ES2554990A1 - Etiqueta inalámbrica de desactivación controlada, método de fabricación y método y sistema para el uso de dicha etiqueta - Google Patents
Etiqueta inalámbrica de desactivación controlada, método de fabricación y método y sistema para el uso de dicha etiqueta Download PDFInfo
- Publication number
- ES2554990A1 ES2554990A1 ES201430952A ES201430952A ES2554990A1 ES 2554990 A1 ES2554990 A1 ES 2554990A1 ES 201430952 A ES201430952 A ES 201430952A ES 201430952 A ES201430952 A ES 201430952A ES 2554990 A1 ES2554990 A1 ES 2554990A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- antenna
- frequency
- label
- wireless
- radio frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Etiqueta inalámbrica de desactivación controlada, método de fabricación y método y sistema para el uso de dicha etiqueta. La presente invención propone una etiqueta desactivable cuya respuesta puede ser anulada o modificada mediante cierta acción externa sobre la misma, un método de fabricación y un método y sistema para su uso. La etiqueta actuaría como una etiqueta pasiva normal en las condiciones habituales de funcionamiento y, al someterla a ciertos agentes físicos o químicos, se imposibilita de forma reversible o irreversible su funcionamiento. Se puede usar en determinadas aplicaciones prácticas donde es importante que la etiqueta esté siempre activa (por ejemplo, para poder comprobar su correcto funcionamiento) y pueda ser desactivada a voluntad.
Description
5
10
15
20
25
30
35
DESCRIPCION
Etiqueta inalambrica de desactivacion controlada, metodo de fabricacion y metodo y sistema para el uso de dicha etiqueta
CAMPO TECNICO DE LA INVENCION
La presente invencion se refiere al campo de las etiquetas inalambricas (por ejemplo etiquetas RFID o NFC) y mas concretamente, a una etiqueta inalambrica que permite controlar su funcionamiento, a un metodo de fabricacion de la misma y a un metodo y sistema para su uso.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Las etiquetas inalambricas son unos dispositivos de comunicacion por radio utilizados principalmente para la identificacion de objetos a los que van incorporadas (ya sea porque van sujetas al objeto por cualquier medio, adheridas, encapsuladas dentro del objeto o en general, unidas al objeto por cualquier medio) . Este uso proviene de su desarrollo inicial como sustituto "avanzado” de los codigos de barras. Estas etiquetas pueden ser por ejemplo, etiquetas RFID (un acronimo de Radio Frequency IDentification, Identificacion por Radiofrecuencia), de tecnologia NFC (un acronimo de Near Field Communication, Comunicacion de Campo Cercano) o cualquier otra clase que sean capaces de establecer una comunicacion inalambrica.
Con estas etiquetas se pretende disponer de un sistema de almacenamiento y recuperacion de datos (por ejemplo, numeros de serie e identificacion o cualquier otro tipo de informacion util acerca del producto que la lleva) que funcione a distancia, en entornos adversos y sin contacto visual directo. Un equipo de comunicacion (normalmente llamado lector) se puede comunicar con la etiqueta incorporada a un producto y recuperar informacion sobre dicho producto, por ejemplo algun tipo de identificacion del mismo. Los dispositivos lectores (o simplemente "lectores”) son dispositivos espedficos que se pueden comunicar con la etiqueta inalambrica permitiendo la lectura (y a veces la escritura) de los datos almacenados en dicha etiqueta. Dichos lectores pueden ser dispositivos electronicos de uso general (PCs, tablets, laptops, smartphones...) en los que se ha descargado una aplicacion espedfica que permite la comunicacion y la lectura/escritura con la etiqueta inalambrica.
5
10
15
20
25
30
35
Como ventajas adicionales, este tipo de etiquetas permite identificar un producto unico, no solo una categoria como los codigos de barras. Generalmente, tambien puede ser ^da y reescrita en multiples ocasiones lo que facilita las labores logisticas.
En los ultimos anos, estos dispositivos han ido ampliando sus aplicaciones incluyendo nuevas opciones como la localizacion en interiores (Sistemas de Localizacion en Tiempo Real, del ingles, Real Time Location Systems, RTLS) o la captacion de datos mediante la incorporacion de sensores. Esta tendencia se ha visto limitada por la variedad de opciones disponibles en diferentes frecuencias, asi como la existencia de multiples protocolos propietarios que dificultan la compatibilidad entre etiquetas y lectores procedentes de diferentes fabricantes. Las frecuencias utilizadas por estos sistemas de etiquetas RFID, pueden ser por ejemplo, las siguientes:
• Bajas frecuencias (LF, entre 125 y 134 kHz o entre 140 y 148,5 kHz)
• Altas frecuencia (HF, alrededor de 13-14 MHz)
• Muy altas frecuencia (UHF, 860 y 960 MHz)
• Microondas (superior a 2.45 GHz)
Estas clasificaciones de frecuencias pueden cambiar segun los paises y legislaciones por lo que se incluyen aqu solo a trtulo de ejemplo.
Cada frecuencia tiene diferentes caracteristicas en cuanto a alcance e interaction con su entorno y por eso son adecuadas para diferentes aplicaciones. Como criterio general, la elevation de la frecuencia de trabajo lleva asociado un aumento tanto la distancia de lectura como la cantidad de information trasmitida. Las etiquetas con baja frecuencia requieren menor potencia y no son adecuadas para trabajar cerca de obstaculos como materiales metalicos o liquidos ya que la senal de lectura generalmente no excede los 30-90 centimetros a traves del aire (esto es solo un ejemplo ya que la distancia alcanzada dependera de muchos factores, entre otros, la potencia que se utilice y de la tecnologia lectora) y dichos objetos puede provocar una fuerte absorcion de la misma. Las etiquetas de alta frecuencia trabajan mejor junto a objetos metalicos y pueden ser leidas a mas de un metro de distancia, pero requieren mayor potencia. Los dispositivos a muy altas frecuencias ofrecen un radio de lectura aun mayor y permiten una gran velocidad de transmision de datos aunque la senal no puede pasar facilmente a traves de determinados materiales.
5
10
15
20
25
30
35
Algunos ejemplos de distancias de alcance mmimas recogidas en diferentes normas tecnicas son las siguientes:
• EM4100 a frecuencias de 125KHz: de 1 a 100cm.
• Mifare (ISO 14443) o iCode (ISO 15693) en el rango de los 13,56 MHz (HF): de 1 a 15cm.
• ISO18000 utilizando senales UHF (868 MHz): hasta 10 metros.
Todos estos valores son exigencias mmimas que intentan garantizar el funcionamiento correcto en un entorno real. Sin embargo, se han realizado numerosos experimentos que han determinado que es posible realizar lecturas y/o escrituras a distancia muy superiores si se aumentan las dimensiones de la antena receptora y/o la potencia de emision. En general, la potencia de la senal recibida por una etiqueta RFID debe superar los 50 ^iW para permitir su activacion y el envm de una respuesta. Estos valores estan en constante revision por el desarrollo de nuevos circuitos de muy bajo consumo que reducen dicho nivel.
Una norma basica para definir las especificaciones de estas etiquetas es la ISO/IEC 18000, “Information technology - Radio frequency”. Esta norma esta dividida en varias partes entre las que destacan 18000-2, que se aplica a pequenos dispositivos y cortas distancias de lectura, utilizando frecuencias menores a 135 kHz (LF); 18000-3, referida a frecuencias de 13,56 MHz y se aplica a productos, brazaletes, contenedores y, en general, se considera la frecuencia de uso mas general; 18000-4, que detalla el uso de la frecuencia de 2,45GHz (Microondas); 18000-6, que se utiliza en aplicaciones a larga distancia como transporte y logistica. Se utilizan frecuencias entre 860 MHz y 960 MHz; 18000-7, tambien utilizada en transporte y logistica pero con frecuencias inferiores a 433 MHz.
Hay otras normas importantes que recogen los requisitos en este campo (como la ISO/IEC 15961 y 15962 dedicadas a la gestion de los datos o las normas ISO 17363, ISO 17364, ISO 17365, ISO 17366 e ISO 17367). Y multitud de empresas que han realizado desarrollos propietarios. Dado que los dispositivos a cada frecuencia tienen un comportamiento diferente, es preciso determinar la aplicacion antes de poder escoger que diseno de etiqueta RFID es el mas adecuado y a que frecuencia debe operar. Por ejemplo, las etiquetas de muy alta frecuencia (UHF) no son recomendables para aplicaciones en seres humanos, porque son muy sensibles a la presencia de agua, tambien la incluida en un ser humano, ya que puede absorber una fraccion importante de la senal emitida.
5
10
15
20
25
30
35
Segun su fuente de energia, las etiquetas RFID, pueden clasificarse en 3 tipos: pasivas, semiactivas o activas. Las etiquetas pasivas no tienen ninguna fuente de alimentacion interna y obtienen la potencia necesaria para activar sus circuitos de la senal enviada por un dispositivo lector y que es recibida y transformada en una corriente electrica en la antena. De acuerdo con las normas ISO, las etiquetas de baja frecuencia (LF, del ingles Low Frequency) y de alta frecuencia (HF, del ingles High Frequency) solo pueden ser pasivas mientras que las etiquetas de muy alta frecuencia (UHF, del ingles Ultra High Frequency) y microondas pueden ser tambien semiactivas o activas. Las etiquetas pasivas, que son las que se utilizaran principalmente en la presente invencion proyecto, se componen de muy pocos elementos. Estos serian: un circuito integrado (IC) que contiene cierta information almacenada (numero de serie, caracteristicas del producto...), la antena encargada de las comunicaciones y la carcasa protectora. En una version simplificada de este diseno (que se muestra en la figura 1), denominada "inlay”, la antena (12) se imprime (eg. en espiral) sobre un soporte y el chip o circuito integrado (11) esta pegado o unido al mismo. Esta variante permite una manipulation mas sencilla.
