ES3033153T3 - Location system congestion management - Google Patents

Location system congestion management

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ES3033153T3
ES3033153T3 ES20726059T ES20726059T ES3033153T3 ES 3033153 T3 ES3033153 T3 ES 3033153T3 ES 20726059 T ES20726059 T ES 20726059T ES 20726059 T ES20726059 T ES 20726059T ES 3033153 T3 ES3033153 T3 ES 3033153T3
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Ameya Ainapure
Bruce Douglas
Peyton Riley
Paul Dunn
Leonardo Matute
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Abstract

Los sistemas basados en la ubicación, como los Sistemas de Localización en Tiempo Real (RTLS), se utilizan para localizar y rastrear activos como equipos, personas, etc. Para lograr una alta precisión en la determinación de la ubicación de los activos (112-118), la información enviada al servidor de ubicación (108) desde los sensores (134, 138) debe ser precisa, relevante, suficiente y oportuna. Las limitaciones de una red de bajo ancho de banda entre los sensores y el servidor de ubicación pueden dificultar la determinación fiable de la ubicación de los activos. Esta invención se refiere a un sistema híbrido de iluminación y localización (100), que implica el uso de un dispositivo de control del sistema (106) y dispositivos de iluminación (102, 104) que pueden incluir sensores, transceptores, etc. integrados. Se describen diferentes implementaciones de aparatos, métodos y sistemas para resolver la posible congestión de la red en dicho sistema híbrido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Gestión de la congestión del sistema de ubicación
Campo técnico
La presente divulgación se refiere generalmente a sistemas de iluminación y basados en la ubicación, y más particularmente a la gestión de la congestión de la red de sistemas de ubicación.
Antecedentes
Los sistemas basados en la ubicación, tales como un Sistema de Ubicación en Tiempo Real (RTLS), se usan para ubicar y rastrear activos tales como equipos, personas, etc. Por ejemplo, una etiqueta de activo unida a un activo (por ejemplo, una computadora portátil) puede transmitir una señal de baliza, y los sensores ubicados en ubicaciones fijas pueden recibir la señal de baliza. Los sensores individuales pueden determinar la intensidad de la señal de la señal de baliza en la recepción y transmitir la información de intensidad de la señal a un procesador de ubicación. El procesador de ubicación puede recibir información de intensidad de la señal de los sensores y determinar la ubicación del activo.
Para lograr una alta precisión en la determinación de las ubicaciones de los activos, la información enviada al procesador de ubicación desde los sensores debe ser precisa, relevante, suficiente y oportuna. Las limitaciones de una red de bajo ancho de banda entre los sensores y el servidor de ubicación pueden plantear desafíos para determinar de manera confiable las ubicaciones de los activos. Por ejemplo, una etiqueta de activo puede transmitir señales de baliza a los sensores a una velocidad mucho mayor que la velocidad a la que los sensores transmiten la intensidad de la señal y otra información al servidor de ubicación. Las congestiones de la red que resultan de algunas de las limitaciones de una red de bajo ancho de banda pueden hacer que la información de ubicación del servidor de ubicación sea menos confiable. Por lo tanto, las soluciones que permiten determinar las ubicaciones de los activos de manera más confiable pueden ser convenientes.
El documento WO2018024527A1 se refiere a un sistema de verificación electrónica. El sistema de verificación electrónica comprende múltiples dispositivos de verificación electrónica que comprenden un receptor de baliza dispuesto para recibir señales de baliza de localización transmitidas desde múltiples balizas instaladas en las proximidades de los múltiples dispositivos de verificación, el dispositivo de verificación transmite el mensaje de baliza a un ordenador de verificación de baliza externo, y el ordenador de verificación de baliza configurado para analizar los múltiples mensajes de baliza para determinar si un sistema de localización que comprende las múltiples balizas funciona correctamente.
Breve descripción de las figuras
Se hará referencia a los dibujos adjuntos, que no están necesariamente dibujados a escala, y en el que:
La Figura 1 ilustra un sistema de iluminación y ubicación de acuerdo con una realización ilustrativa;
La Figura 2 ilustra un dispositivo de iluminación de acuerdo con una realización ilustrativa;
La Figura 3 ilustra un sensor del dispositivo de iluminación de la Figura 2 de acuerdo con otra realización ilustrativa; La Figura 4A ilustra un sistema de iluminación y ubicación de acuerdo con otra realización ilustrativa;
La Figura 4B ilustra un sistema de iluminación y ubicación de acuerdo con otro ejemplo;
La Figura 5A ilustra un sistema de iluminación y ubicación de acuerdo con otra realización ilustrativa;
La Figura 5B ilustra un sistema de iluminación y ubicación de acuerdo con otro ejemplo;
La Figura 6 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para operar un sistema de iluminación y ubicación en base a la información de identificación y la información de filtrado de la intensidad de la señal de las señales de baliza de acuerdo con una realización ilustrativa;
La Figura 7 ilustra un procedimiento para operar un sistema de iluminación y ubicación en base a la información de identificación y la información de filtrado de la intensidad de la señal de las señales de baliza de acuerdo con una realización ilustrativa;
La Figura 8 ilustra un procedimiento para operar un sistema de iluminación y ubicación en base a señales de baliza representativas en una base de ventana de tiempo de acuerdo con otra realización ilustrativa;
La Figura 9 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para operar un sistema de iluminación y ubicación en base a una combinación de etapas de los procedimientos de las Figuras 6-8 de acuerdo con otra realización ilustrativa;
La Figura 10 ilustra un procedimiento para operar un sistema de iluminación y ubicación en base a la priorización de señales de baliza representativas de diferentes etiquetas de activos de acuerdo con otra realización ilustrativa; La Figura 11 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para operar un sistema de iluminación y ubicación en base a la priorización de señales de baliza representativas de diferentes etiquetas de activos de acuerdo con otra realización ilustrativa;
La Figura 12 ilustra un procedimiento para operar un sistema de iluminación y ubicación que incluye el uso de marcas de tiempo de transmisión de acuerdo con otra realización ilustrativa; y
La Figura 13 ilustra un procedimiento para operar un sistema de iluminación y ubicación que incluye el uso de marcas de tiempo de transmisión e intervalo de tiempo de ventanas de tiempo de acuerdo con otra realización ilustrativa;
La Figura 14A muestra un diagrama de un sistema de acuerdo con un ejemplo;
La Figura 14B muestra un diagrama de un sistema de acuerdo con otro ejemplo;
La Figura 15 muestra un dispositivo informático de acuerdo con un ejemplo;
La Figura 16 muestra un diagrama de otro sistema de acuerdo con un ejemplo adicional;
Las Figuras 17A y 17B muestran una vista lateral y superior, respectivamente, de un sistema en el que un objeto se ubica en un volumen de espacio;
La Figura 18 muestra el sistema de las Figuras 17A y 17B cuando una señal se envía por uno de las luminarias; La Figura 19 muestra el sistema de las Figuras 17A y 17B cuando el objeto envía una señal;
Las Figuras 20A y 20B muestran una vista superior y una vista lateral, respectivamente, de un dispositivo sensor que puede usarse para detectar la ocupación en un volumen de espacio;
Las Figuras 20C a 20F muestran gráficos de valores de RSSI de señales de RF a lo largo del tiempo; la Figura 21A muestra otro sistema en el que la ocupación se detecta en un volumen de espacio;
La Figura 21B muestra el sistema de la Figura 17A a la Figura 19 donde la frecuencia de las señales de RF enviadas por el objeto se optimiza de acuerdo con ciertos ejemplos;
La Figura 22A muestra otro sistema más en el que la ocupación se detecta en un volumen de espacio;
Las Figuras 22B y 22C muestran una vista superior y una vista lateral, respectivamente, de un sistema usado para ubicar un objeto en un volumen de espacio;
La Figura 23A muestra un diagrama de ejemplo de un módulo sensor integrado usado para gestionar la comunicación de dispositivos eléctricos;
La Figura 23B muestra otro diagrama de ejemplo de un módulo sensor integrado;
La Figura 24 muestra un sistema de múltiples dispositivos eléctricos usados para ubicar un objeto en un volumen de espacio.
Los dibujos ilustran solo realizaciones ilustrativas y, por lo tanto, no deben considerarse limitantes en su ámbito. Los elementos y características mostrados en los dibujos no están necesariamente a escala, sino que se hace hincapié en ilustrar claramente los principios de las realizaciones ilustrativas. Adicionalmente, ciertas dimensiones o colocaciones pueden exagerarse para ayudar a transmitir visualmente tales principios. En los dibujos, los mismos números de referencia usados en diferentes figuras designan elementos iguales o correspondientes, pero no necesariamente idénticos.
Descripción detallada de las realizaciones ilustrativas
En los siguientes párrafos, se describirán realizaciones de ejemplo con más detalle con referencia a las figuras. En la descripción, se omiten o describen brevemente componentes, procedimientos y/o técnicas de procesamiento bien conocidos. Además, la referencia a varias características de las realizaciones no sugiere que todas las realizaciones deban incluir las características a las que se hace referencia.
Pasando ahora a las figuras, se describen realizaciones de ejemplo particulares. La Figura 1 ilustra un sistema de iluminación y ubicación 100 de acuerdo con una realización ilustrativa. En algunas realizaciones ilustrativas, el sistema de iluminación y ubicación 100 puede ser un sistema de ubicación en tiempo real que permite determinar las ubicaciones de activos/etiquetas de activos en "tiempo real". Como se usa en toda esta memoria descriptiva, "tiempo real" se refiere a la perspectiva de un usuario del sistema, y el tiempo (por ejemplo, unos pocos milisegundos a unos pocos segundos) entre el momento de transmisión de señales de baliza relevantes y la determinación de la ubicación de un activo/etiqueta de activo en base a información relacionada con una o más de las señales de baliza se considera "tiempo real". Por ejemplo, el sistema de iluminación y ubicación 100 puede incluir un RTLS y un sistema de control de iluminación que implican tanto el uso de un dispositivo de control del sistema como de dispositivos de iluminación que pueden incluir sensores integrados, transceptores, etc.
En algunas realizaciones ilustrativas, el sistema 100 incluye dispositivos de iluminación 102, 104, un dispositivo de control 106, y activos 112-118. El sistema 100 también puede incluir un servidor 108 que puede acoplarse de manera comunicativa al dispositivo de control 106 a través de una conexión 110. Por ejemplo, la conexión 110 puede representar uno o más cables eléctricos, una red de área local, internet, etc. Para ilustrar, el servidor 108 puede ser un servidor local o un servidor remoto (por ejemplo, un servidor en la nube). El dispositivo de control 106 también puede denominarse dispositivo de control de acceso inalámbrico.
En algunas realizaciones ilustrativas, el dispositivo de iluminación 102 puede incluir una fuente de luz 132 y un sensor 134, y el dispositivo de iluminación 104 puede incluir una fuente de luz 136 y un sensor 138. Por ejemplo, la fuente de luz 132, 136 cada una puede incluir una fuente de luz de diodo emisor de luz (LED) y/u otro tipo de fuente de luz que puede emitir una luz de iluminación. Los dispositivos de iluminación 102, 104 pueden ser accesorios de iluminación u otro tipo de dispositivo de iluminación.
En algunas realizaciones ilustrativas, cada activo 112-118 puede ser una persona o un objeto, tal como un ordenador, un dispositivo médico, un paquete, etc. Los activos 112-118 pueden tener o incluir una etiqueta de activo 122-128, respectivamente. Por ejemplo, las etiquetas de activos 122-128 pueden estar unidas cada una a uno de los activos 112-118 respectivos. Cada etiqueta de activo 122-128 puede incluir un transmisor para transmitir señales inalámbricas tales como señales de baliza que incluyen información de identificación (ID) del activo 112-118 y/o de la etiqueta de activo 122-128. Por ejemplo, las etiquetas de activos 122-128 pueden transmitir señales de baliza, tales como señales de baliza 130, que pueden ser compatibles con un estándar inalámbrico, tal como IEEE 802.15.1 (Bluetooth de baja energía (BLE)), etc.
En algunas realizaciones ilustrativas, los dispositivos de iluminación 102, 104 pueden comunicarse con el dispositivo de control 106 a través de señales inalámbricas, tales como señales inalámbricas 140, que pueden ser compatibles con un estándar inalámbrico, tal como IEEE 802.15.1 (ZigBee), etc. Por ejemplo, los dispositivos de iluminación 102, 104 pueden transmitir al dispositivo de control 106 información obtenida o generada en base a las señales de baliza transmitidas por las etiquetas de activos 122-128. El dispositivo de control 106 puede incluir un receptor para recibir la información de los dispositivos de iluminación 102, 104 y puede procesar la información para calcular/determinar la ubicación de los activos 122-128. Alternativamente, el dispositivo de control 106 puede recibir la información de los dispositivos de iluminación 102, 104 y pasar la información al servidor 108 que puede calcular/determinar la ubicación de los activos 122-128.
En algunas realizaciones ilustrativas, los dispositivos de iluminación 102, 104 pueden transmitir al dispositivo de control 106 información relacionada con la iluminación, tal como información de estado, nivel de atenuación, etc. Los dispositivos de iluminación 102, 104 también pueden recibir comandos, información, etc. transmitidos por el dispositivo de control 106. Por ejemplo, el dispositivo de control 106 puede incluir un transmisor para transmitir comandos de control de iluminación (por ejemplo, encendido, apagado, nivel de atenuación, etc.), información de tiempo, etc. a través de las señales inalámbricas tales como las señales inalámbricas 140.
En algunas realizaciones ilustrativas, el dispositivo de iluminación 102 puede recibir de forma inalámbrica señales de baliza (por ejemplo, señales de baliza BLE) transmitidas por una o más de las etiquetas de activos 122-128 y procesar las señales de baliza recibidas. Por ejemplo, el sensor 134 del dispositivo de iluminación 102 puede incluir un receptor inalámbrico que puede recibir señales de baliza. Para ilustrar, el dispositivo de iluminación 102 puede recibir las señales de baliza a través del sensor 134, y un procesador del dispositivo de iluminación 102 puede procesar las señales de baliza recibidas. Por ejemplo, el procesador del dispositivo de iluminación 102 puede extraer información de ID de las señales de baliza y determinar las intensidades de señal (por ejemplo, valores del indicador de intensidad de señal recibida (RSSI)) de las señales de baliza. El dispositivo de iluminación 102 puede transmitir información de ID y la información de intensidad de la señal al dispositivo de control 106 a través de las señales inalámbricas (por ejemplo, señales ZigBee).
En algunas realizaciones ilustrativas, el dispositivo de iluminación 102 puede procesar las señales de baliza recibidas de las etiquetas de activos 122-128 y determinar si transmitir información relacionada con algunas o todas las señales de baliza al dispositivo de control 106. Por ejemplo, el dispositivo de iluminación 102 puede determinar si la información de ID respectiva de las señales de baliza recibidas es válida y transmitir al dispositivo de control 106 información relacionada con las señales de baliza que tienen información de ID válida. Si la información de ID de una señal de baliza no es válida (por ejemplo, no coincide con la ID de un activo o etiqueta de activo conocida por el dispositivo de iluminación 102), el dispositivo de iluminación 102 puede no realizar un procesamiento adicional de la señal de baliza.
Alternativamente o además, los dispositivos de iluminación 102 pueden transmitir información relacionada con señales de baliza que tienen una intensidad de señal que es igual o superior a una intensidad de señal umbral y pueden eliminar/descartar (por ejemplo, no transmitir) información relacionada con señales de baliza que tienen una intensidad de señal por debajo de la intensidad de señal umbral. Alternativamente o además, el dispositivo de iluminación 102 puede seleccionar una señal de baliza (es decir, una señal de baliza representativa) de una o más señales de baliza recibidas de una etiqueta de activo particular (por ejemplo, la etiqueta de activo 122) dentro de una ventana de tiempo (por ejemplo, 3 segundos) y transmitir al dispositivo de control 106 información relacionada con la señal de baliza representativa y eliminar/descartar información relacionada con otras señales de baliza recibidas dentro de la ventana de tiempo de la etiqueta de activo particular (por ejemplo, la etiqueta de activo 122). Por ejemplo, el dispositivo de iluminación 102 puede seleccionar una señal de baliza representativa en base a uno o más criterios tales como intensidades de señal (por ejemplo, valores de RSSI), última llegada dentro de la ventana de tiempo, etc.
En algunas realizaciones ilustrativas, el dispositivo de iluminación 102 puede priorizar la información relacionada con las señales de baliza recibidas de las etiquetas de activos 122-128 y transmitir la información relacionada con algunas de las etiquetas de activos y eliminar/descartar la información relacionada con las etiquetas de activos restantes. Para ilustrar, el dispositivo de iluminación 102 puede realizar una operación de priorización después de haber seleccionado/identificado una señal de baliza representativa de cada etiqueta de activo 122-128 que transmitió una o más señales de baliza dentro de una ventana de tiempo. El dispositivo de iluminación 102 puede priorizar las señales de baliza representativas en base a las intensidades de señal (por ejemplo, valores de RSSI) u otros criterios. El dispositivo de iluminación 104 puede funcionar de una manera similar a la descrita con respecto al dispositivo de iluminación 102.
En algunas realizaciones ilustrativas, los dispositivos de iluminación 102, 104 pueden transmitir al dispositivo de control 106 una marca de tiempo junto con información relacionada con las señales de baliza. Por ejemplo, la marca de tiempo puede indicar la hora de la transmisión de información relacionada con una o más señales de baliza que se reciben dentro de una ventana de tiempo. Los tiempos de transmisión de los dispositivos de iluminación 102, 104 pueden sincronizarse entre los dispositivos de iluminación 102, 104 y el dispositivo de control 106 en base a la información de tiempo del sistema transmitida por el dispositivo de control 106, por ejemplo, periódicamente.
En algunas realizaciones ilustrativas, en lugar de o además de la marca de tiempo descrita anteriormente, los dispositivos de iluminación 102, 104 pueden transmitir al dispositivo de control 106 información de intervalo de tiempo junto con otra información relacionada con las señales de baliza recibidas por los dispositivos de iluminación 102, 104. Para ilustrar, una ventana de tiempo (por ejemplo, 3 segundos) dentro de la cual algunos dispositivos de iluminación 102, 104 reciben señales de baliza puede tener intervalos (por ejemplo, cuatro intervalos de 750 milisegundos cada uno). Por ejemplo, la información del intervalo de tiempo transmitida por el dispositivo de iluminación 102 con respecto a una señal de baliza puede indicar el intervalo durante el cual el dispositivo de iluminación 102 recibió la señal de baliza particular dentro de la ventana de tiempo.
Al descartar (es decir, no transmitir) señales de baliza que no incluyen información de ID válida, al seleccionar una señal de baliza representativa para una etiqueta de activo dentro de una ventana de tiempo y al descartar otras balizas de la etiqueta de activo recibidas dentro de la misma ventana de tiempo, al priorizar señales de baliza y descartar información relacionada con señales de baliza de menor prioridad, y al transmitir la marca de tiempo de transmisión y la información del intervalo de tiempo de recepción, el sistema 100 proporciona un rendimiento eficiente del sistema de ubicación (por ejemplo, RTLS).
En algunas realizaciones ilustrativas, el sistema 100 puede incluir más de dos dispositivos de iluminación que funcionan como se describe con respecto a los dispositivos de iluminación 102, 104 sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones ilustrativas, el sistema 100 puede incluir más activos de los mostrados sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones ilustrativas, los dispositivos de iluminación 102, 104 pueden incluir otros componentes que los mostrados sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones ilustrativas, el sistema puede incluir otros componentes que se muestran sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones ilustrativas, uno o más de los activos 112-118 y la etiqueta de activo respectiva 122-128 pueden ser un solo dispositivo, tal como un teléfono móvil, una mesa, una computadora portátil, etc., donde la etiqueta de activo se integra en el activo.
La Figura 2 ilustra un dispositivo de iluminación 200 de acuerdo con una realización ilustrativa. Por ejemplo, los dispositivos de iluminación del sistema de iluminación y ubicación 100 de la Figura 1 que incluyen los dispositivos de iluminación 102, 104 pueden corresponder cada uno al dispositivo de iluminación 200. En algunas realizaciones ilustrativas, el dispositivo de iluminación 200 puede incluir un procesador 202, una fuente de luz 206, un sensor 204, un transceptor 210, un dispositivo de memoria 208 y un suministro de energía 212. Con referencia a las Figuras 1 y 2, el dispositivo de iluminación 200 puede recibir señales de baliza inalámbricas de las etiquetas de activos 122-128, y el dispositivo de iluminación 200 puede comunicarse con el dispositivo de control 106 mediante el uso de señales inalámbricas.
En algunas realizaciones ilustrativas, el sensor 204 puede incluir un receptor que puede recibir señales de baliza inalámbrica, tales como las señales de baliza inalámbrica 130. Por ejemplo, los sensores 134, 138 de los dispositivos de iluminación 102, 104 mostrados en la Figura 1 pueden corresponder al sensor 204. Para ilustrar, el sensor 204 puede recibir señales de baliza BLE u otras señales de baliza que incluyen información de identificación de la etiqueta o etiquetas de activos transmisores. En algunas realizaciones ilustrativas, el sensor 204 puede recibir señales de baliza de forma inalámbrica y proporcionar las señales de baliza al procesador 202 sin procesar el contenido de las señales de baliza. Alternativamente, el sensor 204 puede procesar las señales de baliza (por ejemplo, extraer información de ID, determinar la intensidad de la señal, etc.) y proporcionar información determinada a partir de las señales de baliza al procesador 202.
En algunas realizaciones ilustrativas, el procesador 202 puede controlar las operaciones del dispositivo de iluminación 200. Por ejemplo, el procesador 202 puede realizar las operaciones descritas anteriormente con respecto a los dispositivos de iluminación 102, 104. En general, el procesador 202 puede recibir información del sensor 204 y del transceptor 114 y puede realizar operaciones en base a la información recibida. Por ejemplo, el procesador 202 puede controlar la fuente de luz 206 (por ejemplo, fuente de luz LED), que puede corresponder a las fuentes de luz 132, 136 mostradas en la Figura 1, para controlar la luz de iluminación proporcionada por la fuente de luz 206. Por ejemplo, el procesador 202 puede controlar la fuente de luz 206 en base a los comandos de iluminación recibidos, un temporizador, un sensor de ocupación, etc. El procesador 202 también puede controlar las transmisiones de información por el transceptor 114. Por ejemplo, el procesador 202 puede recibir señales de baliza de las etiquetas de activos 122-128 a través del sensor, procesar las señales de baliza y transmitir información relacionada con al menos algunas de las señales de baliza al dispositivo de control 106. El procesador 202 puede controlar la transmisión de la información de marca de tiempo e intervalo de tiempo al dispositivo de control 106 a través del transceptor 210.
En algunas realizaciones ilustrativas, el procesador 202 puede incluir uno o más microcontroladores/microprocesadores y otros componentes de hardware y software y puede ejecutar un código de software almacenado en el dispositivo de memoria 208 para realizar las operaciones descritas en la presente memoria. Por ejemplo, el procesador 202 puede ejecutar el código de software almacenado en el dispositivo de memoria 208 para extraer la información de ID de las señales de baliza recibidas, para determinar la intensidad de la señal (por ejemplo, el valor de RSSI) de las señales de baliza recibidas, y controlar la fuente de luz, el procesamiento de las señales de baliza, y la recepción y transmisión de información a través del sensor 204 y el transceptor 210. Por ejemplo, el procesador 202 puede incluir un contador de hardware o software 214 para contar el tiempo (por ejemplo, en milisegundos), y la información del contador 214 puede usarse para transmitir la información de la marca de tiempo y el intervalo de tiempo descritos anteriormente. El procesador 202 también puede usar datos almacenados en el dispositivo de memoria 208 para realizar parte de la información descrita en la presente memoria. Por ejemplo, el procesador 202 puede verificar si la información de ID de una señal de baliza es válida al verificar la información de ID extraída contra una lista de valores de ID válidos almacenados en el dispositivo de memoria 208. Para ilustrar, el dispositivo de memoria 116 puede incluir componentes de memoria volátiles y no volátiles.
En algunas realizaciones ilustrativas, el transceptor 210 puede incluir uno o más receptores que pueden recibir señales inalámbricas y uno o más transmisores que pueden transmitir señales inalámbricas. Por ejemplo, el transceptor 210 puede recibir y transmitir señales inalámbricas que cumplen con uno o más estándares de comunicación. Para ilustrar, las señales inalámbricas recibidas y transmitidas por el transceptor 210 pueden cumplir con un estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi), un estándar IEEE 802.15.4 (ZigBee) u otro estándar. En ciertas realizaciones ilustrativas, las señales inalámbricas recibidas y transmitidas por el transceptor son una o más de una tecnología de red de área personal inalámbrica capaz de cubrir intervalos de unos pocos centímetros a unos pocos metros.
En algunas realizaciones ilustrativas, el suministro de energía 212 puede proporcionar energía al procesador 202 y a otros componentes del dispositivo de iluminación 200. El procesador 202 puede controlar el suministro de energía 212, por ejemplo, en base a un comando/información recibida a través del transceptor 210. Por ejemplo, el procesador 202 puede controlar la energía proporcionada a la fuente de luz 206 al controlar el suministro de energía 212. En algunas realizaciones ilustrativas, la fuente de luz 210 puede proporcionar una luz indicadora además de una luz de iluminación para iluminar un área.
En algunas realizaciones ilustrativas, el dispositivo de iluminación 200 puede incluir otros componentes, componentes diferentes, o una configuración diferente de componentes que los mostrados sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
La Figura 3 ilustra el sensor 204 del dispositivo de iluminación 200 de la Figura 2 de acuerdo con otra realización ilustrativa. En algunas realizaciones ilustrativas, el sensor 204 incluye una unidad de procesador 302, un receptor 304, una fuente de luz indicadora 306, un dispositivo de memoria 308 y un suministro de energía 312. Por ejemplo, la unidad de procesador 302 puede incluir un microcontrolador/microprocesador y otros componentes de soporte para procesar señales de baliza recibidas por el receptor 304 desde las etiquetas de activos 122-128 mostradas en la Figura 1. La unidad de procesador 302 puede ejecutar el código almacenado en el dispositivo de memoria 308 para realizar algunas operaciones, tales como el procesamiento de señales de baliza. Por ejemplo, la unidad de procesador 304 puede realizar algunas de las operaciones descritas anteriormente con respecto al procesador 202 del dispositivo de iluminación 200 mostrado en la Figura 2. El procesador 302 puede comunicarse con el procesador 202 a través de una conexión 314. Por ejemplo, el procesador 302 puede proporcionar al procesador 202 información (por ejemplo, información de ID, intensidad de la señal, etc.) resultante del procesamiento de señales de baliza a través de una conexión 314, y el procesador 202 puede transmitir la información recibida al dispositivo de control 106 a través del transceptor 210. Alternativamente, la unidad de procesador 302 transmite la información al dispositivo de control 106 a través del transceptor 310.
En algunas realizaciones alternativas, el receptor 304 puede recibir señales de baliza y proporcionar las señales de baliza al procesador 202 sin procesar las señales para determinar/extraer la información de ID, verificar si la información de ID es válida, determinar la intensidad de la señal, etc. Por ejemplo, el procesador 202 puede recibir las señales y realizar operaciones tales como determinar/extraer información de ID, etc.
En algunas realizaciones ilustrativas, el controlador puede controlar la fuente de luz indicadora 306 para proporcionar luz(s) indicadora(s). Por ejemplo, la(s) luz(es) indicadora(s) puede(n) transmitir información de estado, etc.
En algunas realizaciones ilustrativas, el suministro de energía 312 puede proporcionar energía que es apropiada para los componentes del sensor 204. Por ejemplo, el suministro de energía 312 puede recibir energía CA o CC y generar energía que es compatible con la unidad de procesador 302, el receptor 304, etc.
En algunas realizaciones alternativas, uno o más componentes del sensor 204 pueden omitirse sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones alternativas, la unidad de procesador 302 o las funciones de la unidad de procesador 302 pueden integrarse en el procesador 202. Por ejemplo, el sensor 304 puede incluir el sensor 304 y otros componentes y funciones pueden integrarse en el procesador 202. En algunas realizaciones ilustrativas, el sensor 204 puede incluir otros componentes. En algunas realizaciones ilustrativas, el sensor 204 puede incluir un transceptor en lugar de o además de la recepción 304 para la comunicación bidireccional con las etiquetas de activos 122-128 u otros dispositivos mediante el uso de señales inalámbricas (por ejemplo, BLE).
La Figura 4A ilustra un sistema de iluminación y ubicación 400 de acuerdo con otra realización ilustrativa. En algunas realizaciones ilustrativas, el sistema de iluminación y ubicación 400 puede ser un sistema de ubicación en tiempo real que permite determinar las ubicaciones de activos/etiquetas de activos en "tiempo real". Con referencia a las Figuras 1-4, en algunas realizaciones ilustrativas, el sistema 400 incluye luminarias 402-412 que se instalan en un área 420. Por ejemplo, las luminarias 402-412 pueden corresponder cada uno al dispositivo de iluminación 200 de la Figura 2. El área 420 puede ser una habitación de hospital que incluye activos rastreables tales como una cama portátil 414, un monitor 416 y un carro 418. Por ejemplo, cada uno de la cama portátil 414, el monitor 416 y el dispositivo médico 418 puede incluir una etiqueta de activo integrada o externa que transmite señales de baliza que pueden recibirse por las luminarias 402-412 de una manera similar a la descrita anteriormente. Por ejemplo, las etiquetas de activos de la cama portátil 414, el monitor 416 y el carro 418 pueden transmitir señales de baliza BLE que pueden recibirse por el sensor respectivo de las luminarias 402-412. El procesador respectivo de las luminarias 402-412 puede procesar las señales de baliza y transmitirlas a un dispositivo de control (por ejemplo, el dispositivo de control 106), mediante el uso de señales inalámbricas (por ejemplo, señales compatibles con ZigBee), información relacionada con las señales de baliza y, opcionalmente, información de marca de tiempo e intervalo de tiempo.
Los accesorios de iluminación 402-412 pueden incluir diferentes tipos de accesorios de iluminación tales como luminarias lineales empotradas, accesorios empotrados, etc. Debido a que las luminarias 402-412 se distribuyen por todo el área 420, el sistema 400 puede determinar y rastrear las ubicaciones de activos tales como la cama portátil 414, el monitor 416 y el carro 418, que puede ser un RTLS, mientras que la luz de iluminación adecuada se proporciona al área 420 mediante las fuentes de luz de las luminarias 402-412. En algunas realizaciones alternativas, el sistema 400 puede incluir más o menos accesorios de iluminación, activos, etc. de los mostrados sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
La Figura 5A ilustra un sistema de iluminación y ubicación 500 de acuerdo con otra realización ilustrativa. En algunas realizaciones ilustrativas, el sistema de iluminación y ubicación 500 puede ser un sistema de ubicación en tiempo real que permite determinar las ubicaciones de activos/etiquetas de activos en "tiempo real". Con referencia a las Figuras 1-3 y 5, en algunas realizaciones ilustrativas, el sistema 500 incluye luminarias 502-508 que se instalan en un área 520. Por ejemplo, las luminarias 502-508 pueden corresponder cada uno al dispositivo de iluminación 200 de la Figura 2. El área 520 puede ser una instalación de fabricación que incluye activos rastreables tales como las unidades 510 514. Por ejemplo, cada una de las unidades 510-514 puede incluir una etiqueta de activo integrada o externa que transmite señales de baliza que pueden recibirse por las luminarias 502-508 de una manera similar a la descrita anteriormente. Por ejemplo, las etiquetas de activos de las unidades 510-514 pueden transmitir señales de baliza BLE que pueden recibirse por el sensor respectivo de las luminarias 502-508. El procesador respectivo de las luminarias 502-508 puede procesar las señales de baliza y transmitirlas a un dispositivo de control (por ejemplo, el dispositivo de control 106), mediante el uso de señales inalámbricas (por ejemplo, señales compatibles con ZigBee), información relacionada con las señales de baliza y, opcionalmente, información de marca de tiempo e intervalo de tiempo.
