BR112021003413A2

BR112021003413A2 - sistema de monitoramento de segurança, nó para o mesmo e método de operação do dito nó

Info

Publication number: BR112021003413A2
Application number: BR112021003413-7A
Authority: BR
Inventors: Christer Fredrik Hederstierna
Original assignee: Verisure Sàrl
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2021-05-18
Also published as: FR3085241A1; PE20210990A1; WO2020039044A1; FR3085241B1; EP3841675A1

Abstract

SISTEMA DE MONITORAMENTO DE SEGURANÇA, NÓ PARA O MESMO E MÉTODO DE OPERAÇÃO DO DITO NÓ. Trata-se de um sistema de monitoramento de segurança que compreende uma unidade central que inclui um transceptor de radiofrequência e um controlador para controlar o transceptor de radiofrequência e uma pluralidade de nós, em que cada um inclui um módulo de comunicação de rádio para comunicação com a unidade central e um controlador operativamente conectado ao módulo de comunicação de rádio. O módulo de comunicação de rádio de pelo menos um nó tem uma pluralidade de elementos que são usados para receber e demodular sinais de rádio recebidos da unidade central, em que um primeiro subconjunto da pluralidade de elementos é operável para receber um sinal de rádio e detectar um nível RSSI no sinal de rádio recebido e um segundo subconjunto da pluralidade de elementos é operável para demodular o sinal de rádio recebido. O módulo de comunicação de rádio é configurado para operar em um estado de recepção, no qual o primeiro e o segundo subconjunto de elementos são energizados/ativos e em um estado de monitoramento em que o primeiro, mas não o segundo subconjunto de elementos é energizado/ativo, em que o consumo de energia do módulo de comunicação de rádio é maior no estado de recepção do que no estado de monitoramento. A unidade central é configurada para transmitir mensagens/sinais de ativação periódicos para pelo menos um nó. O pelo menos um nó é configurado para: operar o módulo de comunicação de rádio no estado de monitoramento para detectar um nível RSSI e comparar o nível RSSI a um limite RSSI, e se o nível RSSI estiver acima do limite RSSI, para mudar o módulo de comunicação de rádio para o estado de recepção. No estado de recepção, o nó recebe e demodula um pacote e, se o pacote for uma mensagem de ativação da unidade central com o nó como destinatário pretendido, o nó é configurado para transmitir, para a unidade central, uma confirmação de ativação. A unidade central é configurada, em resposta ao recebimento de uma confirmação de ativação, para transmitir uma mensagem de informação ao nó do qual a confirmação de ativação foi recebida.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “SISTEMA DE MONITORAMENTO DE SEGURANÇA, NÓ PARA O MESMO E MÉTODO DE OPERAÇÃO DO DITO NÓ”

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de monitoramento de segurança para monitorar instalações, um nó e uma unidade central para tal sistema e um método de operação de um nó em tal sistema.

ANTECEDENTES

[002] Os sistemas de monitoramento de segurança para monitorar as instalações normalmente fornecem um meio para detectar a presença e/ou ações de pessoas nas instalações e reagir aos eventos detectados. Normalmente, tais sistemas incluem sensores para detectar a abertura e o fechamento de portas e janelas, detectores de movimento para monitorar espaços em busca de sinais de movimento, microfones para detectar sons como vidros quebrados e sensores de imagem para capturar imagens estáticas ou em movimento de zonas monitoradas. Tais sistemas podem ser independentes, com indicadores de alarme, como sirenes e luzes intermitentes, que podem ser ativados no caso de uma condição de alarme ser detectada. Essas instalações normalmente incluem uma unidade central que é acoplada aos sensores, detectores, câmeras, etc. (“nós”), e quais processos recebem notificações e determinam uma resposta. A unidade central é normalmente ligada aos vários nós sem fio, ao invés de fios, uma vez que isso facilita a instalação e também fornece algumas salvaguardas contra sensores/detectores serem efetivamente desativados ao desconectar os mesmos da unidade central. Da mesma forma, para facilidade de instalação e para melhorar a segurança, os nós de tais sistemas são normalmente alimentados por bateria em vez de energia elétrica.

[003] Alternativamente, um sistema de monitoramento de segurança pode incluir uma instalação em um local, doméstico ou comercial, que está ligado a uma Estação de Monitoramento Central (CMS), onde normalmente os operadores humanos gerenciam as respostas exigidas por diferentes tipos de alarme e notificação. Em tais sistemas monitorados centralmente, a unidade central na instalação das instalações normalmente processa notificações recebidas dos nós na instalação e notifica a Estação de Monitoramento Central de apenas algumas delas, dependendo das configurações do sistema e da natureza dos eventos detectados. Em tal configuração, a unidade central na instalação atua efetivamente como uma porta de comunicação entre os nós e a Estação de Monitoramento Central.

