Sensores de diagnóstico de identificación de radiofrecuencia y aplicaciones para los mismos.

Un sistema de diagnóstico que comprende:

un parche flexible que tiene una porción adhesiva y está adaptado para posicionarse sobre una superficie; una etiqueta de identificación de radiofrecuencia

(RFID) y un módulo de sensor integrados con dicho parche y que tiene una antena, un chip electrónico de RFID y al menos un sensor;

adaptado dicho sensor para recibir un estímulo;

adaptado dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID para transmitir inalámbricamente, mediante el uso de dicha antena, señales que corresponden a dicho estímulo;

un lector de RFID inalámbrico adaptado para comunicar mediante el uso de múltiples protocolos, con dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID , para solicitar la información de identificación única de la etiqueta de RFID y dichas señales que corresponden a dicho estímulo desde dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID; y dicho lector de RFID inalámbrico está adaptado además para comunicar sobre una red mediante el uso de múltiples protocolos de comunicación para descargar el software asociado con la información de identificación única de la etiqueta de RFID desde una base de datos para posibilitar la lectura y el análisis de las señales recibidas desde dichos sensor y etiqueta de RFID.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/002171.

Solicitante: Altivera L.L.C.

Inventor/es: PEETERS,JOHN P.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > PROCESOS DE MEDIDA, INVESTIGACION O ANALISIS EN LOS... > C12Q1/00 (Procesos de medida, investigación o análisis en los que intervienen enzimas o microorganismos (aparatos de medida, investigación o análisis con medios de medida o detección de las condiciones del medio, p. ej. contadores de colonias, C12M 1/34 ); Composiciones para este fin; Procesos para preparar estas composiciones)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > H04B7/00 (Sistemas de radiotransmisión, es decir, utilizando un campo de radiación (H04B 10/00, H04B 15/00 tienen prioridad))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > EQUIPOS PARA ENZIMOLOGIA O MICROBIOLOGIA (instalaciones... > C12M3/00 (Equipos para el cultivo de tejidos, de células humanas, animales o vegetales, o de virus)
  • SECCION G — FISICA > SEÑALIZACION > SISTEMAS DE SEÑALIZACION O DE LLAMADA; TRANSMISORES... > G08B23/00 (Alarmas que reaccionan a condiciones indeseables o anormales, no especificadas)
  • SECCION G — FISICA > SEÑALIZACION > SISTEMAS DE SEÑALIZACION O DE LLAMADA; TRANSMISORES... > Sistemas de señalización caracterizados sólo por... > G08B1/08 (que utilizan una transmisión eléctrica)
  • SECCION G — FISICA > SEÑALIZACION > SISTEMAS DE SEÑALIZACION O DE LLAMADA; TRANSMISORES... > G08B21/00 (Alarmas que reaccionan a una sola condición especificada, indeseable o anormal, y no previstas en otro lugar)
  • SECCION G — FISICA > SEÑALIZACION > SISTEMAS DE TRANSMISION DE VALORES MEDIDOS, SEÑALES... > G08C15/00 (Disposiciones caracterizadas por la utilización del multiplexado para la transmisión de varias señales por una vía común)

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Fragmento de la descripción:

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DESCRIPCIÓN

Sensores de diagnóstico de identificación de radiofrecuencia y aplicaciones para los mismos Campo técnico La presente invención se refiere en general a las etiquetas de identificación de radiofrecuencia (RFID) , y más específicamente a un sistema que tiene etiquetas de RFID que incluyen sensores de diagnóstico, en los que la etiqueta de radiofrecuencia y el sensor son accesibles por un dispositivo inalámbrico tal como un teléfono móvil modificado con una capacidad de lector multiprotocolo.