Los accesorios de iluminación 502-508 pueden incluir diferentes tipos de accesorios de iluminación tales como luminarias suspendidas, luminaria para techos altos, etc. Debido a que las luminarias 502-508 se distribuyen por toda el área 520, el sistema 500 puede determinar y rastrear las ubicaciones de activos tales como las unidades 510-514, que pueden ser un RTLS, mientras que la luz de iluminación adecuada se proporciona al área 520 mediante las fuentes de luz de las luminarias 502-508. En algunas realizaciones alternativas, el sistema 500 puede incluir más o menos accesorios de iluminación, activos, etc. de los mostrados sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
La Figura 6 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento 600 de operación de un sistema de iluminación y ubicación en base a la información de identificación y la información de filtrado de la intensidad de la señal de las señales de baliza de acuerdo con una realización ilustrativa. Con referencia a las Figuras 1-6, en algunas realizaciones ilustrativas, el procedimiento 600 comienza en la etapa 602 y continúa en la etapa 604, donde un sensor de un dispositivo de iluminación (por ejemplo, el sensor 204 del dispositivo de iluminación 200) recibe una señal de baliza (por ejemplo, una señal de baliza BLE). En la etapa 606, un procesador del dispositivo de iluminación (por ejemplo, el procesador 202 o la unidad de procesador 302 del dispositivo de iluminación 200) determina si la información de ID en la señal de baliza es válida. Por ejemplo, el procesador puede determinar si la información de ID es válida al verificarla con una lista de información de ID válida. En la etapa 608, el procesador puede determinar el valor de RSSI (u otro valor de intensidad de la señal) de la señal de baliza. En la etapa 610, el procesador puede determinar si el valor de RSSI es igual o mayor que un valor umbral (por ejemplo, -80 dBm). En la etapa 612, el procesador puede transmitir la información de ID y el valor de RSSI si el procesador determina que el valor de RSSI es igual o mayor que un valor umbral. En la etapa 614, el procesador puede descartar/eliminar o de cualquier otra manera no transmitir la información de ID y el valor de RSSI al dispositivo de control 106 si el procesador determina que el valor de RSSI es menor que el valor umbral. En la etapa 616, el procedimiento 600 termina. El procedimiento 600 puede repetirse en otras señales de baliza y algunas operaciones pueden realizarse simultáneamente en o en base a múltiples señales de baliza.
En algunas realizaciones ilustrativas, algunas de las etapas del procedimiento 600 pueden realizarse en un orden diferente al descrito anteriormente sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones alternativas, el procedimiento 600 puede incluir más o menos etapas sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
La Figura 7 ilustra un procedimiento 700 de operación de un sistema de iluminación y ubicación en base a la información de identificación y la información de intensidad de la señal de filtrado de señales de baliza de acuerdo con una realización ilustrativa. Con referencia a las Figuras 1-7, en algunas realizaciones ilustrativas, en la etapa 702, el procedimiento 700 incluye recibir una señal de baliza (por ejemplo, señal de baliza BLE) por un sensor (por ejemplo, el sensor 206) de un dispositivo de iluminación (por ejemplo, el dispositivo de iluminación 200). En la etapa 704, el procedimiento 700 incluye determinar, mediante un procesador (por ejemplo, el procesador 202 o el procesador 302) del dispositivo de iluminación si la información de ID de la señal de baliza es válida. Por ejemplo, el procesador puede obtener/extraer la información de ID de la señal de baliza recibida y compararla con la información de ID válida conocida.
En la etapa 706, el procedimiento 700 incluye determinar, por el procesador, una intensidad de la señal (por ejemplo, valor de RSSI) de la señal de baliza si la información de ID de la señal de baliza es válida. En la etapa 708, el procedimiento 700 incluye determinar, por el procesador, si la intensidad de la señal es igual o mayor que una intensidad de señal umbral. Por ejemplo, un valor de RSSI umbral puede ser -70 dBm, y el procesador 206 puede determinar si el valor de RSSI (por ejemplo, -65 dBm o -90 dBm) de la señal de baliza recibida está por debajo del valor de RSSI umbral. En la etapa 710, el procedimiento 700 incluye, si la intensidad de la señal es igual o mayor que la intensidad de la señal umbral, transmitir, mediante un transmisor (por ejemplo, el transceptor 210) la información de ID y la información de intensidad de la señal (por ejemplo, el valor de RSSI). Por ejemplo, el procesador 206 puede controlar el transceptor 210 para transmitir la información de ID y el valor de RSSI al dispositivo de control 106. La información relacionada con las señales de baliza que tienen una intensidad de potencia por debajo de la intensidad de potencia umbral puede no transmitirse al dispositivo de control 106 con el propósito de determinar las ubicaciones de los activos asociados con las etiquetas de activos que transmitieron las señales de baliza. Por ejemplo, el procesador 202 puede eliminar/descartar información de ID y de intensidad de la señal relacionada con estas señales de baliza.
Al filtrar la información de ID y de intensidad de la señal relacionada con las señales de baliza que tienen una intensidad de potencia por debajo de una intensidad de energía umbral, la información que tiene poco o ningún valor para determinar las ubicaciones de los activos se mantiene sin ocupar el ancho de banda de la red. Por lo tanto, el ancho de banda de la red puede conservarse para la transmisión de información más útil al dispositivo de control 106, y puede reducirse la congestión de la red.
En algunas realizaciones ilustrativas, algunas de las etapas del procedimiento 700 pueden realizarse en un orden diferente al descrito anteriormente sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones alternativas, el procedimiento 700 puede incluir más o menos etapas sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
La Figura 8 ilustra un procedimiento 800 para operar un sistema de iluminación y ubicación en base a señales de baliza representativas en una base de ventana de tiempo de acuerdo con otra realización ilustrativa. Con referencia a las Figuras 1-8, en algunas realizaciones ilustrativas, en la etapa 802, el procedimiento 800 incluye recibir, mediante un sensor (por ejemplo, el sensor 204 del dispositivo de iluminación 200) señales de baliza de una etiqueta de activo (por ejemplo, la etiqueta de activo 124) durante una ventana de tiempo. Por ejemplo, el sensor 204 puede recibir las señales de baliza BLE durante múltiples ventanas de tiempo (por ejemplo, ventanas de 3 segundos), donde las señales de baliza que se reciben durante la misma ventana de tiempo se procesan juntas. Durante una ventana de tiempo particular, el sensor 204 puede recibir señales de baliza de una o más de las etiquetas de activos 122-128.
En la etapa 804, el procedimiento 800 incluye determinar, por el procesador (por ejemplo, el procesador 202), las intensidades de señal de las señales de baliza recibidas durante la ventana de tiempo. Por ejemplo, el procesador 202 puede determinar las intensidades de la señal de las señales de baliza recibidas por el sensor 204 durante el período de tiempo.
En la etapa 806, el procedimiento 800 incluye, después de la ventana de tiempo, identificar una señal de baliza representativa de entre las señales de baliza recibidas del etiquetado de activos (por ejemplo, el etiquetado de activos 124). Por ejemplo, al final de la ventana de tiempo, el procesador 202 puede identificar/seleccionar, en base a uno o más criterios, una señal de baliza representativa de entre las señales de baliza recibidas del 124 durante la ventana de tiempo particular. Por ejemplo, identificar/seleccionar una ID y otra información relacionada con una señal de baliza particular puede ser equivalente a identificar/seleccionar una señal de baliza representativa. Para ilustrar, el procesador 202 puede identificar/seleccionar una señal de baliza representativa al identificar/seleccionar la intensidad de señal más fuerte (por ejemplo, el valor de RSSI más alto) de entre las intensidades de señal de las señales de baliza recibidas de la etiqueta de activo particular 124 dentro de la ventana de tiempo particular. Como otro ejemplo, el procesador 202 puede identificar/seleccionar la señal de baliza que se recibió por última vez desde la etiqueta de activo particular (por ejemplo, la etiqueta de activo 124) dentro de la ventana de tiempo particular.
En la etapa 808, el procedimiento 800 incluye transmitir, mediante un transmisor (por ejemplo, el transceptor 210) la información de ID de la señal de baliza representativa y la información de intensidad de la señal de la señal de baliza representativa. Por ejemplo, el procesador 206 puede controlar el transceptor 210 para transmitir la información al dispositivo de control 106 mediante el uso de, por ejemplo, señales compatibles con ZigBee tales como las señales 140 mostradas en la Figura 1. El procesador 202 puede no enviar información relacionada con otras señales de baliza recibidas desde la misma etiqueta de activo dentro de la misma ventana de tiempo. El dispositivo de control 106 puede determinar la ubicación del activo asociado con la etiqueta de activo particular en base a al menos la información relacionada con la señal de baliza representativa.
En algunas realizaciones ilustrativas, el sensor 204 puede recibir una o más señales de baliza de múltiples etiquetas de activos (por ejemplo, las etiquetas de activos 122-128) dentro de la misma ventana de tiempo, y el procesador 202 puede identificar/seleccionar una señal de baliza representativa con respecto a cada etiqueta de activo y la ventana de tiempo particular de la misma manera que se describe anteriormente. El procesador 202 puede identificar/seleccionar una señal de baliza representativa para diferentes ventanas de tiempo en una base por ventana de tiempo con respecto a etiquetas de activos individuales de las cuales el sensor 204 recibe una o más señales de baliza. El procesador 202 puede controlar el transceptor 210 para transmitir información relacionada con una señal de baliza representativa en una ventana de tiempo y por activo/etiqueta de activo. En general, la duración de la ventana de tiempo depende del tamaño de la red (por ejemplo, número de activos, número de dispositivos de iluminación, etc.), ancho de banda de red disponible y retardo tolerable en el sistema de iluminación y ubicación particular.
En lugar de transmitir continuamente información de ID y de intensidad de la señal relacionada con todas las señales de baliza que se reciben de una etiqueta de activo, transmitir información de ID e intensidad de la señal relacionada con una señal de baliza (por ejemplo, la señal de baliza más relevante) en una ventana de tiempo y por activo/banda de activos puede ayudar a conservar el ancho de banda de la red y reducir la congestión de la red.
En algunas realizaciones ilustrativas, algunas de las etapas del procedimiento 800 pueden realizarse en un orden diferente al descrito anteriormente sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones alternativas, el procedimiento 800 puede incluir más o menos etapas sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
La Figura 9 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento 900 de operación de un sistema de iluminación y ubicación en base a una combinación de etapas de los procedimientos de las Figuras 6-8 de acuerdo con otra realización ilustrativa. En algunas realizaciones ilustrativas, el procedimiento 900 puede ser una combinación de algunas de las etapas de los procedimientos 600-800. Con referencia a las Figuras 1-9, en algunas realizaciones ilustrativas, el procedimiento 900 comienza en la etapa 902 y continúa hasta la etapa 904, donde el procedimiento 900 incluye recibir, por el sensor 204, señales de baliza (por ejemplo, las señales de baliza 130) de una etiqueta de activo (por ejemplo, la etiqueta de activo 126). En la etapa 906, el procedimiento 900 incluye, para cada señal de baliza, determinar, por el procesador 202, si la información de ID de la señal de baliza es válida de una manera similar a la descrita anteriormente. En la etapa 908, el procedimiento 900 incluye detener el procesamiento de una o más de las señales de baliza que no tienen una ID válida.
En la etapa 910, el procedimiento 900 incluye determinar, por el procesador 202, los valores de RSSI de las señales de baliza que tienen información de ID que es válida. En la etapa 912, el procedimiento 900 incluye, para cada señal de baliza con la ID válida, determinar, por el procesador 202, si el valor de RSSI de la señal de baliza es menor que un valor umbral (por ejemplo, -60 dBm). En la etapa 914, el procedimiento 900 incluye detener el procesamiento adicional de las señales de baliza que tienen un valor de RSSI (por ejemplo, -80 dBm) que es menor que el valor umbral.
En la etapa 916, el procedimiento 900 incluye, después de una ventana de tiempo (por ejemplo, ventana de 2 segundos) en la que se reciben señales de baliza, la identificación, por el procesador 202, de una señal de baliza representativa de entre las señales de baliza que se reciben de la etiqueta de activo particular. Como se describió anteriormente, durante una ventana de tiempo particular, el procesador 202 puede identificar/seleccionar una señal de baliza representativa respectiva para múltiples activos/etiquetas de activos en una base por activo/etiqueta de activos. En la etapa 918, el procedimiento 900 incluye transmitir, mediante el transceptor 210, la información de ID y el valor de RSSI (u otro valor de intensidad de la señal) de la señal de baliza representativa. Por ejemplo, la información relacionada con la señal de baliza representativa puede transmitirse al dispositivo de control 106 mediante el uso de señales compatibles con ZigBee. Para cada activo/etiqueta de activo, la información relacionada con otras señales de baliza recibidas durante la misma ventana de tiempo que la señal de baliza representativa puede eliminarse/descartarse (por ejemplo, no transmitirse al dispositivo de control 106). En la etapa 920, el procedimiento 900 puede finalizar.
En algunas realizaciones ilustrativas, el procedimiento 900 puede repetirse continuamente para otras ventanas de tiempo. Para ser claros, las ventanas de tiempo durante las cuales el dispositivo de iluminación 200 puede recibir señales de baliza son ventanas de tiempo consecutivas independientemente de si las señales de baliza se reciben durante una ventana de tiempo particular.
En algunas realizaciones ilustrativas, algunas de las etapas del procedimiento 900 pueden realizarse en un orden diferente al descrito anteriormente sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones alternativas, el procedimiento 900 puede incluir más o menos etapas sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
La Figura 10 ilustra un procedimiento 1000 de operación de un sistema de iluminación y ubicación en base a la priorización de señales de baliza representativas de diferentes etiquetas de activos de acuerdo con otra realización ilustrativa. En algunas realizaciones ilustrativas, el procedimiento 1000 puede ser una combinación de algunas de las etapas de los procedimientos 600-900. Con referencia a las Figuras 1-10, en algunas realizaciones ilustrativas, en la etapa 1002, el procedimiento 1000 incluye recibir, por el sensor 204, señales de baliza de etiquetas de activos 122 128 durante una ventana de tiempo (por ejemplo, 3 segundos). En la etapa 1004, el procedimiento 1000 incluye el procesamiento, por el procesador 202, de las señales de baliza. Por ejemplo, las operaciones, tales como filtrar señales de baliza que no tienen ID válidos o que tienen una intensidad de señal menor que la intensidad de señal umbral como se describe con respecto a los procedimientos 600, 700 y 900, pueden realizarse en la etapa 1004.
En la etapa 1006, el procedimiento 1000 incluye, después de la ventana de tiempo (es decir, al final de la ventana de tiempo), identificar, por el procesador 202, señales de baliza representativas de entre las señales de baliza, donde cada señal de baliza representativa se asocia con una etiqueta de activo respectiva de las etiquetas de activo como se describió anteriormente. En la etapa 1008, el procedimiento 1000 incluye identificar, por el procesador 202, una o más señales de baliza representativas de entre las señales de baliza representativas. En la etapa 1010, el procedimiento 1000 incluye transmitir información de ID e información de intensidad de señal de la una o más señales de baliza representativas
En algunas realizaciones ilustrativas, algunas de las etapas del procedimiento 1000 pueden realizarse en un orden diferente al descrito anteriormente sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones alternativas, el procedimiento 1000 puede incluir más o menos etapas sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
La Figura 11 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento 1100 de operación de un sistema de iluminación y ubicación en base a la priorización de señales de baliza representativas de diferentes etiquetas de activos de acuerdo con otra realización ilustrativa. Con referencia a las Figuras 1-11, en algunas realizaciones ilustrativas, después de que una señal de baliza representativa (por ejemplo, como se representa mediante la información relacionada con una señal de baliza representativa) se identifica/se selecciona con respecto a múltiples activos/etiquetas de activos, tales como las etiquetas de activos 122-128, las señales de baliza representativas pueden priorizarse, y la información relacionada con señales de baliza representativas de mayor prioridad puede transmitirse al dispositivo de control 106, y la información relacionada con señales de baliza representativas restantes (es decir, de menor prioridad) puede eliminarse/descartarse (por ejemplo, no transmitirse) al dispositivo de control 106.
Para ilustrar, en la etapa 1102, el procedimiento 1100 comienza en la etapa 1102 y continúa con la etapa 1104, donde el procedimiento 1100 incluye recibir, por el sensor 204, señales de baliza de las etiquetas de activos 122-128. En la etapa 1106, el procedimiento 1100 incluye, para cada señal de baliza, determinar, por el procesador 202, si la información de ID de la señal de baliza es válida de una manera similar a la descrita anteriormente. En la etapa 1108, el procedimiento 1100 incluye detener el procesamiento de una o más de las señales de baliza que no tienen una ID válida.
En la etapa 1110, el procedimiento 1100 incluye determinar, por el procesador 202, los valores de RSSI de las señales de baliza que tienen información de ID que es válida. En la etapa 1112, el procedimiento 1100 incluye, para cada señal de baliza con la ID válida, determinar, por el procesador 202, si el valor de RSSI de la señal de baliza es igual o mayor que un valor umbral (por ejemplo, -60 dBm). En la etapa 1114, el procedimiento 1100 incluye detener el procesamiento adicional de las señales de baliza que tienen un valor de RSSI (por ejemplo, -80 dBm) que es menor que el valor umbral.
En la etapa 1116, el procedimiento 1100 incluye, después de una ventana de tiempo (por ejemplo, al final de una ventana de 3 segundos) en la que se reciben señales de baliza desde etiquetas de activos, para cada etiqueta de activos, que identifica, por el procesador 202, una señal de baliza representativa de entre las señales de baliza que se reciben desde la etiqueta de activos particular. La etapa 1116 puede realizarse con respecto a cada etiqueta de activo desde la cual se reciben una o más señales de baliza dentro de la ventana de tiempo. Es decir, para una ventana de tiempo particular, el procesador 202 puede identificar/seleccionar una señal de baliza representativa respectiva con respecto a múltiples activos/etiquetas de activos en una base por activo/etiqueta de activos.
En la etapa 1118, el procedimiento 1100 incluye identificar, por el procesador 202, una o más señales de baliza representativas de entre las señales de baliza representativas asociadas con diferentes etiquetas de activos. Por ejemplo, las señales de baliza representativas identificadas/seleccionadas a partir de señales de baliza transmitidas por las diferentes etiquetas de activos pueden priorizarse para identificar las señales de baliza representativas más relevantes con el propósito de determinar las ubicaciones de activos/etiquetas de activos. Por ejemplo, las señales de baliza representativas pueden priorizarse en base a la intensidad de la señal u otro parámetro. Para ilustrar, algunas (por ejemplo, la mitad) de las señales de baliza representativas pueden determinarse como señales de baliza representativas de mayor prioridad y las señales de baliza representativas restantes pueden determinarse como de menor prioridad.
En la etapa 1120, el procedimiento 1100 incluye transmitir, mediante el transceptor 210, la información de ID y los valores de RSSI (u otro valor de intensidad de la señal) relacionados con la una o más señales de baliza representativas que tienen una prioridad mayor que la de la una o más señales de baliza representativas restantes. Por ejemplo, la información de ID y los valores de RSSI pueden transmitirse al dispositivo de control 106 mediante el uso de señales ZigBee. En la etapa 1122, el procedimiento 1100 puede finalizar.
En algunas realizaciones ilustrativas, el procedimiento 1100 puede repetirse continuamente para otras ventanas de tiempo. Para ser claros, las ventanas de tiempo durante las cuales el dispositivo de iluminación 200 puede recibir señales de baliza son ventanas de tiempo consecutivas independientemente de si las señales de baliza se reciben durante una ventana de tiempo particular. Al transmitir la información más relevante al dispositivo de control 106, el ancho de banda de la red puede conservarse para la transmisión de información más útil al dispositivo de control 106, y la congestión de la red puede reducirse.
En algunas realizaciones ilustrativas, algunas de las etapas del procedimiento 1100 pueden realizarse en un orden diferente al descrito anteriormente sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones alternativas, el procedimiento 1100 puede incluir más o menos etapas sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
La Figura 12 ilustra un procedimiento 1200 para operar un sistema de iluminación y ubicación que incluye el uso de marcas de tiempo de transmisión de acuerdo con otra realización ilustrativa. En algunas realizaciones ilustrativas, que incluyen la información que indica el momento de transmisión de la información al dispositivo de control 106 puede dar como resultado una determinación más confiable de las ubicaciones de los activos/etiquetas de activos. Con referencia a las Figuras 1-12, en algunas realizaciones ilustrativas, en la etapa 1202, el procedimiento 1200 incluye recibir, por el transceptor 210 del dispositivo de iluminación 200, información de tiempo del dispositivo de control 210. Para ilustrar, el dispositivo de control 106 puede transmitir información de tiempo del sistema (por ejemplo, un tiempo de referencia en milisegundos, un reinicio del contador, etc.) mediante el uso de una señal compatible con ZigBee. En la etapa 1204, el procedimiento 1200 incluye sincronizar, por el procesador 202, un contador interno, tal como el contador 214, en base a la información de tiempo. Por ejemplo, si la información de tiempo incluye un tiempo de referencia, el contador 214 puede contar hacia arriba (por ejemplo, en milisegundos) a partir del tiempo de referencia al recibir la información de tiempo del dispositivo de control 106. Alternativamente, si la información de tiempo incluye un indicador de reinicio del contador, el contador 214 puede reiniciarse y comenzar a contar desde un valor de reinicio (por ejemplo, cero u otro valor) al recibir la información de tiempo.
En la etapa 1206, el procedimiento 1200 incluye recibir, por el sensor 204, una señal de baliza (por ejemplo, una señal de baliza BLE) de una etiqueta de activo (por ejemplo, la etiqueta de activo 128) dentro de una ventana de tiempo como se describió anteriormente. En la etapa 1208, el procedimiento 1200 incluye determinar, por el procesador 202, una intensidad de la señal (por ejemplo, valor de RSSI) de la señal de baliza como se describió anteriormente. El sensor 204 puede recibir múltiples señales de baliza desde la etiqueta de activo o desde múltiples etiquetas de activo y determinar las intensidades de señal de las señales de baliza.
En la etapa 1210, el procedimiento 1200 incluye transmitir por el transceptor 210 la información de ID, la información de intensidad de la señal y la información de la marca de tiempo que indica un momento de transmisión de la información al dispositivo de control 106. El procesador 202 puede transmitir la información al dispositivo de control 106 a través del transceptor 210. Por ejemplo, la marca de tiempo puede transmitirse en un encabezado de un paquete de señal ZigBee sobre una base de ventana. Para ilustrar, el tiempo de transmisión puede representar el valor o el valor parcial relevante del contador 214 en el momento de la transmisión de la información de ID y de intensidad de la señal con respecto a las señales de baliza recibidas en una ventana de tiempo particular.
En algunas realizaciones ilustrativas, el procedimiento 1200 puede incluir etapas, tales como verificar la ID válida, verificar si la intensidad de la señal es igual al menos a la intensidad de la señal umbral, seleccionar una señal de baliza representativa, seleccionar señales de baliza representativas de mayor prioridad de entre señales de baliza representativas correspondientes a diferentes etiquetas de activos, etc. descritas anteriormente sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
La transmisión de una marca de tiempo junto con otra información puede abordar algunos desafíos encontrados en RTLS típico, donde los paquetes eliminados, reintentos/retransmisiones y la falta de secuencia pueden dar como resultado recepciones fuera de orden y el procesamiento de información relacionada con la ubicación. Al transmitir una información de tiempo de transmisión al menos en una base de ventana de tiempo, el dispositivo de control 106 puede reorganizar la información recibida, en una base de ventana de tiempo. Al reorganizar la información recibida en base al orden de transmisión, el dispositivo de control 106 puede determinar de manera más confiable las ubicaciones de los activos/etiquetas de activos, particularmente de activos en movimiento.
En algunas realizaciones ilustrativas, algunas de las etapas del procedimiento 1200 pueden realizarse en un orden diferente al descrito anteriormente sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones alternativas, el procedimiento 1200 puede incluir más o menos etapas sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
La Figura 13 ilustra un procedimiento 1300 de operación de un sistema de iluminación y ubicación que incluye el uso de marcas de tiempo de transmisión e intervalo de tiempo de ventanas de tiempo de acuerdo con otra realización ilustrativa. Con referencia a las Figuras 1-13, en algunas realizaciones ilustrativas, incluir información que indique el tiempo de transmisión de la información de ubicación derivada de señales de baliza puede dar como resultado una determinación más confiable de las ubicaciones de activos/etiquetas de activos. En algunas realizaciones ilustrativas, la información de tiempo indicativa del intervalo de tiempo en el que se recibe una señal de baliza puede ser útil. Por ejemplo, debido a que las señales de baliza de una o más etiquetas de activos se reciben y procesan durante una ventana de tiempo (por ejemplo, 3 segundos) antes de que la información relacionada con una señal de baliza recibida durante la ventana de tiempo se transmita al dispositivo de control 106, la información que indica el intervalo de tiempo de la ventana de tiempo durante la cual el sensor 204 recibe la señal de baliza puede ser útil para el dispositivo de control 106 para determinar con mayor precisión la ubicación de la etiqueta de activos que transmitió la señal de baliza. Por ejemplo, una ventana de tiempo puede tener cuatro intervalos de tiempo de igual duración, y el procesador 202 puede transmitir la información del intervalo de tiempo.
Con referencia a las Figuras 1-13, en algunas realizaciones ilustrativas, en la etapa 1302, el procedimiento 1300 incluye recibir, por el transceptor 210 del dispositivo de iluminación 200, información de tiempo del dispositivo de control 206. Para ilustrar, el dispositivo de control 106 puede transmitir información de tiempo del sistema (por ejemplo, un tiempo de referencia en milisegundos, un reinicio del contador, etc.) mediante el uso de una señal compatible con ZigBee. En la etapa 1304, el procedimiento 1300 incluye sincronizar, por el procesador 202, el contador interno 214 en base a la información de tiempo. Por ejemplo, si la información de tiempo incluye un tiempo de referencia, el contador 214 puede contar hacia arriba (por ejemplo, en milisegundos) a partir del tiempo de referencia al recibir la información de tiempo del dispositivo de control 106. Alternativamente, si la información de tiempo incluye un indicador de reinicio del contador, el contador 214 puede reiniciarse y comenzar a contar desde un valor de reinicio (por ejemplo, cero u otro valor) al recibir la información de tiempo.
En la etapa 1306, el procedimiento 1300 incluye recibir, por el sensor 204, una señal de baliza (por ejemplo, una señal de baliza BLE) de una etiqueta de activo (por ejemplo, la etiqueta de activo 126) dentro de una ventana de tiempo como se describió anteriormente. En la etapa 1308, el procedimiento 1300 incluye determinar, por el procesador 202, una intensidad de la señal (por ejemplo, valor de RSSI) de la señal de baliza como se describió anteriormente. El sensor 204 puede recibir múltiples señales de baliza desde la etiqueta de activo o desde múltiples etiquetas de activo y determinar las intensidades de señal de las señales de baliza.
En la etapa 1310, el procedimiento 1300 incluye determinar, por el procesador 202, un intervalo de tiempo dentro de la ventana de tiempo durante la cual se recibe la señal de baliza. Por ejemplo, la ventana de tiempo puede ser de 3 segundos, y cada intervalo de tiempo puede ser de 750 milisegundos. Cuando el sensor 204 recibe la señal de baliza, el procesador 202 puede registrar la hora (por ejemplo, el valor del contador 214). En la etapa 1312, el procedimiento 1300 incluye transmitir información de ID, información de intensidad de señal, información de marca de tiempo que indica un momento de transmisión, e información de intervalo de tiempo que indica el intervalo de tiempo (por ejemplo, 2 bits para representar uno de los cuatro intervalos de tiempo de la ventana de tiempo).
En algunas realizaciones ilustrativas, el procedimiento 1300 puede incluir etapas, tales como verificar la ID válida, verificar si la intensidad de la señal es igual al menos a la intensidad de la señal umbral, seleccionar una señal de baliza representativa, seleccionar señales de baliza representativas de mayor prioridad de entre señales de baliza representativas correspondientes a diferentes etiquetas de activos, etc. descritas anteriormente sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
En algunas realizaciones ilustrativas, algunas de las etapas del procedimiento 1300 pueden realizarse en un orden diferente al descrito anteriormente sin apartarse del ámbito de esta divulgación. En algunas realizaciones alternativas, el procedimiento 1300 puede incluir más o menos etapas sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
Aunque el procesador 202 del dispositivo de iluminación 200 se describe generalmente en la presente memoria como que realiza operaciones tales como procesar señales de baliza, en realizaciones alternativas, la unidad de procesador 302 del sensor 204 puede realizar algunas de las operaciones sin apartarse del ámbito de esta divulgación.
Aunque el dispositivo de control 106 se describe generalmente en la presente memoria como que determina las ubicaciones de activos/bienes en base a la información de los dispositivos de iluminación, en realizaciones alternativas, el servidor 108 en lugar del dispositivo de control 106 puede determinar las ubicaciones sin apartarse del ámbito de esta divulgación. Por ejemplo, el dispositivo de control 106 puede pasar la información recibida de los dispositivos de iluminación al servidor 108 y puede pasar la información recibida del servidor a los dispositivos de iluminación.
Aunque las realizaciones particulares se han descrito en la presente memoria en detalle, las descripciones son a manera de ejemplo. Las características de las realizaciones ilustrativas descritas en la presente memoria son representativas y, en realizaciones alternativas, pueden añadirse u omitirse ciertas características, elementos y/o etapas. Adicionalmente, los expertos en la técnica pueden realizar modificaciones a aspectos de las realizaciones ilustrativas descritas en la presente memoria sin apartarse del ámbito de las reivindicaciones siguientes, cuyo ámbito debe otorgarse la interpretación más amplia para abarcar modificaciones y estructuras equivalentes.
Además del aspecto principal mencionado anteriormente de la presente invención, la supresión o evitación de la congestión en el sistema abordado también puede mejorarse aún más de acuerdo con un segundo aspecto (gestión de la comunicación de dispositivos electrónicos para RTLS) o un tercer aspecto (optimización de la frecuencia para señales de comunicación de un sistema de ubicación en tiempo real) como se describe más abajo. Algunas o todas las realizaciones, ejemplos, configuraciones de sistema como se describe en el aspecto principal, segundo aspecto, y tercer aspecto también pueden usarse en combinación, de manera que una o más realizaciones/ejemplos/configuraciones de sistema de un aspecto pueden combinarse con una o más realizaciones/ejemplos/configuraciones de sistema de otro aspecto.
Segundo aspecto: Gestión de la comunicación de dispositivos electrónicos para RTLS
Los ejemplos analizados en la presente memoria se dirigen a sistemas, procedimientos y dispositivos para gestionar la comunicación de dispositivos eléctricos para sistemas de ubicación en tiempo real. Si bien en la presente memoria se describen ejemplos como el uso de múltiples accesorios de iluminación para ubicar un objeto en un volumen de espacio, los ejemplos pueden usar uno o más de varios otros dispositivos eléctricos además de, o como alternativa a, las luminarias. Otros dispositivos eléctricos pueden incluir, pero no se limitan a, un interruptor de luz, un panel de control, un termostato, un enchufe eléctrico, un dispositivo sensor (por ejemplo, un detector de humo, un CO2 monitor, un detector de movimiento, un sensor de vidrio roto), un dispositivo sensor integrado (definido más abajo) y una cámara.
