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ES2269152T3 - Impresora interactiva. - Google Patents

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ES2269152T3
ES2269152T3 ES00940013T ES00940013T ES2269152T3 ES 2269152 T3 ES2269152 T3 ES 2269152T3 ES 00940013 T ES00940013 T ES 00940013T ES 00940013 T ES00940013 T ES 00940013T ES 2269152 T3 ES2269152 T3 ES 2269152T3
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ES
Spain
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data
printer
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netpage
Prior art date
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Application number
ES00940013T
Other languages
English (en)
Inventor
Kia Silverbrook
Paul Lapstun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Silverbrook Research Pty Ltd
Original Assignee
Silverbrook Research Pty Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority claimed from AUPQ1313A external-priority patent/AUPQ131399A0/en
Priority claimed from AUPQ3632A external-priority patent/AUPQ363299A0/en
Application filed by Silverbrook Research Pty Ltd filed Critical Silverbrook Research Pty Ltd
Application granted granted Critical
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Abstract

Una impresora (601) para imprimir una segunda interfaz en una segunda superficie, en respuesta a primeros datos indicadores recibidos desde un dispositivo de detección (101), detectándose los primeros datos indicadores mediante un dispositivo de detección (101) desde los primeros datos codificados (3), estando dispuesta una primera interfaz (1) en una primera superficie que incluye los primeros datos codificados (3), incluyendo la impresora (601): (a) un módulo de entrada configurado para: (i) recibir, desde el dispositivo de detección (101), los primeros datos indicadores, siendo los primeros datos indicadores indicativos al menos parcialmente de datos de respuesta; (ii) generar segundos datos indicadores basados en los primeros datos indicadores, siendo los segundos datos indicadores indicativos al menos parcialmente de los datos de respuesta; (iii) enviar los segundos datos indicadores a un sistema de ordenador; y (b) un módulo de impresión, que incluye un mecanismo de impresión, configurado para: (i) recibir los datos de respuesta del sistema de ordenador; (ii) generar la segunda interfaz basada al menos parcialmente en los datos de respuesta; e (iii) imprimir la segunda interfaz en la segunda superficie utilizando el mecanismo de impresión.

Description

Impresora interactiva.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una impresora para imprimir una interfaz en una superficie para producir una superficie de interfaz.
La invención se ha desarrollado ante todo para producir superficies de interfaz que permitan a los usuarios interactuar con información en red y obtener impresos interactivos bajo demanda mediante impresoras de color conectadas en red a alta velocidad. Aunque en adelante se describirá la invención ampliamente con referencia a este uso, se apreciará que la invención no está limitada al uso en este campo.
Solicitudes en tramitación
En las siguientes solicitudes en tramitación se describen varios procedimientos, sistemas y aparatos que se refieren a la presente invención, presentadas por el solicitante o cesionario de la presente invención simultáneamente con la presente solicitud.
PCT/AU00/00518, PCT/AU00/00519, PCT/AU00/00520, PCT/AU00/00521, PCT/AU00/00523, PCT/AU00/00524, PCT/AU00/00525, PCT/AU00/00526, PCT/AU00/00527, PCT/AU00/00528, PCT/AU00/00529, PCT/AU00/00530, PCT/AU00/00531, PCT/AU00/00532, PCT/AU00/00533, PCT/AU00/00534, PCT/AU00/00535, PCT/AU00/00536, PCT/AU00/00537, PCT/AU00/00538, PCT/AU00/00539, PCT/AU00/00540, PCT/AU00/00541, PCT/AU00/00542, PCT/AU00/00543, PCT/AU00/00544, PCT/AU00/00545, PCT/AU00/00547, PCT/AU00/00546, PCT/AU00/00554, PCT/AU00/00556, PCT/AU00/00557, PCT/AU00/00558, PCT/AU00/00559, PCT/AU00/00560, PCT/AU00/00561, PCT/AU00/00562, PCT/AU00/00563, PCT/AU00/00564, PCT/AU00/00566, PCT/AU00/00567, PCT/AU00/00568, PCT/AU00/00569, PCT/AU00/00570, PCT/AU00/00571, PCT/AU00/00572, PCT/AU00/00573, PCT/AU00/00574, PCT/AU00/00575, PCT/AU00/00576, PCT/AU00/00577, PCT/AU00/00578, PCT/AU00/00579, PCT/AU00/00581, PCT/AU00/00580, PCT/AU00/00582, PCT/AU00/00587, PCT/AU00/00588, PCT/AU00/00589, PCT/AU00/00583, PCT/AU00/00593, PCT/AU00/00590, PCT/AU00/00591, PCT/AU00/00592, PCT/AU00/00594, PCT/AU00/00595, PCT/AU00/00596, PCT/AU00/00597. PCT/AU00/00598. PCT/AU00/00516, y PCT/AU00/00517.
Antecedentes
Actualmente, un usuario de un sistema de ordenador interactúa típicamente con el sistema utilizando un monitor para visualizar información y un teclado y/o ratón para introducir información. Aunque esta interfaz es potente, es relativamente voluminosa y no portátil. La información impresa sobre papel puede leerse más fácilmente y es más portátil que la información visualizada en un monitor de ordenador. No obstante, contrariamente a un teclado o un ratón, un lápiz sobre papel pierde generalmente la capacidad de interactuar con el software del ordenador.
Se conocen en la técnica anterior sistemas que utilizan papel codificado ópticamente y lápices digitales y que proporcionan interacción limitada con base de papel con el ordenador (por ejemplo, los documentos US5852434A, GB2306669A, US5661506A, JP10194562A).
Concretamente, el documento GB2306669A describe un sistema que utiliza un lápiz digital y papel codificado ópticamente para rellenar formularios, por lo que el usuario escribe o selecciona elementos en un formulario de papel codificado, detectándose y procesándose la entrada manuscrita del usuario y la posición de esta entrada mediante OCR, proporcionado de este modo una versión electrónica del formulario rellenado que puede imprimirse.
Resumen de la invención
Según un primer aspecto de la invención, se proporciona una impresora para imprimir una segunda interfaz en una segunda superficie, en respuesta a primeros datos indicadores recibidos desde un dispositivo de detección, detectando el dispositivo de detección los primeros datos indicadores a partir de primeros datos codificados, estando una primera interfaz dispuesta en una primera superficie que incluye los primeros datos codificados, incluyendo la impresora:
(a) un módulo de entrada configurado para:
(i)
recibir, desde el dispositivo de detección, los primeros datos indicadores, siendo los primeros datos indicadores indicativos al menos parcialmente de datos de respuesta;
(ii)
generar segundos datos indicadores basados en los primeros datos indicadores, siendo los segundos datos indicadores indicativos al menos parcialmente de los datos de respuesta;
(iii)
enviar los segundos datos indicadores a un sistema de ordenador; y
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(b) un módulo de impresión, que incluye un mecanismo de impresión, configurado para:
(i)
recibir los datos de respuesta del sistema de ordenador;
(ii)
generar la segunda interfaz basada al menos parcialmente en los datos de respuesta; e
(iii)
imprimir la segunda interfaz en la segunda superficie utilizando el mecanismo de impresión.
Preferentemente, la segunda interfaz incluye segundos datos codificados, en los que el módulo de impresión incluye un generador de datos codificados configurado para generar los segundos datos codificados basados en al menos parte de los datos de respuesta. Más preferentemente, los datos de respuesta incluyen segundos datos de identidad de zona indicativos de al menos una identidad, estando asociada la identidad a una zona de la segunda interfaz, estando configurado el generador de datos codificados para generar los segundos datos codificados basados en los segundos datos de identidad de zona, siendo indicativos los segundos datos codificados de la identidad.
En una forma de realización preferida, la segunda interfaz incluye información visible adicional a los segundos datos codificados, estando basada la información visible al menos parcialmente en los datos de respuesta.
Preferentemente, los segundos datos codificados también son indicativos de al menos un punto de referencia de la zona. Más preferentemente, el al menos un punto de referencia se determina según un diseño de datos codificados.
Preferentemente, el módulo de impresión está configurado para recibir el diseño de datos codificados del sistema de ordenador.
En una forma de realización, la impresora también incluye medios de almacenamiento para almacenar una pluralidad de los diseños de datos codificados, estando configurado el módulo de impresión para:
recibir, desde el sistema de ordenador, información de selección de diseño indicativa de uno de los diseños de datos codificados; y
utilizar la información de selección de diseño para seleccionar uno de los diseños codificados almacenados para utilizarlos para determinar el al menos un punto de referencia.
Preferentemente, los primeros datos indicadores incluyen datos de ubicación detectados por el dispositivo de detección a partir de los primeros datos codificados.
En una forma preferida, los primeros datos indicadores incluyen primeros datos de identidad de zona detectados por el dispositivo de detección a partir de los primeros datos codificados, siendo indicativos los primeros datos de identidad de zona de una identidad asociada a una zona de la primera interfaz, siendo la zona al menos parcialmente indicativa de los datos de respuesta.
En otra forma preferida, los primeros datos indicadores incluyen datos de ubicación detectados por el dispositivo de detección a partir de los primeros datos codificados, siendo indicativos los datos de ubicación de una ubicación dentro de la zona, siendo la ubicación dentro de la zona indicativa al menos parcialmente de los datos de respuesta.
Preferentemente, los segundos datos codificados incluyen al menos una marca, siendo indicativa cada marca de la identidad de la zona.
En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un sistema que incluye:
una impresora según el primer aspecto; y
un dispositivo de detección para detectar los primeros datos indicadores y transmitirlos a la impresora.
Preferentemente, el dispositivo de detección incluye un transmisor de radio para transmitir los datos indicadores a la impresora, y la impresora incluye un receptor de radio para recibir los datos indicadores.
En una forma preferida, el dispositivo de detección incluye un sensor óptico para detectar los primeros datos codificados.
En un tercer aspecto, la presente invención proporciona un sistema que incluye:
una impresora según el primer aspecto de la invención;
una primera superficie de interfaz dispuesta en una primera superficie, incluyendo la primera superficie de interfaz primeros datos codificados que deben detectarse mediante un dispositivo de detección, para generar de ese modo primeros datos indicadores para transmitirlos desde el dispositivo de detección a la impresora.
En un cuarto aspecto, la presente invención proporciona una superficie de interfaz producida mediante una impresora según el primer aspecto.
Otros objetos y ventajas de la invención se harán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada.
Breve descripción de los dibujos
Ahora se describirán formas de realización preferidas y otras, únicamente a título de ejemplo no limitador, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
la Figura 1 es un esquema de la relación entre una netpage impresa de muestra y su descripción de página en línea;
la Figura 2 es una vista esquemática de una interacción entre un lápiz de netpage, una impresora de netpage, un servidor de página de netpage, y un servidor de aplicación de netpage;
la Figura 3 ilustra un grupo de servidores de netpage e impresoras interconectados mediante una red;
la Figura 4 es una vista esquemática de una estructura de alto nivel de una netpage impresa y su descripción de página en línea;
la Figura 5 es una vista en planta que muestra una estructura de una marca de netpage;
la Figura 6 es una vista en planta que muestra una relación entre un conjunto de las marcas que se muestran en la Figura 5 y un campo visual de un dispositivo de detección de netpage en forma de un lápiz de netpage;
la Figura 7 es un organigrama de un algoritmo de procesamiento y descodificación de imagen de marca;
la Figura 8 es una vista en perspectiva de un lápiz de netpage y su cono de campo visual de detección de marca asociado;
la Figura 9 es una vista en perspectiva en despiece ordenado del lápiz de netpage que se muestra en la Figura 8;
la Figura 10 es un diagrama de bloque esquemático de un controlador de lápiz para el lápiz de netpage que se muestra en las Figuras 8 y 9;
la Figura 11 es una vista en perspectiva de una impresora de netpage montada en la pared;
la Figura 12 es una sección transversal de la longitud de la impresora de netpage de la Figura 11;
la Figura 12a es una parte ampliada de la Figura 12 que muestra una sección del montaje de los motores dúplex de impresión y del rodillo encolador;
la Figura 13 es una vista detallada del cartucho de tinta, los recorridos de aire y cola, y los motores de impresión de la impresora de netpage de las Figuras 11 y 12;
la Figura 14 es un diagrama de bloque esquemático de un controlador de impresora para la impresora de netpage que se muestra en las Figuras 11 y 12;
la Figura 15 es un diagrama de bloque esquemático de controladores dúplex del motor de impresión y cabezales de impresión Memjet™ asociados al controlador de la impresora que se muestra en la Figura 14;
la Figura 16 es un diagrama de bloque esquemático del controlador de motor de impresión que se muestra en las Figuras 14 y 15;
la Figura 17 es una vista en perspectiva de un único elemento de impresión Memjet™, como se utiliza en, por ejemplo, la impresora de netpage de las Figuras 10 a 12;
la Figura 18 es una vista en perspectiva de una pequeña parte de una cadena matriz de elementos de impresión Memjet™;
la Figura 19 es una serie de vistas en perspectiva que ilustra el ciclo operativo del elemento de impresión Memjet™ que se muestra en la Figura 13;
la Figura 20 es una vista en perspectiva de un pequeño fragmento de un cabezal de impresión Memjet™ de ancho de página;
la Figura 21 es una vista esquemática de un diagrama de clase de usuario;
la Figura 22 es una vista esquemática de un diagrama de clase de impresora;
la Figura 23 es una vista esquemática de un diagrama de clase de lápiz;
la Figura 24 es una vista esquemática de un diagrama de clase de aplicación;
la Figura 25 es una vista esquemática de un diagrama de clase de descripción de documento y página;
la Figura 26 es una vista esquemática de un diagrama de clase de propiedad de documento y página;
la Figura 27 es una vista esquemática de un diagrama de clase de especialización de elemento terminal;
la Figura 28 es una vista esquemática de un diagrama de clase de especialización de elemento estático;
la Figura 29 es una vista esquemática de un diagrama de clase de elemento de hipervínculo;
la Figura 30 es una vista esquemática de un diagrama de clase de especialización de elemento de hipervínculo;
la Figura 31 es una vista esquemática de un diagrama de clase de grupo hipervinculado;
la Figura 32 es una vista esquemática de un diagrama de clase de formulario;
la Figura 33 es una vista esquemática de un diagrama de clase de tinta digital;
la Figura 34 es una vista esquemática de un diagrama de clase de especialización de elemento de campo;
la Figura 35 es una vista esquemática de un diagrama de clase de campo de verificación de caja;
la Figura 36 es una vista esquemática de un diagrama de clase de campo de texto;
la Figura 37 es una vista esquemática de un diagrama de clase de campo de firma;
la Figura 38 es un organigrama de un algoritmo de procesamiento de entrada;
la Figura 38a es un organigrama detallado de una etapa del organigrama de la Figura 38;
la Figura 39 es una vista esquemática de un diagrama de clase de elemento de orden del servidor de página;
la Figura 40 es una vista esquemática de un diagrama de clase de descripción de recurso;
la Figura 41 es una vista esquemática de un diagrama de clase de lista de favoritos;
la Figura 42 es una vista esquemática de un diagrama de clase de lista de historial;
la Figura 43 es una vista esquemática de un protocolo de entrega de suscripción;
la Figura 44 es una vista esquemática de un diagrama de clase de petición de hipervínculo;
la Figura 45 es una vista esquemática de un protocolo de activación de hipervínculo;
la Figura 46 es una vista esquemática de un protocolo de envío de formulario;
la Figura 47 es una vista esquemática de un protocolo de pago de comisión;
la Figura 48 es un organigrama de procesamiento de documento en una impresora de netpage;
la Figura 49 es una vista esquemática de un conjunto de cuñas radiales que componen un símbolo;
la Figura 50 es una vista esquemática de un esquema de asignación del anillo con símbolo A y B;
la Figura 51 es una vista esquemática de un esquema de asignación de primer anillo con símbolo C y D;
la Figura 52 es una vista esquemática de un esquema de asignación de segundo anillo con símbolo C y D;
la Figura 53 es una vista sencilla en despiece ordenado de la impresora de pared;
la Figura 54 es una vista en despiece ordenado del cartucho de tinta;
la Figura 55 es un par de vistas de tres cuartos del cartucho de tinta;
la Figura 56 es una vista de tres cuartos de un único depósito de tinta;
las Figuras 57a y 57b son secciones laterales y longitudinales a través del cartucho de tinta;
la Figura 58 es una vista delantera de tres cuartos de la bandeja de medios abierta;
la Figura 59 es una vista delantera de tres cuartos del sistema eléctrico de la impresora;
la Figura 60 es vista posterior de tres cuartos del sistema eléctrico;
la Figura 61 es una vista delantera de tres cuartos de la impresora de pared con la tapa delantera inferior extraída;
la Figura 62 es una sección transversal del montaje encuadernador;
la Figura 63 es una vista posterior de tres cuartos del montaje encolador abierto;
la Figura 64 es una sección transversal del montaje de encuadernación y la escotilla de salida;
la Figura 65 es una vista tridimensional de un módulo de interfaz;
la Figura 66 es una vista en despiece ordenado de un módulo de interfaz;
la Figura 67 es una vista desde arriba de tres cuartos de la bandeja de medios; y
la Figura 68 es una sección transversal de la parte superior de la impresora.
Descripción detallada de formas de realización preferidas y otras
Nota: Memjet™ es una marca registrada de Silverbrook Research Pty Ltd, Australia.
En la forma de realización preferida, la invención está configurada para trabajar con el sistema de ordenador conectado en red netpage, del que sigue una visión general detallada. Se apreciará que cada implementación no incorpora todos o incluso la mayoría de detalles específicos y contenidos que se describen a continuación en relación con el sistema básico. No obstante, se describe el sistema en su forma más completa para reducir la necesidad de referencia externa cuando se intente comprender el contexto en el que funcionan las formas de realización preferidas y los aspectos de la presente invención.
En breve resumen, la forma preferida del sistema netpage emplea una interfaz de ordenador en forma de una superficie mapeada, es decir, una superficie física que contiene referencias a un mapa de la superficie mantenido en un sistema de ordenador. Las referencias de mapa pueden consultarse mediante un dispositivo de detección adecuado. Según la implementación específica, las referencias de mapa pueden estar codificadas de forma visible o invisible, y definidas de forma que una consulta local en la superficie mapeada produzca una referencia de mapa inequívoca tanto dentro del mapa como entre distintos mapas.
El sistema de ordenador puede contener información sobre características en la superficie mapeada, y esta información puede recuperarse basada en referencias de mapa suministradas por un dispositivo de detección utilizado con la superficie mapeada. La información que se recupera de este modo puede adoptar la forma de acciones que se inician mediante el sistema de ordenador en nombre del operador en respuesta a la interacción del operador con las características de la superficie.
En su forma preferida, el sistema netpage depende de la producción de, y de la interacción humana con, netpages. Estas son páginas de texto, gráficos e imágenes impresas en papel ordinario, pero que funcionan como páginas web interactivas. La información se codifica en cada página utilizando tinta que es esencialmente invisible para el ojo desnudo humano. La tinta, no obstante, y por tanto los datos codificados, pueden detectarse mediante un lápiz que forma imágenes ópticamente y que se transmiten al sistema netpage.
En la forma preferida, pueden pulsarse botones activos e hipervínculos en cada página con el lápiz para solicitar información de la red o para señalar preferencias a un servidor de red. En una forma de realización, se reconoce automáticamente el texto manuscrito en una netpage y se convierte en texto de ordenador en el sistema netpage, permitiendo rellenar formularios. En otras formas de realización, se comprueban automáticamente las firmas consignadas en una netpage, lo que permite autorizar de forma segura transacciones de comercio electrónico.
Como se ilustra en la Figura 1, una netpage impresa 1 puede representar un formulario interactivo que el usuario puede rellenar tanto físicamente, en la página impresa, como "electrónicamente", mediante comunicación entre el lápiz y el sistema netpage. El ejemplo muestra un formulario de "Petición" que contiene campos de nombre y dirección y un botón de envío. La netpage consiste en datos gráficos 2 impresos que utilizan tinta visible, y datos codificados 3 impresos como un grupo de marcas 4 que utiliza tinta invisible. La descripción de página correspondiente 5, almacenada en la red de netpage, describe los elementos individuales de la netpage. En concreto, describe el tipo y la extensión espacial (zona) de cada elemento interactivo (es decir, campo de texto o botón en el ejemplo), para permitir que el sistema netpage interprete correctamente la entrada mediante la netpage. El botón de envío 6, por ejemplo, tiene una zona 7 que corresponde a la extensión espacial del gráfico correspondiente 8.
Como se ilustra en la Figura 2, el lápiz de netpage 101, del que se muestra una forma preferida en las Figuras 8 y 9 y que se describe con más detalle a continuación, funciona junto con una impresora de netpage 601, un dispositivo de impresora conectado a Internet para uso doméstico, en la oficina o móvil. El lápiz es inalámbrico y se comunica de forma segura con la impresora netpage mediante un enlace de radio de corto alcance 9.
La impresora de netpage 601, de la que se muestra una forma preferida en las Figuras 11 a 13 y que se describe con más detalle a continuación, puede proporcionar, periódicamente o bajo demanda, periódicos personalizados, revistas, catálogos, folletos y otras publicaciones, todas impresas con gran calidad como netpages interactivas. Contrariamente al ordenador personal, la impresora de netpage es un dispositivo que puede montarse, por ejemplo, en la pared junto a un área en la que se consumen primero las noticias de la mañana, como en la cocina de un usuario, cerca de la mesa del desayuno, o cerca del punto diario de salida del hogar. También está disponible en versiones de sobremesa, despacho, portátil y en miniatura.
Las netpages impresas en el momento de consumo combinan la facilidad de uso del papel con la actualidad y la interactividad de un medio interactivo.
Como se muestra en la Figura 2, el lápiz de netpage 101 interactúa con los datos codificados en una netpage impresa 1 y comunica, mediante un enlace de radio de corto alcance 9, la interacción a una impresora de netpages. La impresora 601 envía la interacción al servidor de página de netpage pertinente 10 para interpretarla. En circunstancias apropiadas, el servidor de página envía un mensaje correspondiente al software de aplicación del ordenador en ejecución en un servidor de aplicación de netpage 13. El servidor de aplicación puede a su vez enviar una respuesta que se imprime en la impresora de origen.
El sistema netpage se realiza de forma considerablemente más conveniente en la forma de realización preferida utilizándose junto con impresoras de inyección de tinta (Memjet™) basadas en el sistema microelectromecánico de alta velocidad (MEMS). En la forma preferida de esta tecnología, se consigue que la impresión relativamente de gran calidad y a alta velocidad sea más asequible para los consumidores. En su forma preferida, una publicación de netpage tiene las características físicas de una revista de noticias tradicional, como un conjunto de páginas brillantes tamaño carta impresas en color por ambas caras, encuadernadas juntas para una navegación más fácil y un cómodo
manejo.
La impresora netpage explota la creciente disponibilidad de acceso a Internet de banda ancha. El servicio de cable está disponible en el 95% de hogares en los Estados Unidos, y el servicio de cable con módem que ofrece acceso a Internet de banda ancha ya está disponible en el 20% de los mismos. La impresora de netpage también puede funcionar con conexiones más lentas, pero con tiempos de entrega más largos y menor calidad de imagen. Efectivamente, también se acepta el sistema netpage utilizando las impresoras existentes láser y de inyección de tinta del consumidor, aunque el sistema funcionará más lentamente y por tanto será menos aceptable desde el punto de vista de un consumidor. En otras formas de realización, el sistema netpage se hospeda en una Intranet privada. En otras formas de realización, el sistema netpage se hospeda en un único ordenador o dispositivo que acepta ordenador como una
impresora.
Los servidores de publicación de netpage 14 en la red de netpage están configurados para proporcionar publicaciones con calidad de impresión a impresoras de netpage. Se proporcionan automáticamente publicaciones periódicas a impresoras que suscritas a netpage mediante protocolos de Internet de difusión punto a punto y multidifusión. Se filtran y formatean publicaciones personalizadas según perfiles individuales del usuario.
Una impresora de netpage puede configurarse para soportar cualquier cantidad de lápices, y un lápiz puede trabajar con cualquier cantidad de impresoras de netpage. En la implementación preferida, cada lápiz de netpage tiene un único identificador. Un hogar puede tener un grupo de lápices de netpage de colores, uno asignado a cada miembro de la familia. Esto permite al usuario mantener un perfil distinto respecto a un servidor de publicaciones o a un servidor de aplicación de netpage.
