WO2011043640A2 - Sistema de localización geográfica - Google Patents

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WO2011043640A2
WO2011043640A2 PCT/MX2010/000107 MX2010000107W WO2011043640A2 WO 2011043640 A2 WO2011043640 A2 WO 2011043640A2 MX 2010000107 W MX2010000107 W MX 2010000107W WO 2011043640 A2 WO2011043640 A2 WO 2011043640A2
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location system
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location
geographic location
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José-Adalberto TERAN-MATUS
Rafael-Gullermo Ramos-Elizondo
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Rfid Mexico S.A. De C.V.
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0018—Transmission from mobile station to base station
    • G01S5/0027—Transmission from mobile station to base station of actual mobile position, i.e. position determined on mobile
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/0202—Child monitoring systems using a transmitter-receiver system carried by the parent and the child
    • G08B21/0269—System arrangements wherein the object is to detect the exact location of child or item using a navigation satellite system, e.g. GPS
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    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/22—Status alarms responsive to presence or absence of persons

Definitions

  • the present invention relates to devices and systems for locating people and objects worldwide and, more particularly, to a geographic location system and method, which are capable of calculating their location based on the processing information received from at least one of a plurality of wireless data channels such as WiFi, Bluetooth, etc., and positioning means such as GPS, depending on their availability at the time of calculating the position of the system.
  • a geographic location system and method which are capable of calculating their location based on the processing information received from at least one of a plurality of wireless data channels such as WiFi, Bluetooth, etc., and positioning means such as GPS, depending on their availability at the time of calculating the position of the system.
  • the applicant developed a geographic location system and a related method, which are capable of accurately calculating their current location anywhere in the world (not only within a predetermined geographic region or location such as within from a warehouse, etc.), based on the processing of information received from at least one of several wireless sources available at the moment, such as WiFi, Bluetooth, etc., and from positioning means such as GPS.
  • Figure 1 is a diagram of the geographic location system of the present invention.
  • geographical location system of the present invention comprises:
  • positioning means 1 comprising a global positioning system (GPS), which receives information (input) from dedicated satellites and calculates the approximate position of the geographical positioning device; calculates the speed, altitude and support of the positioning means and provides timing information (output);
  • GPS global positioning system
  • transceiver means comprising a transceiver module such as Zigbee, ASK OOK or owner 4; means for connecting to cellular networks comprising a cellular data module 5, said means for connecting to a cellular network capable of calculating an approximate location coordinate based on proprietary algorithms using signal, timing and other intrinsic characteristics for each particular network which is processed in the module, to be available to the geographic location system;
  • means for connecting to a satellite or satellite networks comprising an up / down link 6 to send and receive information to and from a satellite or satellite network, such as Inmersat, to allow concentration of information on a main server, as well as propagate information from a server connected to the geographic location system to other devices worldwide;
  • location inference means comprising a location inference unit 7, which receives information from the means to connect to Bluetooth networks, from the means to connect to WiFi networks and from the transceiver module, about communication (input) links such such as signal strength, flight transmission time, differential transmission time, and infer an approximate location (output) of the geographic location system by using various parameters of the information about said communication links, such as signal strength , signal difference between bases, frequency change, time difference between received signals, flight time for data packets.
  • the approximate location is calculated using said parameters in order to locate the nearest base station and if the parameters of said communication with the nearest base station are within the predetermined range, the location inference means assume that the geographic location system is within a position (an approximate location).
  • the location inference means may also include means for addictonally increasing the accuracy of said approximate location, which comprises a deduction algorithm processed by the location inference means; location resolution means, comprising a location resolution unit 8 that receives preprocessed (input) location information from various sources such as: post-test means, location inference means, or means for connecting to a cellular network, and process said location information to obtain the coordinate of the best possible location (output) of said sources.
  • location resolution means may additionally interpolate or include hysteresis by merging all the different sources of pre-processed location information. The means of location resolution are very important for the geographic location system, since each source of pre-processed location information has different accuracies and weaknesses that depend on the environment;
  • sensors to acquire environmental data from the geographic location system such as:
  • presence and movement sensor means 9 such as a temperature sensor, presence sensor, motion sensor and pressure sensor, to provide information (sensor data) about the environmental conditions and about the presence or absence of objects or people in a current location, for the geographic location device;
  • image and sound acquisition sensors 10 such as a camera and a microphone (or any other image or sound sensor device) of the type that can be integrated into a chip (cmos, ccd, or others) to provide a visual representation and to capture the current audio from the environment of the current location;
  • input means 11 such as one or more buttons or a keyboard to allow a user to interact with the geographic location system and initiate or change the status of a device, such as requiring the status of the device, requiring sensor information, etc. ;
  • a sensor data acquisition unit for collecting data from the environment, presence and movement sensing means, from the means for acquiring image and sound, and of the input means
  • said sensor data acquisition unit comprises a set of ADC (analog to digital converters), samplers and internal and external communication channels for data collection of the environment, presence and movement sensing means of the image and sound acquisition means, and of the input means
  • memory means 13 such as an internal or removable memory for storing information such as sensor data, input media data of the input media, approximate location data of the location inference means, coordinate of the best possible location of the location resolution means, transmission parameters used by the transmission control means (which will be described below), timing information produced by the timing means (which will be described later) to be subsequently processed by the means of location inference by means of compression and optimization (which will be described later) and by means of transmission control (which will be described later).
