ES2552822T3 - Red inalámbrica móvil para el seguimiento de activos y la monitorización de la cadena de suministro - Google Patents

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ES2552822T3 ES09788989.3T ES09788989T ES2552822T3 ES 2552822 T3 ES2552822 T3 ES 2552822T3 ES 09788989 T ES09788989 T ES 09788989T ES 2552822 T3 ES2552822 T3 ES 2552822T3
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Abstract

Un método para el seguimiento de una cadena de suministro, comprendiendo el método: establecer una red de comunicación (10), incluyendo la red de comunicación (10) una pluralidad de nodos sensores móviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d); transmitir periódicamente información del estado para cada nodo sensor móvil (12, 12a, 12b, 12c, 12d); recibir cada nodo sensor móvil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) información de estado para al menos otro nodo sensor móvil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) en la red de comunicación (10); compilar un archivo de registro (28, 53), incluyendo el archivo de registro (28, 53) la información de estado recibida; y almacenar el archivo de registro (28, 53) en el nodo sensor móvil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) que recibió la información de estado correspondiente, en donde al menos uno de los nodos sensores móviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d) funciona en un modo observador, comprendiendo el método además la colocación de los nodos sensores móviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d) que no están funcionando en un modo de vigía en un modo de espera caracterizado por que el modo de observador comprende: funcionar en un modo de espera para recibir la información de estado desde el al menos un nodo sensor móvil (12, 12a, 12b, 12c, 12d); y determinar si un nodo sensor móvil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) está en una condición de alarma basándose en la información de estado recibida, en donde en respuesta a la determinación de que un nodo sensor móvil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) está en una condición de alarma, el modo observador comprende además: despertar todos los demás nodos sensores móviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d) de la red de comunicación (10) del modo de suspensión; y transmitir una notificación de la condición de alarma.

Description

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DESCRIPCION
Red inalambrica movil para el seguimiento de activos y la monitorizacion de la cadena de suministro Campo de la invencion
La presente invencion se refiere en general a un metodo, sistema y nodo sensor movil para el seguimiento de activos y la monitorizacion de la cadena de suministro, y mas espedficamente, a un metodo y sistema para recoger y guardar la informacion de nodos sensores moviles conectados a la mercanda cuando las etiquetas de los activos individuales son robadas o retiradas de la mercanda.
Antecedentes de la invencion
El robo de inventario, a menudo referido como "contraccion", es un problema importante para los fabricantes, mayoristas y minoristas. Ademas de las perdidas por hurtos, el robo de la cadena de suministro se ha vuelto cada vez mas una fuente importante de perdida. La lucha contra el robo de la cadena de suministro es muy diffcil porque el robo se produce a menudo durante el transporte o mientras las mercandas estan en almacenamiento, cuando la mercanda es accesible a los ladrones y cuando el robo no se puede detectar facilmente. Tambien es diffcil y costoso realizar controles de inventario de mercanda en los puntos suficientes en la cadena de suministro para identificar cuando y donde esta sucediendo un robo con el fin de construir un caso para su enjuiciamiento.
Los sistemas RFID tienen por objeto ayudar a fabricantes, mayoristas y minoristas de alimentacion a combatir el robo en cadena haciendo que el proceso de inventario de mercanda sea menos costoso. Mediante el empleo de etiquetas RFID en plataformas de carga o cajas de mercanda durante el almacenamiento o el transporte, se puede detectar el robo de plataformas de carga o de las cajas de mercanda enteras. Mediante el uso de etiquetas RFID a nivel de artfculo, puede detectarse el robo de paquetes individuales de mercanda. Las etiquetas RFID pasivas solo se pueden utilizar para el control de inventario en varios puntos de la cadena de suministro.
Actualmente, las etiquetas RFID activas pueden incluir sensores integrados que se pueden utilizar para controlar la vibracion o condiciones ambientales de la mercanda. Con esta informacion, los sistemas de vigilancia pueden determinar si la mercanda ha sido sometida a golpes, vibraciones u otras condiciones ambientales extremas que puedan danar la mercanda. Mediante el sellado de tiempo de cualquier condicion de alerta o alarma provocada por estos sensores, las autoridades policiales u otras personas autorizadas pueden determinar cuando se produce el dano. Sin embargo, estos sensores no se pueden utilizar para determinar cuando se ha producido un robo porque la informacion relevante se almacena realmente en la etiqueta RFID. Asf, cuando se roba la mercanda, su etiqueta de RFID activa, que incluye toda la informacion almacenada, desaparece.
El documento US 2008/0040244 A1 describe un sistema de seguimiento de inventario de activos que comprende una red local formada por una pluralidad de dispositivos de identificacion, una pasarela de enlace en comunicacion inalambrica con la red local, un controlador central de envfo configurado para comunicarse con la pasarela de enlace, en donde cada dispositivo de identificacion tiene una pluralidad de estados de funcionamiento e incluye un controlador de dispositivo local que puede funcionar para conmutar el dispositivo de identificacion entre los estados de funcionamiento del dispositivo. Los estados de funcionamiento pueden diferir de las tasas de invitacion a transmitir de la red.
El documento WO 2008/021874 A1 muestra un sistema de proteccion inalambrica con una pluralidad de unidades inalambricas, en el que cada una de las unidades esta configurada para supervisar una caractenstica de al menos otra unidad. Un mensaje de alerta se envfa a una pluralidad de las unidades, si se detecta una condicion de excepcion asociada con una unidad monitorizada basada en la caractenstica supervisada. La condicion de excepcion comprende un cambio en la intensidad de la senal.
El documento WO 2005/071364 A1 esta relacionado con un dispositivo sensor que tiene medios para generar periodicamente un valor medido de una propiedad y un metodo de funcionar una pluralidad de dispositivos sensores. La periodicidad de la medicion se puede ajustar de acuerdo con la tasa de cambio en la propiedad medida.