[004] Em ambos os sistemas de monitoramento de segurança gerenciados centralmente e autocontidos, uma das questões mais importantes, de uma perspectiva prática, é a vida útil da bateria dos nós da instalação - ou seja, a vida útil da bateria dos vários detectores, sensores, câmeras. Obviamente, se a bateria de um nó perder energia suficiente, o nó pode ser incapaz de sentir uma mudança de estado ou entrar em contato com a unidade central e, consequentemente, a instalação de segurança desenvolve um ponto fraco onde um intruso pode obter acesso às instalações sem ser detectado. Para sistemas gerenciados centralmente, geralmente é responsabilidade da empresa que executa o sistema, em vez do proprietário ou ocupante do local, trocar as baterias e, obviamente, quanto menor for a vida útil da bateria nos nós, mais frequentemente as visitas ao local precisam ser realizadas e maior o custo administrativo. Consequentemente, controlar o consumo de energia nos nós é uma alta prioridade.

[005] Em alguns sistemas de monitoramento de segurança, é necessário que a unidade central inicie a comunicação com os nós. Isso pode ser tratado fazendo com que os nós sejam ativados de forma síncrona e escutem uma mensagem da unidade central. Quanto mais tempo os nós têm permissão para hibernar entre as ativações, mais energia é economizada. No entanto, quanto mais tempo o nó hiberna, maiores serão as restrições no relógio do nó, pois o mesmo precisa ser ativado com precisão para não perder seu intervalo de ativação. Intervalos de proteção também podem ser adicionados à temporização de ativação, de forma que o nó desperte com margem suficiente para compensar a imprecisão do relógio do nó. Consequentemente, há uma compensação entre o custo do componente, já que relógios mais precisos são mais caros do que relógios menos precisos, e o consumo de energia, já que um relógio impreciso requer mais tempo gasto em um estado de ativação para permitir margem de tempo suficiente para compensar o relógio imprecisão.

[006] No documento EP2663128 é revelado um método no qual um dispositivo sem fio em uma unidade escrava que está sincronizada com uma unidade mestre desperta periodicamente para receber mensagens da unidade mestre. Um controlador da unidade escrava desperta o dispositivo sem fio ao ligar o mesmo. O dispositivo sem fio entra em um estado de espera de recepção no qual, mediante a detecção de um sinal sem fio, mede o valor RSSI do sinal sem fio detectado. Se o valor do sinal RSSI estiver acima de um limite predeterminado, o controlador escravo continua a recepção para adquirir a mensagem (etapa S4 na Figura 1), caso contrário, o controlador escravo desativa o dispositivo sem fio para encerrar o estado de espera de recepção.

[007] Um problema com o método do documento EP2663128 é que na recepção de outros sinais sem fio que não aqueles da unidade principal, por exemplo, em ambientes barulhentos, a presença de sinais sem fio indesejados pode levar os dispositivos sem fio escravos a acreditar que há uma transmissão de RF da unidade mestre e, portanto, o dispositivo sem fio escravo pode continuar a usar a energia da bateria, mesmo quando não há sinal a ser recebido.

[008] A partir do exposto acima, entende-se que há espaço para melhorias.

SUMÁRIO

[009] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um nó para um sistema de monitoramento de segurança que compreende uma unidade central, em que o nó compreende um módulo de comunicação de rádio e um controlador operativamente conectado ao módulo de comunicação de rádio,

[010] em que o módulo de comunicação de rádio tem uma pluralidade de elementos que são usados para receber e demodular sinais de rádio, em que um primeiro subconjunto da pluralidade de elementos é operável para receber um sinal de rádio e detectar um nível RSSI no sinal de rádio recebido e um segundo subconjunto da pluralidade de elementos é operável para demodular o sinal de rádio recebido, em que o módulo de comunicação de rádio é configurado para operar em um estado de recepção, no qual tanto o primeiro quanto o segundo subconjunto de elementos são energizados (isto é, alimentados ou ativos), e em um estado de monitoramento no qual o primeiro, mas não o segundo subconjunto de elementos são energizados (isto é, alimentados ou ativos), em que o consumo de energia do módulo de comunicação de rádio é maior no estado de recepção do que no estado de monitoramento; em que o nó é configurado para: operar o módulo de comunicação de rádio no estado de monitoramento para detectar um nível RSSI e comparar o nível RSSI a um limite RSSI, e se o nível RSSI estiver acima do limite RSSI, mudar o módulo de comunicação de rádio para o estado de recepção, e no estado de recepção, receber e demodular um pacote e, se o pacote for uma mensagem de ativação da unidade central com o nó como um destinatário pretendido, o nó é ainda configurado para transmitir, para a unidade central, uma confirmação de ativação; em que o módulo de comunicação de rádio tem um estado de hibernação no qual consome menos energia do que no estado de monitoramento e o nó é configurado periodicamente para fazer com que o módulo de comunicação de rádio entre no estado de monitoramento a partir do estado de hibernação.