Un lápiz de netpage también puede registrarse con un servidor de registro de netpage 11 y vincularse a una o más cuentas de pago con tarjeta. Esto permite que los pagos de comercio electrónico se autoricen de forma segura utilizando el lápiz de netpage. El servidor de registro de netpage compara la firma capturada por el lápiz de netpage con una firma previamente registrada, permitiéndole autenticar la identidad del usuario a un servidor de comercio electrónico. También pueden utilizarse otras biometrías para comprobar la identidad. Una versión del lápiz de netpage incluye escáner de huella dactilar, comprobada de un modo similar por el servidor de registro de
netpage.
Aunque una impresora de netpage puede proporcionar publicaciones periódicas como el periódico matutino sin intervención del usuario, puede configurarse para que no proporcione nunca correo basura no solicitado. En su forma preferida, sólo proporciona publicaciones periódicas de fuentes suscritas o de lo contrario autorizadas. A este respecto, la impresora de netpage es diferente a la máquina de fax o la cuenta de correo electrónico que es visible para cualquier subsistema de correo que sabe el número de teléfono o la dirección de correo electrónico.
1. Arquitectura del sistema netpage
Cada modelo de objeto en el sistema se describe utilizando un diagrama de clase de Lenguaje Unificado de Modelado (UML). Un diagrama de clase consiste en un conjunto de clases de objeto conectados mediante relaciones, y dos tipos de relaciones son de interés en este documento: asociaciones y generalizaciones. Una asociación representa algún tipo de relación entre objetos, es decir, entre modelos de clases. Una generalización se refiere a clases reales, y puede comprenderse de la siguiente manera: si una clase se considera como el conjunto de todos los objetos de esta clase, y la clase A es una generalización de la clase B, entonces B es sencillamente un subconjunto de A. El UML no soporta directamente modelado de segundo orden, es decir, clases de clases.
Cada clase se dibuja como un rectángulo etiquetado con el nombre de la clase. Contiene una lista de atributos de la clase, separados del nombre por una línea horizontal, y una lista de las operaciones de la clase, separadas de la lista de atributos por una línea horizontal. En los diagramas de clase que siguen, no obstante, las operaciones no se modelan nunca.
Una asociación se dibuja como una línea que une dos clases, opcionalmente etiquetadas en cualquier extremo con la multiplicidad de la asociación. La multiplicidad por defecto es una. Un asterisco (*) indica una multiplicidad de "muchos", es decir cero o más. Cada asociación está etiquetada opcionalmente con su nombre, y también está etiquetada opcionalmente en cualquier extremo con el papel de la clase correspondiente. Un diamante abierto indica una asociación por agregación ("es parte de"), y se dibuja en el extremo agregador de la línea de asociación.
Una relación de generalización ("es-a") se dibuja como una línea continua que une dos clases, con una flecha (en forma de un triángulo abierto) en el extremo de generalización.
Cuando un diagrama de clase se rompe en múltiples diagramas, cualquier clase que se duplique se muestra con una línea externa discontinua en todos los diagramas menos en el diagrama principal que la define. Se muestra con atributos sólo donde está definida.
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1.1 Netpages
Las netpages son la base sobre la que se construye una red de netpage. Proporcionan una interfaz de usuario con base de papel para información publicada y servicios interactivos.
Una netpage consiste en una página impresa (u otra zona de superficie) marcada de forma invisible con referencias a una descripción en línea de la página. La descripción en línea de la página se mantiene continuamente mediante un servidor de página de netpage. La descripción de la página describe el diseño y el contenido visible de la página, incluyendo texto, gráficos e imágenes. También describe los elementos de entrada en la página, incluyendo botones, hipervínculos, y campos de entrada. Una netpage permite que el sistema netpage capture y procese simultáneamente los marcadores realizados con un lápiz de netpage en su superficie.
Múltiples netpages pueden compartir la misma descripción de página. No obstante, para permitir distinguir la entrada a través de páginas de lo contrario idénticas, se asigna a cada netpage un único identificador de página. Este ID de página tiene suficiente precisión para distinguir entre un amplio número de netpages.
Cada referencia a la descripción de página se codifica en una marca impresa. La marca identifica la única página en la que aparece, y por tanto identifica indirectamente la descripción de página. La marca también identifica su propia posición en la página. A continuación se describen con más detalle las características de las marcas.
Las marcas se imprimen en tinta absorbente de infrarrojos en cualquier sustrato que sea reflector de infrarrojos, como papel ordinario. Las longitudes de onda cercanas a infrarrojos son invisibles para el ojo humano pero se detectan fácilmente mediante un sensor de imagen estático con un filtro apropiado.
Una marca se detecta mediante un sensor de imagen de área en el lápiz de netpage, y los datos de la marca se transmiten al sistema netpage a través de la impresora de netpage más cercana. El lápiz es inalámbrico y se comunica con la impresora de netpage mediante un enlace de radio de corto alcance. Las marcas son suficientemente pequeñas y están dispuestas de forma densa para que el lápiz pueda formar la imagen de forma fiable de al menos una marca incluso pulsando una sola vez en la página. Es importante que el lápiz reconozca el ID y la posición de la página en cada interacción con la página, puesto que la interacción no tiene estado. Las marcas están codificadas de forma que se puedan corregir errores para volverlas parcialmente tolerantes al daño en la superficie.
El servidor de página de netpage mantiene un único modelo de página para cada netpage impresa, lo que le permite mantener un conjunto claro de valores suministrados por el usuario para campos de entrada en la descripción de página para cada netpage impresa.
La relación entre la descripción de página, el modelo de página, y la netpage impresa se muestra en la Figura 4. El modelo de página está asociado tanto con la impresora de netpage que lo ha imprimido como con, si se conoce, el usuario de netpage que lo ha solicitado.
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1.2 Marcas de netpage 1.2.1 Contenido de los datos de marca
En una forma preferida, cada marca identifica la zona en la que aparece, y la ubicación de esta marca dentro de la zona. Una marca también puede contener banderas que se refieren a la zona como un todo o a la marca. Uno o más bits de bandera pueden, por ejemplo, señalar un dispositivo de detección de marcas para proporcionar retroalimentación indicativa de una función asociada al área inmediata de la marca, sin que el dispositivo de detección tenga que referirse a una descripción de la zona. Un lápiz de netpage puede, por ejemplo, encender un LED de "área activa" cuando está en la zona de un hipervínculo.
Como se explicará más claramente a continuación, en una forma de realización preferida, cada marca contiene una estructura invariable fácilmente reconocible que ayuda a la detección inicial, y que ayuda a minimizar el efecto de cualquier encorvadura producida por la superficie o el proceso de detección. Preferentemente, las marcas constituyen en mosaico toda la página, y son suficientemente pequeñas y están dispuestas de forma densa para que el lápiz pueda formar la imagen de forma fiable de al menos una marca incluso pulsando una sola vez en la página. Es importante que el lápiz reconozca el ID y la posición de la página en cada interacción con la página, puesto que la interacción no tiene estado.
En una forma de realización preferida, la zona a la que se refiere la marca coincide con una página entera, y el ID de zona codificado en la marca es por tanto sinónimo del ID de página en la que aparece la marca. En otras formas de realización, la zona a la que se refiere la marca puede ser una subzona arbitraria de una página u otra superficie. Por ejemplo, puede coincidir con la zona de un elemento interactivo, en cuyo caso el ID de zona puede identificar directamente el elemento interactivo.
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TABLA 1 Datos de marca
Campo Precisión (bits)
ID de zona 100
ID de marca \hskip1,1mm 16
Banderas \hskip2,5mm 4
Total 120 
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Cada marca contiene 120 bits de información, asignados típicamente como se muestra en la Tabla 1. Suponiendo una densidad máxima de marca de 64 por 6,4516 cm^{2}, un ID de marca de 16 bits soporta un tamaño de zona de hasta 6.606,4384 cm^{2}. Pueden mapearse zonas más amplias continuamente sin aumentar la precisión del ID de zona simplemente utilizando zonas y mapas en contacto. El ID de zona de 100 bits permite identificar de forma única 2^{100} (\sim10^{30} o un millón de billones de billones) de zonas distintas.
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1.2.2 Codificación de datos de marca
Los 120 bits de datos de marca se codifican de forma redundante utilizando un código Reed-Salomon (15,5). Esto produce 360 bits codificados que consisten en 6 bloques de 15 símbolos de 4 bits cada uno. El código (15, 5) permite corregir hasta 5 errores de símbolo por bloque, es decir, es tolerante en un intervalo de errores de símbolo de hasta 33% por bloque.
Cada símbolo de 4 bits se representa de un modo espacialmente coherente en la marca, y los símbolos de los seis bloques se intercalan espacialmente en la marca. Esto garantiza que un error de ráfaga (un error que afecta múltiples bits espacialmente adyacentes) dañe una cantidad mínima de la totalidad de símbolos y una cantidad mínima de símbolos en cualquier bloque, maximizando así la probabilidad de que pueda corregirse completamente el error de ráfaga.
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1.2.3 Estructura física de la marca
La representación física de la marca, que se muestra en la Figura 5, incluye estructuras objetivo fijas 15, 16, 17 y áreas de datos variables 18. Las estructuras objetivo fijas permiten que un dispositivo de detección como el lápiz de netpage detecte la marca e infiera su orientación tridimensional relativa al sensor. Las áreas de datos contienen representaciones de los bits individuales de los datos codificados de marca.
Para lograr una reproducción adecuada de la marca, la marca se representa con una resolución de 256x256 puntos. Cuando se imprime a 1600 puntos por pulgada se produce una marca con un diámetro de aproximadamente 4 mm. A esta resolución, la marca se designa para que esté rodeada por una "área tranquila" de 16 puntos de radios. Puesto que las marcas adyacentes también contribuyen al área tranquila, sólo añade 16 puntos al diámetro eficaz de la marca.
La marca incluye seis estructuras objetivo. Un anillo de detección 15 permite que el dispositivo de detección detecte inicialmente la marca. El anillo es fácil de detectar porque es invariable rotativamente y porque una sencilla corrección de su proporción de aspecto elimina la mayoría de los efectos de distorsión de perspectiva. Un eje de orientación 16 permite que el dispositivo de detección determine la orientación planar aproximada de la marca debido al desvío del sensor. El eje de orientación se tuerce para producir una única orientación. Cuatro objetivos de perspectiva 17 permiten que el dispositivo de detección infiera una transformación bidimensional de perspectiva de la marca y por lo tanto, una posición y orientación tridimensional exacta de la marca en relación con sensor.
Todas las estructuras objetivo son redundantemente amplias para aumentar su inmunidad al ruido.
La forma global de la marca es circular. Esto soporta, entre otras cosas, el empaquetamiento óptimo de la marca en una rejilla irregular triangular. En combinación con el anillo circular de detección 15, esto hace que sea óptima una disposición circular de bits de datos dentro de la marca. Como se muestra en la Figura 48, para maximizar su tamaño, cada bit de datos se representa mediante una cuña radial 510 en forma de un área limitada por dos líneas radiales 512, un arco radialmente interno 514 y un arco radialmente externo 516. Cada cuña 510 tiene una dimensión mínima de 8 puntos a 1600 puntos por pulgada y está diseñada de forma que su base (es decir, su arco interno 514), es al menos igual a esta dimensión mínima. La altura radial de la cuña 510 es siempre igual a la dimensión mínima. Cada símbolo de datos de 4 bits está representado por una cadena matriz 518 de cuñas 2x2 510, como se muestra mejor en la
Figura 48.
Los 15 símbolos de datos de 4 bits de cada uno de los seis bloques están asignados a los cuatro anillos concéntricos de símbolo 18a a 18d, que se muestran en la Figura 5, en modo intercalado como se muestra en las Figuras 49 a 51. Los símbolos del primer al sexto bloque 520-525 están asignados alternativamente en progresión circular alrededor de la marca.
El intercalado está diseñado para maximizar la distancia media espacial entre dos símbolos cualesquiera del mismo bloque.
Para soportar interacción "con una sola pulsación" con una zona marcada mediante un dispositivo de detección, el dispositivo de detección debe poder ver al menos una marca entera en su campo de visión visual sin importar en qué parte de la zona o con qué orientación está situada. El diámetro requerido del campo de visión del dispositivo de detección es por tanto una función del tamaño y espaciado de las marcas.
Suponiendo una forma circular de marca, el diámetro mínimo del campo de visión del sensor se obtiene cuando las marcas están constituidas en mosaico en una rejilla triangular equilátera, como se muestra en la Figura 6.
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1.2.4 Procesamiento y descodificación de la imagen de marca
En la Figura 7 se muestra el procesamiento y la descodificación de la imagen de marca llevados a cabo por un dispositivo de detección como el lápiz de netpage. Mientras se está adquiriendo una imagen capturada a partir del sensor de imagen, se determina el intervalo dinámico de la imagen (en 20). Después, se escoge el centro del intervalo como el umbral binario para la imagen 21. Luego se asigna un umbral a la imagen y se segmenta en zonas de píxeles conectadas (es decir, formas 23) (en 22). Las formas que son demasiado pequeñas para representar estructuras objetivo de marca se descartan. También se calcula el tamaño y el centroide de cada forma.
Después se calculan los momentos binarios de forma 25 (en 24) para cada forma, y esto proporciona la base para ubicar posteriormente estructuras objetivo. Los momentos centrales de forma son por naturaleza invariables en posición, y pueden hacerse fácilmente invariables de escala, relación de dimensión y rotación.
La estructura objetivo de eje 15 es la primera en ubicarse (en 26). Un anillo tiene la ventaja de tener un buen comportamiento cuando se distorsiona en perspectiva. La adaptación avanza normalizando el aspecto y la rotación de cada momento de forma. Una vez que se han normalizado sus momentos de segundo orden, es fácil reconocer el anillo incluso si la distorsión de perspectiva era importante. La dimensión original del anillo junto con la rotación 27 proporciona una aproximación útil de la transformación de perspectiva.
La estructura objetivo de eje 16 es la siguiente en ubicarse (en 28). La adaptación avanza aplicando las normalizaciones del anillo a cada momento de forma, y normalizando la rotación de los momentos resultantes. Una vez que se han normalizado los momentos de segundo orden, el objetivo eje se reconoce fácilmente. Cabe observar que se requiere un momento de tercer orden para dilucidar las dos posibles orientaciones del eje. La forma se tuerce deliberadamente hacia un lado para hacerlo posible. También cabe observar que sólo es posible normalizar la rotación del objetivo eje después de que se hayan aplicado las normalizaciones del anillo, puesto que la distorsión de perspectiva puede ocultar el eje del objetivo eje. La rotación original del objetivo eje proporciona una aproximación útil de la rotación de la marca debido al desvío del lápiz 29.
Las cuatro estructuras de perspectiva objetivo 17 son las últimas en ubicarse (en 30). Se calculan buenas estimaciones de sus posiciones según sus relaciones espaciales conocidas con el anillo y los objetivos eje, el aspecto y la rotación del anillo, y la rotación del eje. La adaptación avanza aplicando las normalizaciones del anillo a cada momento de forma. Una vez que se han normalizado sus momentos de segundo orden, se pueden reconocer fácilmente los objetivos de perspectiva circular, y se toman los objetivos más cercanos a cada posición estimada como una correspondencia. Luego se toman los centroides originales de los cuatro objetivos de perspectiva para que sean las esquinas distorsionadas en perspectiva 31 de un cuadrado de tamaño conocido en espacio de marca, y se infiere (en 32) una transformación de perspectiva de ocho grados de libertad 33 según la resolución de las ecuaciones bien entendidas relacionadas con los cuatro pares de punto espacio-marca y espacio-imagen (véase Heckbert, P., Fundamentals of texture Mapping and Image Warping, Masters Thesis, Dept. of EECS, U. Of California en Berkeley, Technical Report Nº UCB/CSD 89/516, junio de 1989).
La transformación de perspectiva inferida de espacio-marca a espacio-imagen se utiliza para proyectar (en 36) cada posición de bit de datos conocida en el espacio-marca al espacio-imagen en el que la posición con valor real se utiliza para interpolar de forma bilineal (en 36) los cuatro píxeles adyacentes pertinentes en la imagen de entrada. El umbral de
imagen calculado previamente 21 se utiliza para asignar un umbral al resultado para producir el valor final de bit 37.
Una vez que se han obtenido todos los 360 bits de datos 37 de este modo, se descodifica (en 38) cada uno de los seis bloques Reed-Solomon de 60 bits para producir 20 bits descodificados 39, o 120 bits descodificados en total. Cabe observar que los símbolos del bloque están muestreados en orden de bloque, de forma que los bloques se desintercalan de forma implícita durante el proceso de muestreo.
El objetivo anillo 15 sólo se busca en una subárea de la imagen cuya relación con la imagen garantiza que el anillo, si se encuentra, forma parte de una marca completa. Si no se encuentra ni se descodifica satisfactoriamente una marca completa, entonces no se consigna ninguna posición del lápiz para el marco actual. Dada una potencia de procesamiento adecuada e idealmente un campo de visión que no sea mínimo 193, una estrategia alternativa implica buscar otra marca en la imagen actual.
Los datos de marca obtenidos indican la identidad de la zona que contiene la marca y la posición de la marca dentro de la zona. Después se infiere (en 34) una posición exacta 35 del plumín del lápiz en la zona, así como la orientación global 35 del lápiz a partir de la transformación de perspectiva 33 observada en la marca y la relación espacial conocida entre el eje físico del lápiz y el eje óptico del lápiz.
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1.2.5 Mapa de marcas
Descodificar una marca da como resultado un ID de zona, un ID de marca, y una transformación del lápiz relativa a la marca. Antes de que pueda traducirse el ID de marca y la ubicación del lápiz relativa a la marca en una ubicación absoluta dentro de la zona marcada, debe conocerse la ubicación de la marca dentro de la zona. Esto se da mediante un mapa de marca, una función que mapea cada ID de marca en una zona marcada en una ubicación correspondiente. El diagrama de clase de mapa de marca se muestra en la Figura 22, como parte del diagrama de clase de la impresora de netpage.
Un mapa de marcas refleja el esquema utilizado para constituir en mosaico la zona de superficie con marcas, y esto puede variar según el tipo de superficie. Cuando múltiples zonas marcadas comparten el mismo esquema de mosaico y el mismo esquema de numeración, también pueden compartir el mismo mapa de marca.
El mapa de marcas para una zona debe ser recuperable a través del ID de zona. Así, dado un ID de zona, un ID de marca y una transformación de lápiz, puede recuperarse el mapa de marcas, puede traducirse el ID de marca en una ubicación absoluta de marca dentro de la zona, y puede añadirse la ubicación de lápiz relativa a la marca a la ubicación de marca para producir una ubicación absoluta de lápiz dentro de la zona.
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1.2.6 Esquemas de mapeado
Dos esquemas distintos de codificación de superficie son de interés, utilizando ambos la estructura de marca que se ha descrito anteriormente en este apartado. El esquema de codificación preferido utiliza marcas "indicadoras de ubicación" como ya se ha tratado. Un esquema de codificación alternativo utiliza marcas indicadoras de objeto.
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Una marca indicadora de ubicación contiene un ID de marca que, cuando se traduce mediante el mapa de marcas asociado a la zona marcada, produce una única ubicación de marca dentro de la zona. La ubicación relativa a la marca del lápiz se añade a esta ubicación de marca para producir la ubicación del lápiz dentro de la zona. A su vez, esto se utiliza para determinar la ubicación del lápiz en relación con un elemento de interfaz de usuario en la descripción de página asociada a la zona. No sólo se identifica el elemento de interfaz de usuario en sí mismo, sino que también se identifica una ubicación relativa al elemento de interfaz del usuario. Por tanto, las marcas indicadoras de ubicación soportan de forma trivial la captura de un recorrido absoluto del lápiz en la zona de un elemento particular de interfaz de usuario.
Una marca indicadora de objeto contiene un ID de marca que identifica directamente un elemento de interfaz de usuario en la descripción de página asociada a la zona. Todas las marcas en la zona del elemento de interfaz del usuario identifican el elemento de interfaz de usuario, haciendo que todos sean idénticos y por tanto indistinguibles. Las marcas indicadoras de objeto no soportan, por tanto, la captura de un recorrido absoluto del lápiz. No obstante, sí que soportan la captura de un recorrido relativo del lápiz. Hasta que la frecuencia de muestreo de la posición no sobrepase el doble la frecuencia de marca encontrada, puede determinarse de forma inequívoca el desplazamiento desde una posición del lápiz muestreada hasta la siguiente dentro de un trazo.
Con cualquiera de los esquemas de mapeado, las marcas funcionan en cooperación con elementos visuales asociados a la netpage como elementos interactivos del usuario porque un usuario pueda interactuar con la página impresa utilizando un dispositivo de detección apropiado para que el dispositivo de detección lea los datos de la marca y para que se genere una respuesta apropiada en el sistema netpage.
1.3 Descripciones de página y documento
En las Figuras 25 y 26 se muestra una forma de realización preferida de un diagrama de clase de descripción de página y documento.
En el sistema netpage se describe un documento a tres niveles. En el nivel más abstracto el documento 836 tiene una estructura jerárquica cuyos elementos terminales 839 están asociados a objetos de contenido 840 como objetos de texto, objetos de estilo de texto, objetos de imagen, etc. Una vez que se ha imprimido en una impresora con un tamaño concreto de página y según una preferencia de factor de escala concreta del usuario, se pagina y formatea de otra manera el documento. Los elementos terminales formateados 835 se asociarán en algunos casos a objetos de contenido que son distintos de los asociados a sus elementos terminales correspondientes, especialmente cuando los objetos de contenido están relacionados con el estilo. También se describe por separado cada modelo impreso de un documento y de una página, para permitir que se consigne una entrada capturada a través de un modelo de página concreto 830 de forma separada a la entrada capturada a través de otros modelos de la misma descripción de página.
La presencia de la descripción de documento más abstracta en el servidor de página permite que el usuario solicite una copia de un documento sin estar obligado a aceptar el formato específico de la fuente del documento. El usuario puede solicitar una copia mediante una impresora con un tamaño de página distinto, por ejemplo. En cambio, la presencia de la descripción formateada del documento en el servidor de página permite que el servidor de página interprete de forma eficaz acciones del usuario en una página impresa concreta.
Un documento formateado 834 consiste en un conjunto de descripciones formateadas de página 5, consistiendo cada una en un conjunto de elementos terminales formateados 835. Cada elemento formateado tiene una extensión espacial o zona 58 en la página. Esto define el área activa de elementos de entrada como campos de hipervínculos y entradas.
Un modelo de documento 831 corresponde a un documento formateado 834. Consiste en un conjunto de modelos de página 830, correspondiendo cada uno a una descripción de página 5 del documento formateado. Cada modelo de página 830 describe una única netpage impresa 1, y consigna el ID de página 50 de la netpage. Un modelo de página no forma parte de un modelo de documento si representa una copia de una página solicitada de forma aislada.
Un modelo de página consiste en un conjunto de modelos de elemento terminal 832. Un modelo de elemento sólo existe si consigna información específica del modelo. Así, un modelo de hipervínculo existe para un elemento de hipervínculo porque consigna un ID de transacción 55 que es específico del modelo de página, y un modelo de campo existe para un elemento de campo porque consigna la entrada específica del modelo de página. Un modelo de elemento no existe, no obstante, para elementos estáticos como flujos de texto.
Un elemento terminal puede ser un elemento estático 843, un elemento de hipervínculo 844, un elemento de campo 845 o un elemento de orden del servidor de página 846, como se muestra en la Figura 27. Un elemento estático 843 puede ser un elemento de estilo 847 con un objeto de estilo asociado 854, un elemento de flujo de texto 848 con un objeto de texto con estilo asociado 857, un elemento de clip de video 851 con un objeto de clip de video asociado 858, un elemento de clip de audio 852 con un objeto de clip de audio asociado 859, o un elemento de guión 853 con un objeto de guión asociado 860, como se muestra en la Figura 28.
Un modelo de página tiene un campo de fondo 833 que se utiliza para consignar cualquier tinta digital capturada en la página que no se aplique a un elemento específico de entrada.
En la forma preferida de la invención, un mapa de marcas 811 está asociado a cada modelo de página para permitir la traducción de las marcas de la página a ubicaciones en la página.