Las etiquetas, y sus antenas, pueden construirse con muy diversas formas y dimensiones dependiendo de los destinos previstos para la misma. Es posible encontrar etiquetas planas de forma redonda, rectangular (como la de la figura 1) o con disenos fractales y etiquetas flexibles que pueden aplicarse sobre tubos o envases cilmdricos, o doblarse sobre otros objetos. Como consecuencia, cada etiqueta sera diferente en su respuesta a un lector dado ya que el tamano de la etiqueta, y sus cambios de forma, afectan a la reception de la senal del lector. Por lo tanto, la configuration del conjunto etiqueta / lector puede requerir algunos ajustes para cada aplicacion. En las etiquetas pasivas, la antena tiene que ser disenada de forma que sea capaz de cumplir dos funciones, captar energia para alimentar su circuito integrado y emitir una senal de respuesta al lector. Esto limita tanto el alcance como la capacidad del proceso y almacenamiento del circuito integrado. Aunque existen multiples variantes, el rango habitual de utilization de una etiqueta pasiva en un entorno industrial puede llegar hasta los 6 metros. Las etiquetas RFID de tipo activo tienen una fuente interna que se utiliza para alimentar su circuito integrado y generar la senal de salida. Esto permite que dispongan de un mayor alcance y mayor capacidad de almacenar datos que las etiquetas pasivas. En la actualidad, las etiquetas activas mas pequenas son aproximadamente del tamano de una moneda y su alcance puede llegar hasta los 10 metros con una duration de bateria de hasta 10 anos. A cambio su coste es muy superior al de una etiqueta pasiva (entre 30 y 100 veces).
5
10
15
20
25
30
35
El esquema presentado anteriormente para las etiquetas RFID es el mas simple, pero hay muchas tecnologias interesantes mas avanzadas dentro del campo RFID. Entre ellas, cabe destacar las etiquetas tipo SAW (acronimo de Surface Acoustic Wave, Onda Acustica de Superficie). Su mecanismo de funcionamiento es muy sencillo. Una antena con un diseno especial denominada IDT (acronimo de Interdigital Transducer, Transductor interdigital) convierte la pequena corriente electrica generada al recibir la senal del lector, en una onda de presion que se desplaza por un sustrato piezoelectrico hasta alcanzar otra antena que reemite una senal modificada. Este diseno basico puede ser modificado utilizando uno o varios reflectores para devolver la onda de presion hasta la antena original que reemite la senal. Generalmente las antenas estan fabricadas en aluminio mientras que el material piezoelectrico puede ser cuarzo, niobato de litio (LiNbO3) o tantalato de litio (LiTaO3).
Las etiquetas tipo SAW presentan varias cualidades interesantes. En primer lugar, la senal de respuesta esta retrasada en el tiempo ya que la onda avanza a la velocidad del sonido en el material piezoelectrico, velocidad muy inferior a la velocidad de cualquier senal electromagnetica. Esto permite diferenciar con mayor sencillez la senal procedente de la etiqueta frente a ruidos procedentes de rebotes de la senal original del lector.
En segundo lugar, es posible influir en la propagation de la onda de presion en el material utilizando diversas capas de recubrimiento o modificando su estructura fisica. Esto permite el desarrollo de multitud de sensores pasivos muy precisos y de pequeno tamano. Por ejemplo, se han fabricado dispositivos de este tipo que permiten la medicion simultanea de temperatura, humedad y campo magnetico con un solo sensor de dimensiones reducidas (10mmx10mmx2mm) y que puede funcionar sin bateria o por otras fuentes de energia diferentes de la propia senal de interrogation del lector. Por ultimo, la sencillez y resistencia de su diseno permiten emplearlo en entornos fuertemente agresivos donde la electronica de otros sensores mas complejos fallarian. Se han desarrollado sensores de temperatura tipo SAW con un rango de funcionamiento entre 20°C y 200°C y una precision del 1% del rango de escala. A cambio de estas ventajas, las etiquetas SAW no suelen incluir circuitos complejos, ni almacenan datos como los codigos de identification incluidos en la mayoria de las etiquetas RFID.
Las principales limitaciones de utilization de las etiquetas pasivas vienen dadas por su caracteristica mas significativa, la ausencia de una fuente de alimentation interna que permita su funcionamiento independiente. Por lo tanto, su correcta alimentacion (y por tanto su funcionamiento) depende totalmente de la potencia de la fuente emisora de la senal
5
10
15
20
25
30
35
(lector) y de la distancia entre ambas. En el entorno actual, la potencia de las senales que pueden emitirse esta fuertemente regulada. Esta potencia depende de la legislation de cada pa^s y de la frecuencia concreta. Este factor marca un primer limite que ha sido recogido en las normas utilizadas para definir las etiquetas RFID. Como ejemplo, las etiquetas pasivas de mayor alcance que cumplen con la norma ISO 18.000 y emiten la banda UHF pueden ser leidos y reescritas en distancias de hasta 10 metros que se reducen a 5-6 metros en entornos con obstaculos y/o ruido electromagnetico.
Pero para definir con precision este alcance, es preciso entrar en detalle en el funcionamiento de las etiquetas. Existen dos limites importantes pero diferentes que deben ser considerados. En primer lugar, la etiqueta pasiva debe recibir suficiente energia para garantizar el funcionamiento de la electronica que lleva incorporada. Este limite depende de las caracteristicas de circuito electronico utilizado pero es relativamente alto, especialmente cuando se desea sobreescribir algun dato. El segundo limite es la energia necesaria para enviar una respuesta al dispositivo lector. Este limite es mucho mas bajo y depende de la sensibilidad del receptor que generalmente es alta, ya que dado que el numero de lectores es mucho mas bajo que el de etiquetas, se utilizan dispositivos de alta sensibilidad y mayor precio. En un ejemplo practico, el limite de alcance asociado a la energia necesaria para la operation del circuito puede ser de unos 6 metros, muy inferior al definido por la sensibilidad del receptor que seria de unos 36 metros (esto es solo un ejemplo, para ilustrar la diferencia entre ambos limites, ya que el alcance real en cada caso depende de muchos factores como la tecnologia usada en la etiqueta y en el dispositivo lector); aunque las nuevas tecnologias estan reduciendo constantemente los requisitos energeticos de los circuitos utilizados en las etiquetas RFID pasivas. Mientras estas soluciones mas eficientes se generalizan, se han extendido otras mas sencillas de implementar como las denominadas etiquetas semi-activas en las que se utiliza una pequena bateria para alimentar el circuito integrado pero no la antena. Esto permite aumentar el alcance de forma muy significa pero tambien eleva los costes hasta acercarlos a los costes de las etiquetas activas. Tambien es posible disenar etiquetas que funcionen de forma pasiva cuando la senal sea suficientemente intensa pero utilicen la bateria cuando no la energia no es suficiente. En ultimo lugar, es posible utilizar sistema de acumulacion de energia (power harvesting) que permite ampliar el rango de utilization de una etiqueta RFID siempre que su uso no sea muy frecuente. Pero estos avances no son muy utilizados debido a su alto precio.
5
10
15
20
25
30
35
En la actualidad se esta desarrollando otro tipo de lectores que resuelven las limitaciones en distancia (para suministrar suficiente energia para la etiqueta) anteriormente mencionadas, mediante el uso de sistemas biestaticos. Es decir, separando en dos elementos diferentes el circuito receptor y el circuito emisor encargado de activar (alimentar) las etiquetas es posible incrementar notablemente la distancia a la cual puede ser detectadas. Sin embargo, esta solucion no es sencilla ya que implica la deteccion de senales debiles, recibidas a traves de multiples trayectorias y que deben identificarse con claridad en ambientes que suelen ser altamente ruidosos. En este ambito, destaca muy especialmente el equipamiento producido por la empresa norteamericana Mojix que se basa en la utilizacion de “excitadores” locales, es decir pequenos emisores capaces de proporcionar suficiente energia para activar una etiqueta y uno o varios detectores centralizados de muy alta sensibilidad capaces de leer la senal de respuesta a distancias de hasta 60 metros (llegando a los 182 metros en los desarrollos mas recientes). Estos detectores utilizan algoritmos avanzados de procesado de senal para eliminar los problemas de interferencia, multiples caminos de retorno o cambios debidos al movimiento de la fuente que podria perjudicar la recepcion de la senal.
El alto coste de las etiquetas RFID de tipo activo ha ralentizado enormemente su aplicacion, por lo que las mas usadas en la actualidad son las de tipo pasivo. Precisamente, intentando aprovechar las grandes ventajas, por costo y simplicidad, de las etiquetas pasivas se han desarrollado diversos modelos de etiquetas “de valor anadido” donde se intenta esquivar las limitaciones de energia de las mismas por diversos medios (como se ha explicado anteriormente con las etiquetas tipo SAW). Otra lmea de trabajo es el ensayo de nuevas geometrias para etiquetas RFID “clasicas” o el uso de nuevas tecnicas de instalacion para las mismas. En el primer caso, puede citarse la utilizacion de etiquetas divididas en dos partes como sensores de desplazamiento, en la segunda, la instalacion de dos etiquetas con diferente encapsulamiento cuya comparacion permite utilizarlas como sensores pasivos de humedad dentro de estructuras.
Otra de las lmeas de trabajo para nuevas aplicaciones de las etiquetas pasivas son las etiquetas pasivas cuyo funcionamiento puede ser controlado por el usuario, por ejemplo, mediante presion. Para ello se usa un material de conductividad variable situado dentro del circuito de la etiqueta, de manera, que para que la etiqueta funcione, el usuario debe presionar la misma. Sin embargo, esto hace que sea imposible saber si una etiqueta esta presente o ha sido danada ya que no emitiria ninguna respuesta hasta ser presionada.
5
10
15
20
25
30
35
Estos disenos estan indicados para aplicaciones como son la lectura de una etiqueta RFID de un pasaporte o tarjeta de pago. Su modo de funcionamiento no permite distinguir entre la ausencia de respuesta porque el usuario no esta actuando sobre ella y la simple ausencia o dano del dispositivo.
Existen determinadas aplicaciones donde este sistema de funcionamiento no es el mas adecuado. Por ejemplo, aplicaciones dentro del ambito hospitalario, en entornos de manejo de sustancias peligrosas o en otros muchos campos, que no encajan bien con el mecanismo de funcionamiento anteriormente descrito ya que en estos ambitos es muy importante detectar un mal funcionamiento del dispositivo o una ausencia del mismo de un area determinada.
Por lo tanto, existe la necesidad de unas etiquetas inalambricas controlables que resuelvan los problemas de diseno, costes y funcionamiento anteriormente expuestos de manera simple y eficaz. Estas y otras ventajas de la invencion seran aparentes a la luz de la description detallada de la misma.
