ES2603831T3 - Luz visible en tándem y sistema de comunicación RF - Google Patents

Abstract

Un sistema de comunicación multimodal que comprende: una pluralidad de dispositivos (12) un sistema de comunicaciones por radiofrecuencias (16) que proporciona comunicaciones inalámbricas entre elementos de la pluralidad de dispositivos; y un sistema de comunicaciones por luz visible (18) que proporciona diferentes comunicaciones que las proporcionadas por el sistema de radiofrecuencias entre al menos algunos de los dispositivos de la pluralidad, en donde los dos sistemas funcionan en una disposición en tándem para poner en práctica una funcionalidad seleccionada, caracterizado por cuanto que el sistema de comunicaciones por luz visible proporciona señales de sincronización a por lo menos algunos de los dispositivos para prolongar la duración de la batería de las al menos algunas unidades.

Description

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DESCRIPCION

Luz visible en tandem y sistema de comunicacion RF CAMPO DE LA INVENCION

La aplicacion pertenece al sistema de comunicaciones multimodales. Mas en particular, la aplicacion pertenece a tales sistemas que incorporan multiples sistemas de comunicaciones inalambricas de longitudes de onda practicamente diferentes que pueden funcionar en una disposicion en tandem.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Varios tipos de sistemas de comunicaciones RF inalambricas son conocidos para su uso en sistemas de automatizacion, supervision y control de edificios. Aunque son de utilidad, existen limitaciones en cuanto al tipo de funcionalidad que pueden proporcionar dichos sistemas. Dichos sistemas pueden sufrir tambien de escuchas ocultas y de exposicion a terceros ajenos junto con limitaciones relacionadas con la potencia.

El documento de Michael B Rahaim et al describe un sistema hnbrido de interiores que integra luminarias de VLC y WiFi. El sistema utiliza (i) canales VLC de difusion para complementar las comunicaciones RF y (ii) un mecanismo de transferencia entre WiFi y VLC para distribuir, de forma dinamica, recursos y optimizar el rendimiento del sistema. Este metodo ofrece las ventajas de densidad de ancho de banda de VLC, proporciona un canal de retorno de RF de tipo no intrusivo, mantiene la compatibilidad con dispositivos RF convencionales y demuestra su escalabilidad. [Michael B. Rahaim et al: “Un sistema de comunicaciones tnbrido por radiofrecuencias y por luz visible de difusion”, Globecom Workshops, 2011 IEEE, IEEE 5 diciembre 2011, paginas 792-796].

La presente invencion en sus diversos aspectos de la idea inventiva es segun se establece en las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 ilustra un sistema en conformidad con la forma de realizacion.

La Figura 2 es un diagrama de bloques de un elemento de iluminacion en conformidad con la forma de realizacion; y

La Figura 3 es un diagrama de bloques de un dispositivo habilitado para radiofrecuencias en conformidad con la forma de realizacion aqrn descrita.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

Aunque las formas de realizacion dadas a conocer pueden adoptar formas muy diferentes, las formas de realizacion espedficas, aqrn descritas, se ilustran en los dibujos adjuntos y se describiran, en detalle, con el entendimiento de que la presente invencion ha de considerarse como una realizacion ejemplo de sus principios asf como el mejor modo de poner en practica los mismos y no esta prevista para limitar sus reivindicaciones para la forma de realizacion espedfica ilustrada.

La denominada Comunicacion por Luz Visible (VLC) es una solucion de comunicaciones inalambricas no disruptiva que se hizo posible por la aparicion de los sistemas de iluminacion de edificios por diodos emisores de luz (LED). Una propiedad fundamental de la iluminacion por diodos LED es que puede modularse en amplitud a tasas elevadas, proporcionando una transmision de datos adecuadas sin afectar a la funcion de iluminacion por sf misma.