1.4 La red de netpage
En una forma de realización preferida, una red de netpage consiste en un conjunto distribuido de servidores de página de netpage 10, servidores de registro de netpage 11, servidores de ID de netpage 12, servidores de aplicación de netpage 13, servidores de publicación de netpage 14, e impresoras de netpage 601 conectadas mediante una red 19 como la Internet, como se muestra en la Figura 3.
El servidor de registro de netpage 11 es un servidor que consigna relaciones entre usuarios, lápices, impresoras, aplicaciones y publicaciones, y por tanto autoriza varias actividades de red. Autentica a los usuarios y actúa como un apoderado firmante en nombre de usuarios autenticados en transacciones de aplicación. También proporciona servicios de reconocimiento manuscrito. Como se ha descrito anteriormente, un servidor de página de netpage 10 mantiene información continua sobre descripciones de página y modelos de página. La red de netpage incluye cualquier cantidad de servidores de página, manejando cada uno un subconjunto de modelos de página. Puesto que un servidor de página también mantiene valores de entrada del usuario para cada modelo de página, clientes como las impresoras de netpage envían la entrada de netpage directamente al servidor de página apropiado. El servidor de página interpreta cualquier valor de este tipo relativo a la descripción de la página correspondiente.
Un servidor de ID de netpage 12 asigna IDs de documento 51 bajo demanda, y proporciona equilibrio de carga de servidores de página mediante su esquema de asignación de ID.
Una impresora de netpage utiliza el Sistema de Nombres Distribuido de Internet (DNS), o similares, para resolver un ID de página de netpage 50 en la dirección de red del servidor de página de netpage que maneja el modelo de página correspondiente.
Un servidor de aplicación de netpage 13 es un servidor que hospeda aplicaciones interactivas de netpage. Un servidor de publicación de netpage 14 es un servidor de aplicación que publica documentos de netpage en impresoras de netpage. Se describen con detalle en el apartado 2.
Los servidores de netpage pueden hospedarse en una variedad de plataformas de servidor de la red a partir de fabricantes como IBM, Hewlett-Packard y Sun. Múltiples servidores de netpage pueden funcionar al mismo tiempo en un único huésped, y un sólo servidor puede estar distribuido a través de una cantidad de huéspedes. Alguna o todas las funcionalidades proporcionadas por servidores de netpage, y concretamente la funcionalidad proporcionada por el servidor de ID y el servidor de página, también pueden proporcionarse directamente en un dispositivo de netpage como una impresora de netpage, en un puesto de trabajo de un ordenador o en una red local.
1.5 La impresora de netpage
La impresora de netpage 601 es un dispositivo que está registrado con el sistema de netpage y que imprime documentos de netpage bajo demanda y mediante suscripción. Cada impresora tiene un único ID de impresora 62, y está conectada a la red de netpage mediante una red como la Internet, idealmente mediante una conexión de banda ancha.
Además de los ajustes de identidad y seguridad en memoria no volátil, la impresora de netpage no contiene almacenamiento continuo. Por lo que concierne a un usuario, "la red es el ordenador". Las netpages funcionan interactivamente a través del espacio y el tiempo con la ayuda de los servidores distribuidos de páginas de netpage 10, independientemente de las impresoras de netpage concretas.
La impresora de netpage recibe documentos de netpage suscritos a partir de servidores de publicación de netpage 14. Cada documento está distribuido en dos partes: los diseños de página, y el texto real y objetos de imagen que conforman las páginas. Gracias a la personalización, los diseños de página son típicamente específicos de un suscriptor concreto y así se difunden punto a punto en la impresora del suscriptor mediante el servidor de página apropiado. Los objetos de texto e imágenes, por otro lado, se comparten típicamente con otros suscriptores, y así se multidifunden en las impresoras de todos los suscriptores y en los servidores de página apropiados.
El servidor de publicación de netpage optimiza la segmentación del contenido del documento en difusiones punto a punto y multidifusiones. Tras recibir la difusión punto a punto de los diseños de página de un documento, la impresora sabe qué multidifusiones, si las hay, debe escuchar.
Una vez que la impresora ha recibido los diseños y objetos completos de página que definen el documento que debe imprimirse, puede imprimir el documento.
La impresora convierte a trama e imprime páginas pares e impares simultáneamente en ambas caras de la hoja. Contiene controladores dúplex de motor de impresión 760 y motores de impresión que utilizan cabezales de impresión Memjet™ 350 con este propósito.
El proceso de impresión consiste en dos etapas desacopladas: conversión a trama de las descripciones de página, y ampliación e impresión de imágenes de página. El procesador de tramado de imagen (RIP) consiste en uno o más DSPs 757 que funcionan en paralelo. Los controladores dúplex de motor de impresión consisten en procesadores personalizados que amplían, difuminan e imprimen imágenes de página en tiempo real, sincronizados con el funcionamiento de los cabezales de impresión de los motores de impresión.
Las impresoras que no aceptan impresión por infrarrojos tienen la opción de imprimir las marcas utilizando tinta negra absorbente de infrarrojos, aunque esto limita las marcas a áreas de lo contrario vacías de la página. A pesar de que estas páginas tienen funcionalidad más imitada que las páginas impresas con infrarrojos, siguen estando clasificadas como netpages.
Una impresora normal de netpage imprime netpages en hojas de papel. Impresoras de netpage más especializadas también pueden imprimir en superficies más especializadas, como esferas. Cada impresora soporta al menos un tipo de superficie, y soporta al menos un esquema de mosaico de marcas, y por tanto un mapa de marcas, para cada tipo de superficie. El mapa de marcas 811 que describe el esquema de constitución en mosaico de las marcas utilizado realmente para imprimir un documento se asocia a este documento de forma que las marcas del documento pueden interpretarse correctamente.
La Figura 2 muestra el diagrama de clase de la impresora de netpage, que refleja información relacionada con la impresora mantenida por un servidor de registro 11 en la red de netpage.
En el apartado 6 más adelante se describe con más detalle una forma de realización preferida de la impresora de netpage con referencia a las Figuras 11 a 16.
1.5.1 Cabezales de impresión Memjet™
El sistema netpage puede funcionar utilizando impresoras realizadas con un amplio abanico de tecnologías digitales de impresión, incluyendo inyección de tinta térmica, inyección de tinta piezoeléctrica, electrofotografía láser, y otros. No obstante, para aceptación amplia del consumidor, es deseable que una impresora de netpage tenga las siguientes características:
impresión en color con calidad fotográfica
impresión de texto de gran calidad
gran fiabilidad
coste bajo de impresora
coste bajo de tinta
coste bajo de papel
funcionamiento sencillo
impresión casi silenciosa
velocidad de impresión alta
impresión a doble cara simultánea
factor de forma compacto
bajo consumo de potencia
No hay ninguna tecnología de impresión disponible en el mercado que tenga todas estas características.
Para permitir la producción de impresoras con estas características, el presente solicitante ha inventado una nueva tecnología de impresión, referida como tecnología Memjet™. Memjet™ es una tecnología de inyección de tinta por gota bajo demanda que incorpora cabezales de impresión de ancho de página fabricados utilizando tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS). La Figura 17 muestra un único elemento de impresión 300 de un cabezal de impresión Memjet™. La impresora de pared de netpage incorpora 168960 elementos de impresión 300 para formar una impresora dúplex de ancho de página de 1600 ppp. Esta impresora imprime simultáneamente tinta cian, magenta, amarilla, negra e infrarroja así como acondicionador de papel y fijador de tinta.
El elemento de impresión 300 mide aproximadamente 110 micrómetros de largo por 32 micrómetros de ancho. Se forman cadenas matrices de estos elementos de impresión en un sustrato de silicio 301 que incorpora circuitos lógicos CMOS, de transferencia de datos, de temporización y de accionamiento (no se muestran).
Los elementos principales del elemento de impresión 300 son la boquilla 302, la corona de la boquilla 303, la cámara de la boquilla 304, la junta estanca al fluido 305, la corona del canal de tinta 306, el brazo de palanca 307, el par activo de haces del activador 308, el par pasivo de haces del activador 309, el anclaje activo del activador 310, el anclaje pasivo del activador 311, y la entrada de tinta 312.
El par activo de haces del activador 308 está unido mecánicamente al par pasivo de haces del activador 309 en la junta 319. Ambos pares de haces están anclados en sus respectivos puntos de anclaje 310 y 311. La combinación de elementos 308, 309, 310, 311 y 319 forma un activador electrotérmico doblado en voladizo 320.
La Figura 18 muestra una pequeña parte de una cadena matriz de elementos de impresión 300, que incluye una sección transversal 315 de un elemento de impresión 300. La sección transversal 315 se muestra sin tinta, para mostrar claramente la entrada de tinta 312 que pasa a través de la placa de silicio 301.
Las Figuras 19(a), 19(b) y 19(c) muestran el ciclo operativo de un elemento de impresión Memjet™ 300.
La Figura 19(a) muestra la posición inactiva del menisco 316 antes de imprimir una gotita de tinta. La tinta se mantiene en la cámara de la boquilla mediante la tensión de superficie en el menisco de la tinta 316 y en la junta estanca al fluido 305 formada entre la cámara de la boquilla 304 y la corona del canal de tinta 306.
Mientras imprime, la red de circuitos CMOS del cabezal de impresión distribuye datos desde el controlador del motor de impresión hasta el elemento correcto de impresión, conserva estables los datos, y memoriza en la memoria intermedia los datos para accionar los electrodos 318 del par de haces activos del activador 308. Esto provoca que pase una corriente eléctrica a través del par de haces 308 durante aproximadamente un microsegundo, lo que da como resultado el calentamiento de Joule. El aumento de temperatura resultante del calentamiento de Joule provoca que el par de haces 308 se expanda. Como el par pasivo de haces del activador 309 no está caliente, no se expande, lo que da como resultado una diferencia de tensión entre los dos pares de haces. Esta diferencia de tensión se resuelve parcialmente mediante el extremo en voladizo del activador electrotérmico curvado 320 que se curva hacia el sustrato 301. El brazo de palanca 307 transmite este movimiento a la cámara de la boquilla 304. La cámara de la boquilla 304 se mueve aproximadamente dos micrómetros hacia la posición que se muestra en la Figura 19(b). Esto aumenta la presión de tinta, forzando la tinta 321 fuera de la boquilla 302, y provocando que el menisco de la tinta 316 sobresalga. La corona de la boquilla 303 previene que el menisco de la tinta 316 se extienda por la superficie de la cámara de la boquilla 304.
Cuando la temperatura de los pares de haces 308 y 309 se iguala, el activador 320 vuelve a su posición original. Esto ayuda a que la gotita de tinta se desprenda 317 de la tinta 321 en la cámara de la boquilla, como se muestra en la Figura 19(c). La cámara de la boquilla se vuelve a llenar mediante la acción de la tensión de la superficie en el menisco 316.
La Figura 20 muestra un segmento de un cabezal de impresión 350. En una impresora de netpage, la longitud del cabezal de impresión es toda la anchura del papel (típicamente 210 mm) en la dirección 351. El segmento que se muestra mide 0,4 mm de largo (aproximadamente el 0,2% de un cabezal de impresión completo). Cuando imprime, el papel se mueve pasando por el cabezal de impresión fijo en la dirección 352. El cabezal de impresión tiene 6 filas entrelazadas de elementos de impresión 300, imprimiendo los seis colores o tipos de tinta que suministran las entradas de tinta 312.
Para proteger la frágil superficie del cabezal de impresión durante el funcionamiento, se fija una placa protectora de la boquilla 330 en el sustrato del cabezal de impresión 301. Para cada boquilla 302 hay un orificio protector de boquilla 331 correspondiente a través del que se disparan las gotitas de tinta. Para prevenir que los orificios protectores de la boquilla 331 se obstruyan con las fibras del papel u otros restos, se bombea aire filtrado a través de las entradas de aire 332 y fuera de los orificios protectores de la boquilla durante la impresión. Para prevenir que la tinta 321 se seque, se cierra la protección de la boquilla mientras la impresora está parada.
1.6 El lápiz de netpage
El dispositivo activo de detección del sistema netpage es típicamente un lápiz 101, que, utilizando su controlador incorporado 134, puede capturar y descodificar marcas infrarrojas de posición de una página mediante un sensor de imagen. El sensor de imagen es un dispositivo estático provisto de un filtro apropiado para permitir detectar sólo a longitudes de onda cercanas a infrarrojos. Como se describe con más detalle a continuación, el sistema es capaz de detectar cuándo el plumín está en contacto con la superficie, y el lápiz es capaz de detectar marcas a una velocidad suficiente para capturar la escritura manual humana (es decir a 200 ppp o más y 100 Hz o más rápido). La información capturada por el lápiz se cifra y se transmite de forma inalámbrica a la impresora (o estación base), interpretando la impresora o la estación base los datos respecto a la estructura (conocida) de la página.
La forma de realización preferida del lápiz de netpage funciona tanto como un lápiz de tinta normal marcador como una pluma no marcadora. El aspecto marcador, no obstante, no es necesario para utilizar el sistema netpage como un sistema de navegación, como cuando se utiliza como una interfaz de Internet. Cada lápiz de netpage se registra con el sistema netpage y tiene un único ID de lápiz 61. La Figura 23 muestra el diagrama de clase del lápiz de netpage, que refleja la información relativa al lápiz mantenida por un servidor de registro 11 en la red de netpage.
Cuando cualquier plumín está en contacto con una netpage, el lápiz determina su posición y orientación en relación con la página. El plumín se fija a un sensor de fuerza, y se interpreta la fuerza del plumín en relación con un umbral para indicar si el lápiz está "arriba" o "abajo". Esto permite pulsar un elemento interactivo en la página presionando con el plumín del lápiz, para solicitar, digamos, información de una red. Además, se captura la fuerza como un valor continuo para permitir, digamos, la comprobación de toda la dinámica de una firma.
El lápiz determina la posición y orientación de su plumín en la netpage formando la imagen, en el espectro de infrarrojos, de un área 193 de la página en las inmediaciones del plumín. Descodifica la marca más cercana y calcula la posición del plumín en relación con la marca a partir de la distorsión de perspectiva observada en la marca formada en imagen y la geometría conocida de la óptica del lápiz. Aunque la resolución de posición de la marca pueda ser baja, porque la densidad de la marca en la página es inversamente proporcional al tamaño de la marca, la resolución ajustada de posición es bastante alta, sobrepasando la resolución mínima requerida para un reconocimiento exacto de la escritura manual.
Las acciones del lápiz relativas a una netpage se capturan como una serie de trazos. Un trazo consiste en una secuencia de posiciones del lápiz con sello de tiempo en la página, iniciada con un caso de lápiz abajo y completada con el posterior caso de lápiz arriba. Un trazo también está marcado con el ID de página 50 de la netpage siempre que cambie el ID de la página, que, en circunstancias normales, está al principio del trazo.
Cada lápiz de netpage tiene una selección actual 826 asociada al mismo, que permite al usuario llevar a cabo operaciones de copiar y pegar, etc. La selección lleva sellos de tiempo para permitir que el sistema la descarte después de un periodo de tiempo definido. La selección actual describe una zona de un modelo de página. Consiste en el trazo de tinta digital más reciente capturado con el lápiz en relación con el área de fondo de la página. Se interpreta de manera específica a la aplicación una vez que se ha enviado a una aplicación mediante una activación del hipervínculo de selección.
Cada lápiz tiene un plumín actual 824. Este es el plumín que el lápiz ha notificado por última vez al sistema. En el caso del lápiz de netpage por defecto que se ha descrito anteriormente, tanto el plumín marcador de tinta negra como el plumín no marcador de la pluma es actual. Cada lápiz tiene también un estilo de plumín actual 825. Este es el estilo de plumín que una aplicación ha asociado en último lugar al lápiz, por ejemplo en respuesta al usuario que selecciona un color de una paleta. El estilo de plumín por defecto es el estilo de plumín asociado al plumín actual. Los trazos capturados a través de un lápiz se marcan con el estilo de plumín actual. Cuando los trazos se reproducen posteriormente, se reproducen en el estilo del plumín con el que se han marcado.
Siempre que el lápiz esté dentro del intervalo de una impresora con la que pueda comunicar, el lápiz proyecta lentamente su LED "en línea". Cuando el lápiz falla al descodificar un trazo relativo a la página, activa momentáneamente su LED de "error". Cuando el lápiz avanza en la descodificación de un trazo relativo a la página, activa momentáneamente su LED de "ok".
Se denomina una secuencia de trazos capturados como tinta digital. La tinta digital forma la base para el intercambio digital de dibujos y escritura manual, para el reconocimiento en línea de escritura manual y para la comprobación en línea de firmas.
El lápiz es inalámbrico y transmite tinta digital a la impresora de netpage mediante un enlace de radio de corto alcance. La tinta digital transmitida se cifra por privacidad y seguridad y se empaqueta para una transmisión eficaz, pero siempre se vacía en un caso de lápiz arriba para garantizar un manejo oportuno en la impresora.
Cuando el lápiz está fuera de alcance de una impresora memoriza en memoria intermedia tinta digital en una memoria interna, que tiene una capacidad de más de diez minutos de escritura manual continua. Cuando el lápiz está de nuevo al alcance de una impresora, transfiere cualquier tinta digital memorizada en la memoria intermedia.
Un lápiz puede estar registrado con cualquier cantidad de impresoras, pero como todos los datos de estado residen en netpages tanto en papel como en la red, es muy irrelevante con qué impresora se está comunicando un lápiz en un momento concreto.
En el apartado 6 más adelante se describe con más detalle una forma de realización preferida del lápiz, con referencia a las Figuras 8 a 10.
1.7 Interacción con netpage
La impresora de netpage 601 recibe datos relacionados con un trazo desde el lápiz 101 cuando se utiliza el lápiz para interactuar con una netpage 1. El lápiz lee los datos codificados 3 de las marcas 4 cuando se utiliza para ejecutar un movimiento, como un trazo. Los datos permiten identificar la página en concreto y el elemento interactivo asociado que debe determinarse y una indicación de la posición relativa del lápiz en relación con la página que debe obtenerse. Los datos indicadores se transmiten a la impresora, donde resuelve, mediante el DNS el ID de la página 50 del trazo en la dirección de red del servidor de página de netpage 10 que mantiene el modelo de página correspondiente 830. Después transmite el trazo al servidor de página. Si se ha identificado la página recientemente en un trazo anterior, entonces la impresora puede tener ya la dirección del servidor de página pertinente en su memoria intemporal. Cada netpage consiste en un diseño compacto de página que se mantiene de forma continua a través de un servidor de página de netpage (véase más adelante). El diseño de página se refiere a objetos como imágenes, tipos y fragmentos de texto, almacenados típicamente en cualquier parte de la red de netpage.
Cuando el servidor de página recibe el trazo del lápiz, recupera la descripción de la página a la que suministra el trazo, y determina qué elemento de la descripción de página se cruza con el trazo. Después puede interpretar el trazo en el contexto del tipo de elementos pertinentes.
Una "pulsación" es un trazo en el que la distancia y el tiempo entre la posición del lápiz abajo y la posterior posición del lápiz arriba son ambos menores que algunos máximos pequeños. Un objeto que se activa con una pulsación requiere típicamente que se active una pulsación, y por consiguiente, se ignora una pulsación más larga. El fallo de una acción del lápiz, como una pulsación "al azar", para registrar se indica mediante la falta de respuesta por parte del LED de "ok" del lápiz.
Hay dos tipos de elementos de entrada en una descripción de página de netpage: hipervínculos y campos de formulario. La entrada mediante un campo de formulario también puede desencadenar la activación de un hipervínculo asociado.
1.7.1 Hipervínculos
Un hipervínculo es un medio para enviar un mensaje a una aplicación remota, y típicamente obtiene una respuesta impresa en el sistema netpage.
Un elemento de hipervínculo 844 identifica la aplicación 71 que maneja la activación del hipervínculo, un ID de vínculo 54 que identifica el hipervínculo, una bandera de "alias requerido" que pide al sistema que incluya el ID de alias de aplicación del usuario 65 en la activación del hipervínculo, y una descripción que se utiliza cuando se consigna el hipervínculo como un favorito o cuando aparece en el historial del usuario. El diagrama de clase del elemento de hipervínculo se muestra en la Figura 29.
Cuando se activa un hipervínculo, el servidor de página envía una petición a una aplicación en alguna parte de la red. La aplicación se identifica mediante un ID de aplicación 64, y el ID de aplicación se resuelve de modo normal mediante el DNS. Hay tres tipos de hipervínculos: hipervínculos generales 863, hipervínculos de formularios 865 e hipervínculos de selección 864, como se muestra en la Figura 30. Un hipervínculo general puede implementar una petición de un documento vinculado, o puede simplemente señalar una preferencia a un servidor. Un hipervínculo de formulario envía el formulario correspondiente a la aplicación. Un hipervínculo de selección envía la selección actual a la aplicación. Si la selección actual contiene un fragmento de texto con una única palabra, por ejemplo, la aplicación puede devolver un documento de una única página dando el significado de la palabra en el contexto en el que aparece, o una traducción a un idioma distinto. Cada tipo de hipervínculo se caracteriza por la información que envía a la aplicación.
El modelo de hipervínculo correspondiente 862 consigna un ID de transacción 55 que puede ser específico del modelo de página en el que aparece el modelo de hipervínculo. El ID de transacción puede identificar datos específicos del usuario a la aplicación, por ejemplo un "carro de la compra" de compras en trámite que mantiene una aplicación de compra en nombre del usuario.
El sistema incluye la selección actual del lápiz 826 en una activación del hipervínculo de selección. El sistema incluye el contenido del modelo de formulario asociado 868 en una activación de hipervínculo de formulario, aunque si el hipervínculo tiene ajustado su atributo "enviar delta", sólo entra cuando se incluye el último envío de formulario. El sistema incluye un recorrido de retorno eficaz en todas las activaciones de hipervínculo.
Un grupo hipervinculado 866 es un elemento de grupo 838 que tiene un hipervínculo asociado, como se muestra en la Figura 31. Cuando se produce una entrada a través de cualquier elemento de campo en el grupo, se activa el hipervínculo 844 asociado al grupo. Un grupo hipervinculado puede utilizarse para asociar el comportamiento del hipervínculo con un campo como una caja de verificación. También puede utilizarse, junto con el atributo "enviar delta" de un hipervínculo de formulario, para proporcionar entrada continua a una aplicación. Por tanto, puede utilizarse para soportar un modelo de interacción "pizarra", es decir en el que se captura la entrada y se comparte por tanto tan pronto como se produce.
1.7.2 Formularios
Un formulario define un grupo de campos de entrada relacionados utilizados para capturar un conjunto relacionado de entradas a través de una netpage impresa. Un formulario permite a un usuario enviar uno o más parámetros a un programa de aplicación de software en ejecución en un servidor.
Un formulario 867 es un elemento de grupo 838 en la jerarquía del documento. Contiene en última instancia un conjunto de elementos terminales de campo 839. Un modelo de formulario 868 representa un modelo impreso de un formulario. Consiste en un conjunto de modelos de campo 870 que corresponden a los elementos de campo 845 del formulario. Cada modelo de campo tiene un valor asociado 871, cuyo tipo depende del tipo de elemento de campo correspondiente. Cada valor de campo consigna entrada a través de un modelo de formulario impreso en concreto, es decir, a través de una o más netpages impresas. El diagrama de clase del formulario se muestra en la Figura 32.
Cada modelo de formulario tiene un estado 872 que indica si el formulario está activo, congelado, enviado, anulado o caducado. Un formulario está activo cuando se imprime por primera vez. Un formulario se congela una vez que se ha firmado. Un formulario se envía una vez que se ha activado uno de sus hipervínculos de envío, a no ser que el hipervínculo tenga ajustado su atributo "enviar delta". Un formulario se anula cuando el usuario recurre a una orden de página de anular formulario, reajustar formulario o duplicar formulario. Un formulario caduca cuando el tiempo que el formulario ha estado activo supera el tiempo de duración especificado del formulario. Mientras el formulario está activo, se permite la entrada de formulario. La entrada a través de un formulario que no está activo se captura en cambio en el campo de fondo 833 del modelo de página pertinente. Cuando el formulario está activo o congelado, se permite el envío del formulario. Cualquier intento de enviar un formulario cuando el formulario no está activo o congelado se rechaza, y en su lugar se obtiene un informe de estado del formulario.