[011] Esse arranjo é vantajoso devido ao fato de que pode reduzir significativamente o consumo de energia de longo prazo nos nós, de modo que a vida da bateria dos nós pode ser significativamente estendida. Isso, por sua vez, deve reduzir os custos do operador devido à necessidade menos frequente de trocas de bateria e também melhorar a segurança e a satisfação do cliente, pois os nós do sistema de segurança devem continuar funcionando por mais tempo.

[012] Tal nó pode ser configurado para alterar o módulo de comunicação de rádio do estado de monitoramento para o estado de suspensão no caso de o nível RSSI estar abaixo do limite RSSI.

[013] Tal arranjo pode permitir mais economia de energia do nó.

[014] Tal nó pode ser ainda configurado no estado de recepção para realizar a qualificação de preâmbulo no pacote recebido e se nenhum preâmbulo for qualificado, o nó é configurado para mudar para o estado de hibernação.

[015] Tal nó pode ser configurado adicionalmente para executar qualificação de palavra de sincronização no pacote recebido e se nenhuma palavra de sincronização for qualificada, o nó é configurado para mudar para o estado de hibernação.

[016] Tal nó pode ser configurado adicionalmente para executar a qualificação de verificação de redundância cíclica, CRC, no pacote recebido e se nenhuma CRC for qualificada, o nó de ativação é configurado para mudar para o estado de repouso.

[017] A escolha entre essas opções pode ser realizada com base no projeto do receptor e na facilidade de implantação, mas cada uma tem o potencial de reduzir os custos de construção e possibilitar a economia de energia.

[018] Em um nó de acordo com o primeiro aspecto, o limite RSSI é um nível em relação a um ruído de fundo. O limite RSSI pode ser um nível relativo a uma média móvel do ruído de fundo.

[019] Em um nó de acordo com o primeiro aspecto, o módulo de comunicação de rádio pode compreender uma unidade de rádio de ativação e um transceptor, em que o nó é configurado para: operar o módulo de comunicação de rádio no estado de monitoramento com o uso da unidade de ativação; e operar o módulo de comunicação de rádio no estado de recepção com o uso do transceptor.

[020] O uso de um módulo de rádio de ativação nos nós pode reduzir ainda mais o consumo de energia nos nós.

[021] Em qualquer um desses nós, o módulo de comunicação de rádio pode operar na faixa de frequência de 863 a 870 MHz ou na faixa de frequência de 915 MHz.

[022] Qualquer um desses nós pode incluir pelo menos um sensor.

[023] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção fornece uma unidade central para um sistema de monitoramento de segurança que inclui uma pluralidade de nós, em que a unidade central inclui um transceptor de radiofrequência para comunicação com a pluralidade de nós e um controlador para controlar o transceptor de radiofrequência, em que a unidade central é configurada para: transmitir mensagens de ativação periódicas para os nós do sistema, em que cada mensagem de ativação é endereçada a um ou mais dos nós do sistema; e em resposta ao recebimento de um nó uma confirmação de uma mensagem de ativação endereçada a esse nó, transmitir uma mensagem de informações para esse nó.

[024] O uso de um módulo de rádio de ativação nos nós pode reduzir ainda mais o consumo de energia nos nós.

[025] A unidade central de acordo com o segundo aspecto pode incluir um segundo transceptor de radiofrequência para comunicação com a pluralidade de nós. A redundância de canal consequente pode permitir que a unidade central seja mais responsiva aos sinais de alarme dos nós, devido ao fato de que a unidade central pode manter um canal de escuta aberto o tempo todo. O ou cada transceptor de radiofrequência em unidades centrais de acordo com modalidades da invenção pode operar dentro da banda de frequência de 863 a 870 MHz ou dentro da banda de frequência de 915 MHz.

