Tagging System for Wide Area Networks (TagWAN)


Plataforma de localización e rastrexabilidade hardware e software de longo alcance e baixo consumo enerxético.

Technology’s Protection Status

Patente nacional P201630580. Data de solicitude: 04/05/2016. Data de concesión: 31/08/2018. Data de publicación ES2641296 A1: 8 de novembro de 2017.

Manuel Suárez Albela, Tiago Fernández Caramés e Paula Fraga Lamas. Procedemento, sistema de control, nodo de transdutores e produto de programa informático e instalación para facer que un ou máis transdutores comprendidos no nodo sexan accesibles a unha rede de transdutores a través de nodos de transdutores intelixentes.

What are we looking for?

Debido á natureza do sistema, no caso de Navantia trátase dunha patente defensiva, xa que pretende explotar o sistema nun prazo curto. Alén deste uso, crese que o vehículo de comercialización máis adecuado é outorgar licenzas da patente a fabricantes ou usuarios que requiran a localización de elementos da súa cadea de subministración.

As posibilidades de explotar a tecnoloxía son crecentes segundo as previsións dos estudos de mercado sobre a velocidade de implantación do paradigma da Internet das cousas en distintos sectores industriais (loxística, seguridade, saúde, servizos públicos, medio ambiente, enerxía, domótica, transporte…). Esta adopción comportará a existencia de novas aplicacións e unha maior necesidade de rastrexabilidade.

Description

Trátase dun sistema de hardware e software de localización sen fíos cuxo principal obxectivo é obter a posición de calquera elemento físico tanto en exteriores como en interiores. O sistema fai uso de tecnoloxías de comunicación sen fíos LPWAN (low-power wide area networks) e ofrece a posibilidade de consultar e explotar os datos históricos de posicionamento dos elementos para garantir a súa rastrexabilidade completa.

O sistema distingue dous tipos de escenarios segundo os seus requirimentos operativos e técnicos, amais da tecnoloxía de comunicación máis apropiada:

  1. Contornas non controladas de longo alcance (distancia de decenas de quilómetros) e infraestrutura allea. Neste escenario pódese localizar calquera elemento de tamaño relevante nun ámbito industrial nun punto da súa cadea de valor. No caso dun estaleiro, poderíase localizar un palé ou un contedor durante o traslado de material desde o provedor até a chegada ao porto ou estaleiro.
  2. Contornas limitadas controladas de medio alcance (distancia entre 500 m e 2 km) e infraestrutura propia. Neste escenario localizaríase calquera elemento relevante dentro dunha infraestrutura industrial (por exemplo, un vehículo, un bloque ou unha maquinaria) dentro das instalacións e zonas de almacenaxe dun estaleiro (bancadas, obradoiros etc.).

Arestora cóntase cun demostrador totalmente operativo do sistema que incorpora as funcionalidades descritas. O sistema pode integrarse noutros sistemas empresariais. Sería posible consultar as informacións en distintos dispositivos (PC, teléfonos intelixentes, tabletas, PDA). Por outro lado, o deseño modular permite adaptar a configuración aos requirimentos específicos do escenario final.

Debe salientarse que o sistema básico para rexistrar e almacenar a información dos diferentes nodos sensores e actuadores que poden empregarse, configurala e acceder a ela, o sistema traseiro (back-end) de TagWAN, está baseado en SCITS (self-configuring intelligent transducer system), previamente desenvolvido polos investigadores Manuel Suárez Albela, Tiago Manuel Fernández Caramés e Paula Fraga Lamas. A invención está hoxe protexida cunha patente.

Esta plataforma está orientada a unha creación e adición doada de novos nodos a unha rede de sensores e actuadores. Para iso establece dous conceptos básicos:

  1. Intelligent transducer enablers (ITE), que son unhas estruturas de datos autodescritivas que definen os transdutores presentes nun nodo e a forma de comunicarse e interpretar a información intercambiada con eses nodos.
  2. Intelligent transducer nodes (ITN), cada un dos dispositivos (nodos) individuais que forman a rede.