Además, puede usarse cualquiera de varios procedimientos de ubicación con ejemplos para ubicar uno o más objetos en tiempo real (mediante el uso de RLTS). Los ejemplos de tales procedimientos de ubicación pueden incluir, pero no se limitan a, el indicador de intensidad de la señal recibida (RSSI), el tiempo de vuelo (ToF), el ángulo de llegada (AoA) y el ángulo de salida (AoD). Cualquiera de estos procedimientos puede implicar mediciones de uno o más parámetros con respecto a las señales de comunicación. Los ejemplos de tales otros parámetros pueden incluir, pero no se limitan a, la intensidad de la señal, la distancia de desplazamiento, el ángulo y el tiempo de desplazamiento.
Los ejemplos pueden usarse para un volumen de espacio que tiene cualquier tamaño y/o que se ubica en cualquier entorno (por ejemplo, interior, exterior, peligroso, no peligroso, alta humedad, baja temperatura, corrosivo, estéril, alta vibración). Además, aunque las señales descritas en la presente memoria son señales de radiofrecuencia (RF), los ejemplos pueden usarse con cualquiera de varios otros tipos de señales y/o plataformas, que incluyen, entre otros, señales de luz visible, LiFi, WiFi, Bluetooth, Bluetooth de baja energía (BLE), RFID, ondas ultravioletas, microondas y señales infrarrojas. Por ejemplo, las señales de RF transmitidas mediante el uso de BLE se envían y reciben a aproximadamente 2,4 GHz.
Si bien los ejemplos se dirigen a la gestión de las comunicaciones dentro de un sistema para la ubicación en tiempo real en base a la detección de la ocupación dentro de porciones de un volumen de espacio, los ejemplos también pueden gestionar la comunicación dentro de un sistema para la ubicación en tiempo real en base a una o más condiciones adicionales o alternativas. Los ejemplos de tales otras condiciones pueden incluir, pero no se limitan a, movimiento, niveles de luz ambiental y temperatura.
Cuando un dispositivo eléctrico en un sistema ilustrativo es una luminaria (también llamado luminaria), el luminaria puede ser cualquiera de varios tipos de luminarias, que incluyen, entre otros, una luminaria lineal empotrada, una luminaria colgante, un foco, un reflector, un accesorio de salida de emergencia, una señal de salida, una luminaria empotrada de luz dirigida hacia abajo y una luminaria para techos altos. Independientemente del tipo de luminaria, tal luminaria puede usar uno o más de varios tipos diferentes de fuentes de luz, que incluyen, entre otros, fuentes de luz de diodo emisor de luz (LED), fuentes de luz fluorescentes, fuentes de luz<l>E<d>orgánicas, fuentes de luz incandescentes y fuentes de luz halógenas. Por lo tanto, las luminarias descritas en la presente memoria, incluso en ubicaciones peligrosas, no deben considerarse limitados a un tipo particular de fuente de luz.
Los ejemplos proporcionan varios procedimientos para ubicar un objeto en un volumen de espacio de manera eficiente que usa un ancho de banda relativamente pequeño. Los ejemplos pueden usarse para ubicar un objeto en tiempo real en dos dimensiones o en tres dimensiones mediante el uso de RTLS. Además, los ejemplos proporcionan un alto nivel de seguridad de datos si un usuario desea dicha seguridad. Los ejemplos también son más confiables en comparación con los procedimientos de ubicación usados en la técnica actual, mediante el uso de cantidades bajas de energía a demanda. Los ejemplos pueden instalarse con nuevos sistemas eléctricos (por ejemplo, iluminación, seguridad, entretenimiento, HVAc ). Alternativamente, los ejemplos pueden programarse en sistemas eléctricos existentes y equipos relacionados con poca o ninguna necesidad de añadir o modificar el hardware existente.
En ciertos ejemplos, los dispositivos eléctricos usados para la ubicación en tiempo real de un objeto están sujetos a cumplir con ciertos estándares y/o requisitos. Por ejemplo, el Código Eléctrico Nacional (NEC), la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA), la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), los Underwriters Laboratories (UL) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) establecen normas sobre recintos eléctricos (por ejemplo, accesorios de iluminación), cableado y conexiones eléctricas. El uso de ejemplos descritos en la presente memoria cumple (y/o permite que un dispositivo correspondiente cumpla) con tales estándares cuando se requiere. En algunos (por ejemplo, aplicaciones solares fotovoltaicas), los dispositivos eléctricos descritos en la presente memoria pueden cumplir con los estándares adicionales particulares a esa aplicación.
Si un componente de una figura se describe pero no se muestra o etiqueta expresamente en esa figura, la etiqueta usada para un componente correspondiente en otra figura puede inferirse a ese componente. A la inversa, si un componente de una figura está etiquetado pero no descrito, la descripción de dicho componente puede ser sustancialmente la misma que la descripción del componente correspondiente en otra figura. El esquema de numeración para los diversos componentes en las figuras de la presente memoria es de manera que cada componente es un número de tres dígitos o un número de cuatro dígitos, y los componentes correspondientes en otras figuras tienen los dos últimos dígitos idénticos. Para cualquier figura mostrada y descrita en la presente memoria, uno o más de los componentes pueden omitirse, agregarse, repetirse y/o sustituirse. En consecuencia, los ejemplos mostrados en una figura particular no deben considerarse limitados a las disposiciones específicas de componentes mostradas en dicha figura.
Además, una declaración de que una realización particular (por ejemplo, como se muestra en una figura en la presente memoria) no tiene una característica o componente particular no significa, a menos que se indique expresamente, que tal realización no es capaz de tener tal característica o componente. Por ejemplo, para los propósitos de las reivindicaciones presentes o futuras en la presente memoria, una característica o componente que se describe como no incluido en una realización ilustrativa mostrada en uno o más dibujos particulares es capaz de incluirse en una o más reivindicaciones que corresponden a dicha una o más ilustraciones particulares en la presente memoria.
Los ejemplos de gestión de la comunicación de dispositivos eléctricos para sistemas de ubicación en tiempo real se describirán más completamente en lo sucesivo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran ejemplos de gestión de la comunicación de dispositivos eléctricos para sistemas de ubicación en tiempo real. La gestión de la comunicación de dispositivos eléctricos para sistemas de ubicación en tiempo real puede, sin embargo, incorporarse en muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitada a los ejemplos establecidos en la presente memoria. Más bien, estos ejemplos se proporcionan para que esta divulgación sea exhaustiva y completa, y transmita completamente el ámbito de la gestión de la comunicación de dispositivos eléctricos para sistemas de ubicación en tiempo real a los expertos en la técnica. Elementos similares, pero no necesariamente iguales (también llamados componentes a veces) en las diversas figuras se indican mediante números de referencia similares para mayor consistencia.
La Figura 14A muestra un diagrama de un sistema 100a que incluye múltiples dispositivos eléctricos 102 y uno o más objetos 160 en un volumen de espacio 199 de acuerdo con ciertos ejemplos. El sistema 100a también puede incluir uno o más usuarios 150 (cada uno de los cuales puede incluir uno o más sistemas de usuario 155), un gestor de red 180 y uno o más controladores de acceso inalámbrico 185 (WAC 185). Cada dispositivo eléctrico 102 (por ejemplo, el dispositivo eléctrico 102-1) puede incluir un controlador 104, uno o más dispositivos sensores 165, una o más antenas opcionales 175, un interruptor opcional 145, un suministro de energía 140 y un número de componentes de dispositivos eléctricos 142. El controlador 104 puede incluir uno o más de varios componentes. Tales componentes pueden incluir, pero no se limitan a, un motor de control 106, un módulo de comunicación 108, un temporizador 110, un módulo de energía 112, un repositorio de almacenamiento 130, un procesador de hardware 120, una memoria 122, un transceptor 124, una interfaz de aplicación 126 y, opcionalmente, un módulo de seguridad 128.
Los componentes mostrados en la Figura 14A no son exhaustivos y, en algunos ejemplos, uno o más de los componentes mostrados en la Figura 14A pueden no incluirse en un dispositivo eléctrico de ejemplo 102. Cualquier componente del dispositivo eléctrico de ejemplo 102 puede ser discreto o combinarse con uno o más componentes del dispositivo eléctrico 102. Por ejemplo, cada dispositivo eléctrico 102 en el sistema 100a puede tener su propio controlador 104. Alternativamente, un controlador 104 puede usarse para controlar múltiples dispositivos eléctricos 102 en el sistema. Un dispositivo eléctrico 102 es cualquier dispositivo que usa electricidad, al menos en parte, para funcionar. Una lista de algunos dispositivos eléctricos 102 potenciales se describe anteriormente. El dispositivo eléctrico 102-1 puede ser del mismo tipo (por ejemplo, una luminaria) o de un tipo diferente (por ejemplo, una cámara de seguridad) con relación a uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N.
Un usuario 150 puede ser cualquier persona que interactúe con un dispositivo eléctrico 102 y/u objeto 160 en el volumen de espacio 199. Específicamente, un usuario 150 puede programar, operar y/o interactuar con uno o más componentes (por ejemplo, un controlador 104, el gestor de red 180) asociados con el sistema 100a mediante el uso de ejemplos. Los ejemplos de un usuario 150 pueden incluir, pero no se limitan a, un empleado, un ingeniero, un electricista, un técnico, un operador, un consultor, un contratista, un activo, el gestor de red 180 y un representante del fabricante. En algunos casos, un usuario 150 también puede ser un objeto 160.
El usuario 150 puede usar un sistema de usuario 155, que puede incluir una pantalla (por ejemplo, una GUI). El usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155) interactúa con (por ejemplo, envía datos a, recibe datos de) el controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1 a través de la interfaz de aplicación 126 (descrita más abajo). El usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155) también puede interactuar con el gestor de red 180, uno o más de los dispositivos sensores 165, uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N y/o uno o más de los objetos 160. La interacción (que incluye la transmisión de señales de comunicación 195) entre los usuarios 150 (que incluye un sistema de usuario 155) y el dispositivo eléctrico 102-1, los otros dispositivos eléctricos 102-N, el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165 y los objetos 160 puede facilitarse mediante el uso de enlaces de comunicación 105. (A veces, la combinación del dispositivo eléctrico 102-1 y los otros dispositivos eléctricos 102-N puede denominarse simplemente como los dispositivos eléctricos 102 (en plural) o un dispositivo eléctrico 102 (en singular).)
Cada enlace de comunicación 105 puede incluir tecnología cableada (por ejemplo, cables eléctricos de clase 1, cables eléctricos de clase 2, conectores eléctricos) y/o inalámbrica (por ejemplo, Wi-Fi, comunicación por luz visible, redes celulares, Bluetooth, Bluetooth de baja energía (BLE), Zigbee, WirelessHART, ISA100, portador de línea de energía, RS485, DALI). Por ejemplo, un enlace de comunicación 105 puede ser (o incluir) uno o más conductores eléctricos que se acoplan a la carcasa 103 de un dispositivo eléctrico 102 y al gestor de red 180. Los enlaces de comunicación 105 pueden transmitir señales (por ejemplo, señales de potencia, señales de comunicación 195, señales de control, datos) entre los dispositivos eléctricos 102, el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), los dispositivos sensores 165, los objetos 160 y/o el gestor de red 180. Por ejemplo, los dispositivos eléctricos 102 del sistema 100a pueden interactuar con el uno o más objetos 160 mediante la transmisión de señales de comunicación 195 a través de uno o más enlaces de comunicación 105, como se analiza más abajo. Las señales transmitidas a través de los enlaces de comunicación 105 están formadas por bits de datos.
El gestor de red 180 es un dispositivo o componente que controla todo o una porción del sistema 100a que incluye el controlador 104 de al menos uno de los dispositivos eléctricos 102 y los WAC opcionales 185. El gestor de red 180 puede ser sustancialmente similar al controlador 104 descrito a continuación. Alternativamente, el gestor de red 180 puede incluir una o más de un número de características además de, o alteradas de, las características del controlador 104 descritas más abajo. Puede haber más de un gestor de red 180 y/o una o más porciones de un gestor de red 180.
En algunos casos, un gestor de red 180 puede denominarse puerta de enlace, gestor de información, o motor RTLS. El gestor de red 180 puede recibir datos de los WAC 185 y procesa estos datos (por ejemplo, mediante el uso de algoritmos 133 y/o protocolos 132) para determinar la ubicación de uno o más objetos 160 en tiempo real. El gestor de red 180 puede ubicarse en el volumen de espacio 199 o de forma remota en el volumen de espacio 199. El gestor de red 180 puede usar las diversas comunicaciones recibidas de los WAC 185 para ubicar un objeto 160 en dos dimensiones o en tres dimensiones dentro del volumen de espacio 199. En ciertos ejemplos, el gestor de red 180 determina con qué frecuencia uno o más dispositivos sensores particulares 165, directa o indirectamente (como a través del controlador 104), informan si ese dispositivo sensor 165 detecta ocupación (por ejemplo, un objeto).
Cada WAC 185 opcional (a veces llamado más simplemente controlador de acceso, como un término genérico y/o cuando se involucran enlaces de comunicación cableados 105) realiza varias funciones diferentes. Por ejemplo, un WAC 185 puede ayudar a comunicarse y controlar el controlador 104 de uno o más dispositivos eléctricos 102 para ayudar a controlar el funcionamiento de esos dispositivos eléctricos 102. Para las aplicaciones RTLS, el WAC 185 puede ser responsable de emparejarse con los dispositivos sensores 165 (por ejemplo, habilitados para Zigbee), proporcionar datos de configuración a los dispositivos sensores 165, sincronizar el tiempo de esos dispositivos sensores 165, admitir el microprograma de esos dispositivos sensores 165, actualizar esos dispositivos sensores 165, recibir datos de ubicación/telemetría (por ejemplo, mediante el uso de un enlace de comunicación habilitado para Zigbee 105) de los dispositivos sensores 165, y/o realizar cualquier otra función con respecto a esos dispositivos sensores 165 para admitir actividades RTLS.
Cuando un WAC 185 recibe datos (por ejemplo, datos de salida empaquetados que llegan como datos de entrada) de un dispositivo sensor 165, el WAC 185 puede convertir los datos en un formato diferente (por ejemplo, ECAPI). El WAC 185 puede enviar los datos recién formateados al gestor de red 180. Para ayudar a diagnosticar problemas, un WAC 185 puede mantener contadores para cada dispositivo sensor emparejado 165 e incluir, por ejemplo, el número de mensajes de datos empaquetados recibidos de un dispositivo sensor particular 165, el número de mensajes formateados transmitidos con éxito al gestor de red 180 que pertenecen a los datos empaquetados de un dispositivo sensor particular 165, y el número de mensajes formateados que pertenecen a los datos empaquetados de un dispositivo sensor particular 165 que no se transmitieron al gestor de red 180.
En algunos casos, un WAC 185 mantiene la latencia promedio y máxima introducida entre la recepción de un mensaje de un dispositivo sensor 165 y la transmisión de un mensaje formateado al gestor de red 180. El WAC 185 también puede notificar al gestor de red 180 cuando la latencia promedio o máxima excede un valor umbral. Además, un WAC 185 puede comunicarse con el gestor de red 180 cuando existe una discrepancia significativa (por ejemplo, según lo determinado por el WAC 185) entre los paquetes de entrada y salida con respecto a un dispositivo sensor 165. Cuando hay múltiples WAC 185, todos pueden sincronizarse en el tiempo entre sí. En algunos casos, un WAC 185 puede ser sustancialmente similar al controlador 104 descrito a continuación. Alternativamente, un WAC 185 puede incluir una o más de una serie de características además de, o alteradas de, las características del controlador 104 descritas a continuación. Un WAC 185 puede ubicarse en el volumen de espacio 199 o de forma remota en el volumen de espacio 199.
En algunos casos, como se indicó anteriormente, un WAC 185 es opcional, en cuyo caso el controlador 104 (o un dispositivo sensor 165 si el dispositivo sensor 165 se integra) puede comunicarse directamente con el gestor de red 180, además de comunicarse directamente con los objetos 160, los otros dispositivos eléctricos 102-N, y/o los usuarios 150. En ciertos ejemplos, el WAC 185 determina con qué frecuencia uno o más dispositivos sensores particulares 165, directa o indirectamente (como a través del controlador 104), informan si ese dispositivo sensor 165 detecta ocupación (por ejemplo, un objeto).
Como se define en la presente memoria, un objeto 160 puede ser cualquier unidad o grupo de unidades. Un objeto 160 puede moverse por sí mismo, es capaz de moverse, o está estacionario, al menos por un tiempo. Los ejemplos de un objeto 160 pueden incluir, pero no se limitan a, una persona (por ejemplo, un usuario 150, tal como un visitante o un empleado) o grupo de personas, un animal, o alguna otra criatura viva que es capaz de moverse. Un sistema 100a puede tener un objeto 160 o múltiples objetos 160 en el volumen de espacio 199.
En algunos casos, un objeto 160 puede incluir un dispositivo de comunicación opcional 190 (también llamado a veces una etiqueta, un baliza, u otro nombre conocido en la técnica, en dependencia de la configuración del dispositivo de comunicación 190), que puede recibir señales de comunicación 195 (por ejemplo, señales de RF) desde y/o enviar señales de comunicación 195 a uno o más dispositivos eléctricos 102. El dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160 puede difundir señales de comunicación 195 que pueden recibirse por cualquier dispositivo eléctrico 102 dentro del intervalo de la difusión o enviar señales de comunicación 195 dirigidas a dispositivos eléctricos 102.
Un dispositivo de comunicación opcional 190 puede incluir uno o más de varios componentes (por ejemplo, transceptor, antena, conmutador, módulo de potencia) y/o tener la funcionalidad descrita más abajo con respecto a un controlador 104 y/o un dispositivo eléctrico asociado 102. Por ejemplo, un dispositivo de comunicación 190 puede incluir un motor de control, un transceptor y una antena (sustancialmente similar a los componentes correspondientes descritos a continuación con respecto al controlador 104) para permitir que el dispositivo de comunicación 190 envíe señales de comunicación 195 y/o reciba señales de comunicación 195 de uno o más dispositivos eléctricos 102 en el sistema 100a.
Mediante el uso de ejemplos, un dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160 puede estar en modo de suspensión durante un intervalo predefinido, momento en el que permanece activo durante un período de tiempo o hasta que el dispositivo de comunicación 190 recibe una señal de comunicación 195 difundida por uno o más dispositivos eléctricos 102. Cuando esto ocurre, el dispositivo de comunicación 190 puede encenderse el tiempo suficiente para interpretar la señal de comunicación inicial 195 y luego generar y enviar su propia señal de comunicación 195 a uno o más de los dispositivos eléctricos 102 en respuesta a la señal de comunicación inicial 195. Esta señal de comunicación de respuesta 195 puede incluir un UUID así como también una referencia (por ejemplo, código de señal) a la señal de comunicación inicial 195 y/o el dispositivo eléctrico 102 que envió la señal de comunicación inicial 195, si la hay. Una vez que la señal de comunicación de respuesta 195 se envía mediante un dispositivo de comunicación 190, el dispositivo de comunicación 190 puede volver al modo de suspensión, lo que reserva de esta manera una cantidad considerable de energía.
El dispositivo de comunicación opcional 190 puede usar uno o más de varios protocolos de comunicación para enviar señales de comunicación 195 y/o recibir señales de comunicación 195 desde los dispositivos eléctricos 102. En ciertos ejemplos, un objeto 160 (o una porción del mismo, tal como el dispositivo de comunicación 190) puede incluir una batería (una forma de suministro de energía o módulo de energía) que se usa para proporcionar energía, al menos en parte, a parte o a todo el resto del objeto 160, que incluye el dispositivo de comunicación 190.
Un usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, uno o más dispositivos sensores 165, uno o más WAC opcionales 185, uno o más dispositivos de comunicación opcionales 190, y/o los otros dispositivos eléctricos 102-N pueden interactuar con el controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1 mediante el uso de la interfaz de aplicación 126 de acuerdo con uno o más ejemplos. Específicamente, la interfaz de aplicación 126 del controlador 104 recibe datos (por ejemplo, información, comunicaciones, instrucciones) desde y envía datos (por ejemplo, información, comunicaciones, instrucciones) al usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC opcionales 185, uno o más dispositivos de comunicación opcionales 190, y/o uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N.
El usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC opcionales 185, uno o más dispositivos de comunicación opcionales 190, y/o uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N pueden incluir una interfaz para recibir datos de y enviar datos al controlador 104 en ciertos ejemplos. Los ejemplos de tal interfaz pueden incluir, pero no se limitan a, una interfaz gráfica de usuario, una pantalla táctil, una interfaz de programación de aplicaciones, un teclado, un monitor, un ratón, un servicio web, un adaptador de protocolo de datos, algún otro hardware y/o software, o cualquier combinación adecuada de los mismos.
El controlador 104, el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC opcionales 185, uno o más dispositivos de comunicación opcionales 190, y/o uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N pueden usar su propio sistema o compartir un sistema en ciertos ejemplos. Tal sistema puede ser, o contener una forma de, un sistema informático basado en Internet o en una red informática interna que es capaz de comunicarse con varios programas informáticos. Un sistema informático incluye cualquier tipo de dispositivo informático y/o dispositivo de comunicación, que incluye, entre otros, el controlador 104. Los ejemplos de tal sistema pueden incluir, pero no se limitan a, una computadora de escritorio con una red de área local (LAN), una red de área amplia (WAN), acceso a Internet o intranet, una computadora portátil con LAN, WAN, acceso a Internet o intranet, un teléfono inteligente, un servidor, una granja de servidores, un dispositivo Android (o equivalente), una tableta, teléfonos inteligentes y un asistente digital personal (PDA). Tal sistema puede corresponder a un sistema informático como se describe más abajo con respecto a la Figura 15.
Además, como se analizó anteriormente, tal sistema puede tener el software correspondiente (por ejemplo, software de usuario, software de controlador, software de gestor de red). El software puede ejecutarse en el mismo o en un dispositivo separado (por ejemplo, un servidor, una computadora central, una computadora personal de escritorio (PC), una computadora portátil, una PDA, un televisor, una caja de cable, una caja de satélite, un quiosco, un teléfono, un teléfono móvil u otros dispositivos informáticos) y puede acoplarse mediante la red de comunicación (por ejemplo, Internet, Intranet, Extranet, LAN, WAN u otros procedimientos de comunicación de red) y/o canales de comunicación, con segmentos alámbricos y/o inalámbricos de acuerdo con algunos ejemplos. El software de un sistema puede ser parte de, o funcionar por separado pero junto con, el software de otro sistema dentro del sistema 100a.
El dispositivo eléctrico 102-1 puede incluir una carcasa 103. La carcasa 103 puede incluir al menos una pared que forma una cavidad 101. En algunos casos, la carcasa 103 puede diseñarse para cumplir con cualquier estándar aplicable de manera que el dispositivo eléctrico 102-1 pueda ubicarse en un entorno particular (por ejemplo, un entorno peligroso). La carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102-1 puede usarse para alojar uno o más componentes del dispositivo eléctrico 102-1, que incluye uno o más componentes del controlador 104. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 14A, el controlador 104 (que en este caso incluye el motor de control 106, el módulo de comunicación 108, el temporizador 110, el módulo de potencia 112, el repositorio de almacenamiento 130, el procesador de hardware 120, la memoria 122, el transceptor 124, la interfaz de aplicación 126, y el módulo de seguridad opcional 128), el uno o más dispositivos sensores 165, un interruptor opcional 145, una o más antenas opcionales 175, el suministro de energía 140, y los componentes del dispositivo eléctrico 142 se disponen en la cavidad 101 formada por la carcasa 103. En ejemplos alternativos, uno o más de estos u otros componentes del dispositivo eléctrico 102-1 pueden disponerse en la carcasa 103 y/o de forma remota de la carcasa 103.
El repositorio de almacenamiento 130 puede ser un dispositivo de almacenamiento persistente (o conjunto de dispositivos) que almacena software y datos usados para ayudar al controlador 104 a comunicarse con el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, uno o más de los objetos 160, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC opcionales 185, y uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N dentro del sistema 100a. En uno o más ejemplos, el repositorio de almacenamiento 130 almacena uno o más protocolos 132, uno o más algoritmos 133 y datos de objetos 134.
Los protocolos 132 pueden ser cualquier procedimiento (por ejemplo, una serie de etapas del procedimiento) y/u otros procedimientos operativos similares que el motor de control 106 del controlador 104 sigue en base a ciertas condiciones en un momento dado. Los protocolos 132 también pueden incluir cualquiera de varios protocolos de comunicación que se usan para enviar y/o recibir datos entre el controlador 104 y el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, el uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC opcionales 185, y uno o más de los objetos 160. Uno o más de los protocolos 132 usados para la comunicación pueden ser un protocolo sincronizado en el tiempo. Los ejemplos de tales protocolos de tiempo sincronizado pueden incluir, pero no se limitan a, un protocolo de transductor remoto direccionable de carretera (HART), un protocolo HART inalámbrico y un protocolo 100 de la International Society of Automation (ISA). De esta manera, uno o más de los protocolos 132 usados para la comunicación pueden proporcionar una capa de seguridad a los datos transferidos dentro del sistema 100a.
Los algoritmos 133 pueden ser cualquier fórmula, modelo matemático, pronóstico, simulación y/u otro herramienta similar que el motor de control 106 del controlador 104 usa para llegar a una conclusión computacional. Un ejemplo de uno o más algoritmos 133 es calcular la intensidad de una señal de comunicación 195 y comparar la intensidad de una señal de comunicación 195 con un valor umbral. Los algoritmos 133 pueden usarse para analizar datos pasados, analizar datos actuales y/o realizar pronósticos.
Uno o más algoritmos particulares 133 pueden usarse junto con uno o más protocolos particulares 132. Por ejemplo, uno o más protocolos 132 y/o uno o más algoritmos 133 pueden usarse para determinar si un objeto 160 ocupa una porción del volumen de espacio 199 en base a las mediciones realizadas por uno o más dispositivos sensores 165. Como otro ejemplo, uno o más protocolos 132 y/o uno o más algoritmos 133 pueden usarse para determinar que un objeto 160 ocupa el volumen de espacio 199 mediante el uso de señalización IR codificada, lo que puede implicar uno o más dispositivos sensores 165.
Como aún otro ejemplo, uno o más protocolos 132 y/o uno o más algoritmos 133 pueden usarse para determinar que un objeto 160 ocupa el volumen de espacio 199 en base a una señal de comunicación recibida desde un dispositivo de comunicación 190 del objeto 160. Una vez determinada la información de ocupación, uno o más protocolos 132 y/o uno o más algoritmos 133 pueden usarse para realizar ajustes a la frecuencia con la que se realizan las comunicaciones entre componentes (por ejemplo, dispositivo sensor 165 al controlador 104, controlador 104 al WAC 185, controlador 104 al gestor de red 180,<w>A<c>185 al gestor de red 180) en el sistema 100a y/o la frecuencia a la que un dispositivo sensor 165 realiza mediciones con relación a la ocupación del volumen de espacio 199.
Los datos de objeto 134 pueden ser cualquier dato asociado con cada objeto 160 (que incluye un dispositivo de comunicación asociado 190) que se acopla de manera comunicativa al controlador 104. Dichos datos pueden incluir, pero no se limitan a, un fabricante del dispositivo de comunicación 190, un número de modelo del dispositivo de comunicación 190, la capacidad de comunicación del dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160, la última ubicación conocida del objeto 160, el género del objeto 160 y la edad del objeto 160. También pueden almacenarse otros tipos de datos en el repositorio de almacenamiento 130, que incluyen, entre otros, valores de umbral, datos históricos, pronósticos y preferencias del usuario.
Los ejemplos de un repositorio de almacenamiento 130 pueden incluir, pero no se limitan a, una base de datos (o varias bases de datos), un sistema de archivos, un disco duro, una memoria flash, alguna otra forma de almacenamiento de datos de estado sólido, o cualquier combinación adecuada de estos. El repositorio de almacenamiento 130 puede ubicarse en múltiples máquinas físicas, cada una de las cuales almacena todos o una porción de los protocolos 132, los algoritmos 133 y/o los datos de objetos 134 de acuerdo con algunos ejemplos. Cada unidad o dispositivo de almacenamiento puede ubicarse físicamente en la misma o en una ubicación geográfica diferente.
El repositorio de almacenamiento 130 puede conectarse operativamente al motor de control 106. En uno o más ejemplos, el motor de control 106 incluye la funcionalidad para comunicarse con el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los objetos 160, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y los otros dispositivos eléctricos 102-N en el sistema 100a. Más específicamente, el motor de control 106 envía información a y/o recibe información del repositorio de almacenamiento 130 para comunicarse con el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los objetos 160, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y los otros dispositivos eléctricos 102-N. Como se analiza más abajo, el repositorio de almacenamiento 130 también puede conectarse operativamente al módulo de comunicación 108 en ciertos ejemplos.
En ciertos ejemplos, el motor de control 106 del controlador 104 controla el funcionamiento de uno o más componentes(por ejemplo,el módulo de comunicación 108, el temporizador 110, el transceptor 124) del controlador 104. Por ejemplo, el motor de control 106 puede poner el módulo de comunicación 108 en modo "suspensión" cuando no hay comunicaciones entre el controlador 104 y otro componente (por ejemplo, un objeto 160, un dispositivo sensor 165, un WAC 185, un sistema de usuario 155) en el sistema 100a o cuando las comunicaciones entre el controlador 104 y otro componente en el sistema 100a siguen un patrón regular. En tal caso, la energía consumida por el controlador 104 se conserva al habilitar el módulo de comunicación 108 solo cuando se necesita el módulo de comunicación 108.
Como otro ejemplo, el motor de control 106 puede indicarle al temporizador 110 cuándo proporcionar una hora actual, comenzar a realizar un seguimiento de un período de tiempo y/o realizar otra función dentro de la capacidad del temporizador 110. Como aún otro ejemplo, el motor de control 106 puede indicarle al transceptor 124 que envíe señales de comunicación 195 (u otros tipos de comunicación) y/o que deje de enviar señales de comunicación 195 (u otros tipos de comunicación) a uno o más dispositivos sensores 165 y/o uno o más WAC 185 en el sistema 100a. El motor de control 106 también puede ordenar a un dispositivo sensor 165 que se comunique con un objeto 160 (o un dispositivo de comunicación 190 de este), con un WAC 185, y/o con el controlador 104. Este ejemplo proporciona otro caso donde el motor de control 106 puede conservar la energía usada por el controlador 104 y otros componentes (por ejemplo, los objetos 160, los dispositivos sensores 165) del sistema 100a.
El motor de control 106 puede determinar, mediante el uso de uno o más algoritmos 133 y/o protocolos 132, si un objeto 160 ocupa una porción del volumen de espacio 199. Para determinar si un objeto 160 ocupa una porción del volumen de espacio 199, el motor de control 106 puede usar una o más mediciones (por ejemplo, de radiación infrarroja, de sonido, de movimiento) realizadas por uno o más dispositivos sensores 165. Alternativamente, el motor de control 106 puede basar su determinación en si un objeto 160 ocupa una porción del volumen de espacio 199 mediante el uso de señales de comunicación 195 enviadas a y/o recibidas del objeto 160 (que incluye un dispositivo de comunicación asociado 190).
