ES2633457T3 - Sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos - Google Patents

Abstract

Un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que realiza una comunicación usando ondas de ultrasonidos entre una pluralidad de radiobalizas (5) que emiten ondas de ultrasonidos y un terminal portátil (6), en el que: cada radiobaliza (5) está configurada para ser capaz de emitir tres o más portadoras de señal predeterminadas como frecuencias diferentes entre sí, para emitir como salida una señal de datos formada por las tres o más portadoras de señal de acuerdo con una información predeterminada, y para emitir una señal ficticia para suplir los cambios en la presión de sonido durante la emisión como salida de la señal de datos de tal manera que la salida de presión de sonido procedente de cada radiobaliza (5) está dentro de un intervalo predeterminado; y el terminal portátil (6) incluye: un micrófono (36); una unidad de procesamiento de demodulación (37) que realiza el procesamiento de demodulación para demodular las tres o más portadoras de señal analizando las frecuencias o longitudes de onda de las ondas de ultrasonidos enviadas desde la radiobaliza (5) tras recibir las ondas de ultrasonidos; y una unidad de procesamiento de descifrado (38) que realiza el procesamiento de descifrado para descifrar la información predeterminada basándose en la señal de datos reconocida por el procesamiento de demodulación; en el que: una combinación de las tres o más portadoras de señal se asigna individualmente a cada radiobaliza (5A, 5B) con ajustes de frecuencia que son diferentes entre sí, y cada radiobaliza (5A, 5B) genera una información de radiobaliza de un canal basándose en la combinación asignada y envía la información de radiobaliza como una onda de ultrasonidos; y la unidad de procesamiento de demodulación del terminal portátil recibe la información de radiobaliza adecuada para las características de frecuencia del micrófono (36) entre la información de radiobaliza de la onda de ultrasonidos enviada desde las radiobalizas respectivas (5A, 5B) y realiza el procesamiento de demodulación de la información de radiobaliza recibida.

Description

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DESCRIPCION

Sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que usa una radiobaliza y un terminal portatil, y mas espedficamente a un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que tiene un excelente rendimiento de comunicacion con una configuracion simple que usa una radiobaliza que emite ondas de ultrasonidos y un terminal portatil tal como un telefono inteligente o un telefono movil, una radiobaliza usada en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos, un programa de terminal portatil usado en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos y un servidor para proporcionar el programa de terminal portatil.

Antecedentes de la tecnica

En los ultimos anos, junto con la difusion a los usuarios generales de terminales portatiles, tales como los telefonos inteligentes y los telefonos moviles, se ha propuesto un sistema para mejorar la comodidad de acceso de un usuario, la compra de mercandas, o similares, y para mejorar los servicios, proporcionando informacion desde un almacen a un usuario, proporcionando reduccion de puntos u otros diversos servicios, o similares, por ejemplo, instalando una radiobaliza ultrasonica en un almacen para comunicar con un terminal portatil del usuario usando ondas de ultrasonidos.

Ahora bien, considerando las limitaciones tecnicas y fundamentales que debenan pensarse cuando se usa un microfono de un terminal portatil, tal como un telefono inteligente o un telefono movil, se encuentran las siguientes limitaciones (restriccion 1) a (restriccion 6).

(Restriccion 1) Caractensticas de frecuencia del microfono

Diversos modelos de terminales portatiles estan presentes y nuevos modelos se ponen en el mercado cada dfa. Por lo tanto, la prueba de todos los modelos de terminales portatiles sobre una base de uno a uno conduce a un gran coste y es muy importante evitar este gran coste usando un programa independiente de las circunstancias unicas de cada modelo del terminal portatil.

En particular, en el caso de una aplicacion de telefono inteligente, el campo donde se proporciona la aplicacion (Apple Store®, Google Play®, etc.) no esta clasificado para los campos correspondientes a los modelos de terminales portatiles, y por lo tanto la aplicacion de telefono inteligente debe ser compatible con una pluralidad de modelos de terminales portatiles (incluyendo los nuevos modelos de terminales portatiles que se pondran en el mercado en el futuro) usando un tipo de programa.

A este respecto, el microfono incorporado en un terminal portatil tiene caractensticas de frecuencia (sensibilidades dependientes de la frecuencia) y especialmente las caractensticas de frecuencia en un intervalo de sonido de tono agudo (sustancialmente 18 kHz o mas) que esta fuera del intervalo audible vanan ampliamente entre terminales portatiles. Ademas, es diffcil medir el volumen de sonido (lo que significa un nivel de presion de sonido y lo mismo se aplica a continuacion en el presente documento) en un estado donde las caractensticas de frecuencia del microfono del terminal portatil son desconocidas.

Por lo tanto, las variaciones en las caractensticas de frecuencia del microfono presente en cada modelo de terminal portatil hacen que sea diffcil medir el volumen de sonido en el mismo estandar usando un tipo de programa que puede usarse independientemente del modelo del terminal portatil

Espedficamente, incluso en el caso de la salida de sonido que tiene una frecuencia determinada con un cierto volumen de sonido de una radiobaliza, el volumen de sonido medido variara de acuerdo con el modelo del terminal portatil que mide el sonido (debido a una diferencia en las caractensticas de frecuencia del microfono incorporado).

De manera similar, incluso en el caso de emitir como salida dos sonidos que tienen tonos diferentes unos de otros en cierta medida (varios cientos de Hz) o mas con el mismo volumen de sonido, los volumenes de estos dos sonidos que pueden medirse por el terminal portatil pueden ser diferentes entre sf debido a una diferencia en las caractensticas de frecuencia.

Por lo tanto, es diffcil usar una diferencia en los volumenes de dos sonidos que tienen tonos diferentes uno de otro en cierta medida para un parametro de comunicacion en un estado donde se desconocen las caractensticas de frecuencia del terminal portatil.

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(Restriccion 2) Ruido ambiental y ruido de fondo

Existen diversos ruidos agudos alrededor de una tienda, tales como los ruidos de un repelente de ratas, un repelente de cucarachas, sonidos de mosquitos para evitar que los jovenes pasen el rato, senalizacion digital y aparatos electricos. La mayona de estos ruidos se producen con un volumen de sonido constante en un tono espedfico (frecuencia espedfica).

Se impone una gran carga economica para medir que tipo de ruidos estan presentes alrededor de la tienda de antemano y el entorno cambia de un momento a otro. Por lo tanto, es necesario lograr un metodo de comunicacion menos susceptible incluso si hay un ruido en cualquier tipo de banda de frecuencia.

(Restriccion 3) Efecto Doppler

Ya que un usuario es probable que se mueva, incluso durante la recepcion de una senal de sonido, es necesario adquirir un metodo de comunicacion en el que se considere el efecto Doppler.

Espedficamente, incluso en el caso de emitir como salida un sonido que tiene un cierto tono (frecuencia A) desde una radiobaliza, una frecuencia detectada por el terminal portatil es probable que se desvfe de la frecuencia A debido al efecto Doppler. La desviacion se determina de acuerdo con la velocidad de movimiento o la direccion de movimiento del usuario y por lo tanto es imposible asumir la desviacion de antemano.

De acuerdo con los resultados de la observacion de los inventores, el cambio en la frecuencia provocada por el efecto Doppler cuando un usuario usa un telefono movil en un metodo de uso general es tanto como mas o menos 200 Hz en el maximo.

(Restriccion 4) Ancho de banda disponible

El lfmite superior de un intervalo audible humano se dice que es 18 kHz, 19 kHz, o 20 kHz aunque hay diferencias individuales y diferencias por edad. Si un valor es menor que el lfmite superior, el sonido sena escuchado por un ser humano (lfmite inferior).

Por otro lado, una tasa de muestreo tfpica usada cuando el terminal portatil procesa el archivo de audio y la entrada y salida de audio es de 44100 Hz, y el lfmite superior teorico de una frecuencia detectable es 22.050 Hz (frecuencia de Nyquist: una mitad de la frecuencia de muestreo) (lfmite superior).

De hecho, debido a las caractensticas del microfono descritas en la restriccion 1, filtrando para mantener la calidad (por ejemplo, un filtro de paso bajo), o similares, hay muchos terminales portatiles cuyo lfmite superior detectable es de alrededor 21 kHz. Por lo tanto, en cuanto a una frecuencia de comunicacion entre una radiobaliza y un terminal portatil, es necesario usar una banda de frecuencia limitada que tenga un lfmite inferior de 18 kHz, 19 kHz o 20 kHz y un lfmite superior de 21 kHz o 22,05 kHz.

(Restriccion 5) Esquema de modulacion disponible

Hay una modulacion de fase como un esquema a menudo usado para convertir CDMA u otros datos digitales a una senal de forma de onda analogica.

La modulacion de fase se usa comunmente, ya que es resistente al ruido ambiente y su demodulacion no es tan diffcil incluso si el nivel de senal es bajo. Sin embargo, si se emite como salida una senal en el esquema de modulacion desde un altavoz, se emite como salida un sonido audible desde el altavoz durante la modulacion de fase y, por lo tanto, es diffcil conseguir un volumen de sonido suficientemente grande, en otras palabras, un intervalo de llegada suficientemente grande de la senal, concediendo que incluso se use una frecuencia que exceda el intervalo audible.

Ademas, lo anterior se produce facilmente espedficamente en un altavoz piezoelectrico que se usa para reducir el tamano de una radiobaliza (debido a que una pelfcula se mueve facilmente en respuesta a un pequeno cambio en el voltaje) y por lo tanto tambien dificulta la reduccion de tamano de la radiobaliza.

(Restriccion 6) Fraude por grabacion de audio

Si una salida de senal de la radiobaliza puede detectarse por el microfono de un telefono inteligente o un telefono movil, tambien puede grabarse la senal. Por lo tanto, cuando se detecta en que almacen esta presente el terminal portatil usando una radiobaliza colocada en la tienda en esta situacion, es posible actuar de manera disfrazada como si una salida de senal de la radiobaliza en la tienda se detectara grabando y reproduciendo ilegalmente la salida de senal de la radiobaliza de la tienda, lo que puede conducir a un problema grave en funcion de la forma de un servicio a usar.

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(Tecnologfa convencional)

En el documento de patente 1, se propone un metodo y sistema de deteccion de presencia que incluye: emitir como salida unas senales que tienen una pluralidad de frecuencias con el volumen de sonido constante desde una radiobaliza en una tienda, suponer la combinacion de las frecuencias que sea unica para la tienda, recibir las senales que tienen la pluralidad de las frecuencias desde la radiobaliza en un terminal portatil e identificar la tienda determinando que frecuencia se emite como salida.

El metodo y sistema de deteccion de presencia en el documento de patente 1 estan fuertemente influenciados por las caractensticas de frecuencia del terminal portatil (la restriccion 1 mencionada anteriormente). Espedficamente, si hay un terminal portatil cuya sensibilidad a una banda de frecuencia espedfica es extremadamente baja, el terminal portatil no puede detectar el sonido incluso si el sonido se emite como salida en la banda de frecuencia. Ademas, el metodo y sistema de deteccion de presencia estan fuertemente influenciados por el efecto Doppler (la restriccion 3 mencionada anteriormente). Debido al efecto Doppler, no puede encontrarse con precision que frecuencia se emite como salida mientras el usuario esta en itinerancia con el terminal.

Ademas, el metodo y sistema de deteccion de presencia en el documento de patente 1 son no resistentes al ruido ambiente (la restriccion 2 mencionada anteriormente). Se estiman los siguientes problemas: no existe un metodo en el que se distinga una salida de senal de la radiobaliza del ruido ambiente; practicamente el sistema es capaz de transmitir solo unos pocos bits de informacion (suponiendo que la resolucion de FFT oscila entre 10 y 100 Hz) debido a lo anterior (restriccion 4), aunque debe ampliarse una banda de frecuencia a usar con el fin de aumentar la cantidad de informacion a transmitir, y similares.