SUMARIO DE LA INVENCION
El objetivo de la presente invencion es el de desarrollar una etiqueta desactivable que se usa en determinadas aplicaciones donde una desactivacion controlada es fundamental. Se trata de una etiqueta cuya antena es “cortocircuitada” al someterla a ciertos agentes fisicos o quimicos (por ejemplo, al aplicar presion sobre la misma o al producirse un cambio de temperatura). De esta forma, la etiqueta actuaria como una etiqueta pasiva normal en las condiciones habituales de funcionamiento. Sin embargo, al cambiar las condiciones fisicas o quimicas (al someterla a ciertos agentes fisicos o quimicos, por ejemplo aplicar presion sobre la misma) se altera sustancialmente la geometria del circuito electrico de la antena, imposibilitando su funcionamiento de forma reversible o irreversible. Por ejemplo, como resultado de esta alteration de la geometria de la antena, la etiqueta veria muy reducida o eliminada la cantidad de energia recibida desde el lector lo que haria que no funcionara el circuito electronico asociado ya que la potencia recibida seria inferior a la necesaria para activa el circuito de la etiqueta.
En un primer aspecto, la presente invencion propone una etiqueta inalambrica que comprende:
5
10
15
20
25
30
35
- una antena;
- al menos una capa de material de conductividad electrica variable en contacto directo con la antena y que cubre al menos parcialmente la antena, siendo dicho material aislante en ausencia de una accion externa determinada sobre el mismo y conductor cuando se produce dicha accion externa determinada sobre el mismo;
donde, en ausencia de dicha accion externa determinada, la antena es capaz de captar senales de radiofrecuencia procedentes de un dispositivo a una determinada primera frecuencia y de emitir senales de radiofrecuencia hacia el dispositivo a dicha determinada primera frecuencia y donde, cuando se produce dicha accion externa determinada, la antena no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de dicho dispositivo a dicha determinada primera frecuencia ni enviar senales de radiofrecuencia al dispositivo a dicha determinada primera frecuencia.
Dicha etiqueta inalambrica es una etiqueta de tipo de identification por radiofrecuencia, RFID, o de tipo comunicacion de campo cercano NFC o cualquier otro tipo de antena inalambrica.
El material de conductividad electrica variable (tambien llamado de resistencia variable o de resistencia electrica variable) puede ser un material piezorresistivo.
El material de conductividad electrica variable puede ser un material de tipo Compuesto de Tunel Cuantico, QTC.
Dicho material de conductividad electrica variable puede estar cubierto por una capa de material aislante.
El material de conductividad electrica variable puede ser consistir en una matriz de un polimero flexible que contiene en su seno microparticulas metalicas.
Dicha accion externa puede ser es accion de un agente fisico o quimico sobre la etiqueta, como una presion sobre la etiqueta aplicada por un usuario, un cambio brusco de temperatura, sobrepasar o descender de una determinada temperatura, la accion de una determinada sustancia quimica sobre la etiqueta...
Por ejemplo, la accion externa puede ser una presion aplicada sobre el dispositivo y dicho
5
10
15
20
25
30
35
material puede ser un material de conductividad variable por presion que en ausencia de presion es aislante y al sufrir presion se hace conductor cortocircuitando la parte de la antena con la que esta en contacto.
La capa de material de resistencia variable puede estar dispuesta de varias formas, siempre que se consiga que cuando se produce dicha accion externa determinada, la antena no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de dicho dispositivo a dicha determinada primera frecuencia ni enviar senales de radiofrecuencia al dispositivo a dicha determinada primera frecuencia. Aunque segun sea la disposition se pueden conseguir distintos efectos.
Por ejemplo, la antena puede estar formada por varias espiras de material conductor y la capa de material de conductividad variable puede estar en contacto con al menos dos de las espiras y cuando se produce dicha accion externa determinada, la al menos una pieza de material de conductividad variable cortocircuita las espiras con las que esta en contacto, modificando por tanto, las caracteristicas geometricas de la antena por lo que no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de o emitir senales de radiofrecuencia a dicho dispositivo a dicha primera frecuencia. Es decir, la etiqueta deja de funcionar de la manera habitual.
La capa de material de conductividad variable puede estar en contacto con todas las espiras de la antena. En ese caso, cuando se produce dicha accion externa determinada, se cortocircuitan todas las espiras de la antena por lo que no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de o emitir senales de radiofrecuencia a ninguna frecuencia. Es decir, la etiqueta deja de funcionar.
La capa de material de conductividad variable puede no estar en contacto con todas las espiras de la antena y cuando se produce dicha accion externa determinada, se cortocircuitan algunas de las espiras de la antena y otras quedan sin cortocircuitar. Esto cambia la geometna de la antena totalmente, cambiando normalmente las frecuencias de las senales que dicha antena puede captar y emitir de la primera frecuencia a una segunda frecuencia.
En una realization, cuando se produce dicha accion externa determinada, la antena es capaz de captar senales de radiofrecuencia a una segunda frecuencia y emitir senales de radiofrecuencia a dicha segunda frecuencia. Esto ocurre por ejemplo, cuando la antena esta
5
10
15
20
25
30
35
dividida en 2 partes (en 2 sub-antenas) y la capa de material de conductividad variable solo esta en contacto con una de las partes, de manera que cuando se produce dicha accion externa determinada dicha parte que esta en contacto con la capa de material queda cortocircuitada (es decir, una de las 2 sub-antenas deja de funcionar correctamente) y la antena es capaz captar y emitir senales de radiofrecuencia a la segunda frecuencia usando la parte de la antena que no esta en contacto con la capa de material de conductividad variable.
Estas 2 sub-antenas pueden tener sus extremos conectados por una capa de material de resistencia variable de forma que, cuando se produce dicha accion externa, se modifica el recorrido de paso de los electrones por dichas antenas y, con ello, la frecuencia de respuesta de la etiqueta inalambrica.
En una realizacion, la antena a partir de la senal recibida del dispositivo genera energia que permite el funcionamiento de la etiqueta inalambrica (es decir, es una etiqueta pasiva).
El dispositivo que emite y recibe senales de la etiqueta puede ser un dispositivo lector de etiquetas inalambricas. Cuando se produce la accion externa, el material es capaz de reducir de forma significativa su resistencia (se vuelve conductor), modificando el movimiento de los electrones en la antena e impidiendo la lectura/escritura de datos normal cuando es expuesta a un agente fisico o quimico adecuado.
La capa de material de conductividad variable puede ser continua o estar dividida en al menos 2 porciones distintas sin contacto entre ellas que cubren distintas partes de la antena, cada una de las porciones en contacto directo con dichas distintas partes de la antena.
Segun el material que se emplee, el efecto puede ser irreversible o reversible. Es decir, puede que tras producirse dicha accion externa determinada una vez, la antena no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de dicho dispositivo a dicha determinada primera frecuencia ni enviar senales de radiofrecuencia al dispositivo a dicha determinada primera frecuencia, aunque dicha accion externa deje de producirse (efecto irreversible) o que pueda ser capaz de captar y enviar senales a dicha primera frecuencia una vez que dicha accion externa deje de producirse.
En un segundo aspecto la presente invencion propone un metodo de fabrication de una
5
10
15
20
25
30
35
etiqueta inalambrica, donde dicho metodo comprende:
- proveer en la etiqueta una antena capaz de captar y emitir senales de radiofrecuencia;
- depositar al menos una capa de material de conductividad electrica variable en contacto directo con la antena y que cubre al menos parcialmente la antena, siendo dicho material aislante en ausencia de una accion externa determinada sobre el mismo y conductor cuando se produce dicha accion externa determinada sobre el mismo;
donde, la capa de material de conductividad electrica variable se deposita de manera que en ausencia de dicha accion externa determinada, la antena es capaz de captar senales de radiofrecuencia procedentes de un dispositivo a una determinada primera frecuencia y de emitir senales de radiofrecuencia hacia el dispositivo a dicha determinada primera frecuencia y, cuando se produce dicha accion externa determinada, la antena no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de dicho dispositivo a dicha determinada primera frecuencia ni enviar senales de radiofrecuencia al dispositivo a dicha determinada primera frecuencia.
En un tercer aspecto la presente invencion propone un sistema para la activacion de funciones asociadas a etiquetas inalambricas, dicho sistema comprende:
- cualquiera de las etiquetas inalambricas descritas anteriormente, donde la etiqueta tambien comprende medios para procesar una senal de radiofrecuencia recibida a traves de la antena a dicha primera frecuencia, y como respuesta a dicha senal recibida, generar y transmitir a traves de la antena, una senal de respuesta a un dispositivo lector a dicha primera frecuencia;
- el dispositivo lector de etiquetas inalambricas que comprende:
- medios para enviar periodicamente senales de radiofrecuencia a dicha primera frecuencia a la etiqueta inalambrica,
- medios para recibir senales de respuesta de dicha etiqueta inalambrica a dichas senales emitidas periodicamente y
- medios para, cuando no recibe senal de respuesta de dicha etiqueta inalambrica a una senal emitida y tras un cierto intervalo de tiempo, vuelve a recibir respuesta de dicha etiqueta inalambrica a otra senal emitida, activar una determinada funcion asociada a la etiqueta inalambrica.
