre los que se incluye el identificador único del DA. Al almacenar el indicador de cada DA, el emisor de cada paquete de datos queda unívocamente identificado.
1.3. Interacción con cada dispositivo asociable, que comprende dos etapas secuenciales, que comprende dos etapas que se realizan de forma secuencial para cada uno de los m DA. Es decir, se realizan una vez por cada dispositivo identificado en la fase 2. De esta forma, se asegura que la transacción de información se ha completado (integridad) y que la información corresponde a cada uno de los dispositivos asociables (unicidad).
1.3.1 Emisión a cada dispositivo asociable: El DGE emite un nuevo paquete de datos con destino específico a cada DA (señales 1 a 1). El paquete de datos contiene el Identificador del DA de destino, un valor numérico, /', que se corresponde con la etapa actual de la interacción y un vector con los mismos parámetros que se han enviado en la fase de broadcast.
Tras la emisión, todos estos datos se almacenan en el DGE. Los requisitos para la identificación que modifican los parámetros de trabajo de los emisores y receptores de las señales serán ajustados en función de la etapa de discriminación. Concretamente, sensibilidad del receptor de señales, potencia del emisor, tipo de modulación, velocidad de transmisión de la señal, los algoritmos de corrección y detección de errores, tiempo de respuestas, n° de repeticiones, etc.
1.3.2. Lectura de verificación y registro:
Tras recibir el paquete de datos emitido en la etapa 1.3.1 , cada DA envía otro paquete de datos (respuesta) que comprende, junto con los datos requeridos por el DGE, datos sobre alguna característica de la señal portadora, preferentemente datos sobre la intensidad, como puede ser el Indicador de fuerza de señal de recepción o RSSI (del inglés "Received Signal Strength Indication"), y datos sobre la calidad con la que ha recibido la señal emitida por el DGE, (tasa de bits erróneos o parámetros definidos por el demodulador de la señal portadora).
El DGE almacena, entre otros, los datos recibidos junto con los datos de intensidad y calidad de la señal emitida por cada uno de los DA.
Si el DGE no recibe señal de algún DA se repiten estas dos etapas (1.3.1 y 1.3.2) hasta un máximo prefijado de veces, para obviar cualquier error o interferencia. Este número máximo de repeticiones se determina en función de la aplicación que tenga el procedimiento. El número de repeticiones dependerá de la capacidad de discriminación que se pretenda establecer en el sistema, de forma que si se requiere un sistema poco discriminante una sola iteración sería suficiente, mientras que cuando los requerimientos sean elevados, el número de iteraciones tendrá que aumentar, etc. ificación de los parámetros del subprocedimiento de interacción Una vez completado el subprocedimiento de interacción se produce una modificación de los parámetros de la señal emitida para seleccionar las condiciones con las que los DA pueden asociarse con el DGE. A modo de ejemplo, las variables cuyos valores se modifican en el subprocedimiento se interacción se seleccionan del grupo formado por:
• RSSI de los m DA.
• Calidad de la señal de la transmisión de los datos de los m DA.
• Tasa de error en los paquetes recibidos por los DA
· RSSI percibida por el DGE correspondiente a los m DA.
• Calidad de la señal percibida por el DGE correspondiente a los m DA.
• Tasa de error en los paquetes recibidos por el DGE.
Estos parámetros de señal se modifican en función de todas las respuestas recogidas. A modo de ejemplo, se puede utilizar la media de las intensidades de las señales recibidas como referencia y utilizar una función decreciente para reducir la intensidad de la señal en cada ciclo.
Los parámetros a modificar pueden ser entre otros: Sensibilidad de receptor de señales, potencia del emisor, tipo de modulación, velocidad de transmisión de la señal, los algoritmos de corrección y detección de errores, tiempo de respuestas, n° de repeticiones, etc.
3.- Repetición del procedimiento de interacción
El procedimiento de interacción se repite hasta que el DGE consiga realizar una discriminación efectiva, siendo capaz de diferenciar los m DA identificados. A modo de ejemplo, un criterio para determinar que la discriminación de DA es efectiva puede ser la existencia de diferencias estadísticamente significativas entre los parámetros que definen la señal
Los rangos de comparación de cada parámetro dependen de la tipificación en cada caso de uso, ya que afectan a diferentes tipos de señales y variabilidad. En una realización preferente, se tienen en cuenta rangos logarítmicos y desviaciones típicas para tener una buena significación estadística de los procedimientos de discriminación.