Por ejemplo, si el controlador 104 se comunica con el dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160, una o más señales de comunicación 195 transmitidas entre el controlador 104 y el dispositivo de comunicación 190 pueden analizarse para determinar la identificación del objeto y/o si el objeto 160 se mueve en el volumen de espacio 199, lo que indica de esta manera la ocupación dentro del volumen de espacio 199. Las señales de comunicación 195 pueden probarse en términos de cualquiera de varios procedimientos, que incluyen, entre otros, RSSI, ToF, AoA y AoD. Por ejemplo, un cambio en el RSSI de las señales de comunicación 195 recibidas por el controlador 104 durante un período de tiempo (por ejemplo, 5 segundos) puede ser una indicación de que el objeto 160 ha cambiado de posición dentro del volumen de espacio, lo que indica de esta manera que el objeto 160 ocupa el volumen de espacio 199. El motor de control 106 puede realizar adicionalmente una o más funciones asociadas con la localización de uno o más objetos 160 en el volumen de espacio 199.
Cuando el motor de control 106 determina si un objeto 160 ocupa una porción del volumen de espacio 199, el motor de control 106 puede instruir al dispositivo sensor 165 sobre la frecuencia con la que (por ejemplo, en términos de intervalos de tiempo) el dispositivo sensor 165 debe medir sus parámetros para determinar nuevamente si un objeto 160 ocupa la porción del volumen de espacio 199. Esta frecuencia puede basarse en una tabla almacenada en el repositorio de almacenamiento. Por ejemplo, si el motor de control 106 determina, en base a las mediciones realizadas por uno o más dispositivos sensores 165, que un objeto 160 ocupa una porción del volumen de espacio, el motor de control 106 puede ordenar a esos uno o más dispositivos sensores 165 que repitan sus mediciones cada segundo y envíen los resultados al motor de control 106 para su evaluación. Tal velocidad de medición puede acelerarse desde una velocidad de medición normal o predeterminada del dispositivo sensor 165.
Alternativamente, si el motor de control 106 determina que ningún objeto 160 ocupa la porción del volumen de espacio, entonces el motor de control 106 puede ordenar a uno o más dispositivos sensores 165 que repitan sus mediciones cada cinco segundos y envíen los resultados al motor de control 106 para su evaluación. Tal velocidad de medición puede ser una velocidad de medición normal o predeterminada del dispositivo sensor 165. Como otra alternativa más, si el motor de control 106 determina que ningún objeto 160 ha ocupado la porción del volumen de espacio 199 durante algún período de tiempo (por ejemplo, una hora, 4 horas, 30 minutos), entonces el motor de control 106 puede ordenar a uno o más dispositivos sensores 165 que repitan sus mediciones cada 60 minutos y envíen los resultados al motor de control 106 para su evaluación. Tal velocidad de medición puede aumentarse con relación a una velocidad de medición normal o predeterminada del dispositivo sensor 165.
Las velocidades a las que el motor de control 106 puede ordenar a un dispositivo sensor 165 que tome mediciones de ocupación pueden variar en base a uno o más de varios factores. Tales factores pueden incluir, pero no se limitan a, la hora del día, el día de la semana, los días festivos, la ocupación histórica de la porción del volumen de espacio 199, las mediciones recientes realizadas por dispositivos sensores adyacentes 165 y el parámetro medido por un dispositivo sensor 165. Al controlar el funcionamiento de los dispositivos sensores 165 de esta manera, el motor de control 106 puede hacer que esté disponible más ancho de banda en la red de comunicación (los enlaces de comunicación 105 en el sistema) al reducir la velocidad a la que los dispositivos sensores 165 verifican la ocupación en ubicaciones donde no hay ocupación reciente.
Alternativamente, en lugar de dictar con qué frecuencia un dispositivo sensor 165 toma mediciones, el motor de control 106 puede usar la información de ocupación derivada de las mediciones realizadas por los dispositivos sensores 165 para determinar con qué frecuencia el motor de control 106 informa la información de ocupación (o falta de ocupación) a un WAC 185 y/o al gestor de red 180. De esta manera, en lugar de afectar el funcionamiento de los dispositivos sensores 165, el motor de control 106 puede hacer que esté disponible más ancho de banda en la red de comunicación (los enlaces de comunicación 105 en el sistema) al reducir su tasa de informes con respecto a la ocupación en ubicaciones donde no hay ocupación reciente.
El motor de control 106 puede usar uno o más protocolos 132 y/o uno o más algoritmos 133 para establecer, modificar y/o implementar uno o más enfoques basados en reglas para determinar la frecuencia de informes (también llamada tasa de informes en la presente memoria) de uno o más dispositivos sensores 165. Por ejemplo, si el número de dispositivos sensores 165 que detectan la ocupación en un momento dado es diez o menos, entonces el motor de control 106 ordena a esos dispositivos sensores 165 que tomen mediciones e informen cada una de ellas cada segundo. Si el número de dispositivos sensores 165 que detectan la ocupación en un momento dado está entre once y veinte, entonces el motor de control 106 ordena a esos dispositivos sensores 165 que tomen mediciones e informen cada dos segundos. Si el número de dispositivos sensores 165 que detectan la ocupación en un momento dado es mayor que 21, entonces el motor de control 106 ordena a esos dispositivos sensores 165 que tomen mediciones e informen cada tres segundos.
En ciertos ejemplos, el motor de control 106 es selectivo en cuanto a cuándo ordenar a un dispositivo sensor 165 que cambie una tasa de informes. En algunos casos, un solo controlador 104 puede acoplarse de manera comunicativa a una gran cantidad de dispositivos sensores 165. En tal caso, las comunicaciones que fluyen desde el motor de control 106 a cada uno de los diversos dispositivos sensores 165 pueden generar una carga adicional al sistema 100a y tomar una mayor cantidad de ancho de banda en los enlaces de comunicación 105 en comparación con no implementar ejemplos. Por lo tanto, un motor de control 106 puede usar uno o más protocolos 132 y/o uno o más algoritmos 133 para determinar cuándo y con qué frecuencia ordenar a un dispositivo sensor 165 que cambie una tasa de informes.
Estos ejemplos usan información proporcionada por uno o más dispositivos sensores 165 y tienen las ventajas de usar menos ancho de banda de datos. Además, los ejemplos se autoajustan y los ejemplos aumentan la precisión y la efectividad del sistema 100a. En algunos casos, el motor de control 106 del controlador 104 también puede usar los protocolos 132 y/o los algoritmos 133 para extraer la ID de un objeto 165 de una señal de comunicación 195 recibida desde el dispositivo de comunicación 190 del objeto 160 directamente por el transceptor 124 o por un dispositivo sensor integrado 165.
El motor de control 106 del controlador 104 puede usar además los protocolos 132 y/o los algoritmos 133 para interpretar las mediciones realizadas por uno o más de los sensores de un dispositivo sensor 165. Por ejemplo, si un dispositivo sensor 165 incluye un sensor PIR, entonces el sensor PIR puede detectar movimiento dentro de un intervalo de detección y/u ocupación dentro de una zona de ocupación de RTLS, ambos se analizan a continuación con respecto a las Figuras 20A y 20B. En tal caso, el motor de control 106 puede interpretar estas detecciones por el sensor PIR.
El motor de control 106 del controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1 (o, en algunos casos, un dispositivo sensor 165) también puede usar los protocolos 132 y/o los algoritmos 133 para generar una señal de comunicación posterior a un WAC 185 y/o el gestor de red 180 que se basa en la recepción de la primera señal de comunicación. Por ejemplo, una señal de comunicación posterior puede incluir un número de bits que se dirigen a información tal como, por ejemplo, la ID del controlador 104, la ID del dispositivo sensor 165, y si el dispositivo sensor 165 ha detectado ocupación.
Como se indicó anteriormente, en algunos casos, el motor de control 106 del controlador 104 puede usar además los protocolos 132 y/o los algoritmos 133 para determinar ciertas condiciones que pueden requerir un retraso en un dispositivo sensor 165 que toma mediciones para la ocupación y/o en el motor de control 106 que envía una comunicación con respecto a la ocupación de una porción del volumen de espacio 199. Por ejemplo, si no hay ocupación en base a las mediciones de un dispositivo sensor 165, o si continúa sin haber ocupación en base a las mediciones de un dispositivo sensor 165, el motor de control 106 puede enviar comunicaciones a un WAC 185 a una velocidad predeterminada o un informe o una velocidad de informe que es más larga que la velocidad predeterminada en base a la falta de ocupación.
El motor de control 106 puede proporcionar control, comunicación y/u otras señales similares al usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185 y uno o más de los objetos 160. De manera similar, el motor de control 106 puede recibir control, comunicación y/u otras señales similares del usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185 y uno o más de los objetos 160. El motor de control 106 puede comunicarse con cada objeto 160 automáticamente (por ejemplo, en base a uno o más algoritmos 133 almacenados en el repositorio de almacenamiento 130) y/o en base a control, comunicación y/u otras señales similares recibidas desde otro dispositivo (por ejemplo, el gestor de red 180, otro dispositivo eléctrico 102) mediante el uso de las señales de comunicación 195. El motor de control 106 puede incluir una placa de circuito impreso, sobre la cual se posicionan el procesador de hardware 120 y/o uno o más componentes discretos del controlador 104.
En ciertos ejemplos, el motor de control 106 puede incluir una interfaz que permite que el motor de control 106 se comunique con uno o más componentes (por ejemplo, el suministro de energía 140) del dispositivo eléctrico 102-1. Por ejemplo, si el suministro de energía 140 del dispositivo eléctrico 102-1 funciona según el estándar IEC 62386, entonces el suministro de energía 140 puede incluir una interfaz de iluminación digital direccionable (DALI). En tal caso, el motor de control 106 también puede incluir un DALI para permitir la comunicación con el suministro de energía 140 dentro del dispositivo eléctrico 102-1. Tal interfaz puede funcionar junto con, o independientemente de, los protocolos de comunicación 132 usados para comunicarse entre el controlador 104 y el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y los objetos 160.
El motor de control 106 (u otros componentes del controlador 104) también pueden incluir uno o más componentes de arquitectura de hardware y/o software para realizar sus funciones. Tales componentes pueden incluir, pero no se limitan a, un receptor/transmisor asíncrono universal (UART), una interfaz periférica serie (SPI), un dispositivo de almacenamiento de capacidad de conexión directa (DAC), un convertidor analógico a digital, un circuito integrado (I2C) y un modulador de ancho de pulso (PWM).
Mediante el uso de ejemplos, mientras que al menos una porción (por ejemplo, el motor de control 106, el temporizador 110) del controlador 104 siempre está encendido, el resto del controlador 104 y los objetos 160 pueden estar en modo de suspensión cuando no se usan. Además, el controlador 104 puede controlar ciertos aspectos (por ejemplo, enviar señales de comunicación 195 a y recibir señales de comunicación 195 de un objeto 160) de uno o más de otros dispositivos eléctricos 102-N en el sistema 100a.
La red de comunicación (mediante el uso de los enlaces de comunicación 105) del sistema 100a puede tener cualquier tipo de arquitectura de red. Por ejemplo, la red de comunicación del sistema 100a puede ser una red de malla. Como otro ejemplo, la red de comunicación del sistema 100a puede ser una red en estrella. Cuando el controlador 104 incluye un dispositivo de almacenamiento de energía (por ejemplo, una batería como parte del módulo de energía 112), incluso se puede conservar aún más energía en el funcionamiento del sistema 100a. Además, mediante el uso de protocolos de comunicación sincronizados en el tiempo 132, los datos transferidos entre el controlador 104 y el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185 y los otros dispositivos eléctricos 102-N pueden ser seguros.
El módulo de comunicación 108 del controlador 104 determina e implementa el protocolo de comunicación (por ejemplo, de los protocolos 132 del repositorio de almacenamiento 130) que se usa cuando el motor de control 106 se comunica con(por ejemplo,envía señales a, recibe señales de) el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o uno o más de los objetos 160. En algunos casos, el módulo de comunicación 108 accede a los datos de objeto 134 para determinar qué protocolo de comunicación está dentro de la capacidad del objeto 160 para una señal de comunicación 195 enviada por el motor de control 106. Además, el módulo de comunicación 108 puede interpretar el protocolo de comunicación de una señal de comunicación 195 recibida por el controlador 104 de manera que el motor de control 106 pueda interpretar la comunicación.
El módulo de comunicación 108 puede enviar datos (por ejemplo, protocolos 132, datos de objetos 134) directamente a y/o recuperar datos directamente del repositorio de almacenamiento 130. Alternativamente, el motor de control 106 puede facilitar la transferencia de datos entre el módulo de comunicación 108 y el repositorio de almacenamiento 130. El módulo de comunicación 108 también puede proporcionar cifrado a los datos que se envían por el controlador 104 y descifrado a los datos que se reciben por el controlador 104. El módulo de comunicación 108 también puede proporcionar uno o más de varios otros servicios con respecto a los datos enviados desde y recibidos por el controlador 104. Tales servicios pueden incluir, pero no se limitan a, información y procedimientos de enrutamiento de paquetes de datos a seguir en caso de interrupción de datos.
El temporizador 110 del controlador 104 puede rastrear la hora del reloj, los intervalos de tiempo, una cantidad de tiempo y/o cualquier otra medida de tiempo. El temporizador 110 también puede contar el número de ocurrencias de un evento, ya sea con o sin respecto al tiempo. Alternativamente, el motor de control 106 puede realizar la función de conteo. El temporizador 110 puede realizar un seguimiento de múltiples mediciones de tiempo simultáneamente. El temporizador 110 puede medir el tiempo de vuelo (ToF) de una o más señales de comunicación 195, incluso simultáneamente. El temporizador 110 puede realizar un seguimiento de los períodos de tiempo en base a una instrucción recibida del motor de control 106, en base a una instrucción recibida del usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), en base a una instrucción programada en el software para el controlador 104, en base a alguna otra condición o de algún otro componente, o de cualquier combinación de estos.
El módulo de potencia 112 del controlador 104 proporciona energía a uno o más componentes adicionales (por ejemplo, temporizador 110, motor de control 106) del controlador 104. Además, en ciertos ejemplos, el módulo de potencia 112 puede proporcionar energía al suministro de energía 140 del dispositivo eléctrico 102. El módulo de potencia 112 puede incluir uno o más de varios componentes discretos individuales o múltiples (por ejemplo, transistor, diodo, resistor) y/o un microprocesador. El módulo de potencia 112 puede incluir una placa de circuito impreso, sobre la cual se colocan el microprocesador y/o uno o más componentes discretos.
El módulo de potencia 112 puede incluir uno o más componentes (por ejemplo, un transformador, un puente de diodos, un inversor, un convertidor) que recibe energía (por ejemplo, a través de un cable eléctrico) de una fuente externa al dispositivo eléctrico 102 y genera energía de un tipo (por ejemplo, corriente alterna, corriente continua) y nivel (por ejemplo, 12 V, 24 V, 120 V) que pueden usarse por los otros componentes del controlador 104 y/o por el suministro de energía 140. Además, o como alternativa, el módulo de potencia 112 puede ser una fuente de potencia en sí misma para proporcionar señales a los otros componentes del controlador 104 y/o el suministro de energía 140. Por ejemplo, el módulo de potencia 112 puede incluir un dispositivo de almacenamiento de energía (por ejemplo, una batería). Como otro ejemplo, el módulo de potencia 112 puede incluir un sistema de potencia fotovoltaico localizado.
El procesador de hardware 120 del controlador 104 ejecuta el software de acuerdo con uno o más ejemplos. Específicamente, el procesador de hardware 120 puede ejecutar software en el motor de control 106 o cualquier otra porción del controlador 104, así como también el software usado por el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N. El procesador de hardware 120 puede ser un circuito integrado, una unidad central de procesamiento, un chip de procesamiento multinúcleo, un módulo de múltiples chips que incluye múltiples chips de procesamiento multinúcleo, u otro procesador de hardware en uno o más ejemplos. El procesador de hardware 120 se conoce con otros nombres, que incluyen, entre otros, un procesador de ordenador, un microprocesador y un procesador de múltiples núcleos.
En uno o más ejemplos, el procesador de hardware 120 ejecuta instrucciones de software almacenadas en la memoria 122. La memoria 122 incluye una o más memorias caché, memoria principal y/o cualquier otro tipo adecuado de memoria. La memoria 122 se ubica discretamente dentro del controlador 104 con relación al procesador de hardware 120 de acuerdo con algunos ejemplos. En ciertas configuraciones, la memoria 122 puede integrarse con el procesador de hardware 120.
En ciertos ejemplos, el controlador 104 no incluye un procesador de hardware 120. En tal caso, el controlador 104 puede incluir, como ejemplo, uno o más arreglos de puertas programables en campo (FPGA), uno o más transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) y/o uno o más circuitos integrados (IC). El uso de FPGA, IGBT, IC y/u otros dispositivos similares conocidos en la técnica permite que el controlador 104 (o porciones del mismo) sea programable y funcione de acuerdo con ciertas reglas y umbrales lógicos sin el uso de un procesador de hardware.
Alternativamente, pueden usarse FPGA, IGBT, IC y/o dispositivos similares junto con uno o más procesadores de hardware 120.
El transceptor 124 del controlador 104 puede enviar (mediante el uso de un transmisor) y/o recibir (mediante el uso de un receptor) señales de control y/o comunicación, incluidas las señales de comunicación 195. Específicamente, el transceptor 124 puede usarse para transferir datos entre el controlador 104 y el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, uno o más de los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o los objetos 160. El transceptor 124 puede usar tecnología cableada y/o inalámbrica. El transceptor 124 puede configurarse de tal manera que las señales de control y/o comunicación enviadas y/o recibidas por el transceptor 124 puedan recibirse y/o enviarse por otro transceptor que es parte del usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, uno o más dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o los objetos 160.
Cuando el transceptor 124 usa tecnología inalámbrica, el transceptor 124 puede usar cualquier tipo de tecnología inalámbrica para enviar y recibir señales de comunicación 195. Tal tecnología inalámbrica puede incluir, pero no se limita a, Wi-Fi, comunicación de luz visible, infrarrojo (IR), redes celulares, Zigbee, BLE y Bluetooth. Por ejemplo, el transceptor 124 puede incluir un transmisor Zigbee, un receptor Zigbee, un receptor BLE, un transmisor b Le , un transmisor IR activo y/o un receptor IR activo. El transceptor 124 puede usar uno o más de cualquier número de protocolos de comunicación adecuados (por ejemplo, ISA100, HART) cuando se envían y/o reciben señales de comunicación 195. Tales protocolos de comunicación pueden almacenarse en los protocolos 132 del repositorio de almacenamiento 130. Además, cualquier información del transceptor para el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o los objetos 160 pueden ser parte de los datos de objetos 134 (o áreas similares) del repositorio de almacenamiento 130.
Opcionalmente, en uno o más ejemplos, el módulo de seguridad 128 asegura las interacciones entre el controlador 104, el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o los objetos 160. Más específicamente, el módulo de seguridad 128 autentica la comunicación del software en base a claves de seguridad que verifican la identidad de la fuente de la comunicación. Por ejemplo, el software de usuario puede asociarse con una clave de seguridad que permite que el software de un sistema de usuario 155 de un usuario 150 interactúe con el controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1. Además, el módulo de seguridad 128 puede restringir la recepción de información, solicitudes de información y/o acceso a información en algunos ejemplos.
Como se mencionó anteriormente, además del controlador 104 y sus componentes, el dispositivo eléctrico 102-1 puede incluir un suministro de energía 140, uno o más dispositivos sensores 165, una o más antenas opcionales 175, un interruptor opcional 145, y uno o más componentes del dispositivo eléctrico 142. Los componentes del dispositivo eléctrico 142 del dispositivo eléctrico 102-1 son dispositivos y/o componentes que se encuentran típicamente en el dispositivo eléctrico 102-1 para permitir que el dispositivo eléctrico 102-1 funcione. Un componente de dispositivo eléctrico 142 puede ser eléctrico, electrónico, mecánico o cualquiera de sus combinaciones. El dispositivo eléctrico 102-1 puede tener uno o más de cualquier número y/o tipo de componentes de dispositivo eléctrico 142. Por ejemplo, cuando el dispositivo eléctrico 102-1 es una luminaria, los ejemplos de tales componentes del dispositivo eléctrico 142 pueden incluir, entre otros, una fuente de luz, un motor de luz, un disipador de calor, un conductor eléctrico o un cable eléctrico, un bloque terminal, una lente, un difusor, un reflector, un dispositivo de movimiento de aire, una deflector, un regulador de intensidad y una placa de circuito.
El suministro de energía 140 del dispositivo eléctrico 102-1 proporciona energía a uno o más de los componentes del dispositivo eléctrico 142, el controlador 104, los dispositivos sensores 165, las antenas opcionales 175 y los interruptores opcionales 145. El suministro de energía 140 puede ser sustancialmente la misma, o diferente, al módulo de potencia 112 del controlador 104. El suministro de energía 140 puede incluir uno o más de varios componentes discretos individuales o múltiples(por ejemplo,transistor, diodo, resistor) y/o un microprocesador. El suministro de energía 140 puede incluir una placa de circuito impreso, sobre la cual se colocan el microprocesador y/o uno o más componentes discretos.
El suministro de energía 140 puede incluir uno o más componentes(por ejemplo,un transformador, un puente de diodos, un inversor, un convertidor) que recibe energía (por ejemplo, a través de un cable eléctrico) o envía energía al módulo de energía 112 del controlador 104. El suministro de energía puede generar energía de un tipo(por ejemplo,corriente alterna, corriente continua) y nivel (por ejemplo, 12V, 24V, 120V) que pueden usarse por los destinatarios (por ejemplo, los componentes del dispositivo eléctrico 142, el controlador 106, los dispositivos sensores 165) de tal potencia. Además, o como alternativa, el suministro de energía 140 puede recibir energía de una fuente externa al dispositivo eléctrico 102-1. Además, o como alternativa, el suministro de energía 140 puede ser o incluir un suministro de energía en sí misma. Por ejemplo, el suministro de energía 140 puede incluir un dispositivo de almacenamiento de energía (por ejemplo, una batería), un sistema de energía solar fotovoltaico localizado, o alguna otro suministro de energía independiente.
Cada uno del uno o más dispositivos sensores 165 del dispositivo eléctrico 102-1 puede incluir cualquier tipo de dispositivo de detección que mide uno o más parámetros. Los ejemplos de tipos de dispositivos sensores 165 pueden incluir, pero no se limitan a, un sensor infrarrojo pasivo, un sensor ultrasónico, una fotocélula, una cámara, un sensor de presión, un monitor de flujo de aire, un detector de gas y un detector de temperatura de resistencia. Los ejemplos de un parámetro que se mide por un dispositivo sensor 165 pueden incluir, pero no se limitan a, ocupación (por ejemplo, en base a radiación infrarroja, en base al reflejo de ondas ultrasónicas, en base a imágenes capturadas por una cámara del dispositivo sensor 165, en base a un cambio de posición del objeto (que incluye un dispositivo de comunicación asociado 190) con el tiempo) en el volumen de espacio 199, una temperatura, un nivel de gas, un nivel de humedad, una cantidad de luz ambiental en el volumen de espacio 199, y una onda de presión.
En algunos casos, el parámetro o parámetros medidos por un dispositivo sensor 165 pueden usarse para operar uno o más de los componentes del dispositivo eléctrico 142 del dispositivo eléctrico 102-1. Además, o como alternativa, los parámetros medidos por al menos algunos de los dispositivos sensores 165 se usan para detectar la ocupación de uno o más objetos 160 en el volumen de espacio 199.
En algunos casos, un dispositivo sensor 165 puede ser un sensor integrado. Un sensor integrado tiene tanto la capacidad de detectar como medir al menos un parámetro y la capacidad de comunicarse con otro componente (por ejemplo, el dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160, un WAC 185) del sistema 100a. En tal caso, un dispositivo sensor integrado 165 puede incluir uno o más componentes (por ejemplo, un motor de control 106, un transceptor 124, un procesador de hardware 120) que son sustancialmente similares a los componentes correspondientes del controlador 104 analizados anteriormente. En ciertos ejemplos, un dispositivo sensor integrado 165 puede ser un componente independiente en el sistema 100a que no está integrado con un dispositivo eléctrico 102.
La capacidad de comunicación de un dispositivo sensor 165 que es un sensor integrado puede incluir uno o más dispositivos de comunicación que se configuran para comunicarse con, por ejemplo, el controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1, un WAC 185 y/o un controlador (sustancialmente similar al controlador 104 descrito en la presente memoria) de otro dispositivo eléctrico 102-N. Por ejemplo, un dispositivo sensor integrado 165 puede incluir un sensor infrarrojo pasivo (PIR), un transceptor que envía y recibe señales mediante el uso de Zigbee, un receptor que recibe señales mediante el uso de BLE y un receptor que recibe activamente señales IR. En tal caso, el sensor PIR mide la luz IR que irradia desde los objetos en su campo de visión, a menudo con el propósito de detectar movimiento.
Cada dispositivo sensor 165 (ya sea integrado o no) puede usar uno o más de varios protocolos de comunicación. Esto permite que un dispositivo sensor 165 se comunique con uno o más componentes (por ejemplo, el controlador 104, un dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160, un WAC 185, uno o más dispositivos sensores integrados 165) del sistema 100a. La capacidad de comunicación de un dispositivo sensor 165 que es un sensor integrado puede dedicarse al dispositivo sensor 165 y/o compartirse con el controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1. Cuando el sistema 100a incluye múltiples dispositivos sensores integrados 165, un dispositivo sensor integrado 165 puede comunicarse, directa o indirectamente, con uno o más de los otros dispositivos sensores integrados 165 en el sistema 100a.
Un dispositivo sensor 165 puede asociarse con el dispositivo eléctrico 102-1 y/u otro dispositivo eléctrico 102 en el sistema 100a. Un dispositivo sensor 165 puede ubicarse dentro de la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102-1, disponerse en la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102-1, o ubicarse fuera de la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102-1. La Figura 23A más abajo muestra un ejemplo de un dispositivo sensor integrado que es independiente de un dispositivo eléctrico 102.
En ciertos ejemplos, un dispositivo sensor 165 puede incluir un dispositivo de almacenamiento de energía (por ejemplo, una batería) que se usa para proporcionar energía, al menos en parte, a algunos o todos los componentes del dispositivo sensor 165. En tal caso, el dispositivo de almacenamiento de energía puede ser el mismo que, o independiente de, un dispositivo de almacenamiento de energía u otro suministro de energía 140 del dispositivo eléctrico 102-1. El dispositivo de almacenamiento de energía opcional del módulo sensor 165 puede funcionar en todo momento o cuando se interrumpe el suministro de energía del dispositivo eléctrico 102-1. Además, un dispositivo sensor 165 puede utilizar o incluir uno o más componentes (por ejemplo, memoria 122, repositorio de almacenamiento 130, transceptor 124) que se encuentran en el controlador 104. En tal caso, el controlador 104 puede proporcionar la funcionalidad de estos componentes usados por el dispositivo sensor 165. Alternativamente, el dispositivo sensor 165 puede incluir, ya sea por sí solo o en responsabilidad compartida con el controlador 104, uno o más de los componentes del controlador 104. En tal caso, el dispositivo sensor 165 puede corresponder a un sistema informático como se describe más abajo con respecto a la Figura 15.
Como se analizó anteriormente, el dispositivo eléctrico 102 puede incluir una o más antenas opcionales 175. Una antena 175 es un dispositivo eléctrico que convierte la energía eléctrica en señales de comunicación 195 (para transmitir) y señales de comunicación 195 en energía eléctrica (para recibir). En la transmisión, un transmisor de radio (por ejemplo, el transceptor 124) suministra, a través del conmutador opcional 145 cuando se involucran múltiples antenas 175, una corriente eléctrica que oscila a radiofrecuencia (es decir, una corriente alterna (CA) de alta frecuencia) a los terminales de la antena 175, y la antena 175 irradia la energía de la corriente como señales de comunicación 195. En la recepción, una antena 175, cuando se incluye en el dispositivo eléctrico 102, intercepta parte de la potencia de las señales de comunicación 195 para producir una pequeña tensión en sus terminales, que se aplica a un receptor (por ejemplo, transceptor 124), en algunos casos a través de un interruptor opcional 145, para amplificarse.
Una antena 175 puede consistir típicamente en una disposición de conductores eléctricos que están conectados eléctricamente entre sí (a menudo a través de una línea de transmisión) para crear un cuerpo de la antena 175. El cuerpo de la antena 175 se acopla eléctricamente al transceptor 124. Una corriente oscilante de electrones forzada a través del cuerpo de una antena 175 por el transceptor 124 creará un campo magnético oscilante alrededor del cuerpo, mientras que la carga de los electrones también crea un campo eléctrico oscilante a lo largo del cuerpo de la antena 175. Estos campos variables en el tiempo irradian desde la antena 175 hacia el espacio como una señal de comunicación transversal móvil 195 (a menudo una onda de campo electromagnético). Por el contrario, durante la recepción, los campos eléctricos y magnéticos oscilantes de una señal de comunicación entrante 195 ejercen fuerza sobre los electrones en el cuerpo de la antena 175, lo que provoca que porciones del cuerpo de la antena 175 se muevan hacia adelante y hacia atrás, creando corrientes oscilantes en la antena 175.
En ciertos ejemplos, una antena 175 puede disponerse en, dentro de, o sobre cualquier porción del dispositivo eléctrico 102. Por ejemplo, una antena 175 puede disponerse en la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102 y extenderse lejos del dispositivo eléctrico 102. Como otro ejemplo, una antena 175 puede moldearse por inserción en una lente del dispositivo eléctrico 102. Como otro ejemplo, una antena 175 puede moldearse por inyección de dos disparos en la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102. Como aún otro ejemplo, una antena 175 puede montarse de manera adhesiva en la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102. Como todavía otro ejemplo, una antena 175 puede imprimirse en almohadilla sobre una placa de circuito dentro de la cavidad 101 formada por la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102. Como aún otro ejemplo, una antena 175 puede ser una antena cerámica de chip que se monta en superficie. Como todavía otro ejemplo, una antena 175 puede ser una antena de hilo.
Cuando hay múltiples antenas 175 (u otras formas de puntos de comunicación múltiple) como parte del dispositivo eléctrico 102, también puede haber un conmutador opcional 145, que permite la selección de un punto de comunicación en un momento dado. En tal caso, cada antena 175 puede acoplarse eléctricamente al conmutador 145, que a su vez se acopla eléctricamente al transceptor 124. El conmutador opcional 145 puede ser un dispositivo de conmutador único o varios dispositivos de conmutador dispuestos en serie y/o en paralelo entre sí. El conmutador 145 determina qué antena 175 se acopla al transceptor 124 en cualquier momento particular. Un conmutador 145 puede tener uno o más contactos, donde cada contacto tiene un estado abierto (posición) y un estado cerrado (posición).
En el estado abierto, un contacto del conmutador 145 crea un circuito abierto, lo que evita que el transceptor 124 entregue una señal de comunicación 195 o reciba una señal de comunicación 195 desde la antena 175 acoplada eléctricamente a ese contacto del conmutador 145. En el estado cerrado, un contacto del conmutador 145 crea un circuito cerrado, que permite que el transceptor 124 suministre una señal de comunicación 195 o reciba una señal de comunicación 195 desde la antena 175 acoplada eléctricamente a ese contacto del conmutador 145. En ciertos ejemplos, la posición de cada contacto del interruptor 145 se controla por el motor de control 106 del controlador 104.