SCTIS foi reorientado ao sistema TagWAN. Unha vez engadido un novo tipo de nodo, poderase rexistrar de forma automática, acceder aos seus sensores ou gardar información de cada unha das diferentes peticións realizadas sobre el. Foi necesario realizar configuracións de software intermedias para que os nodos poidan enviar información a SCITS.

Esta tecnoloxía foi desenvolvida na execución das actividades do Acordo de colaboración tecnolóxica para a creación e posta en marcha dunha unidade mixta de investigación (UMI) subscrito pola UDC e Navantia o 15 de xuño de 2015. En aplicación do que este acordo regula na súa cláusula 11.2 (dereitos de propiedade industrial e intelectual sobre os resultados da UMI), as entidades deben establecer a titularidade compartida da tecnoloxía, que non será superior ao 26,92% para a UDC nin inferior ao 73,08% para Navantia.

Added Value

As súas principais vantaxes respecto a outros sistemas son as seguintes:

  1. O sistema TagWAN considera dous escenarios distintos de medio e longo alcance optimizado para contornas da industria pesada.
  2. Maior precisión, menor consumo enerxético e alta escalabilidade grazas á implementación de estándares internacionais LPWAN (especificamente tecnoloxías 2G/3G, Sigfox e LoRa). O sistema TagWAN elimina a necesidade de despregar infraestrutura adicional, mediante un desenvolvemento rápido e sinxelo cun baixo custo de implantación e mantemento.
  3. Deseñado de acordo co paradigma da Internet das cousas. A súa arquitectura modular e interoperable permite integralo con múltiples nodos (sensores e actuadores), o que o converte nunha alternativa moito máis versátil que outros sistemas similares.

Poden usarse varias tecnoloxías de comunicación, polo que é posible escoller a solución máis axeitada en cada instante. Por outro lado, permite engadir de forma sinxela tecnoloxías de maior precisión (por exemplo, BLE, UWB ou Wi-Fi) para estender o sistema ao posicionamento en interiores.

  1. Interface de usuario intuitiva en que visualizar en todo momento a posición dos elementos móbiles, para establecer a rastrexabilidade temporal e de ruta de calquera elemento.
  2. Os datos de localización e sensorización son almacenados nunha base de datos para logo examinalos e analizalos.

Applications according to Sector

Todos os sectores (especialmente os industriais) que requiran a rastrexabilidade, o posicionamento e unha monitorización constante dos elementos do seu proceso produtivo ou cadea de valor. Poderíase enfocar a:

  1. control industrial,
  2. cidades e campus intelixentes (smart cities, smart campus),
  3. control do tráfico,
  4. xestión eficiente e optimización de frotas ou aglomeracións de persoas,
  5. optimización loxística,
  6. control e localización de activos críticos ou pertences a infraestruturas críticas,
  7. automatización de procesos.

O sistema satisfaría as seguintes necesidades:

  1. Localización e monitorización en tempo real de produtos industriais (en particular os voluminosos).
  2. Consulta da rastrexabilidade dos produtos.
  3. Posibilidade de incluír un sistema de alertas.
  4. Xeración e asignación de rutas optimizadas.
  5. Facilitación da creación de informes de actividade, consumo ou velocidade de todos os activos.
  6. Desenvolvemento de redes de monitorización cunha mínima intervención humana.
  7. Automatización dos procesos de comunicación e actuación entre nodos, segundo a función ou capacidade destes.
  8. Tarefas de xestión do inventario.

Navantia pretende poñer en funcionamento no seu estaleiro de Ferrol esta tecnoloxía para controlar varios procesos produtivos. Por exemplo, rastrexar os elementos necesarios para construír un barco desde os provedores até que estean dispoñibles no estaleiro, en concreto no obradoiro en que cumpran (tubaxes, prearmamento etc.); ou controlar a localización dos elementos/bloques utilizados na construción en todo momento.


Construction and civil engineering
Energy and sustainable development
ICT
Industrial production
Naval industry

Research Group

    • Grupo de Tecnoloxía Electrónica e Comunicacións (GTEC)
    • Navantia SA

Person in Charge

  • Fernández Caramés, Tiago Manuel
  • Suárez Albela, Manuel
  • Fraga Lamas, Paula
  • Díaz Bouza, Manuel Ángel

Contact Us

Last Update

2019-10-30