INFORMACIÓN Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo emisor capaz de transmitir información común (difusión) a un número ilimitado de dispositivos receptores que se encuentren en el radio de cobertura del dispositivo emisor. También se refiere al dispositivo receptor, al sistema de difusión de información y al procedimiento de difusión de información mediante unidades Wi-Fi®.

Estado de la técnica

En la actualidad, la conectividad de datos para dispositivos computacionales móviles (smartphones, tablets, laptops y otros) se fundamenta mayoritariamente en la tecnología móvil digital (3G, 4G) y la tecnología Wi-Fi ^® (basada en las normativas IEEE 802.11x).

Ambas tecnologías se basan en el establecimiento de un enlace de datos entre el dispositivo móvil y un AP (Acces Point: punto de acceso en tecnología Wi-Fi ^® ) o un Node B (estación base en sistemas UMTS). Este enlace de datos es dedicado para cada par formado por un dispositivo móvil y un AP/Node B, y presenta las siguientes características:

1. Consumo de recursos en radiofrecuencia: Es necesario un reparto en el uso de las frecuencias portadoras por parte de los dispositivos móviles asociados.

2. Consumo energético: Es necesaria una potencia de transmisión mínima en la comunicación para mantenerla activa.

3. Consumo de recursos de gestión de red: La necesidad de un esquema de direccionamiento IPv4 limita el número de dispositivos móviles asociados en un entorno físico.

4. Gestión de la seguridad: Son necesarios mecanismos de autenticación para preservar la seguridad de los enlaces asociados entre los dispositivos móviles y los AP/Node B.

Las características anteriores presentan limitaciones importantes y son mejorables notablemente en una situación particular de transmisión de datos como es la difusión de información unidireccional a un número ilimitado de dispositivos receptores. Se entiende por difusión de información al envío del mismo conjunto de datos a un conjunto de dispositivos. En el caso de las tecnologías referenciadas anteriormente (UMTS/Wi-Fi ^® ), la difusión de información a dispositivos precisa de replicar la información en cada enlace de datos asociado, lo que supone un consumo de recursos proporcional al número de dispositivos enlazados.

En espacios físicos reducidos con una elevada presencia de dispositivos móviles, por ejemplo, eventos multitudinarios deportivos, culturales o sociales, el establecimiento de enlaces dedicados permanentes y simultáneos para todos los asistentes es frecuentemente irrealizable.

Descripción de la invención

Para evitar todos estos problemas, la invención introduce un dispositivo emisor, un dispositivo receptor, un sistema y un procedimiento para la difusión de información, permitiendo difundir un conjunto de datos a dispositivos mediante unidades Wi-Fi ^® , sin alterar el enlace de datos (UMTS/Wi-Fi ^® ) ya establecido. Este nuevo tipo de difusión presenta las características de:

1. Difusión de información a un número ilimitado de dispositivos con unidad WiFi® y que se encuentren en el radio de cobertura del dispositivo emisor.

2. El consumo de recursos de radiofrecuencia puede reducirse al empleo de una sola frecuencia portadora empleada en la transmisión por parte del dispositivo emisor.

3. El consumo energético y la necesidad de capacidad computacional en el dispositivo emisor de la información se reduce notablemente, debido a la transmisión física de un único flujo de datos unidireccional.

4. La difusión de la información es compatible con los enlaces de datos UMTS/Wi-Fi ^® establecidos en el dispositivo receptor, permaneciendo activos y funcionales.

5. El dispositivo emisor es compatible con cualquier unidad Wi-Fi ^® , es decir no hay necesidad de modificar el firmware o driver de la unidad proporcionado por el fabricante del dispositivo móvil.

6. El dispositivo emisor permite el envío de bloques de información individuales (mensajes) o bloques de información relacionados entre sí (ficheros de datos).

7. El dispositivo emisor es seguro al establecer una transmisión de datos unidireccional y siendo incapaz de procesar ningún tipo de información que pueda serle enviada.

8. Proporciona un mecanismo de menor coste que la tecnología de enlaces asociados Wi- Fi y UMTS para difundir información en entornos donde no existen infraestructuras de servicios de datos.

