ES2294071T3 - Procedimiento para la transmision inalambrica en un sistema de alarma. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la transmisión inalámbrica en un sistema de alarma con varios abonados (1, 4, 7), que comprenden en cada caso un emisor (2, 5, 8) y un receptor (3, 6, 9), en donde se conectan los receptores (3, 6, 9) cíclicamente en momentos prefijados, los abonados que desean emitir emiten preámbulos, los receptores (3, 6, 9) en el caso de recibir un preámbulo permanecen conectados hasta el final del preámbulo completo y, en el caso de que no se haya recibido ningún preámbulo, se desconectan de nuevo, en el preámbulo se transmite el momento de inicio de un telegrama de datos, el receptor (3, 6, 9) se desconecta después de obtener el momento de inicio y en ese momento de inicio se vuelve a conectar, el abonado (1, 4, 7) que desea emitir emite en ese momento de inicio a través de su emisor (2, 5, 8) el telegrama y éste es recibido por el receptor (3, 6, 9), caracterizado porque el abonado (1, 4, 7) que desea emitir, en el caso de una transmisión deseada a varios abonados (1, 4, 7) previstos para la recepción, sólo emite una vez los preámbulos con las direcciones de recepción correspondientes.

Description

Procedimiento para la transmisión inalámbrica en un sistema de alarma.

La invención se refiere a un procedimiento para la transmisión inalámbrica en un sistema de alarma, según el preámbulo de la reivindicación 1.

La radio-comunicación es un medio de transmisión casi ideal para la técnica de edificios. Los aparatos con técnica inalámbrica pueden instalarse rápidamente y adaptarse fácilmente a nuevos requisitos. Sin embargo existe el inconveniente del alcance relativamente corto en edificios a frecuencias de portadora en el margen de gigahercios. Si para aumentar el alcance se utilizan los llamados repetidores, el elevado consumo de energía exige actualmente aparatos alimentados por red. Esto es especialmente aplicable para instalaciones inalámbricas en la nueva banda SRD entre 868 y 870 MHz.

En instalaciones con repetidores para aumentar el alcance la información tiene que alcanzar su objetivo en un breve espacio de tiempo pasando por varias estaciones. Este breve espacio de tiempo se mide en la seguridad del edificio (aviso de incendios, protección contra intrusiones) con unos pocos segundos y en la automatización de edificios (instalaciones de luz) con menos de un segundo.

Para esto se necesitan evidentemente ordenadores muy potentes para encontrar el camino correcto a través de una red muy ramificada. Con ello se analizan probabilidades, se preseleccionan rutas, se elaboran estadísticas, etc. Todo esto exige espacio de memoria, capacidad de cálculo y no en último lugar una buena cantidad de energía eléctrica. Tampoco es actualmente posible una alimentación mediante baterías que dure años.

El documento D1 (WO-A-0143350) describe una línea inalámbrica con emisores y con un receptor, que transmite paquetes de datos de una corriente de datos con un intervalo de tiempo uniforme. Para recibir los paquetes de datos se explora en la corriente de datos la presencia de paquetes de datos en un modo de enclavamiento. Aparte de esto se predeterminan momentos para una entrada a esperar de en cada caso un paquete de datos. En un modo de transmisión se explora con intervalos de tiempo uniformes en cada caso un paquete de datos, en donde a partir de una comparación de una codificación de comprobación con el contenido del paquete de datos se determina si existe un paquete de datos sin errores.

Del documento EP 0 911 775 se conoce un procedimiento para la transmisión inalámbrica en un sistema de alarma, que es adecuado para funcionar con baterías. Con ello se envía desde la central hacia señales rutinarias de elementos periféricos una señal de confirmación, que se utiliza por parte de los elementos periféricos preparados para emitir como señal de inicio para transmitir datos de avisador a la central. En el caso de varios canales inalámbricos disponibles se emiten las señales rutinarias en márgenes de tiempo de canal consecutivos y se esperan las señales de confirmación, sobre canales inalámbricos cambiantes, hasta que se recibe una señal de confirmación en un margen de tiempo con enlace. Esta señal de confirmación se recibe en un elemento periférico listo para emitir, que sobre la misma, como canal inalámbrico reconocido libremente, transmite sus datos de avisador a la central a continuación en el siguiente margen de tiempo para transmitir datos de avisador. Este procedimiento destaca por un consumo de energía mínimo en conexión con cortos tiempos de vigilancia y reacción en el margen de segundos. Existe el inconveniente de un procedimiento relativamente complejo y de largos tiempos de reacción en el funcionamiento de repetidor. Debido a que los abonados del sistema tienen que mantenerse sincronizados, tienen que ajustar unos a otros sus relojes internos. De aquí resulta
una carga inalámbrica relativamente grande y como consecuencia de ello la necesidad de varios canales inalámbricos.

