SISTEMA AUTONOMO DE ENVIO DE INFORMACION MEDIANTE BLUETOOTH, PROGRAMABLE, ALIMENTADO MEDIANTE ENERGIA SOLAR.

Sistema autónomo de envío de información mediante bluetooth, programable,

alimentado mediante energía solar.

Sistema autónomo de envío de información publicitaria, turística o de localización, a dispositivos con conectividad Bluetooth tales como teléfonos móviles, PDAs, ordenadores portátiles o cualquier otro dispositivo Bluetooth, para ser instalado en entornos al aire libre. El sistema inventado es capaz de enviar información de texto o multimedia (audio y/o video) así como de funcionar de manera totalmente autónoma, sin la necesidad de conexión a redes externas o alimentación externa. El sistema se alimenta mediante energía solar, disponiendo para ello de un panel solar y una batería así como los sistemas de carga para la batería necesarios

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200701204.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE MALAGA.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: MALAGA.

Inventor/es: ORTIZ GARCIA,ANDRES, TARDON GARCIA,LORENZO J.

Fecha de Solicitud: 7 de Mayo de 2007.

Fecha de Publicación: 11 de Febrero de 2010.

Fecha de Concesión: 28 de Enero de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

H04W84/12 ELECTRICIDAD. › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS. › H04W REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS (difusión H04H; sistemas de comunicación que utilizan enlaces inalámbricos para comunicación no selectiva, p. ej. extensiones inalámbricas H04M 1/72). › H04W 84/00 Topologías de red. › WLAN [Wireless Local Area Networks].

Clasificación PCT:

H04W84/12 H04W 84/00 […] › WLAN [Wireless Local Area Networks].

SISTEMA AUTONOMO DE ENVIO DE INFORMACION MEDIANTE BLUETOOTH, PROGRAMABLE, ALIMENTADO MEDIANTE ENERGIA SOLAR.

Fragmento de la descripción:

Sistema autónomo de envío de información mediante Bluetooth, programable, alimentado mediante energía solar.

Sector de la técnica

La presente invención se encuadra dentro de los sistemas de transmisión de información de corto alcance autónomos mediante tecnología Bluetooth.

Estado de la técnica

Los inicios de la tecnología Bluetooth datan de 1994, cuando la compañía de comunicaciones Ericsson Mobile Communications promovió una iniciativa para estudiar una interfaz por radio entre los teléfonos móviles y sus accesorios, con bajo coste y bajo consumo. Hasta entonces las opciones para comunicar los móviles y sus accesorios eran las tecnologías de comunicaciones basadas en el cable, que funcionaban con eficiencia pero cuya instalación y configuración resultaba bastante engorrosa, y los infrarrojos, que tampoco resultan muy adecuados ya que se necesita línea de visión directa entre los dispositivos a comunicar. A partir de aquí, se promovió la definición de un estándar para que el uso de esta tecnología se popularizara y fuera posible la interconexión entre dispositivos de diferentes fabricantes.

El ámbito de utilización de Bluetooth ha ido extendiéndose y no sólo se piensa en él para la comunicación entre un móvil y sus accesorios, sino que también ofrece la posibilidad de eliminar los molestos cables que se utilizan en el ordenador. Hoy en día el uso de teclados y ratones inalámbricos, impresoras, etc., está cada vez más extendido. Otros dispositivos que están teniendo gran aceptación son los manos libres para los teléfonos móviles, etc.

La extensión de la utilización de la tecnología Bluetooth a otros entornos fuera de la mera interconexión de dispositivos la podemos ver en ejemplos como sistema para control horario de aparcamiento (ES 2191570), dispositivo aplicable a medidores de fluidos y energía doméstica para envío de datos de consumo (ES 1053684) y dispositivo de teleasistencia (ES 1057175).

Ejemplos próximos de la aplicación de la tecnología Bluetooth en la difusión de información multimedia (por ejemplo, publicidad) se encuentran en los documentos WO 02/19053, WO 2004/012420, WO 2004/100032, o WO2005/101863, aunque ninguno de los sistemas propuestos es alimentado por energía solar.

Descripción detallada de la invención

El sistema cuenta con un transmisor Bluetooth, un sistema Linux embebido monoplaca para el control del transmisor, una memoria para el almacenamiento de la información de la información a transmitir, un panel solar, una batería, el sistema de carga de la batería y un programador para el encendido/apagado automático del sistema.

En el lugar en el que se quiera ofrecer el servicio se dispondrá de al menos un transmisor configurado adecuadamente y programado con la información que se quiera transmitir al cualquier terminal propiedad de un usuario que entre en el área de cobertura del transmisor.

En función del terminal al que va dirigido el sistema puede clasificarse según la información sea:

a) Información Multimedia. Se trata de aquella que porta cualquier combinación de texto, imágenes, audio y vídeo y que va destinada a terminales de usuario con capacidad para representarla (como teléfonos móviles o PDA). Requiere un interfaz de interacción con el sistema en ese terminal.

b) Información de texto. Se trata de pequeños mensajes de información mediante texto. Este tipo de información puede ser enviada a terminales con capacidad Bluetooth, pero sin capacidades multimedia.