El documento DE 10 2005 019 064 A1 describe un metodo para el seguimiento de un grupo de objetos, en el que el cambio espedfico en la situacion mutua, preferiblemente la eliminacion de un objeto a partir del grupo, se reconoce y se transporta.
Por lo tanto, lo que se necesita es un sistema capaz de recoger y guardar informacion sobre la mercanda de tal manera que la informacion almacenada puede ser recuperada, incluso cuando las etiquetas de activos individuales son robadas o se quitan de la mercanda.
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Sumario de la invencion
La presente invencion proporciona ventajosamente un metodo, el nodo sensor movil y sistema de control de una cadena de suministro. En general, la presente invencion proporciona ventajosamente un metodo para el seguimiento de una localizacion de una cadena de suministro uniendo los nodos sensores moviles a los correspondientes artfculos que se esta supervisando. Los nodos sensores moviles establecen automaticamente una red de malla y transmiten periodicamente informacion del estado en relacion a todos los nodos sensores moviles en la red de malla. La informacion de estado se mantiene por todos los nodos sensores moviles en la red de malla, de modo que incluso si uno o mas nodos sensores moviles se pierden, danan y perjudican, o destruyen, los nodos restantes son capaces de determinar las condiciones que se producen cuando el nodo(s) afectado deja de comunicarse.
Un aspecto de la presente invencion proporciona un metodo para monitorizar la cadena de suministro, el metodo mediante el establecimiento de una red de comunicacion que incluye una pluralidad de nodos sensores moviles. La informacion de estado se transmite periodicamente para cada nodo sensor movil. Cada nodo sensor movil recibe informacion de estado para al menos otro nodo sensor movil en la red de comunicacion. Un archivo de registro que incluye la informacion de estado recibida se compila y se almacena en el nodo sensor movil que recibio la informacion de estado correspondiente.
De acuerdo con otro aspecto, la presente invencion proporciona un sistema para la monitoreo de la cadena de suministro. El sistema incluye una pluralidad de nodos sensores moviles, estando cada nodo sensor movil comunicativamente acoplado a al menos otro nodo sensor movil, un servidor de recopilacion de datos, y un puente de red. El puente de red esta acoplado comunicativamente con el servidor de recopilacion de datos y al menos un nodo sensor movil de la pluralidad de nodos sensores moviles. El puente de red funciona para recibir al menos un archivo de registro que contiene informacion de estado para cada nodo sensor movil y transmitir el archivo de registro en el servidor de recopilacion de datos.
De acuerdo con aun otro aspecto, la presente invencion proporciona un nodo sensor movil en una red de comunicacion para la vigilancia de la cadena de suministro. El nodo sensor movil incluye un transceptor, un procesador y una memoria. El procesador esta acoplado en comunicacion con el transceptor y la memoria. El transceptor funciona para recibir informacion de estado para otros nodos sensores moviles en la red de comunicacion y transmitir periodicamente informacion de estado a cada nodo sensor movil en la red de comunicacion. El procesador funciona para compilar un archivo de registro que incluye informacion de estado para cada nodo sensor movil en la red de comunicacion. La memoria almacena el archivo de registro.
El nodo sensor movil puede comprender, que la informacion de estado incluye al menos uno de un identificador de nodo sensor movil, una condicion de alarma actual, una hora, una ubicacion GPS, y una temperatura, teniendo el nodo sensor movil ademas al menos uno de un sensor de a bordo, un reloj de tiempo real y un receptor GPS. Por otra parte, el nodo sensor puede comprender, que el nodo sensor movil funcione en un modo observador, el procesador funcionando ademas para colocar el nodo sensor movil en un modo de espera cuando no esta funcionando en el modo observador.
Puede ser ventajoso que, cuando el nodo sensor movil funciona en el modo observador, el transceptor ademas funciona en un modo de espera para recibir la informacion de estado desde el al menos un nodo sensor movil; y el procesador funciona ademas para determinar si un nodo sensor movil se encuentra en una condicion de alarma basada en la informacion de estado recibida.
El nodo sensor puede comprender, en el que en respuesta a la determinacion de que un nodo sensor movil se encuentra en una condicion de alarma, el transceptor funciona ademas para despertar todos los demas nodos sensores moviles de la red de comunicacion del modo de suspension; y transmitir una notificacion de la condicion de alarma.
Cuando el nodo sensor movil funciona en el modo observador, el nodo sensor comprende, que el transceptor funcione ademas para transmitir toda la informacion de estado recibida de los otros nodos sensores moviles de la pluralidad de nodos sensores moviles de la red de comunicacion desde que recibio previamente informacion de estado desde el nodo sensor movil, transmision de informacion de estado al nodo sensor movil que funciona en el modo observador; y en respuesta a la determinacion de que un nodo sensor movil se encuentra en una condicion de alarma, transmitir una notificacion de la condicion de alarma.
Breve descripcion de los dibujos
Una comprension mas completa de la presente invencion, y las ventajas concomitantes y caractensticas de la misma, se entendera mas facilmente por referencia a la siguiente descripcion detallada cuando se considera en conjuncion con los dibujos adjuntos en los que:
La figura 1 es un diagrama de bloques de una red de malla de sensor movil a modo de ejemplo construida de acuerdo con los principios de la presente invencion;
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La figura 2 es un diagrama de bloques de un nodo sensor movil a modo de ejemplo construido de acuerdo con los principios de la presente invencion;
La figura 3 es un diagrama de bloques de un sistema de recogida de datos de una red de malla del sensor movil a modo de ejemplo construido de acuerdo con los principios de la presente invencion;
La figura 4 es un diagrama de bloques de un nodo puente de sensor a modo de ejemplo construido de acuerdo con los principios de la presente invencion;
La figura 5 es un diagrama de flujo de proceso que ilustra las funciones de cada participante en una cadena de suministro para el seguimiento y el monitoreo de activos de acuerdo con los principios de la presente invencion;
La figura 6 es un diagrama de flujo de un proceso de seguimiento de activos moviles a modo de ejemplo realizado por un nodo sensor movil de acuerdo con los principios de la presente invencion;
La figura 7 es un diagrama de flujo de otro proceso de seguimiento de activos moviles a modo de ejemplo realizado por un nodo sensor movil de acuerdo con los principios de la presente invencion; y La figura 8 es un diagrama de flujo de un proceso de seguimiento de activos moviles a modo de ejemplo realizado por un nodo puente de sensor de acuerdo con los principios de la presente invencion.
