ES2240059T3 - Procedimiento de deteccion de objetos portatiles y sistema de aplicacion del mismo. - Google Patents
Procedimiento de deteccion de objetos portatiles y sistema de aplicacion del mismo.Info
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Abstract
Procedimiento de detección de objetos portátiles a partir de una red de N antenas, pilotada por un órgano de gestión centralizado, principalmente caracterizado por comprender las siguientes etapas: - emisión por el órgano de gestión de seña les simultáneas hacia todas las antenas, - recepción por dicho órgano de una señal resultante que incluye señales respuesta de las antenas que han detectado un objeto portátil; - selección sucesiva de cada objeto detectado a partir de dicha señal resultante, según unas secuencia preestablecida.
Description
Procedimiento de detección de objetos portátiles
y sistema de aplicación del mismo.
El invento concierne un procedimiento de
detección de objetos portátiles a partir de una red de N antenas y
de un sistema de detección que pone en aplicación dicho
procedimiento.
En el resto del documento se entiende por antena
la propia antena, pero asimismo la electrónica de
emisión-recepción de las señales asociada a dicha
antena.
Se entiende por objeto portátil todo soporte de
información de tipo tarjeta con chip provisto de una antena, o de
todo tipo de etiqueta electrónica.
Generalmente las antenas se ponen en red cuando
debe centralizarse el órgano de gestión encargado de una toma de
decisión. Esto es el caso por ejemplo cuando se intenta hacer un
control de acceso físico para un inmueble de habitación, o un
control de acceso en el caso de un edificio público. También sucede
cuando redesea poder conservar el rastro de un objeto en una base
de datos.
La puesta en red de las antenas permite duplicar
la inteligencia en el sistema y hace posible disminuir los costes
de la instalación. Así pues, para este fin se utilizará un sistema
de gestión que comprende un órgano para la gestión centralizada de
la red.
Este tipo de organización conlleva sus
dificultades. En efecto, la centralización de la inteligencia del
sistema genera problemas ligados esencialmente al modo de
funcionamiento del órgano de gestión.
Actualmente la puesta en red de N antenas está
regida por un algoritmo de escrutación que selecciona sucesivamente
las antenas para verificar la presencia de un objeto portátil. El
primordial inconveniente de esta solución es que se selecciona una
antena incluso si no se le presenta ningún objeto portátil. Por
consiguiente, esto engendra una pérdida de tiempo proporcional al
número de antenas de la red e impide que el órgano de gestión pueda
dedicarse a otras tareas.
En caso de que una antena hubiera detectado
varios objetos portátiles, el órgano de gestión rige esta situación
mediante un algoritmo de anticolisión con objeto de seleccionar los
objetos portátiles que hubiese detectado esta antena, unos tras
otros.
Cuando el órgano ha terminado de comunicar con
los objetos portátiles por mediación de esta antena y cuando ha
solucionado los fenómenos de colisión en dicha antena, pasa a otra
antena.
De este modo, si tenemos en cuanta una red de 60
antenas por ejemplo, el tiempo mínimo que permite detectar un
objeto portátil delante de una antena es de 25 milisegundos, cada
antena es interrogada cada 1,6 segundos (64x25 milisegundos).
En caso de que este sistema fuese utilizado en
control de acceso, un usuario debe esperar hasta 1,6 segundos antes
de obtener una respuesta del sistema de detección.
La centralización del órgano de gestión genera
por consiguiente problemas, principalmente los problemas enumerados
a continuación:
- -
- un aumento de la complejidad del sistema debido a la gestión de escrutación;
- -
- el tiempo de reacción alargado por la estructuración de las antenas;
- -
- la compleja instalación, puesto que el órgano de gestión debe conocer la configuración de la red;
- -
- las antenas son interrogadas, incluso si no se haya presente ningún objeto;
- -
- el número de antena del sistema está limitada por el tiempo de escrutación.
El presente invento tiene como objeto solucionar
estos problemas.
El primer objeto del invento consiste en un
procedimiento de dirección de objetos portátiles que permite
administrar un número importante de antenas de manera transparente
para el órgano de gestión.
Según el invento, el órgano de gestión debe,
además, estar provisto de un medio de selección sucesiva de cada
objeto portátil detectado por las antenas, este medio está
constituido preferentemente por un algoritmo de anticolisión que en
sí mismo puede ser clásico.
