支持可寻址设备、无线扩展和内部通信系统的多信道公共通知和语音警报系统架构

摘要

本发明涉及支持可寻址设备、无线扩展和内部通信系统的多信道公共通知和语音警报系统架构。一种装置，包括：保护受保护的地理区域的安全系统；安全系统的音频信号器；将信号器连接到安全系统的控制面板的导体对，其中导体对向信号器供应电力；以及在时分多址（TDMA）格式下通过导体对与控制面板交换消息的信号器的收发器，并且其中信号器通过导体对从控制面板接收流送的音频消息。

说明书

技术领域

本申请涉及安全系统，并且更特别地涉及在安全系统内使用的通信设备。

背景技术

已知保护受保护区域内的人和财产的系统。这样的系统通常基于检测受保护区域内的威胁的一个多个传感器的使用。

对人和财产的威胁可能源自任何数量的不同源。例如，火灾可能杀死或伤害已经被火灾困在家中的居住者。类似地，来自火灾的一氧化碳可能杀死在其睡眠中的人。

可替代地，未经授权的入侵者（例如窃贼）可能呈现对受保护区域内的财产和/或人的威胁。在入侵者的情况下，传感器可以基于受保护空间的不同用途而被放置和使用在不同区域中。

在大多数情况下，传感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事件中，控制面板可以发声本地可听见警报。控制面板也可以将信号发送到中央监视站。

除了本地警报之外，可能必需在紧急的事件中通知居住者并将居住者引导出受保护空间。在该情况下，公共广播或通知系统可以并入到安全系统中或与安全系统结合使用。

虽然安全和防火系统工作得很好，但是它们有时对于设置和使用而言是昂贵的，特别是当系统覆盖大的区域以及大量传感器和音频警告设备是必需的时候。因此，存在针对推进这样的过程的更好方法的需要。

附图说明

图1图示根据本文的安全系统的框图；

图2是由图1的安全系统所使用的有线通信系统的简化框图；

图3是可替代实施例之下的图2的有线通信系统的框图；

图4是包括不同分段的图1的有线通信系统的框图；

图5是包括冗余分段的图1的有线通信系统的框图；以及

图6是包括流送（stream）收发器的图1的有线通信系统的框图。

特定实施方式

虽然公开的实施例可以采取许多不同的形式，但是其特定实施例被示出在附图中并将在本文中详细描述，其中要理解的是，本公开要被视为其原理的示例化以及实施其的最佳模式，并且不意图将本申请或权利要求限于所说明的特定实施例。

图1是一般根据所图示的实施例示出的安全系统10的简化框图。包括在安全系统内的是数个传感器12、14，其检测对受保护区域16内的人或财产的威胁。同样包括在受保护内的是数个信号器16、18，其将视觉和/或音频告警提供给受保护区域的人类居住者。

传感器可以基于任何数量的不同类型的技术。例如，一些传感器可以是被放置在提供到受保护区域中的入口以及从受保护区域的出口的门和窗户上的限制开关。其他的传感器可以是被动红外（PIR）检测器，其检测空间的内部内的入侵者。又其他的检测器可以是具有运动检测能力的闭路电视（CCTV）摄像机。

类似地，信号器可以是视觉设备，诸如选通等。可替代地，信号器可以是可听的设备（扬声器），其可以发出预定的响声，诸如说出的词。

传感器由控制面板19监视。在检测到传感器之一的激活时，控制面板可以构成警报消息并将警报消息发送到中央监视站20。控制面板也可以通过激活信号器之一而发声本地警报。

包括在控制面板内的、传感器和信号器中的每一个可以是一个或多个处理器装置（处理器）22、24，每一个操作在从非暂时性计算机可读介质（存储器）30加载的一个或多个计算机程序的控制下。如本文所使用的，对由计算机程序所执行的步骤的引用也引用执行该步骤的处理器。

传感器和/或信号器通过有线通信系统32通过相应收发器44的使用而连接到控制面板。有线通信系统基于将传感器和/或信号器中的每一个与控制面板互连的电导体对34、36的使用。

电导体对可以将电力供应给传感器和/或信号器。在一个说明的实施例中，导体对可以从电源38接收电力。从电源供给到传感器和/或信号器的电力可以是直流（dc）或交流（ac）。

图2描绘了图1的有线通信系统的简化连接图100。在图2中，每一个包含传感器和/或信号器的数个设备102被示出，并被示出为经由简单的T抽头连接而连接到仅一个总线108（即，导体34、36）。中央寻呼控制台104也被示出为连接到总线。远程寻呼控制台106也可以连接到总线。

有线通信系统操作在时分多址（TDMA）格式下。传感器和信号器（设备）中的每一个具有保存在相应的传感器和信号器的存储器内和控制面板内的唯一系统地址。

信号器的一些或所有是自放大扬声器。在警报的事件中，音频处理器可以确定警报的类型，并从对应的音频文件40、42检索音频消息并将音频文件的内容发送到一个或多个扬声器。音频信息的发送可以在适当的流送格式下。流送可以使用电力线载波技术来实现。

在一个实施例下，流送可以经由重复的TDMA超帧来实现。TDMA超帧的一个时隙可以被控制面板用来将每一个连接的设备同步到超帧。例如，时隙可以被同步处理器用来将同步分组发送到每一个传感器和信号器。同步分组可以标识超帧的特征和安全系统。例如，同步分组可以标识可以被传感器和/或信号器用来将信道请求发送至控制面板的一个或多个接入请求时隙。

当激活时，传感器和/或信号器中的每一个内的收发器可以针对同步分组监视导体对。当接收到同步分组时，设备可以对同步分组进行解码，并确定适当的动作过程。例如，设备可以将注册请求发送到控制面板。作为响应，控制面板可以认证设备，并将设备分配给被指定用于被设备用来与控制面板通信的超帧的特定的（多个）时隙。