Descripcion detallada de la invencion
Antes de describir en detalle ejemplos de realizacion que estan en conformidad con la presente invencion, debe observarse que las realizaciones residen principalmente en combinaciones de componentes del aparato y etapas de procesamiento relacionadas con la implementacion de un sistema y metodo para recoger y guardar informacion sobre la mercanda de tal manera que la informacion almacenada puede ser recuperada, incluso cuando las etiquetas de activos individuales son robadas o retiradas de la mercanda. En consecuencia, se han representado los componentes de aparato y metodo en su caso mediante sfmbolos convencionales en los dibujos, que muestran solo aquellos detalles espedficos que son pertinentes para la comprension de las realizaciones de la presente invencion a fin de no oscurecer la descripcion con detalles que seran facilmente evidentes para los expertos en la tecnica que tengan el beneficio de la descripcion en el presente documento.
En la presente memoria, los terminos relacionales, tales como "primera" y "segunda", "arriba" y "abajo" y similares, solo podran utilizarse para distinguir una entidad o elemento de otra entidad o elemento sin necesidad de requerir o implicar ninguna relacion u orden ffsico o logico entre dichas entidades o elementos. Ademas, como se usa aqrn y en las reivindicaciones adjuntas, el termino "Zigbee" se refiere a un conjunto de protocolos de comunicacion inalambrica de alto nivel como se define por el estandar del Instituto de Ingenieros Electricos y Electronicos ("IEEE") 802.15.4. Ademas, "Wi-Fi" se refiere a la norma de comunicaciones definida por IEEE 802.11. "Ethernet" se refiere a la norma de comunicacion definida por IEEE 802.3. El termino "WiMAX" significa que los protocolos de comunicacion definidos en el estandar IEEE 802.16. "BLUETOOTH" se refiere a la especificacion industrial para redes de comunicacion de area personal inalambrica ("PAN") desarrollado por el Grupo de Interes Especial Bluetooth.
Una realizacion de la presente invencion proporciona ventajosamente un sistema y metodo para control de seguimiento de activos y de la cadena de suministro utilizando una red de malla de sensor movil para detectar y registrar en cada una de la red de nodos distribuida la presencia o ausencia de otro de cada uno de los otros nodos en sus proximidades y el tiempo aproximado en que los nodos bien entran o salen de las proximidades.
En una realizacion alternativa, el sistema puede compartir y almacenar, de una manera distribuida, la informacion sobre otros nodos de modo que la recopilacion de cada uno de los nodos posee una gran captura de datos que indica cuando los artfculos estan unidos juntos o separados uno de otro. En varios puntos a lo largo de la cadena de suministro, el sistema lee la recopilacion de nodos para reconstruir la historia del envfo de los productos y se puede determinar cuando los artfculos se separaron del grupo para identificar la contraccion en la cadena de suministro.
Con referencia ahora a las figuras de los dibujos en los que los codigos de designacion de referencia se refieren a elementos iguales, se muestra en la figura 1, una red de malla de sensor movil a modo de ejemplo construido de acuerdo con los principios de la presente invencion, y designado en general como "10". La red de malla de sensor movil 10 incluye una pluralidad de nodos sensores moviles 12a, 12b, 12c, 12d (referidos colectivamente como nodo de sensor movil 12) para el seguimiento del estado de los elementos o grupos de mercanda individuales. Aunque solo cuatro nodos sensores moviles 12 se muestran en la figura 1 para fines de ilustracion, una red de malla sensor movil 10 puede incluir cientos o incluso miles de nodos sensores individuales 12. Por ejemplo, los grupos de mercandas se envasan a menudo juntos en contenedores para transporte a granel, tales como cajas, cofres o plataformas de carga para facilitar el transporte eficiente. Un nodo de sensor movil 12 puede ser colocado en o adjunto a cada artfculo o grupo de mercandas.
Cada uno de los nodos sensores moviles 12 esta en comunicacion con todos los otros nodos sensores moviles 12 que estan dentro del alcance de comunicacion, formando una red de malla 10 de los nodos sensores individuales 12. Los nodos sensores moviles 12 pueden comunicarse entre sf y/o con un nodo puente de red (vease la figura 3) utilizando cualquier combinacion de uso comun por cable y/o protocolos de comunicacion inalambrica tales como protocolo de control de transmision/protocolo de Internet ("TCP/IP"), acceso multiple por division de tiempo ("TDMA"), sistema global para comunicaciones moviles ("GSM"), servicio de radio de paquetes generales ("GPRS"), velocidades de datos mejoradas para la evolucion de GSM ("EDGE"), protocolos de tercera generacion ("3G"), 4G,
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EVDO, CDMA, Ethernet, Wi-Fi, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, etc.