Ademas, el metodo y sistema de deteccion de presencia en el documento de patente 1 puede tambien configurarse para enviar una senal de una manera de codigo Morse encendiendo o apagando una frecuencia espedfica (denominada como "portadora": puede usarse una pluralidad de frecuencias) en el lado de la tienda.

En este caso, el contenido de una senal y la frecuencia usada para la portadora son unicas para la tienda y el contenido de transmision se cambia de acuerdo con el tiempo. Por lo tanto, se considera que la cantidad de informacion que puede transmitirse aumenta.

En el ejemplo convencional, sin embargo, si la informacion se realiza en una sola portadora, la informacion es mas probable que se demodule como una senal diferente en el caso donde se produce el ruido en la frecuencia que se trate y no puede enviarse mucha cantidad de informacion en un tiempo corto cuando se usa solo una portadora unica.

Por otra parte, determinar si la llamada se hace sobre la portadora unica requiere el establecimiento de un umbral o similares. Sin embargo, es extremadamente diffcil establecer un valor umbral apropiado debido a una influencia de las caractensticas del microfono (la restriccion 1 mencionada anteriormente).

Ademas, es necesario cambiar el valor umbral para cada terminal portatil o para cada localizacion, requiriendo de este modo miles de horas-hombre y complicando el programa.

Aun mas, en el caso de enviar informacion sobre una pluralidad de portadoras, cada informacion se envfa en cada portadora y por lo tanto no puede lograrse la sincronizacion entre las portadoras. Espedficamente, el numero de portadoras de llamada en un momento determinado no es constante y el tiempo de subida vana en funcion de cada portadora. En consecuencia, la comparacion para cada frecuencia no puede realizarse en la deteccion y por lo tanto es necesario observar el cambio con el tiempo de las portadoras como en el caso de la portadora unica. En ese caso, se presentan los mismos problemas que en el caso de la portadora unica.

El documento no de patente 1 desvela una tecnica para la comunicacion de datos de corto alcance con un telefono inteligente. De acuerdo con la tecnica desvelada, los datos se transmiten usando frecuencias inaudibles en el intervalo de 20-23 kHz y los datos se codifican cambiando la duracion de los pulsos de transmision.

Lista de citas

Documento de patente

Documento de patente 1: patente internacional (abierta a inspeccion publica) N.° 2011/014292 Documento no de patente

Documento no de patente 1: Will Arentz et al: " Near ultrasonic directional data transfer for modern smartphones", Proceedings of the 13th International Conference on Ubiquitous Computing, 17 de septiembre de 2011, paginas 481482.

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Sumario de la invencion Problema tecnico

El problema a resolver por la presente invencion es que no hay un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que use una radiobaliza y un terminal portatil, que considere una diferencia en las caractensticas de frecuencia de un microfono de un terminal portatil individual, que no este influenciado por el ruido ambiental o el efecto Doppler provocado por el movimiento de la localizacion del terminal portatil en sf, que no proporcione a un usuario ansiedad provocada por la audicion de un sonido no deseado, que sea superior en seguridad, y que proporcione un excelente rendimiento de comunicacion con una configuracion simple.

Solucion al problema

La presente invencion se ha realizado para resolver los problemas anteriores. Por lo tanto, la presente invencion se refiere a un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que realiza la comunicacion por ondas de ultrasonidos entre una radiobaliza que emite ondas de ultrasonidos y un terminal portatil.

Ademas, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos se caracteriza por que la radiobaliza esta configurada para ser capaz de emitir tres o mas portadoras de senal predeterminadas como frecuencias diferentes entre sf, para emitir como salida una senal de datos formada por las tres o mas portadoras de senal de acuerdo con una informacion predeterminada y para emitir una senal ficticia para suplir los cambios en la presion de sonido durante la emision como salida de la senal de datos de tal manera que la salida de presion de sonido desde la radiobaliza este dentro de un intervalo predeterminado y que el terminal portatil incluya: un microfono; una unidad de procesamiento de demodulacion que realiza un procesamiento de demodulacion para desmodular las tres o mas portadoras de senal analizando las frecuencias o longitudes de onda de las ondas de ultrasonidos enviadas desde la radiobaliza tras recibir las ondas de ultrasonidos; y una unidad de procesamiento de descifrado que realiza un proceso de descifrado para descifrar la informacion predeterminada basandose en la senal de datos reconocida por el procesamiento de demodulacion. Ademas, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos se caracteriza por incluir una pluralidad de radiobalizas, en el que una combinacion de las tres o mas portadoras de senal se asigna individualmente a cada radiobaliza con configuraciones de frecuencia diferentes entre sf y cada radiobaliza genera una informacion de radiobaliza de un canal basandose en una combinacion asignada y envfa la informacion de radiobaliza como una onda de ultrasonidos y en el que la unidad de procesamiento de demodulacion del terminal portatil recibe la informacion de radiobaliza adecuada para las caractensticas de frecuencia del microfono entre la informacion de radiobaliza de la onda de ultrasonidos enviada desde la radiobaliza y realiza el procesamiento de demodulacion de la informacion de radiobaliza recibida.

De acuerdo con la presente invencion, es posible conseguir y proporcionar un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que considera una diferencia en las caractensticas de frecuencia de un microfono de un terminal portatil individual, por ejemplo, en una zona espedfica proporcionada por un proveedor de informacion, que no esta influenciada por el ruido ambiental o el efecto Doppler provocado por el movimiento de la localizacion del propio terminal portatil, que no proporcione ansiedad a un usuario provocada por la audicion de un sonido no deseado, y que proporcione un excelente rendimiento de comunicacion con una configuracion simple entre la radiobaliza en el lado del proveedor de informacion y el terminal portatil.

De acuerdo con la configuracion anterior, se proporciona una pluralidad de radiobalizas que envfan ondas de ultrasonidos que tienen diferentes frecuencias y un terminal portatil del cliente recibe informacion de transmision de las ondas de ultrasonidos en el canal mas adecuado para las caractensticas de frecuencia del microfono del terminal portatil del cliente, logrando y proporcionando de este modo un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos capaz de superar la diferencia en las caractensticas de frecuencia del microfono individual y proporcionar una distribucion de informacion de alta calidad a cada cliente.

Por otra parte, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos se caracteriza por que el terminal portatil incluye una unidad que adquiere la informacion de Internet desde un servidor a traves de Internet y una unidad que emite como salida la informacion de Internet adquirida como ondas de ultrasonidos de un altavoz y por que la radiobaliza incluye un microfono y una unidad que adquiere la informacion de Internet proporcionada desde el servidor a traves del terminal portatil recibiendo la informacion de Internet de las ondas de ultrasonidos emitidas como salida desde el altavoz del terminal portatil a traves del microfono.

En el caso de realizar un mantenimiento tal como cambiar la informacion predeterminada para la radiobaliza, es concebible volver a escribir la configuracion de la informacion de radiobaliza o similares realizando la comunicacion entre la radiobaliza y un dispositivo de mantenimiento. Como interfaz de comunicacion entre la radiobaliza y el dispositivo de mantenimiento, en este caso, es posible usar una interfaz de comunicacion de fin general, tal como una LAN inalambrica, USB (bus universal serie), un rayo infrarrojo, Bluetooth® o similares. La inclusion del circuito de interfaz de comunicacion en la radiobaliza interfiere con la reduccion del tamano de la radiobaliza y conduce a un aumento en el coste del componente.

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Por lo tanto, en esta configuracion, la radiobaliza localizada en la zona espedfica se le permite recibir la informacion de Internet usando el entorno de Internet del terminal portatil del lado del cliente. En consecuencia, incluso si el proveedor de informacion o la tienda no tiene un circuito de interfaz exclusivo para el mantenimiento, puede realizarse el mantenimiento, la actualizacion o similar a la radiobaliza adquiriendo la informacion o actualizacion de mantenimiento desde el servidor a traves de Internet. Esto elimina la necesidad de incluir el circuito de interfaz de comunicacion de fin general en la radiobaliza como se ha descrito anteriormente, logrando y proporcionando de este modo un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que contribuye a la reduccion de costes, al ahorro de trabajo y al ahorro de espacio.

Por otra parte, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos se caracteriza por que la pluralidad de radiobalizas esta dispuesta en las zonas espedficas y por que la radiobaliza que ha adquirido la informacion de Internet desde el servidor a traves del terminal portatil emite como salida la informacion de Internet en forma de ondas de ultrasonidos desde el altavoz y otras radiobalizas reciben la informacion de Internet en forma de ondas de ultrasonidos a traves de los microfonos, mediante las que la informacion de Internet se transmite entre la pluralidad de radiobalizas.

De acuerdo con la configuracion anterior, se consigue una red indirecta y sencilla que usa el entorno de Internet del terminal portatil del lado del cliente entre la pluralidad de radiobalizas colocadas en las zonas espedficas. Por lo tanto, puede realizarse un mantenimiento, una actualizacion o similar para cada radiobaliza transmitiendo la informacion de mantenimiento o de actualizacion adquirida desde el servidor a la pluralidad de radiobalizas sin preparar una red local en el lado del proveedor de informacion o en el lado de la tienda.

Ademas, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos se caracteriza por incluir una unidad de almacenamiento que almacena un numero predeterminado de datos de la informacion predeterminada con contenidos de los diferentes datos entre sf, en el que la radiobaliza adquiere los datos de la informacion predeterminada con los diferentes contenidos de la unidad de almacenamiento y actualiza la informacion predeterminada usada para generar la senal de datos cuando el numero de veces que se envfa la senal de datos supera un numero predeterminado de veces o cuando un penodo en el que se envfa la senal de datos supera una penodo predeterminado.

De acuerdo con la configuracion anterior, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos incluye una unidad de almacenamiento que almacena un numero predeterminado de los datos de la informacion predeterminada con los contenidos de los diferentes datos entre sf y la radiobaliza adquiere y envfa la informacion predeterminada con los diferentes contenidos entre sf desde la unidad de almacenamiento cuando la informacion de radiobaliza se emite como salida un numero predeterminado de veces o cuando un penodo en el que se envfa la informacion de radiobaliza supera un penodo predeterminado. Esto permite la obtencion y la provision de un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos capaz de evitar una situacion en la que un usuario ilegal actua de manera disfrazada como si estuviera presente en el lugar donde se coloca la radiobaliza grabando anteriormente la informacion de radiobaliza enviada desde la radiobaliza del proveedor de informacion o la tienda y enviar la informacion de radiobaliza grabada posteriormente al terminal portatil.

Por otra parte, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos se caracteriza por que la radiobaliza genera las tres o mas portadoras de senal realizando una modulacion de amplitud que usa unas senales que indican la informacion predeterminada con respecto a las tres o mas senales de portadora que tienen frecuencias fuera de un intervalo audible.

De acuerdo con la configuracion anterior, la pluralidad de portadoras de datos que tienen la informacion predeterminada son capaces de generarse facilmente.

Por otra parte, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos se caracteriza por que el numero de senales de portadora emitidas como salida simultaneamente desde las tres o mas portadoras de senal es constante en la senal de datos.

De acuerdo con la configuracion anterior, el numero constante de las senales de portadora emitidas como salida simultaneamente permite que la presion de sonido de las ondas de ultrasonidos sea sustancialmente constante cuando se envfa la informacion de radiobaliza, haciendo que sea de este modo mas diffcil para un usuario escuchar sonidos violentos.