Si el conmutador 145 es un dispositivo único, el conmutador 145 puede tener múltiples contactos. En cualquier caso, solo un contacto del interruptor 145 puede estar activo (cerrado) en cualquier momento en ciertos ejemplos. En consecuencia, cuando un contacto del conmutador 145 se cierra, todos los demás contactos del conmutador 145 están abiertos en tales ejemplos.
La Figura 15 ilustra una realización de un dispositivo informático 218 que implementa una o más de las diversas técnicas descritas en la presente memoria, y que es representativa, en su totalidad o en parte, de los elementos descritos en la presente memoria de acuerdo con ciertos ejemplos ilustrativos. Por ejemplo, el dispositivo informático 218 puede implementarse en el dispositivo eléctrico 102-1 de la Figura 14A en forma del procesador de hardware 120, la memoria 122 y el repositorio de almacenamiento 130, entre otros componentes. El dispositivo informático 218 es un ejemplo de un dispositivo informático y no pretende sugerir ninguna limitación en cuanto al ámbito de uso o funcionalidad del dispositivo informático y/o sus posibles arquitecturas. Tampoco debe interpretarse que el dispositivo informático 218 tiene alguna dependencia o requisito relacionado con uno cualquiera o una combinación de componentes ilustrados en el dispositivo informático ilustrativo 218.
El dispositivo informático 218 incluye uno o más procesadores o unidades de procesamiento 214, uno o más componentes de memoria/almacenamiento 215, uno o más dispositivos de entrada/salida (E/S) 216, y un bus 217 que permite que los diversos componentes y dispositivos se comuniquen entre sí. El bus 217 representa uno o más de cualquiera de varios tipos de estructuras de bus, que incluyen un bus de memoria o un controlador de memoria, un bus periférico, un puerto de gráficos acelerado y un procesador o bus local mediante el uso de cualquiera de una variedad de arquitecturas de bus. El bus 217 incluye buses alámbricos y/o inalámbricos.
El componente de memoria/almacenamiento 215 representa uno o más medios de almacenamiento informáticos. El componente de memoria/almacenamiento 215 incluye medios volátiles (tales como memoria de acceso aleatorio (RAM)) y/o medios no volátiles (tales como memoria de solo lectura (ROM), memoria flash, discos ópticos, discos magnéticos, etcétera). El componente de memoria/almacenamiento 215 incluye medios fijos (por ejemplo, RAM, ROM, un disco duro fijo, etc.) así como también medios extraíbles (por ejemplo, una unidad de memoria Flash, un disco duro extraíble, un disco óptico, etcétera). Uno o más dispositivos de E/S 216 permiten que un cliente, una empresa de servicios públicos u otro usuario ingrese comandos e información al dispositivo informático 218, y también permiten que la información se presente al cliente, la empresa de servicios públicos u otro usuario y/u otros componentes o dispositivos. Los ejemplos de dispositivos de entrada incluyen, pero no se limitan a, un teclado, un dispositivo de control del cursor (por ejemplo, un ratón), un micrófono, una pantalla táctil y un escáner. Los ejemplos de dispositivos de salida incluyen, pero no se limitan a, un dispositivo de visualización (por ejemplo, un monitor o proyector), altavoces, salidas a una red de iluminación (por ejemplo, tarjeta DMX), una impresora y una tarjeta de red.
En la presente memoria se describen varias técnicas en el contexto general de software o módulos de programa. Generalmente, los software incluyen rutinas, programas, objetos, componentes, estructuras de datos, etcétera que realizan tareas particulares o implementan tipos de datos abstractos particulares. Una implementación de estos módulos y técnicas se almacena o se transmite a través de alguna forma de medio legible por ordenador. Los medios legibles por ordenador son cualquier medio no transitorio disponible o medios no transitorios que son accesibles mediante un dispositivo informático. A manera de ejemplo, y no de limitación, los medios legibles por ordenador incluyen "medios de almacenamiento informático".
Los "medios de almacenamiento informático" y el "medio legible por ordenador" incluyen medios volátiles y no volátiles, extraíbles y no extraíbles implementados en cualquier procedimiento o tecnología para el almacenamiento de información tal como instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos de programa u otros datos. Los medios de almacenamiento informático incluyen, pero no se limitan a, medios grabables informáticos tales como RAM, ROM, EEPROM, memoria flash u otra tecnología de memoria, CD-ROM, discos versátiles digitales (DVD) u otro almacenamiento óptico, casetes magnéticos, cinta magnética, almacenamiento en disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio que se usa para almacenar la información deseada y que es accesible mediante un ordenador.
El dispositivo informático 218 se conecta a una red (no mostrada) (por ejemplo, una LAN, una WAN tal como Internet, o cualquier otro tipo de red similar) a través de una conexión de interfaz de red (no mostrada) de acuerdo con algunos ejemplos ilustrativos. Los expertos en la técnica apreciarán que existen muchos tipos diferentes de sistemas informáticos (por ejemplo, ordenador de escritorio, ordenador portátil, un dispositivo multimedia personal, un dispositivo móvil, tal como un teléfono celular o asistente digital personal, o cualquier otro sistema informático capaz de ejecutar instrucciones legibles por ordenador), y los medios de entrada y salida antes mencionados toman otras formas, ahora conocidas o desarrolladas más tarde, en otros ejemplos ilustrativos. En términos generales, el sistema informático 218 incluye al menos los medios de procesamiento, entrada y/o salida mínimos necesarios para llevar a cabo uno o más ejemplos.
Además, los expertos en la técnica apreciarán que uno o más elementos del dispositivo informático 218 mencionado anteriormente se ubican en una ubicación remota y se conectan a los otros elementos a través de una red en ciertos ejemplos ilustrativos. Además, uno o más ejemplos se implementan en un sistema distribuido que tiene uno o más nodos, donde cada porción de la implementación(por ejemplo,controlar el motor 106) se ubica en un nodo diferente dentro del sistema distribuido. En uno o más ejemplos, el nodo corresponde a un sistema informático. Alternativamente, el nodo corresponde a un procesador con memoria física asociada en algunos ejemplos ilustrativos. El nodo corresponde alternativamente a un procesador con memoria y/o recursos compartidos en algunos ejemplos ilustrativos.
La Figura 16 muestra un diagrama de otro sistema RTLS 300 de acuerdo con ciertos ejemplos. Con referencia a la Figura 14A, Figura 15 y Figura 16, el sistema RTLS 300 incluye un usuario 350 con un sistema de usuario 355, múltiples objetos 360 cada uno con un dispositivo de comunicación opcional 390 (en este caso llamado etiqueta), un número de dispositivos eléctricos 302 cada uno con uno o más dispositivos sensores 365, tres WAC 385, y un gestor de red 380 (en este caso llamado gestor de información (IM) con un motor RTLS). Cada uno de estos componentes del sistema 300 de la Figura 16 puede ser sustancialmente igual al componente correspondiente del sistema RTLS 100a de la Figura 14A. Por ejemplo, cada dispositivo sensor 365 puede configurarse para detectar ocupación y puede incluir un transceptor habilitado para Zigbee, un receptor habilitado para BLE, un sensor PIR y un receptor IR activo.
En este caso particular, los dispositivos de comunicación 390 de los objetos 360 son las entidades físicas que rastrea el sistema RTLS 300. Desde la perspectiva de un usuario 350, cada dispositivo de comunicación 390 se asocia con un objeto 360. En este ejemplo, los dispositivos de comunicación 390 usan BLE (una forma de enlace de comunicación 305 a señales de comunicación de "baliza" 395 a una cierta velocidad. Una baliza es un mensaje de difusión que, como mínimo, identifica el objeto 360 asociado con el dispositivo de comunicación de envío 390. El dispositivo sensor integrado 365 recibe estas señales de comunicación 395 a través de los enlaces de comunicación habilitados para BLE 305 y detecta la ocupación por el objeto 360 en el volumen de espacio 399 en base a los datos incluidos en la señal de comunicación 395.
Esta información de ocupación es la pieza clave de datos en una señal de comunicación 390 que permite a un controlador de un dispositivo eléctrico 302, un WAC 385 y/o un gestor de red 380 gestionar, en tiempo real, la red de comunicación del sistema 300. Como se usa en la presente, "tiempo real" se refiere a la perspectiva de un usuario del sistema y significa que la ocupación puede detectarse dentro del tiempo en el que se transmiten y procesan las señales, tal como unos pocos milisegundos a dentro de unos pocos segundos, cuyo tiempo es prácticamente tiempo real desde la perspectiva del usuario. Los dispositivos sensores integrados 365 se comunican con uno o más controladores 385 (en este ejemplo, WAC 385) mediante el uso de enlaces de comunicación habilitados para Zigbee 305. En este caso, un dispositivo sensor integrado 365 es un dispositivo habilitado para Zigbee así como también un dispositivo habilitado para BLE, y por lo tanto un dispositivo sensor 365 puede emparejarse con un WAC 385 único.
Las comunicaciones entre un dispositivo sensor 365 y un WAC 385 pueden limitarse por uno o más de varios factores. Por ejemplo, el ancho de banda de los protocolos Zigbee (u otro procedimiento de comunicación) existentes para el(los) enlace(s) de comunicación 305 entre el dispositivo sensor 365 y el WAC 385 puede limitar la capacidad de comunicaciones. Como otro ejemplo, la capacidad (por ejemplo, mensajes por segundo) del WAC 385 puede limitar la capacidad de comunicaciones. Como aún otro ejemplo, la actividad de comunicación general en los enlaces de comunicación habilitados para Zigbee 305, que involucra todos los dispositivos sensores 365 y WAC 385 en un momento dado, puede limitar la capacidad de comunicación. Con todas estas posibles restricciones, el uso inteligente de los enlaces de comunicación habilitados para Zigbee 305 es fundamental para el éxito del sistema RTLS 300, y por lo tanto los ejemplos gestionan con qué frecuencia se transmiten las comunicaciones dentro del sistema 300 en base a si se detecta la ocupación por un objeto 360 dentro del volumen de espacio 399.
Los WAC 385, al recibir las señales de los dispositivos sensores 365 en los enlaces de comunicación habilitados para Zigbee 305, envían la información de ocupación a una velocidad determinada por un componente (por ejemplo, el gestor de red 380) del sistema 300 en tiempo real. El gestor de red 380 (u otro componente del sistema 300) puede almacenar esta información y usarla para análisis de tendencias, análisis predictivo y/o cualquier otro análisis que pueda ser útil.
La Figura 4B muestra un sistema de iluminación 400 que puede usarse para la ubicación en tiempo real de un objeto 460 de acuerdo con ciertos ejemplos. Con referencia a la Figura 14A, la Figura 15 y la Figura 16, el sistema de iluminación 400 incluye varios dispositivos eléctricos 402, principalmente en forma de luminarias, ubicados en un volumen de espacio 499 que incluye una habitación de hospital. Un sistema de iluminación proporciona ventajas únicas para implementar un RTLS ilustrativo porque la densidad de los dispositivos eléctricos (luminarias) admite una red densa de sensores para ubicar y rastrear objetos. De los dispositivos eléctricos 402 que son luminarias, hay siete luminarias lineales empotradas y cinco luminarias empotradas de luz dirigida hacia abajo dispuestas en el techo. También hay un dispositivo eléctrico 402 en forma de un monitor de computadora. En este caso, cada dispositivo eléctrico 402 incluye un dispositivo sensor 465, sustancialmente similar a los dispositivos sensores 165 analizados anteriormente. También hay un solo objeto 460 (un ser humano en este caso) que se muestra en la Figura 4B. El objeto 460 en este caso no incluye un dispositivo de comunicación (tal como el dispositivo de comunicación 190).
La Figura 5B muestra un sistema de iluminación 500 que puede usarse para la ubicación en tiempo real de un objeto 560 de acuerdo con ciertos ejemplos. Con referencia a la Figura 4B, Figura 5B, Figura 14A, Figura 15, Figura 16, el sistema de iluminación 500 incluye una serie de dispositivos eléctricos 502, principalmente en forma de luminarias, ubicados en un volumen de espacio 599 que incluye una instalación de fabricación. De los dispositivos eléctricos 502 que son luminarias, hay al menos 56 luminaria para techos altos suspendidas del techo y al menos 30 estaciones de trabajo ubicadas en el piso. En este caso, cada dispositivo eléctrico 502 incluye un dispositivo sensor 565, sustancialmente similar a los dispositivos sensores 165 analizados anteriormente. También hay un objeto 560 mostrado en la Figura 5B que tiene forma de carro. El objeto 560 en este caso es una persona que incluye un dispositivo de comunicación 590 (por ejemplo, una insignia de empleado) que es capaz de comunicarse con los dispositivos sensores 565.
La Figura 17A y la Figura 17B muestran una vista lateral y superior, respectivamente, de un sistema 600a en el que un objeto 660 (que incluye su dispositivo de comunicación correspondiente 690) se ubica en el volumen de espacio 699 de acuerdo con ciertos ejemplos. Con referencia a la Figura 4B y la Figura 5B, la Figura 14A a la Figura 17B, también ubicadas en el volumen de espacio 699 de la Figura 17A y la Figura 17B son tres luminarias 602 (específicamente, el luminaria 602-1, el luminaria 602-2 y el luminaria 602-3), donde las luminarias 602 son tipos de dispositivos eléctricos 102 de la Figura 14A. Como se analizó anteriormente, el volumen de espacio 699 puede ser de cualquier tamaño y/o en cualquier ubicación. Por ejemplo, el volumen de espacio 699 puede ser una o más habitaciones en un edificio de oficinas.
Como se muestra en la Figura 17A y la Figura 17B, todas las luminarias 602 pueden ubicarse en el volumen de espacio 699. Alternativamente, una o más de las luminarias 602 pueden ubicarse fuera del volumen de espacio 699, siempre que las señales de comunicación 195 enviadas por el transceptor (por ejemplo, el transceptor 124) de la luminaria 602 sean recibidas por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660, y siempre que las señales de comunicación enviadas por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 sean recibidas por el transceptor de la luminaria 602 correspondiente, según corresponda.
Cada uno de las luminarias 602 puede incluir uno o más dispositivos sensores 665. En este ejemplo, el luminaria 602 1 incluye el dispositivo sensor 665-1, el luminaria 602-2 incluye el dispositivo sensor 665-2 y el luminaria 602-3 incluye el dispositivo sensor 665-3. Dichos dispositivos sensores 665 pueden incluir uno o más componentes. Por ejemplo, cada uno de los dispositivos sensores 665 de las luminarias 602 de la Figura 17A y la Figura 17B puede incluir un transceptor habilitado para Zigbee, un receptor habilitado para BLE, un sensor PIR y un receptor IR activo. En tal caso, el receptor habilitado para BLE del dispositivo sensor 665, ya sea solo o junto con el controlador (por ejemplo, el controlador 104) de la luminaria 602, puede determinar la intensidad de la señal de las señales de comunicación 195 (por ejemplo, señales de RF) recibidas del dispositivo de comunicación 690 del objeto 660.
Si los dispositivos sensores 665 de las luminarias 602 se usan para comunicarse con el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660, entonces son los dispositivos sensores 665 los que tienen los intervalos de difusión 782. En tal caso, el dispositivo sensor 665-1 del luminaria 602-1 tiene un intervalo de difusión 782-1 dentro del cual el dispositivo sensor 665-1 difunde señales de comunicación (por ejemplo, señales de RF). De manera similar, el dispositivo sensor 665-2 del luminaria 602-2 tiene un intervalo de difusión 782-2 dentro del cual el dispositivo sensor 665-2 difunde señales, y el dispositivo sensor 665-3 del luminaria 602-3 tiene un intervalo de difusión 782-3 dentro del cual el dispositivo sensor 665-3 difunde señales.
La Figura 18 muestra el sistema 700a de la Figura 17A y la Figura 17B cuando una señal de RF 795 se envía por uno de las luminarias 602 de acuerdo con ciertos ejemplos. Con referencia a la Figura 14A a la Figura 18, el luminaria 602 1 difunde una señal de RF 795. Cada luminaria 602 tiene un intervalo de difusión 782. En este caso, el luminaria 602 1 tiene un intervalo de difusión 782-1, el luminaria 602-2 tiene un intervalo de difusión 782-2 y el luminaria 602-3 tiene un intervalo de difusión 782-3. Dado que el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 se ubica dentro del intervalo de difusión 782-1 para la luminaria 602-1, el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 recibe la señal de comunicación 795.
En el caso de que los dispositivos sensores 665 se usen para comunicarse con el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660, el dispositivo sensor 665-1 puede tener un intervalo de difusión 782-1. En tal caso, el dispositivo sensor 665-1 puede enviar (por ejemplo, difusión) la señal de comunicación 795 al volumen de espacio 699, y el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 recibe la señal de comunicación 795 porque el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 está dentro del intervalo de difusión 782-1. La señal de comunicación 795 puede enviarse, como ejemplo, mediante el uso de BLE.
La Figura 19 muestra el sistema 800a de la Figura 17A a la Figura 17B cuando se envía otra señal de comunicación 895 por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 de acuerdo con ciertos ejemplos. Con referencia a la Figura 14A a la Figura 19, la señal de comunicación 895 enviada por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 puede ser en respuesta a la señal de comunicación 795 enviada por la luminaria 602-1, como se muestra en la Figura 18. Alternativamente, el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 puede enviar la señal de comunicación 895 independientemente de cualquier otro componente (por ejemplo, una luminaria 602) o factor. Como se analizó anteriormente, la señal de comunicación 895 difundida por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 puede incluir el UUID del objeto 660 (o porción del mismo) así como también otro código, tal como, por ejemplo, la información de identificación de la luminaria 602-1 que envió la señal de comunicación 795. Al poder identificar el objeto 660, el controlador de las luminarias 602 puede determinar que el objeto 660 es una persona, lo que establece de esta manera la ocupación.
El dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 tiene un intervalo de difusión 882, y las tres luminarias 602 se ubican dentro del intervalo de difusión 882 del dispositivo de comunicación 690 del objeto 660. Como resultado, como se muestra en la Figura 19, las tres luminarias 602 reciben la señal de comunicación 895 difundida por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660. Cuando cada luminaria 602 recibe la señal de comunicación 895 difundida por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660, ese luminaria 602 puede medir la intensidad de la señal (por ejemplo, el valor de RSSI) de la señal de comunicación 895, por ejemplo, para establecer la ubicación del objeto 660 en el volumen de espacio 699.
Como se analizó anteriormente, en el caso de que los dispositivos sensores 665 se usen para comunicarse con el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660, el dispositivo sensor 665-1, el dispositivo sensor 665-2 y el dispositivo sensor 665-3 pueden recibir cada uno la señal de comunicación 895 emitida por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 porque el dispositivo sensor 665-1, el dispositivo sensor 665-2 y el dispositivo sensor 665-3 están todos dentro del intervalo de difusión 882 del dispositivo de comunicación 690 del objeto 660. La señal de comunicación 895 puede enviarse, como ejemplo, mediante el uso de BLE.
La Figura 20A y la Figura 20B muestran una vista superior y una vista lateral, respectivamente, de parte de un sistema 900a usado para detectar la ocupación en un volumen de espacio 999 de acuerdo con ciertos ejemplos. Con referencia a las figuras relacionadas, la parte del sistema 900a de la Figura 20A y la Figura 20B tiene un dispositivo eléctrico único 902 (por ejemplo, una luminaria montado en un techo 961) y un objeto único 960 en un volumen de espacio 999. El dispositivo eléctrico 902 es parte de una red integrada más grande de dispositivos eléctricos, tal como lo que se muestra y describe anteriormente con respecto a la Figura 14A, Figura 16, Figura 4B y Figura 5B. En este caso, el dispositivo eléctrico 902 incluye un dispositivo sensor integrado 965 que tiene (o comparte con el controlador del dispositivo eléctrico 902) un transceptor habilitado para Zigbee, un receptor habilitado para BLE y un receptor IR activo.
El dispositivo sensor 965 también puede incluir un sensor PIR. En ejemplos alternativos, el dispositivo sensor 965 puede ser un dispositivo independiente.
El procedimiento usado para establecer la ocupación por el objeto 960 en este caso reduce el tráfico de comunicaciones en los enlaces de comunicación (por ejemplo, los enlaces de comunicación 105) entre el dispositivo sensor integrado 965 y un WAC (no se muestra en la Figura 20A y Figura 20B, pero sustancialmente similar al WAC 185 analizado anteriormente) y/o entre otros componentes en el sistema 900a. El sensor PIR del dispositivo sensor integrado 965 (o cualquier otro sensor incluido con el dispositivo sensor 965) puede tener cualquiera de varias configuraciones. Por ejemplo, en este caso, el sensor PIR del dispositivo sensor 965 tiene un intervalo de detección 972, que es algo similar a los intervalos de difusión 682 analizados anteriormente en que el intervalo de detección 972 define el intervalo dentro del volumen de espacio 999 en el que el sensor PIR puede medir señales infrarrojas pasivas.
Un procedimiento para rastrear que es computacionalmente ligero y también de menor impacto para la red ZigBee (u otro tipo de red de comunicación) entre el dispositivo sensor 965 y un WAC (por ejemplo, WAC 185) es empujar tanto de la computación de ubicación tan lejos (hacia el dispositivo sensor 965) del sistema 900a como sea posible. Por ejemplo, como en este caso, el dispositivo sensor integrado 965 puede determinar si el objeto 960 ocupa o no un espacio dentro de una proximidad determinada al dispositivo sensor 965. En tal caso, el dispositivo sensor 965 necesita enviar un mensaje de estado con más frecuencia al WAC indicando que el dispositivo sensor 965 detecta la ocupación del objeto 960. Esta área de proximidad se denomina zona de ocupación de RTLS 971.
La zona de ocupación RTLS 971 se ubica dentro del intervalo de detección 972 del sensor PIR del dispositivo sensor 965. A diferencia del intervalo de detección 972 del sensor PIR, la zona de ocupación RTLS 971 está diseñada para ser más pequeña y solo se superpone mínimamente con una zona de ocupación RTLS correspondiente de un sensor PIR de un sensor vecino (no se muestra en la Figura 20A y Figura 20B). La zona de ocupación de RTLS 971 se actualiza a una velocidad rápida y generalmente detecta un movimiento muy reciente dentro de un área física restringida muy cerca de la proximidad al sensor PIR del dispositivo sensor 965.
Si el objeto 960 está dentro de la zona de ocupación RTLS 971 así como también del intervalo de detección 972, entonces los ejemplos pueden aumentar la velocidad de informes del módulo sensor 965 con respecto a la ocupación del volumen de espacio 999 por el objeto 960. Alternativamente, si el objeto 960 no está dentro de la zona de ocupación RTLS 971, sino que está solo dentro del intervalo de detección 972, entonces los ejemplos pueden disminuir o mantener la velocidad de informes del módulo sensor 965 con respecto a la ocupación del volumen de espacio 999 por el objeto 960.
Efectivamente, un dispositivo sensor 965 que no ha detectado el objeto 960 (por ejemplo, ocupación) durante algún período de tiempo puede dirigirse a disminuir su tasa de informes con respecto a la ocupación. Debe mantenerse algún nivel de "latido" para objetos estacionarios 960. El procedimiento descrito anteriormente puede ser útil para objetos 960 que se mueven dentro del volumen de espacio 999. El resultado es un sistema zonal que se basa en que los dispositivos sensores 965 informan si un objeto 960 está o no dentro de una determinada zona en el volumen de espacio 999, en lugar de un sistema que tiene todos los dispositivos sensores 965 que informan constantemente, lo que requiere que se procesen grandes cantidades de datos más arriba en la red (por ejemplo, por un WAC, por el administrador de red).
En algunos casos, la información de ocupación puede usarse en la capa de aplicación (por ejemplo, por los dispositivos sensores 965) para no permitir el informe de objetos en movimiento 960 en volúmenes de espacio 999 (o porciones de estos) que no están ocupados. En ejemplos alternativos, los datos de ocupación, generados por los dispositivos sensores 965, pueden ser recopilados por los WAC, que pueden enviar subsecuentemente los datos de ocupación continuamente al gestor de red. En tal caso, dado que tales mensajes pueden tener una marca de tiempo, el bit indicador de ocupación de esos mensajes transmitiría si se ha detectado ocupación dentro de algún período de tiempo (por ejemplo, dentro de los últimos 5 segundos).
La Figura 21A muestra otro sistema 1000a en el que la ocupación se detecta en un volumen de espacio 1099 de acuerdo con ciertos ejemplos. Con referencia a la Figura 14A, Figura 4B, Figura 5B, Figura 15 a la Figura 19, Figura 20A, Figura 20B, Figura 21A, el volumen de espacio 1099 de la Figura 21A tiene dispuestos en el mismo tres dispositivos sensores 1065 (específicamente, el dispositivo sensor 1065-1, el dispositivo sensor 1065-2 y el dispositivo sensor 1065-3), donde cada dispositivo sensor incluye un sensor PIR. Como se analizó anteriormente, el volumen de espacio 1099 puede ser de cualquier tamaño y/o en cualquier ubicación. Por ejemplo, el volumen de espacio 1099 puede ser una habitación en un museo.
En este caso, los dispositivos sensores 1065 se integran (por ejemplo, tienen la funcionalidad de un controlador 104), y por lo tanto los dispositivos sensores 1065 son tipos de dispositivos eléctricos (por ejemplo, dispositivo eléctrico 102) en este ejemplo. El sensor PIR de cada dispositivo sensor 1065 tiene un intervalo de detección 1072, como con los intervalos de detección analizados anteriormente con respecto a la Figura 20A y la Figura 20B. El intervalo de detección 1072 define el intervalo dentro del volumen de espacio 1099 en el que el sensor PIR puede medir señales infrarrojas pasivas que pueden emitirse desde el objeto 1060. El dispositivo sensor 1065-1 tiene un intervalo de detección 1072-1, el dispositivo sensor 1065-2 tiene un intervalo de detección 1072-2 y el dispositivo sensor 1065-3 tiene un intervalo de detección 1072-3.
En este caso, el objeto 1060 se ubica en el volumen de espacio 1099 dentro del intervalo de detección 1072-1 del dispositivo sensor 1065-1, pero fuera del intervalo de detección 1072-2 del dispositivo sensor 1065-2 y fuera del intervalo de detección 1072-3 del dispositivo sensor 1065-3. En este caso, para detectar la ocupación por el objeto 1060, el sensor PIR del dispositivo de detección 1065-1 detecta la radiación infrarroja emitida por el objeto 1065, donde la radiación infrarroja puede considerarse un tipo de señal de comunicación 1095. La detección de radiación infrarroja por el sensor PIR del dispositivo de detección 1065-1 indica que hay ocupación dentro del intervalo de detección 1072 1, pero sin información adicional, la identificación y la ubicación específica del objeto 1060 no pueden obtenerse mediante el dispositivo sensor 1065-1.
En este caso, el dispositivo de detección 1065-1 informa ocupación en el volumen de espacio 1099, mientras que el dispositivo de detección 1065-2 y el dispositivo de detección 1065-3 no informan ocupación en el volumen de espacio 1099. Los ejemplos pueden funcionar de varias maneras. Por ejemplo, el controlador de cada dispositivo de detección 1065 puede saber si aumentar, mantener o disminuir su informe de ocupación al siguiente componente más alto (por ejemplo, un WAC 185, el gestor de red 180) en el sistema 1000a. Como otro ejemplo, el controlador de cada dispositivo de detección 1065 puede recibir instrucciones del siguiente componente más alto en el sistema 1000a sobre si aumentar, mantener o disminuir su informe de ocupación.
La Figura 22A muestra otro sistema 1100a más en el que la ocupación se detecta en un volumen de espacio 1199 de acuerdo con ciertos ejemplos. Con referencia a la Figura 14A a la Figura 22A, el volumen de espacio 1199 de la Figura 22A tiene dispuesto en él un dispositivo sensor 1165, que es un sensor ultrasónico. Como se analizó anteriormente, el volumen de espacio 1199 puede ser de cualquier tamaño y/o en cualquier ubicación. Por ejemplo, el volumen de espacio 1199 puede ser un piso de producción en una fábrica.
En este caso, el dispositivo sensor 1165 se integra (por ejemplo, incluye la funcionalidad de un controlador 104), y por lo tanto el dispositivo sensor 1165 es un tipo de dispositivos eléctricos (por ejemplo, el dispositivo eléctrico 102) en este ejemplo. El sensor ultrasónico del dispositivo sensor 1165 tiene un intervalo de detección 1172, como con los intervalos de detección analizados anteriormente. El intervalo de detección 1172 define el intervalo dentro del volumen de espacio 1199 en el que el sensor ultrasónico puede emitir ondas sonoras ultrasónicas (un tipo de señal de comunicación 1095-1) y subsecuentemente recibir después de rebotar del objeto 1160. Al medir la velocidad de la onda de sonido ultrasónica de retorno (un tipo de señal de comunicación 1095-2), el dispositivo sensor 1165 puede detectar la ocupación por el objeto 1160 en el volumen de espacio.
Si bien la medición de la velocidad de la onda de sonido ultrasónica de retorno 1095-2 puede indicar que hay ocupación dentro del intervalo de detección 1072-1, sin información adicional, la identificación y la ubicación específica del objeto 1160 en el volumen de espacio 1199 no pueden obtenerse mediante el dispositivo sensor 1165. Como se analizó anteriormente, la tasa de notificación de ocupación por el dispositivo sensor 1165 puede aumentarse porque la ocupación se detecta actualmente por el módulo sensor 1165.
La Figura 23A muestra un diagrama de un módulo sensor integrado 1265 de acuerdo con ciertos ejemplos. El módulo sensor integrado 1265 de la Figura 23A puede incluir uno o más de varios componentes. Tales componentes pueden incluir, pero no se limitan a, un controlador 1204 (que puede incluir, por ejemplo, un motor de control 1206, un módulo de comunicación 1208, un temporizador 1210, un módulo de energía 1212, un repositorio de almacenamiento 1230, un procesador de hardware 1220, una memoria 1222, uno o más transceptores 1224, una interfaz de aplicación 1226 y, opcionalmente, un módulo de seguridad 1228) y uno o más sensores 1239. Los componentes mostrados en la Figura 23A no son exhaustivos y, en algunos ejemplos, uno o más de los componentes mostrados en la Figura 23A pueden no incluirse en un dispositivo sensor integrado de ejemplo 1265. Cualquier componente del dispositivo sensor integrado de ejemplo 1265 puede ser discreto, combinado con uno o más componentes del dispositivo sensor integrado 1265, y/o compartido con el controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1 asociado con el dispositivo sensor integrado 1265.
El controlador 1204, el motor de control 1206, el módulo de comunicación 1208, el temporizador 1210, el módulo de potencia 1212, el repositorio de almacenamiento 1230 (que puede incluir protocolos 1231, algoritmos 1232 y datos de objetos 1234), el procesador de hardware 1220, la memoria 1222, el uno o más transceptores 1224, la interfaz de aplicación 1226 y el módulo de seguridad 1228 pueden ser sustancialmente los mismos que los componentes correspondientes del controlador 104 analizados anteriormente con respecto a la Figura 14A. En el caso del módulo de potencia 1212 del dispositivo sensor integrado 1265, el módulo de potencia 1212 puede ser sustancialmente el mismo que, al menos en parte, el módulo de potencia 112 y/o el suministro de energía 140 del dispositivo eléctrico 102-1. Cada uno del uno o más sensores 1239 del dispositivo sensor integrado 1265 son los componentes que miden realmente uno o más parámetros. Un ejemplo de un sensor 1239 es un sensor PIR. Cada componente del dispositivo sensor integrado 1265 puede disponerse dentro, sobre o fuera de una carcasa 1238 del dispositivo sensor integrado 1265.
