已連接家庭安全系統(tǒng)的iot使能無線一動/全動平臺傳感器網(wǎng)絡(luò)解決方案的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的本領(lǐng)域涉及安全系統(tǒng)，并且更具體地涉及網(wǎng)絡(luò)化安全系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知用來檢測安全區(qū)域內(nèi)的威脅的系統(tǒng)。威脅可以是基于多個(gè)不同事件的任何事件的發(fā)生，其是對人的安全或安全性的危險(xiǎn)或者對財(cái)產(chǎn)的危險(xiǎn)。例如，火災(zāi)可以是對安全區(qū)域的人類居住者的威脅，不僅僅是因?yàn)闊齻目赡埽疫€因?yàn)橛捎跓熿F吸入而引起死亡的可能。
[0003]在闖入者可能是意圖盜竊財(cái)產(chǎn)的竊賊的情形下，安全區(qū)域內(nèi)未經(jīng)許可的闖入者的出現(xiàn)也可以是威脅。然而，闖入者還可能是對干擾盜竊的人類居住者的安全的威脅。
[0004]安全系統(tǒng)通常是基于一個(gè)或多個(gè)傳感器的使用，該傳感器檢測區(qū)域內(nèi)的特定威脅。傳感器可以是固定設(shè)備和/或移動設(shè)備，例如FOB。例如，火災(zāi)、煙霧和/或闖入檢測器可以遍及安全區(qū)域來分布，以便通過對火災(zāi)或闖入的早期檢測來減輕傷害。傳感器可以是被監(jiān)督或未被監(jiān)督的。
[0005]大部分情形中，傳感器可以通過控制面板監(jiān)控。如果傳感器中的一個(gè)被激活，則控制面板可以激活本地可聽警報(bào)器以警告威脅區(qū)域中的居住者?？刂泼姘暹€可以將警報(bào)消息發(fā)送到中央監(jiān)控站?？梢允褂帽銛y式設(shè)備(例如，密鑰卡(key fob))來發(fā)送緊急警報(bào)(例如，恐慌警報(bào)、醫(yī)療警報(bào)、警情等)到控制面板，并且還發(fā)送命令(例如武裝，解除武裝等)到控制面板?？刂泼姘暹€可以包括鍵區(qū)(keypad)和可聽警報(bào)器。
[0006]安全系統(tǒng)可以覆蓋許多區(qū)并且包括多個(gè)不同類型的傳感器和警告設(shè)備。為了減少成本并且適應(yīng)不同的設(shè)備，控制面板和傳感器可以通過無線接口連接。
[0007]然而，可能難以建立使用無線傳感器的安全系統(tǒng)。因此，存在對在無線安全系統(tǒng)中建立和維持控制面板與傳感器中的每個(gè)之間的接觸的更好的方法的需要。
【附圖說明】
[0008]圖1圖示出據(jù)此的安全系統(tǒng)的框圖；
[0009]圖2描述了可以被圖1的系統(tǒng)使用的超幀(super frame)；
[0010]圖3描述了圖1的控制面板與傳感器之間的無線連接圖；以及
[0011]圖4描述了可以被圖1的系統(tǒng)使用的一組時(shí)序模式(temporal pattern)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]雖然公開的實(shí)施例可以采用許多不同的形式，但是其特定實(shí)施例在附圖中示出，并且在本文將被詳細(xì)描述，其中理解到本公開被認(rèn)為是對其原理的舉例說明以及實(shí)施其的最佳模式，并且并不旨在將申請或權(quán)利要求限制到所圖示的特定實(shí)施例。
[0013]圖1是根據(jù)圖示的實(shí)施例一般性地示出的安全系統(tǒng)10的框圖。被包括在安全系統(tǒng)內(nèi)的可以是一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程定位的感測設(shè)備(傳感器)12、14，其針對威脅而監(jiān)控安全區(qū)域16。
[0014]傳感器每個(gè)可以包括基于多個(gè)不同感測技術(shù)的任何技術(shù)的檢測器13。例如，一個(gè)或多個(gè)傳感器可以是火災(zāi)、煙霧或氣體檢測器。傳感器中的一些其它的可以是闖入檢測器。還可以為傳感器提供相應(yīng)的可聽或視覺警報(bào)設(shè)備15，其向人類居住者警報(bào)危險(xiǎn)。在更通常的意義中，術(shù)語“遠(yuǎn)程定位設(shè)備”還可以在本文被用來通常指代遠(yuǎn)程定位感測或者具有發(fā)聲器但沒有檢測器的類似設(shè)備，其僅操作用于將威脅警告安全區(qū)域內(nèi)的居住者。該遠(yuǎn)程定位設(shè)備還可以包括其它無線設(shè)備，例如密鑰卡或者鍵區(qū)。
[0015]傳感器的激活可由包含無線電或網(wǎng)關(guān)的控制面板18監(jiān)控?？刂泼姘蹇梢晕挥谌鐖D1中所示的安全區(qū)域內(nèi)，或者可以從安全區(qū)域遠(yuǎn)程地定位。
[0016]在傳感器中的一個(gè)被激活時(shí)，控制面板可以發(fā)送警報(bào)消息到中央監(jiān)控站20。警報(bào)消息可以包括安全系統(tǒng)的標(biāo)識符(例如帳號、地址等)，傳感器的類型標(biāo)識符，傳感器的系統(tǒng)或區(qū)標(biāo)識符，以及傳感器的激活時(shí)間。