  • Memory media is not used by the geographic location system for immediate instruction or operational requirements, but is typically used as a buffer for medium and long-
  • command decoding means 14 comprising a command decoder unit for decoding command information in the form of data packets (such as changes of transmission parameters to be used by transmission control means - which will be described later- or display information for the user) and requests (such as requests for location data, requests for sensor information, data retrieval from memory media, sending data to memory media or changing parameters for transmission control means- which will be described later), which are received from a remote server by the means to connect the data channels, and send said decoded command information to the media data acquisition means sensors and input, to transmission priority control means and location resolution means.
  • data packets such as changes of transmission parameters to be used by transmission control means - which will be described later- or display information for the user
  • requests such as requests for location data, requests for sensor information, data retrieval from memory media, sending data to memory media or changing parameters for transmission control means- which will be described later
  • the actions that can be performed by the geographic location system on the reception of a command includes, but are not limited to, obtaining the most recent location coordinate and sending it back to the external server, obtaining the most recent sensor data and send them back to the server, get the most recent sensor and location data and send a processed version to the server, get a number of old processed records of the memory media, send starting data from the memory media to the server, reply the system status to the server, answer the accuracy of the estimated location to the server, etc.
  • command decoding means Another important function of the command decoding means is to decompress or restore a data packet received from a remote server by the means to connect the data channels, for internal use of the components of the geographic location system, since the data is received in a compressed, encoded or formatted form required by the specific data channel and has to be restored to an internal format that can be used by the components of the geographic location system;
  • data compression and optimization means 15 comprising a data compression and optimization unit, for receiving data from the sensors and the input means, the data collection means, the sensors and the input means ; the coordinate of the best possible location of the means of location resolution; and memory media data; and prepare and optimize said data, such as data packets for transmission through a particular data channel from an internal standard protocol;
  • transmission control means 16 to receive transmission parameters stored in the memory media and data packets stored in the memory media and processed by the compression and data optimization means and determine the optimal transmission parameters for the transmission of location information of the geographic location system according to pre-configured rules that can be sent wirelessly to the location system geographic and received by the media to connect to the data channels. This is important because the wired communication technologies are optimized for specific situations and the use of the device can also lead to different cost and operational concerns;
  • computer interface means 17 comprising an interface such as USB, RS232 for connecting to an external computer or to any kind of data processing means, in order to perform related activities, but not limited to: performing debugging, software development and hardware, diagnosis, recovery of the status, properties and operational parameters of the geographic location system, loading and reading log and sensor data, etc .;
  • sound and visual presentation means 18 such as an LCD screen, one or more LED's, a buzzer or a loudspeaker, to communicate messages, alarms or audible alerts to a user, for example, to inform a user about the status of the system geographical location;
  • timing means comprising a programmable timer or a real time clock, to provide the components of the geographical location system with a pulse to operate and to perform operations such as, but not limited to:
  • a date and time for incoming data packets received by the means to connect the data channels, as well as the data produced by components of the geographic location system, providing a date and time for sensor measurements, alert the system of geographic location of events that will happen, alert the geographic location system of sensor cycles, give the geographical location system a way to measure the time elapsed between the reception of data packets, detect intervals or other time-sensitive information , which can help the geographic location system to change state.
  • the date and time applied to the data will allow the geographic location system to take priority, maintain the linearity of the information and compensate for travel times different from the data being processed. Examples of data packets can be user interaction events, a requirement for information by a server external, a change of location or status report, as well as sensor information at a particular time; Y
  • power supply means 20 such as a battery, ac, solar, etc. power means, to provide electrical power to all components of the geographic location system.
  • the geographical location system of the present invention is intended to be carried by a person or implemented in a portable device in order to facilitate the location of the person or device.
  • the geographical location system of the present invention can determine its position, by using information from one or more devices of one or more technologies, from areas accessible by satellite, through GPS technology 1 , as well as those not accessible by satellite, through network signals from nearby antennas, such as Wi Fi 3, signals from other nearby or even radio-frequency devices, or from other motion measuring elements, such as pedometers and the combination of all of them, both accessible by satellite, and by those that are not accessible by satellite, depending on their configuration and on the existence of availability in the environment.
  • the system can determine its position, by using information from one or more devices of one or more technologies, from areas accessible by satellite, through GPS technology 1 , as well as those not accessible by satellite, through network signals from nearby antennas, such as Wi Fi 3, signals from other nearby or even radio-frequency devices, or from other motion measuring elements, such as pedometers and the combination of all of them, both accessible by satellite, and by those that are not accessible by satellite, depending on their configuration and on the existence of availability in the environment.
  • the system can store this information in memory media 13 or it can send it through the data channel 2, 3, 4, 5 and 6 that has been configured and that the device detects that it has found available.
  • the device will identify those available channels of data 2, 3, 4, 5 and 6 that may be cell phone transmission services, satellite transmission services, network services such as WiFi, Buetooth, infrared, telemetry, etc.
  • the system is capable of sending additional information about the environment where the system is located, such as temperature, pressure, or about the presence or absence of people or objects, as well as sounds and images obtained by the sensors 9 and of image and sound acquisition sensors 10.
  • the system can be connected to a computer by means of computer interface means, in order to be configured and / or to erase the information contained in its memory means 13.
  • the power supply means 20 of the system can be an integrated battery, or can be connected to an alternating current or direct current source.
  • the user is able to configure their preferences for the use of positioning technologies, as well as the preferred data channels to be used and the frequency of both functionalities.