La presente invención se refiere por tanto a un dispositivo emisor, un dispositivo receptor, un sistema de difusión de información y a un procedimiento de difusión de información mediante unidades Wi-Fi ^® . Estos diferentes aspectos de la invención, además de proporcionar las ventajas anteriormente comentadas, también permiten a un usuario del dispositivo receptor accedery operar con los datos recibidos en el dispositivo receptor. Descripción de las figuras

La figura 1 es un diagrama de funcionamiento de una realización básica de la invención. La figura 2 es un diagrama de incorporación de datos en un paquete tipo Beacon Frame. La figura 3 es un diagrama de incorporación de datos en varios paquetes tipo Beacon Frame.

La figura 4 es un diagrama de funcionamiento de una realización de la invención con un dispositivo emisor empleando K unidades Wi-Fi ^® .

La figura 5 es un diagrama que muestra unas operaciones del procedimiento de la invención. Se indican a continuación las referencias numéricas de los elementos de la invención:

Dispositivo emisor (1)

Unidad computacional (11)

Unidad Wi-Fi ^® moduladora (12, 12: 1-12:K)

Antena de transmisión (13, 13: 1-13:K)

Paquete (100; 100: 1-100:J¡-100:N) tipo Beacon Frame

Portadora RF modulada (100'; 100': 1-100': N)

Señal RF (100"; 100": 1-100":N)

Cabecera (101)

Parámetros fijos (102)

Tag SSID (103)

Tag Supported Rates (104)

Tags identificativos (105)

Bloques de datos (106)

Datos almacenados (106A)

Datos ordenados (106B) Información reconstruida (106C)

Primeros medios de procesamiento (10)

Dispositivo receptor (2)

Unidad Wi-Fi ^® receptora (21)

Segundos medios de procesamiento (20)

Medios de escaneo (22)

Descripción detallada de la invención

La figura 1 muestra una realización de la invención que comprende un dispositivo emisor (1) capaz de transmitir información empleando una unidad Wi-Fi ^® moduladora (12). Esta información puede ser adquirida por cualquier dispositivo receptor (2) a través de una unidad Wi-Fi ^® receptora (21) en el entorno físico de cobertura de la transmisión. Se establece un modo de transmisión unidireccional y de difusión: desde el dispositivo emisor (1) se realiza una transmisión de información que es adquirida por un número ilimitado de dispositivos receptores (2).

La presente invención comprende también segundos medios procesamiento (20) configurados para reconstruir información en el dispositivo receptor (2) que procesan la información difundida por el dispositivo emisor (1) y la hacen accesible al usuario en el dispositivo receptor (2).

El dispositivo emisor (1) comprende: una unidad computacional (11) que comprende una CPU, Memoria, Unidad de Almacenamiento y Sistema Operativo, una unidad Wi-Fi ^® moduladora (12), una antena de transmisión (13) conectada con la unidad Wi-Fi ^® moduladora (12). El dispositivo emisor (1) comprende primeros medios de procesamiento (10) configurados para originar información en forma de paquetes (100) tipo Beacon Frame, definidos en las normas IEEE 802.11x válidos para ser procesados por una unidad Wi-Fi ^® receptora (21). Los primeros medios de procesamiento (10) definen un procedimiento para transmitir un volumen de información que comprende B bytes, incorporando los B bytes como información adicional en bloques de datos (106). La figura 2 muestra un modelo de paquetes (100) tipo Beacon Frame empleado en la invención, que presenta una estructura que comprende: - una cabecera (101) de la norma IEEE 802.1 1x, especificando el valor de tipo de paquete en Beacon Frame; - una pluralidad de parámetros fijos (102) establecidos en la normativa IEEE 802.1 1x;

- un Tag SSID (103) que comprende una cadena de longitud máxima de 32 bytes;

- un Tag Supported Rates (104); y

- un conjunto de Tags identificativos (105) definidos en la invención.