El número de iteraciones necesario para completar el proceso se define en función del nivel de precisión y selectividad necesario para su uso. Dependerá del medio utilizado, relación señal/ruido, potencia, sensibilidad, atenuación del medio, interferencias en el medio, concurrencia de dispositivos, distancia media de trabajo, (corta, media, larga), duración del evento, tiempos de respuestas, velocidad de transmisión y tipo de modulación, así como de los algoritmo de corrección y detección elegidos.
Aunque el proceso de discriminación sea efectivo en una iteración temprana, se define un número mínimo de iteraciones o ciclos que deberán ejecutarse para para que el proceso de asociación diferencial termine. Igualmente es posible definir un número máximo de iteraciones cuando el proceso de discriminación no se alcanza. Los números mínimo y máximo de iteraciones o ciclos del procedimiento dependerán de su aplicación, en concreto de la capacidad de discriminación exigida al sistema.
De igual modo si existe un solo dispositivo DA también se realizan este mínimo de interacciones para asegurar que se cumplen las condiciones de asociación entre dispositivos y garantizar la integridad del procedimiento.
Consideraciones adicionales
Para establecer la calidad de demodulación de la señal se establecerán los criterios que el fabricante del receptor de la señal determine, estableciendo los rangos aplicables en el entono real de trabajo, normalmente dependientes del número de interacciones requeridas para completar la asociación. Respecto al establecimiento de la calidad del enlace se definirán los posibles métodos de detección y corrección de errores a utilizar, dependiendo de la criticidad, precisión e interferencias previstas en su aplicación real, por ejemplo, bit de paridad, FEC (Forward Error Correction), Hamming, Reed-Solomon, etc, a fin de asegurar la mejora de la calidad del canal lógico.
Según los entornos aplicados se utilizaran potencias en función del ruido de fondo e interferencias presentes, generalmente es posible trabajar desde 1 a varios cientos de milivátios (mW) en los entornos de radiofrecuencia. La modulación depende del tipo de medio y su inmunidad a las interferencias, ya que dependiendo del entorno donde se aplique se necesitará utilizar tipos de modulación más o menos resistentes a las interferencias.
Respecto a la velocidad de transmisión se establecerán rangos desde 300 bit/segundo a varios mega bit por segundo, según el tipo de señal utilizado, potencia y tipo de modulación. El rango de velocidad se establecerá en función de la precisión en el tiempo requerida para asociar los eventos, no siendo lo mismo establecer los dispositivos presentes en el orden de milisegundos o en el orden de segundos o minutos.
También se utilizaran diferentes tipos de modulación, tipificados en función de su mayor o menor resistencia a interferencias y velocidad requerida, según el entorno en el que se implementa, por ej. amplitud, fase, frecuencia, amplitud en cuadratura, por división ortogonal de frecuencia, longitud de onda, etc.
En las diferentes interacciones producidas en cada fase de discriminación se deben controlar las colisiones, por lo que, preferentemente se utilizarán mecanismos anticolisión de señales en el medio. Estos mecanismos no son parte de la invención ya que son conocidos para cualquier experto en la materia. Dado que también se utilizan medios en los que puede existir concurrencia de acceso al medio, preferentemente se utilizarán métodos anticolisión entre las señales utilizadas por los dispositivos. Ya que existen varios métodos, se utilizaran los más apropiados según el medio utilizado (radiofrecuencia, ultrasonidos, infrarrojos, etc.). Esta salvedad no afecta al procedimiento diseñado, que es independiente del sistema anticolisión usado en cada aplicación práctica.
Cuando se establecen sistemas más complejos que comprendan más de un DGE, los paquetes de datos emitidos incluyen, además, datos que identifiquen el DGE con el que se está estableciendo la comunicación. Sistema que implementa el procedimiento de asociación diferencial de dispositivos
Otro objeto de la invención es el sistema que implementa el procedimiento descrito anteriormente. Dicho sistema comprende un dispositivo, fijo o móvil, que denominaremos dispositivo generador de eventos o dispositivo de registros (DGE) y otros dispositivos móviles, que denominaremos dispositivos asociables (DA), que se pueden asociar con el DGE, de forma que cuando se activa el DGE por medio de una señal previamente establecida como disparador del evento, el sistema permite establecer un protocolo de comunicación, de forma que se caracterizan los DA próximos mediante un mecanismo de discriminación de las asociaciones (asociación diferencial).