  • the device can be configured to define its position via satellite and, if it does not have sufficient visibility of satellite signal, it can try to find other means that allow it to define its location (by using a channel of data such as Bluetooth, WiFi, etc.) and the user can prioritize location technologies.
  • the device can be configured to search its location every N seconds.
  • system can be configured to store or not store location information in memory media, for a certain period of time or until such information is manually synchronized with an external computer and deleted, or until such memory is exhausted and if this could happen, it can erase the oldest records so that it keeps the last ones or it can be blocked and not allow more information to be recorded, keeping the oldest records.
  • the system can be configured with the priority in which the information is intended to be transmitted to a server and the frequency with which the location information is attempted to be sent according to each transmission technology corresponding to the data channel.
  • it can be configured so that, if the transmission technology with the highest priority is found, it transmits each predetermined number of seconds, but if it is not found, then it will transmit with the available technology that was previously configured with lower priority.
  • the system can be configured with the frequency with which it attempts to be located (the frequency of the data channels 2, 3, 4, 5 and 6 and the positioning means 1) and the frequency with which it seeks the means of Transmission available. For example, you can configure that if the system can be located by satellite, it searches its position every predetermined number of seconds and it can be transmitted by telemetry which, for example, may be the highest priority, then the system can transmit its location every predetermined number of seconds but, if not Find telemetry and find GPS services over a cellular network (which for example can be configured to have the lowest priority), then the system can transmit its location every predetermined number of seconds and can search for each predetermined number of seconds if other methods of transmission with More priority are available.
  • Each transmission medium (data channels 2, 3, 4, 5 and 6) can be configured for both the frequency it transmits, as well as its priority and the frequency at which other transmission media with higher priority has to be wanted.
  • Obtain communication information from at least one available data channel selected from the group consisting of, but not limited to; Bluetooth networks, WiFi networks, transceiver media, cellular networks, satellite networks and available positioning media selected from, but not limited to, GPS;
  • information from the selected environment can be obtained from, but not limited to: temperature and pressure, images, sounds of the current location, presence information about the presence or absence of people in the current location and information about motion detection in the current location and send such information along with the information of the best location, by means of transmission.

Abstract

Un sistema y método de localización geográfica que es capaz de calcular con precisión su ubicación actual en cualquier parte del mundo, basado en el procesamiento de información recibida de al menos una de varias fuentes inalámbricas disponibles en el momento, tales como WiFi, Bluetooth, etc., y de medios de posicionamiento tales como GPS.

Description

SISTEMA DE LOCALIZACION GEOGRÁFICA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
A. CAMPO DE LA INVENCIÓN:
La presente invención se relaciona con dispositivos y sistemas para localizar personas y objetos en todo el mundo y, más particularmente, a un sistema y método de localización geográfica, que son capaces de calcular su ubicación basada en la información de procesamiento recibida de por lo menos uno de una pluralidad de canales de datos inalámbricos tales como WiFi, Bluetooth, etc., y de medios de posicionamiento tales como GPS, dependiendo de su disponibilidad en el momento de calcular la posición del sistema.
B. DESCRIPCIÓN DEL ARTE RELACIONADO.
Son bien conocidos los dispositivos y sistemas para localizar personas y bienes, basados en GPS y otras tecnologías similares de ubicación a base de satélites.
Existen también sistemas y métodos que hacen uso de canales inalámbricos de datos, disponibles (tales como WiFi y Bluetooth) a fin de calcular la posición del dispositivo.
Sin embargo, tales dispositivos a menudo calculan erróneamente su posición puesto que son solo capaces de usar la información proporcionada por solo un canal de datos a fin de calcular su posición, y conmutar desde un canal inalámbrico de datos, a otros canales de datos de acuerdo con su disponibilidad en su ubicación actual.
En vista de los problemas anteriormente referidos, el solicitante desarrolló un sistema de localización geográfica y un método relacionado, que son capaces de calcular con precisión su ubicación actual en cualquier parte del mundo (no solo dentro de una región geográfica predeterminada o ubicación tal como dentro de un almacén, etc.), basados en el procesamiento de información recibida de por lo menos uno de varias fuentes inalámbricas disponibles al momento, tales como WiFi, Bluetooth, etc., y de medios de posicionamiento tales como GPS. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN.
Es por lo tanto un objetivo de la presente invención, proporcionar un sistema y método de localización geográfica, que son capaces de calcular con precisión su ubicación actual en cualquier parte del mundo.
Es otro objetivo de ia presente invención, proporcionar un sistema y método de localización geográfica, de la naturaleza anteriormente descrita, que son capaces de calcular con precisión su ubicación actual en cualquier parte del mundo, basado en el procesamiento de información recibida de por lo menos uno de varias fuentes inalámbricas disponibles en el momento, tales como WiFi, Bluetooth, etc., y de medios de posicionamiento disponibles, tales como GPS.
Estos y otros objetivos y ventajas del sistema de localización geográfica, de la presente invención, se harán aparentes para aquellas personas que tienen habilidades ordinarias en el arte, de la siguiente descripción detallada de las modalidades de la invención, que se hará con referencia a los dibujos que se acompañan.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS.