Los datos recogidos por uno de los nodos sensores 12 se comparte con otros nodos 12 en la zona de modo que si ese nodo sensor 12 se pierde, por ejemplo, durante un robo, sus datos son retenidos por los otros nodos sensores 12 que estan en las proximidades. Por ejemplo, una red de malla de sensor movil 10 se puede formar mediante la colocacion de un nodo sensor movil 12 en cada plataforma de carga cargada en un camion u otro contenedor de transporte. Al tener cada uno de los nodos sensor movil individual 12 compartiendo su informacion con todos los demas nodos 12 en las proximidades, un registro de datos colectivo es mantenido por todos los sensores. Estos datos pueden usarse para determinar informacion util acerca de lo sucedido a la mercanda durante el transporte o el almacenamiento mediante la lectura de informacion de tiempo u otros datos de los sensores, por ejemplo, la notificacion de una condicion de alarma, el tiempo y la ubicacion geografica de nodo sensor movil durante la condicion de alarma, el tiempo y la ubicacion geografica de la ultima comunicacion con el nodo sensor movil perdido, etc. Debido a que los datos se almacenan colectivamente, la informacion util no se pierde si el nodo sensor 12 es robado junto con la mercanda.
Alternativamente, en el caso de una red que tiene cientos o miles de nodos sensores 12, un metodo eficiente para distribuir el almacen de datos puede ser mas complejo que tener todos los nodos sensores 12 que almacenan todos los datos. En este caso, la redundancia de datos puede permitir que los datos se distribuyan al azar entre los nodos sensores 12 de tal manera que en el caso de robo o destruccion de uno o mas nodos la probabilidad de que cualquier pieza de datos se pierda esta estadfsticamente por debajo de un riesgo umbral considerado aceptable. A medida que la recopilacion de nodos 12 crece en tamano, la cantidad de datos aleatorios difundidos que pueden ser utilizados aumenta. Este proceso de difusion de datos tiene el efecto de reducir los requisitos de memoria ffsica de un nodo individual 12.
Otro metodo alternativo para la mejora de los requisitos de almacenamiento de datos es permitir que los nodos sensores 12 reduzcan al azar la resolucion del dominio del tiempo de los datos en el almacenamiento. Por ejemplo, en situaciones en las que una red de malla de sensor movil 10 se encuentra en la cadena de suministro y el estado de todos los sensores es "tranquila" (es decir, todos los nodos se contabilizan y no se registran hechos significativos), los nodos sensores individuales 12 pueden ser capaces de reducir de forma aleatoria la resolucion del dominio del tiempo de los datos de estos penodos de tiempo. Dado que cada uno de los nodos 12 esta suprimiendo al azar de datos en el dominio del tiempo, es probable que algunos datos de estos penodos tranquilos todavfa se conserven en la memoria colectiva de la red 10. En esta situacion, la granularidad de los datos se reducina, pero debido a que estos son penodos "tranquilos", el riesgo de perder informacion util es bajo.
Con referencia ahora a la figura 2, un nodo sensor movil 12 a modo de ejemplo construido de acuerdo con los principios de la presente invencion puede incluir un procesador 14 (por ejemplo, un microprocesador), un reloj de tiempo real 16, una fuente de alimentacion 18, una radio de red 20 (por ejemplo, un transceptor), una memoria 22 (que puede incluir memoria no volatil, una memoria volatil, o una combinacion de las mismas), y uno o mas sensores de a bordo 24. El reloj de tiempo real 16 se utiliza para asociar un evento detectado a traves de los sensores de a bordo 24 con un tiempo real de ocurrencia. Los procesadores 14 controlan las comunicaciones de radio, los modos de sueno y vigilia, las lecturas de los sensores de a bordo 24, el almacenamiento de datos en la memoria 22, y la comunicacion de los datos almacenados a otros nodos sensores 12. La fuente de energfa 18, tal como una batena, es autonoma y suministra electricidad al nodo sensor movil 12. La fuente de alimentacion 18 puede incluir disposiciones para la recarga entre los despliegues de la red de malla sensor movil 10 en la cadena de suministro. La radio de red 20 se comunica con otros nodos sensores 12 y con nodos puente (ver figura 3) mediante la transmision y recepcion de senales de comunicacion de radio frecuencia ("RF") a traves de una antena 26 de una manera bien conocida.
La memoria 22 puede incluir un archivo de registro 28 que incluye los datos generados por el procesador 14 y/o recibidos de otros nodos sensores 12. Ademas, la memoria puede incluir un modulo de monitoreo de red de malla 29 que contiene instrucciones de programa para el control de la red de malla 10. El funcionamiento del modulo de control de red de malla 29 se discute en mayor detalle a continuacion.
Sensores de a bordo 24 pueden ser incluidos para medir las condiciones ambientales. Estas condiciones ambientales pueden incluir una amplia variedad de parametros, tales como la aceleracion, la temperatura, la luz, la humedad, la orientacion espacial, la vibracion, etc., dependiendo de los requisitos y las adaptaciones necesarias para una aplicacion espedfica. El nodo sensor movil 12 puede incluir ademas un receptor de Sistema de Posicionamiento Global ("GPS") 30 para proporcionar informacion de ubicacion GPS.
La figura 3 es un diagrama de bloques de un sistema de recopilacion de datos de red de malla de sensor movil 32 a modo de ejemplo construido de acuerdo con los principios de la presente invencion. El sistema de recopilacion de datos de red de malla de sensor movil 32 conecta los nodos puente de redes de sensores 34 (se muestra uno) con un servidor de recopilacion de datos central 36. El nodo puente de red 34 puede comunicarse con un servidor de recopilacion de datos local 38 que se encuentra en una instalacion de la cadena de suministro, como por ejemplo un servidor de envfo y de recepcion, que esta en comunicacion con el servidor central de recogida de datos 36 a traves de una red de area extensa ("WAN") 40. Los nodos puente de red 34 se utilizan para comunicarse con los nodos
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sensores moviles 12 y para recoger datos en varios puntos dentro de la cadena de suministro. Los servidores de recopilacion de datos 36, 38 recogen los datos de los nodos puente de redes de sensores 34 y analizan los datos para identificar las perdidas e identificar actividades sospechosas para una mayor investigacion. Los servidores de recopilacion de datos 36, 38 incluyen una o mas bases de datos de recopilacion (no mostrada) o pueden estar acoplados comunicativamente a una o mas bases de datos de recogida externas (no mostradas).
