Способ организации многоканальной двусторонней радиосвязи

Авторы патента:

H04B7/00 - Системы радиосвязи, т.е. системы с использованием излучения (H04B 10/00,H04B 15/00 имеют преимущество)

G08B13/00 - Сигнализация о краже, взломе и т.п. (сигнализация о краже транспортных средств B60R 25/10; сигнализация о краже велосипедов B62H 5/00)

Владельцы патента RU 2601137:

Акционерное общество "Фирма "ММС" (RU)

Изобретение относится к области дистанционного радиоуправления системами сигнализации или системами контроля доступа с многоканальной двусторонней радиосвязью на переключаемых узкополосных ЧМ-радиоканалах. Технический результат изобретения заключается в повышении помехоустойчивости и увеличении вероятности успешной аутентификации пульта в местах с высоким уровнем радиопомех. Пульт управления передает первичный запрос на нескольких радиоканалах. Количество радиоканалов выбирают в пределах от 2 до 30. Затем контролирующее устройство передает пульту управления контрольное число-"вопрос" на том радиоканале, на котором сумело принять первичный запрос. Контролирующее устройство также может дублировать контрольное число-"вопрос" на нескольких других радиоканалах. Затем пульт управления передает контролирующему устройству вычисленное кодовое число-"ответ". 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области дистанционного радиоуправления системами сигнализации или системами контроля доступа с диалоговой аутентификацией пульта управления и числом радиоканалов более 30, а именно тех систем, которые между пультом управления и контролирующим охранным устройством применяют многоканальную двустороннюю (дуплексную или полудуплексную) связь на переключаемых узкополосных ЧМ-радиоканалах (т.н. системы с "прыгающими" частотами, frequency hopping systems, http://www.silabs.com/products/wireless/EZRadioPRO/Pages/Si44303132.aspx), в частности, в совокупности с диалоговым способом аутентификации пульта управления. Преимущественно такой способ связи применяется в охранных системах автомобилей с напряжением в бортовой сети как 12, так и 24 В, а также в охранных системах мотоциклов.

Известен способ многоканального управления с числом радиоканалов более 100 и использованием фиксированного радиоканала связи для каждого серийного образца автосигнализации, например Pandora DXL-5000 (http://pandora5000.ru/crypt.html). Помехоустойчивость достигается за счет выбора фиксированного радиоканала индивидуально для каждого экземпляра сигнализации из множества радиоканалов, размещенных по краям разрешенного диапазона в стороне от центральной частоты 433,92 МГц. Недостатком данного технического решения является невозможность оперативной смены выбранного фиксированного радиоканала в случае наличия на нем радиопомехи. Сменить фиксированный радиоканал на другой возможно лишь во время процедуры переобучения пульта управления.

В качестве прототипа №1 рассмотрим другой способ многоканального управления автосигнализацией с числом каналов более 100 ("Азбука установщика", 2011 г., стр.66, издательство: Аврора-Дизайн. ISBN 978-5-93768-044-8, или скачать здесь: http://ugona.net/files/1336.pdf). Например, известна модель Starline D94. В такой системе пульт управления посылает команду на фиксированном радиоканале, аналогично рассмотренной автосигнализации Pandora DXL-5000. Затем (в рамках диалоговой аутентификации пульта) контролирующее устройство на том же радиоканале посылает пульту случайное число-"вопрос". Затем пульт и контролирующее устройство выбирают три дополнительных (каждый раз произвольно выбираемых) канала связи, на каждом из которых пульт посылает кодовое число-"ответ".

Отличие от первого примера - это фаза "ответа", которая использует все преимущества многоканального радиотракта:

а) используются три радиоканала, на каждом из которых "ответ" дублируется пультом и которые циклически сканируются контролирующим устройством;

б) при каждой новой команде пульта выбираются три случайных радиоканала из всего множества радиоканалов (из более 100 каналов), что позволяет перебирать каналы в поисках менее зашумленных при каждой неудачной попытке оператора послать команду с пульта.