La Figura 1 es un diagrama del sistema de localización geográfica de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La invención se describirá de acuerdo con una modalidad preferida de la misma y haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en donde el sistema de localización geográfica, de la presente invención, comprende:
medios de posicionamiento 1 que comprenden un sistema de posicionamiento global (GPS), que recibe información (entrada) de satélites dedicados y calcula la posición aproximada del dispositivo de posicionamiento geográfico; calcula la velocidad, altitud y soporte de los medios de posicionamiento y proporciona información de temporización (salida);
medios para conectarse a canales de datos, tales como:
medios para conectarse a redes Bluetooth 2;
medios para conectarse a redes WiFi 3;
medios transceptores que comprenden un modulo transceptor tal como Zigbee, ASK OOK o propietario 4; medios para conectarse a redes celulares que comprenden un módulo celular de datos 5, dichos medios para conectarse a una red celular capaces de calcular una coordenada de ubicación aproximada basada en algoritmos propietarios usando la datos de señal, temporización y otras características intrínsecas para cada red particular que es procesada en el módulo, para estar disponible al sistema de localización geográfica;
medios para conectarse a un satélite o a redes satelitales, que comprenden un enlace up/down 6 para enviar y recibir información para y desde un satélite o red de satélites, tales como Inmersat, para permitir concentración de información en un servidor principal, así como propagar información de un servidor conectado al sistema de localización geográfica a otros dispositivos en todo el mundo;
medios de inferencia de ubicación, que comprenden una unidad de inferencia de ubicación 7, que recibe información de los medios para conectarse a redes Bluetooth, de los medios para conectarse a redes WiFi y del modulo transceptor, acerca de enlaces de comunicación (entrada) tales como intensidad de señal, tiempo de transmisión de vuelo, tiempo de transmisión diferencial, e inferir una ubicación aproximada (salida) del sistema de localización geográfica mediante el uso de varios parámetros de la información acerca de dichos enlaces de comunicación, tales como intensidad de señal, diferencia de señal entre bases, cambio de frecuencia, diferencia de tiempo entre señales recibidas, tiempo de vuelo para paquetes de datos. La ubicación aproximada es calculada usando dichos parámetros a fin de ubicar la estación base más próxima y si los parámetros de dicha comunicación con la estación base más próxima están dentro del rango predeterminado, los medios de inferencia de ubicación asumen que el sistema de localización geográfica está dentro de una posición (una ubicación aproximada). Los medios de inferencia de ubicación pueden también incluir medios para incrementar adictonalmente la precisión de dicha ubicación aproximada, que comprende un algoritmo de deducción procesado por los medios de inferencia de ubicación; medios de resolución de ubicación, que comprenden una unidad de resolución de ubicación 8 que recibe información de ubicación pre-procesada (entrada) de varias fuentes tales como: los medios de posictonamiento, los medios de inferencia de ubicación, o de medios para conectarse a una red celular, y procesar dicha información de ubicación para obtener la coordenada de la mejor ubicación posible (salida) de dichas fuentes. Los medios de resolución de ubicación pueden adicionalmente interpolar o incluir histéresis mediante fusión de todas las diferentes fuentes de información de ubicación pre-procesada. Los medios de resolución de ubicación son muy importantes para el sistema de localización geográfica, puesto que cada fuente de información de ubicación pre-procesada tiene diferentes precisiones y debilidades que dependen del medio ambiente;
sensores para adquirir datos del medio ambiente del sistema de localización geográfica, tales como:
medios sensores de medio ambiente, presencia y movimiento 9, tales como un sensor de temperatura, sensor de presencia, sensor de movimiento y sensor de presión, para proporcionar información (datos de sensor) acerca de las condiciones ambientales y acerca de la presencia o ausencia de objetos o personas en una ubicación actual, para el dispositivo de ubicación geográfica;
sensores de adquisición de imagen y sonido 10 tales como un cámara y un micrófono (o cualquier otro dispositivo sensor de imagen o sonido) del tipo que pueda ser integrado en un chip (cmos, ccd, u otros) para proporcionar una representación visual y para capturar el audio actual del ambiente de la ubicación actual;
medios de entrada 11 tales como uno o más botones o un teclado para permitir a un usuario que interactúe con el sistema de localización geográfica e iniciar o cambiar el estado de un dispositivo, tal como requerir el estatus del dispositivo, requerir información de sensor, etc;
medios de adquisición de datos de sensor y de datos de los medios de entrada 12, que comprenden una unidad de adquisición de datos de sensor, para recolección de datos de los medios sensores de medio ambiente, presencia y movimiento, de los medios de adquisición de imagen y sonido, y de los medios de entrada, dicha unidad de adquisición de datos de sensor comprenden un juego de ADC (convertidores de analógico a digital), muestreadores y canales de comunicación interna y externa para recolección de datos de los medios sensores de medio ambiente, presencia y movimiento de los medios de adquisición de imagen y sonido, y de los medios de entrada; medios de memoria 13, tales como una memoria interna o desmontable para almacenar información tal como datos de sensor, dato de medios de entrada de los medios de entrada, datos de ubicación aproximada de los medios de inferencia de ubicación, coordenada de la mejor ubicación posible de los medios de resolución de ubicación, parámetros de transmisión usados por los medios de control de transmisión (que serán descritos más adelante), información de temporización producida por los medios de temporización (que serán descritos más adelante) para ser procesados posteriormente por los medios de inferencia de ubicación por medios de compresión y optimización (que serán descritos posteriormente) y por los medios de control de transmisión (que serán descritos más adelante). Los medios de memoria no son usados por el sistema de localización geográfica para instrucción o requerimientos operacionales inmediatos, sino que se usan típicamente como un buffer para operaciones de almacenamiento de mediano y de largo plazo, tal como el descrito anteriormente. Otro uso para los medios de memoria es para almacenar temporal o permanentemente información para ser transmitida a una computadora o servidor externo;