En un cuarto aspecto la presente invencion propone un metodo de activacion de una funcion asociada a una etiqueta inalambrica, dicha etiqueta comprende una antena y una capa de
5
10
15
20
25
30
35
material de conductividad electrica variable en contacto directo con la antena que cubre al menos parcialmente la antena, siendo dicho material aislante en ausencia de una accion externa determinada y conductor cuando se produce dicha accion externa determinada y donde el metodo comprende los siguientes pasos:
- un dispositivo lector de etiquetas inalambricas envia una primera senal de radiofrecuencia a dicha primera frecuencia;
- la etiqueta inalambrica recibe a traves de la antena dicha senal de radiofrecuencia, procesa la senal recibida y como respuesta a dicha senal recibida, transmite a traves de la antena, una senal de respuesta al dispositivo lector a dicha primera frecuencia;
- el dispositivo lector recibe la senal de la etiqueta y marca la etiqueta como detectada;
- realizar la accion externa sobre el material de conductividad variable y como consecuencia, la antena no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de dicho dispositivo a dicha determinada primera frecuencia ni enviar senales de radiofrecuencia a dicha determinada primera frecuencia;
- el dispositivo lector de etiquetas inalambricas envia una segunda senal de radiofrecuencia a dicha primera frecuencia;
- cuando pasa un periodo de tiempo sin que el lector reciba senal de respuesta de la etiqueta a dicha segunda senal de radiofrecuencia, el dispositivo lector marca la etiqueta como no detectada;
- se deja de realizar la accion externa sobre el material de conductividad variable y como consecuencia, la antena es capaz de captar senales de radiofrecuencia de dicho dispositivo a dicha determinada primera frecuencia y enviar senales de radiofrecuencia a dicha determinada primera frecuencia;
- el dispositivo lector de etiquetas inalambricas envia una tercera senal de radiofrecuencia a dicha primera frecuencia;
- la etiqueta inalambrica recibe a traves de la antena dicha tercera senal de radiofrecuencia, procesa la senal recibida y como respuesta a dicha senal recibida, transmite a traves de la antena, una senal de respuesta al dispositivo lector a dicha primera frecuencia;
- el dispositivo lector recibe la senal de respuesta de la etiqueta a dicha tercera senal de radiofrecuencia, marca la etiqueta como detectada otra vez y activa la funcion asociada a dicha etiqueta.
Dicha funcion asociada a la etiqueta puede ser por ejemplo una senal de alarma, activar un determinado dispositivo, realizar una determinada accion en un sistema, enviar una senal de
5
10
15
20
25
30
35
aviso de que se ha producido un evento determinado...
Finalmente, se presenta un programa de ordenador que comprende instrucciones ejecutables por ordenador para implementar el metodo descrito, al ejecutarse en un ordenador, un procesador digital de la senal, un circuito integrado espedfico de la aplicacion, un microprocesador, un microcontrolador o cualquier otra forma de hardware programable. Dichas instrucciones pueden estar almacenadas en un medio de almacenamiento de datos digitales.
Para un entendimiento mas completo de estos y otros aspectos de la invention, sus objetos y ventajas, puede tenerse referencia a la siguiente memoria descriptiva y a los dibujos adjuntos.
DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Para complementar la description que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracteristicas de la invencion, de acuerdo con unos ejemplos preferentes de realizaciones practicas de la misma, se acompana como parte integrante de esta descripcion un juego de dibujos en donde, con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La Figura 1 muestra el diseno basico de una etiqueta RFID pasiva de acuerdo a una realization del estado de la tecnica.
La Figura 2 muestra de manera esquematica la estructura de capas de una etiqueta inalambrica de acuerdo a una realizacion de la invencion.
La Figura 3 muestra de manera esquematica el diseno de una etiqueta de acuerdo a una realizacion de la presente invencion.
La Figura 4 muestra de manera esquematica el diseno de una etiqueta de acuerdo a una realizacion de la presente invencion.
La Figura 5 muestra de manera esquematica el diseno de una etiqueta de acuerdo a una realizacion de la presente invencion.
5
10
15
20
25
30
35
La Figura 6 muestra de manera esquematica el diseno de una etiqueta de acuerdo a una realizacion de la presente invencion.
La Figura 7 muestra de manera esquematica la estructura de capas de una etiqueta inalambrica de acuerdo a una realizacion del estado de la tecnica (en concreto, una etiqueta NXP NTAG 203_25R).
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
La presente invencion propone una etiqueta desactivable cuya respuesta puede ser anulada o modificada por ejemplo, mediante la aplicacion de una presion moderada u otros agentes fisicos o qdmicos. La etiqueta actua de manera habitual cuando en condiciones normales (por ejemplo, el usuario no aplica presion sobre la etiqueta). Al alterar las condiciones fisicas (e. al aplicar presion) se altera sustancialmente la geometria del circuito electrico de la antena, imposibilitando su correcto funcionamiento. Para ello, se aplica una fina capa de material de conductividad variable sobre la antena. Esta capa es aislante, con una resistencia de varios mega-ohmios [MQ], en condiciones normales pero pasa a ser conductora al reducir su resistencia a unos pocos ohmios tras aplicarse una presion moderada o si se usa otro tipo de materiales, la resistencia se reduce cuando se producen otras alteraciones de las condiciones fisicas o qdmicas de la misma, por ejemplo, cuando la temperatura disminuye de un determinado umbral o sobrepasa otro determinado umbral de temperatura o cuando se expone a un determinado agente quimico.
Se trata de un nuevo diseno para un dispositivo de muy bajo coste que puede ser empleado como interruptor, dispositivo de localization, envio de senales o sensor para aplicaciones espedficas u otros muchos usos.
La etiqueta sobre la que se aplica esta capa de material puede ser una etiqueta RFID, NFC o cualquier otro tipo de etiqueta inalambrica.
Este material de conductividad variable puede ser por ejemplo un material de tipo QTC (acronimo de Quantum Tunnelling Composite, Compuesto de Tunel Cuantico) o cualquier otro tipo de materias de conductividad variable. Los materiales de tipo QTC son materiales polimericos con propiedades electricas muy inusuales asi, en ausencia de presion, este material se comporta como un aislante casi perfecto (con una resistividad cercana a los 107
5
10
15
20
25
30
35
ohmios por cm) y al aplicarse presion, este material comienza a reducir esta resistividad y con un nivel moderado de presion puede lograrse una resistividad de unos pocos ohmnios por cm. Como otros materiales polimericos conductores, sus caracteristicas estan basadas en la incorporation de un relleno conductor a la matriz polimerica, este relleno puede ser desde carbono en diferentes formas (grafito, nanotubes, etc.) a metales como tiquel, cobre, plata, aluminio o hierro, por ejemplo.
En una realization particular, se utiliza un material con particulas de mquel incrustadas dentro de una matriz del polimero, que suele ser silicona. Las particulas metalicas tienen unas dimensiones que varian entre 1 y 10 micrometros y estan conformadas incluyendo unas «puntas afiladas» en su contorno. Se incorporan a la matriz en una proportion que varia desde 1 a 4 hasta 1 a 6 en peso. Este material se describe por ejemplo en el documento "Metal-polymer composite with nanostructured filler particles and amplified physical properties” de Bloor D, Graham A, Williams EJ y Laughlin PJ, Lussey D; Appl Phys Lett. 2006;88(10):102103.
El mecanismo de funcionamiento del material QTC esta basado tanto en la composition como en la forma de las particulas. Las crestas afiladas que rodean su contorno actuan de forma similar a las puntas afiladas utilizadas en los microscopios de efecto tunel. El campo electrico en las mismas es extremadamente alto lo que favorece la conduction electrica mediante un efecto tunel del tipo Fowler-Nordheim. Es importante destacar que las particulas metalicas nunca entran en contacto directo ya que permanecen recubiertas de la matriz polimerica en todo momento. Esto hace que se recupere un alto nivel de resistencia electrica en cuanto disminuye la presion. El efecto es altamente reproducible. Muestras de este material han sido sometidas a ciclos de un millon de compresiones manteniendo sus niveles de resistividad con y sin presion. El unico requisito es mantener la corriente a nivel reducido para evitar danos permanentes en el material.
Por ejemplo en una muestra tipica de 20x20x1 mm3 de un material de este tipo (en este ejemplo concreto, basado en silicona y con un 20% en peso de microparticulas de niquel), se observa que la resistencia de la muestra sin comprimir es similar a la resistencia teorica del material compuesto original que se situa alrededor de 1012 ohmios. Aplicando presion, la resistencia puede disminuir hasta solo 1-10 ohmios lo que implica una reduction de 12 ordenes de magnitud. La resistencia varia de forma exponencial entre un rango del 10 al 21% de compresion y, al aumentar la deformation, la resistencia comienza a disminuir de
5
10
15
20
25
30
35
forma mas lenta. Este mecanismo permite utilizar el material como «interruptor» accionado por presion. Es importante destacar que la resistencia depende del porcentaje de variacion en volumen del material y no de la presion ejercida. Debido a esto, es posible ajustar la fuerza necesaria para lograr una buena conductividad modificando el grosor de la pieza de material QTC utilizada.
Las caracteristicas de un material QTC permiten utilizarlo en diversos disenos para circuitos electricos o electronicos. Existen aplicaciones donde este material se incorpora dentro de un circuito para abrir y cerrar el paso de la corriente. Estos disenos se han propuesto para diversos elementos como teclados, tejidos o incluso etiquetas RFID. Sin embargo, utilizar un material normalmente aislante como parte del circuito de una etiqueta RFID pasiva impediria su funcionamiento en condiciones normales. Seria imposible saber si una etiqueta esta presente o ha sido danada ya que no emitiria ninguna respuesta hasta ser presionada. Estos disenos estan indicados para aplicaciones diferentes como son la lectura de una etiqueta RFID de un pasaporte o tarjeta de pago. Su modo de funcionamiento no permite distinguir entre la ausencia de respuesta y la simple ausencia del dispositivo lo que no es problema para las aplicaciones de seguridad para las que esta pensado.
Existen determinadas aplicaciones donde este sistema de funcionamiento no es el mas adecuado. Por ejemplo, las habituales dentro del ambito hospitalario que no encajan bien con el mecanismo de funcionamiento anteriormente descrito. La etiqueta propuesta en la presente invencion se basa en un diseno diferente que permite aprovechar mejor las caracteristicas del material y permite su uso en este tipo de aplicaciones.
En la presente invencion, en lugar de colocar el material dentro del circuito de la antena, se propone situarlo sobre la antena de la etiqueta inalambrica y en contacto directo con la misma. Mediante la colocacion de una capa de material QTC sobre dicha antena se pretende modificar las caracteristicas de la misma cuando el material QTC es presionado (y su resistencia disminuye drasticamente) provocando la desintonizacion de la misma (llamado en ingles, "Tag detuning”) y una reduccion de la ganancia que bloquee de forma selectiva su funcionamiento.
