CN107017919A - 采用偏移来在跳频系统中产生多正交信道序列 - Google Patents

Abstract

一种系统包括安全系统的控制面板，具有基准跳频模式和保存于其中的基准频率偏移的所述安全系统的存储器，使用所述基准跳频模式和针对所述基准跳频模式的每个频率和每个跳跃的固定的频率偏移与所述控制面板通信的多个无线威胁传感器，其中所述固定频率偏移是所述基准频率偏移的整数倍数，检测使用所述基准跳频序列的任何附近安全系统并确定由所述附近安全系统中的每一个使用的所述基准频率偏移的所述整数倍数的所述安全系统的处理器，以及设置由所述多个传感器以未被任何附近安全系统使用的所述基准频率偏移的所选整数倍数来使用的所述固定频率偏移的处理器。

Description

采用偏移来在跳频系统中产生多正交信道序列

技术领域

本申请涉及安全系统，并且更特别地涉及无线安全系统。

背景技术

用以保护所防护的区域内的人和财产的系统是已知的。这样的系统典型地基于使用检测所述区域内的威胁的一个或多个传感器。

对人和财产的威胁可能源自多种不同来源中的任何。例如，火可以杀害或伤害在家里被火困住的居民。类似地，来自于火的一氧化碳可以在人们的睡梦中杀害他们。

替换地，未被授权的入侵者，诸如窃贼，可能呈现对该区域内的财产的威胁。也已知有入侵者伤害或杀害生活在该区域内的人。

就入侵者来说，传感器可以基于不同区域的各自的用途而被放置在那些区域中。例如，如果人们在正常的一天的某些部分期间而不是其它时间时出现，那么可以在空间被占用时沿着空间外围放置传感器以提供保护，而在空间未被占用时可以将附加传感器放置在空间内部里并使用它们。

在大多数情况下，威胁检测器被连接到本地控制面板。在经由传感器中的一个检测到威胁的情况下，控制面板可以发出本地可听警报。控制面板也可以将信号发送给中央监控站。

虽然常规安全系统工作良好，但是它们经常经受来自附近安全系统的干扰。因此，存在对用于检测并减轻干扰的更好的方法和装置的需要。

附图说明

图1图解根据本文的安全系统的框图；以及

图2图解图1的安全系统的系统。

具体实施方式

虽然所公开的实施例可以采取多种不同的形式，但是其具体实施例被示出在附图中并将在本文中被详细描述，要理解的是，本公开应被视为其原理的例证以及实践其的最佳模式，并且不意图将本申请或权利要求限制于所图解的具体实施例。

图1是根据所图解的实施例一般性地示出的安全系统10的框图。被包括在安全系统内的可以是多个传感器12、14，其检测所防护的地理区域16内的威胁。可以以多种不同形式中的任何来体现威胁传感器。例如，传感器中的至少一些可以是被放置在提供到所防护的区域中的进入或从所防护的区域的外出的门和/或窗上的限位开关。传感器中的其它可以是无源红外（PIR）传感器，其被放置在所述区域内部内并意图检测已经能够绕过沿着外围的传感器的入侵者。传感器中的仍其它可以是具有运动检测能力的闭路电视（CCTV）相机。

替换地，威胁传感器中的一些可以是环境传感器。例如，传感器可以是火灾检测器（例如，烟雾、热量等）或气体检测器（例如，一氧化碳、天然气等）。

可以通过如在图1中示出的位于所防护的区域内或位于远处（例如，基于云的应用）的控制面板18来监控传感器。在检测到传感器中的一个的激活时，控制面板可以将警报消息发送给中央监控站20。监控站可以通过召集帮助（例如，警察、消防部门等等）来进行响应。

可以经由用户接口22来控制安全系统。关于这点，已授权的人类用户可以通过键盘24输入个人识别号码（PIN）并激活功能键以对所述系统武装以及解除武装。可以在显示器26上示出状态信息。

被包括在控制面板内的用户接口和传感器中的每一个是实现本文中描述的功能性的电路。控制电路可以包括一个或多个处理器装置（处理器）28、30，其每一个都在一个或多个计算机程序32、34的控制下进行操作，所述计算机程序32、34从非暂时性计算机可读介质（存储器）36加载。如在本文中所使用的，对由计算机程序执行的步骤的引用也是对实行该步骤的处理器的引用。