A continuacion, de acuerdo con la presente invencion, se proporciona una radiobaliza, que se usa en un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que realiza una comunicacion que usa ondas de ultrasonidos entre una radiobaliza que emite ondas de ultrasonidos y un terminal portatil que comprende un microfono y una unidad de procesamiento de demodulacion, en el que: la radiobaliza esta configurada para ser capaz de emitir tres o mas portadoras de senal predeterminadas como frecuencias diferentes entre sf y para emitir como salida una senal de datos formada por las tres o mas portadoras de senal de acuerdo con una la informacion predeterminada; y la radiobaliza esta configurada para emitir una senal ficticia para suplir los cambios en la presion de sonido durante la

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generacion de la senal de datos de tal manera que la salida de presion de sonido de la radiobaliza esta dentro de un intervalo predeterminado. Ademas, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos se caracteriza por incluir una pluralidad de radiobalizas, en el que una combinacion de las tres o mas portadoras de senal se asigna individualmente a cada radiobaliza con configuraciones de frecuencia diferentes entre sf y cada radiobaliza genera una informacion de radiobaliza de un canal basandose en una combinacion asignada y envfa la informacion de radiobaliza como una onda de ultrasonidos y en el que la unidad de procesamiento de demodulacion del terminal portatil recibe la informacion de radiobaliza adecuada para las caractensticas de frecuencia del microfono entre la informacion de radiobaliza de la onda de ultrasonidos enviada desde la radiobaliza y realiza el procesamiento de demodulacion de la informacion de radiobaliza recibida.

Usando la radiobaliza de acuerdo con la presente invencion, es posible conseguir y proporcionar un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que considere una diferencia en las caractensticas de frecuencia de un microfono de un terminal portatil individual, por ejemplo, en una zona espedfica proporcionada por un proveedor de informacion, que no esta influenciado por el ruido ambiental o el efecto Doppler provocado por el movimiento de la localizacion del propio terminal portatil, que no da a un usuario ansiedad provocada por la audicion de sonido no deseado y que proporciona un rendimiento de comunicacion excelente con una configuracion sencilla entre la radiobaliza en el lado del proveedor de informacion y el terminal portatil.

A continuacion, de acuerdo con la presente invencion, se proporciona un programa de terminal portatil usado en un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que realiza una comunicacion usando ondas de ultrasonidos entre una radiobaliza que emite ondas de ultrasonidos y un terminal portatil que comprende un microfono, ejecutandose el programa en una CPU instalada en el terminal portatil para hacer que la CPU funcione como: una unidad de procesamiento de demodulacion que realiza un procesamiento de demodulacion para demodular tres o mas portadoras de senal analizando frecuencias o longitudes de onda de una senal de datos tras recibir la senal de datos enviada desde la radiobaliza, formandose la senal de datos por tres o mas portadoras de senal predeterminadas como frecuencias diferentes entre sf de acuerdo con la informacion predeterminada e incluyendo una senal de datos con una senal ficticia emitida para suplir los cambios en la presion de sonido de tal manera que la presion de sonido esta dentro de un intervalo predeterminado; y una unidad de procesamiento de descifrado que descifra la informacion predeterminada basandose en la senal de datos reconocida por el procesamiento de demodulacion. Ademas, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos se caracteriza por incluir una pluralidad de radiobalizas, en el que una combinacion de las tres o mas portadoras de senal se asigna individualmente a cada radiobaliza con configuraciones de frecuencia diferentes entre sf y cada radiobaliza genera una informacion de radiobaliza de un canal basandose en una combinacion asignada y envfa la informacion de radiobaliza como una onda de ultrasonidos y en el que la unidad de procesamiento de demodulacion del terminal portatil recibe la informacion de radiobaliza adecuada para las caractensticas de frecuencia del microfono entre la informacion de radiobaliza de la onda de ultrasonidos enviada desde las radiobalizas respectivas y realiza el procesamiento de demodulacion de la informacion de radiobaliza recibida.

El programa de terminal portatil de acuerdo con la presente invencion se ejecuta en la CPU instalada en el terminal portatil, permitiendo facilmente de este modo la configuracion del terminal portatil utilizable en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos.

A continuacion, de acuerdo con la presente invencion, se proporciona un servidor de suministro de programas capaz de comunicarse con un terminal portatil usado en un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que realiza una comunicacion usando ondas de ultrasonidos, a traves de una red, entre una radiobaliza que emite ondas de ultrasonidos y un terminal portatil que comprende un microfono, en el que el servidor envfa un programa de terminal portatil al terminal portatil, ejecutandose el programa en una CPU instalada en el terminal portatil para hacer que la CPU funcione como: una unidad de procesamiento de demodulacion que realiza el procesamiento de demodulacion para demodular tres o mas portadoras de senal analizando frecuencias o longitudes de onda de una senal de datos tras recibir la senal de datos enviada desde la radiobaliza, formandose la senal de datos por tres o mas portadoras de senal predeterminadas como frecuencias diferentes entre sf de acuerdo con la informacion predeterminada e incluyendo una senal ficticia emitida para suplir los cambios en la presion de sonido de tal manera que la presion de sonido este dentro de un intervalo predeterminado; y una unidad de procesamiento de descifrado que descifra la informacion predeterminada basandose en la senal de datos reconocida por el proceso de demodulacion. Ademas, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos se caracteriza por incluir una pluralidad de radiobalizas, en el que una combinacion de las tres o mas portadoras de senal se asigna individualmente a cada radiobaliza con configuraciones de frecuencia diferentes entre sf y cada radiobaliza genera una informacion de radiobaliza de un canal basandose en una combinacion asignada y envfa la informacion de radiobaliza como una onda de ultrasonidos y en el que la unidad de procesamiento de demodulacion del terminal portatil recibe la informacion de radiobaliza adecuada para las caractensticas de frecuencia del microfono entre la informacion de radiobaliza de la onda de ultrasonidos enviada desde las radiobalizas respectivas y realiza el procesamiento de demodulacion de la informacion de radiobaliza recibida.

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El servidor de suministro de programas de acuerdo con la presente invencion env^a el programa de terminal portatil al terminal portatil para hacer que la CPU instalada en el terminal portatil ejecute el programa de terminal portatil, permitiendo facilmente de este modo la configuracion del terminal portatil utilizable en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de configuracion esquematico que ilustra la configuracion global de un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion.

La figura 2 es un diagrama explicativo que ilustra un estado de instalacion de una radiobaliza del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la primera realizacion.

La figura 3 es un diagrama de bloques esquematico de un dispositivo informatico del lado de la tienda del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la primera realizacion.

La figura 4 es un diagrama de bloques esquematico de una radiobaliza colocada en la tienda del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la primera realizacion.

La figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra una configuracion esquematica de un terminal portatil en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la primera realizacion.

La figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra el flujo de procesamiento de la radiobaliza y del terminal portatil del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la primera realizacion.

La figura 7 es un diagrama explicativo que ilustra las formas de onda de salida de la radiobaliza antes de la conversion D/A y las formas de onda de demodulacion del terminal portatil en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la primera realizacion.

La figura 8 es un diagrama de formas de onda de salida de la radiobaliza antes de la conversion D/A en el caso de realizar una conmutacion de frecuencia en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la primera realizacion.

La figura 9 es un diagrama de configuracion esquematico que ilustra la configuracion global de un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion.

La figura 10 es un diagrama de bloques esquematico de un dispositivo informatico y de las radiobalizas en el lado de la tienda del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la segunda realizacion.

La figura 11 es un diagrama de configuracion esquematico que ilustra la configuracion global de un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con una tercera realizacion de la presente invencion.

La figura 12 es un diagrama de bloques esquematico de una radiobaliza del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la tercera realizacion.

La figura 13 es un diagrama de configuracion esquematico que ilustra la configuracion general de un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con una cuarta realizacion de la presente invencion.

La figura 14 es un diagrama de bloques esquematico de las radiobalizas del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la cuarta realizacion.

La figura 15 es un diagrama de temporizacion de una portadora de control y una portadora de datos de un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con una quinta realizacion de la presente invencion.

La figura 16 es un diagrama explicativo de una tabla de mapeos usada en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la realizacion.

La figura 17 es un diagrama de temporizacion en el caso de enviar la portadora de control y la portadora de datos desde dos altavoces en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la quinta realizacion.

Descripcion de las realizaciones

En lo sucesivo en el presente documento, se describira en detalle un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que usa una radiobaliza y un terminal portatil de acuerdo con las realizaciones de la presente invencion haciendo referencia a los dibujos.

(Primera realizacion)

Un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 de acuerdo con una primera realizacion se describira haciendo referencia a las figuras 1 a 8.

Como se ilustra en la figura 1, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 de acuerdo con la primera realizacion incluye: un dispositivo informatico del lado de la tienda 2 como en una tienda tal como, por ejemplo, una tienda al por menor o un mayorista; una radiobaliza 5, que esta dispuesta, por ejemplo, en un techo 4 de una sala de exposicion 3 proporcionada en una planta por la tienda como se ilustra en la figura 2 para emitir ondas de ultrasonidos que se conecta al dispositivo informatico del lado de la tienda 2; un terminal portatil 6, tal como, por ejemplo, un telefono inteligente que se mantiene por un cliente individual para comunicarse con la radiobaliza 5; una red de Internet N a la que el cliente realiza la conexion inalambrica al operar su propio terminal portatil 6 con el fin de

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adquirir informacion de Internet; y un servidor 7 (que incluye la funcion de un servidor de suministro de programas de la presente invencion) que distribuye la informacion de Internet al terminal portatil 6 a traves de la red de Internet N.

Como se ilustra en la figura 3, el dispositivo informatico del lado de la tienda 2 incluye: una memoria 11 que almacena diversos programas para su funcionamiento, para las acciones del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1, y similares; una unidad de control 10 que controla todo el dispositivo informatico 2; una unidad de almacenamiento 12 que almacena diversa informacion; una unidad de procesamiento de comunicacion 13 para conectar a la red de Internet N; una unidad de operacion 14 tal como un teclado para realizar diversas operaciones; una unidad de visualizacion 15 tal como una pantalla LCD o similar que muestra diversos tipos de informacion en una pantalla; una impresora 16 que imprime diversos tipos de informacion; una unidad de salida de informacion de tienda 18 que emite como salida la informacion de tienda que la tienda quiere enviar tal como una informacion de servicio, informacion de publicidad, o similar, a los clientes creados por un operador del lado de la tienda; y un controlador de radiobaliza 17 que emite como salida una senal de control de portadora de control para realizar el control de salida de una portadora de control (que corresponde a una portadora de senal de la presente invencion) descrita mas adelante en detalle, una senal de conmutacion de frecuencia para conmutar la frecuencia de transmision de la informacion de radiobaliza transmitida desde la radiobaliza 5 en la sala de exposicion 3, y similares, a la radiobaliza 5.