Cada modelo de formulario está asociado (en 59) a cualquier modelo de formulario que se deriva del mismo, proporcionando así un historial de versión. Esto permite excluir de una búsqueda todas las versiones menos la última de un formulario en un periodo de tiempo concreto.
Toda entrada se captura como tinta digital. La tinta digital 873 consiste en un conjunto de grupos de trazos con sello de tiempo 874, consistiendo cada uno en un conjunto de trazos con estilo 875. Cada trazo consiste en un conjunto de posiciones del lápiz con sello de tiempo 876, incluyendo también cada una de ellas orientación del lápiz y fuerza del plumín. El diagrama de clase de la tinta digital se muestra en la Figura 33.
Un elemento de campo 845 puede ser una caja de verificación 877, un campo de texto 878, un campo de dibujo 879, o un campo de firma 880. El diagrama de clase del elemento de campo se muestra en la Figura 34. Cualquier tinta digital capturada en una zona de campo 58 se asigna al campo.
Un campo de caja de verificación tiene un valor boleano asociado 881, como se muestra en la Figura 35. Cualquier signo (una señal, una cruz, un trazo, un zigzag de llenado, etc.) capturado en una zona del campo de caja de verificación provoca que se asigne un valor real al valor de campo.
Un campo de texto tiene un valor de texto asociado 882, como se muestra en la Figura 36. Cualquier tinta digital capturada en una zona del campo de texto se convierte automáticamente a texto mediante reconocimiento en línea de la escritura manual, y el texto se asigna al valor del campo. El reconocimiento en línea de la escritura manual está ampliamente razonado (véase, por ejemplo, Tappert, C., C.Y. Suen y T. Wakahara, "The State of the Art in On-Line Handwriting Recognition", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol.12, Nº8, agosto de 1990.
Un campo de firma tiene un valor de firma digital asociado 883, como se muestra en la Figura 37. Cualquier tinta digital capturada en una zona del campo de firma se comprueba automáticamente respecto a la identidad del propietario del lápiz, y se genera y asigna al valor de campo una firma digital del contenido del formulario del que forma parte el campo. La firma digital se genera utilizando la clave privada de firma del usuario específica de la aplicación que posee el formulario. La comprobación de la firma en línea está ampliamente razonada (véase por ejemplo, Plamondon, R. Y G. Lorette, "Automatic Signature Verification and Writer Identification - The State of the Art", Pattern Recognition, Vol.22, Nº2, 1989.
Un elemento de campo está oculto si su atributo "oculto" está ajustado. Un elemento de campo oculto no tiene ninguna zona de entrada en una página y no acepta entrada. Puede tener un valor de campo asociado que se incluye en los datos del formulario cuando se envía el formulario que contienen el campo.
Las órdenes de "edición", como tachaduras que indican supresión, también pueden reconocerse en campos del formulario.
Como el algoritmo de reconocimiento de la escritura manual funciona "en línea" (es decir, con acceso a la dinámica del movimiento del lápiz), mejor que "fuera de línea" (es decir, con acceso sólo a un mapa de bits de marcadores del lápiz), puede reconocer caracteres escritos sin pausa y de forma discreta con relativamente gran exactitud, sin una fase de formación dependiente del escritor. No obstante, con el tiempo se genera automáticamente un modelo dependiente del escritor de escritura manual, y puede generarse anticipadamente, si es necesario.
La tinta digital, como ya se ha expuesto, consiste en una secuencia de trazos. Cualquier trazo que empiece en una zona de elemento concreta se añade a la corriente de tinta digital de este elemento, lista para interpretación. Cualquier trazo que no esté añadido a una corriente de tinta digital del objeto se añade a la corriente de tinta digital del campo de fondo.
La tinta digital capturada en el campo de fondo se interpreta como un gesto de selección. La delimitación de uno o más objetos se interpreta generalmente como una selección de los objetos delimitados, aunque la interpretación real es específica de la aplicación.
La tabla 2 resume estas diversas interacciones del lápiz con una netpage.
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TABLA 2 Resumen de interacciones del lápiz con una netpage
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El sistema mantiene una selección actual para cada lápiz. La selección consiste simplemente en el trazo capturado más recientemente en el campo de fondo. La selección se restablece después de un tiempo de espera en inactividad para garantizar un comportamiento previsible.
La tinta digital inicial capturada en cada campo se conserva en el servidor de página de netpage y se transmite opcionalmente con los datos del formulario cuando se envía el formulario a la aplicación. Esto permite que la aplicación interrogue la tinta digital inicial si recela de la conversión original, como la conversión del texto manuscrito. Esto puede, por ejemplo, implicar intervención humana en el nivel de aplicación para formularios que no pasan ciertas verificaciones de coherencia específicas de la aplicación. Como una extensión de ello, toda el área de fondo de un formulario puede designarse como un campo de dibujo. Entonces, la aplicación puede decidir, según la presencia de tinta digital fuera de los campos explícitos del formulario, guiar el formulario a un operador en persona, en el supuesto que el usuario pueda haber indicado correcciones en los campos rellenados fuera de estos campos.
La Figura 38 muestra un organigrama del proceso de entrada de manejo del lápiz en relación con la netpage. El proceso consiste en recibir (en 884) un trazo desde el lápiz; identificar (en 885) el modelo de página 830 a la que se refiere el ID de página 50 en el trazo; recuperar (en 886) la descripción de página 5; identificar (en 887) un elemento formateado 839 cuya zona 58 se cruza con el trazo; determinar (888) si el elemento formateado corresponde a un elemento de campo, y si es así, añadir (en 892) el trazo recibido a la tinta digital del valor de campo 871, interpretar (en 893) la tinta digital acumulada del campo, y determinar (en 894) si el campo forma parte de un grupo hipervinculado 866 y si es así activar (en 895) el hipervínculo asociado; alternativamente determinar (en 889) si el elemento formateado corresponde a un elemento de hipervínculo y si es así activar (en 895) el correspondiente hipervínculo; alternativamente, en ausencia de un campo de entrada o hipervínculo, añadir (en 890) el trazo recibido a la tinta digital del campo de fondo 833; y copiar (en 891) el trazo recibido a la selección actual 826 del lápiz actual, como mantiene el servidor de registro.
La Figura 38a muestra un organigrama detallado de etapa 893 en el procedimiento que se muestra en la Figura 38, en el que se interpreta la tinta digital acumulada de un campo según el tipo de campo. El procedimiento consiste en determinar (en 896) si el campo es una caja de verificación y (en 897) si la tinta digital representa un signo de verificación, y si es así, asignar (en 898) un valor verdadero al valor de campo; alternativamente determinar (en 899) si el campo es un campo de texto y si es así, convertir (en 900) la tinta digital a texto de ordenador, con la ayuda del servidor de registro apropiado, y asignar (en 901) el texto de ordenador convertido al valor de campo; alternativamente determinar (en 902) si el campo es un campo de firma y si es así, comprobar (en 903) una firma digital como la firma del propietario del lápiz, con la ayuda del servidor de registro apropiado, crear (en 904) una firma digital de los contenidos del formulario correspondiente, también con ayuda del servidor de registro y utilizar la clave privada de firma del propietario del lápiz en relación con la aplicación correspondiente, y asignar (en 905) la firma digital al valor de campo.
1.7.3 Órdenes del servidor de página
Una orden del servidor de página es una orden que se maneja localmente mediante el servidor de página. Se aplica directamente en modelos de formulario, página y documento.
Una orden del servidor de página 907 puede ser una orden para anular el formulario 908, una orden para duplicar el formulario 909, una orden para reajustar el formulario 910, una orden para obtener un estado del formulario 911, una orden para duplicar la página 912, una orden para reajustar la página 913, una orden para obtener un estado de la página 914, una orden para duplicar el documento 915, una orden para reajustar el documento 916, una orden para obtener un estado del documento 917, como se muestra en la Figura 39.
Una orden para anular el formulario anula el modelo de formulario correspondiente. Una orden para duplicar el formulario anula el modelo de formulario correspondiente y después produce una copia activa impresa del modelo de formulario actual con valores de campo preservados. La copia contiene los mismos IDs de transacción de hipervínculo como el original, y así no se puede distinguir del original para una aplicación. Una orden para reajustar el formulario anula el modelo de formulario correspondiente y después produce una copia activa impresa del modelo de formulario con valores de campo descartados. Una orden para obtener un estado del formulario produce un informe impreso sobre el estado del modelo de formulario correspondiente, incluyendo quién lo ha publicado, cuando se ha imprimido, para quién se ha imprimido, y el estado del formulario del modelo de formulario.
Puesto que un modelo de formulario de hipervínculo contiene un ID de transacción, la aplicación debe implicarse en producir un nuevo modelo de formulario. Por tanto, se implementa típicamente un botón a modo de hipervínculo para solicitar un nuevo modelo de formulario.
Una orden para duplicar la página produce una copia impresa del modelo de página correspondiente con el valor de campo de fondo preservado. Si la página contiene un formulario o forma parte de un formulario, entonces la orden para duplicar la página se interpreta como una orden para duplicar el formulario. Una orden para reajustar la página produce una copia impresa del modelo de página correspondiente con el valor de campo de fondo descartado. Si la página contiene un formulario o forma parte de un formulario, entonces la orden para reajustar la página se interpreta como una orden para reajustar el formulario. Una orden para obtener un estado de la página produce un informe impreso sobre el estado del modelo de página correspondiente, incluyendo quién la ha publicado, cuando se ha imprimido, para quién se ha imprimido, y el estado de cualquier formulario que contenga o del que forme parte.
El logotipo de netpage que aparece en cada netpage se asocia habitualmente a un elemento de duplicar página.
Cuando un modelo de página se duplica con valores de campo preservados, los valores de campo se imprimen en su forma natural, es decir, aparece un signo de verificación como un gráfico estándar de signo de verificación, y aparece el texto como texto tipografiado. Sólo los dibujos y las firmas aparecen en su forma original, con una firma acompañada de un gráfico estándar que indica comprobación satisfactoria de firma.
Una orden para duplicar el documento produce una copia impresa del modelo de documento correspondiente con los valores de campo de fondo preservados. Si el documento contiene cualquier formulario, entonces la orden para duplicar el documento duplica los formularios del mismo modo que lo hace una orden para duplicar el formulario. Una orden para reajustar el documento produce una copia impresa del modelo de documento correspondiente con los valores de campo de fondo descartados. Si el documento contiene cualquier formulario, entonces la orden para reajustar el documento reajusta los formularios del mismo modo que lo hace una orden para reajustar el formulario. Una orden para obtener un estado del documento produce un informe impreso sobre el estado del modelo de documento correspondiente, incluyendo quién lo ha publicado, cuando se ha imprimido, para quién se ha imprimido, y el estado de cualquier formulario que contenga.
Si está ajustado el atributo "en seleccionado" de la orden del servidor de página, entonces la orden funciona en la página identificada por la selección actual del lápiz más que en la página que contiene la orden. Esto permite imprimir un menú de las órdenes del servidor de página. Si la página objetivo no contiene un elemento de orden del servidor de página para la orden del servidor de página designada, entonces se ignora la orden.
Una aplicación puede proporcionar manejo específico de la aplicación incorporando el elemento de orden del servidor de página pertinente en un grupo hipervinculado. El servidor de página activa el hipervínculo asociado al grupo hipervinculado más que ejecuta la orden del servidor de página.
Un elemento de servidor de página se oculta si su atributo "oculto" está ajustado. Un elemento de orden oculto no tiene una zona de entrada en una página y así pues, no puede activarse directamente por parte del usuario. No obstante, puede activarse mediante una orden del servidor de página incorporada en una página distinta, si esta orden del servidor de página tiene ajustado su atributo "en seleccionado".
1.8 Características estándar de las netpages
En la forma de realización preferida, cada netpage se imprime con el logotipo de netpage en la parte inferior para indicar que es una netpage y por tanto tiene propiedades interactivas. El logotipo también actúa como un botón de copia. En la mayoría de casos, presionar el logotipo produce una copia de la página. En el caso de un formulario, el botón produce una copia de todo el formulario. Y en el caso de un documento seguro, como un billete o un vale, el botón produce una nota explicativa o página de publicidad.
La función por defecto de copia de una única página se maneja directamente mediante el servidor de página de netpage pertinente. Las funciones de copia especiales se manejan vinculando el botón del logotipo a una aplicación.
1.9 Sistema de ayuda al usuario
En una forma de realización preferida, la impresora de netpage tiene un único botón etiquetado "ayuda". Cuando se presiona produce una única página de información, que incluye:
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estado de la conexión de la impresora
estado de los consumibles de la impresora
menú de ayuda de alto nivel
menú de funciones del documento
directorio de la red de netpage de alto nivel
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El menú proporciona un manual jerárquico sobre cómo utilizar el sistema netpage.
El menú de funciones del documento incluye las siguientes funciones:
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imprimir una copia de un documento
imprimir una copia en limpio de un formulario
imprimir el estado de un documento
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Una función del documento se inicia presionando simplemente el botón y después tocando cualquier página del documento. El estado de un documento indica quién lo ha publicado y cuándo, a quién se ha proporcionado, y a quién y cuándo se ha enviado posteriormente como formulario.
El directorio de la red de netpage permite al usuario navegar por la jerarquía de publicaciones y servicios en la red. Como alternativa, el usuario puede llamar al número "900" de las "páginas amarillas" de la red de netpage y hablar con un operador en persona. El operador puede ubicar el documento deseado y guiarlo a la impresora del usuario. Según del tipo de documento, el editor o el usuario paga la baja tarifa de servicio de las "páginas amarillas".
La página de ayuda no está disponible obviamente si la impresora no puede imprimir. En este caso, se enciende la luz "error" y el usuario puede solicitar diagnosis a distancia a través de la red.
2 Muestra de publicación personalizada
En la siguiente descripción, se utilizan las noticias como ejemplo de publicación canónica para ilustrar los mecanismos de personalización en el sistema netpage. Aunque las noticias se utilizan a menudo en el sentido limitado de noticias de periódico y de revistas de noticias, el alcance previsto en el presente contexto es más amplio.
En el sistema netpage, el contenido editorial y el contenido publicitario de una publicación de noticias se personalizan utilizando distintos mecanismos. El contenido editorial se personaliza según el perfil de interés capturado de forma implícita y expuesto de forma explícita del lector. El contenido publicitario se personaliza según la localidad y el perfil demográfico del lector.
2.1 Personalización editorial
Un suscriptor puede recurrir a dos clases de fuentes de noticias: las que proporcionan publicaciones de noticias y las que proporcionan flujos de noticias. Mientras que las publicaciones de noticias se agregan y editan a través del editor, los flujos de noticias se agregan tanto mediante un editor de noticias como mediante un agregador de noticias especializado. Las publicaciones de noticias corresponden típicamente a periódicos y revistas de noticias tradicionales, mientras que los flujos de noticias pueden ser muchos y variados: un suministro de noticias "frescas" de un servicio de noticias, una tira cómica, una columna de un escritor freelance, un tablón de anuncios de un amigo, o el propio correo electrónico del lector.
El servidor de publicación de netpage soporta la publicación de publicaciones editadas de noticias así como la agregación de múltiples flujos de noticias. Manejando la agregación y por tanto el formateo de flujos de noticias seleccionados directamente por el lector, el servidor puede poner publicidad en las páginas sobre las que, de lo contrario, no tendría control.
El suscriptor construye un periódico diario seleccionado una o más publicaciones de noticias colaboradoras y crea una versión personalizada de cada una. Las ediciones diarias resultantes se imprimen y encuadernan juntas en un único periódico. Los diversos miembros de un hogar expresan típicamente sus distintos intereses y gustos seleccionando distintas publicaciones diarias y personalizándolas después.
Para cada publicación, el lector selecciona opcionalmente secciones específicas. Alguna sección aparece diariamente, mientras que otras aparecen semanalmente. Las secciones diarias disponibles del The New York Times en línea, por ejemplo, incluyen "Page One Plus", "Nacional", "Internacional", "Opinión", "Negocios", "Artes/sociedad", "Tecnología", y "Deportes". El conjunto de secciones disponibles es específico de una publicación, como lo es el subconjunto por defecto.
El lector puede ampliar el periódico diario creando secciones personalizadas, recurriendo cada una a cualquier cantidad de flujos de noticias. Las secciones personalizadas pueden crearse mediante anuncios de amigos y de correo electrónico ("personal") o gestionando los suministros de noticias para temas específicos ("alertas" o "recortes de prensa").
Para cada sección, el lector especifica opcionalmente su tamaño, tanto cualitativamente (por ejemplo, corto, medio o largo), como numéricamente (es decir un límite en su número de páginas) y la proporción deseada de publicidad, tanto cualitativamente (por ejemplo, alta, normal, baja, ninguna) como numéricamente (es decir, como un porcentaje).
El lector también expresa opcionalmente una preferencia por un gran número de artículos más cortos o un número pequeño de artículos más largos. Cada artículo está escrito (o editado) idealmente en ambas formas, corta y larga, para soportar esta preferencia.
Un artículo puede estar escrito (o editado) también en distintas versiones para coincidir con la sofisticación esperada del lector, por ejemplo para proporcionar versiones infantiles o para los adultos. La versión apropiada se selecciona según la edad del lector. El lector puede especificar una "edad de lectura" que tiene prioridad sobre la edad biológica.
Los artículos que componen cada sección se seleccionan y priorizan a través de los editores, y se asigna a cada uno un tiempo de duración útil. Se entregan por defecto a todos los suscriptores pertinentes, en orden de prioridad, sujetos a limitaciones de espacio en las ediciones de los suscriptores.
En las secciones en las que es adecuado, el lector puede opcionalmente permitir filtrado de colaboración. Entonces esto se aplica a artículos que tienen un tiempo de duración suficientemente largo. Cada artículo que cumple los requisitos del filtrado de colaboración se imprime con botones de clasificación al final del artículo. Los botones pueden proporcionar una elección fácil (por ejemplo, "gustado" y "no gustado"), lo que hace más probable que los lectores se molesten en clasificar el artículo.
Los artículos con grandes prioridades y tiempos de duración cortos se consideran eficazmente, por tanto, lectura esencial por parte de los editores y se proporcionan a los suscriptores más pertinentes.
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El lector especifica opcionalmente un factor de serendipia, tanto cualitativamente (por ejemplo sorprenderme o no sorprenderme), o numéricamente. Un factor de serendipia alto reduce el umbral utilizado para coincidir durante el filtrado de colaboración. Un factor alto hace más probable que la sección correspondiente se rellene para la capacidad especificada por el lector. Puede especificarse un factor distinto de serendipia para distintos días de la semana.
El lector especifica también opcionalmente temas de particular interés dentro de una sección, y esto modifica las prioridades asignadas por los editores.
La velocidad de la conexión a Internet del lector afecta a la calidad con que pueden proporcionarse las imágenes. El lector especifica opcionalmente una preferencia para menos imágenes o imágenes más pequeñas o ambas. Si la cantidad o el tamaño de las imágenes no se reduce, entonces las imágenes pueden proporcionarse con menor calidad (es decir, a resolución más baja o con mayor compresión).
A un nivel global, el lector especifica cómo se localizan las cantidades, las fechas, los tiempos y los valores monetarios. Esto implica especificar si las unidades son imperiales o métricas, una zona horaria y un formato de hora, y una moneda local, y si la localización consiste en traducción o anotación in situ. Estas preferencias se derivan de la localidad del lector por defecto.
Para reducir las dificultades de lectura que provoca una vista delicada, el lector especifica opcionalmente una preferencia global para una presentación más grande. Se amplían el texto y las imágenes en consecuencia, y se pone menos información en cada página.
El idioma en el que se publica una publicación de noticias, y su correspondiente codificación de texto, es una propiedad de la publicación y no una preferencia expresada por el usuario. No obstante, puede configurarse el sistema netpage para proporcionar servicios de traducción automática en diversas apariencias.
2.2 Localización y selección de objetivo de la publicidad
La personalización del contenido editorial afecta directamente al contenido publicitario, porque la publicidad se sitúa típicamente para explotar el contexto editorial. Los anuncios de viajes, por ejemplo, aparecen con más probabilidad en una sección de viajes que en cualquier otra parte. El valor del contenido editorial para un anunciante (y por tanto para el editor) reside en su capacidad de atraer a un gran número de lectores con el perfil demográfico correcto.
La publicidad eficaz se sitúa según la localidad y al perfil demográfico. La localidad determina la proximidad con servicios particulares, minoristas, etc., y con intereses e inclinaciones particulares asociados con la comunidad y el entorno local. El perfil demográfico determina intereses y preocupaciones generales así como probables patrones de gasto.
El producto más rentable de un editor de noticias es el "espacio" publicitario, una entidad multidimensional determinada por la cobertura geográfica de la publicación, el tamaño de sus tiradas, los perfiles demográficos de sus lectores, y el área de página disponible para publicidad.
En el sistema netpage, el servidor de publicación de netpage calcula el tamaño aproximado multidimensional de un espacio publicitario vendible de una publicación sobre una base por sección, teniendo en cuenta la cobertura geográfica de la publicación, la tirada de la sección, el tamaño de cada edición de sección por lector, cada proporción de publicidad por lector, y cada perfil demográfico del lector.
En comparación con otros medios, el sistema netpage permite definir el espacio publicitario con más detalle, y permite vender por separado fragmentos más pequeños de publicidad. Por tanto permite que pueda venderse lo más próximo a su valor real.
Por ejemplo, la misma "cuña" publicitaria puede venderse en proporciones variables a diversos anunciantes, con lo que las páginas individuales de los lectores reciben al azar el anuncio de un anunciante u otro, preservando todo ello la proporción de espacio vendido a cada anunciante.
El sistema netpage permite vincular la publicidad directamente con información detallada del producto y compra en línea. Por tanto aumenta el valor intrínseco del espacio publicitario.
Como la personalización y la localización se manejan automáticamente mediante los servidores de publicación de netpage, un agregador publicitario puede proporcionar de forma arbitraria amplia cobertura tanto geográfica como demográfica. La posterior disgregación es eficaz porque es automática. Esto hace que sea más rentable para los editores tratar con agregadores publicitarios que capturar directamente la publicidad. Aunque el agregador publicitario se lleve una proporción de los ingresos publicitarios, los editores pueden encontrar el cambio neutralmente beneficioso gracias a la mayor eficacia de la agregación. El agregador publicitario actúa como intermediario entre anunciantes y editores y puede situar el mismo anuncio en múltiples aplicaciones.
Cabe resaltar que situar anuncios en una publicación de netpage puede ser más complejo que situar anuncios en la contrapartida tradicional de publicación, porque el espacio publicitario de la publicación es más complejo. A pesar de que se ignoran todas las complejidades de la negociación entre anunciantes, agregadores publicitarios y editores, la forma preferida del sistema netpage proporciona algún soporte automático para estas negociaciones, incluyendo soporte para subastas automatizadas de espacio publicitario. La automatización es especialmente deseable para situar anuncios que generan pequeños ingresos, como anuncios pequeños o altamente localizados.
Una vez que se ha negociado una situación, el agregador captura y edita el anuncio y lo consigna en un servidor de anuncio de netpage. Consecuentemente, el editor consigna la situación del anuncio en el servidor de publicación de netpage pertinente. Cuando el servidor de publicación de netpage diseña la publicación personalizada de cada usuario, coge los anuncios pertinentes del servidor de anuncios de netpage.
2.3 Perfiles de usuario 2.3.1 Filtrado de información
La personalización de noticias y otras publicaciones depende de un surtido de información sobre el perfil específico del usuario, que incluye:
personalizaciones de publicación
vectores de filtrado de colaboración
detalles de contacto
preferencias de presentación
La personalización de una publicación es típicamente específica de la publicación, y así la información de personalización se mantiene mediante el servidor de publicación de netpage pertinente.
Un vector de filtrado de colaboración consiste en las clasificaciones del usuario de una cantidad de elementos de noticias. Se utiliza para correlacionar distintos intereses de los usuarios con propósitos de hacer recomendaciones. Aunque hay beneficios si se mantienen un único vector de filtrado de colaboración independientemente de cualquier publicación particular, hay dos razones por las que es más práctico mantener un vector separado para cada publicación: es probable que haya más solapamientos entre los vectores de suscriptores en la misma publicación que entre los de suscriptores de publicaciones distintas; y es probable que una publicación quiera presentar los vectores de filtrado de colaboración de sus usuarios como parte del valor de su marca, y no que se encuentren en cualquier otra parte. Los vectores de filtrado de colaboración también los mantienen por tanto el servidor de publicación de netpage pertinente.