medios de decodificación de comando 14, que comprenden una unidad decodificadora de comando para decodificar información de comando en la forma de paquetes de datos (tales como cambios de parámetros de transmisión para ser usados por medios de control de transmisión - que serán descritos luego- o exhibir información para el usuario) y peticiones (tales como peticiones de datos de ubicación, peticiones de información de sensor, recuperación de datos de los medios de memoria, envío de datos a los medios de memoria o cambiar parámetros para medios de control de transmisión- que serán descritos posteriormente), que son recibidas desde un servidor remoto por los medios para conectar tos canales de datos, y enviar dicha información de comando decodificada a los medios de adquisición de datos de los medios sensores y de entrada, a los medios de control de prioridad de transmisión y a los medios de resolución de ubicación. Las acciones que pueden ser desempeñadas por el sistema de localización geográfica sobre la recepción de un comando, incluye, pero no están limitadas, a obtener la coordenada de ubicación más reciente y enviarla de regreso al servidor externo, obtener los datos de sensor más recientes y enviarlos de regreso al servidor, obtener los datos de sensor y ubicación más recientes y enviar una versión procesada al servidor, obtener un número de registros procesados antiguos de los medios de memoria, enviar datos de partida de los medios de memoria al servidor, responder el estado del sistema al servidor, responder la precisión de la ubicación estimada al servidor, etc. Otra función importante de los medios de decodificación de comando es descomprimir o bien restaurar un paquete de datos recibido de un servidor remoto por los medios para conectar los canales de datos, para el uso interno de los componentes del sistema de localización geográfica, puesto que los datos se reciben en una forma comprimida, codificada o bien formateada requerida por el canal de datos específico y tiene que ser restaurado a un formato interno que pueda ser usado por los componentes del sistema de localización geográfica;
medios de compresión y optimización de datos 15, que comprenden una unidad de compresión y optimización de datos, para recibir datos de los sensores y de los medios de entrada, de los medios de obtención de datos, de los sensores y de los medios de entrada; la coordenada de la mejor ubicación posible de los medios de resolución de ubicación; y datos de los medios de memoria; y preparar y optimizar dichos datos, como paquetes de datos para transmisión a través de un canal de datos particular desde un protocolo estándar interno;
medios de control de transmisión 16, para recibir parámetros de transmisión almacenados en los medios de memoria y paquetes de datos almacenados en los medios de memoria y procesados por los medios de compresión y optimización de datos y determinar los parámetros de transmisión óptimos para la transmisión de información de localización del sistema de localización geográfica de acuerdo con reglas pre-configuradas que pueden ser enviadas inalámbricamente al sistema de localización geográfica y recibidas por los medios para conectarse a los canales de datos. Esto es importante debido a que las tecnologías de comunicación alámbrica son optimizadas para situaciones específicas y el uso del dispositivo puede también conducir a preocupaciones de costo y operacionales diferentes;
medios de interface de computadora 17, que comprenden una interface tal como USB, RS232 para conectarse a una computadora externa o a cualquier clase de medios procesadores de datos, a fin de desempeñar actividades relacionadas, pero no limitadas a: desempeñar depuración, desarrollo de software y hardware, diagnóstico, recuperación del estatus, propiedades y parámetros operacionales del sistema de localización geográfica, cargar y leer datos de logs y de sensores, etc.;
medios de sonido y presentación visual 18, tales como una pantalla LCD, uno o mas LED's, un zumbador o un altavoz, para comunicar mensajes, alarmas o alertas audibles a un usuario, por ejemplo, para informar a un usuario acerca del estatus del sistema de localización geográfica;
medios de temporización, que comprenden un temporizador programable o un reloj de tiempo real, para proporcionar los componentes del sistema de localización geográfica con una pulsación para operar y para desempeñar operaciones tales como, pero no limitadas a:
proporcionar una fecha y hora para paquetes de datos que entran, recibidos por los medios para conectar los canales de datos, así como los datos producidos por componentes del sistema de localización geográfica, proporcionando una fecha y hora para las mediciones de sensores, alertar al sistema de localización geográfica de eventos que van a suceder, alertar el sistema de localización geográfica de ciclos de sensores, dar al sistema de localización geográfica una manera para medir el tiempo transcurrido entre la recepción de paquetes de datos, detectar intervalos u otra información sensible al tiempo, que pueda ayudar al sistema de localización geográfica a cambiar estado. La fecha y hora aplicada a Eos datos, permitirá al sistema de localización geográfica a tomar prioridad, mantener la linealidad de la información y compensar por tiempos de viaje diferentes de los datos que se están procesando. Ejemplos de paquetes de datos pueden ser eventos de interacción del usuario, un requerimiento para información por un servidor externo, un cambio de ubicación o reporte de estatus, así como información de sensor en un tiempo particular; y
medios de suministro de energía 20 tal como una batería, medios de potencia ac, de, solar, etc., para proporcionar la energía eléctrica a todos los componentes del sistema de localización geográfica.
El sistema de localización geográfica de la presente invención, está destinado para ser llevado por una persona o implementado en un dispositivo portátil a fin de facilitar la localización de la persona o dispositivo.