Del documento DE 19905 316 se conoce un sistema de transmisión de datos, en especial para detectar datos de consumo, que presenta al menos un emisor y un receptor para recibir paquetes de datos, que se emiten a intervalos de tiempo desde un emisor respectivo. Con ello el receptor comprende un dispositivo de control de tiempo para el control temporal de su funcionamiento receptor que, sobre la base de valores nominales para los intervalos de tiempo de paquetes de datos consecutivos del emisor correspondiente, estima el momento respectivo de la siguiente emisión de datos esperada y conecta listo para recibir el receptor provisionalmente, en cada caso en un intervalo de tolerancia que estima el momento estimado de la siguiente emisión de datos esperada, y el receptor provisionalmente, en cada caso en un intervalo de tolerancia que contiene el momento estimado. La longitud de los paquetes de datos está limitada con ello al intervalo de tolerancia.

Por ello es tarea de la invención indicar un procedimiento para la transmisión inalámbrica en un sistema de alarma, que sea adecuado para el funcionamiento de repetidor, garantice cortos tiempos de reacción, funciones con ahorro de corriente y permita longitudes de telegrama de datos flexibles.

La tarea es resuelta conforme a la invención mediante un procedimiento para la transmisión inalámbrica de la clase citada al comienzo con las particularidades características de la reivindicación 1.

Con ello se conectan los dispositivos receptores de los abonados cíclicamente en momentos prefijados y los abonados que desean emitir emiten preámbulos, que contienen la dirección del abonado que debe recibir el preámbulo. Si ahora un dispositivo receptor recibe uno de los preámbulos que está direccionado a este dispositivo receptor, permanece conectado el dispositivo receptor hasta que se ha recibido el preámbulo completo y, en el caso de que no se haya recibido ningún preámbulo, se desconecta de nuevo el dispositivo receptor. Con ello está previsto que en el preámbulo sólo se transmita el momento de inicio del verdadero telegrama de datos, y el dispositivo receptor se conecte en ese momento de inicio y el abonado del lado de emisión emita en ese momento el correspondiente telegrama de datos. Mediante este procedimiento se garantiza que el receptor permanezca listo para funcionar durante algunos años a través de una batería, por ejemplo una económica pila AA.

El tráfico inalámbrico puede reducirse ulteriormente por medio de que el abonado que desee emitir, en el caso de una transmisión deseada a varios abonados previstos para la recepción, sólo emite una vez y los dispositivos receptores correspondientes permanecen conectados hasta que se ha recibido el preámbulo.

En la configuración ventajosa del procedimiento según la reivindicación 2 el dispositivo receptor cambia en estado conectado la frecuencia de la frecuencia de recepción, para cumplir la normativa FCC actualmente en vigor en los EE.UU. para Frecuency Hopping.

Según la reivindicación 3 los ciclos se han elegido de tal modo que el intervalo de tiempo, en el que está desconectado el dispositivo receptor, es más de 5 veces mayor que el intervalo de tiempo en el que el dispositivo receptor está conectado y en ese momento emite el correspondiente telegrama de datos.

Para estructurar una red de alarma lo más grande posible está previsto conforme a la reivindicación 4 que se transmitan telegramas, a través de unos llamados abonados mediadores, desde abonados que desean emitir a abonados previstos para recibir, y que en un dispositivo de memoria de los abonados se archive una lista en la que se archiven las direcciones de los abonados mediadores.

Para alcanzar conjuntamente a diferentes abonados está previsto conforme a la reivindicación 5 de forma ventajosa que esta lista comprenda igualmente una pertenencia a grupo.

En procedimientos en los que se cambia la frecuencia está previsto de forma ventajosa, conforme a la reivindicación 7, que en la lista se anote igualmente a través de qué canal de frecuencia puede alcanzarse el abonado previsto para la recepción.

Conforme a la reivindicación 8 puede configurarse de forma más sencilla un procedimiento con cambio de frecuencia, por medio de que un cambio de los canales de frecuencia se produzca según una ley de formación conocida por todos los abonados.

Conforme a la reivindicación 9 está previsto en el caso de una perturbación de la transmisión entre dos abonados que el abonado previsto para la recepción se alcance también a través de otros abonados, después mediadores.

Conforme a la reivindicación 10 está previsto de forma ventajosa que un abonado específico optimice las listas de los otros abonados y envié estas listas optimizadas a los otros abonados.