Недостатком такого технического решения является ограниченная помехозащищенность, которая выражается в том, что для успешного проведения аутентификации требуется наличие устойчивой радиосвязи на одном фиксированном канале (пусть индивидуальном для каждого конкретного комплекта сигнализации) плюс наличие устойчивой радиосвязи на любом из трех других динамически выбираемых радиоканалах.

Наиболее слабым звеном в части помехоустойчивости по-прежнему является фиксированный радиоканал, на котором начинается процесс аутентификации пульта.

Достаточно помехи на одной частоте, чтобы нарушить и сделать в принципе невозможным процесс аутентификации пульта. Применение фиксированного канала (пусть индивидуального для каждого конкретного комплекта сигнализации) ограничивает использование потенциала многоканального радиотракта.

Известен еще один способ (прототип №2) использования многоканального радиотракта с числом каналов менее 30 (http://centurion-alarm.ru/tangov3.html). Например, в модели автосигнализации Centurion Tango V3 используется другой вариант многоканальной радиосвязи. Приемник управляющего устройства постоянно сканирует около 25 радиоканалов. Технически это позволяет делать микросхема трансивера Si4432 (http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/Si4430-31-32.pdf), которая применяется во всех подобных радиотрактах. Таблица 2 на стр.8 указывает на возможность переключения трансивера на другой произвольный канал (Synthesizer Setting Time) в течение 200 мкс (типовое значение). Это позволяет проводить сканирование 25 каналов, например, по 5 мс на каждом канале за время не более 130 мс, что является допустимым в рассматриваемой области применения. Благодаря этому пульт управления может самостоятельно произвольно выбирать один из 25 радиоканалов связи при посылке каждой новой команды. При наличии помехи на выбранном радиоканале оператор может повторить попытку послать команду. В этом случае пульт выберет другой радиоканал и таким образом повысит вероятность успешного прохождения команды. Недостатки такого способа:

а) небольшое число радиоканалов, т.е. неэффективное использование разрешенного спектра частот;

б) необходимость повторной посылки команды пульта для перехода на другой радиоканал в случае помехи в первоначально выбранном радиоканале.

Задачей изобретения является повышение помехоустойчивости многоканальной радиосвязи путем более полного использования потенциала трансиверов с динамически переключаемыми радиоканалами.

Технический результат заявляемого изобретения - увеличение максимальной дальности связи между пультом управления и контролирующим устройством системы сигнализации и увеличение вероятности успешной аутентификации пульта в местах с высоким уровнем радиопомех, например на парковках крупных торговых центров.

Указанная задача достигается тем, что в способе организации многоканальной радиосвязи, включающем передачу первичного запроса пульта на фиксированном радиоканале, затем передачу пульту управления числа-"вопроса", затем передачу пультом управления вычисленного кодового числа-ответа", согласно изобретению пульт управления передает первичный запрос последовательно на нескольких фиксированных радиоканалах (от двух до тридцати), образуя множество фиксированных радиоканалов индивидуально для каждого комплекта в процессе производства с возможностью смены множества фиксированных радиоканалов в процессе эксплуатации.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

В данном изобретении производится совмещение определенным образом достоинств Прототипа №1 и Прототипа №2, а также устранение недостатков обоих прототипов.

Пульт управления посылает первичный запрос последовательно на нескольких фиксированных радиоканалах. Множество фиксированных каналов может составлять от двух до тридцати в зависимости от максимально допустимого времени на аутентификацию. После каждого запроса, занимающего, как правило, единицы миллисекунд, пульт непродолжительное время ожидает ответ управляющего устройства.

Запросы пульта повторяются на каждом из фиксированных каналов от одного до нескольких раз. В это время (на самом деле - все время) приемник контролирующего устройства циклически сканирует фиксированные каналы. Техническая возможность обусловлена применением трансивера с временем переключения радиоканалов до 200 мкс. При успешном получении запроса на любом из фиксированных радиоканалов управляющее устройство посылает пульту управления случайное число-"вопрос" на этом канале. Затем (или одновременно, закодировано в вопросе) происходит выбор трех каналов, на которых будет производится передача кодового "ответа" пульта управляющему устройству. Затем пульт управления посылает код-"ответ" последовательно на выбранных трех радиоканалах. На этом процесс аутентификации завершается, и управляющее устройство выполняет команду и (при необходимости) возвращает код подтверждения на пульт управления.