[026] De acordo com um terceiro aspecto, a invenção fornece um sistema de monitoramento de segurança que compreende uma unidade central que inclui um transceptor de radiofrequência e um controlador para controlar o transceptor de radiofrequência e uma pluralidade de nós, em que cada um inclui um módulo de comunicação de rádio para comunicação com a unidade central e um controlador operativamente conectado ao módulo de comunicação de rádio; em que o módulo de comunicação de rádio de pelo menos um nó tem uma pluralidade de elementos que são usados para receber e demodular sinais de rádio recebidos da unidade central, em que um primeiro subconjunto da pluralidade de elementos é operável para receber um sinal de rádio e detectar um nível RSSI no sinal de rádio recebido e um segundo subconjunto da pluralidade de elementos é operável para demodular o sinal de rádio recebido, em que o módulo de comunicação de rádio é configurado para operar em um estado de recepção, no qual tanto o primeiro quanto o segundo subconjunto de elementos são energizados/alimentados/ativos, e em um estado de monitoramento no qual o primeiro, mas não o segundo subconjunto de elementos é energizado/alimentado/ativo, em que o consumo de energia do módulo de comunicação de rádio é maior no estado de recepção do que no estado de monitoramento; em que a unidade central é configurada para transmitir mensagens/sinais de ativação periódicos para pelo menos um nó; em que o pelo menos um nó é configurado para: operar o módulo de comunicação de rádio no estado de monitoramento para detectar um nível RSSI e comparar o nível RSSI a um limite RSSI, e se o nível RSSI estiver acima do limite RSSI, alterar o módulo de comunicação de rádio para o estado de recepção e, no estado de recepção, receber e demodular um pacote e, se o pacote for uma mensagem de ativação da unidade central com o nó como um destinatário pretendido, o nó é ainda configurado para transmitir, para a unidade central, uma confirmação de ativação; em que o módulo de comunicação de rádio tem um estado de hibernação no qual consome menos energia do que no estado de monitoramento e o nó é configurado periodicamente para fazer com que o módulo de comunicação de rádio entre no estado de monitoramento a partir do estado de hibernação; em que a unidade central é configurada, em resposta ao recebimento de uma confirmação de ativação, para transmitir uma mensagem de informação ao nó do qual a confirmação de ativação foi recebida.

[027] Como já observado, tal sistema pode permitir reduções valiosas no consumo de energia do nó, com a consequente redução de custos e aumento de segurança.

[028] Em tal sistema, o ou cada nó pode ser configurado para alterar o módulo de comunicação de rádio do estado de monitoramento para o estado de hibernação no caso de o nível RSSI estar abaixo do limite RSSI.

[029] De acordo com um quarto aspecto, a presente invenção fornece um método de operação de um nó em um sistema de monitoramento de segurança que compreende uma unidade central, em que o nó compreende um módulo de comunicação de rádio e um controlador operativamente conectado ao módulo de comunicação de rádio,

[030] em que o módulo de comunicação de rádio tem uma pluralidade de elementos que são usados para receber e demodular sinais de rádio, em que um primeiro subconjunto da pluralidade de elementos é operável para receber um sinal de rádio e detectar um nível RSSI no sinal de rádio recebido e um segundo subconjunto da pluralidade de elementos é operável para demodular o sinal de rádio recebido, em que o módulo de comunicação de rádio é configurado para operar em um estado de recepção, no qual tanto o primeiro quanto o segundo subconjunto de elementos são energizados/alimentados/ativos, e em um estado de monitoramento no qual o primeiro, mas não o segundo subconjunto de elementos são energizados/ alimentados/ativos, em que o consumo de energia do módulo de comunicação de rádio é maior no estado de recepção do que no estado de monitoramento; em que o módulo de comunicação de rádio tem um estado de hibernação no qual consome menos energia do que no estado de monitoramento e o nó é configurado periodicamente para fazer com que o módulo de comunicação de rádio entre no estado de monitoramento a partir do estado de hibernação; em que o método compreende: operar o módulo de comunicação de rádio no estado de monitoramento para detectar um nível RSSI e comparar o nível RSSI a um limite RSSI, e se o nível RSSI estiver acima do limite RSSI, alterar o módulo de comunicação de rádio para o estado de recepção, e no estado de recepção, receber e demodular um pacote e,

se o pacote for uma mensagem de ativação da unidade central com o nó como um destinatário pretendido, transmitir para a unidade central, uma confirmação de ativação.

[031] O método pode compreender adicionalmente alterar o módulo de comunicação de rádio do estado de monitoramento para o estado de suspensão no caso de o nível RSSI estar abaixo do limite RSSI.

[032] O método de acordo com o quarto aspecto pode compreender adicionalmente, no estado de recepção, a realização da qualificação de preâmbulo no pacote recebido e, se nenhum preâmbulo for qualificado, alterar o nó para o estado de hibernação.

[033] O método de acordo com o quarto aspecto pode compreender adicionalmente a realização de qualificação de palavra de sincronização no pacote recebido e, se nenhuma palavra de sincronização for qualificada, alterar o nó para o estado de hibernação.