El conjunto de B bytes a difundir se distribuye en T bloques de datos (106), donde los primeros T-1 bloques de datos (106) tienen un tamaño de 255 bytes, y el último bloque de datos (106) contiene el resto de datos hasta los B bytes totales. Cada uno de los T bloques de datos (106) está incorporado en la sección Tagged parameters (datos variables que pueden ser incorporados en un paquete Beacon Frame agrupados en bloques denominados Tags) de un paquete (100) tipo Beacon Frame. Un Tag identificativo (105) permite incorporar un bloque de datos (106) de hasta 255 bytes, estableciendo la invención un máximo de M bloques de 255 bytes a incorporar en un paquete (100) tipo Beacon Frame. Los primeros M- 1 bloques de datos (106) a incorporar en un paquete Beacon Frame emplean el identificador de Tag no reservado con valor 255, siendo el identificador para el último de los M bloques incorporados el de valor 254 como se ilustra en la Figura 2. Si es necesario emplear más de un paquete (100) tipo Beacon Frame para incorporar los T bloques de datos, es decir, cuando T>M, se generan N paquetes (100; 100: 1-100: N) tipo Beacon Frame que tienen valores del Tag SSID (103) diferentes, desde Tag SSID 1 hasta Tag SSID N; los N paquetes (100; 100: 1-100: N) tipo Beacon Frame comprenden la totalidad de los T bloques de datos (106) como se ilustra en la figura 3, donde los N paquetes (100) tipo Beacon Frame se referencian (100: 1 , 100:2, ... 100: N).

El dispositivo emisor transmite de manera continua los N paquetes (100; 100: 1-100: N) tipo Beacon Frame con el contenido de datos B a difundir en el entorno de cobertura de la antena de transmisión (13).

El dispositivo receptor (2) comprende segundos medios de procesamiento (20) configurados para reconstruir información a partir de los datos contenidos en los paquetes (100; 100: 1- 100:N) tipo Beacon Frame de la señal RF (100":100": 1-100":N).

El dispositivo receptor (2) también puede comprender medios de escaneo (22) configurados para rastrear periódicamente y detectar si existe una transmisión presente en el entorno. Para ello emplea la función de escaneo de redes inalámbricas existente en el driver de una unidad Wi-Fi ^® receptora (21) (que a su vez soporta las normativas IEEE 802.1 1x). En cada escaneo, el driver de la unidad Wi-Fi receptora (21) proporciona el conjunto de paquetes (100) tipo Beacon Frame detectados. La aplicación selecciona los paquetes (100) tipo Beacon Frame en función de los Tag SSID (103) de los paquetes preestablecidos en la unidad WI-FI ^® receptora (21), y extrae el contenido de datos incorporados, es decir, de la información contenida en los bloques de datos (106). Si la transmisión del dispositivo emisor (1) comprende varios paquetes (100) tipo Beacon Frame con valores de Tag SSID (103) diferentes, la aplicación del dispositivo receptor (2) almacena el contenido de datos de cada paquete (100) tipo Beacon Frame, ordena y reensambla los datos, obteniendo el conjunto B de datos transmitidos por el dispositivo emisor (1). Si el número de paquetes (100) tipo Beacon Frame con Tag SSID (103) diferentes es elevado, el dispositivo receptor (2) ejecuta más de una vez la función de escaneo incluida en el driver Wi-Fi ^® de la unidad Wi-Fi ^® receptora (21). Una vez obtenidos la totalidad de los B datos transmitidos por el dispositivo emisor (1), la aplicación proporciona al usuario la información en un formato legible.

Es posible mejorar el procedimiento de lectura de los datos (106) por parte del dispositivo receptor (2), estableciendo un procedimiento alternativo de transmisión en el dispositivo emisor (1).

En situaciones de envío de cantidades elevadas de información, donde es necesario crear un número N elevado de paquetes (100) tipo Beacon Frame para incorporar los B bytes de datos, el dispositivo receptor (2) necesita ejecutar repetidamente la función escaneo en los medios de escaneo (22), con el consiguiente tiempo de espera para completar estas operaciones. Para reducir el número de escaneados en el dispositivo receptor (2), el dispositivo emisor (1) puede realizar una transmisión de los T bloques de datos (106) empleando varias unidades Wi-Fi ^® moduladoras (12: 1 , 12:2, ... 12:K) y antenas de transmisión(13: 1 , 13:2, ... 13:K) ilustradas en la figura 4. Así, es posible transmitir los T bloques de datos (106) como la transmisión de N paquetes (100: 1 , 100:2, ... 100:N) tipo Beacon Frame conforme a:

K

∑Ji = N

i

donde:

K: número de unidades Wi-Fi ^® moduladoras (12: 1 , 12:2, ... 12:K) y de antenas de transmisión (13: 1 , 13:2, ... 13:K);

J¡: paquetes tipo Beacon Frame por la antena i del total de las K antenas de transmisión

(13: 1 , 13:2, ... 13:K);

N: número total de paquetes (100:1 , 100:2, ... 100:N) tipo Beacon Frame.