Antecedentes Los sistemas de etiquetas de identificación de radiofrecuencia (RFID) convencionales incluyen una etiqueta de RFID que transmite datos para su recepción por un lector de RFID (también denominado como un interrogador) . En un sistema típico de RFID, los objetos individuales (por ejemplo, las mercancías de una tienda) están equipados con una etiqueta relativamente pequeña que contiene un transpondedor. El transpondedor tiene un chip de memoria al que se da un código de producto electrónico único. El lector de RFID emite una señal de activación del transpondedor dentro de la etiqueta mediante el uso de un protocolo de comunicaciones. En consecuencia, el lector de RFID es capaz de leer y escribir datos en la etiqueta. Adicionalmente, el lector de etiquetas de RFID procesa los datos de acuerdo con la aplicación del sistema de etiquetas de RFID. Actualmente, hay etiquetas de RFID pasivas y activas. Las etiquetas de RFID del tipo pasiva no contienen una fuente de potencia interna, sino que se alimentan por las señales de radiofrecuencia recibidas desde el lector de RFID. Como alternativa, las etiquetas de RFID de tipo activa contienen una fuente de potencia interna que posibilita que la etiqueta de RFID del tipo activa posea mayores alcances de transmisión y capacidad de memoria. El uso de una etiqueta pasiva frente a una etiqueta activa depende de la aplicación particular.

De la solicitud de patente internacional WO 98/52168 A2 se conoce un sistema de identificación electrónica que se refiere específicamente a un lector capaz de leer de forma eficiente las etiquetas de diferentes protocolos en un sistema de identificación de radiofrecuencia. En la solicitud de patente WO 98/52168 A2 esto se consigue por un software almacenado en el lector 1Ang para leer los diversos tipos diferentes de etiquetas.

Por consiguiente, los sistemas de etiquetas de RFID han encontrado uso en diversas aplicaciones. Las aplicaciones del sistema de etiquetas de RFID incluyen la identificación de animales, el seguimiento de las cubas de cerveza y los sistemas anti robo, de llave y cerradura de automoción. Aunque los sistemas de etiquetas de RFID convencionales se han usado en diversas aplicaciones, los sistemas convencionales tienen varios inconvenientes.

Un primer inconveniente incluye la incapacidad de un lector de RFID de comunicar mediante el uso de múltiples protocolos. En particular, el lector de RFID convencional solo es capaz de leer las etiquetas de RFID para las que está programado leer. Esto es, el lector de RFID está adaptado para comunicar solo mediante el uso de un protocolo pre-programado. En consecuencia, los lectores de RFID convencionales son incapaces de actualizar o cambiar automáticamente sus protocolos. De este modo, los lectores de RFID actuales no son capaces de comunicar con etiquetas de RFID que tienen un protocolo de comunicación que difiere del protocolo programado del lector de RFID. Un segundo inconveniente incluye la incapacidad de monitorizar convenientemente objetos que contienen la etiqueta de RFID desde virtualmente cualquier localización. Un tercer inconveniente de los sistemas de etiquetas de RFID convencionales es la incapacidad de los dispositivos inalámbricos, tales como los teléfonos móviles y los asistentes digitales personales (PDA) , de usarse como lectores / interrogadores de RFID. La capacidad de interrogar a las etiquetas de RFID con dispositivos de inalámbricos convencionales proporcionaría un método conveniente de acceso y/o de análisis de los datos obtenidos mediante el uso de la etiqueta de RFID. Otro inconveniente más es que los sistemas de etiquetas de RFID convencionales son incapaces de una monitorización eficiente, conveniente y de coste efectivo de las características físicas, biológicas y químicas de una persona. Por ejemplo, los sistemas convencionales no posibilitan la detección de biomarcadores determinados, agentes patógenos, sustancias químicas y otros peligros, próximos o experimentados por una persona.

Las realizaciones descritas en este documento se desarrollaron a la luz de estos y otros inconvenientes de los sistemas de etiquetas de RFID conocidos.