Un procedimiento de configuración especialmente sencillo conforme a la reivindicación 11 prevé que los abonados, incluso en la primera puesta en funcionamiento, se lleven a un modo de configuración en el que los abonados busquen a los otros abonados y recojan los mismos en sus listas al encontrarlos. Por medio de esto puede minimizarse la complejidad de configuración.

A continuación se explica con más detalle la invención con base en las figuras del dibujo.

Con ello muestran

la figura 1 una vista esquemática de un sistema de alarma con tres abonados,

las figuras 2a y 2b ejemplos de listas, como están archivadas en el dispositivo de memoria,

las figuras 3a y 3b las listas de dos abonados en modo de configuración, y las figuras 4a, 4b y 4c las listas de tres abonados en modo de configuración,

la figura 5 la lista de un abonado, en la que se ha registrado adicionalmente la pertenencia a grupo de los diferentes abonados y

la figura 6 la lista de un abonado con canales de frecuencia, que están previstos para la transmisión.

En la figura 1 se muestra con ello cómo un primer abonado 1 está equipado con un primer emisor 2 y un primer receptor 3, en donde el primer abonado 1 con un segundo abonado 4 (que comprende igualmente un segundo emisor 5 y un segundo receptor 6) y con un tercer receptor 7 (con un tercer emisor 8 y un tercer receptor 9) forma un sistema de alarma. Los diferentes abonados 1, 4, 7 pueden presentar con ello por ejemplo sensores adicionales, que por ejemplo detectan un peligro de incendio o detectan como avisadores de movimiento un intento de robo. Los abonados 1, 4, 7 pueden asumir aparte de esto también funciones centrales, por ejemplo activar una alarma o indicar una vista del edificio con los diferentes puntos de alarma. También es imaginable que los diferentes abonados 1, 4, 7 presenten accionamientos de ajuste, para cerrar puertas, desconectar luces o poner en movimiento persianas.

Los receptores HF necesarios para ello en el margen de 1 GHz consumen hoy en día normalmente de 10 a 30 mA de 3 V. La vida útil de una batería debería ser aproximadamente de 4 años. Para pilas AA económicas (Mignon) una corriente de este tipo es de 300 a 1.000 veces mayor.

El receptor comprueba conforme a la invención regularmente (por ejemplo cada 300 ms) si está activado un abonado que desea emitir. El tiempo de estabilización del receptor debe ser con ello tan pequeño, que la corriente media que se obtiene no cargue en exceso las baterías. Con ello actualmente son posibles técnicamente tiempos de estabilización inferior a 1 ms.

Un abonado que desea emitir envía ahora un preámbulo, que permite al receptor reconocer la consulta. En el presente ejemplo es necesario emitir este preámbulo durante 300 ms, para que se garantice que el abonado previsto para la recepción después ha conectado también su receptor.

Una información adicional en el preámbulo indica el momento de inicio del verdadero telegrama. El receptor se desconecta después de nuevo hasta el inicio de la información útil y, de este modo, puede ahorrarse corriente.

Para cumplir la normativa FCC en vigor en los EE.UU para cambio de frecuencia se modifica, en el espacio de tiempo en el que está conectado el receptor, la frecuencia de los canales de recepción.

En el caso de que una estación que desee emitir tenga que establecer contacto con varios otros abonados, el preámbulo sólo se emite una vez y los receptores correspondientes para la recepción de abonados previstos no se desconectan de inmediato, sino que esperan al intercambio de los telegramas.

Para la organización de la red está previsto que en una célula inalámbrica con por ejemplo n abonados cada abonado controle una lista, que ofrece información sobre qué siguiente abonado (intermediario) puede alcanzar este cualquier otro abonado de la célula inalámbrica. Una lista de este tipo se ha representado a modo de ejemplo en la figura 2a. En esta lista para el abonado 7 se ha registrado en la primera línea el abonado a alcanzar y en la segunda línea el primer intermediario previsto para ello. El abonado 7 representado en la figura 2a alcanza los abonados 5, 6 y 8 directamente, mientras que los abonados 1 a 4 deben alcanzarse a través del abonado 5, los abonados 9 y 10 a través del abonado 6. Con ello la indicación de que el abonado 2 debe alcanzarse a través del abonado 5 no expresa que el abonado 5 tiene contacto directo con el abonado 2. Puede estar naturalmente previsto un intermediario adicional, como se ha representado en la lista a modo de ejemplo del abonado 5 en la figura 2b.