Los detalles de contacto, incluyendo nombre, dirección, código postal, estado, país, números de teléfono, son globales por naturaleza, y los mantiene un servidor de registro de netpage.
Las preferencias de presentación, incluyendo las de cantidad, fecha y hora, también son de naturaleza global, y se mantienen del mismo modo.
La localización de publicidad depende de la localidad indicada en los detalles de contacto del usuario, mientras que la selección de objetivo de publicidad depende de la información personal como fecha de nacimiento, sexo, estado civil, ingresos, profesión, educación, o derivados cualitativos como intervalo de edad e intervalo de ingresos.
Para aquellos usuarios que escogen revelar información personal con fines publicitarios, se mantiene la información mediante el servidor de registro de netpage pertinente. En ausencia de esta información, se puede seleccionar el objetivo de la publicidad según el perfil demográfico asociado al código postal o al código ZIP+4 del usuario.
A cada usuario, lápiz, impresora, proveedor de aplicación y aplicación se le asigna su propio y único identificador, y el servidor de registro de netpage mantiene las relaciones entre los mismos, como se muestra en las Figuras 21, 22, 23 y 24. Con propósitos de registro, un editor es un tipo especial de proveedor de aplicación, y una publicación es un tipo especial de aplicación.
Cada usuario 800 puede estar autorizado para utilizar cualquier cantidad de impresoras 802, y cada impresora puede permitir a cualquier cantidad de usuarios utilizarla. Cada usuario tiene una impresora única por defecto (en 66), a la que se proporcionan publicaciones periódicas por defecto, mientras que las páginas impresas bajo demanda se proporcionan a la impresora a través de la que interactúa el usuario. El servidor mantiene el contacto con los editores que un usuario ha autorizado para imprimir en la impresora por defecto del usuario. Un editor no consigna el ID de ninguna impresora en particular, pero en cambio resuelve el ID cuando se requiere.
Cuando un usuario se suscribe 808 a una publicación 807, se autoriza al editor 806 (es decir el proveedor de aplicación 803) para imprimir en una impresora especificada o en la impresora por defecto del usuario. El usuario puede revocar esta autorización en cualquier momento. Cada usuario puede tener diversos lápices 801, pero un lápiz es específico de un único usuario. Si un usuario está autorizado para utilizar una impresora en particular, entonces esta impresora reconoce cualquier lápiz del usuario.
El ID del lápiz se utiliza para ubicar el perfil del usuario correspondiente que mantiene un servidor de registro de netpage en concreto, mediante el DNS y del modo habitual.
Un terminal web 809 puede estar autorizado para imprimir en una impresora de netpage en concreto, permitiendo que las páginas web y los documentos de netpage encontrados durante la navegación web se impriman convenientemente en la impresora de netpage más cercana.
El sistema netpage puede recoger, en nombre de un proveedor de impresoras, tarifas y comisiones sobre los ingresos ganados a través de publicaciones impresas en las impresoras del proveedor. Estos ingresos pueden incluir tarifas de publicidad, tarifas por pulsación pasante, comisiones de comercio electrónico, y derechos de transacción. Si la impresora pertenece al usuario, entonces el usuario es el proveedor de la impresora.
Cada usuario tiene también una cuenta de netpage 820 que se utiliza para acumular débitos y créditos pequeños (como los que se describen en el párrafo anterior); detalles de contacto 815, incluyendo nombre, dirección y números de teléfono; preferencias globales 816, incluyendo ajustes de privacidad, entrega y localización; cualquier cantidad de registros biométricos 817, que contienen la firma codificada del usuario 818, la huella dactilar 819, etc.; un modelo manuscrito 819 que el sistema mantiene automáticamente y cuentas de pago con tarjeta SET 821 con las que se pueden realizar pagos de comercio electrónico.
2.3.2 Lista de favoritos
Un usuario de netpage puede mantener una lista 922 de vínculos "favoritos" con documentos útiles, etc., en la red de netpage. El sistema mantiene la lista en nombre del usuario. Está organizada como una jerarquía de carpetas 924, de la que se muestra una forma de realización preferida en el diagrama de clase de la Figura 41.
2.3.3 Lista de historial
El sistema mantiene una lista de historial 929 en nombre de cada usuario, que contiene vínculos con documentos, etc., a la que el usuario puede acceder a través del sistema netpage. Está organizada como una lista ordenada por fecha, de la que se muestra un diagrama de clase en la Figura 42.
2.4 Diseño de página inteligente
El servidor de publicación de netpage diseña automáticamente las páginas de la publicación personalizada de cada usuario sobre una base sección a sección. Puesto que la mayoría de anuncios tienen forma de rectángulos preformateados, se introducen en la página antes del contenido editorial.
La proporción publicitaria para cada sección puede lograrse con proporciones ampliamente variables de publicidad en páginas individuales dentro de la sección, y el algoritmo de diseño de anuncio lo explota. El algoritmo está configurado para intentar co-ubicar muy estrechamente el contenido editorial y publicitario, como situar anuncios para material de tejado específicamente en la publicación porque hay un artículo especial sobre reparaciones de tejado caseras.
Después se diseña el contenido editorial seleccionado para el usuario, incluyendo texto e imágenes y gráficos asociados, según diversas normas estéticas.
Debe repetirse todo el procedimiento, incluyendo la selección de anuncios y la selección de contenido editorial, una vez que se ha centrado el diseño para intentar lograr acercarse más a la preferencia de tamaño de sección expuesta por el usuario. No obstante, con el tiempo puede corresponder con la preferencia de tamaño de sección como promedio, permitiendo variaciones importantes día a día.
2.5 Formato del documento
Una vez que se ha diseñado el documento, se codifica para una distribución eficaz y un almacenamiento continuo en la red de netpage.
El mecanismo de eficacia fundamental es la separación de información específica a una edición única del usuario e información compartida entre múltiples ediciones de los usuarios. La información específica consiste en el diseño de la página. La información compartida consiste en los objetos a los que se refiere el diseño de la página, incluyendo imágenes, gráficos y fragmentos de texto.
Un objeto de texto contiene texto completamente formateado representado en el lenguaje extensible de marcado (XML) que utiliza el lenguaje extensible de hojas de estilo (XSL). El XSL proporciona control preciso sobre el texto que se formatea independientemente de la zona en la que se está ajustando el texto, que en este caso proporciona el diseño. El objeto de texto contiene códigos de lenguaje incorporados para permitir traducción automática, y pistas sobre partición silábica para ayudar con el formateo de párrafos.
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Un objeto de imagen codifica una imagen en el formato de imagen comprimido basado en ondículas JPEG 2000. Un objeto de gráfico codifica un gráfico 2D en formato de gráficos vectoriales escalables (SVG).
El diseño en sí mismo consiste en una serie de objetos introducidos de imagen y gráfico, objetos de flujo de texto vinculados a través de los que fluyen los objetos de texto, campos de entrada e hipervínculos como se han descrito anteriormente, y zonas de marca de agua. Estos objetos de diseño se resumen en la tabla 3. El diseño utiliza un formato compacto adecuado para una distribución y un almacenamiento eficaz.
TABLA 3 Objetos de diseño de netpage
2
2.6 Distribución del documento
Como se ha descrito anteriormente, con propósitos de distribución eficaz y almacenamiento continuo en la red de netpage, se separa un diseño de página específico del usuario de los objetos compartidos a los que se refiere.
Cuando una publicación suscrita está lista para ser distribuida, el servidor de publicación de netpage asigna, con la ayuda del servidor de ID de netpage 12, un único ID para cada página, modelo de página, documento, y modelo de documento.
El servidor calcula un conjunto de subconjuntos optimizados del contenido compartido y crea un canal de multidifusión para cada subconjunto, y después marca cada diseño específico del usuario con los nombres de los canales de multidifusión que llevarán el contenido compartido utilizado por este diseño. Luego el servidor difunde punto por punto los diseños de cada usuario a la impresora del usuario mediante el servidor de página adecuado, y cuando se ha completado la difusión punto por punto, multidifunde el contenido compartido por los canales especificados. Después de recibir su difusión punto por punto, cada servidor de página y cada impresora se suscribe a los canales de multidifusión especificados en los diseños de la página. Durante las multidifusiones, cada servidor de página y cada impresora extrae de las corrientes de multidifusión aquellos objetos a los que se refiere mediante sus diseños de página. Los servidores de página archivan continuamente los diseños de página y el contenido compartido recibidos.
Una vez que una impresora ha recibido todos los objetos a los que se refieren sus diseños de página, la impresora recrea el diseño completamente conformado y después lo convierte a trama y lo imprime.
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En circunstancias normales, la impresora imprime páginas más rápido de lo que pueden proporcionarse. Suponiendo que se cubre un cuarto de cada página con imágenes, la página media tiene un tamaño de menos de 400KB. La impresora puede por tanto contener más de 100 páginas como estas en su memoria interna de 64 MB, lo que permite memorias intermedias temporales, etc. La impresora imprime a una velocidad de una página por segundo. Esto equivale a 400KB o aproximadamente 3 Mbit de datos de página por segundo, que es similar a la velocidad más alta esperada de entrega de datos de página en una red de banda ancha.
Incluso en circunstancias anormales, como cuando la impresora se está quedando sin papel, es probable que el usuario pueda volver a llenar el suministro de papel antes de que se agote la capacidad de almacenamiento interno de 100 páginas de la impresora.
No obstante, si la memoria interna de la impresora se llena, entonces la impresora no podrá utilizar una multidifusión cuando se produzca por primera vez. El servidor de publicación de netpage permite que las impresoras envíen peticiones para volver a multidifundir. Cuando se recibe una cantidad importante de peticiones o se produce un tiempo de espera, el servidor vuelve a multidifundir los objetos compartidos correspondientes.
Una vez que se ha imprimido un documento, una impresora puede producir un duplicado exacto en cualquier momento recuperando sus diseños de página y sus contenidos a partir del servidor de página pertinente.
2.7 Documentos bajo demanda
Cuando se solicita un documento de netpage bajo demanda, puede personalizarse y proporcionarse casi del mismo modo que una publicación periódica. No obstante, puesto que no hay contenido compartido, la entrega se realiza directamente a la impresora solicitante sin el uso de multidifusión.
Cuando se solicita un documento que no es de netpage bajo demanda, no se personaliza, y se proporciona mediante un servidor de formateo de netpage designado que vuelve a formatearlo como un documento de netpage. Un servidor de formateo de netpage es un modelo especial de un servidor de publicación de netpage. El servidor de formateo de netpage tiene conocimiento de varios formatos de documento de Internet, incluyendo el formato de documento portátil de Adobe (PDF), y el lenguaje de marcado de hipertexto (HTML). En el caso de HTML, puede utilizar la resolución más alta de la página impresa para presentar páginas web en un formato de multicolumna, con un índice. Puede incluir automáticamente todas las páginas web directamente vinculadas a la página solicitada. El usuario puede sintonizar este comportamiento mediante una preferencia.
El servidor de formateo de netpage hace que el comportamiento estándar de netpage, incluyendo la interactividad y la continuidad, esté disponible en cualquier documento de Internet, sin importar su origen ni formato. Oculta conocimiento de distintos formatos de documento tanto de la impresora de netpage como del servidor de página de netpage, y oculta conocimiento del sistema netpage de los servidores de web.
3 Seguridad 3.1 Criptografía
La criptografía se utiliza para proteger información delicada, tanto en almacenamiento como en tránsito, y para autenticar partes en una transacción. Hay dos clases de criptografía de uso extendido: criptografía de clave secreta y criptografía de clave pública. La red de netpage utiliza ambas clases de criptografía.
La criptografía de clave secreta, también denominada criptografía simétrica, utiliza la misma clave para cifrar y descifrar un mensaje. Dos partes que deseen intercambiar mensajes deben organizarse primero para intercambiar de forma segura la clave secreta.
La criptografía de clave pública, también denominada criptografía asimétrica, utiliza dos claves de cifrado. Las dos claves están relacionadas matemáticamente de modo que cualquier mensaje cifrado que utiliza una clave sólo puede descifrarse utilizando la otra clave. Entonces se publica una de estas claves mientras la otra se mantiene privada. La clave pública se utiliza para cifrar cualquier mensaje previsto por el titular de la clave privada. Una vez cifrado utilizando la clave pública, un mensaje sólo puede descifrarse utilizando la clave privada. Así las dos partes pueden intercambiar mensajes de forma segura sin haber tenido que intercambiar primero una clave secreta. Para garantizar que la clave privada es segura, es normal que el titular de la clave privada genere la pareja de claves.
La criptografía de clave pública puede utilizarse para crear una firma digital. El titular de la clave privada puede crear un resumen conocido de un mensaje y después cifrar el resumen utilizando la clave privada. Cualquiera puede entonces comprobar que el resumen cifrado constituye la "firma" del titular de la clave privada respecto a este mensaje particular descifrando el resumen cifrado utilizando la clave pública y comprobando el resumen frente al mensaje. Si se añade la firma al mensaje, entonces el receptor del mensaje puede comprobar tanto que el mensaje es genuino como que no se ha alterado en tránsito.
Para que la criptografía de clave pública funcione, debe haber un modo de distribuir claves públicas que previenen la suplantación. Esto se hace normalmente utilizando certificados y autoridades certificadoras. Una autoridad certificadora es una tercera parte de confianza que autentica la conexión entre una clave pública y la identidad de alguien. La autoridad certificadora comprueba la identidad de la persona examinando documentos de identidad, y entonces crea y firma un certificado digital que contiene los detalles de identidad de la persona y la clave pública. Cualquiera que confíe en la autoridad certificadora puede utilizar la clave pública en el certificado con un alto grado de certeza de que es genuina. Sólo debe comprobar que la autoridad certificadora, cuya clave pública es ampliamente conocida, ha firmado efectivamente el certificado.
En la mayoría de entornos de transacción, sólo se utiliza la criptografía de clave pública para crear firmas digitales y para intercambiar de forma segura claves secretas de sesión. La criptografía de clave secreta se utiliza para todos los demás propósitos.
En el siguiente tema, cuando se hace referencia a la transmisión segura de información entre una impresora de netpage y un servidor, lo que pasa realmente es que la impresora obtiene el certificado del servidor, lo autentica con referencia a la autoridad certificadora, utiliza la clave de intercambio de clave pública en el certificado para intercambiar una clave secreta de sesión con el servidor, y después utiliza la clave secreta de sesión para cifrar los datos del mensaje. Una clave de sesión, por definición, puede tener un tiempo de duración arbitrariamente corto.
3.2 Seguridad de la impresora de netpage
A cada impresora de netpage se le asigna un par de identificadores únicos en el momento de la fabricación que se almacenan en memoria de sólo lectura en la impresora y en la base de datos del servidor de registro de netpage. El primer ID 62 es público y sólo identifica la impresora en la red de netpage. El segundo ID es secreto y se utiliza cuando la impresora se registra por primera vez en la red.
Cuando la impresora se conecta a la red de netpage por primera vez después de la instalación, crea una pareja de claves pública/privada de firma. Transmite el ID secreto y la clave pública de forma segura al servidor de registro de netpage. El servidor compara el ID secreto con el ID secreto de la impresora consignado en su base de datos, y acepta el registro si los IDs coinciden. Después crea y firma un certificado que contiene el ID público y la clave pública de firma, y almacena el certificado en la base de datos de registro.
El servidor de registro de netpage actúa como autoridad certificadora para impresoras de netpage, puesto que tienen acceso a la información secreta que le permite comprobar la identidad de la impresora.
Cuando un usuario se suscribe a una publicación, se crea una consigna en la base de datos del servidor de registro de netpage que autoriza al editor a imprimir la publicación en la impresora por defecto del usuario o en una impresora especificada. Cada documento enviado a una impresora mediante un servidor de página se dirige a un usuario en particular y está firmado por el editor utilizando la clave privada de firma del editor. El servidor de página comprueba, mediante la base de datos de registro, que el editor está autorizado a proporcionar la publicación al usuario especificado. El servidor de página comprueba la firma que utiliza la clave pública del editor, obtenida desde el certificado del editor almacenado en la base de datos de registro.
El servidor de registro de netpage acepta peticiones para añadir autorizaciones de impresión a la base de datos, siempre que estas peticiones se inicien mediante un lápiz registrado en la impresora.
3.3 Seguridad del lápiz de netpage
A cada lápiz de netpage se le asigna un único identificador en el momento de la fabricación que se almacena en memoria de sólo lectura en el lápiz y en la base de datos del servidor de registro de netpage. El ID del lápiz 61 sólo identifica el lápiz en la red de netpage.
Un lápiz de netpage puede "conocer" una cantidad de impresoras de netpage, y una impresora puede "conocer" una cantidad de lápices. Un lápiz se comunica con una impresora mediante una señal de radio frecuencia siempre que esté dentro del alcance de la impresora. Una vez que se han registrado el lápiz y la impresora, intercambian regularmente claves de sesión. Cuando el lápiz transmite tinta digital a la impresora, la tinta digital siempre se cifra utilizando la clave de sesión adecuada. La tinta digital nunca se transmite libre de peligros.
Un lápiz almacena una clave de sesión por cada impresora que conoce, ordenadas por ID de impresora, y una impresora almacena una clave de sesión por cada lápiz que conoce, ordenadas por ID de lápiz. Ambos tienen una capacidad de almacenamiento amplia pero finita para las claves de sesión, y olvidarán una clave de sesión basándose en la utilizada en último lugar o recientemente, si necesario.
Cuando un lápiz entra en el intervalo de una impresora, el lápiz y la impresora descubren si se conocen entre sí. Si no se conocen entre sí, entonces la impresora determina si se supone que debe conocer el lápiz. Esto puede ser, por ejemplo, porque el lápiz pertenece a un usuario que está registrado para utilizar la impresora. Si está previsto que la impresora conozca el lápiz pero no lo hace, entonces, inicia el procedimiento automático de registro de lápiz. Si no está previsto que la impresora conozca el lápiz, entonces está de acuerdo con el lápiz en ignorarlo hasta que se introduzca el lápiz en una base de carga, momento en el que inicia el procedimiento de registro.
Además de su ID público, el lápiz contiene una clave secreta de intercambio de clave. La clave de intercambio de clave también se registra en la base de datos del servidor de registro de netpage en el momento de la fabricación. Durante el registro, el lápiz transmite su ID de lápiz a la impresora, y la impresora transmite el ID del lápiz al servidor de registro de netpage. El servidor genera una clave de sesión para uso de la impresora y el lápiz, y transmite de forma segura la clave de sesión a la impresora. También transmite una copia de la clave de sesión cifrada con la clave de intercambio de clave del lápiz. La impresora almacena la clave de sesión internamente, ordenada por el ID de lápiz y transmite la clave de sesión cifrada al lápiz. El lápiz almacena la clave de sesión internamente, ordenada por el ID de impresora.
Aunque un lápiz falso puede suplantar a un lápiz en el protocolo de registro de lápices, sólo un verdadero lápiz puede descifrar la clave de sesión transmitida por la impresora.
Cuando se registra por primera vez un lápiz no registrado previamente, tiene un uso limitado hasta que se vincule con un usuario. Un lápiz registrado pero "sin propietario" sólo puede utilizarse para solicitar y rellenar formularios de registro de lápiz y de usuario de netpage, para registrar un nuevo usuario al que se vincula automáticamente el nuevo lápiz, o para añadir un nuevo lápiz a un usuario existente.
El lápiz utiliza cifrado de clave secreta más que de clave pública debido a restricciones del rendimiento del hardware en el lápiz.
3.4 Documentos seguros
El sistema netpage soporta la entrega de documentos seguros como billetes y vales. La impresora de netpage incluye una instalación para imprimir marcas de agua, pero sólo lo hará bajo petición a partir de editores que se autoricen adecuadamente. El editor indica su autoridad para imprimir marcas de agua en su certificado, que la impresora puede autenticar.
El procedimiento de impresión de "marca de agua" utiliza una matriz alternativa de difuminado en zonas especificadas de "marca de agua" de la página. Las páginas consecutivas contienen zonas de marca de agua con imagen de espejo que coinciden cuando se imprimen. Las matrices de difuminado utilizadas en zonas de marca de agua de páginas pares e impares están diseñadas para producir un efecto de interferencia cuando las zonas se ven juntas, logrado mirando a través de la hoja impresa.
El efecto es similar a una marca de agua porque no es visible cuando se mira por sólo una cara de la página, y se pierde cuando la página se copia con medios normales.
Las páginas de documentos seguros no pueden copiarse utilizando el mecanismo incorporado de copia de netpage que se describe en el apartado 1.9 anterior. Esto se extiende a copiar netpages en fotocopiadoras con conocimiento de netpage.
Los documentos seguros se generan típicamente como parte de transacciones de comercio electrónico. Por tanto pueden incluir la fotografía del usuario que se capturó cuando el usuario registró información biométrica con el servidor de registro de netpage, como se describe en el apartado 2.
Cuando se presenta con un documento seguro de netpage, el receptor puede comprobar su autenticidad solicitando su estado del modo habitual. El ID único de un documento seguro sólo es válido para el tiempo de duración del documento, y se asignan IDs del documento seguro de forma no contigua para prevenir su predicción por parte de falsificadores oportunistas. Puede desarrollarse un lápiz de comprobación de documento seguro con retroalimentación incorporada sobre fallo en la comprobación, para soportar comprobación de documento con punto de presentación fácil.
Evidentemente ni la marca de agua ni la fotografía del usuario son seguras en un sentido criptográfico. Simplemente proporcionan un obstáculo importante para falsificadores ocasionales. La comprobación de documento en línea, especialmente utilizando un lápiz de comprobación, proporciona un nivel añadido de seguridad cuando se necesita, pero todavía no es completamente inmune a falsificaciones.
3.5 Sin rechazo
En el sistema netpage, los formularios enviados por los usuarios se proporcionan e forma fiable a manipuladores de formularios y se archivan continuamente en servidores de página de netpage. Por tanto es imposible que los receptores rechacen la entrega.
También es imposible que el pagador rechace los pagos de comercio electrónico realizados a través del sistema.
4 Muestra de comercio electrónico 4.1 Transacción electrónica segura (SET)
El sistema netpage utiliza el sistema de transacción electrónica segura (SET) como uno de sus sistemas de pago. El SET, desarrollado por MasterCard y Visa, está organizado alrededor de tarjetas de pago, y ello se refleja en la terminología. No obstante, casi todo el sistema es independiente del tipo de cuentas que se utilizan.
En el SET, los titulares de tarjeta y los comerciantes se registran con una autoridad certificadora y se les emiten certificados que contienen sus claves públicas de firma. La autoridad certificadora comprueba que los detalles de registro de un titular de tarjeta con el emisor de la tarjeta son apropiados y comprueba que los detalles de registro de un comerciante con el comprador son apropiados. Los titulares de tarjeta y los comerciantes almacenan sus claves de privadas de firma respectivas de forma segura en sus ordenadores. Durante el proceso de pago, estos certificados se emiten para autenticar mutuamente un comerciante y un titular de tarjeta, y para autenticarlos a ambos para la entrada del pago.
El SET todavía no ha sido ampliamente adoptado, en parte porque el mantenimiento por parte del titular de tarjeta de claves y certificados se considera gravoso. Se han logrado con un poco de éxito soluciones provisionales que mantienen las claves y los certificados del titular de tarjeta en un servidor y dan acceso al titular de la tarjeta mediante contraseña.
4.2 Pagos SET
En el sistema netpage el servidor de registro de netpage actúa como un apoderado para el usuario de netpage (es decir, el titular de la tarjeta) en transacciones de pago SET.
El sistema netpage utiliza biometrías para autenticar al usuario y autorizar pagos SET. Como el sistema está basado en un lápiz, la biometría que se utiliza es la firma en línea del usuario, que consiste en la posición y la presión del lápiz, variables en el tiempo. También puede utilizarse la biometría de una huella dactilar diseñando un sensor de huellas dactilares en el lápiz, aunque es muy costoso. El tipo de biometría utilizada sólo afecta a la captura de la biometría, no a los aspectos de autorización del sistema.
