AUDIFONOS. Sistema de reproducción automática por detección de zonas activas. Alex Posada indice

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Asunción Vanesa Salinas Revuelta
hace 6 años
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1 AUDIFONOS Sistema de reproducción automática por detección de zonas activas. Alex Posada 2008 indice Funcionamiento Audífono Posicionamiento RFID Software, servidor y base de datos Presupuesto

2 Funcionamiento Sistema basado en RFID de alto alcance para posicionamiento 2D en el espacio expositivo. Los módulos audífonos están construidos a partir de sistemas de audio autónomos usando reproductores de audio integrados sobre tarjetas microsd y comunicación zigbee inalámbrica para control remoto del audio por el servidor principal que monitoriza a todos los visitantes. Los módulos son pequeños objetos a los que va conectado un auricular. Cada uno de estos módulos lleva un TAG único de posicionamiento. El servidor rastrea con un sonar RFID la posición en tiempo real de cada sistema y analiza la distancia a cada instalación. Cuando se supera el límite estipulado a cada una de ellas se lanza la orden de reproducción de cada audio y en el idioma deseado previamente para cada unidad.

3 Audífonos Cada audífono estará formado por un módulo diseñado exclusivamente y un auricular externo. Constituido por los siguientes elementos: - Electrónica constituida por el lector de tarjetas microsd, microprocesador, interfaz usb para carga y transferencia de datos, conversor DAC, amplificador de audio y comunicación Zigbee. - Baterías de Litio-Ion recargables a través de módulo externo multicargador. - Tag RFID con identificación única para la detección de la posición del módulo. Los datos de audio son almacenados en ficheros WAV o MP3 en las tarjetas de memoria. El sistema envía y recibe comandos remotos por el puerto Zigbee hacia/desde el servidor principal. Cuando la unidad pasa de una zona a otra es detectado por las antenas de posicionamiento que triangulan la señal procedente de los Tags y recibe un comando dirigido únicamente a su ID para que lance la pista de audio correspondiente. El microprocesador extrae el audio de la tarjeta de memoria, lo procesa y lo envia al conversor digital analógico y de ahí al amplificador y a los auriculares. El sistema puede llevar integrado un control de volumen en el propio auricular o se pueden integrar sensores capacitivos para que simplemente con acercar la mano a la zona correspondiente se puede manipular el volumen o cambiar el idioma. La manera de configurar el lenguaje, puede ser manualmente o a través del software usando el terminal de configuración del idioma a la entrega de la unidad al usuario del museo. De esta manera a través de la base de datos interna se accede en tiempo real al campo de configuración del idioma de cada unidad activa. La carga de las baterias se realiza colocando los dispositivos sobre una base cargadora multiple.

4 microcontrolador ATMEGA Conector Auricular microusb tarjeta microsd Zigbee tag RFID bateria Li-ion

5 Posicionamiento RFID El sistema de localización de las unidades de audio móviles se usa en más de treinta paises y ha sido desarrollado por una de las empresas más importantes del sector. Usa la más avanzada tecnología en RFID existente en la actualidad. Los sistemas de localización son lectores RFID capaces de medir la distancia y el angulo utilizando antenas de gran potencia (<4W). Para ello se usan pequeños transpondedores o Tags activos con diferentes potencias para lograr un alcance de hasta 40m. Los lectores trabajan en la banda UHF en la frecuencia reservada a RFID de Mhz. Se mide la energía recibida procedente del reflejo en los Tags (de ahí se extrae la distancia) y comparando estas variables recogidas por tres antenas receptoras distintas es posible calcular el ángulo y la dirección de movimiento de una manera similar a como lo hacen los sistemas GPS. El sistema realiza todo esto de manera automática y es necesaria que se calibre la primera vez que se usa. La información de la calibración queda grabada en la memoria flash del lector. Es posible utilizar multiples lectores ajustados en distintas bandas de frecuencia para cubrir espacios más grandes. Los Tags reflejan la energía en la banda de frecuencia recibida y de esa manerá puede devolver la señal a varios receptores de manera independiente. El ángulo de cobertura de las antenas es de un máximo de 60º, por lo que se han de colocar en una determinada configuración adaptada a cada espacio para que todo el area sea completamente cubierto. Una vez captada la información cada lector envia los datos por un puerto de ethernet hacia el servidor central. El software recibe los datos de los distintos lectores y mapea toda la información para extraer las posiciones de las distintas unidades. La frecuencia de muestreo es de aproximadamente 1 segundo para 100 unidades en el area de localización.

6 Cuando el usuario pasa por distintas zonas activas el sistema envia comandos por radio al audifono para cambiar al audio correspondiente. Se atraviesan zonas muertas o de paso donde se realizan las transiciones. Los puntos negros son emisores de antenas. Las zonas rayadas son zonas de cobertura usando TAGS activos de 30m de alcance.

El terminal informático en la entrada a la exposición a través de una interfaz web accede a la base de datos donde se guardan los estados de todas las

7 Software Servidor y bases de datos El software que controla todo el sistema esta instalado en un servidor conectado a varios terminales en red (LAN/internet). El terminal informático en la entrada a la exposición a través de una interfaz web accede a la base de datos donde se guardan los estados de todas las unidades. Estos estados pueden ser: - Activado/desactivado/en carga/apagado - Idioma activo - Zona activa A través de estas variables es capaz de gestionar el envio de comandos usando un transmisor zigbee a todas las unidades activas en las zona de la instalación de manera completamente automática e invisible.

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