En particular, el sistema que implementa el procedimiento descrito anteriormente comprende los siguientes elementos:
• Un dispositivo, denominado "dispositivo generador de evento" o "DGE " que comprende:
Medios para generar un evento, tanto lógicos como físicos. A modo de ejemplo, estos medios pueden ser un interruptor que genera el evento al ser pulsado, un detector de impulsos eléctricos o un detector de movimiento o una temporalización programada para lanzar eventos en instantes determinados.
Medios para la emisión y recepción de señales, como radiofrecuencia, ultrasonidos, infrarrojos, etc. A modo de ejemplo, estos medios pueden ser un transceptor, un transductor o ...
Medios para el procesamiento de datos, preferentemente microprocesadores de bajo consumo, en los que se ejecuta un algoritmo que controle el procedimiento objeto de la invención y
Medios para el almacenamiento de la información, preferentemente memorias en estado sólido.
• Dos o más dispositivos, denominados "Dispositivos Asociados" o "DA", que se pueden asociar con el dispositivo anterior, que comprenden:
Medios para la emisión y recepción de señales, Medios para el procesamiento de datos; y
Medios para el almacenamiento de la información
El uso de medios para el procesamiento de datos en los dispositivos es necesario ya los costes energéticos del envío de información a otro dispositivo para ser procesada (por ejemplo, un ordenador central con el que todos los dispositivos intercambian información). Además, depender de un dispositivo adicional dificultaría el almacenamiento de información en tiempos del orden de milisegundos. Las características técnicas de los dispositivos dependen del medio de transmisión de señales elegido. Preferentemente se utilizarán dispositivos basados en:
1. Radio frecuencia - Bandas autorizadas
2. Ondas sonoras - Ultrasonidos
3. Radiación lumínica - Infrarrojo
El uso de un tipo de señal dependerá de que se necesite o no traspasar paredes, se precise visibilidad directa, o se requieran diferentes tipos de distancia dependiendo de la aplicación real. El uso de señales de luz (visible o infrarroja) y de ultrasonidos dependería de la posibilidad de utilizar dispositivos estáticos que puedan utilizar mayor almacenamiento de energía para la interacción.
En la aplicación de asociación de eventos entre dispositivos móviles portados por personas, condicionada por la portabilidad y duración de las baterías, puede ser recomendado el uso de señales que necesiten menor cantidad de energía para tener la mejor relación señal ruido. Esto está a su vez condicionado por el entorno y su aplicación a un proceso concreto (alcance, potencia, precisión, periodicidad y regularidad de la monitorización, etc.). Independientemente del medio que se utilice, el trasmisor de datos estará caracterizado por la intensidad (potencia) utilizada, tipo de modulación y velocidad de transmisión. El receptor será caracterizado por la sensibilidad, tipo de demodulación, detección de calidad de demodulación y velocidad de recepción. Implementación del procedimiento de la invención
Otro objeto de la invención es un programa de ordenador que comprende instrucciones para hacer que un ordenador lleve a cabo el procedimiento de la invención.
La invención abarca programas de ordenador que pueden estar en forma de código fuente, de código objeto o en un código intermedio entre código fuente y código objeto, tal como en forma parcialmente compilada, o en cualquier otra forma adecuada para usar en la implementación de los procesos de acuerdo con la invención. En particular, los programas de ordenador también abarcan aplicaciones en la nube que implementen el procedimiento de la invención. Estos programas pueden estar dispuestos sobre o dentro de un soporte apto para su lectura, en adelante, "medio portador" o "portador". El medio portador puede ser cualquier entidad o dispositivo capaz de portar el programa. Cuando el programa va incorporado en una señal que puede ser transportada directamente por un cable u otro dispositivo o medio, el medio portador puede estar constituido por dicho cable u otro dispositivo o medio. Como variante, el medio portador podría ser un circuito integrado en el que va incluido el programa, estando el circuito integrado adaptado para ejecutar, o para ser utilizado en la ejecución de, los procesos correspondientes.
