EP2372666A2 - Objektfinder - Google Patents

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EP2372666A2
EP2372666A2 EP11405234A EP11405234A EP2372666A2 EP 2372666 A2 EP2372666 A2 EP 2372666A2 EP 11405234 A EP11405234 A EP 11405234A EP 11405234 A EP11405234 A EP 11405234A EP 2372666 A2 EP2372666 A2 EP 2372666A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mobile phone
ble
signal
energy
gsm
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.)
Withdrawn
Application number
EP11405234A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2372666A3 (de
Inventor
Marcel Meli
Shahrnaz Martin
Charles Brom
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nexintec AG
Original Assignee
Nexintec AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nexintec AG filed Critical Nexintec AG
Publication of EP2372666A2 publication Critical patent/EP2372666A2/de
Publication of EP2372666A3 publication Critical patent/EP2372666A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02—Mechanical actuation
    • G08B13/14—Mechanical actuation by lifting or attempted removal of hand-portable articles
    • G08B13/1427—Mechanical actuation by lifting or attempted removal of hand-portable articles with transmitter-receiver for distance detection
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22—Electrical actuation
    • G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
    • G08B13/2402—Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting

Definitions

  • the invention is in the field of electronic detection of objects.
  • a mobile phone is used as a tool for finding the location of an object.
  • the objects capable of detection have a communicable electronic system.
  • the object for example a pair of glasses, has a GSM antenna installed in the frame, for example in the bracket, which picks up the energy for a Bluetooth Low Energy BLE circuit, which is also accommodated in the frame of the glasses.
  • the BLE circuit has its own BLE antenna for communication with the BLE part of the mobile phone. It therefore needs (preferably) no battery and can be operated as often as desired without any wear.
  • the object here the glasses, sends, as soon as the operating voltage has set, a Bluetooth signal that can be detected by a mobile phone with Bluetooth announced. For example, a display on the phone displays a signal strength icon. If one approaches the sending object, the symbol enlarges, and if one moves away, it narrows down.
  • the symbol may be an arrow or a ring whose diameter changes, it may be coupled with an audio signal.
  • Bluetooth Low Energy is a radio standard in the 2.4 GHz radio frequency band, which is intended to be installed in mobile phones and PC computers.
  • the dual-stack version for normal and BLE Bluetooth which is integrated in mobile phones, allows the connection with classic Bluetooth as well as with low-energy Bluetooth BLE. If the BLE transceiver or transmitter is now installed in the object to be detected, it only needs very little energy to make itself felt. This refers to it from the surrounding GSM field, which is transmitted by the mobile phone.
  • the invention uses, as already said, a so-called "energy harvesting" for the operation of a BLE transceiver.
  • the energy is taken from the transmitted GSM frequency band, either permanently or via a dummy call from the GSM transmitter of the mobile phone is sent out.
  • the energy is absorbed by all those objects that have a BLE transceiver.
  • Each object is programmed to respond to a call when its address is addressed. In this way objects can be personified, so to speak.
  • FIG. 1 shows four arbitrarily arranged objects A, B, C and D, as well as a GSM frequency transmitting mobile phone.
  • the electromagnetic field is indicated by dashed arcs.
  • the objects are in this electromagnetic field.
  • the object is excellent with a BLE circuit and responds to the mobile phone, which is represented by a jagged double arrow.
  • the search process takes place via this dialog.
  • the other objects are not responding, although one or the other may be equipped with BLE, but react to a different address.
  • FIG. 2 shows an example of the blocks that must be present on the one hand in the object and on the other hand in the mobile phone.
  • Mobile phone A display for displaying the proximity and / or audio signal transmitters that are controlled via RSSI signals.
  • One GSM and BLE transceiver each with the corresponding antenna, as well as a processor for processing and processing the signals and outputs.
  • a dual-stack mobile phone has it all. So it still needs the necessary for the development and development of software, for example, a corresponding applet.
  • Object An energy harvesting device or GSM antenna, a BLE transceiver with BLE antenna and a processor for the exchange of information between object and mobile phone.
  • FIG. 3 now shows a sequence from the readiness of the mobile phone to the RSSI signal, which indicates the spatial distance to the object and a flow in the object through which processes the communication is established.
  • the software of the search mode is switched on, whereupon a GSM signal is sent out.
