Sistema y método de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia.

Sistema y método de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia.

Cada objeto a localizar por el usuario (5) tiene una unidad objeto (4) fijada al mismo con transpondedor RFID (61). El usuario (5) porta una unidad de proximidad (3) con transpondedor RFID (51) y medios de aviso (52, 54, 55). El método comprende:

- recibir un controlador (1) instrucciones de localizar un objeto determinado;

- obtener dicho controlador (1) lecturas RFID, provenientes de unidades intermedias principales (2) asociadas a zonas de localización, con información sobre las unidades objeto (4) detectadas;

- determinar la zona de localización del objeto a localizar;

- enviar al usuario (5) información sobre dicha zona de localización;

- detectar la presencia de la unidad de proximidad (3) portada por el usuario (5) cuando se encuentra en dicha zona de localización;

- obtener repetidamente, empleando lecturas de potencia de señal RFID, información sobre la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4), reportándolo al usuario (5) mediante los medios de aviso (52, 54, 55).

SISTEMA Y MÉTODO DE LOCALIZACIÓN DE OBJETOS MEDIANTE IDENTIFICADORES DE RADIOFRECUENCIA

Campo de la invención La presente invención describe un sistema para la localización espacial de objetos por medios sonoros, luminosos o vibrantes; empleando tecnología de identificación por radio de frecuencia, así como otras tecnologías de comunicaciones para comunicaciones de alcance corto, es decir para el ámbito doméstico o en edificios. Está comprendida en el sector técnico de las telecomunicaciones, más concretamente en el de la teleasistencia, particularizando su utilización en personas con discapacidad visual, parcial o total, o con discapacidad cognitiva leve. Aplica para la mejora de la calidad de vida de personas con o sin discapacidad visual, parcial o total, en su domicilio. También puede servir como herramienta para la ayudar a la localización de objetos singulares rodeados de objetos de similares características, y que son buscados por usuarios no expertos en la manipulación de dichos objetos. Finalmente, en algunas implementaciones, los propios usuarios pueden ser también localizados por el sistema, incluso siendo capaces éstos de recibir avisos sencillos.

Antecedentes de la invención La pérdida de objetos de uso común es un problema cotidiano en los domicilios, residencias de mayores, etc.. Si a esto le añadimos que alguna o todas las personas que viven en dicho domicilio tienen una discapacidad visual, parcial o total, el problema se magnifica. Partiendo de lo anterior, en numerosas ocasiones es necesaria la localización de objetos en un entorno controlado, donde se sabe con certeza que el objeto se encuentra en el interior del mismo pero no con total exactitud. Por tanto, la capacidad de localización de objetos se ve limitada por la distribución, tamaño y movilidad del mobiliario, así como por la disponibilidad de dispositivos fácilmente acoplables a cualquier objeto independientemente del tamaño del mismo.

Entre las publicaciones del estado de la técnica relacionadas hay que hacer mención al documento US 20070013541, que presenta un sistema de inventariado aplicado en un laboratorio. Cada objeto a inventariar posee una etiqueta RFID que es registrada por unos lectores fijos en los armarios, almacenándose la información en una base de datos.

El documento US 20090167495 describe un método para adaptar etiquetas RFID para su uso en localización e indicación de estado de unos objetos colocados en estantes.

El sistema descrito en el documento WO 2010056287 da una posible solución al

seguimiento de muestras de pacientes en un hospital mediante tecnología RFID. Los transpondedores RFID acoplados a las muestras guardan datos asociados al paciente del que proceden.

El sistema del documento US 20050270158 presenta una posible solución para un 10 caso en el que se desea realizar un seguimiento de tanto personas como objetos móviles que pasan por unas zonas concretas y fijas.

La propuesta US 20060190538 consiste en etiquetar los distintos dispositivos de una casa con etiquetas RFID que permitan conocer su ubicación de manera dinámica. Esta 15 información se reúne en un servidor central donde se tiene un registro de las ubicaciones en tiempo real.

El sistema US 20060208925 se basa en la transmisión de información de posición recibida por un sistema GPS. La transmisión de la misma se realiza mediante un 20 enlace RFID a las ubicaciones cercanas.