El sistema de localización geográfica, de la presente invención ("el sistema") puede determinar su posición, mediante el uso de la información de uno o más dispositivos de una o más tecnologías, de áreas accesibles por satélite, a través de tecnología GPS 1, así como de aquellas no accesible por satélite, a través de señales de red de antenas próximas, como por ejemplo Wi Fi 3, señales de otros dispositivos cercanos o aún de radio-frecuencia, o bien de otros elementos medidores de movimiento, como podómetros y la combinación de todos ellos, tanto accesibles por satélite, como por aquellos que no son accesibles por satélite, dependiendo de su configuración y sobre la existencia de disponibilidad en el medio ambiente.
Una vez que el sistema identifica su posición, puede almacenar dicha información en medios de memoria 13 o puede enviarla mediante el canal de datos 2, 3, 4, 5 y 6 que ha sido configurado y que el dispositivo detecte que ha encontrado disponible. El dispositivo identificará aquellos canales disponibles de datos 2, 3, 4, 5 y 6 que puedan ser servicios de transmisión por telefonía celular, servicios de transmisión por satélite, servicios de red tales como WiFi, Buetooth, infrarrojos, telemetría, etc.
Además, el sistema es capaz de enviar información adicional acerca del medio ambiente en donde el sistema está ubicado, tal como temperatura, presión, o acerca de la presencia o ausencia de personas u objetos, así como sonidos e imágenes obtenidos por los sensores 9 y de los sensores de adquisición de imagen y sonido 10.
El sistema puede ser conectado a una computadora por medio de medios de interface de computadora, a fin de ser configurado y/o para borrar la información contenida en sus medios de memoria 13. Los medios de suministro de energía 20, del sistema, pueden ser una batería integrada, o pueden conectarse a una fuente de corriente alterna o corriente directa.
El usuario es capaz de configurar sus preferencias de uso de tecnologías de posicionamiento, así como de los canales preferidos de datos para ser usados y la frecuencia de ambas funcionalidades.
Por ejemplo, el dispositivo puede ser configurado a fin de definir su posición a través de satélite y, si no cuenta con visibilidad suficiente de señal de satélite, puede intentar buscar otros medios que le permitan definir su ubicación (mediante el uso de un canal de datos tal como Bluetooth, WiFi, etc.) y el usuario podrá priorizar las tecnologías de ubicación. Además, el dispositivo puede ser configurado a fin de buscar su ubicación cada N segundos.
Además, el sistema puede ser configurado de manera que almacene o no la información de ubicación en los medios de memoria, durante un periodo determinado de tiempo o hasta que tal información sea manualmente sincronizada con una computadora extema y borrada, o hasta que tal memoria sea agotada y si esto pudiera pasar, que esta pueda borrar los registros más antiguos de manera que conserve los últimos o pueda ser bloqueada y no permitir registrar más información, manteniendo los registros más antiguos.
Además, el sistema puede ser configurado con la prioridad en ta cual se intente transmitir la información a un servidor y la frecuencia con la cual se intente enviar la información de ubicación de acuerdo con cada tecnología de transmisión correspondiente al canal de datos. Además, puede ser configurado de manera que, si la tecnología de transmisión con la prioridad máxima se encuentra, transmita cada número predeterminado de segundos, pero si no se encuentra, entonces transmitirá con la tecnología disponible que fue previamente configurada con menor prioridad.
Adicionalmente, el sistema puede ser configurado con la frecuencia con la cual intenta ser localizada (la frecuencia de los canales de datos 2, 3, 4, 5 y 6 y los medios de posicionamiento 1) y la frecuencia con la cual busca los medios de transmisión disponibles. Por ejemplo, puede configurarse que, si el sistema puede ser ubicado por satélite, busca su posición cada número predeterminado de segundos y puede ser transmitido por telemetría la cual, por ejemplo, puede ser la prioridad más alta, entonces el sistema puede transmitir su ubicación cada número predeterminado de segundos pero, si no encuentra telemetría y encuentra servicios GPS por red celular (que por ejemplo pueden ser configurados para tener la prioridad más baja), entonces el sistema puede transmitir su ubicación cada número predeterminado de segundos y puede buscar cada número predeterminado de segundos si otros métodos de transmisión con mas prioridad están disponibles.
Cada medio de transmisión (canales de datos 2, 3, 4, 5 y 6) puede ser configurado tanto para la frecuencia que este transmite, así como su prioridad y la frecuencia en la cual otros medios de transmisión con prioridad más alta tiene que ser buscada.
Lo mismo puede aplicarse para tecnologías de posicionamiento.
Ahora, el método de localización geográfica, de la presente invención, se describirá de acuerdo con una modalidad preferida, que comprende:
Obtener información de comunicación de por lo menos un canal de datos disponible, seleccionado del grupo que consiste de, pero no limitado a; redes Bluetooth, redes WiFi, medios transceptores, redes celulares, redes de satélite y de medios de posicionamiento disponibles seleccionados de, pero no limitado a, GPS;
obtener información de localización disponible de por lo menos uno de dichos canales disponibles de datos, de dichos medios de posicionamiento disponibles y procesar dicha información de ubicación disponible junto con información de posición inferida y obtener la información de la mejor ubicación. El procesamiento de dicha información de ubicación disponible junto con la la posición inferida puede ser llevada a cabo mediante medios de procesamiento de datos que procesan un algoritmo de deducción;
enviar dicha información de mejor ubicación mediante los medios de transmisión.
opcionalmente, puede obtenerse información del medio ambiente seleccionada de, pero no limitada a: temperatura y presión, imágenes, sonidos de la ubicación actual, información de presencia acerca de la presencia o ausencia de personas en la ubicación actual e información acerca de la detección de movimiento en la ubicación actual y enviar dicha información junto con la información de la mejor ubicación, mediante (os medios de transmisión.