Como se ilustra en la figura 4, la radiobaliza 5 incluye: una unidad de recepcion de informacion de tienda 21, que recibe informacion de tienda (que corresponde a la informacion predeterminada de la presente invencion) a transmitirse desde el dispositivo informatico del lado de la tienda 2; una unidad de procesamiento de cifrado 22 que realiza el procesamiento de cifrado de la salida de informacion de tienda de la unidad de recepcion de informacion de tienda 21, la unidad de procesamiento de cifrado 22 que esta configurada para contener una tabla de numeros aleatorios (primera tabla de numeros aleatorios de claves de cifrado) y un reloj de tiempo real (primer reloj de tiempo real) en un solo chip aritmetico; una unidad de transmision de portadora de control 23 emite como salida una senal de portadora de control (senal de onda rectangular) que representa el punto de inicio de la senal en un ciclo dado, controlandose la unidad de transmision de portadora de control 23 por la senal de control de portadora de control; una unidad de control de sincronizacion de senal de portadora 24 que opera una primera unidad de salida de senal de portadora 25 y una segunda unidad de salida de senal de portadora 26 descrita mas adelante en sincronizacion con la informacion de tienda; la primera unidad de salida de senal de portadora 25 que emite como salida una primera senal de portadora (una senal analogica) bajo el control de la unidad de control de sincronizacion de senal de portadora 24; la segunda unidad de salida de senal de portadora 26 que emite como salida una segunda senal de portadora (una senal analogica) bajo el control de la unidad de control de sincronizacion de senal de portadora 24; una unidad de modulacion de amplitud (modulacion por desplazamiento de amplitud [ASK]) 27 que realiza una modulacion de amplitud en respuesta a las entradas de la informacion de tienda, la primera senal de portadora, y la segunda senal de portadora y, a continuacion emite como salida una primera portadora y una segunda portadora (que corresponden a las portadoras de senal de la presente invencion) que llevan la informacion de tienda; un convertidor D/A 28, que convierte la portadora de control, la primera portadora y la segunda portadora de digitales a analogicas para obtener la informacion de radiobaliza; una unidad de trasmision de informacion de radiobaliza 29 que transmite la informacion de radiobaliza como una informacion de onda de ultrasonidos en la sala de exposicion 3; un reloj 30 que es para su uso en la adicion de informacion de tiempo a la informacion de radiobaliza; y una unidad de conmutacion de frecuencia 20 que realiza la conmutacion de frecuencia de la senal de salida desde la unidad de modulacion de amplitud 27 como se necesite, estando la unidad de conmutacion de frecuencia 20 conectada entre la unidad de modulacion de amplitud 27 y el convertidor D/A 28.

La primera portadora y la segunda portadora tienen frecuencias adyacentes fuera del intervalo audible (por ejemplo, la primera portadora: 19000 Hz, la segunda portadora: 19050 Hz) y dos senales digitales a niveles de volumen de sonido emparejados. Una combinacion de las senales digitales forma la informacion de radiobaliza (que corresponde a una senal de datos de la presente invencion) que incluye la informacion de tienda como un unico canal.

Una diferencia en la frecuencia entre la primera portadora y la segunda portadora esta configurada con el fin de que sea la mas pequena posible siempre que la FFT (transformada rapida de Fourier: que corresponde al analisis de frecuencia de la presente invencion) permita su resolucion, donde la resolucion de la FFT es una funcion del terminal portatil 6 de un usuario individual. El analisis de frecuencia puede realizarse usando una tecnica distinta de la FFT. Como alternativa, es posible extraer la portadora de control, la primera portadora y la segunda portadora mediante el analisis de longitud de onda.

Lo anterior se hace en consideracion de una ventaja de que, si las frecuencias estan suficientemente cercanas entre sf, es posible reducir la influencia de una diferencia en las caractensticas de frecuencia de un microfono 36 del terminal portatil 6 y por lo tanto permitir ignorar la diferencia en las caractensticas de frecuencia del microfono 36 del terminal portatil individual 6 en la restriccion 1 descrita anteriormente.

Por otra parte, para la diferencia en la frecuencia entre la primera portadora y la segunda portadora, se supone que se usa una constante definida anteriormente en una banda de frecuencia disponible.

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Por otra parte, se observa que la radiobaliza 5 usa un canal menos influenciado por el ruido ambiente. En el caso de usar una pluralidad de radiobalizas 5 al mismo tiempo, debena observarse que cada radiobaliza 5 usa apropiadamente un canal no usado por otras radiobalizas 5.

Aunque los detalles se describen mas adelante, la unidad de procesamiento de cifrado 22 tiene un primer reloj de tiempo real 221 y una unidad de almacenamiento que contiene datos de una primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222, que se usan para realizar el procesamiento de cifrado de la informacion de tienda. Por otra parte, como se ilustra en la figura 1, el servidor 7 tiene un segundo reloj de tiempo real 71 y una unidad de almacenamiento que contiene datos de una segunda tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 72, que se usan para realizar el procesamiento de descifrado de la informacion de tienda.

Por otra parte, el servidor 7 envfa datos de un programa de aplicacion para la comunicacion de ondas de ultrasonidos (que corresponde a un programa de terminal portatil de la presente invencion) ejecutado por el terminal portatil 6 en respuesta a una solicitud de descarga desde el terminal portatil 6.

Como se ilustra en la figura 5, el terminal portatil 6 incluye: una unidad de control 31 que controla el funcionamiento del terminal portatil 6; una memoria 32 que almacena los programas de funcionamiento del terminal portatil 6 (un programa basico de un SO o similares, un programa de aplicacion descargado desde el servidor 7, y similares); un transceptor inalambrico 33 para realizar la conexion inalambrica con la red de Internet N; una unidad de visualizacion 34 tal como una pantalla lCd o similar, que muestra diversa informacion; una unidad de operacion 35 formada, por ejemplo, por teclas de entrada de tipo tableta o similares; un microfono 36 que recibe las ondas de ultrasonidos correspondientes a la informacion de radiobaliza desde la unidad de transmision de informacion de radiobaliza 29; una unidad de almacenamiento 39 que almacena diversa informacion; un altavoz 40 que realiza operaciones tales como declarar y transmitir la informacion de Internet recibida desde el servidor 7 como informacion de onda de ultrasonidos a la radiobaliza 5 usando la red de Internet N; y un convertidor D/A 41, que realiza la conversion de digital a analogico para hacer que el altavoz 40 declare la informacion de Internet o similares.

Ademas, el terminal portatil 6 ejecuta el programa de aplicacion almacenado en la memoria 32 en la unidad de procesamiento central (CPU: no ilustrada) instalada en el terminal portatil 6 para hacer que la CPU funcione como una unidad de procesamiento de demodulacion 37 que demodula la informacion de radiobaliza recibida por el microfono 36 y convertida en una senal electrica (descrita mas adelante en detalle) y como una unidad de procesamiento de descifrado 38, que descifra la informacion de tienda incluida en la informacion de radiobaliza demodulada por la unidad de procesamiento de demodulacion 37.

A continuacion, se describira en detalle el funcionamiento del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 de acuerdo con la primera realizacion haciendo referencia a las figuras 6 a 8.

En el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 de la primera realizacion, las portadoras que llevan una pluralidad de frecuencias se determinan en un ancho de banda disponible para la comunicacion (restriccion 4) y se realiza el procesamiento de modulacion de amplitud para la informacion de tienda transmitida y para la pluralidad de portadoras de transporte antes de que la tienda transmita la informacion de tienda al terminal portatil 6 de un cliente desde la radiobaliza 5 colocada en el techo 4 de la sala de exposicion 3.

Se hara la siguiente descripcion suponiendo en el presente documento que la expresion tal como "una portadora de transporte se eleva" significa que una portadora de transporte que tiene una cierta frecuencia cambia de un estado de no llamada a un estado de llamada (una senal de portadora de una portadora de transporte cambia desde un estado no de salida a un estado de salida).

El funcionamiento del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 de acuerdo con la primera realizacion se describira en detalle a continuacion haciendo referencia a las figuras 6 y 7.

[Lado de la radiobaliza 5]

(1) La unidad de recepcion de informacion de tienda 21 de la radiobaliza 5 recibe y emite como salida informacion de tienda que se ha creado por el dispositivo informatico del lado de la tienda 2 y se envfa al terminal portatil 6 de un cliente. La unidad de procesamiento de cifrado 22 realiza el procesamiento de cifrado de la informacion de tienda y emite como salida la informacion de tienda, aunque los detalles de la misma se describiran mas adelante.

(2) La unidad de transmision de portadora de control 23 de la radiobaliza 5 se controla por una senal de control de portadora de control desde el controlador de radiobaliza 17 del dispositivo informatico del lado de la tienda 2 para emitir como salida una senal de portadora de control (una senal de onda rectangular: que corresponde a una senal de control de la presente invencion) que representa un punto de inicio de senal en un ciclo dado (una anchura de tiempo de ciclo tc) como se ilustra en la figura 7. El punto de tiempo en el que la senal de portadora de control se eleva primero se define como el punto de tiempo de inicio de la senal. La senal de control puede estar formada por una pluralidad de senales de portadora de control.

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(3) Posteriormente, despues de la emision como salida (llamada) la senal de portadora de control para un tiempo especificado (t), por ejemplo, se eleva la primera portadora. En este caso, en que se elevan las portadoras y se eleva el numero de portadoras (el numero de senales de portadora del que se emitiran como salida las portadoras) se determina basandose en la informacion de tienda que la tienda quiere enviar. Espedficamente, la unidad de control de sincronizacion de senal de portadora 24 envfa la primera senal de portadora a la unidad de modulacion de amplitud 27 usando la primera unidad de salida de senal de portadora 25 en sincronizacion con la informacion de tienda y genera la primera portadora realizando la modulacion de amplitud para la primera senal de portadora usando la senal de informacion de tienda.

(4) Despues de llamar la primera portadora se eleva en el parrafo anterior (3) durante un tiempo especificado (despues de emitir como salida la primera senal de portadora de la primera portadora durante un tiempo especificado), la segunda portadora posterior se determina basandose en la informacion de tienda que la tienda quiere enviar de manera similar y se eleva (la segunda senal de portadora de la segunda portadora se emite como salida). Espedficamente, la unidad de control de sincronizacion de senal de portadora 24 envfa la primera senal de portadora a la unidad de modulacion de amplitud 27 usando la segunda unidad de salida de senal de portadora 26 en sincronizacion con la informacion de tienda y genera la segunda portadora realizando la modulacion de amplitud para la segunda senal de portadora usando la senal de informacion de tienda.

(5) Despues de repetir los parrafos anteriores (3) y (4) un numero de veces especificado, se eleva de nuevo una senal que representa el punto de tiempo de inicio del parrafo anterior (2). Este procesamiento se repite en secuencia.

[Lado del terminal portatil 6]

(1) El terminal portatil 6 realiza la FFT (transformada rapida de Fourier) de la informacion de radiobaliza recibida a traves del microfono 36 usando la unidad de procesamiento de demodulacion 37 y almacena y conserva la informacion de radiobaliza transformada en la unidad de almacenamiento 39. Las formas de onda de la portadora de control, la primera portadora y la segunda portadora sometidas al procesamiento de la FFT se ilustran en la figura 7.

(2) Posteriormente, la unidad de procesamiento de demodulacion 37 detecta el punto de tiempo de inicio de la senal correspondiente a la subida de la portadora de control (el tiempo de inicio de emitir como salida la senal de portadora de control) y determina un borde de una elevacion entre las senales de portadora de control en la informacion de radiobaliza conservada.

(3) Ademas, se identifica una seccion durante la que la primera portadora y la segunda portadora estan llamando (una seccion entre las senales de portadora de control) sobre la base del borde determinado en el parrafo anterior (2) para estimar las portadoras que llaman durante cada seccion (la primera senal portadora y la segunda senal de portadora de salida).

En este momento, la radiobaliza especifica N como el numero de portadoras que llaman al mismo tiempo, mediante la que es posible estimar N portadoras (las cinco primeras portadoras y las cuatro segundas portadoras en la figura 7) como sonidos de llamada (el numero de las primeras senales de portadora y las segundas senales de portadora de salida) en la seccion de las portadoras ruidosas en una cierta seccion.

(4) Posteriormente, la unidad de procesamiento de descifrado 38 descifra las cinco primeras senales de portadora y las cuatro segundas senales de portadora cuando se recibe la informacion de tienda de la radiobaliza 5 en la seccion realizando el procesamiento de determinacion de senal para cada seccion individual de la primera portadora y la segunda portadora ilustradas en la figura 7 sobre la base del resultado del parrafo anterior (3). En este momento, el terminal portatil 6 tambien es capaz de realizar una deteccion y una correccion de errores o un procesamiento de descifrado en el caso donde la informacion de tienda descifrada incluye una parte cifrada, si es necesario.