[0017]通過召喚適當(dāng)?shù)膸椭醒氡O(jiān)控站可以進(jìn)行響應(yīng)。例如，如果傳感器被確定是火災(zāi)傳感器，則中央監(jiān)控站可以召喚當(dāng)?shù)叵啦块T。另一方面，如果傳感器被確定是闖入傳感器，則中央監(jiān)控站可以召喚警察。
[0018]所有的遠(yuǎn)程定位設(shè)備都可以通過無線接口耦合到控制面板。在這個(gè)方面，控制面板內(nèi)的射頻(rf)收發(fā)器22、48以及遠(yuǎn)程定位設(shè)備中的每個(gè)可以一起形成無線接口的一部分，其允許遠(yuǎn)程定位設(shè)備中的每個(gè)與控制面板交換消息。
[0019]安全系統(tǒng)還可以包括一個(gè)或多個(gè)無線fob 24和/或無線鍵區(qū)24，其被用來控制安全系統(tǒng)的狀態(tài)(例如，武裝，解除武裝、武裝離開等)。Fob中的每個(gè)還可以包括用戶接口(例如按鈕，以及指示器LED)和無線rf收發(fā)器，允許每個(gè)fob與控制面板交換控制消息。鍵區(qū)還可以包括用戶接口(例如鍵盤和顯示器以及無線rf收發(fā)器，其允許每個(gè)鍵區(qū)與控制面板交換控制消息。
[0020]同樣被包括在安全區(qū)域內(nèi)的可以是一個(gè)或多個(gè)便攜式無線設(shè)備(例如，iPhone、安卓設(shè)備等)26。該便攜式設(shè)備26可以與一個(gè)或多個(gè)其它設(shè)備28通過互聯(lián)網(wǎng)30在適當(dāng)格式(例如，TCP/IP等)下交換數(shù)據(jù)。
[0021]便攜式無線設(shè)備26可以經(jīng)由位于安全區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)WiFi收發(fā)器42通過互聯(lián)網(wǎng)交換信號。WiFi收發(fā)器可以經(jīng)由家用路由器46以及控制面板和本地互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)之間的硬布線連接來耦合到本地互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商。
[0022]被包括在控制面板內(nèi)的傳感器、fob以及便攜式無線設(shè)備是控制電路，其可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器裝置(處理器)32、34，每個(gè)在從非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(存儲器)40中加載的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序的控制下進(jìn)行操作。如這里使用的，對由計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行的步驟的參考也是對執(zhí)行那個(gè)步驟的處理器的參考。
[0023]控制面板內(nèi)可以包括一個(gè)或多個(gè)通信處理器，其限定44用于在控制面板、傳感器、fob以及便攜式無線設(shè)備之間通信的超幀(super frame)。
[0024]超幀可以通過多個(gè)時(shí)分多路存取(TDMA)時(shí)隙(slot)來限定在幀文件44內(nèi)，其在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)。時(shí)隙中的至少一些可以被保留以用于在6LoWPan/IPV6/1T協(xié)議下被傳感器和/或fob使用。時(shí)隙中的至少一些其它的可以被保留以用于在IEEE802.11或WiFi協(xié)議下被便攜式無線設(shè)備使用。圖1示出了兩個(gè)收發(fā)器22、42( —個(gè)用于6LowPan/IPv6/1t協(xié)議，并且一個(gè)用于ffiEE802.11協(xié)議)。
[0025]圖2描述了圖1的系統(tǒng)內(nèi)使用的超幀100的示例。超幀是多學(xué)科性的，因?yàn)槠渲С掷鏵fiEE802.15.4，6LowPan之類的標(biāo)準(zhǔn)，并且還便于與例如ffiEE802.11和ZigBee基礎(chǔ)系統(tǒng)之類的其它系統(tǒng)共存。
[0026]如所示的，超幀包括用于信標(biāo)的時(shí)隙102，第一組時(shí)隙104、106、108、110，其被保留以用于在IEEE802.15.4與6LowPAN協(xié)議下的傳感器與控制面板之間以及fob與控制面板之間的消息的交換。第二組時(shí)隙112、114被保留以用于在WiFi協(xié)議下的便攜式無線設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)之間的消息的交換。