[034] O método de acordo com o quarto aspecto pode compreender adicionalmente a realização de qualificação de verificação de redundância cíclica, CRC, no pacote recebido e se nenhuma CRC for qualificada, alterar o nó para o estado de hibernação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[035] As modalidades da invenção serão descritas, apenas a título de exemplo, por referência aos seguintes desenhos diagramáticos que ilustram exemplos não limitativos de como o conceito inventivo pode ser reduzido à prática, e nos quais: A Figura 1 é uma visão geral de um sistema de monitoramento de segurança de acordo com uma modalidade da invenção; A Figura 2 é um desenho esquemático que mostra em mais detalhes as características da porta de comunicação ou unidade central da Figura 1; A Figura 3 é um desenho esquemático que mostra os recursos de um nó do sistema de monitoramento de segurança de acordo com uma modalidade da invenção;

A Figura 4 mostra a estrutura de um pacote típico de um protocolo de comunicação que pode ser usado em modalidades da invenção; A Figura 5 mostra o fluxo de sinal em relação a uma sessão de comunicação com um nó de não ativar que pode ser usado em modalidades da invenção; A Figura 6 mostra o fluxo de sinal em relação a um nó de ativação que pode ser usado em modalidades da invenção; A Figura 7 ilustra o comportamento de um nó de ativação em relação a um intervalo de ativação de acordo com uma modalidade da invenção; A Figura 8 ilustra o comportamento de um nó de ativação no estado de recepção de acordo com uma modalidade da invenção; A Figura 9 ilustra o comportamento de um nó de ativação durante a análise de pacote de acordo com uma modalidade da invenção; e A Figura 10 mostra um diagrama de blocos de um transceptor de RF da técnica anterior.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

[036] Doravante no presente documento, certas modalidades da invenção serão descritas mais completamente com referência aos desenhos anexos. A invenção pode, no entanto, ser realizada em muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às modalidades aqui estabelecidas; em vez disso, essas modalidades são fornecidas a título de exemplo de modo que esta revelação seja minuciosa e completa e transmita totalmente o escopo da invenção, tal como é definido nas reivindicações anexas, para aqueles versados na técnica.

DESCRIÇÃO ESPECÍFICA

[037] A Figura 1 é uma visão geral de um sistema de monitoramento de segurança de acordo com um primeiro aspecto da invenção. A Figura mostra uma instalação doméstica estilizada 100 de um sistema de monitoramento de acordo com uma modalidade da invenção, e uma central de monitoramento (Estação de Monitoramento Central) 200 que suporta a instalação doméstica. A instalação 100 inclui uma porta de comunicação ou unidade central, 110, que é conectada à central de monitoramento 200 por meio de uma conexão de dados 150. A conexão de dados 150 pode ser fornecida através de uma linha telefônica, uma conexão de internet banda larga, Ethernet, uma conexão de dados dedicada ou sem fio, por exemplo, com o uso de uma rede LTE ou GSM e, em geral, várias dessas opções existirão para qualquer instalação, então que há segurança de conexão entre a porta de comunicação 110 e a central de monitoramento 200. Para segurança adicional, a unidade central 110 ou um sensor em comunicação com a unidade central 110 e a central de monitoramento podem ser fornecidos com meios para suportar uma conexão de rádio ISM, por exemplo, na banda de frequência europeia de 863 a 870 MHz, de preferência configurada para resistir ao bloqueio.

[038] A instalação doméstica 100 envolve um arranjo típico onde as portas externas 120 e janelas 124 são equipadas com sensores 114, por exemplo sensores de contato magnético, para detectar a abertura da porta ou janela. Cada uma das salas do edifício com a instalação é fornecida com um detector combinado de incêndio/fumaça 116. Além disso, várias salas têm detectores de movimento 118, como detectores piroelétricos infravermelhos (PIR), para detectar movimento dentro de uma zona observada dentro da sala. A porta 120 da frente do prédio leva a um hall que também tem portas internas para vários cômodos da casa. O corredor é monitorado por uma câmera de vídeo 125 que tem um detector de movimento associado. Da mesma forma, a cozinha que é acessada pela porta dos fundos 121 é monitorada por uma câmera de vídeo 126 que inclui um detector de movimento. Cada um dos sensores, detectores e câmeras de vídeo, que podem ser referidos genericamente como nós ao longo deste relatório descritivo, inclui uma interface sem fio por meio da qual pode se comunicar com a unidade central 110. A unidade central 110 inclui uma primeira antena 130 e, opcionalmente, uma segunda antena 132 para comunicação com os sensores, detectores e câmeras de vídeo. Além disso, a unidade central 110 pode incluir pelo menos uma antena adicional 134 para comunicação sem fio com a central de monitoramento. Cada uma dessas antenas pode ser conectada a um transceptor correspondente, não mostrado. Além disso, a unidade central 110 pode incluir um arranjo de antena dedicada para Wi-Fi, por exemplo, para se conectar a um ponto de acesso Wi-Fi doméstico 180. O ponto de acesso Wi-Fi também pode fornecer um dos meios de acesso à central de monitoramento 200. Opcionalmente, a unidade central 110 pode funcionar como um ponto de acesso Wi-Fi, com uma conexão (por exemplo, uma conexão com fio) a um provedor de serviços de Internet, para fornecer cobertura Wi-Fi dentro do edifício no lugar do ponto de acesso Wi-Fi

180.