Los paquetes pueden difundirse en diferentes portadoras. En una realización de la invención, se utiliza una portadora para todos los paquetes canalizados por una unidad Wi- Fi ^® moduladora (12) y la antena de transmisión (13) conectada a la unidad Wi-Fi ^® moduladora (12).

En la realización donde el dispositivo emisor (1) está dotado de K unidades Wi-Fi ^® moduladoras (12: 1 , 12:2, ... 12:K), las K antenas de transmisión (13: 1 , 13:2, ... 13:K) pueden realizar la transmisión simultánea en frecuencias portadoras diferentes de algunos de los paquetes (100: 1-100: N) tipo Beacon Frame con valores de Tag SSID (103) diferentes, como se ilustra en la Figura 4.

Otro caso que puede darse, por ejemplo, en Europa, donde sólo existen 13 portadoras Wi- Fi ^® , si K > 13, varias antenas de transmisión (13:1 , 13:2,... 13:K) pueden emplear la misma portadora.

Este procedimiento alternativo de funcionamiento del dispositivo emisor (1) permite reducir el número de ejecuciones de la función escaneo de los medios de escaneo (22) en el dispositivo receptor (2), reduciendo el tiempo necesario para la recepción de los datos. Atendiendo a lo descrito, un primer aspecto de la invención se refiere a un dispositivo emisor (1) configurado para transmitir información común a un número ilimitado de dispositivos receptores (2) que comprende:

1 a) primeros medios de procesamiento (10), configurados para originar información en forma de paquetes generados (100) tipo Beacon Frame;

1 b) una unidad Wi-Fi ^® moduladora (12) configurada para modular una portadora RF y producir una portadora RF modulada con un paquete (100') tipo Beacon Frame;

1 c) una antena de transmisión (13) conectada con la unidad Wi-Fi ^® moduladora (12), configurada para difundir la portadora RF modulada en un entorno de cobertura de la antena de transmisión (13). Esta realización básica de la invención se ilustra en las figuras 1 y 2. Conforme a otras características de la invención:

2a) los primeros medios de procesamiento (10), están configurados para originar información en forma de N paquetes generados (100: 1-100: N) tipo Beacon Frame; 2b) la unidad Wi-Fi ^® moduladora (12) está configurada para modular una portadora RF y producir una portadora RF modulada con N paquetes (100': 1-100': N) tipo Beacon Frame;

2c) la antena de transmisión (13) está configurada para difundir la portadora FR modulada en un entorno de cobertura de la antena de transmisión (13). Los N paquetes generados en esta realización alternativa de la invención se ilustran en la figura 3. En esta realización de la invención se generan N paquetes (100: 1-100: N) tipo Beacon Frame, en el dispositivo que comprende una unidad Wi-Fi ^® moduladora (12) y una antena de transmisión (13). El dispositivo emisor (1) puede comprender:

3a) K unidades Wi-Fi ^® moduladoras (12: 1-12:K) configuradas para modular K portadoras RF producir K portadoras RF moduladas con N paquetes (100': 1-100': N) tipo Beacon Frame;

3b) K antenas de transmisión (13: 1-13:K):

3c1) estando cada antena de transmisión (13:1-13:K) conectada a una unidad Wi-Fi ^® moduladora (12:1-12:K);

donde:

3c) los primeros medios de procesamiento (10) están configurados para:

3c1) originar información en forma de N paquetes generados (100:1-100:N) tipo Beacon Frame;

3c2) repartir los N paquetes generados (100: 1-100: N) tipo Beacon Frame entre las K unidades Wi-Fi ^® moduladoras (12:1-12:K), enviando a cada unidad Wi-Fi ^® moduladora (12:1-12:K) un número J¡ de los N paquetes (100: 1-100:N) tipo Beacon Frame;

3d) cada unidad Wi-Fi ^® moduladora (12:1-12:K) está configurada para modular una portadora RF modulada con los J¡ paquetes generados (100: 1-100:N) que recibe para producir una portadora RF modulada con J¡ paquetes (100': 1-100': N) tipo Beacon Frame;

3e) cada antena de transmisión (13: 1-13:K) está configurada para difundir las K portadoras RF moduladas I; 3e1) para producir un total de N paquetes difundidos (100": 1-100": N) tipo Beacon Frame por las K antenas de transmisión (13: 1-13:K), correspondientes a los N paquetes (100: 1-100: N) tipo Beacon Frame, en un entorno de cobertura de las antenas de transmisión (13:1-13:K). Esta realización alternativa de la invención con N paquetes difundidos a través de K antenas, donde por cada antena se difunden J¡ paquetes se ilustra en la figura 4.