VLC tiene varias ventajas con respecto a los sistemas de comunicaciones por radiofrecuencias RF tradicionales; la operacion no esta sometida a licencias, la ruta de transmision esta contenida (por paredes), por lo que la reutilizacion espacial no constituye un problema operativo, ni es un problema la escucha oculta mas alla de las paredes del recinto/edificio. Asimismo, el coste de transmision y de recepcion es bajo. Puesto que las longitudes de onda son cortas, existen buenas oportunidades de alcance y localizacion. Las desventajas de VLC son un corto alcance operativo y por supuesto, las luces necesitan alimentarse electricamente y modularse para funcionar como un servicio de comunicaciones ademas de proporcionar iluminacion.

De hecho, las comunicaciones RF y las comunicaciones VL funcionan conjuntamente para ofrecer varias propiedades complementarias. Segun se describe a continuacion, el funcionamiento complementario o en tandem ofrece configuraciones de control adicionales no disponibles con un sistema inalambrico unico.

A continuacion se describen realizaciones a modo de ejemplo de funcionalidad disponibles con sistemas de comunicaciones multimodales. Las caractensticas particulares de los diferentes tipos de sistemas de comunicaciones pueden seleccionarse y asignarse para poner en practica varias funciones que podnan ser diffciles o de alto coste para poner en practica con un tipo de sistema de comunicaciones pero que pueden ser muy

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rentables si se proporcionan con un segundo tipo de sistema.

Los expertos en esta tecnica entenderan que lo que sigue son solamente realizaciones ejemplo y no constituyen limitaciones de la invencion. Numerosas posibilidades adicionales estan disponibles con multiples sistemas de comunicaciones complementarios.

En particular, la siguiente funcionalidad, a modo de ejemplo, es posible con los sistemas de comunicaciones VLC y RF funcionando en tandem. Las siguientes realizaciones ejemplo contribuyen a prolongar la vida util de la batena de unidades inalambricas. Sirenas sincronizadas o zumbadores, pueden proporcionarse para servir como detectores de humos accionados por batena. En tales casos, se verifica el hecho de que si uno funciona, todos funcionan, lo que hace posible la operacion acustica. La operacion redundante preserva las batenas en los dispositivos de emergencia de RF utilizando comunicaciones VLC cuando las luces estan encendidas y RF cuando no lo estan.

Senales opticas en sincronizacion pueden enviarse a transceptores RF a mucha mas baja intensidad de corriente de servicio en el dispositivo accionado por batena que sena posible si la sincronizacion fuera a traves de las senales de RF. Pueden proporcionarse servicios de localizacion en edificios. A este respecto, una unidad de control de tableta electronica portatil del sistema de seguridad, o un telefono correspondiente podna utilizar su camara incorporada para detectar el dispositivo de luz LED modulada mas proximo y por lo tanto, su localizacion, permitiendo de nuevo una operacion de recinto inteligente.

En otro aspecto de la idea inventiva, puede aumentarse la funcionalidad basada en RF de recinto inteligente. A modo de ejemplo, un interruptor de luz de accionamiento manual puede indicar la ocupacion y puede iniciar operativamente otros dispositivos en la zona iluminada cuando la luz se enciende o se activa. Una cortina o persiana puede cerrarse automaticamente cuando la luz se enciende. De modo similar, el calor podna activarse, o elevarse o una puerta podna bloquearse o desbloquearse en respuesta a la activacion de la luz. Las demandas de estado para detectores distantes podna reducir la corriente de reposo global si la demanda para el detector accionado por batena fuera por intermedio de VLC con la respuesta del detector mediante RF. Los expertos en esta tecnica entenderan que lo que antecede son simplemente realizaciones ejemplo y no limitaciones de la invencion.