En las etiquetas inalambricas del tipo RFID o NFC por ejemplo, que se usan habitualmente, el diseno de las antenas suele consistir en una espiral plana con un numero variable de vueltas realizadas (ver figura 1), por ejemplo, en cobre o aluminio (aunque otro tipo de
5
10
15
20
25
30
35
materiales es posible). En la figura 2, se muestra de manera esquematica la estructura de capas de una etiqueta inalambrica de acuerdo a una realizacion de la invencion. En la parte inferior se situan las espiras de material conductor (21) que conforma la antena de la etiqueta. Entre 2 espiras del material conductor de la antena, se situa una capa del material de resistencia variable (por ejemplo, material QTC) (22). Encima del material de resistencia variable se puede situar una capa de aislante (23) para proteger el material de resistencia variable.
En una realizacion alternativa, entre el material QTC y el aislante se puede situar una capa de material conductor. Una capa conductora complica el diseno pero puede anadir una ventaja ya que reduce el recorrido de la corriente dentro del material QTC, cruzando la corriente el material QTC, ir por la parte conductora y cruzar de nuevo el material QTC de vuelta. Este "puente" de material conductor reduce la resistencia global al paso de corriente que solo atraviese el material QTC en los extremos. ,.
Es importante senalar que la antena sobre la que se coloca el material de resistencia (conductividad) variable (por ejemplo, material piezorresistivo) es una antena normal de una etiqueta inalambrica, es decir una antena con la que la antena inalambrica funciona de manera habitual (recibiendo de un dispositivo lector una senal de la que extrae energia suficiente para funcionar y enviandole al mismo u otro lector una senal con la information requerida). Por lo que, cuando no se aplica el agente fisico o quimico que hace variar la conductividad del material (en el caso del material QTC, en ausencia de presion), el funcionamiento de la antena no se modifica al situar un material aislante sobre la misma y la etiqueta funciona de manera habitual. Sin embargo, al aplicarse una presion suficiente, la capa superior pasa a ser conductora proporcionando un camino alternativo para el paso de los electrones. Estas condiciones modifican sustancialmente la geometria de la antena y su respuesta. La disposition (por ejemplo su position) del material de conductividad variable (por ejemplo, de tipo QTC) sobre la antena debe ser tal que la modification de la geometria de la antena producida al cambiar la conductividad del material (por ejemplo, al presionar el material), modifique el funcionamiento de la antena desintonizandola y/o reduciendo (o anulando) la potencia de la senal recibida de manera que la etiqueta inalambrica no funcione correctamente.
En otras palabras, este tipo de etiquetas funcionan como un receptor de radio. Por ejemplo, en las etiquetas RFID, la captation de la senal depende de un circuito resonante a una
5
10
15
20
25
30
35
frecuencia determinada. Dicho circuito en la antena, solo capta senales a una determinada frecuencia que es fija segun las caracteristicas de la antena (forma y dimensiones) ya que no es sintonizable. Con el material que se le anade en la presente invencion (por ejemplo, QTC) cuando dicho material funciona como conductor (por ejemplo, porque se le aplica presion) se crea un cortocircuito que modifica estas caracteristicas (forma y/o dimension) de la antena haciendo asi que la antena (y por lo tanto la etiqueta) no sea capaz de captar las senales (y por lo tanto la energia) a la frecuencia original (por eso se dice que la etiqueta se "desintoniza). En otras palabras, la etiqueta no "escucha" a la frecuencia del dispositivo lector.
Segun como se disponga dicho material, se puede anular toda la antena haciendo que no reciba senales a ninguna frecuencia o, como explicaremos mas adelante, se puede anular solo parcialmente haciendo que no reciba senales a la frecuencia original pero si a otra frecuencia.
En una realization, el funcionamiento practico seria el siguiente:
1. Un lector (por ejemplo, RFID) emite una senal a una determinada distancia de la etiqueta y, en ausencia de otra action, la etiqueta responde. De esta forma que puede detectarse su presencia dentro de la zona de influencia del lector.
2. Al exponer la etiqueta a un agente fisico o quimico (por ejemplo, al aplicarse presion sobre la etiqueta), una capa de material de conductividad variable que ha sido situado sobre la antena, se vuelve conductora. De este modo, se modifica la geometria de dicha antena reduciendo su ganancia y/o modificando su frecuencia de resonancia.
3. Cuando el lector intenta realizar una lectura, la etiqueta no responde a dicha senal (o no lo hace con la suficiente energia para que sea captada a la distancia que esta el dispositivo lector) haciendo que la etiqueta deje de ser detectada. Se produciria el mismo efecto si la etiqueta sale de la zona de alcance del lector, queda apantallada o danada de cualquier forma.
4. Si el efecto es reversible, al dejar de exponer la etiqueta al agente fisico o quimico (al cesar la presion), la capa de material situada sobre la antena deja ser conductora de forma que la antena recupera su geometria y vuelve a responder correctamente
5
10
15
20
25
30
35
En un sistema que utilizase estas etiquetas, se realizaria un muestreo periodico para comprobar cuales son las etiquetas presentes y verificar su buen estado. Como la etiqueta propuesta en la presente invencion, bajo ausencia de presion funciona de manera habitual, si la etiqueta resulta danada, retirada o destruida por cualquier causa, la senal de identification desaparecena para no recuperarse mas y mediante el muestreo periodico se detectaria dicha anomalia y podna informar de la perdida o dano de dicha etiqueta. Al contrario que en etiquetas del estado de la tecnica con material piezoelectrico, donde en condiciones normales (bajo ausencia de presion) la etiqueta no funciona, por lo que no es posible detectar las etiquetas danadas con un muestreo periodico. Este funcionamiento "siempre activo” de la etiqueta propuesta (con el que se pueden detectar facilmente etiquetas danadas o perdidas), se considera mas aconsejable en ciertas aplicaciones, sobre todo en las de tipo hospitalario.
En un diseno alternativo mas avanzado, se utilizaria una antena dividida en dos partes (o mejor dicho en la que el material de conductividad variable solo cubre una parte) que, al cortocircuitarse una de las partes, el resto fuese capaz de emitir una senal a una frecuencia diferente. Un lector RFID adecuado podna detectar la diferencia y deducir si el pulsador esta en reposo o siendo apretado. Es decir, al cortocircuitarse parte de la antena se alteraran las caractensticas (forma y/o dimension) de la misma, de manera que ya no puede captar y emitir senales a la frecuencia original pero si a otra frecuencia. Se podna ver como una version muy limitada (bi-estatica) de una de las aplicaciones de las etiquetas activas, pero por las ventajas explicadas anteriormente, seria una interesante mejora sobre los disenos on/off existentes en el mercado.
Es decir, que segun como se disponga el material de resistencia variable, se puede anular toda la antena haciendo que no reciba senales a ninguna frecuencia o se puede hacer que cambie la frecuencia a la que puede recibir y emitir senales. A continuation se explicaran estas dos posibilidades con la ayuda de las figuras 3, 4, 5 y 6.
En el caso de la antena de la figura 3 estanamos en el primer caso. El material de resistencia variable (31) abarca todas las espirales de la antena (32). Cuando dicho material actua como conductor (por ejemplo, al presionarse) se crea un cortocircuito en la antena que la anula completamente haciendo asi que la etiqueta no sea capaz de captar las senales a ninguna frecuencia (o al menos no las capte con suficiente potencia). Pero, si limitamos la capa de material de resistencia variable (por ejemplo QTC) a una zona mas
5
10
15
20
25
30
35
pequena, la antena no queda totalmente anulada cuando el material actua como conductor sino solo una parte de ella. De esta forma se sigue disponiendo de una antena pero al modificarse las caracteristicas de la misma por efecto de dicho material, se modifica el circuito resonante y pasa a estar sintonizado a una frecuencia diferente. Por ejemplo en la figura 4, al aplicar presion sobre el material de resistencia variable (41), la antena (42) quedaria divida en dos antenas de menor tamano con la parte central anulada por el cortocircuito.
Esta idea basica permite una gran flexibilidad y multiples disenos de antena diferentes segun se modifica la longitud o la posicion de la capa de material de resistencia variable (por ejemplo, QTC). Por ejemplo, en el caso de la figura 5, la antena (52) seguiria siendo una pero su longitud se reduciria en una serie de espiras al volverse conductor el material de resistencia variable (51). Si se cambia la longitud de dicho material (el numero de espiras que cubre), se modifica el circuito resonante y la frecuencia a la que es sensible el circuito. Por ultimo, no es necesario limitarse a un solo fragmento de material. Utilizando dos o mas fragmentos (61) (como en la figura 6) es posible modificar la estructura y configuration de la antena de formas mas complejas.
Cabe indicar en este punto que aunque en la presente descripcion se hace a menudo referencia a una etiqueta de tipo RFID, la presente invention tambien se puede aplicar a etiquetas que usan tecnologia NFC o cualquier otro tipo de etiquetas inalambricas.
La tecnologia NFC (Near Field Communication) es una tecnologia de radiofrecuencia destinada a facilitar la interaccion entre dos dispositivos a corta distancia permitiendo el intercambio de information o la realization de pagos seguros. Las especificaciones tecnicas de la tecnologia NFC son una extension de la norma ISO 14443 y de los estandar ECMA y ETSI. Las etiquetas NFC permiten la lectura y escritura de informacion a una velocidad de 424Kbis/sg a corta distancia (menos de 4 cm). Aunque esta distancia limite el rango de aplicaciones, este sistema garantiza comunicaciones seguras evitando el "phishing” de datos. La gran ventaja de las etiquetas NFC sobre las etiquetas RFID es que su contenido puede ser leido y reescrito mediante dispositivos electronicos como telefonos moviles o tablets adecuadamente equipados.
Al estar basada en protocolos similares, las etiquetas NFC presentan caracteristicas fisicas similares a las etiquetas RFID. Suelen comunicarse en la banda de los 13,56 MHz que es la
5
10
15
20
25
30
35
misma que utilizan las etiquetas RFID de alta frecuencia (HF, 13,56 MHz). El diseno de la antena es similar al de las etiquetas RFID (una espiral plana con un numero variable de vueltas).
A continuation se explicaran los resultados de las pruebas realizadas en laboratorio de una etiqueta mejorada de acuerdo a la presente invention. El objetivo de las pruebas era demostrar que era posible desactivar a voluntad el funcionamiento de la etiqueta, de forma reversible y bajo una presion moderada. Esto hacia necesario acceder a la parte metalica de la antena y colocar el material QTC sobre ella, como se ha explicado anteriormente. Las etiquetas utilizadas fueron adquiridas con un formato "in-lay” destinado a pegarse a cualquier superficie.