Un segundo aspecto de la invención se refiere a un dispositivo receptor (2) configurado para recibir información de un dispositivo emisor (1) según se ha descrito anteriormente, donde el dispositivo receptor (2) comprende:

4a) una unidad Wi-Fi ^® receptora (21) configurada para recibir paquetes difundidos (100",

100": 1-100": N) tipo Beacon Frame;

4b) segundos medios de procesamiento (20) configurados para reconstruir información a partir de la información contenida en los paquetes difundidos (100", 100": 1-100": N) tipo Beacon Frame.

Conforme a otras características de la invención:

El dispositivo receptor (2) puede comprender:

5a) medios de escaneo (22) configurados para rastrear periódicamente el entorno de cobertura de la antena de transmisión (13) y detectar si existe una transmisión asociada al dispositivo emisor (1).

Un tercer aspecto de la invención se refiere a un sistema de difusión de información desde un dispositivo emisor (1) a un número ilimitado de dispositivos receptores (2) que comprende:

6a) el dispositivo emisor (1) descrito anteriormente;

6b) el dispositivo receptor (2) descrito anteriormente.

Un cuarto aspecto de la invención se refiere a un procedimiento de difusión y obtención de información desde un dispositivo emisor (1) como el descrito anteriormente a un número ilimitado de dispositivos receptores (2) como los descritos anteriormente que comprende:

7a) originar información para producir un paquete generado (100) tipo Beacon Frame en primeros medios de procesamiento (10);

7b) modular una portadora RF y producir una portadora RF modulada con un paquete (100') tipo Beacon Frame en una unidad Wi-Fi ^® moduladora (12); 7c) difundir la portadora RF modulada través de una antena de transmisión (13) conectada con la unidad Wi-Fi ^® moduladora (12), en un entorno de cobertura de la antena de transmisión (13);

7d) recibir en el dispositivo receptor (2) la señal RF difundida (100") y obtener la información contenida en la señal RF difundida (100");

donde el paquete generado (100) tipo Beacon Frame comprende:

7e) una cabecera (101) definida en la norma IEEE 802.1 1x para identificar un paquete de tipo Beacon Frame;

7f) una pluralidad de parámetros fijos (102), establecidos por la norma IEEE 802.1 1x para los paquetes Beacon Frame (Timestamp, Beacon Interval, Capabilities Information); 7g) un Tag SSID (103);

7h) un Tag Supported Rates (104);

7i) una pluralidad de Tags identificativos (105);

7j) una pluralidad de bloques de datos (106) que comprenden un volumen de información de B bytes. Los paquetes generados (100) tipo Beacon Frame son creados en los primeros medios de procesamiento (10) del dispositivo emisor (1).

Conforme a otras características de la invención:

El procedimiento puede comprender:

8a) distribuir el volumen de información que comprende B bytes en T bloques de datos (106);

8b) dimensionar los T bloques de datos (106) en:

8b1) primeros T-1 bloques de datos (106) con un tamaño de 255 bytes;

8b2) un último bloque de datos (106) configurado para contener el resto de datos hasta los B bytes totales.

9a) Asociar cada bloque de datos (106) a un Tag identificativo (105).

10. Dimensionar los bloques de datos (106) con un tamaño máximo de 255 bytes.

1 1. Definir paquetes generados (100) tipo Beacon Frame con un número máximo de M bloques de datos (106).