En principio, la tecnologfa habilitante incluye una capacidad para la modulacion en amplitud de dispositivos de luz LED individuales en conjuncion con la capacidad de fotodiodos de alta velocidad para detectar mensajes en los dispositivos portatiles y sistemas de control de edificios. Como entenderan los expertos en esta tecnica, los ejemplos dados a conocer en esta descripcion requieren varios protocolos de datos - tanto de RF como de luz visible para permitir la exactitud de temporizacion para la temporizacion y sincronizacion. Los dispositivos de luces direccionables y los dispositivos de control correspondientes que pueden detectar las senales de RF y/o VLC son de utilidad en el presente contexto.

Ademas, elementos del sistema VLC pueden transmitir un cambio de indicacion de estado, a modo de ejemplo, “apagado”, para alertar a los dispositivos RF locales. Como alternativa, podna transmitirse tambien un mensaje de cambio de estado con la indicacion de “encendido”.

La Figura 1 ilustra un sistema 10, en conformidad con el instalado en un edificio B. El edificio B tiene dos plantas indizadas por los espacios S1, S2. Una pluralidad 12 de detectores y/o dispositivos de salida 12a, 12b, 12c, ... 12n que pueden estar en comunicacion RF inalambrica se ilustran dispersos a traves del edificio B como se entendena por los expertos en esta tecnica.

La pluralidad 12 puede incluir detectores de gas o incendios, detectores de intrusiones u otros detectores de control de seguridad, dispositivos de salida tales como dispositivos indicadores de alarma visual o acustica asf como solenoides u otros tipos de dispositivos de accionamiento, todos ellos sin limitacion alguna. A modo de ejemplo, la unidad 12a puede ponerse en practica como un detector de incendios, la unidad 12b podna ponerse en practica como un detector de gas y la unidad 12c podna ponerse en practica como un detector de intrusiones. La unidad 12d puede ser un dispositivo de accionamiento que podna poner en practica un movimiento lineal en respuesta a una orden recibida. Todos dichos dispositivos pueden ser un sistema de comunicacion RF inalambrica con una unidad de control del sistema de supervision desplazada 16.

Otros dispositivos en una pluralidad 18 pueden emitir luz visible y proporcionar una funcion de iluminacion asf como haces modulados de energfa radiante V que pueden proporcionar un segundo modo de comunicacion que puede servir de complemento al modo de funcionamiento de comunicaciones por radiofrecuencias RF anteriormente indicado. A modo de ejemplo, los dispositivos 18a, 18b, 18c, ... 18p pueden proporcionar iluminacion a las respectivas zonas adyacentes tales como S1-1, S1-2,...S1-n en el espacio S1 o S2-1, S2-2 en el espacio S2. Ademas, dichos dispositivos pueden emitir haces modulados de energfa radiante visible V que puede proporcionar funciones de control diferentes o adicionales que las proporcionadas por el sistema de RF inalambrico.

A modo de ejemplo, el interruptor de accionamiento manual 20 puede utilizarse para activar una fuente de diodos emisores de luz 18b que pueden no solamente proporcionar iluminacion en la subzona S2-1 sino emitir tambien la energfa radiante visible V modulada, anteriormente indicada, que puede causar, a su vez, que el dispositivo de

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accionamiento 12d proceda a la apertura o cierre de una cortina, o persiana, C, o a desbloquear una puerta. Las senales de ene^a radiante V procedentes del interruptor 20 podnan tambien proporcionar senales de sincronizacion a los detectores, o dispositivos de salida 12b,c. Los dispositivos 12b,c pueden comunicarse luego por intermedio de enlaces de comunicaciones RF, R, con el sistema de vigilancia 16 u otras unidades instaladas en el edificio B.

La Figura 2 es un diagrama de bloques de un elemento de iluminacion, tal como 18i en conformidad con la presente descripcion. El elemento 18i incluye un alojamiento 40 que contiene una fuente 42 de luz visible. A modo de ejemplo, uno o mas diodos emisores de luz. Circuitos de control 44 pueden activar la fuente 42 para proporcionar luz visible para iluminacion y una secuencia de datos codificada y modulada que puede detectarse y obtener respuesta por otras unidades en la proximidad del elemento 18i.

