Transpondedor diseñado para su uso en una estructura metálica.

Un método para fabricar un transpondedor (14) destinado a ensamblarse sobre una estructura eléctricamente conductora distinta del transpondedor (14),

y para ensamblar el transpondedor (14) a la estructura eléctricamente conductora:

en el que se requiere que el transpondedor (14) opere, cuando el transpondedor (14) está ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, a una frecuencia (F1) nominal. comprendiendo el método:

• fabricar el transpondedor (14) para operar, cuando el transpondedor (14) no está ensamblado a una estructura eléctricamente conductora, a una frecuencia (F1+FS) desplazada que está desplazada de la frecuencia (F1) nominal a un desplazamiento (FS) de frecuencia que depende de una capacitancia parásita entre la estructura eléctricamente conductora y el transpondedor (14), cuando el transpondedor (14) está ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, con lo que, cuando el transpondedor (14) está ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, el transpondedor (14) opera a la frecuencia (F1) nominal requerida;

• realizar una incisión en la estructura eléctricamente conductora donde se pretende aplicar el transpondedor (14); y

• ensamblar el transpondedor (14) a la estructura eléctricamente conductora, sobre la incisión;

en el que el transpondedor (14) comprende una antena (35) y un circuito (47) resonante acoplado a la antena (35); y en el que fabricar el transpondedor (47) comprende: • fabricar el circuito (47) resonante para resonar, cuando el transpondedor (14) no está ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, a la frecuencia (F1+FS) desplazada; en el que la antena (35) tiene un número de espiras eléctricamente conductoras, sustancialmente completas, que están enrolladas en paralelo a un plano de antena; y en que ensamblar el transpondedor (14) a la estructura eléctricamente conductora comprende:

• ensamblar el transpondedor(14) a una pared de la estructura eléctricamente conductora de tal forma que el plano de antena es normalmente paralelo a la pared;

caracterizado por que dicha incisión es en forma de cruz.

Transpondedor diseñado para su uso en una estructura metálica Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a un transpondedor diseñado apropiadamente para su uso en una estructura metálica o, más en general, en una estructura eléctricamente conductora.

Estado de la técnica Establecer una instalación tecnológicamente avanzada, tal como un sistema de tierra, un submarino, etc., representa una inversión enorme por parte del propietario, quien, para proteger su inversión, a menudo solicita que el fabricante o empresa de instalación también proporcione un mantenimiento de alto nivel a largo plazo de la instalación. De hecho, es habitual que una instalación tecnológicamente avanzada continúe funcionando mucho después de su tiempo, por ejemplo incluso 40 años después de instalarse, gracias a la actualización tecnológica continua de la estructura de instalación original.

El mantenimiento de una instalación normalmente comprende:

reparaciones; suministro de piezas de recambio; programación y actualización de instalación personalizada; ejecución de la instalación;

formación de técnicos de instalación; integración con los procedimientos de mantenimiento o equipo existente del propietario.

El mantenimiento implica trabajar en colaboración con técnicos de instalación, lo que significa diseñar, junto con técnicos de instalación, procesos apropiados para maximizar la eficacia y un servicio rápido, y

realizar un seguimiento del trabajo llevado a cabo y el equipo instalado, de modo que la configuración exacta de la instalación se conozca en todo momento. En otras palabras, el fabricante o la empresa de instalación debe mantener un control completo sobre la cadena de mantenimiento, en el sentido de saber exactamente la configuración de la instalación y la disponibilidad de piezas de recambio y material de mantenimiento.

Una red informática es una ayuda definitiva e indispensable para todos los aspectos del trabajo de mantenimiento, construyendo y manteniendo un banco de datos centralizado que constituye un inventario de piezas y unidades elementales (LRU -~Unidad sustituible lógica") de las que está compuesta la instalación. Sin embargo, un banco de datos centralizado sólo es eficaz en la medida que los datos en el mismo sean correctos, actualizados y fiables.

Las piezas y unidades elementales de una instalación se identifican usando diversos sistemas de identificación, uno de los más económicos de los cuales se basa en el uso de códigos de barras. Más especifica mente, se asigna un código de barras inequivoco a cada pieza y cada unidad elemental en la instalación, y se imprime normalmente en una etiqueta aplicada a la pieza de instalación o unidad elemental respectiva.