En la figura 7, se presenta la estructura de capas de una de las etiquetas inalambricas que se pueden encontrar en el mercado. Como ve, primero tiene un papel (71) con silicona que protege el adhesivo (se retira cuando se va a pegar la etiqueta), despues la capa adhesiva (72), luego un substrato (73) que puede ser tipo PET (tereftalato de polietileno), luego la espiral de la antena (74), con el circuito integrado encima (75) y luego una capa de material protector de la etiqueta (llamado en ingles "face material”) (76).
Para el ensayo de la solution completa se procedio a colocar sobre la antena un fragmento de material QTC y sujetarlo con la capa de protection de la antena que se habia retirado anteriormente. Tras ello, se realizaron diversas pruebas de lectura y escritura desde un dispositivo lector (en este caso una tablet con un programa que permitia la lectura y escritura de etiquetas NFC) en ausencia de presion que resultaron exitosas por lo que se concluyo que la presencia del material no alteraba en comportamiento de la etiqueta. Sin embargo, al aplicar presion, el material QTC pasaba a ser conductor, cortocircuitando espirales de la antena y haciendo que los intentos de lectura y escritura de la misma fueran negativos. Es decir, se impidio el funcionamiento correcto de una etiqueta RFID alterando la geometria de la antena, mediante la presion del material QTC. Por lo que, las pruebas de esta configuration han sido exitosas. Se ha demostrado que es posible activar o desactivar las etiquetas RFID aplicando una presion moderada sobre la misma. Esta presion puede ser regulada modificando el grosor de la capa del material QTC ya que el paso de la condition de aislamiento a la de conduction depende de la variation en volumen y no del nivel de presion aplicado. El proceso es totalmente reversible sin que la etiqueta o el material QTC sufran una perdida en sus propiedades.
5
10
15
20
25
30
35
En las pruebas se usaron etiquetas NFC pero los resultados son totalmente extrapolables a etiquetas RFID ya que, como se ha indicado anteriormente, las caracteristicas fisicas de ambos tipos de etiquetas son muy similares. Sin embargo, la presente invention se puede aplicar a todo tipo de etiquetas inalambricas. El objetivo del material QTC es modificar el funcionamiento de la antena de dichas etiquetas, desintonizandola (tag detuning) y/o reduciendo la potencia de la senal recibida. La incorporation de un material conductor que, al presionarse, modifique la forma de la antena, sea cual sea, es un metodo eficaz para alterar las caracteristicas de misma. Dado que la potencia disponible por las etiquetas es muy limitada cualquier perdida tendria un efecto significativo y la utilization de suficiente material QTC deberia ser capaz de reducir la energia recibida por debajo del umbral necesario para permitir el funcionamiento del circuito integrado. Es decir, la invencion propuesta seria eficaz en cualquier tipo de etiqueta inalambrica independientemente de sus caracteristicas concretas
Las etiquetas propuestas en la presente invencion pueden tener diversas aplicaciones. A continuation se describen, a modo de ejemplo, algunas aplicaciones de este tipo de etiquetas, algunas de ellas centradas en el campo hospitalario o en manejo de sustancias peligrosas, aunque por supuesto, las etiquetas propuestas en la presente invencion pueden tener muchos otros usos en este o en diferentes campos:
- Interruptor reconfigurable. Este interruptor puede adaptarse por ejemplo como interruptor esteril en entornos de alto riesgo de infection (quirofanos, laboratorios, etc.) o interruptor para entornos altamente agresivos (atmosferas explosivas, alta humedad, etc.).
Esta aplicacion consistiria en la utilizacion de la etiqueta como interruptor a distancia en aquellas situaciones en las que un interruptor electrico normal presente riesgo o no sea recomendable por diversas razones. Un ejemplo en este sentido es la caja de guantes, un elemento muy comun en numerosos laboratorios quimicos, biologicos o radiactivos y en entorno hospitalario. Este equipo permite la manipulation de forma segura o aislada de productos de especial riesgo para el personal sanitario. Es habitual que estos recintos contengan productos quimicos agresivos y deban limpiarse con frecuencia para mantener unas condiciones adecuadas de esterilidad o ausencia de contamination. Con objeto de simplificar su construction, y mejorar su eficacia, tiene sentido reducir al maximo los puntos de penetration en la envolvente exterior de la misma. En muchas ocasiones, no se dispone de ningun tipo de accionamiento en su interior lo que obliga a extraer los brazos para pulsar un interruptor que encienda una luz o active un extractor, lo que ralentiza el trabajo y facilita
5
10
15
20
25
30
35
la aparicion de errores. Si se opta por situar estos elementos en el interior, es preciso sustituir los interruptores electricos habituales por otros preparados para funcionar sin riesgos en atmosferas explosivas o con otro tipo de riesgos qwmicos. En estas condiciones, los interruptores pasan a ser sustancialmente mas caros y tiene sentido buscar alternativas. Se propone incorporar un pulsador basado en una etiqueta inalambrica (por ejemplo, RFID) desactivable en el interior de una caja de guantes. Para esta funcion se proponer utilizar una o varias etiquetas RFID pasivas como dispositivo de control. En el funcionamiento normal, estas etiquetas responderia ante una senal externa indicando que esta presentes y operativas. Un dispositivo externo a la caja de guantes podria mapear las etiquetas RFID existentes asignando una funcion a cada una de ellas.
Tras pulsarse la etiqueta se produciria un cortocircuito en la antena que eliminaria temporalmente la senal de respuesta de la etiqueta. Al reducirse la presion, la etiqueta volveria a funcionar correctamente y enviaria de nuevo su senal al lector exterior. Esta perdida y recuperacion de la senal puede ser interpretado como una orden de encendido o apagado en funcion del estado inicial del dispositivo que se pretenda activar. Por ejemplo, un unico dispositivo lector podria leer simultaneamente multiples etiquetas y asignar, mediante software, una funcion concreta a cada una de ellas. Las etiquetas serian mucho mas faciles de instalar, limpiar y desplazar que un interruptor clasico. En entornos especialmente agresivos podrian utilizarse etiquetas desechables y utilizar el software del dispositivo lector para reasignar la misma funcion a las nuevas etiquetas conforme se instalen.
Otra aplicacion mas sencilla es la adaptation de la domotica al entorno hospitalario, especialmente a las habitaciones de los pacientes. Pacientes ancianos o con problemas de movilidad pueden ser beneficiados por interruptores basados en etiquetas RFID que permitirian sistemas de control mas sencillos para luces, persianas o botones de ayuda que sustituirian la habitual mezcolanza de interruptores electricos por propuestas mas ergonomicas. Esta alternativa seria mucho mas sencilla y barata que la instalacion de pantallas tactiles u otros elementos similares que son la principal herramienta actual para acercar la domotica al entorno hospitalario. Gracias a esto, los desarrollos domoticos podrian extenderse en el entorno hospitalario al bajar su coste.
- Localization y servicios de alarma. Como ya se ha comentado existen sistemas de localization en tiempo real (RTLS) para el personal sanitario (tambien aplicables a cualquier
5
10
15
20
25
30
35
otro tipo de personal en una determinada instalacion) basados en etiquetas RFID activas. Sin embargo, su grado de implantacion es limitado debido a alto coste de las mismas. Para hacer frente a este obstaculo, seria interesante estudiar la utilization de las etiquetas desactivables pasivas propuestas.
Cada trabajador del centro portaria una tarjeta con una etiqueta pasiva desactivable. En condiciones normales, esta etiqueta permanece activa y el recorrido del personal es controlado a traves de un conjunto de lectores situados a lo largo de las instalaciones. En determinadas zonas, como banos o zonas de descanso, seria posible prescindir de los lectores para garantizar la privacidad de los empleados. En caso de que una persona requiriese ayuda, pulsaria su etiqueta que dejaria de funcionar. Un software de gestion detectaria esta desaparicion asi como la ultima position del trabajador y la interpretaria como una petition de ayuda. Si deja de aplicarse presion, la etiqueta volver a estar localizable lo que permitiria situar al trabajador incluso si es obligado a desplazarse a otra zona. La instalacion de este sistema podria simplificarse utilizando una tecnologia similar al sistema Mojix ya comentado que separe las funciones de activation de las etiquetas y de lectura de su posicion.
- Control de inventario y boton de alarma en material. Una aplicacion mas extendida de los sistemas de localization es el control de inventario del equipamiento medico presente en un hospital. Se han probado sistemas que permiten la localizacion de objetos con una precision de 5 a 12 centimetros lo que es mas que suficiente para permitir la localizacion de ayudas ortopedicas como muletas o sillas de ruedas. La utilizacion de estos sistemas, o de otras variantes mas simples actualmente en uso, permite una notable mejora en la gestion logistica de cualquier equipamiento movil que suele tender a perderse o a ser almacenado en lugares no previstos inicialmente. Una ventaja adicional es que, al localizar con precision la posicion de las ayudas ortopedicas asignadas a un paciente, tambien puede mantenerse localizado al propio paciente y evitar que abandone de forma imprevista la zona a la que esta asignado. Esto es especialmente importante en pacientes con problemas mentales como Alzheimer u otros tipos de demencia que constituyen un porcentaje cada vez mayor de los enfermos ingresados.
Si sustituimos las etiquetas RFID pasivas normales por etiquetas RFID desactivables podemos incorporar a estos elementos ortopedicos un boton de alarma (que funcionaria de la misma manera descrita en la aplicacion anterior) a muy bajo costo y que aprovecharia la
5
10
15
20
25
30
35
infraestructura ya existente. De esta forma, el propio paciente podria pedir ayuda en caso de perderse o sentirse desorientado.
Esta misma aplicacion se puede usar en otro tipo de material del que se haga seguimiento y localization en otro tipo de entornos.
- Medidor de ejercicio realizado. Realizar un mmimo de ejercicio es una parte fundamental de la recuperation en un hospital. Cuantificar cuanto ejercicio se ha realizado, durante cuando tiempo, y a que ritmo, pueden dar una information muy valioso al personal medico. Actualmente, esta informacion suele recogerse en una breve entrevista por lo que esta recogida es subjetiva, limitada y propensa a errores. En los ultimos anos, se ha popularizado el uso de dispositivos cuantificadores entre los practicantes del deporte (por ejemplo, medidores de pasos), pero su precio (unos 100 euros) hace inviable su aplicacion a gran escala entre los pacientes de un hospital.