A modo de ejemplo, los programas podrían estar incorporados en un medio de almacenamiento, como una memoria ROM, una memoria CD ROM o una memoria ROM de semiconductor, una memoria USB, o un soporte de grabación magnética, por ejemplo, un disco flexible o un disco duro. Alternativamente, los programas podrían estar soportados en una señal portadora transmisible. Por ejemplo, podría tratarse de una señal eléctrica u óptica que podría transportarse a través de cable eléctrico u óptico, por radio o por cualesquiera otros medios.
En este sentido, otro objeto de la invención es un medio de almacenamiento legible por un ordenador que comprende instrucciones de programa capaces de hacer que un ordenador lleve a cabo el procedimiento de la invención. Finalmente, un último objeto de la invención se refiere a una señal transmisible que comprende instrucciones de programa capaces de hacer que un ordenador lleve a cabo el procedimiento de la invención.
MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
La forma general de llevar a cabo la invención parte de los siguientes elementos:
• 1 Dispositivo generador de eventos (DGE)
· n Dispositivos asociables (DA)
La generalización a varios dispositivos generadores de eventos es trivial y sólo es necesario emitir señales con características diferentes y/o disponer mecanismos de anticolisión conocidos para evitar interferencias entre dichos DGE y permitir que los DA puedan interactuar con múltiples DGE.
Todo dispositivo (DA y DGE) comprende medios de emisión y recepción de señales, medios de tratamiento de los datos (normalmente un microprocesador de bajo consumo) y medios de almacenamiento de la información (memoria digital). Opcionalmente pueden establecerse mecanismos de descarga de esa información por medios físicos (conexión directa al dispositivo) o mediante el propio sistema de emisión y recepción de señales entre dispositivos recolectores de la información capturada. Identificadores:
Cada dispositivo, m¡, tiene, a nivel lógico, un identificador único, IDm¡, que puede estar asociada o no a la identificación física del dispositivo, normalmente definida como MAC address (Media Access Control address).
Medios para la emisión y recepción de señales:
En este modo de realización se han empleado dispositivos de radiofrecuencia en las bandas ISM (acrónimo de Industrial, Scientific and Medical band), que permiten trabajar distancias medias (entre 10 y 300 metros) y atravesar medios heterogéneos. Además, este tipo de dispositivos tienen interferencias limitadas y bajo consumo. También se puede utilizar la banda de radio que no necesite autorización, o en casos especiales, solicitar autorizaciones para potencias superiores a los 100 mW, según normativa del país en que se aplique.
Para llevar a cabo la invención solo es necesario establecer los parámetros del módulo transmisor y del módulo receptor, independiente del medio utilizado y tipo de señal inalámbrica utilizada, ya que son los únicos que se utilizarán para establecer parámetros de discriminación.
El trasmisor se caracteriza por la frecuencia utilizada (canal), la intensidad (potencia) de transmisión, el tipo de modulación, el ancho de banda utilizada y la velocidad de transmisión. El receptor se caracteriza por la frecuencia utilizada (canal), la sensibilidad, el tipo de modulación, el ancho de banda utilizada, la velocidad de recepción, la calidad de demodulación de la señal y la intensidad de la señal recibida.
No es objeto de este procedimiento establecer las medidas de seguridad y segmentación ante la presencia de múltiples dispositivos, como por ejemplo determinando criterios específicos para la asignación de canales, identificadores de dispositivos únicos a nivel físico (MAC address), el cifrado de datos trasmitidos, o intercambio de claves. Como puede existir concurrencia de acceso al medio, se deben utilizar mecanismos anticolisión entre señales utilizadas por los dispositivos. El mecanismo empleado sólo dependerá del medio de transmisión utilizado ya que el método descrito es independiente del mecanismo anticolisión usado en cada aplicación real. A modo de ejemplo, se puede utilizar CSMA/CD - Carrier Sense Múltiple Access with Collision Detection y CSMA/CA - Carrier Sense, Múltiple Access, Collision Avoidance
Medios para el procesamiento de datos Los medios de procesamiento tendrán como restricción la capacidad de almacenamiento y la capacidad de procesamiento, que debe ser suficiente para procesar los datos recibidos y trasmitidos a la velocidad requerida. Normalmente será un microprocesador o microcontrolador de bajo consumo, como por ejemplo: Pie Microcontroller, C8051 F9xx ultra low-power microcontroller, etc.