Sin embargo, un sistema de código de barras no es la mejor solución o la más eficaz para los problemas anteriores, por los siguientes motivos principales:

el enorme número de referencias implicadas, y la naturaleza compleja, variable, y, con mucha frecuencia, única de las unidades elementales asociadas con las referencias; por tanto un sistema de código de barras requiere producir y aplicar continuamente diferentes etiquetas, e impresoras apropiadas, aumentando así los costes de ejecución (etiquetas, cintas, mantenimiento) . en entornos no industriales, la lectura de etiquetas de código de barras es intencionada, y por tanto se realiza manualmente por el operario en un terminal portátil; la lectura de código de barras remota sólo es posible usando sistemas altamente complejos (lectores múltiples o robotizados) ; los códigos de barras se leen de manera secuencial (de uno en uno) , de modo que los inventarios requieren más tiempo; un código de barras no tiene memoria, siendo la única información la lectura de código, que se decodifica accediendo al banco de dalas; y para cambiarse, una etiqueta de código de barras debe sustituirse físicamente.

Los inconvenientes del sistema de código de barras pueden eliminarse usando un sistema de RFid ("identificación por radiofrecuencia~) conocido, que se basa en el uso de etiquetas de radiofrecuencia conocidas como "transpondedores de etiqueta~ o, de manera más sencilla, "transpondedores", que se aplican a unidades elementales respectivas para su identificación.

Tal como se muestra en la figura 1, un transpondedor 101 comprende normalmente un microchip 102 que tiene una memoria electrónica (no mostrada) ; y una antena 103 normalmente miniaturizada. En su uso real, el transpondedor 101 se excita, a través de la antena 103, mediante el campo electromagnético generado por un dispositivo 104 de lectura/escritura de RFid externo (fijo o portátil) , con el que dialoga por radio, y al que devuelve el código de identificación y/o cualquier otra información memorizada en microchip 102. El dispositivo 104 de lectura/escritura de RFid externo puede conectarse normalmente a un dispositivo 105 de ordenador para recoger el código de identificación y/o cualquier otra información memorizada.

El transpondedor 101 también comprende un condensador (no mostrado) , en cuyo caso el transpondedor 101 es pasivo, o una pequeña batería (no mostrada) , en cuyo caso el transpondedor 101 es activo. El transpondedor 101 también puede ser regrabable, para una programación remota con datos adicionales, o para una reprogramación completa con una nueva "identidad~.

La figura 2 muestra unos cuantos ejemplos de transpon dedo res 101 de diferentes tamaños, que dependen de requisitos de rendimiento, y del tamaño de las unidades elementales a las que se aplican.

La tecnología de RFid facilita resolver casi todos los inconvenientes de códigos de barras, porque cada transpondedor:

identifica una pieza o unidad elemental respectiva de la instalación con un código inequívoco memorizado en su microchip, y puede adquirir y memorizar datos adicionales y hacerlos disponibles sustancialmente en tiempo real; tiene la forma y tamaño deseados, y puede cubrirse con material apropiado para el tipo de operación implicada; puede usarse de nuevo, en producción o logística, para realizar un número infinito de operaciones de lectura/escritura; a diferencia de etiquetas de código de barras, puede usarse en cualquier entorno, es decir, en presencia de tierra, agua, detergentes, pintura. disolventes químicos, y a alta temperatura; puede leerse incluso cuando está oculto, en condiciones inaccesibles, sin intervención manual y sin supervisión; se recomienda cuando se "realiza un seguimiento" de la pieza de instalación o componente respectivo mediante datos adicionales, y por tanto implica memorizar y/o leer datos relacionados con, por ejemplo, progreso de trabajo, trabajo de mantenimiento llevado a cabo, seguimiento, autenticación o rastreo de producto (prevención de imitación: no puede fotocopiarse) ; e impide robos, con la provisión de umbrales de seguridad apropiados.

A pesar de todo esto, se obstaculiza el trabajo de inventario, y los datos de inventario se desactualizan por una gran cantidad de cambios de configuración de instalación que son difíciles de rastrear. Los datos de inventario desactualizados, en particular, pueden atribuirse al tipo de instalación y al trabajo de mantenimiento llevado a cabo, por ejemplo:

instalación remola que no puede moverse por motivos de seguridad o servicio ininterrumpido; reparaciones y cambios de configuración de emergencia; cambios de configuración realizados por operarios de la instalación sin informar al departamento de servicios; instalación inaccesible, por ejemplo situada en áreas militares o reservadas.