En WO 2006045819, se describe un sistema de balizamiento mediante etiquetas RFID en las aceras que guardan información espacial ya conocida por la existencia de una base de datos.

El sistema descrito en WO 2005071597 también utiliza el balizamiento mediante etiquetas RFID, pero realizando una malla en el suelo. Estas etiquetas pueden guardar también información sobre los objetos cercanos o de especial interés.

En el documento WO 2007072389 se describe un método de guía para interiores donde igualmente se utilizan etiquetas RFID como balizas que guardan información espacial de los objetos cercanos.

El documento ES 2324085B1 describe un sistema de localización y seguimiento de 35 objetos donde el lector RFID va integrado en un teléfono o dispositivo móvil que porta el usuario. A medida que se mueve por la zona va recabando información de los objetos cercanos, que se guarda en una base de datos. Por lo tanto, para detectar un objeto es necesario que el usuario se haya movido por sus inmediaciones con anterioridad, y la base de datos puede resultar obsoleta en el caso de que otra persona cambie de ubicación un objeto.

Un sistema de guía para invidentes para exteriores se expone en el documento WO 2006065430, en el que gracias a unos sensores que la persona lleva acoplados en el bastón y tobillos se guía a la persona. El trazado de la ruta se realiza mediante tecnología GPS, y el sistema también integra información recibida desde Internet.

Un sistema similar se describe en US 20050140544, donde se realiza el seguimiento mediante información GPS y recibida desde Internet de forma inalámbrica.

El documento WO 2004059598 describe un método de descripción audio mediante el cual una persona que lleva un lector RFID en la mano lee la información de las etiquetas cercanas, que es trasladada acústicamente al usuario.

El problema que plantea la técnica, por tanto, es conseguir un sistema de localización espacial de objetos que permita teleasistir a personas con o sin discapacidad visual, parcial o total, de manera más eficiente para ofrecer una mejor calidad de vida e independencia domiciliaria.

Descripción de la invención En la presente invención se detalla un sistema capaz de detectar distintos objetos en el interior de un recinto, mediante el acoplamiento de dispositivos que contengan etiquetas RFID a los objetos a localizar, y la distribución de distintos lectores por la zona para conseguir una capacidad de detección de los objetos. Si adicionalmente el número de lectores RFID es de 1 a 5 detectores por cada 10 m2, es posible conocer

con una exactitud típica de entre 15 y 25 cm la localización de un objeto. Mediante el uso de otras unidades RFID que sirven como balizas, similares a las acopladas al objeto pero fijas en el espacio, es posible lograr una mejor exactitud. La exactitud de la localización no obstante mejora a medida que el número de lectores y unidades baliza aumenta.

En la presente invención, un elemento que comprende un transpondedor RFID puede transferir al usuario, mediante una serie de interacciones táctiles, sonoras y/o lumínicas, las órdenes de movimiento necesarias para encontrar dichos objetos en un entorno controlado. También es posible que no se transfiera ningún tipo de órdenes de movimiento sino que tan solo exista una señalización sensorial que el usuario u otra persona puedan percibir como indicación de la localización del objeto buscado.

En comparación con métodos de identificación tradicionales como los códigos de barras, la tecnología RFID aporta la ventaja de que la identificación se realiza a distancia, esto es, sin contacto físico. Un dispositivo denominado lector RFID realiza una emisión de potencia mediante una antena acoplada. Las etiquetas o transpondedores RFID actúan reflejando dicha potencia al lector devolviendo en las implementaciones más simples únicamente su número de referencia, que es registrado por el propio lector.

En la presente invención la localización del objeto se puede llevar a cabo por dos procedimientos no mutuamente excluyentes sino posiblemente, aunque no necesariamente, complementarios: modalidad a) por comparación de las potencias recibidas desde la unidad acoplada al objeto por otras unidades auxiliares que actúan como balizas, cuya ubicación debe ser conocida por el sistema de detección, y modalidad b) por señalización directa sensorial (luminosa y/o sonora) bien desde la propia unidad acoplada, bien desde las unidades auxiliares, en cuyo caso su posición puede ser o no conocida por el sistema. Mientras que las denominadas unidades intermedias principales están situadas en una ubicación fija, las denominadas unidades intermedias periféricas pueden localizarse en cualquier lugar del recinto donde se implemente el sistema pudiendo variar su situación espacial sin conocimiento del sistema en la modalidad b) y no pudiendo variar en la modalidad a) .