El invento, tiene más particularmente como objeto
un procedimiento de detección de objetos portátiles a partir de
una red de N antenas, pilotada por un órgano de gestión
centralizado, principalmente caracterizado por comprender las
siguientes etapas:
- -
- emisión por el órgano de gestión de señales simultáneas hacia todas las antenas,
- -
- recepción por dicho órgano de una señal resultante que incluye señales respuesta de las antenas que han detectado un objeto portátil;
- -
- selección sucesiva de cada objeto detectado a partir de dicha señal resultante, según unas secuencia preestablecida.
Según otra característica, la selección sucesiva
de cada objeto se realiza mediante la puesta en obra de un
algoritmo de anticolisión.
Según una variante, la recepción de la señal
resultante del órgano de gestión se obtiene por recepción de las
señales respuesta de las antenas respectivamente en el punto de
entrada del órgano reservado a cada antena y suma de dichas
señales.
Según otra variante, la recepción de una señal
resultante del órgano de gestión se obtiene por recepción de dicha
señal resultante en un punto de entrada del órgano reservado al
conjunto de las antenas de la red.
Según una variante, la recepción de la señal
resultante comprende una etapa de identificación del origen de las
señales respuesta que forman dicha señal resultante.
La identificación de una señal respuesta
comprende una etapa de memorización de la identificación de la
antena correspondiente conocida por el punto de entrada en el que
se recibe la señal respuesta.
En una variante, la memorización consiste en
colocar una báscula en un estado lógico y en desactivarla cuando el
órgano ha entrado en comunicación con el objeto portátil detectado
por la antena correspondiente.
En otra variante, la identificación de una señal
respuesta comprende una etapa de concatenación de la identificación
de la antena en la señal respuesta emitido por la antena.
Otro objeto del presente invento consiste en un
sistema de detección de objetos portátiles que comprenden una red
de N antenas asociada a medios de emisión-recepción
y un órgano de gestión centralizado, principalmente caracterizado
porque:
el órgano de gestión comprende:
- -
- medios de emisión-recepción vinculados a los medios de emisión-recepción de las antenas,
- -
- los medios de emisión del órgano de gestión están en condiciones de emitir señales simultáneamente hacia todas las antenas,
- -
- y los medios de recepción de dicho órgano están en condiciones de recibir las señales respuesta de las antenas que han detectado un objeto portátil, en forma de señales distintas para cada antena o de una señal resultante, según el tipo de enlace establecido entre los medios de emisión-recepción del órgano de gestión y las antenas, y
- -
- medios para seleccionar sucesivamente cada objeto portátil detectado según una secuencia preestablecida.
Los medios para seleccionar sucesivamente cada
objeto portátil detectado según una secuencia preestablecida
comprenden un algoritmo de anticolisión.
Según un modo de realización, los medios de
emisión-recepción del órgano de gestión y los
medios de emisión-recepción de las antenas están
unidas en punto a punto mediante enlaces de tipo transmisión
serie.
Según otro modo de realización, los medios de
emisión-recepción del órgano de gestión comprenden
un punto de entrada unido a todas las antenas mediante un enlace de
tipo transmisión serie.
En el caso del primer modo de realización, el
órgano de gestión comprende un discriminador de antena.
Otras particularidades y ventajas del invento
aparecerán claramente cuando se lea la descripción que se hace a
continuación respecto a los dibujos en los que:
- la figura 1, representa el esquema de principio
del invento,
- la figura 2, representa un esquema de principio
según una variante del invento,
- la figura 3, representa un primer modo de
realización del invento,
- la figura 4, representa un segundo modo de
realización del invento, y
- la figura 5, representa un tercer modo de
realización del invento.
Según el procedimiento del invento, el órgano de
gestión OG está en condiciones de enviar simultáneamente a todas
las antenas las señales que el emite y, recibir el conjunto de las
respuestas de dichas antenas en forma de una señal resultante
S.
De este modo, el órgano de gestión OG percibe el
conjunto de las antenas como una sola entidad así como lo simboliza
esta figura 1.
El órgano de gestión OG está igualmente en
condiciones de seleccionar sucesivamente los objetos portátiles
detectados por dichas antenas para comunicar con ellos (función que
lleva la referencia COM), esta selección se hace según una
secuencia preestablecida.
Para que resulte más práctico, la selección
sucesiva la realizará un algoritmo de anticolisión AL, y esto
cualquiera que fuera.
El algoritmo de anticolisión AL permite detectar
un objeto portátil entre Q presentados en N antenas.
Existen numerosos algoritmos de anticolisión que
permiten efectuar una selección según una secuencia preestablecida.
Esta secuencia puede regir, por ejemplo, un grado de prioridad, es
decir, que permitirá en ese caso establecer la comunicación con el
objeto portátil que se presentará a la antena más prioritaria entre
las N antenas que hubieran detectado un objeto portátil.