Medios para el almacenamiento de la información
Los medios de almacenamiento de los DGE y DA tendrán la suficiente capacidad para almacenar los parámetros recogidos en cada asociación y sus interacciones. Preferentemente será memoria flash o EEPROM ya que permiten mantener la información incluso si la batería se agota.
Para que los procesos de asociación tengan lugar se definen una serie de restricciones en relación a los periodos y demoras de los diferentes paquetes de información:
• del broadeast (período desde que se inicia un evento en el DGE hasta que responden los diferentes DA),
• del time-out de recepción (periodo en el que los DA deben responder a los mensajes),
• del time-out de asociación (período máximo en el que las etapas de asociación se producen),
• del time-out de evento (período en el que los procesos de asociación e interacción se completan),
· del time-out de almacenamiento (período máximo de registro de la información generada por el evento y la asociación en la memoria flash),
• memoria utilizable, tamaño del registro y precisión temporal.
Modo de Realización Preferido
Una aplicación del procedimiento y sistema objetos de la presente invención es el registro de la acción de higiene de manos del personal de una unidad en un hospital. El procedimiento y el sistema permiten identificar al profesional, el tiempo y la ubicación en la que se realiza la higiene de Manos. Requisitos deseables del sistema
- Detección de la acción
- Identificación de la persona que realiza la acción
- Identificación del punto (en este caso, la cama) donde se realiza la acción
- Discriminación a tiempo real menor de 0,5 segundos
- Movilidad del sistema
- Discriminación entre múltiples puntos concurrentes
- Cumplimiento de la normativa de Radio Frecuencia
- Ausencia de interferencias con el equipamiento electromédico
- Almacenamiento de la información
Sistema desarrollado El sistema desarrollado utiliza radiofrecuencia en la banda IMS de 2,4 Ghz y está compuesto por una 6 DGE y 20 DA.
Cada DGE está ubicado en una base, situada a pie de cama, que soporta un frasco de 500 mi de solución hidroalcohólica, Los profesionales de la unidad portan un DA móvil. Cada vez que se acciona el dispensador de la solución hidroalcohólica se inicia el proceso, el DGE identifica los profesionales próximos y realiza los procedimientos de asociación diferencial entre los diferentes DA presentes, priorizando los registros según la intensidad, calidad y tasa de errores de las señales de los mensajes procesados.
Las características concretas de cada dispositivo son:
DGE.- Cada DGE está integrado por un detector asociado al pulsador del dispensador de solución hidroalchólica que iniciará la generación del evento en el momento en que una persona presione dicho pulsador, un microcontrolador C8051 F96x, un módulo de radiofrecuencia AMB2220 junto con memoria EEPROM para el almacenamiento de datos.
La señal que emite el dispositivo de radiofrecuencia está en la banda de 2.4Ghz y se transmite hasta 300 Mb/s. El rango de distancia máximo al que puede emitir una señal es de 50 metros
DA.- Cada DA, es un sistema integrado por un microcontrolador C8051 F96x y un módulo de radiofrecuencia AMB2220 Estos dispositivos utilizan potencias de menos de 10 mW y permiten una velocidad de trasferencia mayor de 300 Kb/s.
El rango de distancia máximo al que pueden emitir una señal es de 50 metros. Los valores de los parámetros citados permiten establecer los rangos de intensidad, calidad y tasa de errores de modo que se puedan seleccionar los registros válidos que participan en el proceso de discriminación.
Tras la generación de cada uno de los eventos, el sistema discrimina el disipositivo asociado que mejor cumple con las condiciones de las sucesivas asociaciones. En este caso, identifica al profesional que realiza el proceso de Higiene de Manos, aunque haya varios profesionales más cerca del dispensador de solución hidroalcohólica. Puesto que existen múltiples DGE, se han incorporado mecanismos anticolisión que permiten la coexistencia de todas las señales de radiofrecuencia que participan en los procesos, así como soluciones para el almacenamiento y recolección de los registros que no son objeto de reivindicaciones de esta patente. El mecanismo anticolisión utilizado es CSMA/CA - "Carrier Sense, Múltiple Access, Col I i si o n Avoidance"
Implementación de Sistema El procedimiento se ha implementado mediante un software de tiempo real programado en lenguaje "C" ensamblado para el microcontrolador correspondiente. También se han incorporado procesos de gestión de reloj de tiempo real y de interrupciones para la gestión de eventos Almacenamiento de la información de las asociaciones se realiza en la memoria EEPROM del DGE.
