Dispositivo y procedimiento de control para la trazabilidad de vehículos refrigerados.

Dispositivo y procedimiento de control para la trazabilidad de vehículos refrigerados basado en una serie de sensores de temperatura y humedad relativa instalados sobre un emisor (1) en la figura 2,

y de posicionamiento global montado sobre un receptor (2) en la figura 3. Emisores (1) y receptor (2) se comunican en estrella (figura 1) de forma inalámbrica por protocolo Zigbee para recabar los datos de temperatura, humedad y coordenadas geográficas de la caja frigorífica de los vehículos, y transmitirlos en tiempo real vía GPRS, como se aprecia en la figura 4, a un servidor Web de gestión con el objetivo de realizar el seguimiento del ambiente en el interior de la caja frigorífica en cada punto de la ruta de transporte.

El sistema de alerta desencadena una alarma si se produce una desviación sobre el valor de consigna de normal funcionamiento del sistema.

Dispositivo y procedimiento de control para la trazabilidad de vehículos refrigerados.

Séctor de la técnica La invención se encuadra en el sector técnico de los Sistemas Inteligentes de Transporte (Intelligent Transportation Systems - ITS) en aplicaciones logísticas de transportes refrigerados con productos refrigerados para la supervisión de la cadena de frío y otras variables como el contenido de humedad.

Dentro de los ITS las redes inalámbricas de sensores conocidas como Redes de Sensores Inalámbricos (Wireless Sensor Networks - WSN) son una tecnología prometedora.

Estado de la técnica Aunque para el sector agroalimentario sea una estrategia básica el monitorizar y controlar sus productos, existe una importante laguna en la fase de transporte. Para los productos agroalimentarios es fundamental garantizar la calidad, no sólo durante el procesado o transformación en fábrica, sino hasta alcanzar al consumidor final. Durante el transporte de los productos, los desajustes en el tiempo, la temperatura y la humedad pueden ocasionar daños y deterioros importantes en frutas y verduras, puesto que se disparan procesos fisiológicos relacionados con la senescencia y el desarrollo de podredumbres. Incluso pequeñas fluctuaciones de la temperatura pueden deteriorar inmediatamente las cualidades de los productos, y por ello, controlar esta última fase del proceso de distribución es crucial para garantizar la calidad de los alimentos.

En cuanto al transporte empleado, dejamos al margen la distribución aérea, que generalmente se utiliza para productos de alto valor y bajo volumen, para un tiempo de conservación corto. También la distribución marítima realizada en contenedores refrigerados que se estiban en la bodega de un buque. Por tanto nos centramos en el transporte por carretera de camiones con cabezas tractoras que portan los remolques refrigerados con frutas y hortalizas a destinos nacionales e internacionales.

En los orígenes, los datos de temperatura para evidenciar cualquier incidencia, se registraban en discos circulares de papel pautado que sincronizaban la velocidad de giro del disco completo con el periodo en días de duración del viaje. Con el avance tecnológico se emplearon los registradores de datos (data logger) que aumentaban la capacidad de registro de datos pero que había que descargar a posteriori con lo cual no eran eficaces a la hora de asociar una posible incidencia.

La norma UNE EN 12830 (2000) establece la normativa de los registradores de temperatura para el transporte, almacenamiento y distribución de alimentos refrigerados así como los ensayos, funcionamiento y su aptitud de uso, la medición tiene que ser factible dentro de la gama de -25 º C a +15 º C con una exactitud de ± 1 º C y una resolución ≤ 0.5 º C.

La norma ISO 10368 es el estándar para la transmisión por cable de datos de los sensores pero las diferentes compañías implicadas generan problemas de compatibilidad entre los componentes del sistema, por lo que es de esperar que sean sustituidos por procedimientos de transmisión inalámbrica en un futuro cercano.

Analizados los antecedentes de invenciones similares encontramos las siguientes patentes que hacen referencia al tema que nos ocupa.

La patente alemana DE 195 34 948 A1 de fecha 27/03/1997 define un sistema para la supervisión de contenedores, en el que se supervisa y controla el estado ambiental en los contenedores, con mercancías perecederas como frutas y verduras. El sistema prevé aparatos de supervisión de estado en los contenedores, que están en conexión con una central de supervisión a través de conexiones telefónicas, radio o vía satélite. El sistema dado a conocer hace posible, además, una protección contra robos, en el que se detecta la posición de un contenedor, por ejemplo, mediante procedimientos de localización vía satélite como el Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System - GPS) .

La patente con referencia nº WO 2007/110461 A1 de fecha 04/10/2007 consiste en módulos pasivos que identifican los paquetes y que son leidos por otros lectores de Identificación por Radio Frecuencia (Radio Frequency IDentification - RFID) que transmiten a su vez la información a una central de trazabilidad.

La patente ES2313363T3 de fecha 01/03/2009 se refiere a un procedimiento para la supervisión de un contenedor para el alojamiento de productos, en el que una o varias superficies del contenedor se proveen de un material eléctricamente conductor que sirve como medio sensor. La patente americana similar es Method for the securing and monitoring of containers and containers with securing and monitoring device de fecha 30/06/2011 y referencia US2011/0156910 A1. En ambas el elemento sensor lo desempeñan una o varias de las superficies del propio contenedor, que incorporan una serie de bandas conductoras que constatan los cambios de las propiedades físicas del contenedor. Esto implica una cierta dependencia del sistema con respecto al remolque, y con la presente invención se consigue la independencia funcional con un dispositivo fácilmente intercambiable.