En este sentido, como, por ejemplo, para la deteccion y la correccion de errores la radiobaliza 5 transmite la misma informacion de radiobaliza repetidamente y por lo tanto el terminal portatil 6 es capaz de realizar la deteccion y la correccion de errores de la informacion de radiobaliza determinando la coincidencia entre los datos de la informacion de radiobaliza recibida en tiempos diferentes. Por otra parte, despues de colocar una pluralidad de radiobalizas 5 usando unos canales que tienen diferentes anchos de banda y de enviar la misma informacion de radiobaliza desde las radiobalizas 5, el terminal portatil 6 puede realizar la deteccion y la correccion de errores de la informacion de radiobaliza determinando si los datos de la informacion de radiobaliza recibidos a traves de los canales que tienen diferentes anchos de banda coinciden entre sf. Ademas, tambien es posible adoptar un metodo de deteccion de errores general, tal como la comprobacion de redundancia dclica (CRC) para realizar la deteccion y la correccion de errores de la informacion de radiobaliza.

Ademas, como procesamiento de descifrado, puede usarse un metodo que usa la clave de cifrado mencionada anteriormente o similar.

(5) Posteriormente, el terminal portatil 6 se comunica de manera inalambrica con el servidor 7 a traves de la red de Internet N para comparar la informacion de servidor distribuida desde el servidor 7 con el contenido recibido

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desde la radiobaliza 5. Si ambos coinciden entre sf, se identifica la presencia del cliente en la tienda (la confirmacion de presencia del cliente).

El procesamiento de la confirmacion de presencia del cliente se realiza por las operaciones de la radiobaliza 5 y del terminal portatil 6 descrito anteriormente a traves de una serie de procesos tales como, por ejemplo: (i) los datos de la ID de tienda (informacion de tienda) se envfan desde la radiobaliza 5 al terminal portatil 6 a traves de ondas de ultrasonidos; (ii) los datos de la ID de tienda y de la ID de usuario del terminal portatil se envfan desde el terminal portatil 6 al servidor 7 a traves de la red de Internet N; (iii) el servidor 7 que ha recibido los datos de la ID de tienda y del ID de usuario reconoce que el usuario correspondiente a la ID de usuario esta presente en la tienda correspondiente a la ID de tienda y establece un punto de visita; y (iv) los datos de punto de visita se envfan desde el servidor 7 al terminal portatil 6 y de este modo el usuario del terminal portatil 6 adquiere el punto de visita.

La primera realizacion esta configurada para realizar una comunicacion entre la radiobaliza 5 y el terminal portatil 6 usando ondas de ultrasonidos fuera del intervalo de frecuencia audible. Como se ilustra en la figura 7, la primera senal de portadora y la segunda senal de portadora entre las senales de portadora de control se emiten como salidas con el fin de que se superpongan parcialmente entre sf (las areas sombreadas en la figura 7).

En este caso, al menos una de entre la primera senal de portadora y la segunda senal de portadora se emite como salida entre las senales de portadora de control, y el volumen de sonido en todo el intervalo de frecuencias de las ondas de ultrasonidos transmitidas desde la radiobaliza 5 es sustancialmente constante. Por lo tanto, es diffcil para una persona (un cliente o un empleado) escuchar el sonido. Por lo tanto, es posible proporcionar un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 capaz de eliminar la resistencia psicologica o la ansiedad sin dar una sensacion de ansiedad y capaz de realizar una distribucion de informacion con alta precision basandose en la informacion de posicion mas precisa en un estado estable.

Por otra parte, la radiobaliza 5 de la primera realizacion funciona de manera estable, lo que conduce a un bajo coste de mantenimiento, y por lo tanto se introduce facilmente en el interior de una tienda o similar. Por lo tanto, se consigue la expansion orientada a la introduccion de la radiobaliza 5, permitiendo de este modo que un proveedor de sistemas realice facilmente las actividades de ventas ventajosamente.

Ademas, en la comunicacion entre la radiobaliza 5 y el terminal portatil 6 en la primera realizacion, el terminal portatil 6 realiza el procesamiento de demodulacion de la portadora de control, teniendo las portadoras primera y segunda una pluralidad de frecuencias adyacentes entre sf con la presencia de la informacion de tienda dividida en unas secciones dadas y realiza el procesamiento de descifrado de las partes eficaces de las senales demoduladas de la primera portadora y de la segunda portadora en cada seccion dada.

Por lo tanto, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos no se influencia facilmente por las caractensticas del microfono, el ruido ambiente, el efecto Doppler, y similares, sin interferencia con el ruido ambiente generado por un repelente de ratas, un repelente de cucarachas, sonidos de mosquitos para evitar que los jovenes pasen el rato, una maquina de limpieza por ultrasonidos para cristales o similares, senalizacion digital, aparatos electricos, y similares, logrando de este modo un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que es resistente al ruido ambiente y es capaz de garantizar una comunicacion estable.

Debido a las limitaciones tecnicas 1 a 3 como se ha descrito anteriormente en el terminal portatil 6, es incompleto usar un parametro de comunicacion obtenido de una comparacion o similar, en un valor absoluto de una frecuencia, un valor absoluto de volumen de sonido, un valor absoluto de volumen de sonido del ruido ambiente, o el volumen de sonido de una pluralidad de frecuencias lejanas una de otra en cierta medida. Sin embargo, de acuerdo con la primera realizacion es posible conseguir y proporcionar un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 sin tales inconvenientes.

[Procesamiento de cifrado de la informacion de tienda]

A continuacion, se describira en detalle el procesamiento de cifrado de la informacion de tienda realizado por la unidad de procesamiento de cifrado 22.

La unidad de procesamiento de cifrado 22 de la radiobaliza 5 incluye un primer reloj de tiempo real 221 (que corresponde a una primera unidad de reloj de la presente invencion) y una unidad de almacenamiento (no ilustrada) que conserva los datos de una primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado de alto rendimiento 222. El primer reloj de tiempo real 221 y la unidad de almacenamiento que conserva los datos de la primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222 se empaquetan en un chip aritmetico.

La primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222 se usa para seleccionar una clave de cifrado unica a partir de una tabla de numeros aleatorios determinada por una logica predeterminada para la informacion de tiempo proporcionada. La unidad de procesamiento de cifrado 22 adquiere la clave de cifrado unica (primera clave de

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cifrado) aplicando la informacion de tiempo (hora del reloj) obtenida por el primer reloj de tiempo real 221 a la primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222.

En cuanto a la primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222, la unidad de almacenamiento que conserva los datos de la primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222 esta empaquetada con el primer reloj de tiempo real 221 en un chip aritmetico, permitiendo de ese modo solamente que la informacion de tiempo obtenida por el primer reloj de tiempo real 221 pueda aplicarse a la primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222. Esto impide que una unidad o similares que no sea la unidad de procesamiento de cifrado 22 aplique la informacion de tiempo a la primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222 desde el exterior del chip aritmetico.

La configuracion que protube a una unidad o similar que no sea la unidad de cifrado 22 acceder a la primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222 corresponde a una unidad de prohibicion de acceso de clave de cifrado de la presente invencion. Ademas, la primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222 se supone que es lo suficientemente grande como para no estimarse.

Mientras tanto, como se ilustra en la figura 1, el servidor 7 tiene una unidad de almacenamiento (no ilustrada) que conserva los datos de una segunda tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 72 que tiene la misma configuracion que la primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222 usada por la radiobaliza 5 y un segundo reloj de tiempo real 71 (que corresponde a una segunda unidad de reloj de la presente invencion) configurado de manera que el tiempo de reloj es el mismo que el del primer reloj de tiempo real 221 de la radiobaliza 5.

El primer reloj de tiempo real 221 y el segundo reloj de tiempo real 71 estan configurados con el fin de tener la misma hora de reloj (el termino "el mismo" no significa estrictamente el mismo, sino que permite una diferencia de tiempo dentro de un intervalo insignificante para las unidades de temporizacion del primer reloj de tiempo real 221 y del segundo reloj de tiempo real 71) en el mismo punto de tiempo, por ejemplo, sincronizando en el tiempo convencional reconocible por las ondas convencionales transmitidas desde la estacion transmisora de radio convencional.

El servidor 7 adquiere una clave de cifrado (segunda clave de cifrado) en la misma logica que el lado de la radiobaliza 5 aplicando la informacion de tiempo obtenida por el segundo reloj de tiempo real 71 a la segunda tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 72 que tiene la misma configuracion que la primera tabla de numeros aleatorios de clave de cifrado 222 usada por la radiobaliza 5.

En este sentido, la informacion de tiempo obtenida por el primer reloj de tiempo real 221 en el lado de la radiobaliza 5 es la misma que la informacion de tiempo obtenida por el segundo reloj de tiempo real 71 en el lado del servidor 7, y por lo tanto las claves de cifrado (la primera clave de cifrado y la segunda clave de cifrado) seleccionadas por la radiobaliza 5 y el servidor 7 en el mismo tiempo tienen el mismo valor. Las unidades de temporizacion del primer reloj de tiempo real 221 y del segundo reloj de tiempo real 71 se establecen a los valores que permiten un tiempo de retardo a ignorarse en la comunicacion entre la radiobaliza 5 y el terminal portatil 6 y en la comunicacion entre el terminal portatil 6 y el servidor 7.

De este modo, el servidor 7 recibe el cuerpo cifrado (datos cifrados) enviado por la radiobaliza 5 a traves del terminal portatil 6 y de la red de Internet N, de tal manera que los datos originales, que se han descifrado, pueden leerse correctamente en el lado del servidor 7.

Con respecto a una unidad de procesamiento de cifrado, en el caso de usar un metodo de empaquetado normal en el que el reloj de tiempo real esta separado del chip aritmetico, la tabla de numeros aleatorios es probable que se restaure enviando diferentes datos de tiempo al chip aritmetico y analizando los valores de retorno.

Ya que la radiobaliza 5 es un hardware independiente, puede concebirse suficientemente que se intente un ataque de fuerza bruta en el caso donde la radiobaliza 5 esta en manos de una tercera parte maliciosa por robo o similar. Ademas, si se restaura la tabla de numeros aleatorios, el cifrado de otras radiobalizas que tienen la misma tabla de cifrado puede descifrarse, y por lo tanto el rango del dano es grande.

Hoy en dfa, la adopcion global de los telefonos moviles de alto rendimiento (en lo sucesivo en el presente documento, denominados como "telefonos inteligentes"), esta aumentando rapidamente los servicios que utilizan la informacion de posicion. Entre los mismos, una aplicacion para soportar la promocion de ventas de una tienda real que utiliza la funcion de informacion de posicion de un telefono inteligente es un mercado que se espera que crezca aun mas en el futuro.

Mientras tanto, es concebible que el mercado en crecimiento aumente el riesgo de aparicion de un usuario de servicio que disfrace o falsifique la informacion de posicion reconocida por el telefono inteligente en la forma no asumida por un proveedor de servicios para obtener ilegalmente un premio o similares.

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De acuerdo con el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 de la primera realizacion que tiene la configuracion anterior, la configuracion de la unidad de procesamiento de cifrado 22 descrita anteriormente evita eficazmente que la informacion de posicion se disfrace o falsifique, haciendo de este modo diffcil descifrar una tabla de numeros aleatorios por ataques de fuerza bruta golpeando la radiobaliza 5 y mejorando de este modo notablemente la seguridad del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1.

Ademas, describiendo adicionalmente el procesamiento de cifrado de la informacion de tienda realizado por la unidad de procesamiento de cifrado 22, el contenido de la comunicacion puede estar configurado para dividirse en un valor unico de texto sin cifrar que es un valor unico para la radiobaliza 5 y un valor de cuerpo cifrado que es un valor obtenido cifrando los datos arbitrarios.

La inclusion del valor unico de texto sin cifrar en el contenido de la comunicacion permite la identificacion de que radiobaliza 5 envfa la informacion, incluso en el caso donde la informacion no puede descifrase.