Таким образом, устраняются все известные недостатки многоканальной двусторонней радиосвязи аналогов и прототипов:

а) весь разрешенный спектр частот используется полностью;

б) каждая посылка в рамках диалогового радиообмена дублируется на нескольких радиоканалах;

в) обеспечивается надежный прием сообщений на любом из выбранных радиоканалов;

г) весь процесс аутентификации занимает разумное время.

Примером применения предлагаемого способа может служить автосигнализация Jaguar EZ-Ultra. В этой модели выбраны следующие параметры многоканальной связи:

- множество фиксированных радиоканалов для первичного запроса, равное двум,

- множество динамически выбираемых радиоканалов для пересылки кодового "ответа", равное трем,

- количество повторений каждого сообщения на каждом радиоканале, равное трем,

- общее количество радиоканалов - 8192 с шагом 156 Гц (общий диапазон менее 1,3 МГц, с частичным взаимным перекрытием соседних каналов).

Заявленный способ позволяет достичь увеличения максимальной дальности связи между пультом управления и контролирующим устройством системы сигнализации до 20% и увеличения вероятности успешной аутентификации пульта в местах с высоким уровнем радиопомех, например на парковках крупных торговых центров. При этом время авторизации пульта управления, как правило, не превышает 0,3 с.

Для смены множества фиксированных радиоканалов, предназначенных для первичного запроса пульта, используется стандартная процедура обучения пульта, доступная оператору, не требующая специальных навыков или оборудования и описанная в инструкции по эксплуатации.

1. Способ многоканальной двусторонней радиосвязи в области дистанционного радиоуправления системами сигнализации или системами контроля доступа в составе пульта управления и контролирующего устройства с диалоговой аутентификацией пульта управления и числом переключаемых узкополосных частотно-модулированных радиоканалов более 30, включающий передачу первичного запроса от пульта управления к контролирующему устройству на фиксированном радиоканале, затем передачу от контролирующего устройства к пульту управления числа-«вопроса» на том же радиоканале, затем передачу пультом управления вычисленного числа-«ответа» на том же радиоканале, отличающийся тем, что пульт управления передает первичный запрос на двух фиксированных радиоканалах, образуя множество из двух фиксированных радиоканалов от общего числа радиоканалов, индивидуальное для каждой системы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пульт управления передает первичный запрос на нескольких фиксированных радиоканалах, от трех до тридцати.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контролирующее устройство передает на пульт управления число-"вопрос" на нескольких фиксированных радиоканалах.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что множество фиксированных радиоканалов, индивидуальное для каждой системы, можно менять в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к радиотехнике и используется для определения координат и передачи аварийного сообщения о ситуации «человек за бортом» через автоматическую идентификационную систему (АИС) на ближайшие суда и станции приема сигналов АИС.

Устройство оценки эффективности информационного обмена системы связи // 2599532

Изобретение относится к электросвязи, в частности к устройствам оценки информационного обмена в системах связи. Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение точности оценки КПД передачи информации за счет учета при ее определении воздействия на систему связи помех путем дополнительной оценки параметра помехоустойчивости и уточнения с ее помощью оценки КПД передачи информации.

Способ и устройство для адаптивной радиосвязи // 2593378

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к системам сеансовой связи, обеспечивающим выполнение высоких требований к достоверности передачи сообщений.

Рандомизация выделения ресурса // 2582570

Изобретение относится к системам беспроводной связи. Технический результат - увеличение объема представляемой информации, относящейся к обратной связи.

Способ передачи информации в обратном канале бортовой аппаратуры командно-измерительной системы методом квадратурной фазовой модуляции несущей частоты, кодируемой м-последовательностью с малоразрядными кодами, и устройство для его осуществления // 2580055

Изобретение относится к командным радиолиниям управления командно-измерительной системы (КИС). Технический результат заключается в увеличении объема передаваемой информации командной радиолинией КИС при совмещении в радиоканале «борт-земля» (обратныйный канал) двух независимых потоков передачи разнотиповой информации.