El algoritmo puede permitir igualmente la
comunicación entre el órgano de gestión y un objeto portátil en
función de un número de orden dado de manera arbitraria a las
antenas y definido por la configuración del sistema.
La figura 2 ilustra una variante del
procedimiento según el invento.
En esta variante, se prevé que cada antena de A1
a AN es susceptible de detectar uno o varios objetos. Esta variante
no modifica en nada el principio del invento. Además, se prevé que
el enlace entre las antenas y el órgano de gestión sea de tipo punto
por punto, como así lo veremos más detalladamente en la figura
3.
Con este fin el órgano de gestión realiza una
suma de las señales entrantes de manera a ver el conjunto de la red
de antenas como una sola entidad. Este órgano recibe el conjunto de
las respuestas Si, S2 a SN de las antenas que hayan detectado la
presencia de uno o varios objetos portátiles cada una y forma una
señal resultante S. El algoritmo de anticolisión permitirá al órgano
regir la llegada simultánea de las respuestas de la red de
antenas.
La ventaja del invento radica en que la noción de
escrutación del estado de la técnica desaparece completamente.
Por esta razón, el tiempo requerido para
establecer la comunicación con un objeto portátil presentado
delante de una antena cualesquiera ya no depende más del número de
antenas presentes en la red, sino únicamente del número de objetos
portátiles presentados simultáneamente y del resultado del algoritmo
de anticolisión.
Otra ventaja consecuente de este invento
concierne la posibilidad de regir las prioridades. La noción de
prioridad es válida tanto para la selección de una antena como para
la del objeto portátil.
Por último, esta solución no impone la
multiplicación del número de órganos de gestión para garantizar los
resultados de un sistema de detección en red de antenas.
Pasamos a describir ahora tres modos de
realización que corresponden a sistemas de puesta en aplicación con
configuraciones diferentes y susceptibles de responder a
aplicaciones que pueden ser diferentes.
El primer modo de realización se representa en la
figura 3.
En este modo, tenemos un sistema en enlace con la
red de antenas en punto por punto. El enlace puede ser un enlace
RS485 o RS422 o RS232 u otro.
El sistema de gestión TG comprende por decir así,
el órgano de gestión OG provisto de la inteligencia que permite
tratar y analizar las informaciones recibidas de los objetos
portátiles. El órgano de gestión interroga simultáneamente a todas
las antenas de la red para detectar la presencia de un objeto
portátil. Esto se simboliza por el conjunto de las señales E
emitidas en las salidas O1-ON por el dispositivo de
emisión-recepción ER1 del sistema de gestión
TG.
Las respuestas recibidas de la red de antenas se
simbolizan por las señales R procedentes de los circuitos de
emisión-recepción ER2 de la red de antenas y que
llegan a las entradas I1-IN.
Evidentemente, cada antena tiene su propio
circuito de emisión-recepción, aunque esto se
represente aquí de manera esquemática en forma de un bloque, este
bloque ilustra el equipo completo de la red de antenas.
Cuando un objeto portátil A o B se encuentra en
cualquiera de las antenas, la información llega hasta el órgano de
gestión vía un dispositivo D de discriminación de antenas que
recibe el conjunto de las señales respuestas de dichas antenas por
los puntos de entrada D1 a DN.
El papel de este dispositivo D consiste en
colectar este conjunto de informaciones resultantes de las antenas
y de transmitir una señal resultante S al órgano de gestión
permitiéndole de conocer su origen.
En el ejemplo ilustrado en esta figura 3 la
antena A2 ha detectado un objeto portátil B que ha sido
seleccionado por el algoritmo de anticolisión AL.
De forma práctica, el dispositivo de
discriminación de antena D comprende una lógica cableada que
comprende por ejemplo un conjunto de básculas RS y un dispositivo
adicionador AD. Una báscula RS se atribuye a cada antena de la
red.
Si como respuesta a la emisión simultánea de las
señales hacia la red de antenas, varias antenas envían una señal de
retorno de detección de objetos portátiles, las básculas RS
afectadas a dichas antenas se ponen en 1, lo que permite
identificar el origen de la señal de retorno, es decir la antena
que ha emitido la señal.
El discriminador D permite por consiguiente dar
el número de identificación de la antena al órgano de gestión que
entrará en comunicación con el objeto portátil detectado por dicha
antena.
El órgano de gestión entrará en comunicación con
un objeto portátil seleccionado y pondrá a 0 el estado de la
báscula RS correspondiente a la antena que haya detectado este
objeto portátil.