  • this may be a dummy-call or a continuous signal, it is essential that a GSM field is established and maintained from which the BLE electronics of the object can draw the energy.
  • the electronics charge up to the operating voltage until it is sufficient and then send via the second antenna, the BLE antenna signals, which are detected by the BLE part of the mobile phone.
  • the BLE part of the mobile phone constantly asks for the signal until it can be received. If it is there, the signal code is checked and upon identification of the searched object, the RSSI signal is given in an adequate form on the display.
  • the search process can begin.
  • Mobile phone side Object side comments The user goes with the mobile phone in a mode that sends a transmission signal.
  • the BLE transceiver switches to BLE communication and waits for a BLE signal from the object.
  • the radiated energy can also be intermittent, but it always depends on the signal strength, how big the range to an object is ..
  • the object is located near the mobile phone and picks up energy from it.
  • the object starts to transmit and waits for a signal from the BLE part of the mobile phone. If the user does not receive an object signal after a certain time, the display on the mobile phone can give an indication that the antenna of the mobile phone has a different orientation.
  • the electromagnetic field is stationary.
  • the mobile phone measures the RSSI and outputs a corresponding distance indicating signal.
  • the object receives the message from the mobile phone and sends back a signal which again causes a distance indicating signal RSSI.
  • a variant would be that the object constantly sends a pre-programmed message without 'listening' to the mobile, saving energy. An rx-mode is not necessary.
  • the electromagnetic field is at standstill and the RSSI is measured by the mobile phone and converted into an audio signal corresponding to the distance This goes back and forth until the system is stopped by the mobile phone
  • the objects have a sense of identification, which are displayed translated on the display, for example, as glasses, wallet, keychain etc. appear in appearance and are controllable. Only the search mobile phone should not be embarrassed. Where the range can be small, the identification can be used, for example, for files, folders, books, etc. in racks and on tables.
  • FIG. 4 shows one more way how you can generate on the display of the mobile phone, for example, a trend-setting signal or lcon. If one considers the propagation of the RSSI signal from the object O to the mobile phone M as a potential well, a path leads to the object from any point on its shell, where the mobile phone is notebene. This path can be represented as an arrow pointing away or away from the object. One can represent the arrow variable in length, which represents the spatial distance to the object. Of course, there are many varieties, for example, with numbers that take smaller values the closer you are to the object, to the familiar "bingo", when the object is in close proximity.
  • the device uses the mobile phone communication of the GMS standard only to provide energy for the lower energy BLE communication.
  • the mobile phone communicates with it only via its BLE part, but is with the GSM part of energy provider for the BLE remote station of the OLCD.
  • GSM Global System for Mobile communications

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Mit Bluetooth-Low-Energy BLE kann eine Verbindung über die Distanz von einigen Metern mit sehr geringer Energie aufrechterhalten werden. Diese ist so gering, dass die von Mobiltelefonen beim Senden ausgestrahlte Energie mit dem Empfangsteil eines Mobiltelefons aufgenommen und gespeichert werden kann, um damit dann die BLE-Verbindung aufrecht zu erhalten. So benutzt das Gerät die Mobiltelefonkommunikation des GMS-Standard nur um Energie für die energieärmere BLE-Kommunikation bereitzustellen. Das Mobiltelefon kommuniziert damit nur über seinen BLE-Teil , ist aber mit dem GSM-Teil Energieversorger für die BLE-Gegenstation des OLCD. Natürlich können andere Energieversorgungs-Standards verwendet werden als das GSM.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektronischen Detektion von Objekten. Als Hilfsmittel zum Auffinden des Ortes eines Gegenstandes wird ein Mobilfunktelefon verwendet. Die detektionsfähigen Gegenstände weisen eine kommunizierfähige Elektronik auf.