La Figura 24 muestra un sistema de múltiples dispositivos eléctricos usados para ubicar un objeto en un volumen de espacio 1399 de acuerdo con ciertos ejemplos. Específicamente, la Figura 24 muestra un sistema 1300a que incluye varios dispositivos eléctricos interconectados 1302. Con referencia a las Figuras 14A a 13, el sistema 1300a de la Figura 24 incluye doce dispositivos eléctricos 1302, donde cada dispositivo eléctrico 1302 de la Figura 24 es un tipo de luminaria, tal como la luminaria (dispositivo eléctrico 302) de la Figura 16. Específicamente, el sistema 1300a incluye el luminaria 1302-1, el luminaria 1302-2, el luminaria 1302-3, el luminaria 1302-4, el luminaria 1302-5, el luminaria 1302-6, el luminaria 1302-7, el luminaria 1302-8, el luminaria 1302-9, el luminaria 1302-10, el luminaria 1302-11 y el luminaria 1302-12. En este caso, el luminaria 1302-4 es una luz de salida, y las otras 11 luminarias de la Figura 24 son luces de luminaria lineal empotrada.
Cada dispositivo eléctrico 1302 en el sistema 1300a de la Figura 24 incluye un dispositivo sensor 165 que detecta la ocupación. Específicamente, en este ejemplo, el luminaria 1302-1 incluye un controlador 1304-1 y un dispositivo sensor 1365-1. La luminaria 1302-2 incluye un controlador 1304-2 y un dispositivo sensor 1365-2. El luminaria 1302 3 incluye un controlador 1304-3 y un dispositivo sensor 1365-3. La luminaria 1302-4 incluye un controlador 1304-4 y un dispositivo sensor 1365-4. El luminaria 1302-5 incluye un controlador 1304-5 y un dispositivo sensor 1365-5. El luminaria 1302-6 incluye un controlador 1304-6 y un dispositivo sensor 1365-6. El luminaria 1302-7 incluye un controlador 1304-7 y un dispositivo sensor 165-7. El luminaria 1302-8 incluye un controlador 1304-8 y un dispositivo sensor 1365-8. El luminaria 1302-9 incluye un controlador 1304-9 y un dispositivo sensor 1365-9. El luminaria 1302 10 incluye un controlador 1304-10 y un dispositivo sensor 1365-10. El luminaria 1302-11 incluye un controlador 1304 11 y un dispositivo sensor 1365-11. El luminaria 1302-12 incluye un controlador 1304-12 y un dispositivo sensor 1365 12.
Cada dispositivo eléctrico 1302 incluye su propio controlador 1304, y cada dispositivo eléctrico 1302 incluye un dispositivo sensor 1365. En ejemplos alternativos, un dispositivo sensor 1365 puede ser un sensor integrado que incluye su propio controlador (por ejemplo, el controlador 1304). Cada controlador 1304 incluye un transceptor que usa un enlace de comunicación inalámbrico 1305. El sensor de cada dispositivo sensor 1365 tiene un intervalo 1385 (por ejemplo, 10 metros) que define un volumen máximo dentro del volumen de espacio 1399 en el que el sensor puede detectar la ocupación dentro del volumen de espacio. Cada intervalo 1385 es una porción del volumen de espacio 1399. Específicamente, el sensor del dispositivo sensor 1365-1 tiene un intervalo 1385-1, el sensor del dispositivo sensor 1365-2 tiene un intervalo 1385-2, el sensor del dispositivo sensor 1365-3 tiene un intervalo 1385-3, el sensor del dispositivo sensor 1365-4 tiene un intervalo 1385-4, el sensor del dispositivo sensor 1365-5 tiene un intervalo 1385-5, el sensor del dispositivo sensor 1365-6 tiene un intervalo 1385-6, el sensor del dispositivo sensor 1365-7 tiene un intervalo 1385-7, el sensor del dispositivo sensor 1365-8 tiene un intervalo 1385-8, el sensor del dispositivo sensor 1365-9 tiene un intervalo 1385-9, el sensor del dispositivo sensor 1365-10 tiene un intervalo 1385 10, el sensor del dispositivo sensor 1365-11 tiene un intervalo 1385-11 y el sensor del dispositivo sensor 1365-12 tiene un intervalo 1385-12. Un dispositivo sensor 1365 puede comunicarse con un controlador 1304 de un dispositivo eléctrico asociado 1302, y el controlador 1304 de ese dispositivo eléctrico 1302 puede comunicarse con un controlador 1304 de otro dispositivo eléctrico 1302 y/o un WAC (no se muestra en la Figura 24) y/o un gestor de red (no se muestra en la Figura 24).
En este ejemplo, el intervalo 1385-1 se interseca con el intervalo 1385-2, que se interseca con el intervalo 1385-3, que se interseca con el intervalo 1385-4, que se interseca con el intervalo 1385-5, que se interseca con el intervalo 1385 6, que se interseca con el intervalo 1385-7, que se interseca con el intervalo 1385-8, que se interseca con el intervalo 1385-9, que se interseca con el intervalo 1385-10, que se interseca con el intervalo 1385-11, que se interseca con el intervalo 1385-12. Como se muestra en la Figura 24, hay un ligero solapamiento entre los intervalos adyacentes 1385 para proporcionar cobertura para sustancialmente todo el volumen de espacio 1399.
Los dispositivos eléctricos 1302 (que incluyen los dispositivos sensores asociados 13650 del sistema 1300a de la Figura 24) se ubican dentro de un volumen de espacio 1399. Un volumen de espacio 1399 puede ser cualquier espacio interior y/o exterior en el que uno o más dispositivos eléctricos del sistema 1300a pueden ubicarse. En este caso, el volumen de espacio 1399 es parte de un espacio de oficina que está definido por las paredes exteriores 1396 que forman el perímetro exterior del volumen de espacio 1399. El volumen de espacio 1399 en este caso se divide en varias áreas. Por ejemplo, una pared 1391 y una puerta 1392 separan un pasillo (en el que se ubican la luminaria 1302-1, la luminaria 1302-2 y la luminaria 1302-3) de un espacio de trabajo (en el que se ubican el resto de los artefactos de iluminación 1302). Una pequeña oficina, definida por la pared 1394 y la puerta 1395, y en la que se ubica la luminaria 1302-12, subdivide el espacio de trabajo dentro del volumen de espacio 1399. La luminaria 1302-4, la señal de salida, se ubica sobre la puerta 1392 dentro del espacio de trabajo. Un número de paredes de cubículo 1393 se ubican dentro del espacio de trabajo. Los enlaces de comunicación 1305, como en este caso mediante el uso de ondas de radiofrecuencia, pueden ser capaces de tener un intervalo (no se muestra) que se extiende más allá de una pared, puerta u otro límite dentro del volumen de espacio 1399.
El sistema 1300a también incluye un objeto 1360 (en este caso, un ser humano). El objeto 1360 se ubica en el volumen de espacio 1399, y más específicamente en la oficina pequeña dentro del espacio de trabajo dentro del intervalo 1385 12 del dispositivo sensor 1365-12. En dependencia de la tecnología (por ejemplo, PIR, onda ultrasónica) del sensor del dispositivo sensor 1365-12, el sensor del dispositivo sensor 1365-12 puede detectar la ocupación de esa porción del volumen de espacio 1399 por el objeto 1360. Por el contrario, dado que el objeto 1360 no se ubica dentro del intervalo 1385 de los sensores de ninguno de los otros dispositivos sensores 1365 (específicamente, el dispositivo sensor 1365-1 a través del dispositivo sensor 1365-11), ninguno de estos otros dispositivos sensores 1365 puede detectar la ocupación del volumen de espacio por el objeto 1360.
Dado que el objeto 1360 es el único en el volumen de espacio en el momento capturado por la Figura 24, el dispositivo sensor 1365-1 a través del dispositivo sensor 1365-11 no informan ocupación, y el dispositivo sensor 1365-12 informa ocupación en el volumen de espacio 1399 por el objeto 1360. Como resultado, para utilizar mejor el ancho de banda limitado de los enlaces de comunicación 1305 en el sistema, un controlador (por ejemplo, el controlador 1304-12, un WAC (por ejemplo, WAC 185) que se comunica con todos los controladores 1304 de la Figura 24, un gestor de red (por ejemplo, el gestor de red 180 que se comunica con todos los controladores 1304 de la Figura 24) puede gestionar la velocidad de informes de cada controlador 1304 en base a la detección de ocupación en el volumen de espacio 1399 por un dispositivo sensor asociado 1365 de acuerdo con ejemplos.
Por ejemplo, dado que el sensor del dispositivo sensor 1365-12 detecta la ocupación, un controlador puede ordenar al dispositivo sensor 1365-12 que tome mediciones de ocupación con mayor frecuencia (por ejemplo, de cada 5 segundos a cada segundo) y/o puede ordenar al controlador 1304 asociado con el dispositivo sensor 1365-12 que envíe señales de comunicación al controlador con mayor frecuencia. Al mismo tiempo, debido a que el sensor del dispositivo sensor 1365-1 a través del dispositivo sensor 1365-11 no detecta la ocupación, el mismo controlador (o un controlador diferente) puede mantener la velocidad de medición por el sensor del dispositivo sensor 1365-1 a través del dispositivo sensor 1365-11 y/o el informe de ocupación por los controladores asociados 1304 los mismos.
Alternativamente, si el sensor del dispositivo sensor 1365-1 a través del dispositivo sensor 1365-11 no ha detectado ocupación durante algún tiempo (por ejemplo, 30 minutos, 2 horas), entonces uno o más controladores pueden ralentizar la velocidad de medición del sensor del dispositivo sensor 1365-1 a través del dispositivo sensor 1365-11 (por ejemplo, de cada 5 minutos a cada 10 minutos) y/o la velocidad de notificación de ocupación por los controladores asociados 1304.
En uno o más ejemplos, las redes de comunicación para sistemas usados para ubicar objetos en tiempo real (RTLS) pueden gestionarse de manera que el ancho de banda no se use innecesariamente, lo que ayuda a garantizar que la información importante continúe comunicándose mientras que la información menos importante o no importante se envíe a frecuencias más bajas. Las realizaciones ilustrativas pueden gestionar las comunicaciones dentro de un sistema en base a la ocupación. Si se detecta ocupación, la frecuencia de las comunicaciones con respecto a dicha ocupación puede aumentarse. Si no se detecta la ocupación, la frecuencia de las comunicaciones con respecto a dicha ocupación puede mantenerse o incluso disminuirse. El uso de ejemplos descritos en la presente memoria puede mejorar la comunicación, la seguridad, el mantenimiento, los costos y la eficiencia operativa.
De acuerdo con este segundo aspecto, se describen las siguientes realizaciones:
Realización 1: Un sistema para gestionar las comunicaciones dentro de un sistema de ubicación en tiempo real (RTLS), el sistema que comprende:
un primer objeto móvil dispuesto en una primera porción de una pluralidad de porciones de un volumen de espacio;
una pluralidad de dispositivos sensores configurados para detectar la ocupación en el volumen de espacio, en el que cada dispositivo sensor se configura para detectar la ocupación en una de la pluralidad de porciones del volumen de espacio; y
un controlador en comunicación con la pluralidad de dispositivos sensores, en el que el controlador:
recibe una pluralidad de primeras comunicaciones en un primer momento de la pluralidad de dispositivos sensores, en el que la pluralidad de primeras comunicaciones informa si se detecta ocupación en la pluralidad de porciones del volumen de espacio;
determina, en base a la pluralidad de primeras comunicaciones, que un primer dispositivo sensor detecta la ocupación del primer objeto móvil en la primera porción del volumen de espacio y que el resto de la pluralidad de dispositivos sensores no detecta la ocupación por el primer objeto móvil;
envía, en respuesta a la pluralidad de primeras comunicaciones, una segunda comunicación al primer dispositivo sensor para aumentar una velocidad de notificación de ocupación en la primera porción del volumen de espacio de una primera velocidad a una segunda velocidad.
Realización 2: El sistema de la realización 1, en el que el controlador además:
determina, en base a la pluralidad de primeras comunicaciones, que al menos un dispositivo sensor de la pluralidad de dispositivos sensores no ha detectado la ocupación en un primer umbral de período de tiempo; y envía, en respuesta a la pluralidad de primeras comunicaciones, una tercera comunicación al menos a un dispositivo sensor para disminuir la velocidad de notificación de la ocupación en el volumen de espacio de la primera velocidad a una tercera velocidad.
Realización 3: El sistema de la realización 1, en el que el primer dispositivo sensor comprende un sensor infrarrojo pasivo.
Realización 4: El sistema de la realización 1, en el que el primer dispositivo sensor comprende un emisor y detector de ondas sonoras ultrasónicas.
Realización 5: El sistema de la realización 1, en el que el primer dispositivo sensor comprende una cámara que captura múltiples imágenes de la primera porción del volumen de espacio.
Realización 6: El sistema de la realización 1, en el que el primer objeto es un ser humano.
Realización 7: El sistema de la realización 1, en el que el primer objeto comprende un dispositivo de comunicación que se comunica con el primer sensor para identificar el objeto.
Realización 8: El sistema de la realización 1, en el que el controlador es parte del primer dispositivo sensor.
Tercer aspecto: Optimización de la frecuencia para señales de comunicación de un sistema de ubicación en tiempo real
La Figura 14B muestra un diagrama de un sistema 100b que incluye múltiples dispositivos eléctricos 102 y uno o más objetos 160 en un volumen de espacio 199 de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas. El sistema 100 también puede incluir un usuario 150, un gestor de red 180 y uno o más controladores de acceso inalámbrico 185 (WAC 185). Cada dispositivo eléctrico 102 (por ejemplo, el dispositivo eléctrico 102-1) puede incluir un controlador 104, uno o más dispositivos sensores 165, una o más antenas opcionales 175, un interruptor opcional 145, un suministro de energía 140 y un número de componentes de dispositivos eléctricos 142. El controlador 104 puede incluir uno o más de varios componentes. Tales componentes pueden incluir, pero no se limitan a, un motor de control 106, un optimizador de frecuencia 107, un módulo de comunicación 108, un temporizador 110, un módulo de energía 112, un repositorio de almacenamiento 130, un procesador de hardware 120, una memoria 122, un transceptor 124, una interfaz de aplicación 126 y, opcionalmente, un módulo de seguridad 128.
Los componentes mostrados en la Figura 14B no son exhaustivos, y en algunas realizaciones, uno o más de los componentes mostrados en la Figura 14B pueden no incluirse en un dispositivo eléctrico de ejemplo 102. Cualquier componente del dispositivo eléctrico de ejemplo 102 puede ser discreto o combinarse con uno o más componentes del dispositivo eléctrico 102. Por ejemplo, cada dispositivo eléctrico 102 en el sistema 100b puede tener su propio controlador 104. Alternativamente, un controlador 104 puede usarse para controlar múltiples dispositivos eléctricos 102 en el sistema. Como otra alternativa más, puede integrarse un dispositivo sensor 165, lo que significa que el dispositivo sensor 165 incluye su propio controlador, como se analiza más abajo. Un dispositivo eléctrico 102 es cualquier dispositivo que usa electricidad, al menos en parte, para funcionar. Una lista de algunos dispositivos eléctricos 102 potenciales se describe anteriormente.
Un usuario 150 puede ser cualquier persona que interactúe con un dispositivo eléctrico 102 y/u objeto 160 en el volumen de espacio 199. Específicamente, un usuario 150 puede programar, operar, instalar, mantener y/o interactuar con uno o más componentes (por ejemplo, un controlador, un gestor de red) asociado con el sistema 100 mediante el uso de realizaciones ilustrativas. Los ejemplos de un usuario 150 pueden incluir, pero no se limitan a, un empleado, un ingeniero, un electricista, un técnico, un operador, un consultor, un contratista, un activo, un administrador de red y un representante del fabricante.
El usuario 150 puede usar un sistema de usuario 155, que puede incluir una pantalla (por ejemplo, una GUI). El usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155) interactúa con (por ejemplo, envía datos a, recibe datos de) el controlador 104 de un dispositivo eléctrico 102 a través de la interfaz de aplicación 126 (descrita más abajo). El usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155) también puede interactuar con un gestor de red 180, los WAC opcionales 185, los dispositivos sensores 165 y/o uno o más de los objetos 160. La interacción (que incluye la transmisión de señales de RF 195) entre el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155) y el dispositivo eléctrico 102, el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165, los WAC opcionales 185 y los objetos 160 puede facilitarse mediante el uso de enlaces de comunicación 105. (Como se define en la presente memoria, el dispositivo eléctrico 102-1 y los otros dispositivos eléctricos 102-N pueden denominarse colectivamente dispositivos eléctricos 102.)
Cada enlace de comunicación 105 puede incluir tecnología cableada (por ejemplo, cables eléctricos de clase 1, cables eléctricos de clase 2, conectores eléctricos) y/o inalámbrica (por ejemplo, Wi-Fi, comunicación por luz visible, redes celulares, Bluetooth, Bluetooth de baja energía (BLE), Zigbee, WirelessHART, ISA100, portador de línea de energía, RS485, DALI). Por ejemplo, un enlace de comunicación 105 puede ser (o incluir) uno o más conductores eléctricos que se acoplan a la carcasa 103 de un dispositivo eléctrico 102 y al gestor de red 180.
Los enlaces de comunicación 105 pueden transmitir señales (por ejemplo, señales de potencia, señales de RF 195, señales de control, datos) entre los dispositivos eléctricos 102, el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), los dispositivos sensores 165, los objetos 160, los WAC opcionales 185, y/o el gestor de red 180. Por ejemplo, los dispositivos eléctricos 102 del sistema 100 pueden interactuar con el uno o más objetos 160 mediante la transmisión de señales de RF 195 a través de uno o más enlaces de comunicación 105, como se analiza más abajo. Las señales transmitidas a través de los enlaces de comunicación 105 están formadas por bits de datos. Las señales de RF 195 pueden transmitirse mediante el uso de cualquiera de varias tecnologías de radio, tales como BLE y Bluetooth.
El gestor de red 180 es un dispositivo o componente que controla todo o una porción del sistema 100 que incluye el controlador 104 de al menos uno de los dispositivos eléctricos 102 y los WAC 185. El gestor de red 180 puede ser sustancialmente similar a, al menos en parte, el controlador 104 y/o un WAC 185. Alternativamente, el gestor de red 180 puede incluir una o más de un número de características además de, o alteradas de, las características del controlador 104 y/o un WAC 185, ambas descritas más abajo. Puede haber más de un gestor de red 180 y/o una o más porciones de un gestor de red 180.
En algunos casos, un gestor de red 180 puede denominarse gestor de información o motor RTLS. En tal caso, el gestor de red 180 recibe datos de los WAC 185 y procesa estos datos (por ejemplo, mediante el uso de algoritmos 133 y/o protocolos 132) para determinar la ubicación de uno o más objetos 160 en tiempo real. Si los WAC 185 son opcionales, entonces el gestor de red 180 puede comunicarse directamente con los dispositivos eléctricos 102 y/o los dispositivos sensores 165. El gestor de red 180 puede ubicarse en el volumen de espacio 199 o de forma remota en el volumen de espacio 199. El gestor de red 180 puede usar las diversas comunicaciones recibidas de los WAC 185 (o, alternativamente, los dispositivos eléctricos 102 y/o los dispositivos sensores 165) para ubicar un objeto 160 en dos dimensiones o en tres dimensiones dentro del volumen de espacio 199.
Cada WAC 185 opcional (a veces llamado más simplemente controlador de acceso, como un término genérico y/o cuando se involucran enlaces de comunicación cableados 105) realiza varias funciones diferentes. Por ejemplo, un WAC 185 puede ayudar a comunicarse y controlar el controlador 104 de uno o más dispositivos eléctricos 102 y/o uno o más dispositivos sensores 165 para ayudar a controlar el funcionamiento de esos dispositivos eléctricos 102. Para las aplicaciones RTLS, el WAC 185 puede ser responsable de emparejarse con los dispositivos sensores habilitados para Zigbee 165, proporcionar datos de configuración a los dispositivos sensores 165, sincronizar el tiempo de esos dispositivos sensores 165, admitir el microprograma de esos dispositivos sensores 165, actualizar esos dispositivos sensores 165, recibir datos de ubicación/telemetría (por ejemplo, mediante el uso de un enlace de comunicación habilitado para Zigbee 105) de los dispositivos sensores 165, y/o realizar cualquier otra función con respecto a esos dispositivos sensores 165 para admitir actividades RTLS.
Cuando un WAC 185 recibe datos (por ejemplo, datos de salida empaquetados que llegan como datos de entrada) de un dispositivo sensor 165, el WAC 185 puede convertir los datos en un formato diferente (por ejemplo, ECAPI). El WAC 185 puede enviar los datos recién formateados al gestor de red 180. Para ayudar a diagnosticar problemas, un WAC 185 puede mantener contadores para cada dispositivo sensor emparejado 165 e incluir, por ejemplo, el número de mensajes de datos empaquetados recibidos de un dispositivo sensor particular 165, el número de mensajes formateados transmitidos con éxito al gestor de red 180 que pertenecen a los datos empaquetados de un dispositivo sensor particular 165, y el número de mensajes formateados que pertenecen a los datos empaquetados de un dispositivo sensor particular 165 que no se transmitieron al gestor de red 180.
En algunos casos, un WAC 185 mantiene la latencia promedio y máxima introducida entre la recepción de un mensaje de un dispositivo sensor 165 y la transmisión de un mensaje formateado al gestor de red 180. El WAC 185 también puede notificar al gestor de red 180 cuando la latencia promedio o máxima excede un valor umbral. Además, un WAC 185 puede comunicarse con el gestor de red 180 cuando existe una discrepancia significativa (por ejemplo, según lo determinado por el WAC 185) entre los paquetes de entrada y salida con respecto a un dispositivo sensor 165. Cuando hay múltiples WAC 185, todos pueden sincronizarse en el tiempo entre sí. En algunos casos, la funcionalidad de un WAC 185 puede ser la misma que, o al menos combinada parcialmente con, la funcionalidad del controlador 104 de un dispositivo eléctrico 102. Un WAC 185 puede ubicarse en el volumen de espacio 199 o de forma remota en el volumen de espacio 199.
Como se define en la presente memoria, un objeto 160 puede ser cualquier unidad o grupo de unidades. Un objeto 160 puede moverse por sí mismo, es capaz de moverse, o es estacionario. Los ejemplos de un objeto 160 pueden incluir, pero no se limitan a, una persona (por ejemplo, un usuario 150, tal como un visitante o un empleado), una parte (por ejemplo, un estator de motor, una cubierta), una pieza de equipo (por ejemplo, un ventilador, un contenedor, una mesa, una silla), y un grupo de partes o equipos (por ejemplo, un palé apilado con inventario). Un sistema 100 puede tener un objeto 160 o múltiples objetos 160 en el volumen de espacio 199.
Cada objeto 160 puede incluir un dispositivo de comunicación 190 (también llamado a veces una etiqueta, un baliza, u otro nombre conocido en la técnica, en dependencia de la configuración del dispositivo de comunicación 190), que puede recibir señales de RF 195 de y/o enviar señales de RF 195 a uno o más dispositivos eléctricos 102. El dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160 puede difundir señales de RF 195 que pueden recibirse por cualquier dispositivo eléctrico 102 dentro del intervalo de la difusión o enviar señales de RF 195 dirigidas a uno o más dispositivos eléctricos específicos 102.
Un dispositivo de comunicación 190 puede incluir uno o más de varios componentes (por ejemplo, transmisor, receptor, antena, interruptor, módulo de potencia) y/o tener la funcionalidad descrita más abajo con respecto a un controlador 104 y/o un dispositivo eléctrico asociado 102. Por ejemplo, un dispositivo de comunicación 190 puede incluir un motor de control, un transceptor y una antena para permitir que el dispositivo de comunicación 190 envíe señales de RF 195 y/o reciba señales de RF 195 desde uno o más dispositivos eléctricos 102 en el sistema 100. Como otro ejemplo, un dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160 puede incluir su propio optimizador de frecuencia que es sustancialmente similar al optimizador de frecuencia 107 analizado más abajo.
Mediante el uso de realizaciones ilustrativas, un dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160 puede estar en modo de suspensión durante un intervalo predefinido, momento en el que permanece activo durante un período de tiempo o hasta que el dispositivo de comunicación 190 recibe una señal de RF 195 transmitida por uno o más dispositivos eléctricos 102. Cuando esto ocurre, el dispositivo de comunicación 190 puede encenderse el tiempo suficiente para interpretar la señal de RF inicial 195 y luego generar y enviar su propia señal de RF 195 a uno o más de los dispositivos eléctricos 102 en respuesta a la señal de RF inicial 195. Esta señal de RF de respuesta 195 puede incluir un UUID así como también una referencia (por ejemplo, código de señal) a la señal de RF inicial 195 y/o el dispositivo eléctrico 102 que envió la señal de RF inicial 195, si la hay. Una vez que la señal de RF de respuesta 195 se envía mediante un dispositivo de comunicación 190, el dispositivo de comunicación 190 puede volver al modo de suspensión, lo que permite reservar una cantidad considerable de energía.
El dispositivo de comunicación 190 puede usar uno o más de varios protocolos de comunicación para enviar señales de RF 195 y/o recibir señales de RF 195 desde los dispositivos eléctricos 102. En ciertas realizaciones ilustrativas, un objeto 160 (o una porción del mismo, tal como el dispositivo de comunicación 190) puede incluir una batería (una forma de suministro de energía o módulo de energía) que se usa para proporcionar energía, al menos en parte, a parte o a la totalidad del resto del objeto 160, que incluye el dispositivo de comunicación 190.
Un usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, uno o más dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/u otros dispositivos eléctricos 102-N pueden interactuar con el controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1 mediante el uso de la interfaz de aplicación 126 de acuerdo con una o más realizaciones ilustrativas. Específicamente, la interfaz de aplicación 126 del controlador 104 recibe datos (por ejemplo, información, comunicaciones, instrucciones) de y envía datos (por ejemplo, información, comunicaciones, instrucciones) al usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N. El usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N pueden incluir una interfaz para recibir datos de y enviar datos al controlador 104 en ciertas realizaciones ilustrativas. Los ejemplos de tal interfaz pueden incluir, pero no se limitan a, una interfaz gráfica de usuario, una pantalla táctil, una interfaz de programación de aplicaciones, un teclado, un monitor, un ratón, un servicio web, un adaptador de protocolo de datos, algún otro hardware y/o software, o cualquier combinación adecuada de los mismos.
El controlador 104, el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N pueden usar su propio sistema o compartir un sistema en ciertas realizaciones ilustrativas. Tal sistema puede ser, o contener una forma de, un sistema informático basado en Internet o en una red informática interna que es capaz de comunicarse con varios programas informáticos.
El dispositivo eléctrico 102-1 puede incluir una carcasa 103. La carcasa 103 puede incluir al menos una pared que forma una cavidad 101. En algunos casos, la carcasa 103 puede diseñarse para cumplir con cualquier estándar aplicable de manera que el dispositivo eléctrico 102-1 pueda ubicarse en un entorno particular (por ejemplo, un entorno peligroso). La carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102-1 puede usarse para alojar uno o más componentes del dispositivo eléctrico 102-1, que incluye uno o más componentes del controlador 104. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 14B, el controlador 104 (que en este caso incluye el motor de control 106, el optimizador de frecuencia 107, el módulo de comunicación 108, el temporizador 110, el módulo de potencia 112, el repositorio de almacenamiento 130, el procesador de hardware 120, la memoria 122, el transceptor 124, la interfaz de aplicación 126, y el módulo de seguridad opcional 128), el uno o más dispositivos sensores 165, un interruptor opcional 145, una o más antenas opcionales 175, el suministro de energía 140, y los componentes del dispositivo eléctrico 142 se disponen en la cavidad 101 formada por la carcasa 103. En realizaciones alternativas, uno o más de estos u otros componentes del dispositivo eléctrico 102-1 pueden disponerse en la carcasa 103 y/o de forma remota de la carcasa 103.
El repositorio de almacenamiento 130 puede ser un dispositivo de almacenamiento persistente (o conjunto de dispositivos) que almacena software y datos usados para ayudar al controlador 104 a comunicarse con el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, uno o más de los objetos 160, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N dentro del sistema 100. En una o más realizaciones ilustrativas, el repositorio de almacenamiento 130 almacena uno o más protocolos 132, uno o más algoritmos 133 y datos de objetos 134.
Los protocolos 132 pueden ser cualquier procedimiento (por ejemplo, una serie de etapas del procedimiento) y/u otros procedimientos operativos similares que el motor de control 106 del controlador 104 sigue en base a ciertas condiciones en un momento dado. Los protocolos 132 también pueden incluir cualquiera de varios protocolos de comunicación que se usan para enviar y/o recibir datos entre el controlador 104 y el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y uno o más de los objetos 160. Uno o más de los protocolos 132 usados para la comunicación pueden ser un protocolo sincronizado en el tiempo. Los ejemplos de tales protocolos de tiempo sincronizado pueden incluir, pero no se limitan a, un protocolo de transductor remoto direccionable de carretera (HART), un protocolo HART inalámbrico y un protocolo 100 de la International Society of Automation (ISA). De esta manera, uno o más de los protocolos 132 usados para la comunicación pueden proporcionar una capa de seguridad a los datos transferidos dentro del sistema 100.
Los algoritmos 133 pueden ser cualquier fórmula, modelo matemático, pronóstico, simulación y/u otro herramienta similar que el motor de control 106 del controlador 104 usa para llegar a una conclusión computacional. Un ejemplo de uno o más algoritmos 133 es calcular la intensidad de una señal de RF 195 y comparar la intensidad de una señal de RF 195 con un valor umbral. Otro ejemplo de uno o más algoritmos 133 es evaluar múltiples señales de RF 195 de frecuencias cercanas pero variables con respecto a un solo objeto 160 y determinar cuál frecuencia es óptima. Los algoritmos 133 pueden usarse para analizar datos pasados, analizar datos actuales y/o realizar pronósticos.
Uno o más algoritmos particulares 133 pueden usarse junto con uno o más protocolos particulares 132. Por ejemplo, uno o más protocolos 132 y uno o más algoritmos 133 pueden usarse junto con cada uno para rastrear un objeto 160 mediante el uso de la información de ocupación medida por uno o más dispositivos sensores 165. Como otro ejemplo, uno o más protocolos 132 y uno o más algoritmos 133 pueden usarse junto con cada uno para rastrear un objeto 160 mediante el uso de señalización IR codificada, lo que puede implicar uno o más dispositivos sensores 165. Como todavía otro ejemplo, uno o más protocolos 132 y uno o más algoritmos 133 pueden usarse junto con cada uno para rastrear un objeto 160 en base a una separación temporal de objetos 160 en base a RSSI, que puede medirse mediante el uso de uno o más dispositivos sensores 165.
Como aún otro ejemplo, uno o más protocolos 132 y uno o más algoritmos 133 pueden usarse junto con entre sí para determinar si un objeto 160 que está estacionario puede moverse a una posición diferente en el volumen de espacio 199 para proporcionar una lectura de intensidad de señal más precisa y consistente. Como aún otro ejemplo, uno o más protocolos 132 y uno o más algoritmos 133 pueden usarse junto con cada uno para determinar la frecuencia óptima a la que se transmiten las señales de comunicación 195 con respecto a un objeto particular 160.