La primera etapa para poder realizar pagos SET es registrar la biometría del usuario con el servidor de registro de netpage. Esto se hace en un entorno controlado, por ejemplo un banco, en el que puede capturarse la biometría al mismo tiempo que se comprueba la identidad del usuario. Se captura la biometría y se almacena en la base de datos de registros, vinculado al registro del usuario. La fotografía del usuario también se captura opcionalmente y se vincula al registro. El proceso de registro del titular de tarjeta SET ha finalizado y la clave privada de firma y el certificado resultantes se almacenan en la base de datos. También se almacena la información de la tarjeta de pago del usuario, dando al servidor de registro de netpage suficiente información para actuar como el apoderado del usuario en cualquier transacción de pago SET.
Cuando el usuario suministra finalmente la biometría para finalizar un pago, por ejemplo firmando un formulario de orden de netpage, la impresora transmite de forma segura la información de la orden, el ID del lápiz y los datos biométricos al servidor de registro de netpage. El servidor comprueba la biometría respecto al usuario identificado con el ID del lápiz, y desde entonces actúa como el apoderado del usuario en la finalización de la transacción de pago SET.
4.3 Micropagos
El sistema netpage incluye un mecanismo para micropagos, para permitir cobrar al usuario convenientemente por imprimir documentos de bajo coste bajo demanda y por copiar documentos con derechos de autor, y posiblemente también para permitir al usuario ser reembolsado por gastos incurridos en la impresión de material publicitario. Esto último depende del nivel de subvención que ya se ha proporcionado al usuario.
Cuando el usuario se registra para comercio electrónico, se establece una cuenta de red que agrega micropagos. El usuario recibe un extracto periódicamente, y puede saldar cualquier balance de débito pendiente utilizando el mecanismo de pago estándar.
La cuenta de red puede ampliarse para agregar cuotas de suscripciones a publicaciones periódicas, que de lo contrario también se presentarían al usuario en forma de extractos individuales.
4.4 Transacciones
Cuando un usuario solicita una netpage en un contexto de aplicación en particular, la aplicación puede incorporar un ID de transacción 55 específico del usuario en la página. La entrada posterior mediante la página se marca con el ID de transacción, y la aplicación puede por tanto establecer un contexto adecuado para la entrada del usuario.
Cuando la entrada se produce a través de una página que no es especifica del usuario, no obstante, la aplicación debe utilizar la identidad única del usuario para establecer un contexto. Un ejemplo típico implica añadir elementos desde una página preimpresa de catálogo al "carro de la compra" virtual del usuario. Para proteger la privacidad del usuario, no obstante, el único ID 60 del usuario que el sistema netpage conoce no se divulga a las aplicaciones. Esto es para prevenir que los distintos proveedores de aplicación correlacionen fácilmente datos de comportamiento acumulados de forma independiente.
El servidor de registro de netpage mantiene en cambio una relación anónima entre un usuario y una aplicación mediante un único ID de alias 65, como se muestra en la Figura 24. Siempre que el usuario activa un hipervínculo marcado con el atributo "registrado", el servidor de página de netpage pide al servidor de registro de netpage que traduzca el ID de aplicación 64 asociado, junto con el ID de lápiz 61, a un ID de alias 65. Entonces se envía el ID de alias a la aplicación del hipervínculo.
La aplicación mantiene la información sobre el estado ordenada por ID de alias, y puede recuperar información sobre el estado específico del usuario sin conocimiento de la identidad global del usuario.
El sistema también mantiene un certificado independiente y una clave privada de firma para cada una de las aplicaciones del usuario, para permitirle firmar transacciones de aplicación en nombre del usuario que utiliza sólo información específica de la aplicación.
Para ayudar al sistema a guiar activaciones de "hipervínculo" de productos con código de barras (UPC), el sistema registra una aplicación favorita en nombre del usuario por cualquier cantidad de tipos de producto.
Cada aplicación está asociada a un proveedor de aplicación, y el sistema mantiene una cuenta en nombre de cada proveedor de aplicación, para permitirle abonar y cobrar al proveedor por tarifas de "pulsación pasante", etc.
Un proveedor de aplicación puede ser un editor de contenido periódico suscrito. El sistema registra el grado de disposición del usuario para recibir la publicación suscrita, así como la expectativa de frecuencia de publicación.
4.5 Descripciones de recurso y derechos de autor
En la Figura 40 se muestra una forma de realización preferida de un diagrama de clase de una descripción de recurso.
Cada objeto de documento y contenido puede describirse mediante una o más descripciones de recurso 842. Las descripciones de recurso utilizan el conjunto de elemento de metadatos Dublín Core, que está diseñado para facilitar el descubrimiento de recursos electrónicos. Los metadatos Dublín Core se ajustan al Marco de trabajo de Descripción de Recursos (RDF) del Consorcio de World Wide Web (W3C).
Una descripción de recursos puede identificar titulares de derechos 920. El sistema netpage transfiere automáticamente las tarifas por derechos de autor de los usuarios a titulares de derechos cuando los usuarios imprimen contenido con derechos de autor.
5 Protocolos de comunicaciones
Un protocolo de comunicación define un intercambio ordenado de mensajes entre entidades. En el sistema netpage, las entidades como lápices, impresoras y servidores utilizan un conjunto de protocolos definidos para manejar de forma cooperativa la interacción del usuario con el sistema netpage.
Cada protocolo se ilustra por medio de un diagrama de secuencia en el que se utiliza la dimensión horizontal para representar el flujo de mensajes y la dimensión vertical se utiliza para representar el tiempo. Cada entidad está representada con un rectángulo que contiene el nombre de la entidad y una columna vertical que representa la línea de vida de la entidad. Durante el tiempo que existe una entidad, se muestra la línea de vida con una línea discontinua. Durante el tiempo que la entidad está activa, la línea de vida se muestra como una doble línea. Como los protocolos considerados en este documento no crean ni destruyen entidades, las líneas de vida se interrumpen generalmente tan pronto como una entidad cesa de participar en un protocolo.
5.1 Protocolo de entrega de suscripción
En la Figura 43 se muestra una forma de realización preferida de un protocolo de entrega de suscripción.
Un gran número de usuarios puede suscribirse a una publicación periódica. La edición de cada usuario puede diseñarse de forma distinta, pero muchas ediciones de usuarios compartirán contenido común como objetos de texto y objetos de imágenes. El protocolo de entrega de suscripción proporciona por tanto estructuras de documento a impresoras individuales mediante difusión punto por punto, pero proporciona objetos compartidos de contenido mediante multidifusión.
La aplicación (es decir el editor) obtiene primero un ID de documento 51 para cada documento de un servidor de ID 12. Después envía cada estructura de documento, incluyendo su ID de documento y las descripciones de página, al servidor de página 10 responsable del ID recién asignado del documento. Incluye su propio ID de aplicación 64, el ID de alias 65 del suscriptor, y el conjunto pertinente de nombres de los canales de multidifusión. Firma el mensaje utilizando su clave privada de firma.
El servidor de página utiliza el ID de aplicación y el ID de alias para obtener desde el servidor de registro el correspondiente ID del usuario 60, el ID de la impresora 62 seleccionada del usuario (que puede seleccionarse explícitamente para la aplicación, o puede ser la impresora por defecto del usuario), y el certificado de la aplicación.
El certificado de la aplicación permite al servidor de página comprobar la firma del mensaje. La petición del servidor de página al servidor de registro falla si el ID de aplicación y el ID de alias no identifican juntamente una suscripción 808.
Después el servidor de página asigna IDs de modelo de página y documento y remite las descripciones de página, incluyendo los IDs de página 50, a la impresora. Incluye el conjunto pertinente de nombres de los canales de multidifusión para que la impresora los escuche.
Después devuelve los IDs de página recién asignados a la aplicación para referencia futura.
Una vez que la aplicación ha distribuido todas las estructuras de documento a las impresoras seleccionadas de los suscriptores mediante los servidores de página pertinentes, multidifunde los diversos subconjuntos de los objetos compartidos en los canales de multidifusión previamente seleccionados. Tanto los servidores de página como las impresoras gestionan los canales de multidifusión adecuados y reciben sus objetos de contenido requeridos. Luego pueden conformar las estructuras del documento que se han difundido punto por punto previamente. Esto permite que los servidores de página añadan documentos completos a sus bases de datos, y permite a las impresoras imprimir los documentos.
5.2 Protocolo de activación de hipervínculo
En la Figura 45 se muestra una forma de realización de un protocolo de activación de hipervínculo.
Cuando un usuario pulsa en una netpage con un lápiz de netpage, el lápiz comunica la pulsación a la impresora de netpage 601 más cercana. La pulsación identifica la página y una ubicación en la página. La impresora ya sabe el ID 61 del lápiz a partir del protocolo de conexión del lápiz.
La impresora determina, mediante el DNS, la dirección de la red del servidor de página 10a que maneja el ID 50 de la página en concreto. Puede ser que la dirección ya esté en su memoria temporal, si el usuario ha interactuado recientemente con la misma página. Entonces la impresora remite el ID del lápiz, su propio ID de impresora 62, el ID de página y pulsa la ubicación al servidor de página.
El servidor de página carga la descripción de la página 5 identificada mediante el ID de página y determina en qué zona 58 del elemento de entrada, si existe, reside la pulsación. Suponiendo que el elemento de entrada pertinente es un elemento de hipervínculo 844, el servidor de página obtiene entonces el ID de aplicación 64 asociado y el ID de vínculo 54, y determina, mediante el DNS, la dirección de red del servidor de aplicación que hospeda la aplicación 71.
El servidor de página utiliza el ID del lápiz 61 para obtener el ID de usuario 60 correspondiente a partir del servidor de registro 11, y después asigna un ID único de petición 52 de hipervínculo de forma global y construye una petición de hipervínculo 934. En la Figura 44 se muestra el diagrama de clase de la petición de hipervínculo. La petición de hipervínculo registra los IDs del usuario y de la impresora solicitantes, e identifica el modelo de hipervínculo 862 pulsado. Luego el servidor de página envía su propio ID de servidor 53, el ID de petición de hipervínculo, y el ID de vínculo a la aplicación.
La aplicación produce un documento de respuesta según la lógica específica de la aplicación, y obtiene un ID de documento 51 a partir de un servidor de ID 12. Después envía el documento al servidor de página 10b responsable del ID recién asignado del documento, junto con el ID del servidor de página solicitante y el ID de petición de hipervínculo.
El segundo servidor de página envía el ID de petición de hipervínculo y el ID de aplicación al primer servidor de página para obtener el ID de usuario y el ID de impresora 62 correspondientes. El primer servidor de página rechaza la petición si la petición de hipervínculo ha caducado o es para una aplicación distinta.
El segundo servidor de página asigna IDs de página 50 y de modelo de documento, devuelve los IDs de página recién asignados a la aplicación, añade el documento completo a su propia base de datos, y por último envía las descripciones de página a la impresora solicitante.
El modelo de hipervínculo puede incluir un ID de transacción 55 significativo, en cuyo caso el primer servidor de página incluye el ID de transacción en el mensaje enviado a la aplicación. Esto permite que la aplicación establezca un contexto específico de la transacción para la activación del hipervínculo.
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Si el hipervínculo requiere un alias de usuario, es decir, que su atributo "alias requerido" está ajustado, entonces el primer servidor de página envía tanto el ID del lápiz 61 como el ID de aplicación del hipervínculo 64 al servidor de registro 11 para obtener no sólo el ID de usuario correspondiente al ID del lápiz sino también el ID de alias 65 correspondiente al ID de aplicación y el ID de usuario. Incluye el ID de alias en el mensaje enviado a la aplicación, lo que permite que la aplicación establezca un contexto específico del usuario para la activación del hipervínculo.
5.3 Protocolo de reconocimiento de escritura manual
Cuando un usuario dibujo un trazo en una netpage con un lápiz de netpage, el lápiz comunica el trazo a la impresora de netpage más cercana. El trazo identifica la página y un recorrido en la página.
La impresora remite el ID del lápiz 61, su propio ID de impresora 62, el ID de la página 50 y el recorrido del trazo al servidor de página 10 del modo habitual.
El servidor de página carga la descripción de la página 5 identificada por el ID de página y determina con qué zona 58 del elemento de entrada, si existe, se cruza el trazo. Suponiendo que el elemento de entrada pertinente es un campo de texto 878, el servidor de página añade el trazo a la tinta digital del campo de texto.
Tras un periodo de inactividad en la zona del campo de texto, el servidor de página envía el ID del lápiz y los trazos pendientes al servidor de registro 11 para que los interprete. El servidor de registro identifica al usuario correspondiente al lápiz y utiliza la muestra 822 de escritura manual acumulada del usuario para interpretar los trazos como texto manuscrito. Una vez que ha convertido los trazos en texto, el servidor de registro devuelve el texto al servidor de página solicitante. El servidor de página añade el texto al valor de texto del campo de texto.
5.4 Protocolo de comprobación de firma
Suponiendo que el elemento de entrada cuya zona se cruza con el trazo es un campo de firma 880, el servidor de página 10 añade el trazo a la tinta digital del campo de firma.
Tras un periodo de inactividad en la zona del campo de firma, el servidor de página envía el ID del lápiz 61 y los trazos pendientes al servidor de registro 11 para que los compruebe. También envía el ID de aplicación 64 asociado al formulario del que forma parte el campo de firma, así como el ID de formulario 56 y el contenido de datos actual del formulario. El servidor de registro identifica al usuario correspondiente al lápiz y utiliza la biometría dinámica de firma 818 del usuario para comprobar los trazos como la firma del usuario. Una vez que ha comprobado la firma, el servidor de registro utiliza el ID de aplicación 64 y el ID de usuario 60 para identificar la clave privada de firma específica de la aplicación del usuario. Después utiliza la clave para generar una firma digital de los datos del formulario, y devuelve la firma digital al servidor de página solicitante. El servidor de página asigna la firma digital al campo de firma y ajusta el estado del formulario asociado en congelado.
La firma digital incluye el ID de alias 65 del usuario correspondiente. Esto permite que un único formulario capture múltiples firmas de usuarios.
5.5 Protocolo de envío de formulario
En la Figura 46 se muestra una forma de realización preferida de un protocolo de envío de formulario.
El envío de formulario se produce mediante una activación del hipervínculo de formulario. De este modo sigue el protocolo que se define en el apartado 5.2 con algunas adiciones específicas del formulario.
En el caso de un hipervínculo de formulario, el mensaje de activación del hipervínculo enviado por el servidor de página 10 a la aplicación 71 también contiene el ID del formulario 56 y el contenido actual de datos del formulario. Si el formulario contiene cualquier campo de firma, entonces la aplicación comprueba cada uno extrayendo el ID de alias 65 asociado a la firma digital correspondiente y obteniendo el correspondiente certificado del servidor de registro 11.
5.6 Protocolo de pago de comisión
En la Figura 47 se muestra una forma de realización preferida de un protocolo de pago de comisión.
En un entorno de comercio electrónico, las tarifas y las comisiones pueden pagarse desde un proveedor de aplicación hasta un editor sobre pulsaciones pasantes, transacciones y ventas. Las comisiones sobre tarifas y las comisiones sobre comisiones también pueden pagarse desde el editor hasta el proveedor de la impresora.
El ID de petición de hipervínculo 52 se utiliza para guiar un crédito de tarifa o comisión desde el proveedor de aplicación objetivo 70a (por ejemplo el comerciante) al proveedor de aplicación fuente 70b (es decir el editor), y desde el proveedor de aplicación fuente 70b hasta el proveedor de impresora 72.
\newpage
La aplicación objetivo recibe el ID de petición de hipervínculo desde el servidor de página 10 cuando el hipervínculo se activa por primera vez, como se describe en el apartado 5.2. Cuando la aplicación objetivo necesita abonar al proveedor de aplicación fuente, envía el crédito del proveedor de aplicación al servidor de página original junto con el ID de petición de hipervínculo. El servidor de página utiliza el ID de petición de hipervínculo para identificar la aplicación fuente, y envía el crédito al servidor de registro 11 pertinente junto con el ID de aplicación fuente 64, su propio ID de servidor, y el ID de petición de hipervínculo. El servidor de registro abona la cuenta del proveedor de aplicación correspondiente 827. También notifica al proveedor de aplicación.
Si el proveedor de aplicación necesita abonar al proveedor de impresora, envía el crédito del proveedor de impresora al servidor de página original junto con el ID de petición de hipervínculo. El servidor de página utiliza el ID de petición de hipervínculo para identificar la impresora, y envía el crédito al servidor de registro pertinente junto con el ID de la impresora. El servidor de registro abona la cuenta del proveedor de impresora correspondiente 814.
Se notifica opcionalmente al proveedor de aplicación fuente la identidad del proveedor de aplicación objetivo, y al proveedor de impresora la identidad del proveedor de aplicación fuente.
6 Descripción del lápiz de netpage 6.1 Mecanismo del lápiz
Con referencia a las Figuras 8 y 9, el lápiz, designado generalmente con el número de referencia 101, incluye un alojamiento 102 con forma de un molde de plástico con paredes 103 que definen un espacio interior 104 para montar los componentes del lápiz. En funcionamiento, la parte superior del lápiz 105 está montada de forma rotativa en un extremo 106 del alojamiento 102. Una cubierta semitransparente 107 está asegurada en el extremo opuesto 108 del alojamiento 103. La cubierta 107 también es de plástico moldeado, y está formado por material semitransparente para que el usuario pueda ver el estado del LED montado dentro del alojamiento 102. La cubierta 107 incluye una parte principal 109 que rodea esencialmente el extremo 108 del alojamiento 102 y un trozo que sobresale 110 que sobresale hacia atrás desde la parte principal 109 y encaja dentro de la ranura correspondiente 111 formada en las paredes 103 del alojamiento 102. Una antena de radio 112 está montada detrás del trozo que sobresale 110, dentro del alojamiento 102. Hay dispuestas roscas de tornillos 113 que rodean una apertura 113A en la cubierta 107 para admitir una pieza final de metal 114, que incluye roscas de tornillo correspondientes 115. La pieza final de metal 114 es extraíble para poder cambiar el cartucho de tinta.
También montado dentro de la cubierta 107 hay un LED tricolor 116 de estado en un PCB flexible 117. La antena 112 también está montada en el PCB flexible 117. El LED de estado 116 está montado en la parte superior del lápiz 101 para una buena visibilidad total.
El lápiz puede funcionar tanto como un lápiz normal con tinta marcadora como pluma no marcadora. Un cartucho de tinta del lápiz 118 con plumín 119 y una pluma 120 con plumín de pluma 121 están montados uno al lado del otro dentro del alojamiento 102. Tanto el plumín del cartucho de tinta 119 como el plumín de la pluma 121 pueden avanzar a través del extremo abierto 122 de la pieza final de metal 114, mediante rotación de la parte superior del lápiz 105. En el cartucho de tinta 118 y la pluma 120, respectivamente, hay montados respectivos bloques deslizantes 123 y 124. Un cilindro de leva rotativo 125 está asegurado en la parte superior del lápiz 105 en funcionamiento y dispuesto para rotar con la misma. El cilindro de leva 125 incluye una leva 126 con forma de una ranura dentro de las paredes 181 del cilindro de leva. Los rodillos de la leva 127 y 128 que sobresalen de los bloques deslizantes 123 y 124 encajan dentro de la ranura de la leva 126. Cuando el cilindro de leva 125 está en rotación, los bloques deslizantes 123 y 124 se mueven en relación entre sí para sobresalir ya sea del plumín del lápiz 119 o del plumín de la pluma 121 hacia fuera a través del orificio 122 en la pieza final de metal 114. El lápiz 101 tiene tres estados de funcionamiento. Girando la parte superior 105 en etapas de 90°, los tres estados son:
plumín 121 de la pluma 120 fuera;
plumín 119 del cartucho de tinta 118 fuera; y
ni plumín 119 del cartucho de tinta 118 fuera ni plumín 121 de la pluma 120 fuera.
Un segundo PCB flexible 129 está montado en un chasis electrónico 130 que está asentado dentro del alojamiento 102. El segundo PCB flexible 129 sostiene un LED de infrarrojos 131 para proporcionar radiación infrarroja para proyectarla a la superficie. Se proporciona un sensor de imagen 132 montado en el segundo PCB flexible 129 para recibir radiación reflejada desde la superficie. El segundo PCB flexible 129 también sostiene un chip de radio frecuencia 133, que incluye un transmisor de RF y un receptor de RF, y un chip controlador 134 para controlar el funcionamiento del lápiz 101. Un bloque óptico 135 (formado con plástico transparente moldeado) está asentado dentro de la cubierta 107 y se proyecta como haz infrarrojo a la superficie y recibe imágenes en el sensor de imagen 132. Cables de suministro eléctrico 136 conectan los componentes del segundo PCB flexible 129 a contactos de pila 137 que están montados en el cilindro de leva 125. Un terminal 138 conecta con los contactos de pila 137 y el cilindro de leva 125. Una pila recargable de tres voltios 139 está asentada en el cilindro de leva 125 en contacto con los contactos de pila. Una bobina de carga por inducción 140 está montada aproximadamente en el segundo PCB flexible 129 para permitir la recarga de la pila 139 mediante inducción. El segundo PCB flexible 129 también sostiene un LED infrarrojo 143 y un fotodiodo infrarrojo 144 para detectar desplazamiento en el cilindro de leva 125 cuando se utiliza la pluma 120 o el cartucho de tinta 118 para escribir, para poder determinar la fuerza que el plumín del lápiz 119 o el plumín de la pluma 121 aplican a la superficie. El fotodiodo IR 144 detecta la luz del LED IR 143 mediante reflectores (no se muestran) montados en los bloques deslizantes 123 y 124.
Se proporcionan almohadillas de agarre de caucho 141 y 142 hacia el extremo 108 del alojamiento 102 para ayudar a agarrar el lápiz 101, y la parte superior 105 también incluye un clip 142 para sujetar el lápiz 101 a un bolsillo.
6.2 Controlador del lápiz
El lápiz 101 está dispuesto para determinar la posición de su plumín (el plumín de la pluma 121 o el plumín del cartucho de tinta 119) formando la imagen, en el espectro de infrarrojos, de un área de la superficie en las proximidades del plumín. Registra los datos de ubicación de la marca de ubicación más cercana, y está dispuesto para calcular la distancia del plumín 121 o 119 desde la pestaña de ubicación utilizando la óptica 135 y el chip controlador 134. El chip controlador 134 calcula la orientación del lápiz y la distancia plumín-marca desde la distorsión de perspectiva observada en la marca formada por imagen.
Utilizando el chip de RF 133 y la antena 112, el lápiz 101 puede transmitir los datos de tinta digital (que se cifran para seguridad y se empaquetan para transmisión eficaz) al sistema de computación.
Cuando el lápiz está en el alcance de un receptor, los datos de tinta digital se transmiten cuando se forman. Cuando el lápiz 101 se mueve fuera de alcance, los datos de tinta digital se memorizan en la memoria intermedia dentro del lápiz 101 (la red de circuitos del lápiz 101 incluye una memoria intermedia dispuesta para almacenar datos de tinta digital durante aproximadamente 12 minutos del movimiento del lápiz en la superficie) y pueden transmitirse más tarde.
El chip controlador 134 está montado en el segundo PCB flexible 129 del lápiz 101. La Figura 10 es un diagrama de bloque que ilustra con más detalle la arquitectura del chip controlador 134. La Figura 10 también muestra la representación del chip de RF 133, el sensor de imagen 132, el LED tricolor de estado 116, el LED de iluminación IR 131, el LED del sensor IR de fuerza 143, y el fotodiodo sensor de fuerza 144.
El chip controlador del lápiz 134 incluye un procesador de control 145. El bus 146 permite el intercambio de datos entre los componentes del chip de control 134. La memoria flash 147 y una DRAM de 512 KB 148 también están incluidas. Un conversor analógico-digital 149 está dispuesto para convertir la señal analógica del fotodiodo sensor de fuerza 144 en señal digital.
Una interfaz del sensor de imagen 152 interactúa con el sensor de imagen 132. Un controlador del transceptor 153 y un circuito de banda base 154 también están incluidos para interactuar con el chip de RF 133 que incluye un circuito de RF 155 y resonadores e inductores de RF 156 conectados a la antena 112.
El procesador de control 145 captura y descodifica los datos de ubicación de las marcas de la superficie mediante el sensor de imagen 132, gestiona el fotodiodo sensor de fuerza 144, controla los LEDs 116, 131 y 143, y maneja la comunicación de radio de corto alcance mediante el transceptor de radio 153. Es un procesador RISC de propósito general con prestaciones medias (\sim40MHz).