  • Die Erfindung funktioniert folgendermassen: das Objekt, bspw. eine Brille, hat im Brillengestell bspw. im Bügel eine GSM-Antenne eingebaut, welche die Energie für eine Bluetooth Low Energy BLE Schaltung aufpickt, welche ebenfalls im Gestell der Brille untergebracht ist. Die BLE Schaltung verfügt über eine eigene BLE Antenne für die Kommunikation mit dem BLE Teil des Mobiltelefons. Es braucht also (vorzugsweise) keine Batterie und kann beliebig oft betrieben werden ohne irgendwelche Abnützung. Der Gegenstand, hier die Brille, sendet, sobald die Betriebsspannung sich eingestellt hat, ein Bluetooth-Signal aus, das von einem Mobilfunktelefon mit Bluetootheinrichtung detektiert werden kann. Eine Anzeige auf dem Display des Telefons zeigt bspw. ein Symbol für die Signalstärke an. Nähert man sich dem sendenden Gegenstand, so vergrössert sich das Symbol, entfernt man sich, so verkleinert es sich. Das Symbol kann ein Pfeil sein oder ein Ring, dessen Durchmesser sich verändert, es kann mit einem Audiosignal gekoppelt sein. Ist man schliesslich nahe genug am gesuchten Gegenstand und das Signal am eindeutigsten, findet man diesen, auch wenn er bspw. durch eine Zeitung verdeckt ist.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Realisierung der Erfindung wird anschliessend diskutiert.
    • Figur 1 zeigt eine Übersicht von Gegenständen in einem GSM-Feld, wovon ein Gegenstand mit einer BLE-Ausrüstung bestückt ist.
    • Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm-Schema der vorzugsweise benötigten Gegenstände und Funktionen.
    • Figur 3 zeigt nebeneinander beispielsweise Ablaufdiagramme für die Elektronik im Mobiltelefon und die Elektronik im Objekt.
    • Figur 4 zeigt ein RSSI-Annäherungsmodell in Form eines Potentialtopfes.
  • Bluetooth Low Energy ist ein Funkstandard im 2.4 GHz Radio-Frequenzband, welcher dafür vorgesehen ist in Mobiltelefone und PC-Computer eingebaut zu werden. Die Dual-Stack Version für Normal- und BLE Bluetooth, welche in Mobiltelefonen integriert wird, erlaubt die Verbindung mit klassischem Bluetooth sowie auch mit Low-Energy Bluetooth BLE. Ist nun der BLE Transceiver bzw. Sendemepfänger im zu detektierenden Objekt eingebaut, so braucht er, um sich bemerkbar zu machen nur sehr wenig Energie. Diese bezieht er aus dem ihn umgebenden GSM-Feld, welches vom Mobiltelefon ausgesendet wird.
  • Die Erfindung benützt, wie schon gesagt, ein sogenanntes "energy-harvesting" für den Betrieb eines BLE Transceivers. Die Energie wird aus dem ausgesendeten GSM Frequenzband entnommen, welches entweder ständig oder über einen dummy-call vom GSM-Sender des Mobiltelefons ausgesendet wird. Die Energie wird durch alle jene Objekte aufgefangen, welche über einen BLE Transceiver verfügen. Jedes Objekt ist darauf programmiert, auf 'Anruf zu reagieren, wenn seine Adresse angesprochen wird. So lassen sich Objekte sozusagen personifizieren.
  • Figur 1 zeigt vier beliebig angeordnete Objekte A, B, C und D, sowie ein GSM Frequenz aussendendes Mobiltelefon. Das elektromagnetische Feld ist durch gestrichelte Bögen angedeutet. Die Objekte befinden sich in diesem elektromagnetischen Feld. Das Objekt ist ausgezeichnet mit einer BLE-Schaltung und reagiert zum Mobiltelefon, was durch einen gezackten Doppelpfeil dargestellt ist. Ueber diesen Dialog findet der Suchprozess statt. Die anderen Objekte reagieren nicht, obwohl das eine oder andere mit BLE ausgerüstet sein kann, aber auf eine andere Adresse reagiert.
  • Die Vorteile liegen auf der Hand: es ist keine Batterie nötig, aber man kann, falls Platz vorhanden eine kleine Batterie, wie bspw. bei Hörgeräten vorsehen, um die Reichweite zu vergrössern. Doch das System funktioniert weiter, wenn die Batterie entladen ist und nicht ausgetauscht wird. Das Objekt reagiert nur, wenn es angesprochen wird, man muss also keine Strahlungsbelastung befürchten. Die BLE Einrichtung ist ein Massenprodukt und dadurch billig, es verteuert ein Objekt nur minimal. Man braucht keine zusätzlichen Geräte, nur das entsprechend programmierte Mobiltelefon ist nötig. Kein Aufmerksamskeit-Additiv ist nötig wie LED oder Piepser.