可替代地，控制面板可以认证设备并在被分配用于该响应的特定时隙内周期性地轮询设备。其他时隙可以被分配用于在轮询间隔之间将警报消息从一个或多个设备发送到控制面板。

可替代地，控制面板可以经由同步分组将超帧划分成上行时隙和下行时隙，基于规则性执行轮询，并基于需要允许对超帧的时隙的至少一些的随机接入。这些时隙可以例如在载波感测多路访问和冲突避免（CSMA/CA）格式下由任何注册设备使用。

被用于将语音信息发送到相应扬声器的协议支持利用特定的标识符寻址每一个设备。可以使用的地址的范围非常大，并使得成千上万的设备能够连接到单个总线，并且每一个设备经由设备的分配地址而被单独寻址。由该寻址方案所提供的吞吐量足以实现多信道语音流送，其中不同的语音消息可以寻址到每一个扬声器。由于高吞吐量，网络上的延迟非常小并且在监管要求内是良好的，其被需要以获得语音质量方面的可懂度。

诸如在电力线载波应用中使用以减少冲突的那些技术之类的其他信道接入技术操作以在多个设备同时尝试发送时影响吞吐量。例如，图3是图1的有线通信系统的简化布线图。如所示出的，信号器还可以包括用于无绳电话基座112、116和无绳内部通信系统114、118之间的双向语音消息传送的设备。在该情况下，所实现的TDMA方案改善了传统网络的吞吐量对容量以及信道接入。

电线对的电力承载容量定义了电线的和成本的规格。利用在常规设备中使用的电线，设备的数量将被限制为几十，这是由于电线的电力承载限制。为了实现更高的容量，可以使用多个网络分段120、122（如图4中所示）。每一个移除分段（例如，分段122）可以包括电源124，其单独地通过附近可用的电力线插座126接收电力。这些分段基于无线收发器对130、132使用无线通信128彼此交换数据。无线互连被监视（例如，使用轮询），并且故障消息经由监视处理器而生成，如果连接失败的话。无线连接是冗余的，以便获得类A操作。可替代地，诸如短距离之上的交叉-线缆以太网连接之类的本地数据布线可以被用于连接有线通信网络的分段。

为了进一步增强任何给定的设备或网络的容量，每一个扬声器（信号器）可以使用可再充电电池和/或超级电容器来供电。由电池提供的电力对于几个信号器而言是充分的，同时布线对信号器之间的电容器或电池进行再充电。虽然该方案可以被用于不频繁流送系统（诸如语音警报），但是其可以通过用于频繁流送应用（诸如寻呼和背景音乐）的电力的其他本地源来补充。

在另一说明的实施例下，导体对的电力线布线延伸到如图5中所示的冗余回路以获得类似于防火回路的冗余度。与每一个电源相关联的处理器监视连接，并且在回路的一部分被火灾或以其他方式破坏或损坏的情况下激励回路的另一侧上的隔离器模块134、136、138。

周期性的健康检查经由被提供用于每一个扬声器的监视处理器来实现，其响应于由其他处理器执行的轮询而监视扬声器的连接和设备健康状态。如果任何设备投下（drop）或报告设备健康问题，则生成故障消息。

为了进一步在不频繁流送应用中减少布线成本，无线流送广播器（收发器）140在适当的距离处被部署在电力线上（如图6中所示出的）。这些广播器将音频流送至具有其自身的对应无线收发器的附近无线的电池操作的扬声器144、146、148、150。该点对多点本地流送模式的操作相比于通常通过拥挤的ISM带而管理的无线网状（mesh）系统需要较少的带宽。电池操作的扬声器通过使用响应于状态查询而发送的状态请求消息和无线健康消息的广播收发器而被监视。电池操作的扬声器被优化成当在进程中不存在流送时在最大时间段内休眠。

一般，系统包括：保护受保护的地理区域的安全系统；安全系统的音频信号器；将信号器连接到安全系统的控制面板的导体对，其中导体对向信号器供应电力；以及在时分多址（TDMA）格式下通过导体对与控制面板交换消息的信号器的收发器，并且其中信号器通过导体对从控制面板接收流送的音频消息。

可替代地，系统包括：保护受保护的地理区域的安全系统，所述安全系统具有检测受保护区域内的威胁的安全系统的多个传感器；将威胁的音频警告提供给受保护区域内的人的安全系统的多个音频信号器；将多个信号器连接到安全系统的控制面板的导体对，其中导体对向信号器供应电力；以及在时分多址（TDMA）格式下通过导体对与控制面板交换消息的多个信号器中的每一个的收发器，并且其中信号器通过导体对从控制面板接收流送的音频消息。

可替代地，系统包括：保护受保护的地理区域的安全系统；安全系统的控制面板，所述控制面板具有检测受保护区域内的威胁的遍及受保护区域而分布的多个传感器；将威胁的音频警告提供给受保护区域内的人的安全系统的多个音频信号器；将多个信号器连接到安全系统的控制面板的导体对，其中导体对向信号器供应电力；以及在时分多址（TDMA）格式下通过导体对交换消息的多个信号器中的每一个的收发器，并且其中收发器通过导体对从控制面板接收流送的音频消息。

根据前述内容，将注意到，许多变化和修改可以在不脱离本文的精神和范围的情况下实现。但是要理解，不意图或者不应当推断关于本文所说明的特定装置的限制。当然，意图由所附权利要求涵盖落在权利要求的范围之内的所有这样的修改。此外，图中所描绘的逻辑流程不要求所示的特定次序或顺序来实现期望的结果。可以提供其他步骤或可以从所描述的流程消除步骤，并且其他组件可以添加到所描述的实施例或者从所描述的实施例移除。