例如，状态处理器可以针对状态指令监控用户接口。在输入PIN和武装指令（或仅有武装指令）时，状态处理器可以采取武装状态。类似地，对PIN和解除武装指令的输入引起所述状态处理器进入解除武装状态。

类似地，警报处理器可以监控状态处理器，并在武装或武装离开状态中监控传感器。在检测到传感器的激活时，警报处理器可以编写警报消息以用于传输至中央监控站。警报消息可以包括所防护的区域的识别符（例如，地址、账号等）、传感器类别、传感器的识别符、传感器位置和激活时间。

也被包括在控制面板和传感器内的是可以形成无线网状网络的一个或多个处理器。关于这点，控制面板和传感器可以在时分多址（TDMA）格式下操作。替换地或附加地，控制面板和传感器还可以基于预定义的、基准跳频序列来使用跳频。控制面板和无线传感器中的每一个内的通信文件42定义通信超帧，通过其来发生通过一个或多个TDMA超帧时隙的在传感器中的每一个与控制面板之间的通信。

可以经由由控制面板传送的信标将安全系统的传感器同步到超帧（和控制面板）。可以由同步处理器通过可以被包含在通信网关38内的射频收发器40来传送所述信标。所述信标识别安全系统并向每个传感器提供超帧的概要和时间位置。例如，概要可以识别由传感器用于向控制面板传送消息的超帧的第一部分（例如，帧）、由控制面板用于向传感器中的每一个传送消息的第二部分（例如，帧）以及用于由新激活的传感器用来向控制面板发送注册消息的第三部分（例如，帧）。

例如，在激活传感器时（或在最初启动安全系统时），在每个传感器内的注册处理器（和对应的射频收发器）通过调谐至预定频谱并搜索信标来进行操作。在检测到并解码信标时，传感器确认该信标是来自适当的控制面板（即，安全系统）并识别新激活的传感器将会用于向控制面板传送注册消息的超帧部分。

一旦识别了，传感器就向控制面板发送注册消息。控制面板接收该注册消息，将其解码，认证传感器并将传感器分配至用于与控制面板通信的具体的一组传送和接收时隙。传感器同步至所分配的时隙并通过射频收发器形成与控制面板的通信连接。

在激活时，每个传感器尝试形成与射频收发器的直接连接。在该情况下的直接连接意味着是该连接不是通过任何其它传感器形成的。如果传感器不能形成直接连接，那么传感器通过在父子关系下的父代传感器形成连接。

按照所图解的实施例，可以在相对近的接近度中在没有干扰的情况下使用图1中示出的多个安全系统。例如，图2描绘了三个间隔很近的所防护的地理区域102、104、106。与所防护的地理区域中的每一个相关联的是表示对应安全系统的射频服务覆盖区域108、110、112的圆圈。如图2中所示，服务覆盖区域102和106具有重叠区116，服务覆盖区域102和104具有重叠区114，并且服务覆盖区域104和106具有重叠区118。服务覆盖区域102、104和106还具有其中这三者全部重叠的区域120。

为了避免覆盖区域之中的互相干扰，每个安全系统可以使用在一个系统之下的基准跳频序列，其避免由所述安全系统中的多于一个同时使用相同频率。

按照实施例，在启动时发生基于基准跳频序列的使用的频率分配。在该情况下，被激活的第一安全系统（例如，102）扫描用于其它附近安全系统的信标的预定频谱。如果该系统未能在该区域中识别任何其它安全系统，则该系统在没有任何修改的情况下采取基准跳频序列。所述第一安全系统还将通知并入其信标中，所述通知宣告其正在使用具有0的整数倍数的基准跳频序列。