  • Figur 2 zeigt ein Beispiel für die Bausteine, die einerseits im Objekt und andererseits im Mobiltelefon vorhanden sein müssen.
  • Mobiltelefon: Ein Display zur Anzeige der Näherung und/oder Audiosignalgeber, die über RSSI-Signale gesteuert werden. Je einen GSM und BLE Sendeempfänger mit je der zugehörigen Antenne, sowie ein Prozessor zur Ver- und Erarbeitung der Signale und Ausgaben. Ein Dual-Stack-Mobiltelefon verfügt über alles dies. So braucht es noch die für die Ver- und Erarbeitung nötige Software bspw. ein entsprechendes Applet.
  • Objekt: Ein Energy-Harvesting-Device bzw. GSM-Antenne, einen BLE-Sendeempfänger mit BLE-Antenne sowie einen Prozessor für den Austausch der Information zwischen Objekt und Mobiltelefon.
  • Figur 3 zeigt nun einen Ablauf von der Bereitschaft des Mobiltelefons bis zum RSSI-Signal, welches die räumliche Distanz zum Objekt anzeigt und einen Ablauf im Objekt über welche Abläufe die Kommunikation etabliert wird. Ist das Mobiltelefon betriebsbereit, so wird die Software des Suchmodus eingeschaltet, worauf ein GSM Signal ausgesendet wird. Wie oben schon erwähnt, kann dies ein dummy-call sein oder ein kontuinierliches Signal, wesentlich ist, dass ein GSM Feld hergestellt und aufrecht erhalten wird, aus dem die BLE-Elektronik des Objektes die Energie beziehen kann. Über die GSM-Antenne im Objekt lädt sich die Elektronik bis zur Betriebsspannung so lange auf, bis sie ausreichend ist und sendet dann über die zweite Antenne, die BLE-Antenne Signale, die vom BLE-Teil des Mobiltelefon erkannt werden. Bis der Betriebszustand der BLE-Elektronik im Objekt erreicht ist, frägt der BLE-Teil des Mobiltelefons ständig nach dem Signal, bis es empfangen werden kann. Ist es da, wird der Signalcode überprüft und bei Identifizierung des gesuchten Objekts wird das RSSI-Signal in einer adäquaten Form auf das Display gegeben. Der Suchprozess kann beginnen.
    Handy side Object side comments
    Der Benützer geht mit dem Mobiltelefon in einen Modus, der ein Sendesignal sendet. Der BLE Sendeempfänger schaltet auf BLE-Kommunikation und wartet auf ein BLE Signal vom Objekt. Die ausgestrahlte Energie kann auch intermittierend sein, doch es hängt stets von der Signalstärke ab, wie gross die Reichweite zu einem Objekt ist..
    Das Objekt befindet sich in der Nähe des Mobiltele-fons und pickt Energie von diesem auf. Bei ausrei-chender Spannung fängt das Objekt an zu senden und wartet auf ein Signal aus dem BLE-Teil des Mobiltelefons. Erhält der Benützer nach einer gewissen Zeit kein Objektsignal, so kann die Anzeige auf dem Mobiltelefon einen Hinweis geben, die Antenne des Mobiltelefons anders auszurichten..
    Das elektromagnetische Feld steht. Das Mobiltele-fon misst das RSSI und gibt einen entsprechen-des, distanzanzeigendes Signal ab.
    Das Objekt empfängt die Nachricht vom Mobiltele-fon und sendet ein Signal zurück, welches wieder ein distanzanzeigendes Signal RSSI bewirkt. Eine Variante wäre, dass das Objekt sendet ständig eine vor-programmierte Meldung ohne das Mobiltelefon 'abzuhören', was Energie spart. Ein rx-mode ist nicht nötig.
    Das elektromagnetische Feld steht und das RSSI wird vom Mobiltelefon gemessen und in ein der Distanz entsprechendes Audiosignal umqesetzt
    Das geht so lange hin und her, bis vom Mobiltelefon aus das System gestoppt wird
  • Die Objekte haben sinnigerweise eine Identifikation, die übersetzt auf dem Display angezeigt werden, bspw. als Brille, Brieftasche, Schlüsselbund etc. in Erscheinung treten und so ansteuerbar sind. Lediglich das Such-Mobiltelefon sollte man tunlichst nicht verlegen. Wo die Reichweite gering sein kann, kann die Identifikation bspw. für Aktenstücke, Ordner, Bücher etc. in Gestellen und auf Tischen verwendet werden.