El procedimiento implementado
Inicio del proceso:
El DGE genera el evento tras el accionamiento del pulsador del dispensador de solución hidroalcoholóica
Los microcontroladores llevan implementado el procedimiento objeto de la invención con la siguiente configuración:
1.- Sub-procedimiento de Interacción: 1.1.-Brodcast: El DGE genera y transmite por radiofrecuencia un paquete de datos que contiene el tipo de señal que cada DA deberá utilizar para emitir una respuesta.
El tipo de señal se caracteriza por:
- un valor de potencia en su rango de milivatios,
- el tipo de modulación seleccionado de entre las siguientes: OOK, 2- FSK y GFSK,
- la velocidad a la que se emite, entre 1 a 300kb/s,
y el tiempo de respuesta, entre 5 y 500 milisegundos.
Un ejemplo de paquete de datos enviado es vector (100, OOK, 20, 150)
Este paquete será recibido por todos los dispositivos DA que estén en su radio de alcance, que es de unos 50 metros.
1.2.- Identificación de dispositivos: Cada uno de los m dispositivos DA que reciben la señal emitida por el DGE responde a esta señal emitiendo otro paquete de datos que contiene información sobre las características de la señal recibida (intensidad, en (medida) y calidad (valores), junto con el identificador del DA de destino (único para cada dispositivo). Un ejemplo de paquete de datos enviado por el dispositivo m0 sería el vector (10, 2, IDm0), siendo IDm0 el identificador único asociado al dispositivo asociado m0.
Esta emisión se realiza 3 veces para evitar colisiones con respuestas simultáneas.
El DGE recibe las señales emitidas por los DA y almacena los datos recibidos asociándolos, en función del identificador recibido, a cada uno de los DA que han respondido a la señal.
1.3.- Interacción con cada dispositivo asociable:
1.3.1. Emisión a cada dispositivo asociable: El DGE emite un nuevo paquete de datos con destino específico a cada DA (señales 1 a 1). Ese paquete de datos contiene:
• Identificador del DA de destino
• Un valor numérico, /', que se corresponde con la etapa actual de la interacción
• Y un vector con los mismos parámetros que se han enviado en la fase de broadcast.
• Siguiendo el ejemplo anterior, el paquete de datos enviado sería el vector (IDmO, i, 100, OOK, 20, 150)
Todos estos datos se almacenan en la memoria EEPROM del DGE.
1.3.2 Lectura de verificación y registro: Cada DA que recibe el paquete de datos emitido en la etapa 1.3.1 envía otro paquete de datos de vuelta que contiene lo siguientes datos:
• Indicador de fuerza de señal de recepción o RSSI del dispositivo
• Calidad de la señal de la transmisión de los datos recibidos
• Tasa de error en los paquetes recibidos
Un ejemplo de paquete de datos enviado sería (ID_origen, ID_destino, Secuencia, RSSI, Calidad, Error, Tiempo,) El DGE almacena los datos recibidos anteriormente junto con los datos de intensidad y calidad de la señal emitida por cada uno de los DA:
• RSSI percibida por el DGE correspondiente a los m DA.
• Calidad de la señal percibida por el DGE correspondiente a los m DA.
• Tasa de error en los paquetes recibidos por el DGE.
Las etapas 1.3.1 y 1.3.2 se realizan de forma secuencial para cada uno de los m DA que enviaron una señal en la etapa 1.
Si el DGE no se recibe señal de algún DA se repiten las etapas hasta 3 veces, ya que se podría deber a un error o interferencia puntual. El sub-procedimiento de interacción, se repite modificando los parámetros de señal utilizada hasta que el DGE consiga realizar discriminación efectiva, siendo capaz de diferenciar los m DAs que responden.
Se considerará que la discriminación es efectiva cuando una o varias variables muestren una diferencia significativa o se alcance un número máximo de interacciones.