[039] Na presente revelação, a expressão Wi-Fi se refere a elementos, sistemas, dispositivos ou métodos compatíveis com qualquer variante do padrão 802.11. Por outro lado, sistemas, dispositivos e elementos referidos como ISM não devem ser considerados como adotando o Wi-Fi.

[040] Algumas instalações podem incluir mais de uma unidade central (UC), por exemplo duas unidades centrais, para fornecer uma cópia de segurança à prova de falhas. Em geral, em tais instalações de UCs múltiplas, as duas UCs trabalham juntas em paralelo. No entanto, em algumas instalações, as duas UCs podem trabalhar em paralelo em comunicação com alguns dos nós da instalação doméstica e individualmente em comunicação com outros nós da instalação doméstica. O último pode ser o caso quando UC é usada como um extensor de alcance em instalações domésticas que abrangem instalações maiores. Embora as duas UCs funcionem em paralelo, qualquer nó só está conectado a uma das UCs por vez, e essa UC é responsável por toda a comunicação com o nó, mas a outra UC pode ouvir e compreender toda a comunicação entre as outras duas - se não for um cenário de extensão de alcance.

[041] Em uma instalação doméstica 100, a Unidade Central 110 normalmente tem conhecimento de todos os nós compreendidos na instalação 100. Cada nó pode ter um identificador de nó exclusivo ou número de série que é usado para identificar o nó. Cada nó pode ter diferentes funcionalidades associadas ao mesmo, como, por exemplo, recursos de vídeo, detecção de movimento, imagens estáticas, gravação de áudio, velocidades de comunicação, etc. Alguns ou todos os recursos podem ser comunicados do nó para a Unidade Central durante um procedimento de login durante a configuração da instalação 100. Alternativa e/ou adicionalmente, algumas ou todas as capacidades podem ser comunicadas à Unidade Central a partir do nó, mediante solicitação da Unidade Central 110. Alternativa e/ou adicionalmente, algumas ou todas as capacidades podem ser recuperadas, pela Unidade Central 110, do CMS 200.

[042] A Figura 2 é um desenho esquemático que mostra em mais detalhes as características da porta de comunicação ou unidade central 100 da Figura 1. A porta de comunicação 110 inclui um primeiro transceptor 230 acoplado à primeira antena 130 e, opcionalmente, um segundo transceptor 232 acoplado a uma segunda antena

132. Os transceptores 230 e 232 podem transmitir e receber, mas um transceptor não pode transmitir e receber simultaneamente. Os transceptores 230, 232 operam cada um em meio duplex, normalmente com o uso da mesma frequência para transmissão e recepção. Tipicamente, os dois transceptores operam em frequências diferentes, mas se transmitem simultaneamente, os mesmos podem operar na mesma frequência para fornecer uma medida de diversidade e, da mesma forma, para recepção simultânea. Os transceptores 230 e 232 são acoplados a um controlador 250 por um barramento. O controlador 250 também está conectado a uma interface de rede 260 por meio da qual o controlador 250 pode ser dotado de uma conexão com fio à Internet e, portanto, à central monitoramento 200. O controlador 250 também é acoplado a uma memória 270 que pode armazenar dados recebidos dos vários nós da instalação - por exemplo, dados de eventos, sons, imagens e dados de vídeo. A porta de comunicação 110 inclui uma fonte de alimentação 262 que é acoplada a uma fonte de alimentação doméstica, da qual a porta de comunicação 110 geralmente deriva energia, e um pacote de bateria de cópia de segurança 264 que fornece energia para a porta de comunicação em caso de falha da fonte de alimentação principal. Opcionalmente, como mostrado, a unidade central 110 inclui um transceptor Wi-Fi 240 e um arranjo de antena associado 242, que pode ser usado para comunicação com qualquer um dos nós que é habilitado para Wi-Fi. O nó habilitado para Wi-Fi pode ser um controle remoto (de preferência com baterias que podem ser trocadas pelo usuário, como um controle remoto de TV) ou painel de controle (que pode ser conectado à rede elétrica, com bateria reserva, para que não seja dependente com bateria) que pode, por exemplo, estar localizado próximo à entrada principal do edifício para permitir que o ocupante arme ou desarme o sistema próximo à entrada principal. Em geral, no entanto, com sistemas de acordo com a invenção, queremos evitar o uso de transceptores de Wi-Fi (802.11) em nós, porque Wi-Fi consome bastante energia, por muitas razões, e para nós que dependem de bateria isso provavelmente reduza muito a vida útil da bateria. Da mesma forma, uma interface que permite a comunicação bidirecional através de uma Rede Móvel Terrestre Pública (PLMN), como GSM ou LTE, pode ser opcionalmente fornecida e uma é mostrada na Figura como interface 244 e arranjo de antena 246. Opcionalmente, uma terceira antena 134 e transceptor ISM 234 associado podem ser fornecidos para comunicação com o centro de monitoramento 200 através, por exemplo, da banda de frequência europeia de 863 a 870 MHz.