En la modalidad a) o con detección de potencia, a partir de las lecturas de potencia de todos los lectores RFID se consigue localizar mediante algún método conocido (como por ejemplo una triangulación) el objeto deseado. Una vez el sistema conoce las ubicaciones tanto del objeto como del usuario, la unidad denominada controlador o control por abreviar calcula la...

1. Sistema de localización de objetos mediante identificadores de 5 radiofrecuencia, caracterizado por que comprende: -al menos una unidad objeto (4) , cada una fijada a un objeto a localizar por el usuario (5) y disponiendo de un transpondedor RFID (61) ; -una pluralidad de unidades intermedias principales (2) , cada una asociada a una zona de localización, y con un lector RFID (31) .

10. una unidad de proximidad (3) para ser portada por el usuario (5) , disponiendo de un transpondedor RFID (51) y medios de aviso al usuario (52, 54, 55) ; -un controlador (1) en comunicación con las unidades intermedias principales (2) y configurado para:

• ante la recepción de una instrucción para localizar un determinado objeto, obtener la lectura del lector RFID (61) de cada unidad intermedia principal (2) ;

• determinar, en función de dichas lecturas, la zona de localización del objeto a localizar;

• enviar al usuario (5) información sobre dicha zona de localización del

objeto a localizar. por que la unidad intermedia principal (2) asociada a la zona de localización del objeto a localizar está configurada para detectar la presencia de la unidad de proximidad (3) portada por el usuario (5) cuando se encuentra en la zona de localización del objeto a localizar;

y por que el sistema está configurado para repetidamente obtener, empleando lecturas de potencia de señal RFID, información relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4) , estando la unidad de proximidad (3) configurada para, una vez disponga de dicha información relativa a la distancia al objeto a localizar, avisar al usuario (5) mediante los medios de aviso (52, 54, 55) sobre la distancia al objeto a localizar.

2. Sistema de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una pluralidad de unidades intermedias periféricas (2’) , cada una con un transpondedor

RFID (41) ;

por que la unidad intermedia principal (2) asociada a la zona de localización del objeto a localizar está configurada para repetidamente: -obtener información relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4) empleando las lecturas de potencia de señal proveniente de los transpondedores RFID (41, 51, 61) de las unidades intermedias periféricas (2’) captadas, de la unidad de proximidad (3) y de la unidad objeto (4) , y enviando dichas lecturas al controlador (1) para la realización del cálculo de posición y determinación de sugerencia de movimiento;

-enviar a la unidad de proximidad (3) dicha información relativa a la distancia al 10 objeto a localizar y sugerencia de movimiento.

3. Sistema de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según la reivindicación 1, caracterizado por que la unidad de proximidad (3) comprende adicionalmente un lector RFID (51) ;

por que la unidad intermedia principal (2) asociada a la zona de localización del objeto a localizar está configurada para emitir energía por radiofrecuencia (97) para activar el transpondedor RFID (61) de la unidad objeto (4) a localizar; y por que la unidad de proximidad (3) está configurada para repetidamente obtener, a través de lecturas por parte de su lector RFID (51) de la potencia de la señal reflejada proveniente del transpondedor RFID (61) de la unidad objeto (4) , información relativa a la distancia al objeto a localizar.

4. Sistema de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad objeto (4) dispone de un dispositivo luminoso (62) y está configurada para activar dicho dispositivo luminoso (62) cada vez que recibe una señal RFID dirigida a su transpondedor RFID (61) .

5. Sistema de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad objeto (4) dispone de un sensor de luz (66) y está configurada para comunicar información proveniente de dicho sensor de luz (66) cada vez que el transpondedor RFID (61) es interrogado.

3.

6. Sistema de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el controlador (1) y las unidades intermedias principales (2) disponen de al menos uno cualquiera de los siguientes interfaces de comunicación:

- Wi-Fi;

-PLC; -Bluetooth; -Zigbee.