2.- Modificación de los parámetros del procedimiento de interacción. En esta etapa, la señal se modifica, tras cada iteración, de la siguiente manera: a) Variables utilizadas como mecanismo de discriminación:
RSSI de los m DA.
Calidad de la señal de la transmisión de los datos de los m DA.
Tasa de error en los paquetes recibidos por los DA
RSSI percibida por el DGE correspondiente a los m DA.
Calidad de la señal percibida por el DGE correspondiente a los m DA.
Tasa de error en los paquetes recibidos por el DGE. b) Ajuste de los parámetros utilizados. Se establece una prelación de las interacciones ente el DGE y el resto de dispositivos DA, identificando los que están presentes, próximos y responden en los plazos de tiempo.
Se promedian los valores de los RSSI, calidad y tasa de error recibidos por el DGE y los valores de los DA correspondientes de cada interacción. Los valores medios tipifican la asociación establecida.
Dependiendo de los rangos recogidos para el RSSI, calidad y tasa de error, se establecen los valores máximos y mínimos. Según la aplicación del método deben definirse los valores extremos que definen los rangos para estas tres variables.
Para cada variable hay que tipificar su distribución lineal o exponencial, de forma que el valor de la variable de entrada condiciona el valor del parámetro de salida.
En el caso del RRSI, el valor de entrada condicionará los parámetros de intensidad y tipo de modulación.
La calidad de la señal recibida condicionará los parámetros de ancho de banda utilizada y velocidad de transmisión.
La tasa de error de los paquetes recibidos determina el número de bits del algoritmo de detección y corrección de errores. Control de ejecución de las etapas y almacenamiento de la información
Generación de mapas de resultados de cada una de las etapas.
Procedimiento de discriminación en función del mapa de datos. En función de la aplicación deberán determinarse los valores extremos y el rango de asociaciones válidas.
Selección de la priorización de los dispositivos asociables (DA) en función de los parámetros recogidos, de nuevo en función de la aplicación del método se ponderará el peso asignado a cada parámetro en el proceso de priorización. El cierre del procedimiento de discriminación dependerá del establecimiento de un número de etapas fijo o variable. En caso de que este sea variable dependerá del número de dispositivos asociables en cada fase, finalizando el proceso cuando bien no hay respuestas, bien los valores están fuera de rango o se alcanza un número máximo de interacciones. 3.- Repetición del procedimiento de interacción
El procedimiento de interacción se repite en 4 ocasiones, para asegurar que el DGE consigue realizar una discriminación efectiva, es decir, es capaz de diferenciar los m DA identificados,
Resultados obtenidos:
Se ha conseguido un proceso de comunicación entre el dispositivo generador de eventos y el dispositivo asociable en menos de 5 milisegundos (ms) y un proceso de ejecución de las 4 etapas en menos de 125 ms y de asociación completa en menos de 500 ms.
Concretamente, se han validado los periodos de tiempo de todas sus etapas, de modo que se producen procesos completos entre 30 a 300 ms dependiendo del número de DA presentes.
Durante 90 días se probó este método en las condiciones con 6 dispositivos DGE y 20 dispositivos DA en un entorno de movilidad de personas, para identificar su relación con eventos producidos por los mismos.
Se han tipificado los rangos de trabajo de los diferentes parámetros como han sido RSSI, Calidad de la señal recibida y tasa de errores, definiéndose límites mínimos y máximos.
Se ha verificado los procesos con una concurrencia de más de 7 dispositivos y el sistema se ha limitado a un máximo de 16 DA concurrentes descartando los DA con menor calidad de parámetros. Se ha validado la duración de los periodos y demoras de los diferentes paquetes de información:
A. del broadcast (período desde que se inicia un evento hasta que responden los diferentes dispositivos móviles), B. del time-out de recepción (periodo en el que los dispositivos móviles deben responder a los mensajes),
C. del time-out de asociación (período máximo en el que las etapas de asociación se producen),
D. del time-out de evento (período en el que los procesos de asociación e interacción se completan),
E. del time-out de almacenamiento (período máximo de registro de la información generada por el evento y la asociación en la memoria flash),