Según el formato de la información almacenada en el transmisor distinguirse:

a) Mensajería multimedia. Comprende entidades formadas por conjuntos de objetos que serán enviados al terminal, incluyendo cualquier combinación de texto, audio, vídeo e imágenes. Estos mensajes se recibirán automáticamente si el usuario así lo ha configurado en su terminal y se encuentra dentro del área de cobertura del transmisor.

b) Información de localización. Comprende objetos transmitidos a los terminales de usuario que contienen información de localización. De esta forma, el transmisor puede funcionar a modo de baliza indicando su posición periódicamente a los terminales que se encuentren dentro del área de cobertura del mismo. En el caso de terminales que dispongan de interfaz gráfico, la información de localización puede ser multimedia, incluyendo imágenes con mapas, o audio.

El sistema propuesto se compone de los siguientes módulos:

Linux

b) Modulo de búsqueda de servicios: El objetivo de este módulo es comprobar que el terminal al que se va a transmitir la información tiene las capacidades necesarias para recibirla, así como determinar el canal Bluetooth por el que se va a realizar la transmisión.

c) Módulo de transmisión. El objetivo de este módulo es crear el canal radio Bluetooth indicado por el módulo de búsqueda de servicios, para el envío de la información a los terminales que se encuentren dentro del área de cobertura.

d) Módulo de almacenamiento. Será el módulo encargado de almacenar la información a transmitir.

e) Módulo de gestión de energía. El objetivo de este módulo será comprobar y controlar en cada momento el sistema de carga, la carga de la batería y la corriente proporcionada por el panel solar, asegurando la autonomía del sistema, la correcta carga del acumulador y por tanto el funcionamiento correcto de todo el sistema en cualquier condición. Al mismo tiempo, controla el encendido/apagado del sistema, para que este se realice de forma correcta, cerrando todos los canales de comunicación abiertos antes de apagar el sistema.

f) Módulo de alimentación. El objetivo de este módulo es proporcionar la alimentación correcta al sistema. Consta de un panel solar, una batería y un sistema de carga de la batería. El módulo de alimentación estará cargando la batería si así lo indica el módulo de gestión de la energía y proporcionando al sistema la tensión y corriente necesarias para su correcto funcionamiento.

g) Módulo programador. El objetivo de este módulo es proporcionar la posibilidad de programación horaria de encendido/apagado del sistema. Permite la programación horaria semanal, de forma que es posible el encendido/apagado a horas diferentes para cada día de la semana. Interactúa con el módulo de gestión de la energía para asegurar que la batería siempre dispone del nivel óptimo de carga y que el encendido/apagado se realiza de forma controlada.

h) Módulo de comunicaciones. Este módulo es el encargado del control de todas las transmisiones que se efectuar la transmisión mediante comunicaciones estándar Bluetooth. Este módulo transmitirá la parte de información almacenada en el módulo de almacenamiento de la información que le venga determinada por el módulo de control. Al mismo tiempo incluye un interfaz de comunicaciones Wifi y GPRS de forma que la información contenida en el módulo de almacenamiento pueda ser modificada de forma remota, mediante una conexión con cualquiera de estas dos tecnologías, además de con Bluetooth.

i) Módulo de localización: Este módulo es el encargado de proporcionar información de localización al sistema mediante un receptor GPS. De esta forma, si se cambia la localización física del sistema, este registrará automáticamente su nueva posición. Este módulo es útil cuando el sistema se esté utilizando con fines de localización.

El sistema que se ha descrito es totalmente novedoso, siendo el coste de la infraestructura necesaria para poder ofrecer sus servicios mínima, ya que el proveedor del servicio sólo debe disponer del transmisor y serán los que quieran recibir el servicio, los encargados de disponer de un terminal con tecnología Bluetooth. Además, al no necesitar de alimentación externa ni de ningún servicio suplementario, el coste de mantenimiento...

Reivindicaciones:

1. Sistema autónomo programable de envío de información mediante Bluetooth caracterizado porque es alimentado mediante energía solar y porque comprende los siguientes módulos:

a) Módulo de control, que contiene la lógica del sistema y al que se conectan los demás módulos, siendo el encargado de decidir cuando se envía la información, así como de determinar a qué terminal se envía la información y que tipo de información se envía a cada uno;

b) Modulo de búsqueda de servicios, que incluye medios técnicos que permiten comprobar que el terminal al que se va a transmitir la información tiene las capacidades necesarias para recibirla, así como determinar el canal Bluetooth por el que se va a realizar la transmisión;

c) Módulo de transmisión, que incluye medios técnicos para crear el canal radio Bluetooth indicado por el módulo de búsqueda de servicios, y para el envío de la información a los terminales que se encuentren dentro del área de cobertura;

d) Módulo de almacenamiento, que incluye medios técnicos para el almacenamiento de la información a transmitir;

e) Módulo de alimentación, que incluye medios técnicos para proporcionar la alimentación correcta al sistema;

f) Módulo de gestión de energía, que incluye los medios técnicos necesarios para comprobar y controlar en cada momento el funcionamiento correcto y eficiente del módulo de alimentación, controlando el encendido/apagado del sistema, cerrando todos los canales de comunicación abiertos antes de apagar el sistema;

g) Módulo programador, que incluye medios técnicos para permitir la programación horaria de encendido/apagado del sistema;

h) Módulo de comunicaciones, que comprende medios técnicos para gestionar todas las transmisiones de información, acumulada en el módulo de almacenamiento y según determine el módulo de control, mediante comunicaciones estándar Bluetooth; y que al mismo tiempo incluye un interfaz de comunicaciones de forma que la información contenida en el módulo de almacenamiento pueda ser modificada o actualizada de forma remota;

i) Módulo de localización, que incluye medios técnicos para proporcionar información de localización geográfica.