Este modo de realización está adaptado
particularmente a aplicaciones tales como el control de acceso en
un inmueble que comprende puertas de entrada que deben controlarse
y regirse y, la gestión de los derechos atribuidos a los diferentes
individuos que entran en este inmueble. En efecto, este modo de
realización permite regir las prioridades según las puertas de
entrada y los derechos atribuidos a las personas que entran.
Pasamos a describir ahora el segundo modo de
realización ilustrado por el esquema de la figura 4.
En este modo de realización el enlace entre
órgano de gestión y la red de antenas se realizar por ejemplo
mediante un bus I2C. El equipo emisión-recepción
ER1 es de tipo colector abierto para superponer todas las señales
respuesta S1-N1 que llegan al punto de entrada I
del sistema de gestión TG.
El órgano de gestión OG está provisto igualmente
de un algoritmo de anticolisión AL y de una inteligencia que
permite tratar y analizar las informaciones recibidas de los
objetos portátiles.
Al igual que en el caso precedente, el órgano de
gestión permite interrogar simultáneamente a todas las antenas de
la red a partir de su punto de salida O, para detectar la presencia
de un objeto portátil.
Este modo de realización permite igualmente
identificar las antenas de la red.
Otra diferencia con respecto al modo de
realización que acabamos de descubrir a propósito de la figura 3,
es que la identificación de la antena se realiza mediante una
lógica L, clásica de por sí, colocada en cada antena.
En el caso de este segundo modo de realización,
el algoritmo de anticolisión se pone en aplicación por el órgano de
gestión en cuanto recibe en su puerto de entrada una señal de
retorno recibida por el sistema emisión-recepción
ER1.
El equipo ER1 permite en este caso suministrar la
señal resultante S al órgano de gestión.
En efecto, según las tecnologías de los equipos
se puede tener un solo puerto de entrada I a nivel del órgano de
gestión vinculado por un enlace de tipo transmisión serie al
conjunto de las antenas de la red.
Este enlace se realizará por ejemplo por un bus
I2C. La tecnología de los equipos es una tecnología de colector
abierto, que permite la adición de todas las señales respuestas
transmitidas.
De este modo, cuando se detecta un objeto
portátil en cualquiera de las antenas, la información llega
directamente hasta el órgano de gestión.
El órgano de gestión podrá conocer el origen de
la información, puesto que cada antena y más particularmente, la
lógica L que cada antena conlleva, permite concatenar la
información de identificación de dichas antenas a los mensajes
emitidos como respuesta a las señales emitidas por el órgano de
gestión.
Para que sirva de ejemplo, ilustrado por esta
figura 4, la antena AN ha detectado un objeto portátil A que ha
sido seleccionado por el algoritmo de anticolisión AL para entrar
en comunicación con dicho objeto portátil.
Este segundo modo de realización cubre las mismas
aplicaciones que le modo de realización representado por la figura
3.
Un tercer modo de realización se ilustra mediante
el esquema de la figura 5.
En este modo de realización disponemos del mismo
tipo de enlace entre el órgano de gestión y la red de antena, es
decir, un enlace de tipo transmisión paralela con por ejemplo un
bus I2C. El equipo emisión-recepción ER1 del órgano
de gestión tiene una tecnología de tipo colector abierto que
permite la adición de señales respuesta recibidos en la entrada I
de manera a suministrar una señal resultante S al mismo órgano de
gestión.
El órgano de gestión contiene el algoritmo
anticolisión y la inteligencia que permite tratar y analizar las
informaciones recibidas de los objetos portátiles. Del mismo modo
que en los modos de realización descritos anteriormente, este
órgano interroga simultáneamente a todas las antenas de la red para
detectar la presencia de un objeto portátil.
Este modo de realización está adaptado
particularmente al caso en el que no fuera necesario conocer el
origen de la información de las señales reci-
bidas.
bidas.
Se aplica particularmente en los ámbitos de las
aplicaciones, tales como el peaje de autopista, los pórticos
antirrobo, el fechador (máquina para fichar), aparcamiento y el
recuento de objetos, etc.
En el ejemplo que se ilustra en esta figura 5, se
puede ver como el algoritmo anticolisión AL ha seleccionado un
objeto portátil B en una de las antenas de la red.
Como acabamos de verlo, la gestión propuesta por
el invento no recurre a la escrutación y presenta las siguientes
ventajas:
- -
- el tiempo de respuesta del sistema a la presentación de un objeto es independiente del número de antenas,
- -
- La complejidad del órgano de gestión es independiente al número de antenas,
- -
- puede utilizarse cualquier tipo de algoritmo anticolisión para la puesta en aplicación de este procedimiento,
- -
- el órgano de gestión no necesita conocer el número de antenas instaladas en la red,
- -
- se puede suprimir totalmente la inteligencia de las antenas.