La red de area amplia 40 puede incluir Internet, intranet u otra red de comunicacion. Aunque la red de comunicacion se representa en la figura 3 como una WAN, los principios de la presente invencion tambien pueden aplicarse a otras formas de redes de comunicacion, como las redes de area personal ("PANs"), redes de area local ("LANs"), redes de area del campus ("CANs"), redes de area metropolitana ("MANs"), etc., como Internet o una intranet. Alternativamente, el nodo puente de red 34 puede comunicarse directamente con el servidor central de recogida de datos 36 a traves de la WAN 40.
Ademas, el sistema de recogida de datos de la red de malla de sensor movil 32 puede incluir dispositivos opcionales tales como un lector de identificacion de radiofrecuencia ("RFID") 42, un escaner de codigo de barras 44, y otros dispositivos de usuario 46, que puedan servir de entrada al sistema de recopilacion de datos 32.
Con referencia ahora a la figura 4, un nodo puente de red 34 construido de acuerdo con los principios de la presente invencion se utiliza para comunicarse con los nodos sensores moviles individuales 12 y para recoger la informacion almacenada dentro de cada uno de estos nodos sensores 12. El nodo puente de red puede incluir un microprocesador 48 acoplado comunicativamente a al menos una red de radio 50, una memoria 52, una interfaz de comunicacion 54 y una fuente de alimentacion 56. El microprocesador 48 supervisa y realiza las diversas funciones del nodo puente de sensor 34 incluyendo la comunicacion con los nodos sensores moviles individuales 12, el almacenamiento de datos en la memoria 52, y otras funciones descritas en este documento. La red de radio 50 se comunica con los nodos sensores moviles 12 a traves de una antena 58 de una manera bien conocida. La fuente de energfa 56, tal como una batena u otra entrada de energfa CC o CA, suministra de electricidad para alimentar el nodo puente de sensor 34.
La memoria 52 puede usarse para almacenar informacion a nivel local, incluyendo un modulo de correlacion de datos 60 que contiene instrucciones de programa para recopilar, organizar y notificar los datos recogidos a partir de los nodos sensores moviles 12 y los datos asociados que se registran en un archivo de registro 53. El funcionamiento del modulo de correlacion de datos 60 se discute en mayor detalle a continuacion. La memoria 52 puede ser una memoria no volatil, incluyendo, pero no se limitada a, un disco duro, un lapiz de memoria, una memoria de solo lectura electricamente programable y borrable ("EEPROM"), una memoria flash, etc. Ademas, en lugar de o ademas de la memoria no volatil, la memoria 52 puede ser incluida como alguna forma de memoria volatil, por ejemplo, RAM.
La interfaz de comunicacion 54 controla el intercambio de informacion entre el nodo puente de sensor 34 y otros dispositivos, tales como un servidor local 38 y/o un servidor de recopilacion de datos central 36, la red de area amplia 40, u otras redes de comunicacion (no mostradas) de una manera bien conocida, tal como a traves del Protocolo de Control de Transmision/Protocolo de Internet ("TCP/IP").
Con referencia ahora a la figura 5, se proporciona un diagrama de flujo de un proceso a modo de ejemplo que ilustra las funciones de cada participante en una cadena de suministro para el seguimiento y monitoreo de activos de acuerdo con los principios de la presente invencion. En un lugar del distribuidor 62, los nodos sensores moviles 12 se insertan en los contenedores de transporte de mercandas, plataformas de carga o cajas (etapa S102). Los nodos sensores 12 estan registrados en una base de datos del servidor de recopilacion de datos central 36 con informacion relativa a la mercanda correspondiente con la que se envfan (etapa S104). El sensor de nodos 12 intercambia datos de estado y forma automaticamente una red que comienza el registro de informacion sobre la presencia y el estado de otros nodos sensores 12 en las proximidades detectable (etapa S106). En este punto, el sensor de nodos 12 pueden leerse (etapa S108) por un nodo puente 34 para registrar los datos en la base de datos del sistema antes de su envfo (etapa S110).
Durante el envfo (etapa S112), los nodos del sensor movil 12 continuan comunicandose periodicamente uno con el otro y colectivamente almacenan informacion sobre la presencia y el estado de otros nodos sensores en las proximidades detectable. Si uno de los nodos sensores 12 se retira del envfo, datos sobre su presencia previa y el estado se almacena en los otros nodos 12 en el envfo. Ademas, los sensores de a bordo 24 se pueden utilizar para detectar cambios en las condiciones del embalaje para determinar si el envase esta siendo manipulado durante el envfo. Esta informacion tambien se puede almacenar en los nodos sensores moviles 12 para detectar la manipulacion indebida.
El envfo se recibe en el almacen 64 (etapa S114). En ese momento, los nodos sensores moviles 12 son lefdos por el nodo puente de red 34 y los datos que se almacenan en los nodos individuales 12 se registran en la base de datos del sistema (etapa S116). El envfo puede luego ser enviado al almacenamiento (etapa S118).
Durante el almacenamiento (etapa S120), los nodos sensores moviles 12 pueden continuar para comunicarse
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periodicamente uno con el otro, de nuevo almacenando colectivamente informacion sobre la presencia y el estado de otros nodos sensores 12 en las proximidades. Una vez mas los sensores de a bordo 24 se pueden usar para detectar cambios en las condiciones del embalaje para detectar la manipulacion indebida. En algun punto, la mercanda se retira del almacenamiento y se envfa al minorista 66.