12. Identificar los M bloques de datos (106) en:

12a) primeros M-1 bloques de datos (106) con un Tag identificativo (105) no reservado con valor 255;

b) un último bloque de datos (106) con un Tag identificativo (105) no reservado con valor 254. a) Crear N paquetes obteniendo N paquetes generados (100: 1-100: N) tipo Beacon Frame;

b) modular una portadora RF para producir una portadora RF moduladas con N paquetes (100': 1-100': N) tipo Beacon Frame;

c) difundir los N paquetes (100': 1-100': N) tipo Beacon Frame para producir N paquetes difundidos (100": 1-100": N) tipo Beacon Frame;

d) identificar los N paquetes difundidos (100": 1-100: N) tipo Beacon Frame con valores de Tag SSID (103) diferentes. En esta realización de la invención, el dispositivo emisor (1) comprende primeros medios de procesamiento (10), una unidad Wi-Fi® moduladora (12) y una antena de transmisión (13). Esta realización de la invención se da cuando T>M, es decir, cuando el número de bloques de datos (106) T es mayor que el número máximo de bloques de datos (106) M, que puede contener un paquete, en otras palabras, cuando el volumen de información a difundir excede la capacidad de transmisión de información de un paquete, siendo necesario crear N paquetes para poder repartir entre ellos todo el volumen de información a transmitir. a) Repartir los N paquetes generados (100: 1-100: N) tipo Beacon Frame entre K unidades Wi-Fi ^® moduladoras (12: 1-12:K), enviando a cada unidad Wi-Fi ^® moduladora (12:1- 12:K) un número J¡ de los N paquetes (100: 1-100: N) tipo Beacon Frame. Otra forma de ver esta realización del procedimiento de la invención, puede ser la indicada a continuación:

a') enviar un número J¡ de los N paquetes generados (100: 1-100: N) tipo Beacon Frame a cada unidad Wi-Fi® moduladora (12:1-12:K);

b') modular en las K unidades Wi-Fi® moduladoras (12: 1-12:K) las K portadoras RF para producir K portadoras RF moduladas con N paquetes por cada unidad Wi-Fi® moduladora (12:1-12:K);

c') difundir a través de las K antenas (13:1-13:K) las K portadoras RF moduladas por las

K unidadess Wi-Fi ^® moduladoras (12:1-12:K), para producir N paquetes (100": 1-

100":N) tipo Beacon Frame;

d') identificar los N paquetes difundidos (100": 1-100": N) tipo Beacon Frame con valores de Tag SSID (103) diferentes. Esta realización alternativa de la invención con N paquetes generados, difundidos a través de K antenas, donde por cada antena se difunden J¡ paquetes se ilustra en la figura 4. En esta realización de la invención, el dispositivo emisor (1) comprende primeros medios de procesamiento (10), K unidades Wi-Fi ^® moduladoras (12: 1-12:K) y K antenas de transmisión (13:1-13K). Cada una de estas K antenas de transmisión (13: 1-13K) difunde J¡ paquetes tipo Beacon Frame, de manera que el número total de paquetes es N(100": 1-00":N), ∑i Jí = N . Esta realización de la invención se emplea cuando se quiere agilizar la transmisión de información disminuyendo el tiempo que los receptores (2) están buscando paquetes difundidos, al transmitirse los paquetes en varias portadoras, disminuyendo por tanto el tiempo necesario para completar los ciclos de transmisión de información. Como se ha indicado anteriormente, varias antenas de transmisión (13:1-13K) pueden difundir información empleando la misma portadora.

15a) Transmitir de manera continua los N paquetes (100": 1-100": N) tipo Beacon Frame.

16a) Escanear un entorno de cobertura de la antena de transmisión (13: 1-13:K) para detectar paquetes difundidos (100", 100": 1-100": N) tipo Beacon Frame.

17a) Seleccionar paquetes difundidos (100": 1-100": N) tipo Beacon Frame, en función de los Tag SSID (103) de los paquetes.

18a) Almacenar (106.1) contenido de datos de paquetes difundidos (100": 1-100": N) tipo Beacon Frame con valores de Tag SSID (103) diferentes para producir datos almacenados (106A);

18b) ordenar (106.2) los datos almacenados (106A) para producir datos ordenados (106B); 18c) re-ensamblar (106.3) los datos ordenados (106B) para confeccionar un volumen de información reconstruida (106C), que corresponde con el volumen de información que comprende B bytes transmitido por el dispositivo emisor (1);

18d) mostrar (106.4) a un usuario el volumen de información reconstruida (106C) en formato legible cuando toda la información que comprende B bytes ha sido re- ensamblada.