F. la memoria utilizable, tamaño del registro y precisión temporal.
Se ha demostrado eficaz la discriminación en distancias entre 1 y 50 metros. Verificando su funcionamiento en entornos reales de la banda ISM.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la asociación diferencial entre una pluralidad de dispositivos inalámbricos (DA) y un dispositivo (DGE) capaz de formar una WPAN con ellos, tras la generación de un evento, que comprende las siguientes etapas:
A. Ejecución del sub-procedimiento de interacción entre el DGE y los DA, donde dicho sub-procedimiento de interacción comprende los siguientes etapas:
a) Broadcast: Generación y transmisión, desde el DGE a todos los dispositivos DA que estén en su radio de alcance, de un paquete de datos que contiene información sobre la interacción actual, indicaciones sobre qué respuesta debe emitir el DA que reciba la señal y el tipo de señal a emplear en su respuesta.
b) Identificación de dispositivos, en la que cada uno de los dispositivos (DA) que reciben la señal emitida por el DGE en la etapa anterior responde emitiendo otro paquete de datos que contiene información sobre la interacción actual, las características de la señal recibida y su identificador.
c) Interacción con cada dispositivo DA, que a su vez comprende dos etapas secuenciales:
i. Emisión de datos a cada dispositivo asociable, en la que El DGE emite, con destino específico a cada DA (señales 1 a 1), un nuevo paquete de datos que contiene el Identificador del DA de destino, un valor numérico, i, que se corresponde con la etapa actual de la interacción y un vector con los mismos parámetros que se han enviado en la fase de broadcast.
¡i. Lectura de verificación y registro, en la que cada DA que ha recibido el paquete de datos enviado en la etapa anterior envía otro paquete de datos que comprende, junto con los datos requeridos por el DGE, datos sobre alguna característica de la señal portadora y datos sobre la calidad de la señal recibida. B. Modificación de los parámetros de la señal emitida en el subprocedimiento de interacción. C. Repetición del sub-procedimiento de interacción hasta que se consiga la discriminación de los dispositivos inalámbricos (DA).
Procedimiento, según reivindicación anterior, caracterizado por que el tipo de señal que es requerido al DA en la fase a) para enviar la respuesta al DGE en la etapa b) comprende uno o más parámetros seleccionados del grupo formado por potencia, tipo de modulación y velocidad de transmisión.
Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que las características de la señal recibida almacenadas por el DGE en la etapa b) de identificación de dispositivos comprenden la intensidad y/o la calidad de modulación de la señal recibida.
Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la emisión del paquete de datos en la etapa b) se realiza más de una vez para evitar colisiones con respuestas simultáneas.
Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que el paquete de datos enviado en la etapa c) i. comprende la indicación de fuerza de la señal recibida, y datos sobre la calidad con la que ha recibido la señal emitida por el DGE.
Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que las variables cuyos valores se modifican en el sub-procedimiento de interacción A) se seleccionan del grupo formado por:
o RSSI de los m DA.
o Calidad de la señal de la transmisión de los datos de los m DA. o Tasa de error en los paquetes recibidos por los DA
o RSSI percibida por el DGE correspondiente a los m DA.
o Calidad de la señal percibida por el DGE correspondiente a los m DA. o Tasa de error en los paquetes recibidos por el DGE
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además comprende mecanismos anticolisión de señales en el medio.
8. Sistema que implementa el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende los siguientes elementos:
Un dispositivo, "DGE " que comprende:
o Medios para generar un evento,
o Medios para la emisión y recepción de señales,
o Medios para el procesamiento de datos, y
o Medios para el almacenamiento de la información
Dos o más dispositivos, "DA", que se pueden asociar con el dispositivo DGE, que comprenden:
o Medios para la emisión y recepción de señales,
o Medios para el procesamiento de datos; y
o Medios para el almacenamiento de la información 9. Sistema según reivindicación anterior, caracterizado por que los medios para la emisión y recepción de señales son dispositivos de radiofrecuencia en las bandas ISM.
10. Programa de ordenador que comprende instrucciones para hacer que un ordenador lleve a cabo el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
1 1. Medio de almacenamiento legible por un ordenador que comprende instrucciones de programa capaces de hacer que un ordenador lleve a cabo el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
12. Señal transmisible que comprende instrucciones de programa capaces de hacer que un ordenador lleve a cabo el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
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