El procesador 145, los componentes del transceptor digital (controlador del transceptor 153 y circuito de banda base 154), la interfaz del sensor de imagen 152, la memoria flash 147 y la DRAM de 512KB 148 están integrados en un único controlador ASIC. Se proporcionan los componentes de RF analógicos (circuito de RF 155 y resonadores e inductores de RF 156) en el chip de RF separado.
El sensor de imagen es un CCD de 215x215 píxeles (un sensor de este tipo lo produce Matsushita Electronic Corporation, y se describe en un artículo de Itakura, K T Nobusada, N Okusenya, R Nagayoshi, y M Ozaki, "A 1 mm 50k-Pixel IT CCD Image Sensor for Miniature Camera System", IEEE Transactions on Electronic Devices, Vol. 47, número 1, enero de 2000) con un filtro de IR.
El controlador ASIC 134 entra en un estado de pausa después de un periodo de inactividad cuando el lápiz 101 no está en contacto con una superficie. Incorpora un circuito dedicado 150 que gestiona el fotodiodo sensor de fuerza 144 y despierta al controlador 134 mediante el gestor de potencia 151 en un caso de lápiz arriba.
El transceptor de radio se comunica a través de la banda sin licencia de 900MHz que utilizan normalmente los teléfonos inalámbricos, o alternativamente en la banda industrial, científica y médica (ISM) de 2,4 GHZ sin licencia, y utiliza saltos de frecuencia y detección de choque para proporcionar comunicación libre de interferencias.
En una forma de realización alternativa, el lápiz incorpora una interfaz de Asociación de Datos por Infrarrojos (IrDA) para comunicación a corto alcance con una estación base o impresora de netpage.
En otra forma de realización, el lápiz 101 incluye un par de acelerómetros ortogonales montados en el plano normal del eje del lápiz 101. Los acelerómetros 190 se muestran en las Figuras 9 y 10 con contorno borroso.
La provisión de los acelerómetros permite que esta forma de realización del lápiz 101 detecte movimiento sin referencia a las marcas de ubicación de superficie, permitiendo muestrear las marcas de ubicación en menor proporción. Cada ID de ubicación de marca puede identificar entonces un objeto de interés más que una posición en la superficie. Por ejemplo, si el objeto es un elemento de entrada de interfaz (por ejemplo un botón de orden), entonces el ID de marca de cada marca de ubicación dentro del área del elemento de entrada puede identificar directamente el elemento de entrada.
La aceleración que miden los acelerómetros en cada dirección x e y está integrada respecto al tiempo para producir una velocidad y posición instantáneas.
Puesto que la posición inicial del trazo no se conoce, sólo se calculan las posiciones relativas dentro de un trazo. Aunque la integración de la posición acumula errores en la aceleración detectada, los acelerómetros tienen típicamente alta resolución, y el tiempo de duración de un trazo, en el que se acumulan errores, es corto.
7 Descripción de la impresora de netpage 7.1 Mecanismo de la impresora
La impresora de pared 601 de netpage montada verticalmente se muestra completamente montada en las Figuras 11 y 12. Como se muestra mejor en las Figuras 12, 12a y 68, imprime netpages en medios de tamaño A4 utilizando motores dúplex de impresión Memjet™ de 8½'' 602 y 603. Utiliza un recorrido recto del papel pasando el papel 604 a través de los motores de impresión dúplex 602 y 603 que imprimen simultáneamente en ambas caras de una hoja, a todo color y con sangrado completo. Un procesador de tramado de imagen (RIP) multi-DSP convierte a trama páginas en memoria interna, y un par de controladores personalizados de motor de impresión, amplían, difuminan e imprimen imágenes de página en los cabezales de impresión dúplex en tiempo real.
Un montaje integral de encuadernación 605 aplica una tira de cola a lo largo de un borde de cada hoja impresa, permitiendo que se adhiera a la hoja anterior cuando se presiona contra la misma. Esto crea un documento final encuadernado 618 que puede oscilar en grosor entre una hoja y varios cientos de hojas. El montaje de encuadernación se considerará con más detalle más adelante con referencia concreta a las Figuras 62, 63 y 64.
Con referencia a las Figuras 11, 12, 12a, 13 y 53 a 58, la impresora de pared 601 consiste en un chasis principal 606, que alberga todos los componentes y montajes más importantes. Como se muestra mejor en la Figura 58, tiene una bandeja de medios 607 que pivota sobre el trozo superior delantero, que está cubierta con una moldura delantera 608 y una moldura de manejo 609. La moldura delantera 608, la moldura de manejo 609 y la moldura delantera inferior 610 pueden cambiar de color, textura y acabado para hacer el producto más atractivo para los consumidores. Simplemente se sujetan en la parte delantera de la impresora de pared 601.
Las Figuras 59 y 60 muestran el sistema eléctrico de la impresora de pared de forma aislada. Un cuadro de circuito impreso flexible (PCB flexible) 611 corre desde la bandeja de medios 607 hasta el PCB principal 612. Incluye cuatro LEDs de distintos colores 613, 614, 615 y 616 y un botón de presión 617. Los LEDs se muestran a través de la moldura delantera e indican "encendido" 613, "no hay tinta" 614, "no hay papel" 615, y "error" 616. El botón de presión 617 obtiene "ayuda" impresa en forma de instrucciones de uso, información sobre el estado de los consumibles y de la impresora, y un directorio de recursos en la red de netpage.
Los documentos encuadernados, impresos 618 salen por la base de la impresora de pared 601 en una bandeja de recogida extraíble y transparente 619. Esto se trata con más detalle a continuación con referencia específica a la Figura 64.
La impresora de pared 601 se acciona mediante un suministro eléctrico interno de 110V/220V 620 y tiene una placa metálica de soporte 621 que se asegura a la pared o en una superficie vertical estable con cuatro tornillos. Los detalles de la ranura hundida en forma de ojo de cerradura 622 en la placa metálica 621 permiten que las cuatro espigas montadas en la parte posterior de la impresora se enganchen a la placa. Se previene que la impresora de pared 601 se levante mediante un tornillo que ubica la moldura del chasis 606 a la placa 621 en una posición detrás de la bandeja de medios 607.
Con referencia a las Figuras 53, 65 y 66, el lado de la impresora de pared 601 incluye un compartimiento para módulo 624 que alberga un módulo de interfaz de red 625 que permite a la impresora conectarse a la red de netpage y a un ordenador o red local. El módulo de interfaz 625 puede seleccionarse e instalarse en la fábrica o sobre el terreno para proporcionar las interfaces requeridas por el usuario. Los módulos pueden tener opciones de conector comunes, como: conexión IEEE 1394 (Firewire), conexión de puerto estándar Centronics para impresora o conexión combinada de Ethernet 650 y USB2 649. Esto permite que el consumidor conecte la impresora de pared 601 a un ordenador o que la utilice como una impresora de red. La Figura 66 muestra el montaje en despiece ordenado del módulo 625. El módulo PCB de interfaz 651, (con tiras de los extremos de contacto doradas) se acopla directamente en el PCB principal 612 de la impresora de pared mediante un conector de extremo 654. Las distintas configuraciones del conector se albergan en el diseño de módulo utilizando una pieza de inserción para herramienta 652. Los huecos para los dedos 653 de cada lado del módulo 625 permiten fácil inserción o extracción manual.
Volviendo a la Figura 68, el PCB principal 612 se sujeta a la parte posterior del chasis 606. El cuadro 612 interactúa a través de la moldura del chasis 606 con el módulo de interfaz 625. El PCB 612 también lleva la electrónica periférica necesaria a los cabezales de impresión Memjet™ 705. Esto incluye un CPU principal con dos DRAMs de 32 MB, memoria flash, un chip de interfaz IEEE 1394, seis controladores de motor, varios conectores de sensor, un conector de extremo de PCB del módulo de interfaz, gestión de potencia, conectores internos/externos de datos y un chip de QA.
La Figura 58 muestra el acceso de escotilla delantero al papel 604 y el cartucho de tinta 627. Con referencia a la Figura 67, el papel 604 se introduce en una bandeja superior abatible 607 y se presiona hacia abajo con un tambor sobre muelles 666. La bandeja 607 está montada en el chasis 606 mediante charnelas 700. Cada charnela tiene una base, una palanca de charnela y un lado de charnela. Pivotes en la base y en la bandeja de medios/papel 607 engranan la palanca y el lado de forma que la bandeja de medios/papel 607 rota de manera que evita que los tubos de suministro 646 se doblen.
El papel 604 se sitúa debajo de las guías de extremo 667 antes de cerrarse y se registra automáticamente en un lado de la bandeja 607 por medio de una parte metálica de muelle 668. Un cartucho de tinta 627 conecta con una moldura pivotante del conector de tinta 628 mediante una serie de conectores autoestancos 629. Los conectores 629 transmiten tinta, aire y cola a sus ubicaciones separadas. La moldura del conector de tinta 628 contiene un sensor, que detecta un chip de QA en el cartucho de tinta y comprueba la identificación antes de imprimir. Cuando se detecta que la escotilla delantera está cerrada, un mecanismo de permite que el rodillo sobre muelles 666 empuje el papel 604 contra un montaje motorizado de rodillo de recogida de medios 626.
La Figura 54, muestra el montaje completo del cartucho de tinta reemplazable 627. Tiene depósitos o cámaras para almacenar fijador 644, adhesivo 630, y tinta cian 630, magenta 632, amarilla 633, negra 634 e infrarrojos 635. El cartucho 627 también contiene un microfiltro de aire 636 en una moldura de base 637. Como se muestra en la Figura 13, el microfiltro de aire 636 interactúa con una bomba de aire 638 dentro de la impresora mediante un tubo 639. Este proporciona aire filtrado a los cabezales de impresión 705 para prevenir la entrada de micropartículas en los cabezales de impresión Memjet™ 705 que pueden atascar las boquillas. Incorporando el filtro de aire 636 dentro del cartucho 627, la vida operativa del filtro se vincula eficazmente a la vida del cartucho. Esto garantiza que se reemplace el filtro junto con el cartucho antes que depender de que el usuario limpie o reemplace el filtro en los intervalos requeridos. Además, el adhesivo y la tinta de infrarrojos se vuelven a llenar junto con las tintas visibles y el filtro de aire reduciendo de ese modo la frecuencia con la que se interrumpe el funcionamiento de la impresora porque se ha agotado un material consumible.
El cartucho 627 tiene una carcasa de paredes finas 640. Los depósitos de tinta 631 a 635 y el depósito de fijador 644 están suspendidos en la carcasa mediante una clavija 645 que engancha junto el cartucho. El único depósito de cola 630 se alberga en la moldura de base 637. Es un producto totalmente reciclable con una capacidad de impresión y encolado de 3000 páginas (1500 hojas).
Con referencia a las Figuras 12, 12a, 59, 60 y 68, el montaje motorizado de rodillo de recogida de medios 626 empuja la hoja superior directamente desde la bandeja de medios 607 pasando por el sensor de papel (no se muestra) en el primer motor de impresión 602 hasta el montaje de cabezales de impresión Memjet™.
Dos motores de impresión Memjet™ 602 y 603 están montados en una configuración secuencial en línea contraria a lo largo del recorrido recto del papel. El papel 604 se en el primer motor de impresión 602 mediante rodillos integrados de recogida equipados 626. Se detectan la posición y el tamaño del papel 604 y empieza la impresión con sangrado total.
Se imprime el fijador simultáneamente para ayudar a secar con el menor tiempo posible.
Como se muestra mejor en la Figura 12a, los motores de impresión Memjet™ 602 y 603 incluyen un dispositivo rotativo de tapado, secado y puesta en el tambor 669. El dispositivo para tapar cierra los cabezales de impresión Memjet™ 705 cuando no están en uso. Se destapa y gira para producir un secante integrado, que se utiliza para absorber tinta disparada desde los cabezales de impresión 705 durante el mantenimiento rutinario de puesta en marcha de la impresora. Mueve simultáneamente un dispositivo interno de dentro del cabezal de impresión Memjet™ 705 que permite que el aire fluya en el área del escudo protector de la boquilla. La tercera rotación del dispositivo coloca una superficie de tambor en su sitio, que soporta una cara de la hoja 604 durante la impresión.
El papel sale del primer motor de impresión Memjet™ 602 a través de un conjunto accionado de ruedas con puntas (alineadas a lo largo del recorrido recto del papel), que actúa contra un rodillo cubierto con caucho. Estas ruedas con puntas contactan con la superficie impresa "mojada" y siguen introduciendo la hoja 604 en el segundo motor de impresión Memjet™ 603.
Este segundo motor de impresión 603 está montado en el lado hacia arriba contrario al primero para imprimir la cara inferior de la hoja 604.
Como se muestra en las Figuras 12, 12a, 13, 62 y 63, el papel 604 pasa de los motores dúplex de impresión 602 y 603 al montaje encuadernador 605. La página impresa pasa entre un eje accionado de rueda con puntas 670 con un rodillo de soporte fibroso y otro eje móvil con ruedas de puntas y un encolador de acción momentánea 673. El montaje móvil de eje/cola 673 está montado en un travesaño metálico de soporte y se transporta hacia delante para interactuar con el eje accionado 670 por acción de un árbol de levas 642. Un motor separado acciona 675 este árbol de levas. Ambos motores 676 los controlan por los cabezales de impresión Memjet™.
El montaje encolador 673 consiste en un eje parcialmente hueco 679 con un acoplamiento rotativo 680 para el tubo de suministro de cola 641 desde el cartucho de tinta 627. Este eje 679 está conectado a un encolador 681, que absorbe adhesivo por medio de acción capilar a través de orificios radiales. Un alojamiento moldeado rodea el encolador 681, con una apertura en la parte delantera. Molduras laterales pivotantes 683 y puertas exteriores con muelles 684 están sujetas al travesaño metálico de soporte y se abaten hacia fuera lateralmente cuando se empuja hacia delante el resto del montaje 673. Esta acción destapa el encolador 681 a través de la parte delantera del alojamiento moldeado. Muelles de tensión 685 cierran el montaje y tapan eficazmente el encolador 681 durante periodos de inactividad.
Cuando la hoja 604 pasa al montaje encolador 673, se aplica adhesivo a un borde vertical del lado delantero (aparte de la primera hoja de un documento) cuando se transporta hacia abajo en el montaje encolador 605. Se apreciará que esta disposición aplica adhesivo a cada página durante la impresión para que el movimiento del papel a través de la impresora no se interrumpa o pare en una estación de encolado separada. Esto aumenta la velocidad de la impresora, no obstante, requiere que las páginas se muevan a través de la impresora en configuración "retrato" (es decir, en una dirección paralela a los bordes largos). Esto a su vez requiere que la bandeja del papel, la estación de encuadernado y la estación de recogida estén en configuración retrato. Esto puede hacer que la longitud total de la impresora sea demasiado grande para encajar convenientemente en áreas con espacio limitado. En estas situaciones, la bandeja de medios, la estación de encuadernación y la estación de recogida pueden disponerse en orientación "paisaje" (lados cortos paralelos al movimiento del papel) para reducir la longitud de la impresora. No obstante, el montaje encolador todavía debe poder aplicar cola a lo largo del lado largo de las páginas. En esta versión de impresora de pared (no se muestra), el adhesivo se aplica el borde longitudinal de cada página con una tira de cola correspondiente.
El montaje encuadernador "retrato" 605 se muestra mejor en la Figura 62. Tiene un chasis de soporte metálico 686, un tambor sobre muelles de encuadernación moldeado 687 que funciona sobre cuatro bielas transversales, un tambor moldeado con ángulos 689 que soporta el documento 618 después que se haya movido la hoja 604 a través del mismo, y una escotilla de salida 690 con travesaño de soporte 691. Se introduce la página impresa 604 hasta que queda en la escotilla de salida 690. Los tambores de encuadernación 687 se impulsan hacia delante a gran velocidad mediante un sistema en bucle de ruedas 692 y un cable de acero con muelles 693 que está sujetado a un árbol accionado de bobinado de cable 694. Cuando se gira el árbol de bobinado de cable 694, el bucle de cable 693 se reduce y transporta el tambor de encuadernación 687 hacia delante. Este árbol accionado 694 tiene un mecanismo deslizante de embrague y proporciona la velocidad necesaria para empujar la hoja 604 hacia delante en la parte posterior de una hoja anterior, encolar/encuadernarla y después devolverla bajo la acción de muelles de retorno 699 a la posición inicial para aceptar la siguiente hoja impresa. Un solo ciclo operativo del tambor correspondiente dura menos de 2 segundos.
El montaje de encuadernación 605 encuaderna páginas una a una en un documento encuadernado, produciendo de ese modo documentos encuadernados sin aumentar significativamente el tiempo que tarda en imprimir las páginas separadas del documento. Además aplica el adhesivo directamente antes de presionarlo contra la página anterior. Esto es más eficaz que aplicar adhesivo a la parte posterior de cada página y presionar consecutivamente cada página con la página posterior porque ninguna interrupción en el proceso de impresión como volver a llenar el suministro de papel puede permitir que el adhesivo aplicado a la última página adherida se deteriore y sea menos eficaz.
El cable 693 tiene muelles para permitir aplicar una presión positiva a la hoja anterior para ayudar a encuadernar. Además, el tambor con ángulos 689 es más plano en la parte superior que en la base para soportar el documento 618 en una configuración sobre el eje.
Puede utilizarse un sensor (no se muestra) conectado de forma operativa al control del motor por pasos para determinar la posición de la última página encuadernada en el documento para permitir que el tambor adhiera de forma precisa la siguiente página al mismo.
Un golpeador de páginas 643 golpea la hoja 604 por un lado de la encuadernación 605 cuando se transporta a través del tambor con ángulos 689. El PCB principal 612 controla los motores 695, 696 y 697 para el árbol de bobinado de cable 694, el golpeador 643 y la escotilla de salida 690 respectivamente.
Cuando un documento 618 está encuadernado y acabado, la escotilla accionada de salida 690 se abre. Se proporciona un sensor apisonador (no se muestra) para detectar atascos del documento u otras interferencias que actúan para prevenir que la escotilla de salida 690 se cierre. El golpeador 643 también alinea con golpes el documento impreso 618 durante la expulsión del encuadernador 605 a la bandeja de recogida 619. Láminas de plástico 698 en la moldura inferior de la parte delantera 610 trabajan junto con la escotilla 690 para dirigir el documento acabado 618 a la parte posterior de la bandeja de recogida 619 e introducir cualquier otro documento en la bandeja sin chocar con los existentes. Puede proporcionarse una pluralidad de láminas flexibles, cada una con longitudes distintas para albergar documentos con tamaños de página distintos. La bandeja de recogida 619 está moldeada en plástico transparente y se retira de su receptáculo bajo un cierto peso. Se proporciona acceso para extraer documentos por tres lados.
7.2 Impresión basada en Memjet
Un cabezal de impresión Memjet™ produce CMYK en dos niveles a 1600 ppp. En papel de baja difusión, cada gota expulsada forma un punto casi perfectamente circular de 22,5 \mum. Los puntos se producen fácilmente de forma aislada, lo que permite explotar plenamente el difuminado de gotas dispersas.
Un diseño de página puede contener una mezcla de imágenes, gráficos y texto. Las imágenes de tono continuo (contone) y los gráficos se reproducen utilizando un difuminado estocástico de puntos dispersos. Contrariamente a un difuminado de puntos agrupados (o amplitud modulada), un difuminado de puntos dispersos (o frecuencia modulada) reproduce altas frecuencias espaciales (es decir detalle de imagen) casi hasta los límites de la resolución por punto, mientras que reproduce simultáneamente frecuencias espaciales menores con su profundidad total de color, cuando están integradas espacialmente al ojo. Una matriz estocástica de difuminado está diseñada con precisión para estar libre de patrones objetables de baja frecuencia cuando se constituye en mosaico a través de la imagen. Como tal, su tamaño sobrepasa típicamente el tamaño mínimo requerido para soportar un número concreto de niveles de intensidad (por ejemplo 16x16x8 bits para 257 niveles de intensidad).
La sensibilidad humana al contraste llega a su punto máximo a una frecuencia espacial de aproximadamente 3 ciclos por grado de campo visual y después cae de forma logarítmica, disminuyendo en un factor de 100 más allá de aproximadamente 40 ciclos por grado y no pudiéndose medir más allá de 60 ciclos por grado. A una distancia normal de visionado de 12 pulgadas (aproximadamente 300 mm), esto se traduce en aproximadamente 200-300 ciclos por pulgada (cpi) en la página impresa, o 400-600 muestras por pulgada según el teorema de Nyquist.
En la práctica, la resolución tono continuo por encima de aproximadamente 300 ppp es de utilidad limitada fuera de aplicaciones especiales como formación de imágenes médicas. La impresión ófset de revistas, por ejemplo, utiliza resoluciones de tono continuo en el intervalo de 150 a 300 ppp. Las resoluciones más altas contribuyen ligeramente a error de color en el difuminado.
El texto negro y los gráficos se reproducen directamente utilizando puntos negros en dos niveles, y por tanto no se suavizan (es decir no se filtran mediante pasabajos) antes de imprimirlos. Por tanto el texto se supermuestrea más allá de los límites perceptivos que se han tratado anteriormente, para producir bordes más suaves cuando el ojo los integra espacialmente. La resolución del texto hasta aproximadamente 1200 ppp sigue contribuyendo a la claridad del texto percibido (suponiendo que es papel de baja difusión, por supuesto).
La impresora de netpage utiliza una resolución de tono continuo de 267 ppi (es decir, 1600 ppp/6), y una resolución de 800 ppp para texto negro y gráficos.
7.3 Flujo de datos del documento
Gracias a la naturaleza ancha de página de los cabezales de impresión Memjet™, cada página debe imprimirse a una velocidad constante para evitar crear artefactos visibles. Esto significa que la velocidad de impresión no puede variar para lograr la velocidad de datos de entrada. Por tanto la conversión a trama del documento y la impresión del documento se desacoplan para garantizar que el cabezal de impresión tiene un suministro constante de datos. Una página no se imprime nunca hasta que se ha convertido a trama por completo. Esto se logra almacenando una versión comprimida de cada imagen de página convertida a trama en la memoria.
Este desacoplamiento también permite que el procesador de tramado de imágenes (RIP) preceda a la impresora cuando convierte a trama páginas sencillas, adquiriendo tiempo para convertir a trama páginas más complejas.
Como las imágenes de color tono continuo se reproducen mediante difuminado estocástico, pero el texto negro y los gráficos de línea se reproducen directamente utilizando puntos, el formato de imagen de la página comprimida contiene una capa separada de negro en dos niveles en primer plano y una capa de color de tono continuo de fondo. La capa de negro se compone por encima de la capa de tono continuo después que se haya difuminado la capa de tono continuo.
Las marcas de netpage se representan en una capa separada y se imprimen al final utilizando tinta absorbente de infrarrojos.
A 227 ppi, una página de tamaño carta de datos de tono continuo CMYK tiene un tamaño de 25 MB. Utilizando algoritmos de compresión de tono continuo con pérdida como JPEG (ISO/IEC 19018-1:1994, Tecnología de la Información - Compresión digital y codificación de imágenes con tono continuo: Requisitos y directrices, 1994), las imágenes de tono continuo se comprimen con una proporción de hasta 10:1 sin pérdida notable de calidad, dando una tamaño de página comprimida de 2,5 MB.
A 800 ppp, una página tamaño carta de datos en dos niveles tiene un tamaño de 7 MB. Los datos coherentes como texto se comprimen muy bien. Utilizando algoritmos sin pérdida de compresión en dos niveles como el Facsímil del grupo 4 (ANSI/EIA 538-1988, Esquemas de codificación de facsímiles y funciones de control de codificación para equipamiento de facsímil del grupo 4, agosto de 1988), el texto de diez puntos se comprime con una proporción de aproximadamente 10:1, dando un tamaño de página comprimida de 0,8 MB.
Una vez difuminada, una página de datos de imagen de tono continuo de CMYK consiste en 114 MB de datos en dos niveles. Utilizar algoritmos de compresión sin pérdida en dos niveles en estos datos no tiene sentido precisamente porque el difuminado óptimo es estocástico -es decir, porque introduce desorden difícil de comprimir.