在激活第二安全系统时，该系统扫描频谱并检测到所述第一安全系统的信标。所述第二系统确定所述第一系统正使用基准跳频序列。作为响应，所述第二系统通过将固定频率偏移加到基准跳频序列的每个相应的频率来采用基于基准跳频序列的跳频序列。按照一个实施例，所述固定频率偏移可以是系统内的正常信道间隔的整数倍数。例如，如果所述第一安全系统使用包括1、2、3、4、5的信道序列的基准跳频序列，并且所述第二安全系统使用1的整数倍数，那么所述第二安全系统将会使用利用共用时基的2、3、4、5、6的信道序列。在每种情况下，安全系统修改它们的信标来宣告所述系统所使用的基准频率偏移的整数倍数。

除了扫描附近安全系统以便确定由附近系统使用的频率偏移之外，每个扫描安全系统还将序列内的它们的时间位置同步到任何检测到的近邻。在正上方的该示例中，这将导致在跳频序列的第一步骤中，第一系统使用信道1而第二系统使用信道2。

一般而言，法规要求命令跳频系统要求唯一信道序列以确保避免来自使用相同频带的其它系统的干扰。多个系统可以结束在时间和频率上碰撞，因此需要实现将产生最大数目的非重叠序列的避免方法。图1和2的系统利用新颖技术用于在不合作的情况下在邻近网络之间交换序列和种子信息，同时确保在没有重叠和干扰的情况下允许最大数目的邻近系统。

一些在先系统（由该系统的发明者中的一些开发的）证明了共享用于生成伪随机跳序列的种子数和其在跳频序列的阵列中的位置的能力。图1和2的系统从一个网络到下一个网络使用相同跳序列，并且使用其来生成基本上相同的跳序列，其中通过可以通过无线电/系统的相邻信道抑制能力确定的值来对相邻系统的每个信道号进行偏移。

例如，将检测到具有2、19、12、25、1的生成的信道序列的主网络并由第一重叠网络使用所述主网络来创建基本上相同的序列，然后将每个值偏移3；导致5、22、15、2、4的非重叠信道序列。将下一重叠网络偏移6，导致8、25、18、5、7的信道序列。偏移的值对应于确保在同时传输期间的数据接收所需的信道分离。偏移校正将在该值超出在序列中可用的最大数目的信道时“环绕（wrap-around）”。

来自同一发明者的先前工作描述了识别近邻网络的扫描特征。该扫描例程是找出现存的和新的、所有的近邻网络的穷举扫描。该扫描周期性地重复。图1和2的系统使用更短、更频繁的扫描以便识别和校正漂移补偿并维持较严格的网络到网络的同步。该较短的扫描仅由先前已被识别了的网络来使用，并且该较短扫描使用较早时在标准扫描例程中捕获的网络信息。该较短扫描提供了减少的电池消耗和更严格的同步的益处。将会在其处执行较短扫描的时间被独立地确定的，并且作为来自现存网络的信标消息的部分分享该时间。

一般而言，所述系统包括检测所防护的地理区域内的威胁的安全系统的控制面板，具有基准跳频模式和保存于其中的基准频率偏移的所述安全系统的存储器，使用针对所述基准跳频模式的每个频率和每个跳跃都具有固定的频率偏移的所述基准跳频模式与所述控制面板通信的位于所述所防护的区域内的所述安全系统的多个无线威胁传感器，其中所述固定频率偏移是所述基准频率偏移的整数倍数，检测使用所述基准跳频序列的任何附近安全系统并确定由所述附近安全系统中的每一个使用的所述基准频率偏移的所述整数倍数的所述安全系统的处理器，以及设置由所述多个传感器以未被任何附近安全系统使用的所述基准频率偏移的所选整数倍数来使用的所述固定频率偏移的所述安全系统的处理器。

替换地，所述系统包括每一个都检测相应所防护的地理区域内的威胁的多个安全系统，所述多个安全系统中的每一个的相应的控制面板，所述相应的控制面板位于所述安全系统的所防护的区域内，具有基准跳频模式和保存于其中的基准频率偏移的所述控制面板中的每一个的相应存储器，检测威胁并使用所述基准跳频模式或连同针对所述基准跳频模式的每个频率和每个跳跃都有固定的频率偏移使用所述基准跳频模式与所述控制面板通信的所述相应所防护的区域中的每一个的多个相应的无线传感器，其中所述固定频率偏移是所述基准频率偏移的整数倍数，以及独自地或采用整数倍数偏移使用所述基准跳频序列检测所述多个安全系统的任何附近安全系统的所述多个安全系统中的每一个的相应的处理器，所述处理器确定由所述附近安全系统中的每一个使用的所述基准频率偏移的所述整数倍数并且设置由所述安全系统的所述多个传感器以未被任何附近安全系统使用的所述基准频率偏移的所选整数倍数来使用的所述固定频率偏移。