La invención US7.986.238.B2 con fecha 26/07/2011 se basa en el control de barcos y vehículos cercanos a los puertos a partir de sensores que emiten las lecturas mediante RFID. Se obtiene tanto la posición de barcos como la información de los sensores (temperatura, humedad y presión) instalados en sus contenedores mediante RFID, realizándose esta monitorización en tiempo real para control general y robos. La información es enviada a un servidor mediante un enlace de radio de 433MHz a 10mW y a 3 km de distancia. En la presente invención el enlace de la red interna es ZigBee (protocolo de comunicación inalámbrica de bajo consumo) , mientras que la conexión externa es por el servicio general de paquetes vía radio (General Packet Radio Services - GPRS) con lo que la cobertura terrestre por carretera queda prácticamente asegurada en todo momento sin necesidad de recurrir a telefonía móvil vía satélite.

La patente alemana DE19534948A1 desarrolla su invención en contenedores de barco con atmosfera controlada con comunicaciones vía satélite. Con la presente invención se consigue atender las comunicaciones a media distancia y por medios terrestres con lo que resultan más asequibles las comunicaciones.

La presente invención, por tanto desarrolla un sistema integral que permite mediante una red interna la comunicación de los sensores de temperatura y humedad por una lado, y por otro las coordenadas para el seguimiento del vehículo. Todos estos datos son evacuados a un servidor exterior mediante un enlace telefónico para visualizarlos en una web dinámica en la que se supervisa espacialmente el recorrido y los atributos de la carga.

Descripción de la invención En el transporte de alimentos perecederos en contenedores refrigerados pueden acontecer una serie de incidencias voluntarias o involuntarias que afectan a los parámetros de temperatura y humedad consignados para su transporte, y que provocan pérdidas de calidad y mermas en el producto. En destino, dependiendo de la sensibilidad del producto, las consecuencias son un descuento de parte de la carga, o una clasificación en una categoría de calidad inferior, que se traducen en una reducción en el precio final pactado.

El control sobre los agentes de transporte permite asegurar la entrega de los alimentos perecederos dentro de los parámetros consignados favoreciendo la transparencia para las partes implicadas en la cadena de distribución: productores, transportistas y receptores finales de la mercancía.

Para ello, la presente invención se centra en desarrollar una red interna de sensores de temperatura y humedad multidistribuidos en el contenedor o remolque y que concentran la información en un módulo que aporta la localización gracias al Sistema Global de Navegación por Satélite (Global Navigation Satellite System - GNSS) y la transmite por telefonía hasta un servidor central desde donde puede ser consultada en tiempo real vía página Web.

La presente invención plantea un sistema flexible que permite instalar el número de sensores necesarios y que concentra en un único receptor toda la información de los emisores empleando la tecnología de radio frecuencia ZigBee. Así podemos transmitir los datos con el menor consumo energético y ahorrar en las baterías de los respectivos emisores.

La invención para la trazabilidad de vehículos refrigerados de alimentos perecederos, combina un sistema localización por GPS, con el sistema de monitorización de la temperatura y humedad instalado en el contenedor del remolque. Los datos son transmitidos por telefonía móvil GPRS a un servidor Web donde son procesados para...

1. Dispositivo de control para la trazabilidad de vehículos refrigerados caracterizado porque comprende sensores de temperatura y humedad relativa conectados a emisores (1) para caracterizar el ambiente de contenedores refrigerados de alimentos perecederos. Los emisores (1) a su vez se organizan en estrella mediante el protocolo Zigbee con el receptor (2) que además combina la citada información con localización GPS del vehículo. Todos estos datos son transferidos por telefonía móvil GPRS a un servidor Web donde son procesados para ofrecer la posición y atributos de la carga sobre una interface web con tiempos de actualización prefijados. El análisis de los datos en el módulo de alertas, permite disparar alarmas de correo electrónico y/o SMS siempre que se alcancen valores críticos fuera de los niveles de consigna.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la localización GPS del contenedor se realiza sobre el receptor (2) a partir de su módulo GPS.

3. Procedimiento de control de la trazabilidad de vehículos refrigerados según el dispositivo definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque:

- la señal física recogida por los sensores (3) es transformada en el módulo M1 a digital en forma de datos de temperatura y humedad relativa,

- los datos de temperatura y humedad relativas son enviados a través del módulo M2 por el protocolo ZigBee hasta la antena receptor (2) ,

-las coordenadas geográficas obtenidas por la antena GPS (15) que determina la ubicación del vehículo son añadidas a los datos de los sensores mediante el módulo M3,

- la información de estado obtenida por los sensores (3) , datos de tiempo, temperatura y humedad relativa, junto con la localización GPS, longitud y latitud son lanzados periódicamente por el módulo M4 por el protocolo GPRS hasta un servidor Web (4) .

4. Procedimiento de control de la trazabilidad de vehículos refrigerados según la reivindicación 3, caracterizado porque los datos que llegan al servidor Web se incorporan a una base de datos relacional para que el módulo M5 genere cada intervalo de tiempo dado, un fichero de seguimiento, que asocia a las posiciones los atributos de los sensores.

5. Procedimiento de control de la trazabilidad de vehículos refrigerados según las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado por un portal web de acceso restringido al usuario para la consulta del trayecto en los mapas así como gráficos y tablas de la evolución de estado de los sensores según se recoge en el módulo M6.

6. Procedimiento de control de la trazabilidad de vehículos refrigerados según las reivindicaciones 3-5, caracterizado porque los datos de la información de estado de los sensores recogidos en una tabla de la base de datos del servidor Web son comparados con valores de consigna, valorándose una desviación de un valor de referencia como alarma según se recoge en el módulo M7.