De modo opcional, la unidad 18i puede incluir un transceptor RF 46 y uno o mas detectores 48 si asf se desea. Los expertos en esta tecnica entenderan que el elemento de iluminacion a modo de ejemplo 18i puede poner en practica una diversidad de modos de comunicaciones en conformidad con lo aqrn descrito para prolongar la vida util de la batena de las diversas unidades inalambricas 12i o para proporcionar una funcionalidad de “vivienda inteligente” adicional si asf se desea.

La Figura 3 es un diagrama de bloques de un detector o dispositivo de accionamiento 12i tal como 12a-12d. La unidad 12i puede alojarse en el alojamiento 50 e incluir sensores de luz 52 que pueden dar respuesta a mensajes codificados procedentes de elementos 18i segun se describio con anterioridad. Los circuitos de control 54 pueden decodificar mensajes recibidos desde los sensores 52 y/o mensajes RF recibidos desde el transceptor 56. Las unidades tales como 12i pueden contener uno o mas sensores de condiciones y/o dispositivos de accionamiento tales como en 58 todos ellos sin limitacion alguna. Las unidades, tales como 12i, pueden activarse por batenas B cuya vida util puede prolongarse por los procesos anteriormente descritos de utilizacion de comunicaciones multimodal.

Teniendo en cuenta lo que antecede, se observara que numerosas variaciones y modificaciones pueden efectuarse sin desviarse por ello de los principios y alcance de la invencion. Ha de entenderse que ninguna limitacion con respecto a aparatos espedficos aqrn ilustrados esta prevista o debe inferirse. Por supuesto, esta prevista la cobertura por las reivindicaciones adjuntas de todas dichas modificaciones cuando caigan dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (6)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un sistema de comunicacion multimodal que comprende: una pluralidad de dispositivos (12)

   un sistema de comunicaciones por radiofrecuencias (16) que proporciona comunicaciones inalambricas entre elementos de la pluralidad de dispositivos; y

   un sistema de comunicaciones por luz visible (18) que proporciona diferentes comunicaciones que las proporcionadas por el sistema de radiofrecuencias entre al menos algunos de los dispositivos de la pluralidad, en donde los dos sistemas funcionan en una disposicion en tandem para poner en practica una funcionalidad seleccionada, caracterizado por cuanto que

   el sistema de comunicaciones por luz visible proporciona senales de sincronizacion a por lo menos algunos de los dispositivos para prolongar la duracion de la batena de las al menos algunas unidades.
2. 2. Un sistema segun la reivindicacion 1, en donde los dispositivos se seleccionan a partir de una clase que incluye al menos interruptores de luz de mando manual, detectores de condiciones ambientales, detectores de intrusion, dispositivos de control de edificios, equipo de control de acceso regional, unidades de accionamiento y dispositivos de salida de audio.
3. 3. Un sistema segun la reivindicacion 1, en donde el sistema de comunicaciones por luz visible incluye transmisores de luz visible que pueden iluminar tambien zonas en la proximidad de los respectivos transmisores.
4. 4. Un sistema segun la reivindicacion 1, en donde al menos algunos de los dispositivos incluyen al menos un sensor de luz visual (52) y al menos uno de entre un receptor (56) o un transmisor (56) de radiofrecuencias.
5. 5. Un sistema segun la reivindicacion 1, en donde al menos uno de los dispositivos incluye al menos un diodo emisor de luz (42) para proporcionar iluminacion local y para proporcionar salidas opticas moduladas.
6. 6. Un sistema segun la reivindicacion 2, en donde al menos algunos de los dispositivos incluyen al menos un sensor de luz visible (52) y al menos un receptor (56) o un transmisor (56) de radiofrecuencias y, que incluye al menos un diodo emisor de luz (42) para proporcionar iluminacion local y para proporcionar salidas opticas moduladas.