Способ передачи и приёма радиосигналов через вихревое электрическое поле и устройство для его осуществления // 2577842

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для передачи и приема информации. Технический результат состоит в обеспечении незаметной для вероятного противника радиосвязи.

Станция радиомониторинга сигналов геостационарных спутниковых систем // 2573593

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах контроля источников радиоизлучений, в частности при радиомониторинге сигналов геостационарных спутниковых систем связи (ССС).

Способ внутрисудовой радиосвязи // 2572042

Изобретение относится к системе связи и может быть использовано для обеспечения связи на судах различного назначения. Технический результат заключается в обеспечении передачи разнородной информации к различным судовым системам, а также между абонентскими устройствами.

Пункт управления приемными и передающими трактами узла радиосвязи декаметрового диапазона // 2570815

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является обеспечение возможностей: проводить дуплексные и симплексные телефонные сеансы связи между двумя УРС (узлами радиосвязи) или между УРС и другим радиоабонентом с исключением нежелательных задержек передаваемого речевого сигнала, преобразованного в цифровую форму, при прохождении его через два пункта управления УРС; проводить в управляемом УРС оперативное прогнозирование характеристик ионосферного распространения радиоволн путем проведения вертикального зондирования или возвратно-наклонного зондирования ионосферы с использованием импульсных сигналов, что позволяет повысить надежность сеансов связи, проводимых УРС, за счет выбора ОРЧ (оптимальной рабочей частоты) по результатам зондирования ионосферы, проводимого перед началом каждого сеанса связи без введения в состав УРС дополнительного оборудования (специального ионозонда); а также повышение функциональных возможностей пункта управления и повышение надежности передачи сигналов управления между взаимодействующими составными частями УРС путем резервирования каналов управления, что, в свою очередь, обеспечивает повышение эффективности управления и надежности функционирования УРС в целом.

Способ передачи по обратной связи многопользовательского индикатора качества канала в системе связи, устройство точки передачи и пользовательское устройство // 2564532

Изобретение относится к технике беспроводной связи и может быть использовано в системах многопользовательской связи по технологии MIMO (множественный вход-множественный выход).

Радиолучевое устройство для тревожной сигнализации с возможностью определения направления пересечения нарушителем рубежа охраны // 2600432

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в области охранной сигнализации. Устройство содержит размещенные на противоположенных сторонах рубежа охраны передатчик и приемник направленного радиоизлучения.

Сейсмический датчик охраны // 2594931

Изобретение относится к техническим средствам охраны, а именно к сейсмическим средствам, способным скрытно контролировать перемещение нарушителя в охранной зоне.

Интеллектуальная система охранной сигнализации с возможностью обмена информацией между средствами обнаружения // 2594478

Изобретение относится к области охранной сигнализации и может быть использовано в системах охраны протяженных рубежей, а также периметров объектов различного назначения.

Способ обнаружения движущихся наземных объектов по сейсмическому сигналу // 2568142

Изобретение относится к области охранных систем и может быть использовано для охраны объектов различного назначения. Заявлен способ обнаружения движущихся наземных объектов по сейсмическому сигналу, согласно которому каждую секунду во входном сейсмическом сигнале после предварительного усиления за время скользящего временного окна находятся средневзвешенная частота спектра в низкочастотной полосе пропускания, соответствующей эффективной полосе частот полезного сигнала, и высокочастотная составляющая, формируемая путем подсчета числа положительных и отрицательных экстремумов входного сейсмического сигнала за определенный промежуток времени.

Интерактивный домофон // 2554549

Изобретение относится к дистанционной сигнализации и охране жилых помещений, офисов, производственных помещений от несанкционированного воздействия и вторжения, в частности к домофонным системам для вызова переговоров и передачи информации с использованием мобильного телефона, смартфона или иных интерактивных клиентских устройств, подключённых к сетям подвижной беспроводной радиосвязи и проводной связи.