Conforme a la invención está previsto que la elaboración por primera vez de la lista tenga lugar sin una herramienta adicional. Para esto se siguen los siguientes pasos: en primer lugar se lleva el primer abonado de la célula inalámbrica a un modo de configuración. El abonado busca abonados ya disponibles en el modo de configuración. Debido a que el primer abonado no encuentra ningún otro de estos abonados, este propio abonado define un número de célula y espera a que se presenten ante él otros abonados. El segundo abonado de la célula inalámbrica se lleva al modo de configuración. Encuentra el abonado 1 y actúa de tal modo, que él mismo es el número 2. Ambos han ocupado ahora en cada caso
un espacio en su lista, como se ha representado en la figura 3a para el abonado 1 y en la figura 3b para el abonado 2.

A continuación se lleva el tercer abonado al modo de configuración. Si éste encuentra ahora por ejemplo sólo el abonado 2, pero no el abonado 1, hace que se le trasmite su lista. De este modo el tercer abonado sabe que puede alcanzar el abonado 1 a través del abonado 2 y se integra en el sistema como abonado 3. El abonado 2 transmite ahora al abonado 1 que puede alcanzar el abonado 3 a través de él (el abonado 2). Las listas archivadas correspondientes se corresponden después para el abonado 1 con la figura 4a, para el abonado 2 con la figura 4b y para el abonado 3 con la figura 4c.

En caso de perderse el enlace entre dos abonados n y m, n intenta establecer de nuevo el enlace a través de otro abonado. Para esto este abonado se dirige a los abonados que puede alcanzar directamente y comprueba si tienen contacto con n. En caso afirmativo el abonado n corregirá su lista de forma correspondiente. Para el abonado m se aplica lo mismo.

En la figura 5 se ha representado que a cada abonado pueden estar asociados una célula inalámbrica o varios grupos funcionales. Estos grupos funcionales se reproducen en líneas adicionales de las listas, como se ha representado en la figura 5 con las letras A, B y C. Con ello cada abonado puede pertenecer, como se ha representado, simultáneamente a varios grupos, como es en el ejemplo el abonado 6 que pertenece al mismo tiempo a los grupos A y B. Con ayuda de estos grupos pueden conectarse por ejemplo conjuntamente colectivos de lámparas.

Si se envía ahora a un grupo de este tipo un mensaje de retransmisión, y un abonado recibe un telegrama de este tipo y pertenece al colectivo indicado, ejecuta la orden incluso si no está direccionado directamente al mismo. En este caso deja de emitirse una confirmación. De este modo puede reducirse drásticamente el tiempo de reacción de un grupo. Una siguiente orden direccionada directamente con el mismo contenido queda sin efecto, pero se confirma. Para optimizar las listas está previsto que un abonado específico de la célula tenga derecho a optimizar la lista de los otros abonados. Para esto este abonado específico recopila las listas de todos los abonados y optimiza éstas con base en por ejemplo atributos adicionales de los enlaces como intensidad de campo o frecuencia de errores. Después de que el abonado específico haya optimizado la red de enlaces de la célula, envía de nuevo las listas de vuelta a los diferentes abonados.

Para sistemas con cambio de frecuencia está previsto adicionalmente que en las listas esté anotado a través de qué canal de frecuencia debe alcanzarse el respectivo abonado en el siguiente ciclo. Un ejemplo de este tipo se ha representado en la figura 6. La lista representada en la figura 6 es válida para el abonado 5. Si éste debe enviar un telegrama al abonado 8, se dirige al abonado 7 y utiliza para ello el canal de frecuencia nº 12. Debido a que es necesario cambiar regularmente los números de canal, esto debe realizarse en el marco de telegramas normales. Con ello se indica también el número de canal futuro desde el otro telegrama.

Si el cambio de canal se lleva a cabo según una ley de formación conocida por todos los abonados, el asociado correspondiente puede acoplarse, incluso en el caso de que se pierda un telegrama, por medio de que intenta restablecer el contacto a través de los canales derivados según la ley de formación.

De este modo se ha representado un sistema inalámbrico que ahorra corriente, reacciona espontáneamente y hace posible repetidores alimentados por batería. Sin embargo, los micro-controladores que se utilizan necesitan con ello sólo una pequeña memoria de trabajo. A pesar de la posibilidad de auto-enrutado les llega una palabra por cada abonado de la célula inalámbrica.