  • Figur 4 zeigt noch eine Möglichkeit, wie man auf dem Display des Mobiltelefons bspw. ein richtungsweisendes Signal oder lcon erzeugen kann. Fasst man die Ausbreitung des RSSI-Signals vom Objekt O zum Mobiltelefon M als Potentialtopf auf, so führt von irgendeinem Punkt auf dessen Hülle, wo sich nota bene das Mobiltelefon befindet, ein Pfad zum Objekt hin. Diesen Pfad kann man als Pfeil darstellen, der vom Objekt hin oder weg zeigt. Man kann den Pfeil variabel in der Länge darstellen, welche die räumliche Distanz zum Objekt darstellt. Natürlich gibt es da viele Spielarten bspw. mit Zahlen, die kleinere Werte annehmen je näher man sich am Objekt befindet, bis zum bekannten "Bingo", wenn das Objekt in unmittelbarster Nähe ist.
  • Mit BLE kann eine Verbindung über die Distanz von einigen Metern mit sehr geringer Energie aufrechterhalten werden. Diese ist so gering, dass die von Mobiltelefonen beim Senden ausgestrahlte Energie mit dem Empfangsteil eines Mobiltelefons aufgenommen und gespeichert werden kann, um damit dann die BLE-Verbindung aufrecht zu erhalten. So benutzt das Gerät die Mobiltelefonkommunikation des GMS-Standard nur um Energie für die energieärmere BLE-Kommunikation bereitzustellen. Das Mobiltelefon kommuniziert damit nur über seinen BLE-Teil , ist aber mit dem GSM-Teil Energieversorger für die BLE-Gegenstation des OLCD. Natürlich können andere Energieversorgungs-Standards verwendet werden als das GSM.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Detektieren eines detektierbaren Objekts mit Hilfe eines Mobiltelefons welches wahlweise ein Energiefeld abstrahlt, aus welchem eine elektronische Schaltung im Objekt seine Betriebsspannung entnimmt und in Betrieb seinerseits ein Signal aussendet, das vom Mobiltelefon detektiert werden kann.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer die Suche auslösenden Suchroutine, ein Energiefeld für die Betriebsspannung eines elektronischen BLE-Transceiver im Objekt generiert wird und über einen BLE-Transceiver im Mobiltelefon die Kommunikation mit dem Objekt aufgenommen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur räumlichen Ortung oder Distanzermittlung zwischen Mobiltelefon und Objekt ein distanzempfindliches Signal im Mobiltelefon, vorzugsweise das RSSI-Signal, verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betrieb der elektronischen Schaltung im Objekt die herkömmliche Kommunikationsfrequenz des Mobiltelefons verwendet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betrieb der elektronischen Schaltung im Objekt der Kommunikationsfrequenz-Standard GSM verwendet wird.
  6. Vorrichtung zum Betrieb des Verfahrens, gekennzeichnet durch ein Mobiltelefon und ein durch dieses beeinflussbares Objekt derart, dass das Mobiltelefon und das zu detektierende Objekt je eine BlueTooth-Low-Energy BLE Elektronik mit entsprechender Antenne enthalten, über welche eine gegenseitige Kommunikation möglich ist und das Mobiltelefon über einen herkömmlichen Funkstandard betreibbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt eine Antenne zur Aufnahme von Energie aus einer herkömmlichen Kommunikationsfrequenz und eine Antenne zur Kommunikation mit dem Mobiltelefon aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Objekt zur Vergrösserung der Sende-Reichweite fakultativ eine weitere Energiequelle zugeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobiltelefon mit dem GSM-Funkstandard arbeitet und eine Dual-Stack GSM/BLE Einrichtung aufweist.
  10. Such-Programm im Mobiltelefon zur Unterstützung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgenden Ablauf: Einschalten des Suchmodus, GMS senden, BLE-Empfang einschalten, auf BLE-Signal vom Objekt warten, Signalcode prüfen, Objekt bestätigen, RSSI-Signal anzeigen.
  11. Mobiltelefon enthaltend ein Such-Programm gemäss Anspruch 10.
EP11405234A 2010-03-22 2011-03-21 Objektfinder Withdrawn EP2372666A3 (de)

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EP2372666A3 EP2372666A3 (de) 2012-07-25

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