El formato de imagen en dos capas de la página comprimida explota por tanto las fuerzas relativas de compresión de imagen con pérdida en tono continuo JPEG y la compresión de texto en dos niveles sin pérdida. El formato es suficientemente compacto para ser eficaz en almacenamiento, y suficientemente sencillo para permitir expansión directa a tiempo real durante la impresión.
Puesto que normalmente el texto y las imágenes no se solapan, el tamaño normal de imagen de la página en el peor de los casos es 2,5 MB (es decir, sólo imagen), mientras que el tamaño normal de imagen de la página en el mejor de los casos es 0,8 MB (es decir, sólo texto). El tamaño absoluto de imagen de la página en el peor de los casos es 3,3 MB (es decir texto por encima de imagen). Suponiendo que un cuarto de página media contiene imágenes, el tamaño medio de imagen de la página es 1,2 MB.
7.4 Arquitectura del controlador de la impresora
El controlador de la impresora de netpage consiste en un procesador de control 750, un módulo de interfaz de red 625 instalado en fábrica o instalado en el terreno, un transceptor de radio (controlador del transceptor 753, circuito de banda base 754, circuito de RF 755, y resonadores e inductores de RF 756), DSPs de procesador de tramado de imágenes (RIP) duales 757, controladores dúplex del motor de impresión 760a y 760b, memoria de flash 658, y 64 MB de DRAM 657, como se ilustra en la Figura 63.
El procesador de control maneja la comunicación con la red 19 y con lápices de netpage locales inalámbricos 101, detecta el botón de ayuda 617, controla los LEDs de la interfaz del usuario 613-616, e introduce y sincroniza los DSPs del RIP 757 y los controladores del motor de impresión 760. Consiste en un microprocesador de propósito general con prestaciones medias. El procesador de control 750 se comunica con los controladores del motor de impresión 760 mediante un bus de serie de alta velocidad 659.
Los DSPs del RIP convierten a trama y comprimen descripciones de página al formato de página comprimido de la impresora de netpage. Cada controlador del motor de impresión amplia, difumina e imprime imágenes de página a su cabezal de impresión Memjet™ asociado 350 en tiempo real (es decir, a más de 30 páginas por minuto). Los controladores dúplex del motor de impresión imprimen por ambas caras de una hoja simultáneamente.
El controlador principal del motor de impresión 760a controla el transporte del papel y gestiona el uso de tinta junto con el chip de QA principal 665 y el chip de QA del cartucho de tinta 761.
La memoria flash 658 del controlador de la impresora contiene el software tanto para el procesador 750 como para los DSPs 757, así como los datos de configuración. Esto se copia a la memoria principal 657 en el tiempo de arranque.
El procesador 750, los DSPs 757, y los componentes digitales del transceptor/controlador del transceptor 753 y circuito de banda base 754) están integrados en un único controlador ASIC 656. Los componentes analógicos de RF (circuito de RF 755 y resonadores e inductores de RF 756) se proporcionan en un chip de RF separado 762. El módulo de interfaz de netpage 625 está separado, puesto que las impresoras de netpage permiten que la conexión de red se seleccione en fábrica o en el terreno. La memoria flash 658 y la DRAM (64 MB) de 2x256 Mbit 657 también está fuera del chip. Los controladores del motor de impresión 760 se proporcionan en ASICs separados.
Se proporciona una variedad de módulos de interfaz de red 625, proporcionando cada uno una interfaz de red de netpage 751 y opcionalmente un ordenador local o una interfaz de red 752. Las interfaces de Internet de la red de netpage incluyen módems POTS, módems por cable híbrido fibra-coaxial (HFC), módems ISDN, módems DSL, transceptores por satélite, transceptores de teléfonos móviles actuales y próxima generación, y transceptores de bucle local inalámbrico (WLL). Las interfaces locales incluyen IEEE 1284 (puerto paralelo), Ethernet 10Base-T y 100Base-T, USB y USB 2.0, IEEE 1394 (Firewire), y varias interfaces emergentes de red doméstica. Si se dispone de una conexión a Internet en la red local, entonces puede utilizarse la interfaz de red local como interfaz de red de
netpage.
El transceptor de radio 753 se comunica en la banda sin licencia de 900MHz utilizada normalmente por teléfonos inalámbricos, o alternativamente en la banda industrial, científica y médica (ISM) sin licencia de 2,4 GHZ, y utiliza saltos de frecuencia y detección de choque para proporcionar comunicación libre de interferencias.
El controlador de la impresora incorpora opcionalmente una interfaz de Asociación de datos por infrarrojos (IrDA) para recibir datos "lanzados a chorro" desde dispositivos como cámaras de netpage. En una forma de realización alternativa, la impresora utiliza la interfaz de IrDA para comunicarse a corto alcance con lápices de netpage configurados adecuadamente.
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7.4.1 Conversión a tramas e impresión
Como se muestra en la Figura 52, una vez que el procesador principal 750 ha recibido y comprobado (en 550) los diseños de página del documento y los objetos de página en la memoria 657 (en 551), ejecuta el software de RIP apropiado en los DSPs 757.
Los DSPs 757 convierten a trama (en 552) cada descripción de página y comprimen (en 553) la imagen de la página convertida a trama. El procesador principal almacena cada imagen de página comprimida en la memoria 657 (en 554). La manera más sencilla de equilibrar la carga de múltiples DSPs es dejar que cada DSP convierta a trama una página separada. Los DSPs siempre pueden mantenerse ocupados puesto que generalmente se puede almacenar una cantidad arbitraria de páginas convertidas a trama en la memoria. Esta estrategia sólo conduce a un uso potencialmente pobre del DSP cuando convierte a trama documentos cortos.
Las zonas con marca de agua en la descripción de la página se convierten a trama en un mapa de bits de dos niveles a resolución de tono continuo que se comprime sin pérdida a una tamaño insignificante y que forma parte de la imagen comprimida de la página.
La capa de infrarrojos (IR) de la página impresa contiene marcas codificadas de netpage en una densidad de aproximadamente seis por cada 2,54 cm. Cada marca codifica el ID de página, el ID de marca, y los bits de control, y el contenido de datos de cada marca se genera durante la conversión a trama y se almacena en la imagen de la página comprimida.
El procesador principal 750 pasa imágenes consecutivas de página a los controladores dúplex del motor de impresión 760. Cada controlador del motor de impresión 760 almacena la imagen de la página comprimida en su memoria local 769, y pone en marcha la canalización de la ampliación y de la impresión de la página. La ampliación y la impresión de la página se canalizan porque no es práctico almacenar una imagen de página CMYK+IR en dos niveles de 114 MB en la memoria.
El controlador del motor de impresión amplía la imagen de la página comprimida (en 555), difumina los datos ampliados de color en tono continuo a puntos en dos niveles (en 556), compone la capa ampliada de negro en dos niveles por encima de la capa difuminada de tono continuo (en 557), representa los datos ampliados de la marca de netpage (en 558), y por último imprime la página completamente representada (en 559) para producir una netpage impresa 1.
7.4.2 Controlador del motor de impresión
La canalización de la ampliación y la impresión de la página del controlador del motor de impresión 760 consiste en una interfaz de serie 659 IEEE 1394 de alta velocidad, un descodificador estándar de JPEG 763, un descodificador estándar de Fax del grupo 4 764, una unidad de medio tono/composición personalizada 765, un codificador de marcas personalizado 766, una unidad de línea de carga/formateo 767, y una interfaz personalizada 768 para el cabezal de impresión Memjet™ 350.
El controlador de motor de impresión 360 funciona de manera que memoriza doblemente en memoria intermedia. Mientras se carga una página en la DRAM 769 mediante la interfaz de serie de alta velocidad 659, se lee la página cargada previamente desde la DRAM 769 y se pasa a través de la canalización del controlador del motor de impresión. Una vez que se ha acabado de imprimir la página, se imprime la página recién cargada mientras se carga otra página.
La primera fase de la canalización amplía (en 763) la capa de CMYK de tono continuo comprimida con JPEG, amplía (en 764) la capa de negro en dos niveles comprimida con Fax del grupo 4, y representa (en 766) la capa de marca de netpage en dos niveles según el formato de marca definido en el apartado 1.2, todo en paralelo. La segunda fase difumina (en 765) la capa de CMYK en tono continuo y compone (en 765) la capa de negro en dos niveles encima de la capa resultante de CMYK en dos niveles. Los datos de puntos resultantes de CMYK+IR en dos niveles se memorizan en memoria intermedia y se formatean (en 767) para imprimirlos en el cabezal de impresión Memjet™ 350 mediante un conjunto de memorias intermedias de línea. La mayoría de estas memorias intermedias de línea se almacenan en la DRAM fuera del chip. La última fase imprime los seis canales de datos de puntos en dos niveles (incluyendo el fijador) en el cabezal de impresión Memjet™ 350 mediante la interfaz del cabezal de impresión 768.
Cuando se utilizan diversos controladores de motor de impresión 760 al unísono, como en una configuración dúplex, se sincronizan mediante una señal de sincronización de línea compartida 770. Sólo un motor de impresión 760 seleccionado mediante la clavija externa principal/secundario 771, genera la señal de sincronización de línea 770 en la línea compartida.
El controlador de motor de impresión 760 contiene un procesador de baja velocidad 772 para sincronizar la canalización de la ampliación y la representación de página, configurando el cabezal de impresión 350 mediante un bus de serie de baja velocidad 773, y controlando los motores de paso 675, 676.
En las versiones de 8^{1/2}'' de la impresora de netpage, los dos motores de impresión imprimen cada uno 30 páginas tamaño carta por minuto a lo largo de la dimensión larga de la página (11''), dando una velocidad de línea de 8,8 kHz a 1600 ppp. En las versiones de 12'' de la impresora de netpage, los dos motores de impresión imprimen cada uno 45 páginas tamaño carta por minuto a lo largo de la dimensión corta de la página 8^{1/2}'', dando una velocidad de línea de 10,2 kHz. Estas velocidades de línea están bien dentro de la frecuencia operativa del cabezal de impresión Memjet™, que en el diseño actual sobrepasa los 30 kHz.
Conclusión
Se ha descrito la presente invención con referencia a una forma de realización preferida y a un número específico de formas de realización alternativas. No obstante, aquellos expertos en los campos pertinentes apreciarán que también caben dentro del alcance de la presente invención una cantidad de otras formas de realización, distintas a las que se han descrito específicamente. Por consiguiente, se entenderá que la invención no pretende limitarse a las formas de realización que se han descrito en la presente memoria descriptiva. El alcance de la invención sólo está limitado por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (79)

1. Una impresora (601) para imprimir una segunda interfaz en una segunda superficie, en respuesta a primeros datos indicadores recibidos desde un dispositivo de detección (101), detectándose los primeros datos indicadores mediante un dispositivo de detección (101) desde los primeros datos codificados (3), estando dispuesta una primera interfaz (1) en una primera superficie que incluye los primeros datos codificados (3), incluyendo la impresora (601):
(a) un módulo de entrada configurado para:
(i)
recibir, desde el dispositivo de detección (101), los primeros datos indicadores, siendo los primeros datos indicadores indicativos al menos parcialmente de datos de respuesta;
(ii)
generar segundos datos indicadores basados en los primeros datos indicadores, siendo los segundos datos indicadores indicativos al menos parcialmente de los datos de respuesta;
(iii)
enviar los segundos datos indicadores a un sistema de ordenador; y
(b) un módulo de impresión, que incluye un mecanismo de impresión, configurado para:
(i)
recibir los datos de respuesta del sistema de ordenador;
(ii)
generar la segunda interfaz basada al menos parcialmente en los datos de respuesta; e
(iii)
imprimir la segunda interfaz en la segunda superficie utilizando el mecanismo de impresión.
2. Una impresora según la reivindicación 1, incluyendo la segunda interfaz segundos datos codificados, en la que el módulo de impresión incluye un generador de datos codificados configurado para generar los segundos datos codificados basados en al menos parte de los datos de respuesta.
3. Una impresora según la reivindicación 2, incluyendo los datos de respuesta segundos datos de identidad de zona indicativos de al menos una identidad, estando asociada la identidad a una zona de la segunda interfaz, estando configurado el generador de datos codificados para generar los segundos datos codificados basados en los segundos datos de identidad de zona, siendo indicativos los segundos datos codificados de la identidad.
4. Una impresora según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la segunda interfaz incluye información visible además de los segundos datos codificados, estando basada la información visible al menos parcialmente en los datos de respuesta.
5. Una impresora según la reivindicación 3, en la que los segundos datos codificados también son indicativos de al menos un punto de referencia de la zona.
6. Una impresora según la reivindicación 5, en la que al menos un punto de referencia se determina según un diseño de datos codificados.
7. Una impresora según la reivindicación 6, en la que el módulo de impresión está configurado para recibir el diseño de datos codificados del sistema de ordenador.
8. Una impresora según la reivindicación 6, que incluye también medios de almacenamiento para almacenar una pluralidad de los diseños de datos codificados, estando configurado el módulo de impresión para:
recibir, desde el sistema de ordenador, información de selección de diseño indicativa de uno de los diseños de datos codificados; y
utilizar la información de selección de diseño para seleccionar uno de los diseños codificados almacenados para utilizarlos para determinar el al menos un punto de referencia.
9. Una impresora según la reivindicación 1, en la que los primeros datos indicadores incluyen datos de ubicación detectados por el dispositivo de detección a partir de los primeros datos codificados.
10. Una impresora según la reivindicación 1, en la que los primeros datos indicadores incluyen primeros datos de identidad de zona detectados por el dispositivo de detección a partir de los primeros datos codificados, siendo indicativos los primeros datos de identidad de zona de una identidad asociada a una zona de la primera interfaz, siendo la zona al menos parcialmente indicativa de los datos de respuesta.
11. Una impresora según la reivindicación 10, en la que los primeros datos indicadores incluyen datos de ubicación detectados por el dispositivo de detección a partir de los primeros datos codificados, siendo indicativos los datos de ubicación de una ubicación dentro de la zona, siendo la ubicación dentro de la zona indicativa al menos parcialmente de los datos de respuesta.
12. Una impresora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 ó 5 a 11, en la que los segundos datos codificados incluyen al menos una marca, siendo indicativa cada marca de la identidad de la zona.
13. Una impresora según la reivindicación 12, en la que los segundos datos codificados incluyen una prioridad de las marcas, estando configurado el generador de datos codificados para averiguar una posición de cada marca antes de la impresión, estando determinadas las posiciones respectivas según un diseño de datos codificados.
14. Una impresora según la reivindicación 13, en la que el generador de datos codificados está configurado para recibir el diseño de datos codificados desde el dispositivo del ordenador antes de imprimir los segundos datos codificados.
15. Una impresora según la reivindicación 7, que también incluye medios de almacenamiento para almacenar una pluralidad de los diseños de datos codificados, estando configurado el generador de datos codificados para:
recibir, desde el dispositivo del ordenador, información de selección de diseño indicativa de uno de los diseños de datos codificados; y
generar los segundos datos codificados según la información de selección del diseño.
16. Una impresora según la reivindicación 13, en la que cada marca incluye:
primeros datos indicadores que definen una posición relativa de esta marca; y
segundos datos de identidad que identifican la superficie.
17. Una impresora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 ó 5 a 11, estando configurada la impresora para imprimir la segunda interfaz en la segunda superficie bajo demanda.
18. Una impresora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 ó 5 a 11, en la que la segunda interfaz se imprime en una pluralidad de las páginas.
19. Una impresora según la reivindicación 1, en la que la primera y/o segunda superficie se define mediante un sustrato.
20. Una impresora según la reivindicación 19, en la que el sustrato es laminar.
21. Una impresora según la reivindicación 12, en la que las marcas están dispuestas en posiciones predeterminadas en la segunda superficie.
22. Una impresora según la reivindicación 21, en la que las marcas están dispuestas en la superficie dentro de un patrón embaldosado que comprende una pluralidad de mosaicos, conteniendo cada mosaico una pluralidad de las marcas.
23. Una impresora según la reivindicación 22, en la que los mosaicos se entrelazan entre sí para cubrir esencialmente la superficie.
24. Una impresora según la reivindicación 23, en la que los mosaicos tienen todos una forma similar.
25. Una impresora según la reivindicación 24, en la que los mosaicos son triangulares, cuadrados, rectangulares o hexagonales.
26. Una impresora según la reivindicación 22, en la que las marcas están dispuestas de forma estocástica dentro de cada mosaico.
27. Una impresora según la reivindicación 12, en la que cada marca incluye al menos una característica común además de los segundos datos de identidad.
28. Una impresora según la reivindicación 27, en la que al menos una característica común está configurada para ayudar a encontrar y/o reconocer las marcas mediante aparatos de lectura de marcas asociados.
29. Una impresora según la reivindicación 27, en la que la al menos una característica común se representa en un formato que incorpora redundancia de información.
30. Una impresora según la reivindicación 29, en la que la al menos una característica común es rotativamente simétrica de forma que es rotativamente invariable.
31. Una impresora según la reivindicación 29, en la que la al menos una característica común tiene forma de anillo.
32. Una impresora según la reivindicación 12, en la que cada marca incluye al menos una característica de orientación para poder averiguar una orientación rotativa de la marca mediante aparatos de lectura de marcas asociados.
33. Una impresora según la reivindicación 32, en la que la al menos una característica de orientación se representa en un formato que incorpora redundancia de información.
34. Una impresora según la reivindicación 33, en la que la al menos una característica de orientación es rotativamente asimétrica.
35. Una impresora según la reivindicación 33, en la que la al menos una característica de orientación se tuerce a lo largo de su eje mayor.
36. Una impresora según la reivindicación 12, en la que cada marca incluye al menos una característica de perspectiva para poder averiguar una distorsión de perspectiva de la marca mediante aparatos de lectura de marcas asociados.
37. Una impresora según la reivindicación 36, en la que la al menos una característica de perspectiva incluye al menos cuatro subcaracterísticas que no son coincidentes.
38. Una impresora según la reivindicación 12, en la que cada marca incluye una pluralidad de elementos de marca, estando definidos los primeros y segundos datos de identidad mediante una pluralidad de los elementos.
39. Una impresora según la reivindicación 38, en la que los elementos de marca están dispuestos en una o más bandas arqueadas alrededor de una zona central de cada marca.
40. Una impresora según la reivindicación 39, en la que hay una pluralidad de las bandas arqueadas dispuestas concéntricamente unas respecto a otras.
41. Una impresora según la reivindicación 40, en la que cada elemento adopta la forma de un punto con una pluralidad de valores posibles.
42. Una impresora según la reivindicación 41, en la que el número de valores posibles es dos.
43. Una impresora según la reivindicación 41, en la que cuando representan uno de los valores posibles, los elementos de marca absorben, reflejan o se exponen a fluorescen radiación electromagnética de una longitud de onda o un intervalo de longitudes de onda predeterminadas en un grado predeterminado mayor o menor que la segunda superficie.
44. Una impresora según la reivindicación 41, en la que los valores posibles de los elementos de marca se definen mediante la distinta absorción, la reflexión o la exposición fluorescencia relativa a de radiación electromagnética de una longitud de onda o un intervalo de longitudes de onda predeterminadas.
45. Una impresora según la reivindicación 41, en la que las marcas no son esencialmente sustancialmente visibles para un ojo humano desnudo medio bajo la luz diurna o en condiciones ambientales de iluminación.
46. Una impresora según la reivindicación 41, en la que las marcas son ligeramente visibles para un ojo humano desnudo medio bajo la luz diurna o en condiciones ambientales de iluminación.
47. Una impresora según la reivindicación 38, en la que las marcas son visibles para un ojo humano desnudo medio bajo la luz diurna o en condiciones ambientales de iluminación.
48. Una impresora según la reivindicación 13, en la que los primeros datos de identidad se representan en un formato que incorpora redundancia de información.
49. Una impresora según la reivindicación 13, en la que los segundos datos de identidad se representan en un formato que incorpora redundancia de información.
50. Una impresora según la reivindicación 49, en la que la impresora es una impresora de tinta.
51. Una impresora según la reivindicación 50, en la que las marcas se imprimen utilizando tinta absorbente o reflectante en el espectro ultravioleta o el espectro de infrarrojos.
52. Una impresora según la reivindicación 51, en la que la impresora incluye un canal de tinta separado para imprimir las marcas.
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53. Una impresora según la reivindicación 50, en la que la impresora está configurada para imprimir los segundos datos codificados y la información adicional esencialmente sustancialmente de forma simultánea en la segunda superficie.
54. Una impresora según la reivindicación 53, en la que la información adicional se imprime en la segunda superficie utilizando tintas monocromas o de color.
55. Una impresora según la reivindicación 54, en la que la información adicional se imprime en la segunda superficie utilizando una de las siguientes combinaciones de tintas de color:
CMY;
CMYK;
CMYRGB; y
color por puntos.
56. Una impresora según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en la que al menos una pluralidad de las marcas está dispuesta de forma estocástica en la segunda superficie.
57. Una impresora según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en la que las marcas están dispuestas en una cadena matriz regular en la segunda superficie, según los datos codificados del diseño.
58. Una impresora según la reivindicación 57, en la que la cadena matriz es triangular.
59. Una impresora según la reivindicación 57, en la que la cadena matriz es rectangular.
60. Una impresora según la reivindicación 57, en la que las marcas se constituyen en mosaico en la segunda superficie.
61. Una impresora según la reivindicación 18, que también incluye un mecanismo para encuadernar las páginas en un documento encuadernado.
62. Una impresora según la reivindicación 53, en la que la segunda superficie se define mediante una cara de una página, incluyendo también la impresora mecanismos de doble impresión para imprimir caras opuestas de la página simultáneamente.
63. Una impresora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 ó 5 a 11, en la que el mecanismo de impresión incluye un cabezal de impresión con inyección de tinta para imprimir tinta en la segunda superficie.
64. Una impresora según la reivindicación 63, en la que el cabezal de impresión es un cabezal de impresión de inyección de tinta por gota bajo demanda.
65. Una impresora según la reivindicación 64, en la que el cabezal de impresión es un cabezal de impresión de ancho de página.
66. Una impresora según la reivindicación 65, en la que el cabezal de impresión está configurado para proporcionar una pluralidad de colores de tinta en la segunda superficie con un paso de impresión.
67. Una impresora según la reivindicación 65, en la que el cabezal de impresión incluye activadores de curvado electrotérmico para expulsar la tinta a la superficie.
68. Una impresora según la reivindicación 67, en la que la impresora incluye dos conjuntos de cabezales de impresión, configurados para imprimir superficies opuestas de una página esencialmente sustancialmente de forma simultánea.
69. Una impresora según la reivindicación 67, que incluye un mecanismo de entrega de aire forzado filtrado para mantener las boquillas del cabezal de impresión relativamente libres de polvo de papel.
70. Una impresora según la reivindicación 67, en la que el cabezal de impresión incluye cámaras móviles de boquilla.
71. Una impresora según la reivindicación 70, en la que la impresora incluye dos conjuntos de cabezales de impresión, configurados para imprimir superficies opuestas de una página esencialmente de forma simultánea.
72. Una impresora según la reivindicación 1, en la que los primeros datos indicadores incluyen datos de identidad del usuario, siendo indicativos los datos de identidad del usuario de los datos del usuario.
73. Una impresora según la reivindicación 72, en la que los datos de identidad del usuario se suministran desde medios de almacenamiento asociados al dispositivo de detección.
74. Una impresora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, 5 a 11, 15 ó 16, en la que la primera superficie de interfaz está en la impresora.
75. Un sistema que incluye:
una impresora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, 5 a 11, 15 ó 16; y
un dispositivo de detección para detectar los primeros datos indicadores y transmitirlos a la impresora.
76. Un sistema según la reivindicación 75, en el que el dispositivo de detección incluye un transmisor de radio para transmitir los datos indicadores a la impresora, y la impresora incluye un receptor de radio para recibir los datos indicadores.
77. Un sistema según la reivindicación 75, en el que el dispositivo de detección incluye un sensor óptico para detectar los primeros datos codificados.
78. Un sistema que incluye:
una impresora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, 5 a 11, 15 ó 16; y
una primera superficie de interfaz dispuesta en una primera superficie, incluyendo la primera superficie de interfaz primeros datos codificados que deben detectarse mediante un dispositivo de detección, para generar de ese modo primeros datos indicadores para transmisión desde el dispositivo de detección a la impresora.
79. Una superficie de interfaz producida mediante una impresora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, 5 a 11, 15 ó 16.
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