Los datos de objeto 134 pueden ser cualquier dato asociado con cada objeto 160 (que incluye un dispositivo de comunicación asociado 190) que se acopla de manera comunicativa al controlador 104. Dichos datos pueden incluir, pero no se limitan a, un fabricante del objeto 160, un número de modelo del objeto 160, valores de RSSI para señales de RF anteriores 195, capacidad de comunicación del dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160, última ubicación conocida del objeto 160 y antigüedad del objeto 160. Los ejemplos de un repositorio de almacenamiento 130 pueden incluir, pero no se limitan a, una base de datos (o varias bases de datos), un sistema de archivos, un disco duro, una memoria flash, alguna otra forma de almacenamiento de datos de estado sólido, o cualquier combinación adecuada de estos.
El repositorio de almacenamiento 130 también puede almacenar uno o más tipos de datos adicionales. Los ejemplos de tales datos pueden incluir, pero no se limitan a, valores umbral, preferencias del usuario, datos históricos (por ejemplo, resultados anteriores de los algoritmos 133, mediciones realizadas por uno o más dispositivos sensores 165) y pronósticos. El repositorio de almacenamiento 130 puede ubicarse en múltiples máquinas físicas, cada una de las cuales almacena todos o una porción de los protocolos 132, los algoritmos 133 y/o los datos de objetos 134 de acuerdo con algunas realizaciones ilustrativas. Cada unidad o dispositivo de almacenamiento puede ubicarse físicamente en la misma o en una ubicación geográfica diferente.
El repositorio de almacenamiento 130 puede conectarse operativamente al motor de control 106. En una o más realizaciones ilustrativas, el motor de control 106 incluye la funcionalidad para comunicarse con el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los objetos 160, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y los otros dispositivos eléctricos 102-N en el sistema 100. Más específicamente, el motor de control 106 envía información a y/o recibe información del repositorio de almacenamiento 130 para comunicarse con el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los objetos 160, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y los otros dispositivos eléctricos 102-N. Como se analiza más abajo, el repositorio de almacenamiento 130 también puede conectarse operativamente al módulo de comunicación 108 en ciertas realizaciones ilustrativas.
En ciertas realizaciones ilustrativas, el motor de control 106 del controlador 104 controla el funcionamiento de uno o más componentes (por ejemplo, el módulo de comunicación 108, el temporizador 110, el transceptor 124) del controlador 104. Por ejemplo, el motor de control 106 puede poner el módulo de comunicación 108 en modo "suspensión" cuando no hay comunicaciones entre el controlador 104 y otro componente (por ejemplo, un objeto 160, un dispositivo sensor 165, un WAC 185, un sistema de usuario 155) en el sistema 100 o cuando las comunicaciones entre el controlador 104 y otro componente en el sistema 100 siguen un patrón regular. En tal caso, la energía consumida por el controlador 104 se conserva al habilitar el módulo de comunicación 108 solo cuando se necesita el módulo de comunicación 108.
Como otro ejemplo, el motor de control 106 puede indicarle al temporizador 110 cuándo proporcionar una hora actual, comenzar a realizar un seguimiento de un período de tiempo y/o realizar otra función dentro de la capacidad del temporizador 110. Como aún otro ejemplo, el motor de control 106 puede indicarle al transceptor 124 que envíe señales de RF 195 (u otros tipos de comunicación) y/o que deje de enviar señales de RF 195 (u otros tipos de comunicación) a uno o más dispositivos sensores 165, el gestor de red 180, y/o uno o más WAC 185 en el sistema 100. El motor de control 106 también puede ordenar a un dispositivo sensor 165 que se comunique con un objeto 160 (o un dispositivo de comunicación 190 de este), con el gestor de red 180, con un WAC 185 y/o con el controlador 104. Este ejemplo proporciona otro caso en el que el motor de control 106 puede conservar la energía usada por el controlador 104 y otros componentes (por ejemplo, los objetos 160, los dispositivos sensores 165) del sistema 100.
El motor de control 106 puede determinar cuándo difundir una o más señales de RF 195 en un intento de ubicar un objeto 160. Para conservar energía, el motor de control 106 no transmite constantemente señales de RF 195, sino que solo lo hace en momentos discretos. El motor de control 106 puede difundir una señal de RF 195 en base a uno o más de varios factores, que incluyen, entre otros, el paso del tiempo, la ocurrencia de un evento, instrucciones de un usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155) y un comando recibido de un WAC 185 o el gestor de red 180. El motor de control 106 puede coordinarse con los controladores 104 de uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N y/o controlar directamente uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N para difundir múltiples señales de RF 195. En tal caso, el motor de control 106 puede compartir frecuencias óptimas, mediante el uso del optimizador de frecuencias 107, usado para comunicarse con objetos particulares 160. El motor de control 106 también puede determinar la intensidad de la señal (por ejemplo, RSSI) de una o más de las señales de RF 195 que se difunden por el objeto 160, en algunos casos en respuesta a la señal de RF 195 que se difunde por el dispositivo eléctrico 102-1.
En algunos casos, el motor de control 106 del dispositivo eléctrico 102-1 (o, en algunos casos, el gestor de red 180 o un WAC 185 que se comunica con el controlador 104) puede ubicar el objeto 160 en base a las múltiples señales de RF 195 enviadas por el objeto 160, en algunos casos en respuesta a las múltiples señales de RF 195 transmitidas por los dispositivos eléctricos 102. Para lograr esto, el motor de control 106 obtiene las múltiples señales de RF 195 (directamente y/o desde otro motor de control 106 de uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N) difundidas por el objeto 160 y usa uno o más protocolos 132 y/o algoritmos 133 para determinar la ubicación del objeto 160. De acuerdo con realizaciones ilustrativas, el motor de control 106, mediante el uso de los protocolos 132 y/o algoritmos 133 junto con el optimizador de frecuencia 107, puede usar (y en algunos casos compartir) la frecuencia óptima para señales de RF 195 transmitidas con respecto a objetos particulares 160 para obtener los valores de RSSI más precisos de tales señales de RF 195.
Para determinar si un valor de RSSI de una señal de RF 195 es preciso, el motor de control 106 puede usar los datos almacenados en el repositorio de almacenamiento 130 (por ejemplo, la ubicación conocida del objeto 160 en el volumen de espacio 199, la información histórica (por ejemplo, frecuencias, valores de RSSI) asociados con señales de RF 195 recibidas del objeto 160, las condiciones ambientales en el volumen de espacio 199, otros sistemas de comunicación que operan en el volumen de espacio 199) para determinar si el valor de RSSI para una señal de RF 195 recibida actualmente se considera razonablemente preciso. Si no, el motor de control 106 puede enlistar el optimizador de frecuencia 107 para encontrar una frecuencia más óptima, si la hay.
Por ejemplo, los protocolos 132 y/o algoritmos 133 usados por el motor de control 106 pueden rastrear un objeto 160 mediante el uso de información de ocupación. Como otro ejemplo, los protocolos 132 y/o algoritmos 133 usados por el motor de control 106 pueden rastrear un objeto 160 mediante el uso de señalización IR codificada. Como aún otro ejemplo, los protocolos 132 y/o algoritmos 133 usados por el motor de control 106 pueden rastrear un objeto 160 mediante el uso de una separación temporal de objetos 160 en base a RSSI. Las realizaciones ilustrativas usan la información proporcionada por uno o más dispositivos sensores 165 para evaluar si los valores de RSSI de las señales de RF son precisos y/o consistentes en múltiples frecuencias.
El motor de control 106 del controlador 104 también puede usar los protocolos 132 y/o los algoritmos 133 para extraer la ID de un objeto 165 de una señal de comunicación (por ejemplo, la señal de RF 195) recibida desde el dispositivo de comunicación 190 del objeto 160 directamente por el transceptor 124 o por un dispositivo sensor integrado 165. El motor de control 106 del controlador 104 también puede usar el repositorio de almacenamiento 130, los protocolos 132 y/o los algoritmos 133 para determinar si la ID del objeto 165 es parte de una lista de ID conocidas en el sistema 100. Tal lista puede usarse para determinar si la comunicación posterior generada por el motor de control 106 se envía a un WAC 185.
El motor de control 106 del controlador 104 puede usar además los protocolos 132 y/o los algoritmos 133 para interpretar las mediciones realizadas por uno o más de los sensores del módulo sensor integrado 165. Por ejemplo, si el dispositivo sensor integrado 165 incluye un sensor PIR, entonces el sensor PIR puede detectar movimiento dentro de un intervalo de detección y/u ocupación dentro de una zona de ocupación de RTL<s>. En tal caso, el motor de control 106 puede interpretar estas detecciones por el sensor PIR.
El motor de control 106 del controlador 104 también puede usar los protocolos 132 y/o los algoritmos 133 para generar una señal de comunicación subsiguiente a un WAC 185 o al gestor de red 180 que se basa en la recepción de la primera señal de comunicación. Por ejemplo, una señal de comunicación posterior puede incluir un número de bits que se dirigen a información tal como, por ejemplo, la ID del objeto 160, la ID del dispositivo sensor 165 y el valor de RSSI de la señal de comunicación (por ejemplo, la señal de RF 195) recibida por el dispositivo sensor 165. El motor de control 106, que trabaja con el optimizador de frecuencia 107, puede repetir este proceso varias veces mediante el uso de diferentes frecuencias para las señales de RF 195, comparar los valores de RSSI de esas señales de RF 195 y determinar la mejor frecuencia para usar para las señales de RF 195 usadas para comunicarse con un objeto particular 160 en el futuro.
En algunos casos, el motor de control 106 del controlador 104 puede usar además los protocolos 132 y/o los algoritmos 133 para determinar ciertas condiciones que pueden requerir el uso de una frecuencia diferente para una señal de RF 195 para una segunda señal de comunicación a un WAC 185 o el gestor de red 180 después de recibir una primera señal de comunicación desde el dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160. Por ejemplo, si el valor de RSSI de la primera señal de comunicación del dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160 está por debajo de un umbral mínimo o valor esperado, entonces el motor de control 106, que trabaja con el optimizador de frecuencia 107, puede determinar que una segunda señal de comunicación subsecuente (otra señal de Rf 195) se transmite al objeto 160 a una frecuencia diferente en base a la primera señal de comunicación.
Este proceso puede repetirse varias veces hasta que el motor de control 106, que trabaja con el optimizador de frecuencia 107, determine una frecuencia óptima a la que deben usarse las futuras señales de RF 195 para comunicarse con el objeto 160. En ciertas realizaciones ilustrativas, además de aplicarse a las comunicaciones con los objetos 160 o como una alternativa a las comunicaciones con los objetos 160, el motor de control 106, que trabaja con el optimizador de frecuencia 107, puede evaluar y optimizar las frecuencias de las señales de comunicación basadas en radio (por ejemplo, señales de RF 195) entre cualquier componente (por ejemplo, entre un WAC 185 y un dispositivo sensor 165, entre un WAC 185 y el gestor de red 180) del sistema 100.
El motor de control 106 puede proporcionar control, comunicación y/u otras señales similares al usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185 y uno o más de los objetos 160. De manera similar, el motor de control 106 puede recibir control, comunicación y/u otras señales similares del usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185 y uno o más de los objetos 160. El motor de control 106 puede comunicarse con cada objeto 160 automáticamente (por ejemplo, en base a uno o más algoritmos 133 almacenados en el repositorio de almacenamiento 130) y/o en base a señales de control, comunicación y/o similares recibidas desde otro dispositivo (por ejemplo, el gestor de red 180, otro dispositivo eléctrico 102) mediante el uso de las señales de RF 195. El motor de control 106 puede incluir una placa de circuito impreso, sobre la cual se posicionan el procesador de hardware 120 y/o uno o más componentes discretos del controlador 104.
En ciertas realizaciones ilustrativas, el motor de control 106 puede incluir una interfaz que permite que el motor de control 106 se comunique con uno o más componentes (por ejemplo, fuente de alimentación 140) del dispositivo eléctrico 102-1. Por ejemplo, si el suministro de energía 140 del dispositivo eléctrico 102-1 funciona según el estándar IEC 62386, entonces el suministro de energía 140 puede incluir una interfaz de iluminación digital direccionable (DALI). En tal caso, el motor de control 106 también puede incluir un DALI para permitir la comunicación con el suministro de energía 140 dentro del dispositivo eléctrico 102-1. Tal interfaz puede funcionar junto con, o independientemente de, los protocolos de comunicación 132 usados para comunicarse entre el controlador 104 y el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y los objetos 160.
El motor de control 106 (u otros componentes del controlador 104) también pueden incluir uno o más componentes de arquitectura de hardware y/o software para realizar sus funciones. Tales componentes pueden incluir, pero no se limitan a, un receptor/transmisor asíncrono universal (UART), una interfaz periférica serie (SPI), un dispositivo de almacenamiento de capacidad de conexión directa (DAC), un convertidor analógico a digital, un circuito integrado (I2C) y un modulador de ancho de pulso (PWM).
Mediante el uso de realizaciones ilustrativas, mientras al menos una porción (por ejemplo, el motor de control 106, el temporizador 110) del controlador 104 siempre está encendido, el resto del controlador 104 y los objetos 160 pueden estar en modo de suspensión cuando no se usan. Además, el controlador 104 puede controlar ciertos aspectos (por ejemplo, enviar señales de RF 195 a y recibir señales de RF 195 de un objeto 160) de uno o más de otros dispositivos eléctricos 102-N en el sistema 100.
La red de comunicación (mediante el uso de los enlaces de comunicación 105) del sistema 100 puede tener cualquier tipo de arquitectura de red. Por ejemplo, la red de comunicación del sistema 100 puede ser una red de malla. Como otro ejemplo, la red de comunicación del sistema 100 puede ser una red en estrella. Cuando el controlador 104 incluye un dispositivo de almacenamiento de energía (por ejemplo, una batería como parte del módulo de energía 112), incluso puede conservarse aún más energía en el funcionamiento del sistema 100. Además, mediante el uso de protocolos de comunicación sincronizados en el tiempo 132, los datos transferidos entre el controlador 104 y el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185 y los otros dispositivos eléctricos 102-N pueden ser seguros.
El optimizador de frecuencia 107 del controlador 104 puede establecer una frecuencia a la que el transceptor 124 envía una señal de comunicación 195. Además, o como alternativa, el optimizador de frecuencia 107 del controlador puede medir la frecuencia de una señal de comunicación 195 recibida por el transceptor 124. Esta información de frecuencia puede usarse por el motor de control 106 para evaluar la frecuencia óptima que debe usarse para comunicarse con ciertos objetos específicos 160 en el volumen de espacio 199. En algunos casos, el optimizador de frecuencia 107 también realiza la tarea de evaluar las diversas frecuencias usadas para señales de comunicación transmitidas entre el transceptor 124 y un objeto 160 y determinar la frecuencia óptima para comunicarse con ese objeto. El optimizador de frecuencia 107 puede configurarse para realizar tales evaluaciones y determinaciones entre dos componentes (por ejemplo, entre el dispositivo eléctrico 102-1 y un objeto 160) en un solo momento (por ejemplo, durante la puesta en marcha) y/o de manera periódica, en curso.
El módulo de comunicación 108 del controlador 104 determina e implementa el protocolo de comunicación (por ejemplo, de los protocolos 132 del repositorio de almacenamiento 130) que se usa cuando el motor de control 106 se comunica con (por ejemplo, envía señales a, recibe señales de) el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o uno o más de los objetos 160. En algunos casos, el módulo de comunicación 108 accede a los datos de objeto 134 para determinar qué protocolo de comunicación está dentro de la capacidad del objeto 160 para una señal de RF 195 enviada por el motor de control 106. Además, el módulo de comunicación 108 puede interpretar el protocolo de comunicación de una comunicación (por ejemplo, una señal de RF 195) recibida por el controlador 104 de manera que el motor de control 106 pueda interpretar la comunicación.
El módulo de comunicación 108 puede enviar datos (por ejemplo, protocolos 132, datos de objetos 134) directamente a y/o recuperar datos directamente del repositorio de almacenamiento 130. Alternativamente, el motor de control 106 puede facilitar la transferencia de datos entre el módulo de comunicación 108 y el repositorio de almacenamiento 130. El módulo de comunicación 108 también puede proporcionar cifrado a los datos que se envían por el controlador 104 y descifrado a los datos que se reciben por el controlador 104. El módulo de comunicación 108 también puede proporcionar uno o más de varios otros servicios con respecto a los datos enviados desde y recibidos por el controlador 104. Tales servicios pueden incluir, pero no se limitan a, información y procedimientos de enrutamiento de paquetes de datos a seguir en caso de interrupción de datos.
El temporizador 110 del controlador 104 puede rastrear la hora del reloj, los intervalos de tiempo, una cantidad de tiempo y/o cualquier otra medida de tiempo. El temporizador 110 también puede contar el número de ocurrencias de un evento, ya sea con o sin respecto al tiempo. Alternativamente, el motor de control 106 puede realizar la función de conteo. El temporizador 110 puede realizar un seguimiento de múltiples mediciones de tiempo simultáneamente. El temporizador 110 puede medir el tiempo de vuelo (ToF) de una o más señales de RF 195, incluso simultáneamente. El temporizador 110 puede realizar un seguimiento de los períodos de tiempo en base a una instrucción recibida del motor de control 106, en base a una instrucción recibida del usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), en base a una instrucción programada en el software para el controlador 104, en base a alguna otra condición o de algún otro componente, o de cualquier combinación de estos.
El módulo de potencia 112 del controlador 104 proporciona energía a uno o más componentes adicionales (por ejemplo, temporizador 110, motor de control 106) del controlador 104. Además, en ciertas realizaciones ilustrativas, el módulo de potencia 112 puede proporcionar energía al suministro de energía 140 del dispositivo eléctrico 102. El módulo de potencia 112 puede incluir uno o más de varios componentes discretos individuales o múltiples (por ejemplo, transistor, diodo, resistor) y/o un microprocesador. El módulo de potencia 112 puede incluir una placa de circuito impreso, sobre la cual se colocan el microprocesador y/o uno o más componentes discretos.
El módulo de potencia 112 puede incluir uno o más componentes (por ejemplo, un transformador, un puente de diodos, un inversor, un convertidor) que recibe energía (por ejemplo, a través de un cable eléctrico) de una fuente externa al dispositivo eléctrico 102 y genera energía de un tipo (por ejemplo, corriente alterna, corriente continua) y nivel (por ejemplo, 12 V, 24 V, 120 V) que pueden usarse por los otros componentes del controlador 104 y/o por el suministro de energía 140. Además, o como alternativa, el módulo de potencia 112 puede ser una fuente de potencia en sí misma para proporcionar señales a los otros componentes del controlador 104 y/o el suministro de energía 140. Por ejemplo, el módulo de potencia 112 puede incluir un dispositivo de almacenamiento de energía (por ejemplo, una batería). Como otro ejemplo, el módulo de potencia 112 puede incluir un sistema de potencia fotovoltaico localizado.
El procesador de hardware 120 del controlador 104 ejecuta el software de acuerdo con una o más realizaciones ilustrativas. Específicamente, el procesador de hardware 120 puede ejecutar software en el motor de control 106 o cualquier otra porción del controlador 104, así como también el software usado por el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o uno o más de los otros dispositivos eléctricos 102-N. El procesador de hardware 120 puede ser un circuito integrado, una unidad central de procesamiento, un chip de procesamiento multinúcleo, un módulo de múltiples chips que incluye múltiples chips de procesamiento multinúcleo, u otro procesador de hardware en una o más realizaciones ilustrativas. El procesador de hardware 120 se conoce con otros nombres, que incluyen, entre otros, un procesador de ordenador, un microprocesador y un procesador de múltiples núcleos.
En una o más realizaciones ilustrativas, el procesador de hardware 120 ejecuta instrucciones de software almacenadas en la memoria 122. La memoria 122 incluye una o más memorias caché, memoria principal y/o cualquier otro tipo adecuado de memoria. La memoria 122 se ubica discretamente dentro del controlador 104 con relación al procesador de hardware 120 de acuerdo con algunas realizaciones ilustrativas. En ciertas configuraciones, la memoria 122 puede integrarse con el procesador de hardware 120.
En ciertas realizaciones ilustrativas, el controlador 104 no incluye un procesador de hardware 120. En tal caso, el controlador 104 puede incluir, como ejemplo, uno o más arreglos de puertas programables en campo (FPGA), uno o más transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) y/o uno o más circuitos integrados (IC). El uso de FPGA, IGBT, IC y/u otros dispositivos similares conocidos en la técnica permite que el controlador 104 (o porciones del mismo) sea programable y funcione de acuerdo con ciertas reglas y umbrales lógicos sin el uso de un procesador de hardware. Alternativamente, pueden usarse FPGA, IGBT, IC y/o dispositivos similares junto con uno o más procesadores de hardware 120.
El transceptor 124 del controlador 104 puede enviar (mediante el uso de un transmisor) y/o recibir (mediante el uso de un receptor) señales de control y/o comunicación, que incluyen señales de RF 195. Específicamente, el transceptor 124 puede usarse para transferir datos entre el controlador 104 y el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, uno o más de los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o los objetos 160. El transceptor 124 puede usar tecnología cableada y/o inalámbrica. El transceptor 124 puede configurarse de tal manera que las señales de control y/o comunicación enviadas y/o recibidas por el transceptor 124 puedan recibirse y/o enviarse por otro transceptor que es parte del usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, uno o más dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o los objetos 160.
Cuando el transceptor 124 usa tecnología inalámbrica, el transceptor 124 puede usar cualquier tipo de tecnología inalámbrica para enviar y recibir señales (por ejemplo, señales de RF 195). Tal tecnología inalámbrica puede incluir, pero no se limita a, Wi-Fi, comunicación de luz visible, infrarrojo (IR), redes celulares, Zigbee, BLE y Bluetooth. Por ejemplo, el transceptor 124 puede incluir un transmisor Zigbee, un receptor Zigbee, un receptor BLE, un transmisor BLE, un transmisor IR activo y/o un receptor IR activo. El transceptor 124 puede usar uno o más de cualquier número de protocolos de comunicación adecuados (por ejemplo, ISA100, HART) cuando se envían y/o reciben señales, incluidas señales de RF 195. Tales protocolos de comunicación pueden almacenarse en los protocolos 132 del repositorio de almacenamiento 130. Además, cualquier información del transceptor para el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o los objetos 160 pueden ser parte de los datos de objetos 134 (o áreas similares) del repositorio de almacenamiento 130.
Opcionalmente, en una o más realizaciones ilustrativas, el módulo de seguridad 128 asegura las interacciones entre el controlador 104, el usuario 150 (que incluye un sistema de usuario 155), el gestor de red 180, los otros dispositivos eléctricos 102-N, los dispositivos sensores 165, uno o más WAC 185, y/o los objetos 160. Más específicamente, el módulo de seguridad 128 autentica la comunicación del software en base a claves de seguridad que verifican la identidad de la fuente de la comunicación. Por ejemplo, el software de usuario puede asociarse con una clave de seguridad que permite que el software de un sistema de usuario 155 de un usuario 150 interactúe con el controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1. Además, el módulo de seguridad 128 puede restringir la recepción de información, solicitudes de información y/o acceso a información en algunas realizaciones ilustrativas.
Como se mencionó anteriormente, además del controlador 104 y sus componentes, el dispositivo eléctrico 102-1 puede incluir un suministro de energía 140, uno o más dispositivos sensores 165, una o más antenas opcionales 175, un interruptor opcional 145, y uno o más componentes del dispositivo eléctrico 142. Los componentes del dispositivo eléctrico 142 del dispositivo eléctrico 102-1 son dispositivos y/o componentes que se encuentran típicamente en el dispositivo eléctrico 102-1 para permitir que el dispositivo eléctrico 102-1 funcione. Un componente de dispositivo eléctrico 142 puede ser eléctrico, electrónico, mecánico o cualquiera de sus combinaciones. El dispositivo eléctrico 102-1 puede tener uno o más de cualquier número y/o tipo de componentes de dispositivo eléctrico 142. Por ejemplo, cuando el dispositivo eléctrico 102-1 es una luminaria, los ejemplos de tales componentes del dispositivo eléctrico 142 pueden incluir, entre otros, una fuente de luz, un motor de luz, un disipador de calor, un conductor eléctrico o un cable eléctrico, un bloque terminal, una lente, un difusor, un reflector, un dispositivo de movimiento de aire, una deflector, un regulador de intensidad y una placa de circuito.
El suministro de energía 140 del dispositivo eléctrico 102-1 proporciona energía a uno o más de los componentes del dispositivo eléctrico 142. El suministro de energía 140 puede ser sustancialmente la misma, o diferente, al módulo de potencia 112 del controlador 104. El suministro de energía 140 puede incluir uno o más de varios componentes discretos individuales o múltiples(por ejemplo,transistor, diodo, resistor) y/o un microprocesador. El suministro de energía 140 puede incluir una placa de circuito impreso, sobre la cual se colocan el microprocesador y/o uno o más componentes discretos.
El suministro de energía 140 puede incluir uno o más componentes (por ejemplo, un transformador, un puente de diodos, un inversor, un convertidor) que recibe energía (por ejemplo, a través de un cable eléctrico) o envía energía al módulo de energía 112 del controlador 104. El suministro de energía puede generar energía de un tipo(por ejemplo,corriente alterna, corriente continua) y nivel (por ejemplo, 12 V, 24 V, 120 V) que pueden usarse por los destinatarios (por ejemplo, los componentes del dispositivo eléctrico 142, el controlador 106) de tal potencia. Además, o como alternativa, el suministro de energía 140 puede recibir energía de una fuente externa al dispositivo eléctrico 102-1. Además, o como alternativa, el suministro de energía 140 puede ser o incluir un suministro de energía en sí misma. Por ejemplo, el suministro de energía 140 puede incluir un dispositivo de almacenamiento de energía (por ejemplo, una batería), un sistema de energía solar fotovoltaico localizado, o alguna otro suministro de energía independiente.
Cada uno del uno o más dispositivos sensores 165 del dispositivo eléctrico 102-1 puede incluir cualquier tipo de dispositivo de detección que mide uno o más parámetros. Los ejemplos de tipos de dispositivos sensores 165 pueden incluir, pero no se limitan a, un sensor infrarrojo pasivo, una fotocélula, un sensor de presión, un monitor de flujo de aire, un detector de gas, la intensidad de la señal y un detector de temperatura de resistencia. Los ejemplos de un parámetro que se mide por un dispositivo sensor 165 pueden incluir, pero no se limitan a, la ocupación en el volumen de espacio 199, el movimiento en el volumen de espacio 199, una temperatura, un nivel de gas, un nivel de humedad, un valor de RSSI de una señal de RF 195, una cantidad de luz ambiental en el volumen de espacio 199, y una onda de presión.
En algunos casos, el parámetro o parámetros medidos por un dispositivo sensor 165 pueden usarse para operar uno o más de los componentes del dispositivo eléctrico 142 del dispositivo eléctrico 102-1. Además, o como alternativa, el uno o más parámetros medidos por un dispositivo sensor 165 pueden usarse para ubicar uno o más objetos 160 de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas. Por ejemplo, si un dispositivo sensor 165 se configura para detectar la presencia de un objeto 160, esa información puede usarse para determinar si una comunicación (por ejemplo, una señal de RF 195) recibida desde un dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160 debe enviarse a un gestor de red 180.
Un dispositivo sensor 165 puede ser un sensor integrado. En el sensor integrado tiene tanto la capacidad de detectar como medir al menos un parámetro y la capacidad de comunicarse con otro componente (por ejemplo, el dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160, un WAC 185). La capacidad de comunicación de un dispositivo sensor 165 que es un sensor integrado puede incluir uno o más dispositivos de comunicación que se configuran para comunicarse con, por ejemplo, el controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1, un WAC 185 y/o un controlador (sustancialmente similar al controlador 104 descrito en la presente memoria) de otro dispositivo eléctrico 102-N. Por ejemplo, un dispositivo sensor integrado 165 puede incluir un sensor infrarrojo pasivo (PIR), un transceptor que envía y recibe señales mediante el uso de Zigbee, un receptor que recibe señales mediante el uso de BLE y un receptor que recibe activamente señales IR. En tal caso, el sensor PIR mide la luz IR que irradia desde los objetos en su campo de visión, a menudo con el propósito de detectar movimiento.
Cada dispositivo sensor 165 puede usar uno o más de varios protocolos de comunicación. Esto permite que un dispositivo sensor 165 se comunique con uno o más componentes (por ejemplo, un dispositivo de comunicación 190 de un objeto 160, un WAC 185, uno o más dispositivos sensores integrados 165) del sistema 100. La capacidad de comunicación de un dispositivo sensor 165 que es un sensor integrado puede dedicarse al dispositivo sensor 165 y/o compartirse con el controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1. Cuando el sistema 100 incluye múltiples dispositivos sensores integrados 165, un dispositivo sensor integrado 165 puede comunicarse, directa o indirectamente, con uno o más de los otros dispositivos sensores integrados 165 en el sistema 100.
Si la capacidad de comunicación de un dispositivo sensor 165 es un sensor integrado dedicado al dispositivo sensor 165, entonces el dispositivo sensor 165 puede incluir uno o más componentes (por ejemplo, un transceptor 124, un módulo de comunicación 108, un optimizador de frecuencia 107), o porciones de estos, que son sustancialmente similares a los componentes correspondientes descritos anteriormente con respecto al controlador 104. Un dispositivo sensor 165 puede asociarse con el dispositivo eléctrico 102-1 y/u otro dispositivo eléctrico 102 en el sistema 100. Un dispositivo sensor 165 puede ubicarse dentro de la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102-1, disponerse en la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102-1, o ubicarse fuera de la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102-1.
En ciertas realizaciones ilustrativas, un dispositivo sensor 165 puede incluir un dispositivo de almacenamiento de energía (por ejemplo, una batería) que se usa para proporcionar energía, al menos en parte, a parte o a todo el dispositivo sensor 165. En tal caso, el dispositivo de almacenamiento de energía puede ser el mismo que, o independiente de, un dispositivo de almacenamiento de energía u otro suministro de energía 140 del dispositivo eléctrico 102-1. El dispositivo de almacenamiento de energía opcional del módulo sensor 165 puede funcionar en todo momento o cuando se interrumpe el suministro de energía del dispositivo eléctrico 102-1. Además, un dispositivo sensor 165 puede utilizar o incluir uno o más componentes (por ejemplo, memoria 122, repositorio de almacenamiento 130, transceptor 124) que se encuentran en el controlador 104. En tal caso, el controlador 104 puede proporcionar la funcionalidad de estos componentes usados por el dispositivo sensor 165. Alternativamente, el dispositivo sensor 165 puede incluir, ya sea por sí solo o en responsabilidad compartida con el controlador 104, uno o más de los componentes del controlador 104. En tal caso, el dispositivo sensor 165 puede corresponder a un sistema informático como se describe más abajo con respecto a la Figura 15. Un dispositivo sensor 165 puede considerarse un dispositivo eléctrico 102 en algunos casos.
Como se analizó anteriormente, el dispositivo eléctrico 102 puede incluir una o más antenas opcionales 175. Una antena 175 es un dispositivo eléctrico que convierte la energía eléctrica en señales de RF 195 (para transmitir) y señales de RF 195 en energía eléctrica (para recibir). En la transmisión, un transmisor de radio (por ejemplo, el transceptor 124) suministra, a través del conmutador opcional 145 cuando se involucran múltiples antenas 175, una corriente eléctrica que oscila a radiofrecuencia (es decir, una corriente alterna (CA) de alta frecuencia) a los terminales de la antena 175, y la antena 175 irradia la energía de la corriente como señales de RF 195. En la recepción, una antena 175, cuando se incluye en el dispositivo eléctrico 102, intercepta parte de la potencia de las señales de RF 195 para producir una pequeña tensión en sus terminales, que se aplica a un receptor (por ejemplo, transceptor 124), en algunos casos a través de un conmutador opcional 145, para amplificarse.