El invento se aplica a todo tipo de objetos
portátiles sin contacto de tipo ISO14443-A e
ISO14443-B, tags (etiqueta electrónica), que
funciona con frecuencias de 13,56 MHz o 125 kHz.
Claims (13)
1. Procedimiento de detección de objetos
portátiles a partir de una red de N antenas, pilotada por un órgano
de gestión centralizado, principalmente caracterizado por
comprender las siguientes etapas:
- -
- emisión por el órgano de gestión de señales simultáneas hacia todas las antenas,
- -
- recepción por dicho órgano de una señal resultante que incluye señales respuesta de las antenas que han detectado un objeto portátil;
- -
- selección sucesiva de cada objeto detectado a partir de dicha señal resultante, según unas secuencia preestablecida.
2. Procedimiento de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque la selección sucesiva
de cada objeto se realiza por la puesta en aplicación de un
algoritmo de anticolisión.
3. Procedimiento de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque la recepción de la
señal resultante por el órgano de gestión se obtiene por recepción
de las señales respuesta de las antenas respectivamente en el punto
de entrada del órgano reservado a cada antena y suma de dichas
señales.
4. Procedimiento de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque la recepción de una
señal resultante por el órgano de gestión se obtiene por recepción
de dicha señal resultante en un punto de entrada del órgano
reservado al conjunto de las antenas de la red.
5. Procedimiento de detección según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
recepción de la señal resultante comprende una etapa de
identificación del origen de las señales respuesta que forman dicha
señal resultante.
6. Procedimiento de detección según las
reivindicaciones 3 y 5 caracterizado porque la identificación
de una señal respuesta comprende una etapa de memorización de la
identificación de la antena correspondiente conocida por el punto
de entrada en la que se recibe la señal respuesta.
7. Procedimiento de detección según la
reivindicación 6, caracterizado porque la memorización
consiste en colocar una báscula en un estado lógico y en
desactivarla cuando el órgano ha entrado en comunicación con el
objeto portátil detectado por la antena correspondiente.
8. Procedimiento de detección según las
reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque la
identificación de una señal respuesta comprende una etapa de
concatenación de la identificación de la antena en la señal
respuesta emitida por la antena.
9. Sistema de detección de objetos portátiles que
comprenden una red de N antenas asociada a medios de
emisión-recepción y un órgano de gestión
centralizado, principalmente caracterizado porque:
el órgano de gestión (OG) comprende:
- -
- medios de emisión-recepción (ER1) vinculados a los medios de emisión-recepción de las antenas,
- -
- los medios de emisión del órgano de gestión están en condiciones de emitir señales simultáneamente hacia todas las antenas,
- -
- y los medios de recepción de dicho órgano están en condiciones de recibir las señales respuesta de las antenas que han detectado un objeto portátil, en forma de señales distintas para cada antena o de una señal resultante, según el tipo de enlace establecido entre los medios de emisión-recepción del órgano de gestión y las antenas, y
- -
- medios para seleccionar (AL) sucesivamente cada objeto portátil detectado según una secuencia preestablecida.
10. Sistema de detección según la reivindicación
9, caracterizado porque los medios para seleccionar
sucesivamente cada objeto portátil detectado según una secuencia
preestablecida comprenden un algoritmo de anticolisión.
11. Sistema de detección según la reivindicación
9 o 10, caracterizado porque los medios de
emisión-recepción del órgano de gestión y los
medios de emisión-recepción de las antenas están
unidas en punto a punto (I1-IN) mediante enlaces de
tipo transmisión serie.
12. Sistema de detección según la reivindicación
9 o 10, caracterizado porque los medios de
emisión-recepción del órgano de gestión comprenden
un punto de entrada (I) unido a todas las antenas mediante un
enlace de tipo transmisión serie.
13. Sistema de detección según la reivindicación
11, caracterizado porque el órgano de gestión comprende un
discriminador de antena (D).
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| FR9901521 | 1999-02-09 | ||
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|---|---|
| ES2240059T3 true ES2240059T3 (es) | 2005-10-16 |
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ID=9541794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00902697T Expired - Lifetime ES2240059T3 (es) | 1999-02-09 | 2000-01-31 | Procedimiento de deteccion de objetos portatiles y sistema de aplicacion del mismo. |
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| EP (1) | EP1153369B1 (es) |
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