[0027]幀可以被具體實(shí)施為多個(gè)時(shí)間閾值，其在超幀內(nèi)跨標(biāo)識各種標(biāo)記的位置的協(xié)調(diào)器(coordinator)和傳感器分配。例如，時(shí)隙102可通過開始時(shí)間(即零秒)和結(jié)束時(shí)間(例如5毫秒)來標(biāo)識。類似地，第一和第二組時(shí)隙的每個(gè)的開始和結(jié)束時(shí)間可以通過其從超幀的開始的偏移來限定。此外，幀文件還可以包括被允許使用每個(gè)時(shí)隙的設(shè)備類型的標(biāo)識符以及可以在任何時(shí)隙中發(fā)射的消息類型的指示器。
[0028]信標(biāo)標(biāo)識超幀的開始點(diǎn)，并且并入由信標(biāo)處理器填充(populate)和定義的多個(gè)數(shù)據(jù)字段(data field)。信標(biāo)的數(shù)據(jù)字段可以包括第一幀信息字段以及一個(gè)或多個(gè)控制時(shí)隙。
[0029]圖1的系統(tǒng)中的每個(gè)設(shè)備(例如傳感器，fob等)具有短地址和IPv6 (6LowPan)地址以及MAC標(biāo)識符(MAC ID)。尋址系統(tǒng)便于通過如在各種物聯(lián)網(wǎng)(1T)出版物中描述的任何其它IPv6兼容設(shè)備訪問傳感器和fob。這允許傳感器通過相應(yīng)的處理器被布置到如圖3中所示的星型或樹型網(wǎng)絡(luò)中，而不是到網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中。
[0030]控制面板的狀態(tài)(例如，武裝、解除武裝、故障等)作為信標(biāo)有效負(fù)載的一部分被裝載(carry)。而且，如果需要，面板狀態(tài)的詳細(xì)指示器可以在6LowPAN/802.15.4協(xié)議下被裝載在相應(yīng)的時(shí)隙內(nèi)。
[0031]使用單播、多播、或基于終端設(shè)備的IEEE802.15.4地址的廣播格式，信標(biāo)的控制時(shí)隙可以被控制面板的消息處理器用來將請求消息從控制面板發(fā)送到終端設(shè)備(例如傳感器、fob等)?？刂茣r(shí)隙內(nèi)發(fā)射的消息的一個(gè)類型是一動/全動(one-go/all-go)消息，其被每個(gè)遠(yuǎn)程定位設(shè)備接收和處理，并且其中響應(yīng)于從傳感器中的一個(gè)接收的警報(bào)事件或消息，同時(shí)地激活每個(gè)遠(yuǎn)程定位設(shè)備的可聽和/或視覺警報(bào)設(shè)備。
[0032]多個(gè)不同類型設(shè)備中的任何設(shè)備可以被并入到系統(tǒng)中作為傳感器。該設(shè)備可以經(jīng)由手工登記(manual enrollment)或者通過由登記服務(wù)器支持的基于下載器的登記模式被登記到系統(tǒng)中。在試運(yùn)轉(zhuǎn)(commiss1nning)期間或在控制時(shí)隙的一個(gè)內(nèi)的每個(gè)超幀開始時(shí)，幀文件可以被下載到傳感器和fob。
[0033]在超幀的第一組時(shí)隙內(nèi)，第一部分106被保留以用于控制面板與傳感器之間的警報(bào)、狀態(tài)和監(jiān)督消息。由于警報(bào)、狀態(tài)和監(jiān)督消息具有限定的數(shù)據(jù)大小，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)包處理器，使用IEEE802.15.4數(shù)據(jù)包格式以優(yōu)化這些消息的廣播時(shí)間(airtirne)。此協(xié)議支持需要適應(yīng)要求更大范圍的情形的星型或樹型拓?fù)洹?br>[0034]通常，來自控制面板的網(wǎng)絡(luò)信息是基于用于單通道操作的動態(tài)ΡΑΝ-1D和802.15.4通道數(shù)目。符合此格式的傳感器和/或fob可以在激活之后自動地且立即向控制面板登記。每個(gè)傳感器的終端設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)可以基于共同秘密消息加密鑰匙和終端設(shè)備唯一MAC-1D。
[0035]基于此信息，傳感器可以將自身布置到星型或樹型拓?fù)渲?，其包括PAN協(xié)調(diào)器，重發(fā)器以及一個(gè)或多個(gè)終端設(shè)備。使用部分104、106、108、110并且不是112且不是114的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙，可以發(fā)生父設(shè)備與子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)包交換。可以使用協(xié)調(diào)器與終端設(shè)備之間的DNA簡檔(profi