[043] O primeiro e o segundo transceptores podem ser dispositivos ISM sintonizáveis, operando, por exemplo, na banda de frequência europeia de 863 a 870 MHz ou na banda de 915 MHz (que pode abranger 902 a 928 MHz ou 915 a 928 MHz, dependendo do país). Em particular, ambos os dispositivos podem ser sintonizados, ou seja, podem ser sintonizados, para as frequências dentro das sub-bandas regulatoriamente acordadas dentro dessa banda de frequência definida.

[044] A fim de ajudar na compreensão de algumas modalidades, as seções a seguir descreverão brevemente algumas informações básicas sobre comunicação sem fio. Nas comunicações sem fio, existem vários parâmetros que determinam a possibilidade de transmissão e recepção bem-sucedidas de um pacote. A possibilidade de um pacote não ser recebido e/ou decodificado com sucesso é conhecida como Taxa de erro de Pacote (PER) e a medida correspondente no nível de bit é Taxa de Erro de Bit (BER). A PER e a BER são distribuições estocásticas e um nível especificado, por exemplo, 2,4% BER para GSM, é definido como o limite de sensibilidade. O limite de sensibilidade pode ser diferente dependendo do protocolo e padrão. No caso de comunicações ISM na banda sub-GHz, a sensibilidade máxima permitida é especificada em ETSI EN300 220-1 v3.1.1. de acordo com a Eq. 1: 10 ∗ 𝑙𝑜𝑔(𝑅𝐵𝑊) – 117 𝑑𝐵𝑚 Eq. 1

[045] Na Eq. 1, RBW é a largura de banda do receptor. A sensibilidade máxima permitida aumentará com o aumento da largura de banda do receptor e a razão para isso é que a potência de ruído térmico N introduzida pelo receptor aumenta à medida que a largura de banda do receptor aumenta, Eq. 2: 𝑁 = 𝑘 ∙ 𝑇 ∙ 𝑅𝐵𝑊 Eq. 2

[046] em que k e uma constante de Boltzmann em Joules por Kelvin (aprox. 1,381×10−23 J/K) e T é a temperatura em Kelvin. Um sinal S recebido, com a maioria das técnicas de modulação, deve estar acima do ruído térmico e uma relação sinal/ruído, SNR, é definida de acordo com a Eq. 3:

𝑆 𝑆𝑁𝑅 = 𝑁 Eq. 3

[047] Na comunicação digital, o sinal recebido S é composto por uma série de símbolos em que cada símbolo corresponde a 1 ou mais bits dependendo da ordem de modulação M da modulação escolhida. O número de bits por símbolo n está relacionado à ordem de modulação de acordo com a Eq. 4: =2n Eq. 4

[048] O receptor irá decodificar um sinal recebido S em bits e, como mencionado anteriormente, a sensibilidade é geralmente definida como BER. Uma medida melhor da qualidade do sinal recebido pode ser uma energia recebida por símbolo E s ou energia por bit Eb versus ruído, em vez do SNR mais genérico. A partir da Eq. 4, sabe- se a relação e é possível formular a Eq. 5: 𝐸𝑏 𝐸𝑠 = 𝑛∙𝑁 Eq. 5

𝑁

[049] Uma lição importante da Eq. 5 é que a energia por bit E b diminui com o número de bits por símbolo. Além disso, a energia recebida por bit E b dependerá da taxa de bits. Se a potência de saída for mantida constante e a taxa de bits for dobrada, o tempo de transmissão será reduzido à metade e, consequentemente, a energia por bit Eb também. A partir da técnica, a relação entre BER como uma função de E b/N é conhecida e pode ser modelada com precisão, consulte, por exemplo, “Analyze BER Performance of Wireless FSK System”, Hamood Shehab Hamid et al., Microwaves & RF; Nov2009, Vol. 48 Edição 11, página 80.