En el minorista 66, en el curso normal de los negocios, los contenedores de transporte se extraen de manera que los artfculos pueden ser vendidos (etapa S122). Una vez mas, los nodos sensores moviles 12 son lefdos por un nodo de red de puente 34 y los datos que se almacenan en los nodos individuales 12 se registran en la base de datos del sistema (etapa Sl24). Los nodos sensores moviles 12 se retiran de las cajas de envfo, plataformas de carga o cajas de embalaje y se envfan de vuelta al distribuidor 62 para su reutilizacion durante el proximo envfo (etapa S126). Los artfculos individuales se almacenan en los estantes del minorista para la venta (etapa S128).
El servidor de recopilacion de datos central 36 recibe los datos a partir de los nodos de red de puente 34 (etapa S130). Los datos recibidos pueden incluir un registro compuesto de los datos recogidos de los nodos sensores individuales 12. El servidor central procesa los datos de los nodos sensores individuales 12 para detectar anomalfas u otros datos que sugieren el robo o la manipulacion (etapa S132). Estos datos pueden entonces ser analizados para generar informes de actividad sospechosa (etapa 134) o registros de perdida (etapa S136) que pueden incluir la hora, tipo de evento, datos de localizacion GPS, y otra informacion util acerca de cuando se produjeron una perdida o actividad sospechosa durante transporte o almacenamiento.
Una realizacion de la presente invencion incluye disposiciones para permitir que los nodos de sensores moviles 12 conserven la energfa al funcionar en un modo de espera durante los penodos cuando se esta produciendo poca actividad. Sin embargo, es importante que el sistema 10 sea capaz de despertar cuando ocurren eventos importantes. Varios enfoques para permitir el almacenamiento de datos son posibles, sin embargo un ejemplo de realizacion de esta invencion incluye la capacidad de tener uno o mas nodos sensores 12 en un estado "despierto" en todo momento de manera que estos nodos despiertos 12 pueden registrar los eventos que suceden en otros nodos de modo que los datos de los sensores se pueden almacenar en forma colectiva, incluso si un nodo sensor es robado. Un metodo para proporcionar uno o mas nodos sensores 12 en un estado despierto es asignar penodos de "observador" a cada uno de los nodos sensores 12 distribuidos en partes iguales para que uno o varios de los nodos sensores esten siempre de guardia.
La figura 6 proporciona un diagrama de flujo operativo a modo de ejemplo que describe los pasos realizados por un modulo de monitoreo de red de malla 29 de un nodo sensor movil individual 12 para el monitoreo activo de toda la red de malla de sensor movil 10. El nodo sensor movil 12 transmite su informacion de estado (etapa S138). La informacion de estado puede incluir un identificador de nodo sensor movil, una condicion de alarma actual, el tiempo, una localizacion GPS, la temperatura, etc. Si la red de malla de sensor movil 10 no esta funcionando en modo observador (etapa S140), esta informacion puede ser recibida por todos los otros nodos sensores moviles 12 de la red de malla de sensor movil 10. Adicionalmente, el nodo sensor individual 12 recibe la informacion de estado para todos los otros sensores vecinos 12 dentro de un rango detectable y almacenan la informacion en un archivo de registro 28 (etapa S142). El nodo sensor movil 12 espera un intervalo de tiempo predeterminado (etapa S144) antes de la retransmision de su informacion de estado (etapa S138).
Si la red de malla de sensor movil 10 esta funcionando en modo observador (etapa S140) y es hora de que el nodo sensor 12 tome su turno en su tarea de observador (etapa S146), entonces el nodo sensor 12 entra en modo "observador" (etapa S148). El diagrama de flujo de la figura 7 proporciona detalles de una implementacion de ejemplo del modo observador y se analiza en mayor detalle a continuacion.
Si no es hora de que el nodo sensor 12 tome su turno en la tarea de observador (etapa S146), el nodo sensor 12 "duerme" durante un periodo de tiempo predeterminado. Durante el sueno, el nodo sensor 12 funciona en un modo de potencia reducida en la que la mayona de sus elementos estan detenidos, o en un modo de espera que consume menos corriente electrica. Por ejemplo, los osciladores locales y amplificadores en la radio de red 20 y el receptor GPS 30 estan desactivados, y el microprocesador 14 y/o la memoria 22 pueden apagar ciertas funciones con el fin de consumir menos energfa. Sin embargo, sensores de a bordo selectos 24 pueden permanecer operativos en todo momento, permitiendo que el nodo sensor 12 detecte una condicion de alarma. Adicionalmente el microprocesador 14 puede permitir periodicamente los recursos suficientes, incluso durante el modo de reposo, para permitir que el nodo sensor 12 reciba una notificacion de alarma desde el nodo "observador" actualmente en servicio.
Si el nodo sensor 12 detecta una condicion de alarma (etapa S152), dependiendo de si se detecta una condicion de alarma para el nodo individual o si recibio una notificacion de alarma desde el nodo observador, el nodo sensor 12 transmite su informacion de alarma y/o recibe informacion de la alarma desde el nodo observador (etapa S154).
Mientras el nodo sensor 12 no detecte una condicion de alarma (etapa S152), permanecera en modo de suspension hasta un tiempo predeterminado para despertar (etapa S156). Cuando el nodo sensor despierta, se retransmite la informacion de estado (etapa S138). Con cada nodo sensor 12 en la red de malla sensor movil 10 que funciona en la manera anterior, cada nodo 12 mantiene un registro completo de la informacion de estado para cada nodo sensor 12 de la red de malla 10 para toda la duracion en que la red 10 esta funcionando, por ejemplo, duracion del envfo,
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duracion de almacenamiento, etc. Por lo tanto, incluso si un nodo 12 es desactivado, robado o destruido, los nodos sensores restantes 12 tienen un registro que contiene la historia exacta del nodo que falta.