7. Sistema de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de proximidad (3) está integrada en un objeto preparado para ser portado por el usuario (5) .

8. Sistema de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según la reivindicación anterior, caracterizado por que el objeto donde se integra la unidad de proximidad (3) en uno cualquiera de los siguientes: bastón, prenda de vestir, reloj de pulsera, teléfono móvil.

9. Sistema de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de aviso al usuario de la unidad de proximidad (3) son de al menos uno cualquiera de los tipos: -visuales (54) , -táctiles (52) ,

- sonoros (55) .

10. Método de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia, disponiendo cada objeto a localizar por el usuario (5) de una unidad objeto (4) fijada al mismo y con un transpondedor RFID (61) , y portando el usuario (5)

una unidad de proximidad (3) con un transpondedor RFID (51) y medios de aviso al usuario (52, 54, 55) , caracterizado por que comprende: -recibir un controlador (1) una instrucción para localizar un determinado objeto; -obtener dicho controlador (1) lecturas RFID, provenientes de una pluralidad de unidades intermedias principales (2) , con información sobre las unidades objeto (4)

detectadas, estando cada unidad intermedia principal (2) asociada a una zona de localización; -determinar, en función de dichas lecturas, la zona de localización del objeto a localizar; -enviar al usuario (5) información sobre dicha zona de localización del objeto a 5 localizar; -detectar la presencia de la unidad de proximidad (3) portada por el usuario (5) cuando se encuentra en la zona de localización del objeto a localizar;

-repetidamente obtener, empleando lecturas de potencia de señal RFID, información relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto 10 (4) y avisar al usuario (5) mediante los medios de aviso (52, 54, 55) de la unidad de

proximidad (3) sobre dicha distancia al objeto a localizar.

11. Método de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según la reivindicación 10, en el que se emplea una pluralidad de 15 unidades intermedias periféricas (2’) , cada una con un transpondedor RFID (41) , caracterizado por que la etapa de obtención de la información relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4) se realiza empleando las lecturas de potencia de señal, captadas por la unidad intermedia principal (2) , proveniente de los transpondedores RFID (41, 51, 61) de las unidades intermedias periféricas (2’) captadas, de la unidad de proximidad (3) y de la unidad objeto (4) ; y por que el método comprende adicionalmente enviar la unidad intermedia principal

(2) a la unidad de proximidad (3) dicha información relativa a la distancia al objeto a localizar.

2.

12. Método de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según la reivindicación 10, en el que la unidad de proximidad (3) comprende adicionalmente un lector RFID (51) , caracterizado por que la etapa de obtención de la información relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4) comprende:

- emitir, la unidad intermedia principal (2) asociada a la zona de localización del objeto a localizar, energía por radiofrecuencia (97) para activar el transpondedor RFID

(61) de la unidad objeto (4) a localizar; -repetidamente obtener, la unidad de proximidad (3) y a través de lecturas por

parte de su lector RFID (51) de la potencia de la señal reflejada proveniente del 35 transpondedor RFID (61) de la unidad objeto (4) , la información relativa a la distancia al objeto a localizar.

13. Método de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según cualquiera de las 10 a 12, caracterizado por que comprende 5 activar un dispositivo luminoso (66) de la unidad objeto (4) cada vez que éste recibe una señal RFID dirigida a su transpondedor RFID (61) .

14. Método de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia según cualquiera de las 10 a 13, caracterizado por que comprende 10 comunicar información proveniente de un sensor de luz (66) de la unidad objeto (4)

cada vez que su transpondedor RFID (61) es interrogado.

Fig. 5

5 1 2, 2´ 3 4

WIFIBluetoAproximarse al objeto Aproximarse más al objeto 76 70 PLC / oth WIFI/Bluetooth 75 71 Avisar con sonido de estancia del objetoPLC Localizar usuario y objeto R74 72 82 78 RFID 73

RFID (retorno) 79 79 RFID FID

R82 79 FID

84 Iluminarse

Fig. 7

Fig. 8

5 1 2, 2´ 3 4

120 Interfaz usuario 126 WIFI121 WIFI 125 Interfaz usuario 124 122 127 RFID RFID 123 Objeto encontrado

Fig. 9