Una alternativa mucho mas barata seria dotar a los pacientes de unas plantillas que incorporasen etiquetas RFID desactivables por presion. Contando el numero de veces que la etiqueta deja de responder seria posible contabilizar los pasos realizados, calcular el tiempo invertido caminando y estimar el ejercicio realizado por un paciente o cualquier persona cuya actividad se quiera controlar.
En unas instalaciones dotadas de lectores RFID, como por ejemplo un pasillo, seria posible monitorizar a multiples pacientes a un coste muy reducido. Gracias a la gran resistencia de las etiquetas RFID seria posible reutilizar las plantillas despues de ser lavadas y desinfectadas como se hace actualmente con la ropa hospitalaria. Si los lectores RFID ya han sido instalados para otra aplicacion, como la comentada en el apartado anterior, el coste principal seria el desarrollo del software de control
Aunque muchas de las realizaciones y ejemplos presentados hacen referencia al uso de un material cuya conductividad varia por presion para cambiar la geometria y por lo tanto las caracteristicas de la antena cuando se presiona dicho material, la presente invention no esta limitada a este tipo de material sino que tambien puede usarse cualquier otro tipo de material cuya resistencia electrica varie de manera reversible o irreversible cuando se le somete a un fenomeno fisico o quimico determinado. Es decir, un material que al someterlo a un determinado fenomeno fisico o quimico pasa de ser aislante (con una resistencia elevada) a
5
10
15
20
25
30
ser un conductor (con una resistencia muy pequena).
Por ejemplo, se puede usar un material que se vuelva conductor de forma irreversible al sobrepasar un determinado umbral de temperatura (por ejemplo, los 0 °C). Esto permitiria detectar si una vacuna ha roto la cadena de frio (y por tanto debe desecharse) ya que por encima de 0 grados el material se volveria conductor, cambiando las caracteristicas de la antena y haciendo facilmente detectable que se ha superado dicha temperatura. O un material que se vuelva conductor de forma reversible cuando la temperatura sale de un determinado rango y vuelva a ser aislante cuando la temperatura vuelva a estar dentro de dicho rango, por lo que se puede controlar el tiempo que la etiqueta ha estado fuera del rango de temperatura deseado. O puede, por ejemplo, usarse un material que ante determinado agente quimico se vuelva conductor, por lo que se puede controlar cuando la etiqueta (y el producto que la lleva adherida) ha estado expuesta a dicho agente.
Asimismo aunque muchas de las realizaciones presentadas hacen referencia a un tipo de material de resistencia variable de tipo QTC, la presente invention no esta limitada a este tipo de material sino que tambien puede usarse cualquier otro tipo de material resistencia variable.
En resumen, el objeto principal de esta propuesta es el desarrollo de una etiqueta inalambrica desactivable que pudiera sustituir, en determinadas aplicaciones, a sistemas mas caros y complejos (por ejemplos, basados en la utilization de otras tecnologias como etiquetas RFID activas, Bluetooth, Zigbee, etc). Las etiquetas inalambricas propuestas pueden usarse en nuevas funciones, como interruptores, pulsadores o sensores de bajo costo, etc. Dichas etiquetas propuestas en la presente invencion tiene una serie de diferencias significativas con respecto al estado de la tecnica, como por ejemplo:
• El material de resistencia variable (por ejemplo, material piezorresistivo, del tipo QTC...) no se incorpora como interruptor dentro del circuito sino que es utilizado para modificar la forma de la antena.
• La etiqueta inalambrica (por ejemplo, RFID) es operativa en ausencia de la action del agente fisico o quimico (por ejemplo, la presion por parte del usuario), a la inversa que en los otros ejemplos presentados. Esto hace que en circunstancias normales cuando no se esta actuando sobre la etiqueta, sea posible en todo momento comprobar si la etiqueta funciona normalmente (o esta en un area determinada) o ha sido danada (o esta ausente
5
10
15
20
25
30
35
del area determinada). Esto no se puede hacer en otros sistemas en los que la etiqueta solo esta operativa cuando el usuario actua sobre ella (por ejemplo la presiona).
• Se trata de un dispositivo basado en la no captacion o reduccion de la potencia de la senal de entrada recibida y no en la modulacion de la frecuencia, haciendo mucho mas economico el uso de este tipo de etiquetas (especialmente los dispositivos lectores de las mismas). Aunque, como hemos explicado, tambien se puede hacer que en presencia del agente fisico o quimico adecuado la etiqueta no funcione a una determinada frecuencia original sino a otra segunda frecuencia.
• Un elemento importante a favor de este diseno es su bajo precio. Una etiqueta RFID pasiva puede adquirirse por unos pocos centimos de euro. El material QFC puede adquirirse en piezas cuadradas de 3'5x3'5 mm a unos 60 centimos. El coste total de cada etiqueta producida artesanalmente es muy bajo y podria reducirse aun mas en una produccion a gran escala.
En este texto, el termino "comprende" y sus derivaciones (como "comprendiendo", etc.) no deben entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos terminos no deben interpretarse como excluyentes de la posibilidad de que lo que se describe y define pueda incluir mas elementos, etapas, etc.
Algunas realizaciones preferidas de la invencion se describen en las reivindicaciones dependientes que se incluyen seguidamente.
Descrita suficientemente la naturaleza de la invencion, asi como la manera de realizarse en la practica, hay que hacer constar la posibilidad de que sus diferentes partes podran fabricarse en variedad de materiales, tamanos y formas, pudiendo igualmente introducirse en su constitution o procedimiento, aquellas variaciones que la practica aconseje, siempre y cuando las mismas, no alteren el principio fundamental de la presente invencion.
La description y los dibujos simplemente ilustran los principios de la invencion. Por lo tanto, debe apreciarse que los expertos en la tecnica podran concebir varias disposiciones que, aunque no se hayan descrito o mostrado explicitamente en este documento, representan los principios de la invencion y estan incluidas dentro de su alcance. Ademas, todos los ejemplos descritos en este documento se proporcionan principalmente por motivos pedagogicos para ayudar al lector a entender los principios de la invencion y los conceptos aportados por el (los) inventor(es) para mejorar la tecnica, y deben considerarse como no
limitativos con respecto a tales ejemplos y condiciones descritos de manera espedfica. Ademas, todo lo expuesto en este documento relacionado con los principios, aspectos y realizaciones de la invencion, asi como los ejemplos espedficos de los mismos, abarcan equivalencias de los mismos.
5
Aunque la presente invencion se ha descrito con referencia a realizaciones espedficas, los expertos en la tecnica deben entender que los anteriores y diversos otros cambios, omisiones y adiciones en la forma y el detalle de las mismas pueden realizarse sin apartarse del espmtu y del alcance de la invencion tal como se definen mediante las reivindicaciones 10 siguientes.
Claims (15)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1. Etiqueta inalambrica que comprende:- una antena;- al menos una capa de material de conductividad electrica variable, en contacto directo con la antena y que cubre al menos parcialmente la antena, siendo dicho material aislante en ausencia de una accion externa determinada sobre el mismo y conductor cuando se produce dicha accion externa determinada sobre el mismo;donde, en ausencia de dicha accion externa determinada, la antena es capaz de captar senales de radiofrecuencia procedentes de un dispositivo a una determinada primera frecuencia y de emitir senales de radiofrecuencia hacia el dispositivo a dicha determinada primera frecuencia y donde, cuando se produce dicha accion externa determinada, la antena no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de dicho dispositivo a dicha determinada primera frecuencia ni enviar senales de radiofrecuencia al dispositivo a dicha determinada primera frecuencia.
- 2. Etiqueta inalambrica de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde dicha etiqueta inalambrica es una etiqueta de tipo de identification por radiofrecuencia, RFID, o de tipo comunicacion de campo cercano NFC.
- 3. Etiqueta inalambrica de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde dicho material de conductividad variable es un material piezorresistivo.
- 4. Etiqueta inalambrica de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde dicho material de conductividad variable es un material de tipo Compuesto de Tunel Cuantico, QTC.
- 5. Etiqueta inalambrica de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde dicha accion externa es una presion sobre la etiqueta.
- 6. Etiqueta inalambrica de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde dicha antena esta formada por varias espiras de material conductor y la capa de material de5101520253035conductividad variable esta en contacto con al menos dos de las espiras y cuando se produce dicha accion externa determinada, la al menos una pieza de material de conductividad variable cortocircuita las espiras con las que esta en contacto modificando las caracteristicas geometricas de la antena por lo que no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de o emitir senales de radiofrecuencia a dicho dispositivo a dicha primera frecuencia.
- 7. Etiqueta inalambrica de acuerdo a la reivindicacion 6 donde la capa de material de conductividad variable esta en contacto con todas las espiras de la antena y cuando se produce dicha accion externa determinada, se cortocircuitan todas las espiras de la antena por lo que no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de o emitir senales de radiofrecuencia a dicho dispositivo a ninguna frecuencia.
- 8. Etiqueta inalambrica de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-6, cuando se produce dicha accion externa determinada, la antena es capaz de captar senales de radiofrecuencia a una segunda frecuencia y emitir senales de radiofrecuencia a dicha segunda frecuencia.
- 9. Etiqueta inalambrica de acuerdo a la reivindicacion 8 donde la antena esta dividida en 2 partes y donde la capa de material de conductividad variable solo esta en contacto con una de las partes, de manera que cuando se produce dicha accion externa determinada dicha parte que esta en contacto con la capa de material queda cortocircuitada y donde la antena es capaz captar y emitir senales de radiofrecuencia a la segunda frecuencia usando la parte de la antena que no esta en contacto con la capa de material de conductividad variable.
- 10. Etiqueta inalambrica de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la antena a partir de la senal recibida del dispositivo a dicha primera frecuencia genera energia que permite el funcionamiento de la etiqueta inalambrica.
- 11. Etiqueta inalambrica de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el dispositivo es un dispositivo lector de etiquetas inalambricas.
- 12. Etiqueta inalambrica de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la capa de material de conductividad variable esta dividida en al menos 2 porciones distintas sin contacto entre ellas que cubren distintas partes de la antena, estando cada porcion en5101520253035contacto directo con dichas distintas partes de la antena.