Una antena 175 puede consistir típicamente en una disposición de conductores eléctricos que están conectados eléctricamente entre sí (a menudo a través de una línea de transmisión) para crear un cuerpo de la antena 175. El cuerpo de la antena 175 se acopla eléctricamente al transceptor 124. Una corriente oscilante de electrones forzada a través del cuerpo de una antena 175 por el transceptor 124 creará un campo magnético oscilante alrededor del cuerpo, mientras que la carga de los electrones también crea un campo eléctrico oscilante a lo largo del cuerpo de la antena 175. Estos campos variables en el tiempo irradian desde la antena 175 hacia el espacio como una señal de RF transversal en movimiento 195 (a menudo una onda de campo electromagnético). Por el contrario, durante la recepción, los campos eléctricos y magnéticos oscilantes de una señal de RF entrante 195 ejercen fuerza sobre los electrones en el cuerpo de la antena 175, lo que provoca que porciones del cuerpo de la antena 175 se muevan hacia adelante y hacia atrás, creando corrientes oscilantes en la antena 175.
En ciertas realizaciones ilustrativas, una antena 175 puede disponerse en, dentro de, o sobre cualquier porción del dispositivo eléctrico 102. Por ejemplo, una antena 175 puede disponerse en la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102 y extenderse lejos del dispositivo eléctrico 102. Como otro ejemplo, una antena 175 puede moldearse por inserción en una lente del dispositivo eléctrico 102. Como otro ejemplo, una antena 175 puede moldearse por inyección de dos disparos en la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102. Como aún otro ejemplo, una antena 175 puede montarse de manera adhesiva en la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102. Como todavía otro ejemplo, una antena 175 puede imprimirse en almohadilla sobre una placa de circuito dentro de la cavidad 101 formada por la carcasa 103 del dispositivo eléctrico 102. Como aún otro ejemplo, una antena 175 puede ser una antena cerámica de chip que se monta en superficie. Como todavía otro ejemplo, una antena 175 puede ser una antena de hilo.
Cuando hay múltiples antenas 175 (u otras formas de puntos de comunicación múltiple) como parte del dispositivo eléctrico 102, también puede haber un conmutador opcional 145, que permite la selección de un punto de comunicación en un momento dado. En tal caso, cada antena 175 puede acoplarse eléctricamente al conmutador 145, que a su vez se acopla eléctricamente al transceptor 124. El conmutador opcional 145 puede ser un dispositivo de conmutador único o varios dispositivos de conmutador dispuestos en serie y/o en paralelo entre sí. El conmutador 145 determina qué antena 175 se acopla al transceptor 124 en cualquier momento particular. Un conmutador 145 puede tener uno o más contactos, donde cada contacto tiene un estado abierto (posición) y un estado cerrado (posición).
En el estado abierto, un contacto del conmutador 145 crea un circuito abierto, lo que evita que el transceptor 124 suministre una señal de RF 195 o reciba una señal de RF 195 desde la antena 175 acoplada eléctricamente a ese contacto del conmutador 145. En el estado cerrado, un contacto del conmutador 145 crea un circuito cerrado, que permite que el transceptor 124 suministre una señal de RF 195 o reciba una señal de RF 195 desde la antena 175 acoplada eléctricamente a ese contacto del conmutador 145. En ciertas realizaciones ilustrativas, la posición de cada contacto del conmutador 145 se controla por el motor de control 106 del controlador 104.
Si el conmutador 145 es un dispositivo único, el conmutador 145 puede tener múltiples contactos. En cualquier caso, solo un contacto del conmutador 145 puede estar activo (cerrado) en cualquier momento en ciertas realizaciones ilustrativas. En consecuencia, cuando un contacto del conmutador 145 se cierra, todos los demás contactos del conmutador 145 están abiertos en tales realizaciones ilustrativas. La Figura 16 muestra un diagrama de otro sistema RTLS 300 de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas. El sistema RTLS 300 incluye un usuario 350 con un sistema de usuario 355, múltiples objetos 360 cada uno que tiene un dispositivo de comunicación 390 (en este caso llamado una etiqueta), un número de dispositivos eléctricos 302 cada uno que tiene uno o más dispositivos sensores 365, un número de controladores 385 (en este caso llamado controladores de acceso inalámbrico (WAC)), y un gestor de red 380 (en este caso llamado un gestor de información (IM) con un motor RTLS). Cada uno de estos componentes del sistema 300 de la Figura 16 puede ser sustancialmente igual al componente correspondiente del sistema RTLS 100b de la Figura 14B. Por ejemplo, cada dispositivo sensor 365 puede incluir un transceptor habilitado para Zigbee, un receptor habilitado para BLE, un sensor PIR y un receptor IR activo.
En este caso particular, los dispositivos de comunicación 390 de los objetos 360 son las entidades físicas que rastrea el sistema RTLS 300. Desde la perspectiva de un usuario 350, cada dispositivo de comunicación 390 se asocia con un objeto 360 (también llamado a veces un activo). En este ejemplo, los dispositivos de comunicación 390 usan BLE (una forma de enlace de comunicación 305 a señales de RF de "baliza" 395 a una cierta velocidad. Una baliza es un mensaje de difusión que, como mínimo, identifica el objeto 360 asociado con el dispositivo de comunicación de envío 390. El dispositivo sensor integrado 365 recibe estas señales RF 395 a través de los enlaces de comunicación habilitados para BLE 305 y mide el RSSI junto con otros datos incluidos en la señal RF 395.
Esta información RSSI es el dato clave en una señal RF 390 que permite a un WAC 385 y/o al gestor de red 380 localizar, en tiempo real, el dispositivo de comunicación 390 (y el objeto correspondiente 360) dentro de un volumen de espacio 399 (por ejemplo, en coordenadas X-Y, en coordenadas X-Y-Z). Los valores de RSSI también pueden usarse mediante un optimizador de frecuencia ilustrativo (por ejemplo, el optimizador de frecuencia 107) para determinar qué frecuencia debe usarse para las señales de RF 390 transmitidas entre un objeto 360 y un dispositivo eléctrico 302.
Como se usa en la presente, "tiempo real" se refiere a la perspectiva de un usuario del sistema y significa que los objetos pueden ubicarse dentro del tiempo en el que se transmiten y procesan las señales, tales como unos pocos milisegundos a dentro de unos pocos segundos, cuyo tiempo es prácticamente tiempo real desde la perspectiva del usuario. Los dispositivos sensores integrados 365, cuando sea aplicable, se comunican con uno o más controladores 385 (en este ejemplo, WAC 385) mediante el uso de enlaces de comunicación habilitados para Zigbee 305. En este ejemplo, un dispositivo sensor integrado 365 es un dispositivo habilitado para Zigbee así como también un dispositivo habilitado para BLE, y por lo tanto un dispositivo sensor 365 puede emparejarse con un único WAC 385.
Los WAC 385, al recibir las señales de los dispositivos sensores 365 en los enlaces de comunicación habilitados para Zigbee 305, envían la información en estas señales al gestor de red 380, que procesa toda esta información (por ejemplo, mediante el uso de uno o más algoritmos 133) para ubicar cada objeto 360 dentro del volumen de espacio 399 en tiempo real. El gestor de red 380 puede almacenar esta información y usarla para análisis de tendencias, análisis predictivo y/o cualquier otro análisis que pueda ser útil.
Los procedimientos de proximidad BLE se usan ampliamente en la industria para estimar la distancia entre un transmisor BLE (en este caso, un dispositivo de comunicación 390 de un objeto 360) y un receptor BLE (en este caso, un dispositivo sensor 365). En una infraestructura densa y distribuida uniformemente de dispositivos eléctricos 302 (por ejemplo, un sistema de iluminación), estos procedimientos pueden optimizarse para lograr una mayor precisión mediante la comparación de la RSSI en muchos receptores BLE y la realización de varios cálculos (por un WAC 385 o un gestor de red 380) para estimar la ubicación de un objeto 360.
Pueden encontrarse varios desafíos significativos mediante el uso de sistemas de comunicación BLE. Por ejemplo, el gran número de dispositivos eléctricos 302 (dispositivos sensores 365 o nodos) genera grandes cantidades de datos, y la red de comunicación del sistema 300 tiene un ancho de banda limitado. Como otro ejemplo, que se aborda por realizaciones ilustrativas, es que un ligero cambio en la frecuencia de las señales de RF 395 puede resultar en valores de RSSI significativamente más consistentes y precisos, y por lo tanto la evaluación de las variaciones en la frecuencia de los valores de RF puede resultar en una ubicación más precisa de los objetos 360 en el volumen de espacio 399 en tiempo real. Las realizaciones ilustrativas también pueden sugerir mover uno o más objetos 360 y/o dispositivos eléctricos 302 dentro del volumen de espacio 399 para ubicar los objetos 360 en el volumen de espacio 399 de manera más precisa y confiable en tiempo real.
La Figura 4B muestra un sistema de iluminación 400 que puede usarse para la ubicación en tiempo real de un objeto 460 de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas. El sistema de iluminación 400 incluye varios dispositivos eléctricos 402, principalmente en forma de luminarias, ubicados en un volumen de espacio 499 que incluye una habitación de hospital. Un sistema de iluminación proporciona ventajas únicas para implementar un RTLS ilustrativo porque la densidad de los dispositivos eléctricos (luminarias) admite una red densa de sensores para ubicar y rastrear objetos. De los dispositivos eléctricos 402 que son luminarias, hay siete luminarias lineales empotradas y cinco luminarias empotradas de luz dirigida hacia abajo dispuestas en el techo. También hay un dispositivo eléctrico 402 en forma de un monitor de computadora.
En este caso, cada dispositivo eléctrico 402 incluye un dispositivo sensor 465, sustancialmente similar a los dispositivos sensores 165 analizados anteriormente. Cada dispositivo eléctrico puede incluir un controlador (tal como el controlador 104), que incluye un optimizador de frecuencia ilustrativo (tal como el optimizador de frecuencia 107). También hay dos objetos 460 mostrados en la Figura 4B. Un objeto 460 es un carro de prueba, y el otro objeto 460 es una cama. Cada objeto 460 en este caso incluye un dispositivo de comunicación 490 que es capaz de comunicarse con los dispositivos sensores 465. La Figura 5B muestra un sistema de iluminación 500 que puede usarse para la ubicación en tiempo real de un objeto 560 de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas. El sistema de iluminación 500 incluye varios dispositivos eléctricos 502, principalmente en forma de luminarias, ubicados en un volumen de espacio 599 que incluye una instalación de fabricación. De los dispositivos eléctricos 502 que son luminarias, hay al menos 56 luminaria para techos altos suspendidas del techo y al menos 30 estaciones de trabajo ubicadas en el piso. En este caso, cada dispositivo eléctrico 502 incluye un dispositivo sensor 565, sustancialmente similar a los dispositivos sensores 165 analizados anteriormente. Además, cada dispositivo eléctrico puede incluir un controlador (tal como el controlador 104), que incluye un optimizador de frecuencia ilustrativo (tal como el optimizador de frecuencia 107). También hay un objeto 560 mostrado en la Figura 5B que tiene forma de carro. El objeto 560 en este caso incluye un dispositivo de comunicación 590 que es capaz de comunicarse con los dispositivos sensores 565.
La Figura 17A y la Figura 17B muestran una vista lateral y una vista superior, respectivamente, de un sistema 600a en el que un objeto 660 (que incluye su dispositivo de comunicación correspondiente 690) se ubica en el volumen de espacio 699 de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas. Ubicados en el volumen de espacio 699 de la Figura 17A y la Figura 17B hay tres luminarias 602 (específicamente, el luminaria 602-1, el luminaria 602-2 y el luminaria 602 3), donde las luminarias 602 son tipos de dispositivos eléctricos 102 de la Figura 14B anterior. Como se analizó anteriormente, el volumen de espacio 699 puede ser de cualquier tamaño y/o en cualquier ubicación. Por ejemplo, el volumen de espacio 699 puede ser una o más habitaciones en un edificio de oficinas.
Como se muestra en la Figura 17A y la Figura 17B, todas las luminarias 602 pueden ubicarse en el volumen de espacio 699. Alternativamente, una o más de las luminarias 602 pueden ubicarse fuera del volumen de espacio 699, siempre que las señales de RF (por ejemplo, las señales de RF 195) enviadas por el transceptor (por ejemplo, el transceptor 124) de la luminaria 602 sean recibidas por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660, y siempre que las señales de RF enviadas por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 sean recibidas por el transceptor de la luminaria 602 correspondiente, según corresponda.
Cada uno de las luminarias 602 puede incluir uno o más dispositivos sensores 665. En este ejemplo, el luminaria 602 1 incluye el dispositivo sensor 665-1, el luminaria 602-2 incluye el dispositivo sensor 665-2 y el luminaria 602-3 incluye el dispositivo sensor 665-3. Dichos dispositivos sensores 665 pueden incluir uno o más componentes. Por ejemplo, cada uno de los dispositivos sensores 665 de las luminarias 602 de la Figura 17A y la Figura 17B puede incluir un transceptor habilitado para Zigbee, un receptor habilitado para BLE, un sensor PIR y un receptor IR activo.
En tal caso, el receptor habilitado para BLE del dispositivo sensor 665, ya sea solo o junto con el controlador (por ejemplo, el controlador 104) de la luminaria 602, puede determinar la intensidad de la señal de las señales de RF (por ejemplo, las señales de RF 195) recibidas desde el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660. El controlador de las luminarias 602 puede incluir un optimizador de frecuencia (tal como el optimizador de frecuencia 107 analizado anteriormente).
Si los dispositivos sensores 665 de las luminarias 602 se usan para comunicarse con el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660, entonces son los dispositivos sensores 665 los que tienen los intervalos de difusión 682. En tal caso, el dispositivo sensor 665-1 del luminaria 602-1 tiene un intervalo de difusión 782-1 dentro del cual el dispositivo sensor 665-1 difunde señales (por ejemplo, señales de RF). De manera similar, el dispositivo sensor 665-2 del luminaria 602-2 tiene un intervalo de difusión 782-2 dentro del cual el dispositivo sensor 665-2 difunde señales, y el dispositivo sensor 665-3 del luminaria 602-3 tiene un intervalo de difusión 782-3 dentro del cual el dispositivo sensor 665-3 difunde señales.
La Figura 18 muestra el sistema 700a de la Figura 17A y la Figura 17B cuando una señal de RF 795 se envía por uno de las luminarias 602 de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas. El luminaria 602-1 emite una señal de Rf 795. Cada luminaria 602 tiene un intervalo de difusión 782. En este caso, el luminaria 602-1 tiene un intervalo de difusión 782-1, el luminaria 602-2 tiene un intervalo de difusión 782-2 y el luminaria 602-3 tiene un intervalo de difusión 782-3. Dado que el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 se ubica dentro del intervalo de difusión 782-1 para la luminaria 602-1, el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 recibe la señal de RF 795.
En el caso de que los dispositivos sensores 665 se usen para comunicarse con el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660, el dispositivo sensor 665-1 puede tener un intervalo de difusión 782-1. En tal caso, el dispositivo sensor 665-1 puede enviar (por ejemplo, difundir) la señal de RF 795 al volumen de espacio 699, y el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 recibe la señal de RF 795 porque el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 está dentro del intervalo de difusión 782-1. La señal de RF 795 puede enviarse, como ejemplo, mediante el uso de BLE.
La Figura 19 muestra el sistema 800a de la Figura 17A y la Figura 17B cuando una señal de RF 895 se envía por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas. La señal de RF 895 enviada por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 puede ser en respuesta a la señal de RF 795 enviada por la luminaria 602-1, como se muestra en la Figura 18. Alternativamente, el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 puede enviar la señal de RF 895 independientemente de cualquier otro componente (por ejemplo, una luminaria 602) o factor. Como se analizó anteriormente, la señal de RF 895 difundida por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 puede incluir el UUID del objeto 660 (o porción de este) así como también otro código, tal como, por ejemplo, la información de identificación de la luminaria 602-1 que envió la señal de RF 795.
El dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 tiene un intervalo de difusión 882, y las tres luminarias 602 (que incluyen el dispositivo sensor 665 de estas) se ubican dentro del intervalo de difusión 882 del dispositivo de comunicación 690 del objeto 660. Como resultado, como se muestra en la Figura 19, las tres luminarias 602 reciben la señal de RF 895 difundida por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660. Cuando cada luminaria 602 recibe la señal de RF 895 difundida por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660, ese luminaria 602 mide la intensidad de la señal (por ejemplo, el valor de RSSI) de la señal de RF 895. En este caso, la señal de RF 895 difundida por el dispositivo de comunicación 690 puede estar a 2.400 MHz mediante el uso de BLE.
Por ejemplo, dado que el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 parece estar a una distancia equidistante entre el luminaria 602-1 y el luminaria 602-2, la intensidad de la señal de la señal de RF 895 medida por el luminaria 602-1 (o el dispositivo sensor 665-1 de este) y el luminaria 602-2 (o el dispositivo sensor 665-2 de este) debería ser sustancialmente la misma. Además, dado que el luminaria 602-3 está más lejos del dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 en comparación con el luminaria 602-1 y el luminaria 602-2, la intensidad de la señal de la señal de RF 895 medida por el luminaria 602-3 (o el dispositivo sensor 665-3 de este) debería ser menor que la medida por el luminaria 602-1 y el luminaria 602-2.
Sin embargo, en la realidad, el valor de RSSI de la señal de RF 895 recibida por las luminarias 602 y/o los dispositivos sensores 665 puede no ser exacto. Por ejemplo, el valor de RSSI medido en la luminaria 602-1 puede ser -50 dBm, mientras que el valor de RSSI medido en la luminaria 602-2 puede ser -54 dBm, aunque, como se explicó anteriormente, estos valores de RSSI deberían ser los mismos. Tales variaciones pueden atribuirse a uno o más de varios factores, que incluyen, entre otros, la ubicación de otros objetos (por ejemplo, paredes, techo, piso) en el volumen de espacio 399, el material de y/o dispuesto en esos objetos, el material y la colocación de la carcasa del luminaria 602 y/o dispositivo sensor 665, y el solapamiento de otros protocolos inalámbricos (por ejemplo, Zigbee) mediante el uso de las mismas o frecuencias sustancialmente similares (también denominadas canales en la presente memoria). En este último caso, por ejemplo, los canales BLE 38 y 39 a menudo se solapan con los canales ZigBee 15 y 26, respectivamente.
La Figura 20C a la Figura 20F son gráficos que muestran cómo los valores de RSSI 979 de las señales de RF 995 para un objeto que es estacionario pueden cambiar drásticamente con el tiempo para las señales de RF transmitidas mediante el uso de varias frecuencias (canales). Específicamente, la Figura 20C muestra un gráfico 973 de señales transmitidas a lo largo del tiempo 978 en el canal 37 (2.402 MHz). La Figura 20D muestra un gráfico 974 de señales transmitidas a lo largo del tiempo 978 en el canal 38 (2.426 MHz). La Figura 20E muestra un gráfico 976 de señales transmitidas a lo largo del tiempo 978 en el canal 39 (2.480 MHz). La Figura 20F muestra un gráfico 977 de todas las señales transmitidas a lo largo del tiempo 978 en todos los canales.
Para todos estos casos mostrados en la Figura 20C a la Figura 20F, se usaron el mismo transmisor estacionario y el mismo receptor estacionario. Los gráficos de la Figura 20C a la Figura 20F son solo ejemplos que pueden variar en base a uno o más de varios factores, que incluyen, entre otros, la ubicación de otros objetos (por ejemplo, paredes, techo, piso) en el volumen de espacio con relación al transmisor (por ejemplo, un objeto 160) y el receptor (por ejemplo, un dispositivo eléctrico 102) a lo largo del tiempo, el material de y/o dispuesto en esos objetos, el material y la colocación de la carcasa del transmisor y/o el receptor, y el solapamiento de otros protocolos inalámbricos (por ejemplo, Zigbee) mediante el uso de las mismas o frecuencias sustancialmente similares (también denominadas canales en la presente memoria).
El gráfico 973 de la Figura 20C muestra que el valor promedio de RSSI 983 de las señales de RF 995 transmitidas en el canal 37 mediante el uso de BLE es de aproximadamente -50,3 dBm, mientras que el intervalo de los valores de RSSI 979 de las señales de RF 995 medidos en el tiempo 978 fue entre aproximadamente -49 dBm y aproximadamente -51 dBm (con un valor atípico de aproximadamente -55 dBm). El gráfico 974 de la Figura 20D muestra que el valor promedio de RSSI 983 de las señales de RF 995 transmitidas en el canal 38 mediante el uso de BLE es de aproximadamente -62 dBm, mientras que el intervalo de los valores de RSSI 979 de las señales de RF 995 medidos en el tiempo 978 fue entre aproximadamente -59,9 dBm y aproximadamente -65 dBm.
El gráfico 976 de la Figura 20E muestra que el valor promedio de RSSI 983 de las señales de RF 995 transmitidas en el canal 39 mediante el uso de BLE es de aproximadamente -44,8 dBm, mientras que el intervalo de los valores de RSSI 979 de las señales de RF 995 medidos en el tiempo 978 fue entre aproximadamente -44 dBm y aproximadamente -45 dBm. El gráfico 977 de la Figura 20F muestra que el valor promedio de RSSI 983 de las señales de RF 995 transmitidas en el canal 39 mediante el uso de BLE es de aproximadamente -53 dBm, mientras que el intervalo de los valores de RSSI 979 de las señales de RF 995 medidos en el tiempo 978 fue entre aproximadamente -43 dBm y aproximadamente -66 dBm.
Las realizaciones ilustrativas pueden usarse para encontrar la frecuencia (canal) óptima para enviar señales de RF 995 entre un receptor y un transmisor dados de manera que el valor de RSSI (u otro parámetro o característica de la señal de RF 995 que se transmite) sea relativamente consistente y preciso con el tiempo 978. La Figura 21B muestra un ejemplo de cómo las realizaciones ilustrativas pueden usarse para optimizar la frecuencia de las señales de RF 1095 que se transmiten. Específicamente, la Figura 21B muestra el sistema de la Figura 17A a la Figura 19 donde la frecuencia de las señales de RF 1095 enviadas por el objeto 1060 se optimizan de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas.
Como ejemplo, un optimizador de frecuencia (tal como el optimizador de frecuencia 107 de la Figura 14B anterior) en cada uno de las luminarias 1060 puede hacer que se transmitan varias señales de RF (por ejemplo, la señal de RF 895, la señal de RF 1095-1) entre el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 y cada uno de las luminarias (en este caso, el luminaria 602-1, el luminaria 602-2 y el luminaria 602-3). Cada dispositivo sensor 665 (en este caso, el dispositivo sensor 665-1, el dispositivo sensor 665-2 y el dispositivo sensor 665-3) puede estar involucrado en este proceso. Puede probarse cualquiera de varios canales establecidos (por ejemplo, 2.402 MHz, 2.426 MHz, 2.480 MHz), así como cualquiera de varios canales no establecidos.
En este caso, la determinación definitiva de las realizaciones ilustrativas es que la señal de RF 1095-1 se envía por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 al luminaria 602-1 mediante el uso de un primer canal (por ejemplo, 2.480 MHz), que la señal de RF 1095-2 se envía por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 al luminaria 602-2 mediante el uso de un segundo canal (por ejemplo, 2.402 MHz), y que la señal de RF 1095-3 se envía por el dispositivo de comunicación 690 del objeto 660 al luminaria 602-3 mediante el uso de un tercer canal (por ejemplo, 2.345 MHz). Los controladores asociados pueden probar periódicamente estas frecuencias (canales) para determinar si se deben realizar uno o más cambios para proporcionar una mejor precisión de los valores de RSSI para las señales de RF 1095 que se transmiten.
La Figura 22B y la Figura 22C muestran algunos dispositivos sensores alternativos que pueden usarse en realizaciones ilustrativas. Específicamente, la Figura 22B y la Figura 22C muestran una vista superior y una vista lateral, respectivamente, de parte de un sistema 1100 usado para ubicar un objeto en un volumen de espacio 1199 de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas. La parte del sistema 1100b de la Figura 22B y la Figura 22C tiene un solo dispositivo eléctrico 1102 (por ejemplo, una luminaria montado en un techo 1161) y un solo objeto 1160 en un volumen de espacio 1199. El dispositivo eléctrico 1102 es parte de una red integrada más grande de dispositivos eléctricos, tal como lo que se muestra y describe anteriormente. En este caso, el dispositivo eléctrico 1102 incluye un dispositivo sensor integrado 1165 que tiene (o comparte con el controlador del dispositivo eléctrico 1102) un transceptor habilitado para Zigbee, un receptor habilitado para BLE y un receptor IR activo. El dispositivo sensor 1165 también puede incluir un sensor PIR. En realizaciones alternativas, el dispositivo sensor 1165 puede ser un dispositivo independiente.
El procedimiento usado para ubicar el objeto 1160 en este caso reduce el tráfico de comunicaciones en los enlaces de comunicación (por ejemplo, los enlaces de comunicación 105) entre el dispositivo sensor integrado 1165 y un WAC (no mostrado en la Figura 22B y la Figura 22C, pero sustancialmente similar al WAC 185 analizado anteriormente). El sensor PIR del dispositivo sensor integrado 1165 (o cualquier otro sensor incluido con el dispositivo sensor 1165) puede tener cualquiera de varias configuraciones. Por ejemplo, en este caso, el sensor PIR del dispositivo sensor 1165 tiene un intervalo de detección 1172, que es algo similar a los intervalos de difusión (por ejemplo, los intervalos de difusión 682) analizados anteriormente en que el intervalo de detección 1172 define el intervalo dentro del volumen de espacio 1199 en el que el sensor PIR puede medir señales infrarrojas pasivas.
En algunos casos, el dispositivo sensor integrado 1165 puede configurarse para determinar si el objeto 1160 está o no dentro de una cierta proximidad al dispositivo sensor 1165. En tal caso, el dispositivo sensor 1165 solo necesita enviar un mensaje de estado al WAC indicando que el objeto 1160 está de hecho muy cerca de ese dispositivo sensor 1165. Esta área de proximidad se denomina zona de ocupación de RTLS 1171. La zona de ocupación de RTLS 1171 se ubica dentro del intervalo de detección 1172 del sensor PIR del dispositivo sensor 1165. A diferencia del intervalo de detección 1172 del sensor PIR, la zona de ocupación RTLS 1171 está diseñada para ser más pequeña y solo se superpone mínimamente con una zona de ocupación RTLS correspondiente de un sensor PIR de un sensor vecino (no mostrado en la Figura 22B y Figura 22C). La zona de ocupación de RTLS 1171 puede actualizarse a una velocidad relativamente rápida y generalmente detecta un movimiento muy reciente dentro de un área física restringida muy cerca de la proximidad al sensor PIR del dispositivo sensor 1165. Incluso con un dispositivo sensor 1165 de esta configuración, la atenuación del canal de las señales de RF transmitidas entre el dispositivo sensor 1165 y otro componente (por ejemplo, un WAC 185) de un sistema puede conducir a un valor de RSSI inexacto, que a su vez puede conducir a no ubicar con precisión el objeto 1160 en el volumen de espacio 1199.
La Figura 23B muestra un diagrama de un módulo sensor integrado 1265 de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas. El módulo sensor integrado 1265 de la Figura 23B puede incluir uno o más de varios componentes. Tales componentes pueden incluir, pero no se limitan a, un controlador 1204 (que puede incluir, por ejemplo, un motor de control 1206, un optimizador de frecuencia 1207, un módulo de comunicación 1208, un temporizador 1210, un módulo de energía 1212, un repositorio de almacenamiento 1230, un procesador de hardware 1220, una memoria 1222, uno o más transceptores 1224, una interfaz de aplicación 1226 y, opcionalmente, un módulo de seguridad 1228) y uno o más sensores 1239. Los componentes mostrados en la Figura 23B no son exhaustivos y, en algunas realizaciones, uno o más de los componentes mostrados en la Figura 23B pueden no incluirse en un dispositivo sensor integrado de ejemplo 1265. Cualquier componente del dispositivo sensor integrado de ejemplo 1265 puede ser discreto, combinado con uno o más componentes del dispositivo sensor integrado 1265, y/o compartido con el controlador 104 del dispositivo eléctrico 102-1 asociado con el dispositivo sensor integrado 1265.
El controlador 1204, el motor de control 1206, el optimizador de frecuencia 1207, el módulo de comunicación 1208, el temporizador 1210, el módulo de potencia 1212, el repositorio de almacenamiento 1230 (que puede incluir protocolos 1231, algoritmos 1232 y datos de objetos 1234), el procesador de hardware 1220, la memoria 1222, el uno o más transceptores 1224, la interfaz de aplicación 1226 y el módulo de seguridad 1228 pueden ser sustancialmente los mismos que los componentes correspondientes del controlador 104 descritos anteriormente con respecto a la Figura 14B. En el caso del módulo de potencia 1212 del dispositivo sensor integrado 1265, el módulo de potencia 1212 puede ser sustancialmente el mismo que, al menos en parte, el módulo de potencia 112 y/o el suministro de energía 140 del dispositivo eléctrico 102-1. Cada uno del uno o más sensores 1239 del dispositivo sensor integrado 1265 son los componentes que miden realmente uno o más parámetros. Un ejemplo de un sensor 1239 es un sensor PIR. Cada componente del dispositivo sensor integrado 1265 puede disponerse dentro, sobre o fuera de una carcasa 1238 del dispositivo sensor integrado 1265.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un procedimiento para operar un sistema de iluminación y ubicación (100), que comprende:
    recibir, mediante un sensor (134, 138, 204) de un dispositivo de iluminación (102, 104, 200), señales de baliza (130) de una etiqueta de activo (112, 114, 116, 118) durante una ventana de tiempo; determinar, mediante un procesador (202) del dispositivo de iluminación (102, 104, 200), las intensidades de señal de las señales de baliza (130) recibidas durante la ventana de tiempo;
    el procedimiento se caracteriza por:
    después de la ventana de tiempo, identificar por el procesador (202) una señal de baliza representativa de entre las señales de baliza (130) recibidas desde la etiqueta de activo (112, 114, 116, 118); y transmitir, mediante un transmisor (210) del dispositivo de iluminación (102, 104, 200), la información de ID de la señal de baliza representativa y la información de intensidad de la señal de la señal de baliza representativa.
  2. 2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que las señales de baliza (130) son señales de baliza BLE y en el que la información de ID y la información de intensidad de la señal se transmiten mediante el uso de una señal compatible con ZigBee (140).
  3. 3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la señal de baliza representativa se identifica en base a una comparación de las intensidades de señal de las señales de baliza y en el que una intensidad de señal de la señal de baliza representativa es mayor que las intensidades de señal restantes de las señales de baliza restantes de las señales de baliza.
  4. 4. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el procedimiento que comprende además:
    recibir, por el sensor, señales de baliza de etiquetas de activos durante una ventana de tiempo; procesar, por el procesador (202), las señales de baliza (130), en el que el procesamiento de las señales de baliza (130) incluye filtrar una o más de las señales de baliza en base a las intensidades de señal; después de la ventana de tiempo, identificar, por el procesador (202), señales de baliza representativas de entre las señales de baliza, en el que cada señal de baliza representativa se asocia con una etiqueta de activo respectiva de las etiquetas de activo (112, 114, 116, 118);
    identificar, por el procesador (202), una o más señales de baliza representativas de entre las señales de baliza representativas; y
    transmitir información de ID e información de intensidad de señal de la una o más señales de baliza representativas.
  5. 5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que la una o más de las señales de baliza que se filtran cada una tiene una intensidad de señal menor que una intensidad de señal umbral.
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