Breve sumario La presente invención se dirige a un sistema con las características de la reivindicación 1. Las realizaciones ventajosas se desvelan en las reivindicaciones dependientes. Esta invención se dirige a un sistema y un método para diagnósticos inalámbricos de bajo coste usando las etiquetas de identificación de radiofrecuencia (RFID) modificadas que se combinan con tipos novedosos de sensores de diagnóstico. Un cuarto aspecto de esta invención es que los sensores de diagnóstico se pueden leer y analizar en el momento por dispositivos inalámbricos de bajo coste tales como teléfonos móviles modificados que incorporan un lector de RFID multi-protocolo y normativas de comunicaciones tales como Gen-2. La tecnología permite a un teléfono móvil modificado usarse para identificar

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directamente amenazas externas o para realizar casi cualquier tipo de prueba diagnóstica sobre una plataforma única usando sensores de RFID pasivos desechables de bajo coste. Las capacidades de lector de un dispositivo inalámbrico personal modificado pueden incluir también otros protocolos del lector tales como Bluetooth, Zigbee o IEEE 1073 y virtualmente cualquier tipo de sensores activos o pasivos, que dan como resultado una nueva clase de lectores inalámbricos que son verdaderamente universales y flexibles para controlar virtualmente cualquier aplicación o proporcionar un medio para analizar cualquier tipo de sensor, incluyendo los sensores de diagnóstico.

Por consiguiente, se desvela un sistema de diagnósticos que incluye un parche flexible que tiene una porción adhesiva que está adaptada para localizarse sobre una superficie. Un módulo de sensor y etiqueta de identificación de radiofrecuencia (RFID) está integrado con el parche. El módulo de sensor y etiqueta de RFID incluye al menos una antena, un chip electrónico de RFID y al menos un sensor. La etiqueta de RFID puede ser bien pasiva o activa. Además, la tecnología descrita en este punto no necesariamente se limita a la RFID y también se puede aplicar a otros protocolos de interrogación inalámbricos y tecnologías de chips tales como Bluetooth, Zigbee u otras tecnologías emergentes. En beneficio de la claridad en esta solicitud de patente se usa la RFID pero se entiende que se pueden usar de forma intercambiable RFID, Bluetooth, Zigbee u otras tecnologías similares.

El módulo de sensor y etiqueta de RFID responde a un estímulo por la transmisión y recepción inalámbricas, mediante el uso de la antena, de las señales que corresponden al estímulo. Se incluye un lector inalámbrico de RFID que está adaptado para comunicar, mediante el uso de múltiples protocolos con el módulo de sensor y etiqueta de RFID. Adicionalmente, el lector de RFID está adaptado para leer y analizar virtualmente cualquier módulo de sensor y etiqueta de RFID. Como tal, el lector de RFID está adaptado para recuperar la identificación electrónica de un módulo de etiqueta y sensor y descargar el software que posibilita la lectura y el análisis... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

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1. Un sistema de diagnóstico que comprende:

un parche flexible que tiene una porción adhesiva y está adaptado para posicionarse sobre una superficie; una etiqueta de identificación de radiofrecuencia (RFID) y un módulo de sensor integrados con dicho parche y que tiene una antena, un chip electrónico de RFID y al menos un sensor; adaptado dicho sensor para recibir un estímulo; adaptado dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID para transmitir inalámbricamente, mediante el uso de dicha antena, señales que corresponden a dicho estímulo; un lector de RFID inalámbrico adaptado para comunicar mediante el uso de múltiples protocolos, con dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID , para solicitar la información de identificación única de la etiqueta de RFID y dichas señales que corresponden a dicho estímulo desde dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID; y dicho lector de RFID inalámbrico está adaptado además para comunicar sobre una red mediante el uso de múltiples protocolos de comunicación para descargar el software asociado con la información de identificación única de la etiqueta de RFID desde una base de datos para posibilitar la lectura y el análisis de las señales recibidas desde dichos sensor y etiqueta de RFID.

2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una porción sustancial de dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID está integrada sobre un disco de sustrato.

3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho disco de sustrato incluye una capa protectora fijada al mismo, estando dicha capa protectora en contacto directo con la superficie cuando dicho parche se posiciona sobre la superficie.

4. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha capa protectora está formada por un material semipermeable que está adaptado para reaccionar a dichos estímulos desde dicha superficie.

5. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID comprende:

una interfaz de sensor que tiene un convertidor de analógico a digital acoplado a dicho al menos un sensor; y un controlador comunicativo con dicha interfaz del sensor, teniendo dicho controlador una memoria con una tabla de datos del sensor que está adaptada para analizar dicho al menos un sensor dentro de dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID.

6. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicho controlador almacena un número de identificación de sensor en dicha tabla de datos de sensor.

7. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende además un sensor de temperatura comunicativo con dicho controlador e incluyendo dicho estímulo una temperatura de dicha superficie.

8. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la respuesta a dicho estímulo incluye la detección de elementos eléctricos, químicos, biológicos y físicos de dicha superficie.

9. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho lector de RFID se selecciona del grupo consistente en un teléfono móvil, un asistente digital personal, un buscapersonas y un ordenador.

10. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha superficie es la superficie de la piel de una persona.

11. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID comprende además una unidad de potencia adaptada para estabilizar el voltaje dentro de dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID.

12. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID está formado como un circuito integrado.

13. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho parche comprende: un sustrato que tiene un puerto de entrada de muestras que posibilita la migración de un analito por las fuerzas de capilaridad; y al menos un área de prueba integrada con dicha área de sustrato y adaptada para capturar antígenos que fluyen a través de dicha área de prueba.

14. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho al menos un sensor es un sensor de glucosa.

15. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho al menos un sensor es un sensor cardiaco.

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16. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho al menos un sensor es un sensor de radiación.

17. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID incluye al

menos un punto de fijación que posibilita la fijación de la etiqueta del módulo de sensor y etiqueta de RFID para 5 medir un estrés estructural, formando por lo tanto un sensor de estrés de RFID.

18. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho parche es desechable.

19. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho sensor de RFID incluye además un módulo de 10 generación de potencia que alimenta dicho sensor de RFID.

20. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha red incluye una unidad de almacenamiento remoto y procesamiento de datos adaptada para almacenar remotamente y analizar los datos leídos por dicho lector de RFID.

21. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho lector de RFID incluye un microprocesador adaptado para analizar y geolocalizar dicho parche.

22. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 21, en el que dicha geolocalización ocurre mediante el uso de un 20 sistema de posicionamiento global.

23. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID está integrado dentro de una banda de prueba de inmunoensayo.

24. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

pudiéndose dicho parche fijar a la superficie de la piel de un ser humano y estando dicho sensor adaptado para detectar dicho estímulo a través de la piel y transmitir señales correspondientes a dicho estímulo; una unidad de datos y almacenamiento remoto comunicativa con dicho lector de RFID, analizando y almacenando dicha unidad de datos y almacenamiento remoto los datos procedentes de dicho parche y dicho lector de RFID, transmitiendo dicha unidad de datos y almacenamiento remoto dichos datos analizados y almacenados a dicho lector de RFID mediante el uso de dicha red.

25. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 24, que comprende además un dispositivo inalámbrico remoto 35 adaptado para acceder remotamente a dicho estímulo detectado por dicho módulo de sensor y etiqueta de RFID.

26. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 24, en el que dicho estímulo incluye elementos eléctricos, químicos, biológicos y físicos de una persona.

27. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 24, en el que dicha red es una red inalámbrica que posibilita la comunicación mediante el uso de un protocolo de comunicaciones que incluye, Bluetooth, Wi-Fi, Banda Ancha, WLAN y 3G.

28. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 24, en el que dicho lector de RFID es un teléfono móvil. 45

29. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

dicho parche adaptado para incorporarse dentro de una estructura; y dicho módulo de sensor y etiqueta de identificación de radiofrecuencia (RFID) , que tiene un módulo de 50 temperatura integrado.

30. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 29, en el que dicho estímulo es un defecto en dicha estructura.

31. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 29, en el que dicho estímulo es la presencia de insectos dentro de 55 dicha estructura.