En particular, una ocurrencia de un error por alguna razon en el reloj de tiempo real es un problema que puede suponerse suficientemente. En ese caso, es beneficioso para identificar la radiobaliza 5, donde se produce el problema.

Como un ejemplo espedfico del valor unico de texto sin cifrar mencionado anteriormente, el valor unico de texto sin cifrar puede incluir un numero ID o similar que indica un dispositivo o una tienda en la que se coloca el dispositivo.

Por otra parte, como un ejemplo espedfico del valor de cuerpo cifrado, el valor de cuerpo cifrado puede incluir una contrasena para autenticar la validez de la informacion que no se disfraza o falsifica o puede incluir un contenido de la comunicacion confidencial.

De esta manera, incluso en el caso donde la informacion no puede descifrarse por alguna razon, es posible saber que radiobaliza 5 o tienda tiene un problema por medio de un numero ID enviado en un texto sin cifrar.

De acuerdo con la configuracion del procesamiento de cifrado de la informacion de tienda realizado por la unidad de procesamiento de cifrado 22 como se ha descrito anteriormente, existen las siguientes ventajas.

Espedficamente, ya que la informacion de radiobaliza transmitida por la radiobaliza 5 colocada en una tienda o similar es capaz de recibirse libremente por un gran numero no especificado de terminales portatiles 6 en las proximidades de la radiobaliza 5, la informacion de radiobaliza implica un riesgo de que la informacion sin cifrar, en su caso, se analice y se use de manera ilegal.

Esto es debido a la particularidad de que el dispositivo (radiobaliza) se coloca en una tienda, que es un espacio donde no puede controlarse el trafico de un gran numero no especificado de personas.

En el cifrado de un modelo cliente-servidor, es general intercambiar claves entre el servidor y el cliente. Con respecto al sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que usa la radiobaliza y el terminal portatil de esta realizacion la consideracion se hace, sin embargo, para un sistema en el que no se realiza la comunicacion bidireccional entre la radiobaliza 5 y el terminal portatil 6, y por lo tanto el cifrado no requiere el intercambio de claves.

Ademas, en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos, la propia radiobaliza 5 no esta conectada a la red de Internet N ventajosamente como se describe mas adelante. Esto requiere un sistema de cifrado que incluso no requiere la sincronizacion de tiempo a traves de la red de Internet N. De acuerdo con la configuracion de la unidad de procesamiento de cifrado 22, es posible ocuparse de un caso de este tipo.

[Procesamiento de conmutacion de frecuencia]

A continuacion se describe el procesamiento de conmutacion de frecuencia de la informacion de radiobaliza realizado por la unidad de conmutacion de frecuencia 20 haciendo referencia a la figura 8.

La unidad de conmutacion de frecuencia 20 envfa una senal de conmutacion de frecuencia desde el controlador de radiobaliza 17 a la unidad de conmutacion de frecuencia 20, si es necesario, con la forma de onda de, por ejemplo, la portadora de control, la primera portadora, o la segunda portadora de la informacion de radiobaliza transmitida desde la radiobaliza 5 como una onda rectangular que tiene un nivel 0 y el otro nivel 1.

Como se ilustra en la figura 8, la unidad de conmutacion de frecuencia 20 evita una interrupcion repentina de la forma de onda mediante la union de la forma de onda que tiene una longitud de onda XA (frecuencia FA) con el borde final de la forma de onda que termina en el nivel 0 y la forma de onda que tiene una longitud de onda XB (frecuencia FB) con el borde de inicio de la forma de onda que se inicia en el nivel 0 en sus puntos de tiempo activos para transmitir la informacion de radiobaliza desde la radiobaliza 5.

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Esto elimina una interrupcion repentina de la forma de onda de senal en la informacion de radiobaliza recibida por el terminal portatil 6. Por lo tanto, es posible evitar una desventaja de que un sonido de clic (ruido de clic) se produzca en el lado de recepcion si hay una interrupcion repentina en la forma de onda de la informacion de radiobaliza transmitida incluso en un intervalo de sonido de 18 kHz o mas, que supera el intervalo audible humano.

En el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 de la primera realizacion, se permite anadir los elementos tecnicos descritos a continuacion.

Para satisfacer la restriccion 6 (fraude por grabacion de audio) descrita anteriormente, la informacion de radiobaliza necesita cambiar. Ademas, para realizar el cambio en el tiempo de deteccion realista con un gran numero de tiendas incluidas, la informacion de radiobaliza necesita contener mucha informacion de tienda.

En el caso de la comunicacion usando una pluralidad de portadoras como en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 de la primera realizacion, es posible aumentar la cantidad de la informacion de tienda que puede incluirse en la informacion de radiobaliza y, por lo tanto, la informacion de radiobaliza es capaz de incluir la informacion de reloj o similares, ademas de la informacion de tienda.

En este caso, la informacion de radiobaliza cambia con el tiempo y por lo tanto la informacion de radiobaliza grabada pierde su valor.

En el dispositivo informatico de tienda 2, en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 de la primera realizacion, la unidad de almacenamiento 12 puede estar configurada para tener una gran capacidad, de tal manera que la unidad de almacenamiento 12 conserva la informacion de tienda a enviar a la radiobaliza 5 con un numero predeterminado de contenidos diferentes (el numero predeterminado es, por ejemplo, un valor supuesto del numero de transmisiones para un mes).

Si se adopta esta configuracion, la radiobaliza 5 emite como salida alguna informacion de radiobaliza un numero predeterminado de veces, y por consiguiente el dispositivo informatico de tienda 2 envfa la informacion de tienda cuyo contenido se ha cambiado (actualizado) a la radiobaliza 5, y a continuacion la radiobaliza 5 emite como salida la siguiente informacion de radiobaliza que incluye la informacion de tienda que tiene un contenido diferente.

De esta manera, la informacion de radiobaliza posteriormente emitida como salida solo se conoce por el autor de la informacion de radiobaliza y es extremadamente diffcil para una persona que no sea el autor predecir la informacion de radiobaliza, evitando de este modo una situacion donde se grabe ilegalmente la informacion de radiobaliza emitida por la tienda por un mal uso de la informacion de radiobaliza.

Como otra configuracion, la informacion de radiobaliza emitida como salida puede actualizarse cuando un penodo para el que la radiobaliza 5 emite como salida la informacion de tienda supera un penodo predeterminado (por ejemplo, un mes).

Por otra parte, la configuracion anterior elimina la necesidad de mantenimiento, tal como un ajuste de tiempo del reloj en la radiobaliza 5 colocada en un lugar donde es diffcil reemplazar la radiobaliza 5, y es muy util.

(Segunda realizacion)

Un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1A, de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion se describira a continuacion haciendo referencia a las figuras 9 y 10.

Ya que la configuracion basica del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1A de acuerdo con la segunda realizacion es la misma que la de la primera realizacion, se usan los mismos numeros de referencia para los mismos elementos que en la primera realizacion y se omite la descripcion de los mismos.

Como se ilustra en las figuras 9 y 10, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1A de acuerdo con la segunda realizacion se caracteriza por que dos radiobalizas 5A y 5B que emiten ondas de ultrasonidos estan dispuestas en, por ejemplo, el techo 4 de la sala de exposicion 3 proporcionado en una planta por la tienda y que las frecuencias de las portadoras respectivas de las dos radiobalizas 5a y 5B estan asignadas individualmente a las radiobalizas individuales con las frecuencias diferentes por canal (los canales respectivos se supone que son un primer canal y un segundo canal) en la banda de frecuencia fuera del intervalo audible, de manera que las radiobalizas 5A y 5B transmiten la misma informacion de transmision en la sala de exposicion por cada canal al mismo tiempo, en lugar de la configuracion de la primera realizacion. Como alternativa, pueden proporcionarse tres o mas radiobalizas en la sala de exposicion.

En la figura 10, una primera unidad de salida de senal de portadora de la radiobaliza 5B esta indica por 25a y una segunda unidad de salida de senal de portadora de la radiobaliza 5B esta indicada por 26a.

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Esta configuracion es sinonimo de la formacion de una red local a traves de la comunicacion usando ondas de ultrasonidos entre las radiobalizas 5A y 5B, que es ventajoso en que la configuracion no requiere un sistema complicado para conectarse a la red de Internet N (vease la figura 1) o a una red de IP.

Espedficamente, en una radiobaliza 5A, la frecuencia de la primera portadora esta establecida en 19000 Hz de acuerdo con la configuracion de frecuencia de la primera unidad de salida de senal de portadora 25 y la frecuencia de la segunda portadora esta establecida en 19050 Hz de acuerdo con la configuracion de frecuencia de la segunda unidad de salida de senal de portadora 26 para el primer canal. En la otra radiobaliza 5B, la frecuencia de la primera portadora esta establecida en 19500 Hz de acuerdo con la configuracion de frecuencia de la primera unidad de salida de senal de portadora 25a y la frecuencia de la segunda portadora esta establecida en 19550 Hz de acuerdo con la configuracion de frecuencia de la segunda unidad de salida de senal de portadora 26a para el segundo canal. Por lo tanto, el intervalo de frecuencia entre el primer canal y el segundo canal es lo suficientemente grande (500 Hz).

La operacion de comunicacion entre las radiobalizas 5A y 5B y el terminal portatil 6 en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1A de acuerdo con la segunda realizacion es la misma que en la primera realizacion descrita anteriormente y ejerce el mismo efecto que en la primera realizacion.

Por otra parte, el microfono 36 del terminal portatil 6 del cliente recibe la informacion de radiobaliza de una onda de ultrasonidos en el canal mas adecuado (el primer canal o el segundo canal) para las caractensticas de frecuencia del microfono 36 en la sala de exposicion 3, que permite superar la diferencia en las caractensticas de frecuencia del microfono 36 del terminal portatil individual 6 y distribuir la informacion de tienda de alta calidad al terminal portatil 6 de los clientes individuales.

Ademas, la diferencia de frecuencia entre el primer canal y el segundo canal es lo suficientemente grande, por lo que la informacion es capaz de distribuirse preferentemente a un gran numero de clientes que tienen terminales portatiles individuales 6, mientras que se evitan las interferencias o la diafoma entre el primer canal y el segundo canal.

Tambien en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1A de la segunda realizacion, se deja anadir los mismos elementos tecnicos descritos en la primera realizacion, permitiendo de este modo el mismo funcionamiento y efecto a ejercer que los descritos anteriormente.

(Tercera realizacion)

Un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1B de acuerdo con la tercera realizacion de la presente invencion se describira a continuacion haciendo referencia a las figuras 11 y 12.

Ya que la configuracion basica del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1B de acuerdo con la tercera realizacion es sustancialmente la misma que la de la segunda realizacion, se usan los mismos numeros de referencia para los mismos elementos que en la segunda realizacion y se omite la descripcion de los mismos.

Como se ilustra en las figuras ilustradas 11 y 12, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1B de acuerdo con la tercera realizacion se caracteriza por que una radiobaliza 5 envfa dos senales de onda de ultrasonidos de los canales primero y segundo que tienen diferentes frecuencias como se describe en la segunda realizacion a los terminales portatiles 6. Como alternativa, la radiobaliza 5 puede enviar senales de onda de ultrasonidos de tres o mas canales.

De acuerdo con el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1B de la tercera realizacion, es posible proporcionar un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1 que ejerce el mismo funcionamiento y efecto que en la primera realizacion y que es capaz de superar la restriccion tecnica 1 (diferencia en las caractensticas de frecuencia) de los terminales portatiles 6 de manera que los terminales portatiles individuales 6 son capaces de recibir y descifrar la informacion de radiobaliza sobre el canal mas adecuado enviando la informacion de radiobaliza de una onda de ultrasonidos que tiene el mismo contenido de una radiobaliza 5 a los terminales portatiles 6 de los clientes sobre los canales primero y segundo, como se ilustra en la figura 11 (redundancia).