Volviendo ahora a la figura 7, se proporciona un diagrama de flujo que detalla un metodo ilustrativo de funcionamiento de un nodo sensor 12 funcionando como en el modo de "observador". Mientras que esten en la tarea de observador, el nodo sensor esta continuamente en espera de recibir informacion de los nodos sensores individuales 12 (etapa S158). Cuando el nodo observador recibe informacion de un nodo sensor individual 12 (etapa S160), almacena la informacion recibida localmente en un archivo de registro 28 (etapa S162). Si la informacion recibida del nodo sensor individual indica que el nodo sensor 12 esta en una condicion de alarma (etapa S164), el nodo observador despierta todos los otros nodos sensores 12 en la red de malla 10 y transmite una notificacion de alarma que contiene informacion relativa a la condicion de alarma (etapa S166).
Mientras que el nodo observador no detecte una condicion de alarma (etapa S164), transmite la informacion al nodo sensor individual 12 para todos los nodos sensores vecinos 12 recibida y registrada desde la ultima vez que el nodo individual 12 se desperto (etapa S168). Cuando la cantidad de tiempo predeterminada para el nodo sensor 12 para realizar funciones de vigilancia expira (etapa S170), el nodo sensor 12 vuelve a un modo de funcionamiento normal (etapa S172). De lo contrario, el nodo sensor 12 continua al modo de espera para recibir informacion de otros nodos sensores individuales 12 (etapa S158).
Alternativamente, en lugar de despertar activamente los otros nodos 12 al detectar una condicion de alarma (etapa S164), el nodo observador puede simplemente continuar recogiendo pasivamente la informacion de nodos sensores 12 y pasar la notificacion de la condicion de alarma como parte de la informacion transmitida durante el funcionamiento normal.
La figura 8 proporciona un diagrama de flujo operativo a modo de ejemplo que describe las etapas realizadas por un nodo puente de red 34 para la recopilacion, consolidacion y presentacion de informacion relativa a la red de malla de sensor movil 10. El nodo puente de red 34 consulta uno de los nodos sensores individuales 12 de la red de malla de sensor movil 10, solicitando al nodo sensor 12 transmitir su archivo de registro 28 (etapa S174). El nodo puente de red 34 recibe el archivo de registro 28 del nodo sensor (etapa S176) y almacena el archivo de registro 28 a nivel local en la memoria 52 (etapa S178). Si hay otros nodos sensores 12 en la red de malla 10 que no han sido consultados (etapa S180), el nodo puente de red 34 puede repetir opcionalmente el proceso anterior para todos, o una parte de los nodos sensores 12 en la red de malla de sensor movil 10.
De lo contrario, si mas de un archivo de registro 28 se ha recibido desde los nodos sensores individuales 12, el nodo puente de red 34 consolida los archivos de registro 28 en un archivo de registro compuesto 53 (etapa S182) y se eliminaran los eventos redundantes desde el registro de material compuesto 53 (etapa S184). El nodo puente de red 34 transmite el registro de material compuesto 53 con el servidor de datos de recogida central 36 y/o el servidor de recopilacion de datos local 38, segun sea apropiado (etapa S186).
Una realizacion de la presente invencion proporciona ventajosamente un metodo y medios para el almacenamiento colectivo de informacion en los nodos sensores moviles 12 para preservar los datos incluso cuando los nodos son robados, destruidos o alterados. Por lo tanto, la informacion y las pruebas relacionadas con la perdida o robo de un elemento se conservan incluso cuando se pierden piezas reales del sistema.
Ademas, una realizacion de la presente invencion utiliza ventajosamente un enfoque de “tarea de vigilante” distribuida en partes iguales para el ahorro de energfa al tiempo que permite cada uno de los nodos sensores moviles 12 dormir la mayor parte del tiempo. El enfoque de tarea de vigilante para el ahorro de energfa permite que una red de malla sensor movil 10 sea desplegada sin la necesidad de un coordinador de alta potencia designado. Esto tambien permite que un sistema funcione sin un solo punto de fallo en el coordinador.
Con el desarrollo de conjuntos de chips y protocolos de comunicaciones de redes de sensores inalambricos como Zigbee, o BLUETOOTH, de bajo costo, los nodos de comunicacion de baja potencia son posibles. Un nodo sensor inalambrico 12 lo suficientemente barato puede ser desplegado de modo que sea atractivo para la vigilancia de la cadena de suministro en el contenedor de envfo o el nivel de plataforma y, posiblemente, incluso a un nivel por caja. Este tipo de dispositivo tambien puede ser desplegado en situaciones donde esta siendo enviada mercanda de alto valor o de alta probabilidad de robo y profesionales de prevencion de perdidas estan construyendo un caso para su enjuiciamiento.
La presente invencion puede realizarse en hardware, software, o una combinacion de hardware y software. Cualquier tipo de sistema informatico, u otro aparato adaptado para llevar a cabo los procedimientos descritos en el presente documento, es adecuado para llevar a cabo las funciones descritas en el presente documento.
Una combinacion tfpica de hardware y software podna ser un sistema de ordenador de proposito especializado o general que tiene uno o mas elementos de procesamiento y un programa informatico almacenado en un medio de almacenamiento que, cuando esta cargado y ejecutado, controla el sistema informatico de tal manera que lleva a cabo los metodos descritos en el presente documento. La presente invencion tambien puede ser incrustada en un
producto de programa informatico, que comprende todas las caractensticas que permitan la puesta en practica de los metodos descritos en el presente documento, y que, cuando esta cargado en un sistema informatico es capaz de llevar a cabo estos metodos. Un medio de almacenamiento se refiere a cualquier dispositivo de almacenamiento volatil o no volatil.