Finalmente, deberá entenderse que el sistema de localización geográfica, de la presente invención, no se limita exclusivamente a las modalidades anteriores descritas e ilustradas y que las personas que tienen habilidades ordinarias en el arte pueden, con Jas enseñanzas proporcionadas por la invención, efectuar modificaciones en el sistema de localización geográfica de la presente invención, que quedarán claramente dentro del verdadero concepto inventivo y del alcance de la invención que se reivindica en las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de localización geográfica, que comprende;
medios de posicionamiento para calcular la posición aproximada del sistema de localización geográfica;
medios para conectar al menos un canal de datos;
medios de inferencia de ubicación, que reciben información de comunicación acerca de al menos un canal de datos de los medios para conectar al menos un canal de datos e inferir la ubicación del sistema de localización geográfica;
medios de resolución de ubicación, que reciben información de ubicación de por lo menos una de las siguientes fuentes: de los medios de inferencia de ubicación, de los medios de posicionamiento o de al menos un canal de datos y obtener la información de mejor ubicación;
medios de control de transmisión, para controlar la transmisión de datos a y desde el sistema de localización geográfica, por medio de al menos un canal de datos; y
medios de suministro de energía.
2. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1, en donde los medios de posicionamiento comprenden un sistema de posicionamiento global, que recibe información de satélites dedicados y calcula la ubicación aproximada, calculando velocidad, altitud y soporte en la ubicación actual y proporciona información de temporización.
3. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1 , en donde los medios para conectarse a por lo menos un canal de datos comprende al menos:
medios para conectarse a redes Bluetooth;
medios para conectarse a redes WiFi;
medios transceptores que comprenden un modulo transceptor tal como Zigbee, ASK/OOK o propietario;
medios para conectarse a redes celulares, que comprenden un modulo celular de datos, dichos medios para conectarse a una red celular son capaces de calcular una coordenada de ubicación aproximada basada en algoritmos propietarios usando la señal de datos, temporización y otras características intrínsecas a cada red particular, que son procesadas en el modulo para estar disponibles al sistema de localización geográfica; y
medios para conectarse a satélites o redes satelitales, que comprenden un enlace satélite Up/Down para enviar y recibir información a y desde un satélite o redes satelitales, tales como Inmersat, para permitir concentración de información en un servidor principal, así como propagar información desde un servidor conectado al sistema de localización geográfica hasta otros dispositivos en todo el mundo.
4. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1 , en donde los medios de inferencia de ubicación comprenden una unidad de inferencia de ubicación que recibe información de al menos un canal de datos acerca de enlaces de comunicación, tales como intensidad de señal, tiempo de transmisión de vuelo y diferencial de tiempo de transmisión e inferir una ubicación aproximada del dispositivo de localización geográfica, mediante el uso de de varios parámetros de información acerca de enlaces de comunicación tales como intensidad de señal, diferencia de señal entre bases, cambio de frecuencia, diferencia de tiempo entre señales recibidas, tiempo de vuelo para un paquete de datos, y en donde la ubicación aproximada es calculada usando dichos parámetros a fin de ubicar una estación de comunicación de base más cercana y, si los parámetros de dicha comunicación con la estación base de comunicación mas cercana están dentro de un rango predeterminado, los medios de inferencia de ubicación asumen que el sistema de localización geográfica está entre una posición.
5. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1, en donde los medios de inferencia de ubicación para incrementar la precisión de la información de ubicación, comprenden un algoritmo de deducción procesado por los medios de inferencia de ubicación.
6. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1 , en donde los medios de resolución de ubicación interpolan adicionalmente o incluyen histéresis mediante fusión de toda la información de ubicación diferente.
7. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1 , que incluye además medios de memoria para almacenar información relacionada con el sistema de localización geográfica.
8. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1 , en donde los medios de memoria comprenden una memoria interna o desmontable para almacenar información tal como datos de sensores para adquirir datos del medio ambiente del sistema de localización geográfica, datos de medios de entrada, datos de ubicación aproximada de los medios de inferencia de ubicación, información de ubicación de los medios de resolución de ubicación, parámetros de transmisión usados por medios de control de transmisión; información de temporizacion producida por medios de temporización, que proporcionan a los componentes del sistema de localización geográfica, con una pulsación para operar, para procesamiento posterior mediante los componentes del sistema de localización geográfica.
9. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1 , en donde los medios de memoria almacenan temporalmente o permanentemente información para ser transmitida a una computadora o servidor externo.
10. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1, en donde los medios de control de transmisión reciben parámetros de transmisión almacenados en los medios de memoria y paquetes de datos almacenados en los medios de memoria, y determinan los parámetros de transmisión óptima para la transmisión de la información de ubicación del sistema de localización geográfica de acuerdo con reglas pre- configuradas que pueden ser enviadas inalámbricamente al sistema de localización geográfica y recibidas por los medios para conectarse a los canales de datos.
11. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1 , en donde ios medios de suministro de energía se seleccionan de por lo menos uno de los siguientes medios para suministrar energía: batería, medios de energía ac, de y solar.
12. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1, que comprende además, sensores para adquirir datos del medio ambiente del sistema de localización geográfica, tales como: sensores de medio ambiente, presencia y movimiento, y sensores de adquisición de imagen y sonido.
13. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 12, que incluye además medios de entrada tales como uno o más botones o un teclado para permitir a un usuario interactuar con el sistema de localización geográfica.
14. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 13, que incluye además medios de adquisición de datos de sensores, que comprenden una unidad de adquisición de datos de sensores para recolectar datos de los medios sensores de medio ambiente, presencia y movimiento, de los sensores de adquisición de imagen y sonido y de los medios de entrada.
15. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1 , que incluye además medios decodificadores de comando que comprenden una unidad decodificadora de comando, para decodificar información y peticiones que son recibidas de un servidor remoto por los medios para conectar a los canales de datos y enviar información de comando decodificada a los componentes del sistema de localización geográfica a fin de iniciar al menos una actividad.
16. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 15, en donde dicha por lo menos una actividad, se selecciona del grupo que comprende al menos: obtener la coordenada de ubicación mas reciente y enviarla de regreso a un servidor externo, obtener datos de sensores para adquirir datos del medio ambiente del sistema de localización geográfica y enviarlos de regreso a un servidor extemo, obtener la ubicación más reciente y datos de tos sensores y enviar una versión procesada a un servidor extemo, obtener un número de registros procesados antiguos de los medios de memoria, enviar datos de partida de los medios de memoria a un servidor, enviar estatus del sistema a un servidor y responder con precisión de ubicación estimada a un servidor.
17. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 15, en donde los medios decodificadores de comando descomprimen un paquete de datos recibido de un servidor remoto por los medios para conectar los canales de datos, para el uso interno de los componentes del sistema de localización geográfica, a un formato que pueda ser usado por los componentes del sistema de localización geográfica.
18. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1, que incluye además medios de interface de computadora para conectarse a una computadora externa o a cualquier clase de medios procesadores de datos.
19. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1 , que incluye además medios audibles y de presentación visual para comunicar mensajes, alarmas o alertas audibles a un usuario.
20. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1 , que incluye además medios de temporizacion para proporcionar a los componentes del sistema de localización geográfica con una pulsación para operar.
21. Un sistema de localización geográfica, como se reivindicó en la reivindicación 1, que incluye además medios de temporizacion para realizar operaciones tales como, pero no limitadas a: proporcionar un tiempo y hora para paquetes de datos de entrada recibidos por los medios para conectar los canales de datos, así como los datos producidos por componentes del sistema de localización geográfica; proporcionar tiempo y hora para medición de sensores para adquirir datos del medio ambiente del sistema de localización geográfica, alertar al sistema de localización geográfica de eventos que van a suceder, alertar al sistema de localización geográfica de ciclos de sensores, proporcionar al sistema de localización geográfica una forma de medir el tiempo transcurrido entre la recepción de paquetes de datos, intervalos de sensores u otra información sensible al tiempo, que pueda ayudar al sistema de localización geográfica a cambiar de estado.
22. Un método de localización geográfica, que comprende:
obtener información de comunicación de por lo menos un canal disponible de datos y de medios disponibles de posicionamiento e inferir una ubicación; obtener información disponible de ubicación de por lo menos un canal disponible de datos, de medios de posicionamiento disponibles y procesar dicha información disponible de ubicación junto con la información de posición inferida y obtener la información de la mejor ubicación.
23. Un método como se reivindico en la reivindicación 22, en donde por lo menos un canal de datos se selecciona del grupo que consiste de, pero no limitado a; redes Bluetooth, redes WiFi, medios transceptores, redes celulares, redes satelitales.
24. Un método como se reivindico en la reivindicación 22, en donde los medios de posicionamiento se seleccionan, pero no se limitan a GPS.
25. Un método como se reivindico en la reivindicación 22, en donde el procesamiento de dicha información disponible de ubicación junto con la posición inferida, se lleva a cabo mediante medios procesadores de datos que procesan un algoritmos de deducción.
26. Un método como se reivindico en la reivindicación 22, que comprende además enviar la información de mejor ubicación, por medio de medios de transmisión.
27. Un método como se reivindico en la reivindicación 22, que comprende además obtener información de medio ambiente de una ubicación actual.
28. Un método como se reivindico en la reivindicación 27, en donde la información del medio ambiente se selecciona, pero no se limita a: temperatura y presión.
29. Un método como se reivindico en la reivindicación 27, en donde dicha información de medio ambiente se envía junto con la información de mejor ubicación, por medio de medios de transmisión.
30. Un método como se reivindico en la reivindicación 22, que comprende además obtener imágenes y sonidos de una ubicación actual.
31. Un método como se reivindico en la reivindicación 30, en donde las imágenes y sonidos son enviados junto con la información de mejor ubicación por medio de los medios de transmisión.
32. Un método como se reivindico en la reivindicación 22, que comprende además obtener información de presencia acerca de la presencia o ausencia de personas u objetos en la ubicación actual.
33. Un método como se reivindico en la reivindicación 32, en donde dicha información de presencia se envía junto con la información de mejor ubicación por medio de los medios de transmisión.
34. Un método como se reivindico en la reivindicación 22, que comprende además obtener información acerca de la detección de movimientos en la ubicación actual.
35. Un método como se reivindico en la reivindicación 34, en donde dicha información acerca de la detección de movimientos se envía junto con la información de mejor ubicación por medio de los medios de transmisión.
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