2. Sistema autónomo programable de envío de información mediante Bluetooth según la reivindicación anterior caracterizado porque:

- El módulo de control comprende

kernel

Linux

b. Una capa software;

- El módulo programador consiste en un reloj programador;

- El módulo de alimentación comprende

a. Una batería o acumulador;

b. Una fuente de alimentación encargada de generar la tensión única de alimentación de toda la electrónica del sistema;

c. Un panel solar fotovoltaico destinado a cargar la batería;

d. Un circuito de carga de la batería y protector del panel para evitar que la batería se descargue a través del panel solar y conseguir una carga de la batería a corriente constante;

e. Un circuito externo de carga de la batería, que a la vez que protege contra la inversión de polaridad, proporciona una corriente de carga constante y evita que la batería pueda descargarse a través del cargador externo;

- El módulo de localización consiste en un módulo integrado receptor GPS;

- El módulo de comunicaciones comprende

driver

Linux

b. Un módulo integrado GSM/GPRS que proporciona, conectividad GPRS al sistema y que se conecta con la placa de control;

c. Un módulo integrado Wifi 802.1 1b que permite la conectividad del sistema con una red Wifi y que se controla desde la placa de control.

3. Sistema autónomo programable de envío de información mediante Bluetooth según la reivindicación anterior caracterizado porque:

- El módulo de control comprende

kernel

Linux

ethernet

b. Una capa software que realiza las siguientes tareas de forma concurrente:

i. Búsqueda de dispositivos Bluetooth al alcance,

ii. Envío de la baliza a aquellos dispositivos encontrados y permitidos,

iii. Comprobación y gestión de las señales de los módulos de alimentación y de gestión de energía;

- El módulo de gestión de energía comprende un circuito temporizador/controlador de parada: circuito que recibe la señal del reloj programador y que genera las señales de temporización necesarias hacia la placa de control, de forma que el arranque/parada del sistema se realice de forma controlada y correcta; estando el circuito temporizador diseñado utilizando un temporizador NE555 en configuración monoestable, excitado mediante la señal de 1 V disponible en la salida del programador, la cual se amplifica hasta un nivel de 5 V que requiere la entrada del temporizador NE555; una vez que el circuito temporizador pasa su salida a nivel bajo, el conmutador diseñado utilizando un transistor de potencia NPN TIP41, corta la alimentación de todo el sistema; en este mismo circuito se incluye una pequeña batería de 1,2 V, 10 mA, de NiCd, que alimenta el reloj programador para que no pierda la programación en caso de desconexión o descarga de la batería de 12 V 10 Ah que alimenta todo el sistema; dicha batería de 1,2 V siendo recargada a partir de la tensión de 5 V disponible en el circuito a través de un circuito con un diodo de silicio y una resistencia, que limitan la corriente de carga de la batería e impiden su descarga a través del circuito cargador;

- El módulo de alimentación comprende

a. Una batería o acumulador de plomo-ácido de 12 V, 10 Ah sellado, que proporciona una autonomía de 40 horas aproximadamente sin que ésta sea recargada;

b. Una fuente de alimentación encargada de generar la tensión única de alimentación de 5 V de toda la electrónica del sistema, consistente en una fuente de alimentación conmutada, construida entorno al convertidor DC/DC integrado de tipo Buck a 52 KHz LM2576-5, el cual utiliza capacidades externas y un inductor de potencia externo;

c. Un panel solar fotovoltaico que suministra una potencia máxima de 10 W a pleno rendimiento, destinados a cargar la batería;

d. Un circuito de carga de la batería y protector del panel solar basado en diodos de silicio de potencia para evitar que la batería se descargue a través del panel solar y conseguir una carga de la batería a corriente constante;

e. Un circuito externo de carga de la batería basado en diodos de silicio, que a la vez que protege contra la inversión de polaridad, proporciona una corriente de carga constante y evita que la batería pueda descargarse a través del cargador externo;

chipset

- El módulo de comunicaciones comprende

driver

Linux

b. Un módulo integrado GSM/GPRS que proporciona, a través de un interfaz serie RS-232C, conectividad GPRS al sistema y que se controla mediante comandos AT, y que se conecta con la placa de control;

c. Un módulo integrado Wifi 802.11 b/SPI que permite la conectividad del sistema con una red Wifi, y que se controla desde la placa de control con el puerto SPI implementado en la misma.

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