5
Un programa de ordenador o aplicacion en el presente contexto significa cualquier expresion, en cualquier lenguaje, codigo o notacion, de un conjunto de instrucciones destinadas a hacer que un sistema que tiene una capacidad de procesamiento de la informacion para realizar una funcion particular, ya sea directamente o despues de cualquiera o ambas de las siguientes a) la conversion a otro lenguaje, codigo o notacion; b) la reproduccion en una forma material 10 diferente.
Ademas, a menos que se haya hecho mencion anteriormente de lo contrario, debe tenerse en cuenta que todos los dibujos que se acompanan no estan a escala. Significativamente, esta invencion puede realizarse en otras formas espedficas sin apartarse de los atributos esenciales de la misma, y, por consiguiente, debe hacerse referencia a las 15 siguientes reivindicaciones, en lugar de la memoria anterior, segun indica el alcance de la invencion.

Claims (11)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para el seguimiento de una cadena de suministro, comprendiendo el metodo:
    establecer una red de comunicacion (10), incluyendo la red de comunicacion (10) una pluralidad de nodos sensores moviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d);
    transmitir periodicamente informacion del estado para cada nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d); recibir cada nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) informacion de estado para al menos otro nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) en la red de comunicacion (10);
    compilar un archivo de registro (28, 53), incluyendo el archivo de registro (28, 53) la informacion de estado recibida; y
    almacenar el archivo de registro (28, 53) en el nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) que recibio la informacion de estado correspondiente, en donde al menos uno de los nodos sensores moviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d) funciona en un modo observador, comprendiendo el metodo ademas la colocacion de los nodos sensores moviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d) que no estan funcionando en un modo de vigfa en un modo de espera caracterizado por que el modo de observador comprende:
    funcionar en un modo de espera para recibir la informacion de estado desde el al menos un nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d); y
    determinar si un nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) esta en una condicion de alarma basandose en la informacion de estado recibida, en donde en respuesta a la determinacion de que un nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) esta en una condicion de alarma, el modo observador comprende ademas:
    despertar todos los demas nodos sensores moviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d) de la red de comunicacion
    (10) del modo de suspension; y
    transmitir una notificacion de la condicion de alarma.
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas fijar la pluralidad de nodos moviles de sensores (12, 12a, 12b, 12c, 12d) a los correspondientes artfculos que se estan monitorizando.
  3. 3. El metodo de la reivindicacion 2 en el que la pluralidad de nodos sensores moviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d) es fijada a los elementos correspondientes que se monitorizaran durante el envfo.
  4. 4. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas:
    transmitir cada archivo de registro (28, 53) de cada nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) a un servidor de recogida de datos (36, 38); y
    consolidar los archivos de registro (28, 53) de cada nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) en un archivo de registro compuesto.
  5. 5. El metodo de la reivindicacion 4, que comprende ademas:
    identificar al menos una de una discrepancia y una notificacion de alarma; e informar de la al menos una discrepancia identificada y una notificacion de alarma.
  6. 6. El metodo de la reivindicacion 1, en el que cada nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) funciona periodicamente en el modo observador.
  7. 7. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el modo observador comprende ademas:
    transmitir toda la informacion de estado recibida de los otros nodos sensores moviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d) de la pluralidad de nodos sensores moviles en la red de comunicacion (10) dado que recibio previamente informacion de estado desde el nodo sensor movil (12, 12a , 12b, 12c, 12d);
    transmitir informacion de estado al nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) que funciona en el modo observador; y
    en respuesta a la determinacion de que un nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) esta en una condicion de alarma, se transmite una notificacion de la condicion de alarma.
  8. 8. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la informacion de estado incluye al menos uno de un identificador de nodo sensor movil, una condicion de alarma actual, un tiempo, una ubicacion GPS y una temperatura.
  9. 9. Un sistema que comprende medios adaptados para llevar a cabo el metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, comprendiendo el sistema:
    una pluralidad de nodos sensores moviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d);
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    un servidor de recogida de datos (36, 38); y
    un puente de red (34) acoplado en comunicacion con el servidor de recopilacion de datos (36, 38) y al menos un nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) de la pluralidad de nodos sensores moviles (12, 12a, 12b , 12c, 12d), funcionando el puente de red para:
    recibir al menos un archivo de registro (28, 53), conteniendo el al menos un archivo de registro (28, 53) informacion de estado para cada nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d); y
    transmitir el archivo de registro (28, 53) al servidor de recopilacion de datos (36, 38) y en donde dichos nodos sensores (12, 12a, 12b, 12c, 12d) son conmutables entre un modo de espera y un modo observador.
  10. 10. El sistema de la reivindicacion 9, que comprende ademas:
    una red de comunicacion (10), incluyendo la red de comunicacion (10) al menos algunos de la pluralidad de nodos sensores moviles (12, 12a, 12b, 12c, 12d), funcionando cada nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d ) para:
    transmitir periodicamente informacion de estado;
    recibir informacion de estado para al menos otro nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) en la red de comunicacion (10);
    compilar un archivo de registro (28, 53), incluyendo el archivo de registro (28, 53) la informacion de estado recibida; y
    almacenar el archivo de registro (28, 53) en el nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) que recibio la informacion de estado correspondiente.
  11. 11. El sistema de la reivindicacion 10, en el que el servidor de recopilacion de datos (36, 38) esta funcionando ademas para:
    recibir al menos un archivo de registro (28, 53), conteniendo el al menos un archivo de registro (28, 53) informacion de estado para cada nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) en una red de comunicacion (10); consolidar multiples archivos de registro (28, 53) en un archivo de registro compuesto, conteniendo cada archivo de registro (28, 53) informacion de estado para cada nodo sensor movil (12, 12a, 12b, 12c, 12d) en la red de malla (10);
    identificar una aparicion de al menos una de una discrepancia y una notificacion de alarma en el archivo de registro compuesto; e
    informar de la ocurrencia de la al menos una discrepancia identificada y una notificacion de alarma.
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