Además, el sistema de identificación de RFid se ve afectado por el ruido de lectura de transpondedor (particularmente en el caso de transpondedores pasivos) provocado por varias situaciones, en las que el componente magnético del campo electromagnético generado por el dispositivo de lectura/escritura de RFid se distorsiona o atenúa hasta el punto de reducir drásticamente la energía absorbida por la antena de transpondedor. Más especifica mente, la lectura de transpondedor se ve perturbada por:

reflexión del campo electromagnético en paredes metálicas o paredes compuestas por malerial eléctricamente conductor en la proximidad del transpondedor (efecto de ~eco~) ; distorsión de las lineas de flujo del campo electromagnético, provocada por la presencia de metal o material eléctricamente conductor en la proximidad del transpondedor; la presencia de fluidos polares (tales como agua destilada) que absorben el componente magnético; y capacitancias parásitas introducidas por paredes metálicas de piezas o unidades elementales de instalación, en las que se monta el transpondedor.

La presencia... [Seguir leyendo]

, . Un método para fabricar un transpondedor (14) destinado a ensamblarse sobre una estructura

eléctricamente conductora distinta deltranspondedor (14) , y para ensamblar el transpondedor (14)

5 a la estructura eléctricamente conductora:

en el que se requiere que el transpondedor (14) opere, cuando el transpondedor (14) está

ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, a una frecuencia (F1) nominal.

comprendiendo el método:

10 • fabricar el transpondedor (14) para operar, cuando el transpondedor (14) no está ensamblado

a una estructura eléctricamente conductora, a una frecuencia (F 1+FS) desplazada que está

desplazada de la frecuencia (F1) nominal a un desplazamiento (FS) de frecuencia que depende

de una capacitancia parásita entre la estructura eléctricamente conductora y el transpondedor

(14) , cuando el transpondedor (14) está ensamblado a la estructura eléctricamente conductora,

15 con lo que, cuando el transpondedor (14) está ensamblado a la estructura eléctricamente

conductora, el transpondedor (14) opera a la frecuencia (F 1) nominal requerida;

• realizar una incisión en la estructura eléctricamente conductora donde se pretende aplicar el

transpondedor (14) ; y

• ensamblar el transpondedor (14) a la estructura eléctricamente conductora, sobre la incisión;

20

en el que el transpondedor (14) comprende una antena (35) y un circuito (47) resonante acoplado

a la antena (35) ; y en el que fabricar el transpondedor (47) comprende:

• fabricar el circuito (47) resonante para resonar, cuando el transpondedor (14) no está

25 ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, a la frecuencia (F1+FS) desplazada;

en el que la antena (35) tiene un número de espiras eléctricamente conductoras, sustancialmente

completas, que están enrolladas en paralelo a un plano de antena; y en que ensamblar el

transpondedor (14) a la estructura eléctricamente conductora comprende:

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ensamblar el transpondedor (14) a una pared de la estructura eléctricamente conductora de

tal forma que el plano de antena es normalmente paralelo a la pared;

caracterizado por que dicha incisión es en forma de cruz.

35

2. Un conjunto que comprende:

una estructura eléctricamente conductora; y

un transpondedor (14) ensamblado a la estructura eléctricamente conductora y que se

requiere que opere, cuando el transpondedor (14) está ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, a una frecuencia (F1) nominal;

en el que la estructura eléctricamente conductora comprende una incisión; el transpondedor (14) está ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, sobre la incisión, y el transpondedor (14) se fabrica para operar, cuando el transpondedor (14) no está

ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, a una frecuencia (F1 +FS) desplazada que está desplazada respecto a la frecuencia (F1) nominal a un desplazamiento (FS) de frecuencia que depende de una capacitancia parásita entre la estructura eléctricamente conductora y el transpondedor (14) , cuando el transpondedor (14) está ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, con lo cual, cuando el transpondedor

(14) está ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, el transpondedor (14) opera a la frecuencia (F1) nominal requerida;

en el que el transpondedor (14) comprende una antena (35) y un circuito (47) resonante acoplado a la antena (35) y fabricado para resonar, cuando el transpondedor (14) no está ensamblado a la estructura eléctricamente conductora, a una frecuencia igual a la frecuencia (F1) nominal más el desplazamiento (FS) de frecuencia; en el que la antena (35) tiene un número de espiras eléctricamente conductoras, sustancialmente completas, que están enrolladas en paralelo a un plano de antena; yen el que el transpondedor (14) está ensamblado a una pared de la estructura eléctricamente conductora de tal forma que el plano de antena es normalmente paralelo a la pared; caracterizado por que la incisión es en forma de cruz.