Tambien en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1B de la tercera realizacion, se deja anadir los mismos elementos tecnicos descritos en la primera realizacion, permitiendo de este modo el mismo funcionamiento y efecto a ejercer que los descritos anteriormente.

(Cuarta realizacion)

Un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1C de acuerdo con la cuarta realizacion de la presente invencion se describira a continuacion haciendo referencia a las figuras 13 y 14.

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Ya que la configuracion basica del sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1C de acuerdo con la cuarta realizacion es sustancialmente la misma que la de las realizaciones primera y segunda, se usan los mismos numeros de referencia para los mismos elementos.

El sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1C de acuerdo con la cuarta realizacion se caracteriza por que, por ejemplo, dos radiobalizas 5A y 5B que emiten de ondas de ultrasonidos estan dispuestas en, por ejemplo, el techo 4 de la sala de exposicion 3 de manera similar a la segunda realizacion y por que un microfono 5l y un altavoz 52 se anaden ademas a cada una de las radiobalizas 5A y 5B de la configuracion de la segunda realizacion.

El funcionamiento de la distribucion de la informacion de radiobaliza de las ondas de ultrasonidos de las radiobalizas 5A y 5B a los terminales portatiles 6 en la cuarta realizacion es el mismo que en la segunda realizacion. Por lo tanto, el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1C de acuerdo con la cuarta realizacion es capaz tambien de ejercer el mismo funcionamiento y efecto que en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1A de la segunda realizacion.

Ademas, en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1C de acuerdo con la cuarta realizacion, el microfono 51 de una de las radiobalizas 5A y 5B (por ejemplo, la radiobaliza 5B) recibe la informacion de Internet (usando el entorno de Internet) de ondas de ultrasonidos que se ha adquirido a traves de la conexion a Internet con el servidor 7 por una operacion del cliente en el terminal portatil 6 (el terminal portatil 6 por lo general tiene un medio para conectar a la red de Internet N) y transmitido desde el altavoz 40.

A continuacion, el altavoz 52 de la radiobaliza (radiobaliza 5B) que ha recibido la informacion de Internet envfa la informacion como la informacion de Internet de ondas de ultrasonidos al microfono 51 de la otra radiobaliza (radiobaliza 5A), permitiendo de este modo la construccion de una red indirecta usando el entorno de Internet del terminal portatil 6 (el terminal portatil 6 por lo general tiene un medio para conectar a Internet). En el caso donde se cifra la informacion recibida de Internet, la radiobaliza descifra la informacion usando la CPU incorporada.

De este modo, la tienda es capaz de adquirir informacion de mantenimiento o de actualizacion desde el servidor 7 a traves de la red indirecta usando el terminal portatil 6 del cliente descrito anteriormente y realizar el mantenimiento o la actualizacion de las radiobalizas 5A y 5B, que conduce a una reduccion de coste sustancial, ahorro de trabajo, ahorro de espacio, y una mayor flexibilidad del lugar de instalacion.

Ademas, en una tienda que ejecuta un funcionamiento multi-tienda, puede realizarse indirectamente un mantenimiento o una actualizacion a traves de una red usando la informacion de Internet adquirida por los terminales portatiles 6 de los clientes, incluso si las radiobalizas repartidas por todo el pafs no estan conectadas a Internet, consiguiendo de este modo una reduccion sustancial de costes, un ahorro de mano de obra, y un ahorro de espacio y, ademas, una mayor flexibilidad del lugar de instalacion de manera ventajosa.

Ademas, aunque no se ilustra, las radiobalizas 5A y 5B puede tener una funcion de determinar las frecuencias de las portadoras de la radiobaliza en cuestion sobre la base de las senales de otras radiobalizas recibidas a traves del microfono 51 de tal manera que cada radiobaliza conmuta automaticamente el canal de las portadoras transmitidas desde la propia radiobaliza, evitando de ese modo la diafoma con otras radiobalizas.

En este sentido, puede concebirse suficientemente que se requiere un reemplazo de radiobaliza espedficamente en el caso donde un reloj o similar se coloca en la radiobaliza o en el caso donde se descifra un contenido cifrado en la informacion de radiobaliza. Por lo tanto, es extremadamente importante tener una configuracion para evitar la diafoma con otras radiobalizas como se ha descrito anteriormente.

Convencionalmente, con el fin de realizar el mantenimiento o similares de las radiobalizas como se ha descrito anteriormente, es necesario conectarse a la red a traves de la red de Internet N o de la red IP. De acuerdo con la cuarta realizacion, sin embargo, el terminal portatil 6 del usuario juega un papel de un medio de comunicacion a traves de la red de Internet N, permitiendo de este modo un funcionamiento remoto o similar de las radiobalizas 5A y 5B en un entorno sin red (sin preparar una red para las radiobalizas en el lado de la tienda) ventajosamente.

En este sentido, en el caso de identificar una de una pluralidad de radiobalizas y realizar el mantenimiento de la radiobaliza identificado, se habilita cada radiobaliza para reconocer los datos de mantenimiento enviados a la propia radiobaliza como especificaciones para configurar un canal para el mantenimiento que tenga una banda de frecuencia en funcion de cada radiobaliza, para incluir un identificador establecido para cada radiobaliza en los datos para su mantenimiento, o similar.

Tambien en el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos 1C de la cuarta realizacion, se deja anadir los mismos elementos tecnicos descritos en la primera realizacion, permitiendo de este modo el mismo funcionamiento y efecto a ejercer que los descritos anteriormente.

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(Quinta realizacion)

A continuacion, se describira un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con una quinta realizacion de la presente invencion haciendo referencia a las figuras 15 a 17.

Aunque un canal esta formado por dos portadoras de datos, a saber, la primera portadora y la segunda portadora, en las realizaciones primera a cuarta descritas anteriormente, un canal esta formado por seis portadoras de datos, las portadoras primera a sexta, en la quinta realizacion. La configuracion basica del sistema es la misma que la configuracion ilustrada en la primera realizacion.

En la quinta realizacion, como se ilustra en el diagrama de tiempos (eje de tiempo t) en la figura 15, la radiobaliza 5 emite como salida una senal de portadora de control en un ciclo dado tc y emite como salida unas senales de portadora de datos (senales de portadora primera a sexta) proporcionadas por seis portadoras de datos (las portadoras primera a sexta) en cuatro penodos divididos tb1 (t11 a t12), tb2 (t12 a t13), tb3 (t13 a t14), y tb4 (t14 a tl5) establecidos dentro del penodo del ciclo tc.

En la quinta realizacion, la radiobaliza 5 proporciona una penodo tv donde las senales de portadora antes y despues de la conmutacion se superponen como se indica por las lmeas sombreadas en la figura 15 cuando se conmuta la senal de portadora de salida. De este modo, de manera similar al caso ilustrado en la figura 7 descrito anteriormente, algunas senales de portadora de datos se emiten siempre como salida entre las senales de portadora de control.

Ademas, se hace constante (dos) el numero de senales de portadora (la senal de portadora de control, las senales de portadora primera a sexta) emitidas como salida en cada penodo dividido excepto en el penodo de superposicion tv, suprimiendo de este modo los cambios en la presion de sonido de las ondas de ultrasonidos dentro de un intervalo predeterminado, lo que hace que sea diffcil para un usuario del terminal portatil escuchar la informacion de radiobaliza de ondas de ultrasonidos.

En este sentido, una senal de portadora ficticia se emite como salida (emite) con el fin de superponer las senales de portadora primera a sexta usando la portadora de control u otras portadoras de tal manera que el total de la presion de sonido de las ondas de ultrasonidos esta dentro de un intervalo predeterminado (sustancialmente constante), evitando ademas de este modo la incomodidad provocada a una persona por un cambio en la presion de sonido total de las ondas de ultrasonidos.

La radiobaliza 5 envfa repetidamente la informacion de radiobaliza formada como se ha descrito anteriormente. El numero de portadoras de datos a usar no se limita a dos como en las realizaciones primera a cuarta o a seis como en la quinta realizacion, pero pueden ser dos o mas. Ademas, el numero total de senales de portadora de control y de senales de portadora de datos simultaneamente puede ser uno o mas. Ademas, el numero de ciclos de salida establecidos tc de la senal de portadora de control y del numero de periodos divididos establecidos pueden cambiarse de acuerdo con la longitud o similares de los datos que constituyen la informacion de radiobaliza.

La radiobaliza 5 determina el modo de salida de la portadora de datos de cada canal basandose en la informacion de radiobaliza de acuerdo con la tabla de mapeo ilustrada en la figura 16.

En el canal ilustrado en la figura 15, la senal de portadora de control y la primera senal de portadora se emiten como salida en tb1, la segunda senal de portadora y la cuarta senal de portadora se emiten como salida en tb2, y la tercera senal de portadora y la quinta senal de portadora se emiten como salida en tb3, y la cuarta senal de portadora y la sexta senal de portadora se emiten como salida en tb4. Por lo tanto, la ilustracion representa la informacion de radiobaliza '01.13.17.20' donde una senal de datos se asigna de la siguiente manera: tb1 --> '01', tb2 --> '13', tb3 --> '17', y tb4 --> '20'.

El terminal portatil 6 reconoce la informacion de radiobaliza aplicando las salidas de la senal de portadora de control y las senales de portadora primera en sexta en la portadora de control y las portadoras primera a sexta extrafdas por el analisis de FFT a la tabla de mapeo ilustrada en la figura 16.

Ademas, en el caso donde las ondas de ultrasonidos se emiten como salidas usando un altavoz que tiene dificultad en la produccion de sonidos en una pluralidad de bandas de frecuencia al mismo tiempo como un dispositivo piezoelectrico, las ondas de ultrasonidos pueden emitirse como salidas usando una pluralidad de altavoces como se ilustra en el diagrama de temporizacion (eje de tiempo t) en la figura 17.

En el ejemplo ilustrado en la figura 17, la primera portadora, la segunda portadora, la tercera portadora, y la cuarta portadora se emiten como salidas desde un altavoz 1 y la portadora de control, la cuarta portadora, la quinta portadora, y la sexta portadora se emiten como salidas por un altavoz 2. Como alternativa, un altavoz puede prepararse para una portadora.

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De acuerdo con el sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de las realizaciones primera a quinta descritas anteriormente, debido al uso de ondas de ultrasonidos fuera del intervalo de frecuencias audible, inaudible para el ofdo humano, y al volumen de sonido constante de las ondas de ultrasonidos sobre todo el intervalo de frecuencias, las ondas ultrasonicas apenas se oyen por los ofdos humanos (los de los clientes o empleados) y por lo tanto no proporcionan ansiedad a los seres humanos con el fin de eliminar la resistencia psicologica o la ansiedad. Ademas, la distribucion de informacion de alta precision basandose en la informacion de posicion mas precisa es capaz de realizarse en un estado estable y la seguridad mejora en la distribucion de la informacion de radiobaliza, aumentando de este modo la posibilidad de introducir las radiobalizas 5 y similares en tiendas o similares.

Ademas, la presente invencion tiene ventajas en que el rendimiento de comunicacion estable esta garantizado en todo el sistema, el coste de mantenimiento es bajo, y el sistema es capaz de introducirse facilmente en tiendas o similares con el fin de popularizarse aun mas, permitiendo de ese modo que un proveedor de sistemas realice facilmente las actividades de ventas.

Ademas, el uso de ondas de ultrasonidos fuera del intervalo de frecuencias audible permite el logro y el suministro de los sistemas de comunicacion de ondas de ultrasonidos 1 a 1C, teniendo excelentes comportamientos tales como ser resistente a los ruidos ambientales generados por un repelente de ratas, un repelente de cucarachas, el sonido de mosquitos para evitar que los jovenes pasen el rato, una maquina de limpieza por ultrasonidos para cristales o similares, senalizacion digital, aparatos electricos, y similares, y garantizar una comunicacion estable.