- 13. Metodo de fabrication de una etiqueta inalambrica, donde dicho metodo comprende:- proveer en la etiqueta una antena capaz de captar y emitir senales de radiofrecuencia;- depositar al menos una capa de material de conductividad electrica variable en contacto directo con la antena y que cubre al menos parcialmente la antena, siendo dicho material aislante en ausencia de una action externa determinada sobre el mismo y conductor cuando se produce dicha accion externa determinada sobre el mismo;donde, la capa de material de conductividad electrica variable se deposita de manera que en ausencia de dicha accion externa determinada, la antena es capaz de captar senales de radiofrecuencia procedentes de un dispositivo a una determinada primera frecuencia y de emitir senales de radiofrecuencia hacia el dispositivo a dicha determinada primera frecuencia y, cuando se produce dicha accion externa determinada, la antena no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de dicho dispositivo a dicha determinada primera frecuencia ni enviar senales de radiofrecuencia al dispositivo a dicha determinada primera frecuencia.
- 14. Un sistema para la activation de funciones asociadas a etiquetas inalambricas, dicho sistema comprende:- una etiqueta inalambrica segun cualquiera de las reivindicaciones 1-12, donde la etiqueta tambien comprende medios para procesar una senal de radiofrecuencia recibida a traves de la antena a dicha primera frecuencia, y como respuesta a dicha senal recibida, generar y transmitir a traves de la antena, una senal de respuesta a un dispositivo lector a dicha primera frecuencia;- el dispositivo lector de etiquetas inalambricas que comprende:- medios para enviar periodicamente senales de radiofrecuencia a dicha primera frecuencia a la etiqueta inalambrica,- medios para recibir senales de respuesta de dicha etiqueta inalambrica a dichas senales emitidas periodicamente y- medios para, cuando no recibe senal de respuesta de dicha etiqueta inalambrica a una senal emitida a dicha primera frecuencia y tras un cierto intervalo de tiempo, vuelve a recibir5101520253035respuesta de dicha etiqueta inalambrica a otra senal emitida a dicha primera frecuencia, activar una determinada funcion asociada a la etiqueta inalambrica.
- 15. Un metodo de activacion de una funcion asociada a una etiqueta inalambrica, dicha etiqueta comprende una antena y una capa de material de conductividad electrica variable en contacto directo con la antena que cubre al menos parcialmente la antena, siendo dicho material aislante en ausencia de una accion externa determinada y conductor cuando se produce dicha accion externa determinada y donde el metodo comprende los siguientes pasos:- un dispositivo lector de etiquetas inalambricas envia una primera senal de radiofrecuencia a dicha primera frecuencia;- la etiqueta inalambrica recibe a traves de la antena dicha senal de radiofrecuencia, procesa la senal recibida y como respuesta a dicha senal recibida, transmite a traves de la antena, una senal de respuesta al dispositivo lector a dicha primera frecuencia;- el dispositivo lector recibe la senal de la etiqueta y marca la etiqueta como detectada;- realizar la accion externa sobre el material de conductividad variable y como consecuencia, la antena no es capaz de captar senales de radiofrecuencia de dicho dispositivo a dicha determinada primera frecuencia ni enviar senales de radiofrecuencia a dicha determinada primera frecuencia;- el dispositivo lector de etiquetas inalambricas envia una segunda senal de radiofrecuencia a dicha primera frecuencia;- cuando pasa un periodo de tiempo sin que el lector reciba senal de respuesta de la etiqueta a dicha segunda senal de radiofrecuencia, el dispositivo lector marca la etiqueta como no detectada;- se deja de realizar la accion externa sobre el material de conductividad variable y como consecuencia, la antena es capaz de captar senales de radiofrecuencia de dicho dispositivo a dicha determinada primera frecuencia y enviar senales de radiofrecuencia a dicha determinada primera frecuencia;- el dispositivo lector de etiquetas inalambricas envia una tercera senal de radiofrecuencia a dicha primera frecuencia;- la etiqueta inalambrica recibe a traves de la antena dicha tercera senal de radiofrecuencia, procesa la senal recibida y como respuesta a dicha senal recibida, transmite a traves de la antena, una senal de respuesta al dispositivo lector a dicha primera frecuencia;- el dispositivo lector recibe la senal de respuesta de la etiqueta a dicha tercera senal deradiofrecuencia, marca la etiqueta como detectada otra vez y activa la funcion asociada a dicha etiqueta.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES201430952A ES2554990B1 (es) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Etiqueta inalámbrica de desactivación controlada, método de fabricación y método y sistema para el uso de dicha etiqueta |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES201430952A ES2554990B1 (es) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Etiqueta inalámbrica de desactivación controlada, método de fabricación y método y sistema para el uso de dicha etiqueta |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2554990A1 true ES2554990A1 (es) | 2015-12-28 |
ES2554990B1 ES2554990B1 (es) | 2016-06-09 |
Family
ID=54883767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES201430952A Active ES2554990B1 (es) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Etiqueta inalámbrica de desactivación controlada, método de fabricación y método y sistema para el uso de dicha etiqueta |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
ES (1) | ES2554990B1 (es) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ2017308A3 (cs) * | 2017-05-31 | 2018-11-07 | Západočeská Univerzita V Plzni | Bezpečnostní karta a způsob její autentifikace |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19645083C2 (de) * | 1996-11-01 | 2000-01-27 | Austria Card Gmbh Wien | Kontaktlose Chipkarte mit Transponderspule |
WO2000079546A1 (en) * | 1999-06-22 | 2000-12-28 | Peratech Ltd | Conductive structures |
EP1868140A1 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-19 | Assa Abloy Identification Technology Group AB | Contactless card with membrane switch made of an elasto-resistive material |
KR100865040B1 (ko) * | 2007-04-30 | 2008-10-23 | 아주대학교산학협력단 | 통합형 표면 탄성파 기반 마이크로센서 |
ES2167290T3 (es) * | 1998-08-14 | 2008-11-01 | 3M Innovative Properties Company | Aplicaciones de sistemas de identificacion por radiofrecuencia. |
ES2322604T3 (es) * | 2004-08-13 | 2009-06-23 | Sensormatic Electronics Corporation | Antena en espiral sintonizable para etiqueta de seguridad. |
ES2335010T3 (es) * | 2003-06-30 | 2010-03-18 | Nokia Corporation | Sistema y procedimiento para soportar multiples configuraciones lector-etiqueta utilizando una etiqueta de radiofrecuencia multimodo. |
ES2369990T3 (es) * | 2006-08-11 | 2011-12-09 | Mastercard International Inc. | Tarjeta de pago de proximidad con conmutador accionado por el usuario y métodos para fabricar la tarjeta. |
-
2014
- 2014-06-24 ES ES201430952A patent/ES2554990B1/es active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19645083C2 (de) * | 1996-11-01 | 2000-01-27 | Austria Card Gmbh Wien | Kontaktlose Chipkarte mit Transponderspule |
ES2167290T3 (es) * | 1998-08-14 | 2008-11-01 | 3M Innovative Properties Company | Aplicaciones de sistemas de identificacion por radiofrecuencia. |
WO2000079546A1 (en) * | 1999-06-22 | 2000-12-28 | Peratech Ltd | Conductive structures |
ES2335010T3 (es) * | 2003-06-30 | 2010-03-18 | Nokia Corporation | Sistema y procedimiento para soportar multiples configuraciones lector-etiqueta utilizando una etiqueta de radiofrecuencia multimodo. |
ES2322604T3 (es) * | 2004-08-13 | 2009-06-23 | Sensormatic Electronics Corporation | Antena en espiral sintonizable para etiqueta de seguridad. |
EP1868140A1 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-19 | Assa Abloy Identification Technology Group AB | Contactless card with membrane switch made of an elasto-resistive material |
ES2369990T3 (es) * | 2006-08-11 | 2011-12-09 | Mastercard International Inc. | Tarjeta de pago de proximidad con conmutador accionado por el usuario y métodos para fabricar la tarjeta. |
KR100865040B1 (ko) * | 2007-04-30 | 2008-10-23 | 아주대학교산학협력단 | 통합형 표면 탄성파 기반 마이크로센서 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2554990B1 (es) | 2016-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11328199B2 (en) | Radio-frequency identification wristband with surface acoustic wave sensor | |
US10037489B2 (en) | Methods and apparatus for automatic identification wristband | |
ES2553885T3 (es) | Método y sistema para asociar un artículo absorbente con un usuario | |
US20130033364A1 (en) | Event driven context switching in passive radio frequency identification tags | |
US10452875B2 (en) | Using RFID devices integrated or included in the packaging of medical devices to facilitate a secure and authorized pairing with a host system | |
WO2005081819A2 (en) | Physical condition or environmental threat detection appliance system | |
US11567014B2 (en) | System and method for monitoring environmental status through reactive reflectors | |
US20070132555A1 (en) | Ultra low frequency tag and system | |
Bianco et al. | A survey on radio frequency identification as a scalable technology to face pandemics | |
Ziai et al. | Smart radio‐frequency identification tag for diaper moisture detection | |
Sidén et al. | Home care with nfc sensors and a smart phone | |
ES2554990B1 (es) | Etiqueta inalámbrica de desactivación controlada, método de fabricación y método y sistema para el uso de dicha etiqueta | |
Li et al. | Battery free smart bandage based on NFC RFID technology | |
CN107655585A (zh) | 一种无源植入式温度检测装置、***及方法 | |
CN108885706B (zh) | 可穿戴设备和*** | |
Yang et al. | A flexible surface wetness sensor using a RFID technique | |
US20210392499A1 (en) | Secure wireless data devices and methods of use | |
CN207351579U (zh) | 一种无源植入式温度检测装置及*** | |
Occhiuzzi et al. | Wireless sensing of things by passive RFID technology | |
KR100892387B1 (ko) | 생물체 내부 검진용 캡슐형 알에프아이디 센서 태그 | |
Nayyar | RFID SmartTag | |
WO2012080524A1 (es) | Rfid-tag with integrated web server | |
Karthik et al. | Replacing E-Passport Using Bio-Chip KEYWORDS: Passport, Biochip, RFID. | |
TWM376838U (en) | Electronic identification tag structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2554990 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20160609 |