Claims (11)

1. Procedimiento para la transmisión inalámbrica en un sistema de alarma con varios abonados (1, 4, 7), que comprenden en cada caso un emisor (2, 5, 8) y un receptor (3, 6, 9), en donde se conectan los receptores (3, 6, 9) cíclicamente en momentos prefijados, los abonados que desean emitir emiten preámbulos, los receptores (3, 6, 9) en el caso de recibir un preámbulo permanecen conectados hasta el final del preámbulo completo y, en el caso de que no se haya recibido ningún preámbulo, se desconectan de nuevo, en el preámbulo se transmite el momento de inicio de un telegrama de datos, el receptor (3, 6, 9) se desconecta después de obtener el momento de inicio y en ese momento de inicio se vuelve a conectar, el abonado (1, 4, 7) que desea emitir emite en ese momento de inicio a través de su emisor (2, 5, 8) el telegrama y éste es recibido por el receptor (3, 6, 9), caracterizado porque el abonado (1, 4, 7) que desea emitir, en el caso de una transmisión deseada a varios abonados (1, 4, 7) previstos para la recepción, sólo emite una vez los preámbulos con las direcciones de recepción correspondientes.

2. Procedimiento para la transmisión inalámbrica según la reivindicación 1, caracterizado porque los abonados a la comunicación cambian el canal de frecuencia.

3. Procedimiento para la transmisión inalámbrica según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el intervalo de tiempo, en el que está desconectado el receptor (3, 6, 9), es más de 5 veces mayor que el intervalo de tiempo en el que el receptor (3, 6, 9) está conectado.

4. Procedimiento para la transmisión inalámbrica según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se transmiten telegramas, a través de uno o varios abonados mediadores (1, 4, 7), desde abonados (1, 4, 7) que desean emitir a un abonado (1, 4, 7) previsto para recibir, y porque en un dispositivo de memoria de los abonados (1, 4, 7) se archiva una lista en la que se archivan las direcciones de los abonados mediadores (1, 4, 7), a través de la cual se alcanzan los abonados (1, 4, 7) previstos para la recepción.

5. Procedimiento para la transmisión inalámbrica según la reivindicación 4, caracterizado porque varios abonados (1, 4, 7) se reúnen en un grupo y la pertenencia a grupo se anota igualmente en la lista.

6. Procedimiento para la transmisión inalámbrica según la reivindicación 5, caracterizado porque determinados telegramas se envían a un grupo y el contenido de estos determinados telegramas es seguido por todos los abonados, que pertenecen al grupo reivindicado.

7. Procedimiento para la transmisión inalámbrica según una de las reivindicaciones 4 a 6, haciendo referencia a la reivindicación 2, caracterizado porque en la lista se anota a través de qué canal de frecuencia pude alcanzarse el abonado (1, 4, 7) correspondiente.

8. Procedimiento para la transmisión inalámbrica según la reivindicación 7, caracterizado porque se realiza un cambio de los canales de frecuencia según una ley de formación conocida por todos los abonados (1, 4, 7).

9. Procedimiento para la transmisión inalámbrica según una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque en caso de pérdida del enlace entre dos abonados (1, 4, 7) el abonado (1, 4, 7) que desea emitir consulta a todos los abonados (1, 4, 7) a alcanzar directamente sin ayuda de los abonados mediadores si el abonado (1, 4, 7), previsto para la recepción, puede ser alcanzado por estos abonados (1, 4, 7) a alcanzar, porque en el caso de que el abonado (1, 4, 7) previsto para la recepción pueda se alcanzado a través de otro abonado (1, 4, 7) a alcanzar directamente, la lista se corrige de forma correspondiente en el abonado (1, 4, 7) que desea emitir.

10. Procedimiento para la transmisión inalámbrica según una de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque las listas de todos los abonados (1, 4, 7) se transmiten a un abonado (1, 4, 7) específico, porque este abonado (1, 4, 7) específico optimiza las listas de los otros abonados (1, 4, 7) y porque el abonado (1, 4, 7) específico envía las listas optimizadas a los otros abonados (1, 4, 7), que archivan ésta en su unidad de memoria en lugar de la lista original.

11. Procedimiento para la transmisión inalámbrica según una de las reivindicaciones 4 a 10, caracterizado porque para configurar los abonados (1, 4, 7) estos presentan un modo de configuración, en el que los abonados (1, 4, 7) buscan otros abonados (1, 4, 7) en modo de configuración y, al encontrar otros abonados (1, 4, 7) recogen los mismos en su lista, porque informaciones sobre los abonados (1, 4, 7), que no se han encontrado directamente en modo de configuración, se transmiten a través de los abonados (1, 4, 7) mediadores a estos abonados (1, 4, 7), tras lo cual estos abonados (1, 4, 7) complementan sus listas.