替换地，所述系统包括每一个都检测相应所防护的地理区域内的威胁的多个安全系统，所述多个安全系统中的每一个的相应控制面板，所述相应控制面板位于所述安全系统的所述所防护的区域内，具有基准跳频模式和保存于其中的基准频率偏移的所述控制面板中的每一个的相应存储器，所述相应的所防护的区域中的每一个的无线传感器的相应的网状网络，其中所述无线传感器检测威胁并通过所述网状网络使用所述基准跳频模式或连同针对所述基准跳频模式的每个频率和针对每个跳跃都有固定的频率偏移使用所述基准跳频模式与所述相应的控制面板通信，其中所述固定频率偏移是所述基准频率偏移的整数倍数，以及检测所述多个安全系统的任何附近安全系统并确定由所述附近安全系统中的每一个使用的所述基准频率偏移的所述整数倍数的所述多个安全系统中的每一个的相应的处理器，以及设置由所述相应的网状网络以未被所述多个安全系统的任何附近安全系统使用的所述基准频率偏移的所选整数倍数使用的所述固定频率偏移的所述多个安全系统中的每一个的相应的处理器。

根据前述，将观察到，可以实现众多变化和修改而不脱离本文的精神和范围。应理解的是，不意图或不应推断出相对于本文中图解的具体装置的限制。当然，意图通过随附的权利要求覆盖如落入权利要求的范围内的所有此类修改。此外，图中描绘的逻辑流不要求示出的特定顺序或有序顺序来实现期望的结果。可以提供其它步骤，或者可以从所描述的流程中消除步骤，并且其它组件可以被添加到所描述的实施例或从其中移除。

Claims (10)

1.一种装置，包括：

安全系统的控制面板，其检测所防护的地理区域内的威胁；

所述安全系统的存储器，其具有基准跳频模式和保存于其中的基准频率偏移；

位于所述所防护的区域内的所述安全系统的多个无线威胁传感器，其使用所述基准跳频模式以及针对所述基准跳频模式的每个频率和每个跳跃的固定的频率偏移与所述控制面板通信，其中所述固定频率偏移是所述基准频率偏移的整数倍数；

所述安全系统的处理器，其检测使用所述基准跳频序列的任何附近安全系统，并且其确定由所述附近安全系统中的每一个使用的所述基准频率偏移的所述整数倍数；以及

所述安全系统的处理器，其设置由所述多个传感器以未被任何附近安全系统使用的所述基准频率偏移的所选整数倍数使用的所述固定频率偏移。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括所述控制面板的处理器，其传送将所述多个传感器中的每一个与所述控制面板同步的信标。

3.根据权利要求1所述的装置，还包括所述多个威胁传感器中的第一威胁传感器的处理器，其传送将其它威胁传感器中的每一个与所述第一传感器同步的信标。

4.根据权利要求3所述的装置，还包括所述控制面板的处理器，其将所述基准跳频模式和由所述多个传感器使用的所选整数倍数的识别符并入到所传送的信标中。

5.根据权利要求2所述的装置，还包括保存在所述控制面板的存储器与所述多个传感器中的每一个内的定时文件，其定义重复超帧，其中所述信标将所述多个传感器中的每一个同步到所述超帧内的基准位置。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述控制面板和多个传感器还包括时分多址通信系统。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，在没有发现正使用所述基准跳频序列的附近安全系统的情况下，设置所述固定频率偏移的所述处理器选择偏移为0。

8.根据权利要求1所述的装置，还包括处理器，其确定由使用所述基准跳频序列的附近安全系统所使用的最高相对整数值。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，设置所述固定频率偏移的所述处理器选择通过将值1加到在任何附近安全系统中发现的最高整数值而确定的偏移。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述基准频率偏移还包括信道间隔。