Ademas del caso de la aplicacion en la comunicacion entre una tienda y los terminales portatiles de los clientes en la tienda o similares, como se ha descrito anteriormente, la presente invencion puede aplicarse ampliamente a usos tales como, por ejemplo, la confirmacion de presencia del individuo asistente en una sala de conferencias o similares, donde un gran numero de asistentes que tienen terminales portatiles se reunen o la confirmacion de la presencia de un gran numero de clientes que tienen terminales portatiles en un lugar de eventos o similares.

Descripcion de los numeros de referencia

1 Radiobaliza, sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que usa un terminal portatil

1A Radiobaliza, sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que usa un terminal portatil

1B Radiobaliza, sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que usa un terminal portatil

1C Radiobaliza, sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que usa un terminal portatil

2 Dispositivo informatico

3 Sala de exposicion

4 Techo

5 Radiobaliza

5A Radiobaliza

5B Radiobaliza

6 Terminal portatil

7 Servidor

10 Unidad de control

11 Memoria

12 Unidad de almacenamiento

13 Unidad de procesamiento de comunicaciones

14 Unidad de operacion

15 Unidad de visualizacion

16 Impresora

17 Controlador de radiobaliza

18 Unidad de salida de informacion de tienda

20 Unidad de conmutacion de frecuencia

21 Unidad de recepcion de informacion de tienda

22 Unidad de procesamiento de cifrado

23 Unidad de transmision de portadora de control

24 Unidad de control de sincronizacion de senal de portadora

25 Primera unidad de salida de senal de portadora

25a Primera unidad de salida de senal de portadora

26 Segunda unidad de salida de senal de portadora

26a Segunda unidad de salida de senal de portadora

27 Unidad de modulacion de amplitud

28 Convertidor D/A

29 Unidad de transmision de informacion de radiobaliza

30 Reloj

31 Unidad de control

32 Memoria

33

34

35

36

37

38

39

40

41

51

52

N

Transceptor inalambrico Unidad de visualizacion Unidad de operacion Microfono

Unidad de procesamiento de demodulacion Unidad de procesamiento de descifrado Unidad de almacenamiento Altavoz

Convertidor D/A

Microfono

Altavoz

Red de Internet

Claims (8)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   REIVINDICACIONES

   1. Un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que realiza una comunicacion usando ondas de ultrasonidos entre una pluralidad de radiobalizas (5) que emiten ondas de ultrasonidos y un terminal portatil (6), en el que:

   cada radiobaliza (5) esta configurada para ser capaz de emitir tres o mas portadoras de senal predeterminadas como frecuencias diferentes entre sf, para emitir como salida una senal de datos formada por las tres o mas portadoras de senal de acuerdo con una informacion predeterminada, y para emitir una senal ficticia para suplir los cambios en la presion de sonido durante la emision como salida de la senal de datos de tal manera que la salida de presion de sonido procedente de cada radiobaliza (5) esta dentro de un intervalo predeterminado; y el terminal portatil (6) incluye: un microfono (36); una unidad de procesamiento de demodulacion (37) que realiza el procesamiento de demodulacion para demodular las tres o mas portadoras de senal analizando las frecuencias o longitudes de onda de las ondas de ultrasonidos enviadas desde la radiobaliza (5) tras recibir las ondas de ultrasonidos; y una unidad de procesamiento de descifrado (38) que realiza el procesamiento de descifrado para descifrar la informacion predeterminada basandose en la senal de datos reconocida por el procesamiento de demodulacion;

   en el que:

   una combinacion de las tres o mas portadoras de senal se asigna individualmente a cada radiobaliza (5A, 5B) con ajustes de frecuencia que son diferentes entre sf, y cada radiobaliza (5A, 5B) genera una informacion de radiobaliza de un canal basandose en la combinacion asignada y envfa la informacion de radiobaliza como una onda de ultrasonidos; y

   la unidad de procesamiento de demodulacion del terminal portatil recibe la informacion de radiobaliza adecuada para las caractensticas de frecuencia del microfono (36) entre la informacion de radiobaliza de la onda de ultrasonidos enviada desde las radiobalizas respectivas (5A, 5B) y realiza el procesamiento de demodulacion de la informacion de radiobaliza recibida.
2. 2. El sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que:

   el terminal portatil (6) incluye una unidad que adquiere informacion de Internet desde un servidor (7) a traves de Internet y una unidad que emite como salida la informacion de Internet adquirida como ondas de ultrasonidos desde un altavoz (40);

   la radiobaliza (5) incluye un microfono (51) y una unidad que adquiere la informacion de Internet proporcionada desde el servidor (7) a traves del terminal portatil (6) recibiendo la informacion de Internet de las ondas de ultrasonidos emitidas como salida desde el altavoz (40) del terminal portatil (6) a traves del microfono (51); la pluralidad de radiobalizas (5A, 5B) estan dispuestas en zonas espedficas; y

   la radiobaliza (5) despues de haber adquirido la informacion de Internet desde el servidor a traves del terminal portatil (6) emite como salida la informacion de Internet mediante las ondas de ultrasonidos desde el altavoz (52) y otras radiobalizas reciben la informacion de Internet mediante las ondas de ultrasonidos a traves de los microfonos (51), por lo que la informacion de Internet se transmite entre la pluralidad de radiobalizas (5A, 5B).
3. 3. El sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la reivindicacion 1, que incluye una unidad de almacenamiento (12) que almacena un numero predeterminado de datos de la informacion predeterminada con contenidos de datos diferentes entre sf,

   en el que la radiobaliza (5) adquiere los datos de la informacion predeterminada con los contenidos diferentes entre sf procedentes de la unidad de almacenamiento (12) y actualiza la informacion predeterminada usada para generar la senal de datos cuando el numero de veces que se envfa la senal de datos supera un numero predeterminado de veces o cuando un penodo en el que se envfa la senal de datos supera un penodo predeterminado.
4. 4. El sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la radiobaliza (5) genera las tres o mas portadoras de senal realizando la modulacion de amplitud usando las senales que indican la informacion predeterminada con respecto a tres o mas senales de portadora que tienen frecuencias fuera de un intervalo audible.
5. 5. El sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que un numero de senales de portadora emitidas como salida simultaneamente de las tres o mas portadoras de senal es constante en la senal de datos.

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   30

   35

   40

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   50

   55

   60

   65
6. 6. Un aparato de radiobaliza usado en un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que realiza una comunicacion usando ondas de ultrasonidos entre el aparato de radiobaliza (5) que emite ondas de ultrasonidos y un terminal portatil (6) que comprende un microfono (36) y una unidad de procesamiento de demodulacion (37), en el que:

   el aparato de radiobaliza comprende una pluralidad de radiobalizas; y en el que

   cada radiobaliza (5) esta configurada para ser capaz de emitir tres o mas portadoras de senal predeterminadas como frecuencias diferentes entre sf y para emitir como salida una senal de datos formada por las tres o mas portadoras de senal de acuerdo con la informacion predeterminada; y cada radiobaliza (5) esta configurada para emitir una senal ficticia para suplir los cambios en la presion de sonido durante la emision como salida de la senal de datos de tal manera que la salida de presion de sonido desde la radiobaliza (5) esta dentro de un intervalo predeterminado: y ademas en el que:

   una combinacion de las tres o mas portadoras de senal se asigna individualmente a cada radiobaliza (5A, 5B) con ajustes de frecuencia que son diferentes entre sf, y cada radiobaliza (5A, 5B) genera una informacion de radiobaliza de un canal basandose en la combinacion asignada y envfa la informacion de radiobaliza como una onda de ultrasonidos; y

   la unidad de procesamiento de demodulacion del terminal portatil recibe la informacion de radiobaliza adecuada para las caractensticas de frecuencia del microfono (36) entre la informacion de radiobaliza de la onda de ultrasonidos enviada desde las radiobalizas respectivas (5A, 5B) y realiza el procesamiento de demodulacion de la informacion de radiobaliza recibida.
7. 7. Un programa de terminal portatil usado en un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que realiza una comunicacion usando ondas de ultrasonidos entre una pluralidad de radiobalizas (5) que emiten ondas de ultrasonidos y un terminal portatil (6) que comprende un microfono (36), ejecutandose el programa en una CPU instalada en el terminal portatil (6) para hacer que la CPU funcione como:

   una unidad de procesamiento de demodulacion (37) que realiza el procesamiento de demodulacion para demodular tres o mas portadoras de senal analizando las frecuencias o longitudes de onda de una senal de datos tras recibir la senal de datos enviada desde las radiobalizas (5), estando la senal de datos formada por tres o mas portadoras de senal predeterminadas como unas frecuencias diferentes entre sf de acuerdo con la informacion predeterminada e incluyendo una senal ficticia emitida para suplir los cambios en la presion de sonido de tal manera que la presion de sonido esta dentro de un intervalo predeterminado; y una unidad de procesamiento de descifrado (38) que descifra la informacion predeterminada basandose en la senal de datos reconocida por el procesamiento de demodulacion; en el que:

   una combinacion de las tres o mas portadoras de senal se asigna individualmente a cada radiobaliza (5A, 5B) con ajustes de frecuencia que son diferentes entre sf, y cada radiobaliza (5A, 5B) genera una informacion de radiobaliza de un canal basandose en la combinacion asignada y envfa la informacion de radiobaliza como una onda de ultrasonidos; y

   la unidad de procesamiento de demodulacion del terminal portatil recibe la informacion de radiobaliza adecuada para las caractensticas de frecuencia del microfono (36) entre la informacion de radiobaliza de la onda de ultrasonidos enviada desde las radiobalizas respectivas (5A, 5B) y realiza el procesamiento de demodulacion de la informacion de radiobaliza recibida.
8. 8. Un programa de servidor usado en un servidor capaz de comunicar con un terminal portatil (6) usado en un sistema de comunicaciones de ondas de ultrasonidos que realiza una comunicacion usando ondas de ultrasonidos, a traves de una red, entre una pluralidad de radiobalizas (5) que emiten ondas de ultrasonidos y un terminal portatil (6) que comprende un microfono (36),

   en el que el servidor envfa un programa de terminal portatil al terminal portatil, ejecutandose el programa en una CPU instalada en el terminal portatil (6) para hacer que la CPU funcione como:

   una unidad de procesamiento de demodulacion (37) que realiza el procesamiento de demodulacion para demodular tres o mas portadoras de senal analizando las frecuencias o longitudes de onda de una senal de datos tras recibir la senal de datos enviada desde la radiobaliza (5), estando la senal de datos formada por tres o mas portadoras de senal predeterminadas como frecuencias diferentes entre sf de acuerdo con la informacion predeterminada e incluyendo una senal ficticia emitida para suplir los cambios en la presion de sonido de tal manera que la presion de sonido esta dentro de un intervalo predeterminado; y

   una unidad de procesamiento de descifrado (38) que descifra la informacion predeterminada basandose en la senal de datos reconocida por el procesamiento de demodulacion; en el que:

   una combinacion de las tres o mas portadoras de senal se asigna individualmente a cada radiobaliza (5A, 5B) con ajustes de frecuencia que son diferentes entre sf, y cada radiobaliza (5A, 5B) genera una informacion de

   radiobaliza de un canal basandose en la combinacion asignada y env^a la informacion de radiobaliza como una onda de ultrasonidos; y

   la unidad de procesamiento de demodulacion del terminal portatil recibe la informacion de radiobaliza adecuada para las caractensticas de frecuencia del microfono (36) entre la informacion de radiobaliza de la onda de 5 ultrasonidos enviada desde las radiobalizas respectivas (5A, 5B) y realiza el procesamiento de demodulacion de

   la informacion de radiobaliza recibida.