Способ обнаружения нарушителя и определения направления его движения на перекрестке дорог и путях его обхода // 2554530

Радиолучевой датчик охранной сигнализации // 2554526

Изобретение относится к охранной сигнализации и предназначено для обнаружения вторжения посторонних лиц в охраняемую зону. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости датчика и надежности обнаружения, что достигается независимой регулировкой чувствительности на каждом из N участков зоны обнаружения, разделенной с применением линейно-частотно-модулированной селекции дальности, а так же совместной корреляционной обработкой доплеровских сигналов, соответствующих определенным участкам зоны обнаружения, по уровню, времени появления, длительности, скорости изменения и номеру участка в разных комбинациях и взаимосвязях, отражающих типичное воздействие помех и поведение нарушителя в зоне обнаружения.

Способ сигнализационного прикрытия перекрёстка дорог и путей его обхода // 2546303

Изобретение относится к способам дистанционного охранного мониторинга местности и может быть использовано в случаях применения средств обнаружения (СО) с протяженной гибкой линейной частью (ПГЛЧ) в виде гибкого кабеля, построенных на проводно-волновом или вибрационном принципе обнаружения, для сигнализационного прикрытия четырехсторонних перекрестков дорог и путей их обхода.

Способ обнаружения нарушителя и определения параметров нарушения // 2546077

Изобретение относится к области охранной сигнализации. Технический результат - повышение помехоустойчивости обнаружения нарушителя за счет анализа параметров нарушения: размеров объекта-нарушителя, скорости его перемещения и расстояния траектории его движения от сторон охраняемого рубежа. Изобретение заключается в приеме теплового излучения двумя датчиками, расположенными на противоположных сторонах рубежа на известном расстоянии друг от друга в направлении вдоль его границ.

Сейсмическая система для контроля протяженных рубежей охраны // 2543930

Изобретение относится к средствам тревожной сигнализации для обнаружения нарушителя, проникающего через зону обнаружения протяженного рубежа охраны. Технический результат заключается в повышении точности локализации места пересечения нарушителем рубежа охраны.

Способ сигнализационного прикрытия локального участка местности с трехсторонней развилкой дороги // 2605063

Изобретение относится к способам дистанционного охранного мониторинга местности и может быть использовано в случаях применения средств обнаружения (СО) с протяженной линейной частью (ПЛЧ) в виде гибкого кабеля, построенных на проводно-волновом или сейсмическом принципах обнаружения, для сигнализационного прикрытия трехсторонней развилки дороги и путей их обхода. Способ заключается в развертывании на развилке дороги и прилегающей к ней местности двух СО таким образом, чтобы ПЛЧ каждого СО участком длиной, равной трехкратной ширине зоны обнаружения (ЗО), лежала в непосредственной близости вдоль одной из дорог, покрывая ее своей ЗО; в развертывании ПЛЧ первого СО от места расхождения дорог на удалении, численно равном расстоянию, проходимому нарушителем с максимально допустимой скоростью для данной местности за время, требуемое сработавшему средству обнаружения для перехода в дежурный режим после выхода нарушителя из его ЗО; пересечении участком ПЛЧ первого СО, не лежащим вдоль дороги, центральной и одной из крайних дорог; развертывании ПЛЧ второго СО вдоль ПЛЧ первого СО на удалении, равном шестикратной ширине ЗО, и пересечении участком ПЛЧ второго СО, не лежащим вдоль дороги, центральной и другой крайней дорог; применении алгоритма, определяющего направление движения нарушителя по очередности поступления за установленный интервал времени одного, двух или четырех сигналов тревог и отношению между их длительностями. Способ включает подготовительный этап с развертыванием по разработанной схеме ПЛЧ двух СО на местности и основной этап, который начинается с момента попадания нарушителя в ЗО одного из СО, в течение которого он обнаруживается и определяется направление его движения. Технический результат состоит в упрощении схемы развертывания ПЛЧ СО и получении возможности применять СО, которые по своим тактико-техническим характеристикам имеют ширину ЗО до 10 метров и длину ПЛЧ до 250 метров. 7 ил.