[050] A Figura 3 é um desenho esquemático que mostra os recursos de um nó do sistema de monitoramento de segurança de acordo com uma modalidade da invenção. Nesse caso, o nó é uma câmera de vídeo como a câmera de vídeo 126 que está montada na cozinha, como mostrado na Figura 1. O nó inclui um transceptor de nó de radiofrequência 340 acoplado a uma antena 330. Um controlador 350 é acoplado ao transceptor e também ao sensor de imagem 310 da câmera de vídeo. O controlador também é acoplado a um sensor de movimento integral 320 e a uma memória 370. Uma bateria 380 fornece energia para o nó, em particular alimentando o controlador, sensor de imagem e detector de movimento. A câmera de vídeo inclui um arranjo de lente 315 para formar uma imagem no sensor de imagem 310. Opcionalmente, o nó inclui uma fonte de luz infravermelha 325 adequada para iluminar imagens detectáveis pelo sensor de imagem. O transceptor de nó 340 é ajustável. Em particular, o transceptor de nó 340 pode ser sintonizado em frequências para coincidir com aquelas transmitidas por ou recebíveis pelo primeiro e segundo transceptores da porta de comunicação 110.

[051] Os sistemas de monitoramento de segurança 100 de acordo com as modalidades da invenção podem ser construídos em uma topologia em estrela, com a Unidade Central 110 em comunicação sem fio com todos os nós. A comunicação está de acordo com um protocolo de comunicação. Na Figura 4, é mostrada a estrutura de um pacote típico 400 de um protocolo de comunicação adequado. O pacote 400 pode compreender um preâmbulo 410, uma palavra de sincronização 420, uma carga útil 430 e uma verificação de redundância cíclica 440. A carga útil 430 é preferencialmente criptografada com uma chave de criptografia que é conhecida pelo destinatário do pacote.

[052] Geralmente, há duas categorias de nós e podem ser denominados nós de ativação e nós de não ativação. Os nós de não ativação são nós com os quais a comunicação pode ser iniciada apenas pelo próprio nó e não pela Unidade Central. Exemplos de nós de não ativação são, por exemplo, interruptores como contatos controlados magneticamente usados em portas e janelas. Caso a Unidade Central 110 precise se comunicar com um nó de não ativação, a Unidade Central 110 deve esperar até receber uma mensagem do nó de não ativação e confirmar essa mensagem com uma mensagem dizendo que a Unidade Central 110 tem mensagem adicional (ou mensagens) para enviar para o nó de não ativação. Esse projeto do protocolo de comunicação permite que nós de não ativação fiquem em estado de suspensão ou hibernação por longos períodos de tempo. Consequentemente, os mesmos só precisam ativar, por exemplo, eventos externos que são comunicados à Unidade Central 110 ou a expiração de um ativador interno que requer uma comunicação periódica com a Unidade Central 110. O ativador interno pode ser configurável e geralmente varia de 5 a 60 minutos. O protocolo de comunicação permite uma vida útil estendida da bateria (por exemplo, pelo menos 5 anos a partir de uma única célula de bateria pequena) de nós de não ativação.

[053] Por outro lado, os nós de ativação são nós que podem ser acordados de um estado de monitoramento (em que seu consumo de energia é menor do que em um estado totalmente ativado) para um estado totalmente ativado pela Unidade Central 110, de modo que a Unidade Central 110 possa iniciar a comunicação com nós de ativação, embora isso exija que o nó de ativação entre em um estado parcialmente ativado - o estado de monitoramento - a fim de ter a capacidade de detectar a presença de uma mensagem da unidade central. Exemplos de nós de ativação, isto é, nós que podem ser acionados a partir da Unidade Central 110 incluem, por exemplo, câmera-PIRs, nós com funcionalidade de vídeo, nós com funcionalidade de áudio, etc. Os nós de ativação devem ativar (ou seja, sair do estado de hibernação e entrar em um estado de monitoramento (baixo consumo de energia)) periodicamente para determinar se a Unidade Central 110 precisa se comunicar com os mesmos. Como uma Unidade Central geralmente só precisa se comunicar com um nó de ativação, com pouca frequência, a vida útil da bateria dos nós de ativação depende em grande parte da frequência com que eles precisam ouvir as comunicações da Unidade Central (110) e por quanto tempo os nós de ativação precisam fique acordado antes que eles possam determinar que não há comunicação para eles.

[054] Com a referência à Figura 5, o fluxo de sinal em relação a uma sessão de comunicação com um nó de não ativação (uma sessão de comunicação não ativadora) será explicado em mais detalhes. A comunicação é iniciada pela transmissão do nó de não ativação de uma mensagem de disparo 510 que é recebida na Unidade Central, em que a mensagem de disparo é devido a um disparador externo ou interno que atua no nó de não ativação. O disparador externo pode ser qualquer disparador ao qual o nó de não ativação está configurado para reagir, por exemplo, uma detecção de violação ou, no caso de um contato magnético, o disparo de um sensor de movimento ou interruptor de palheta. Os disparadores internos podem ser, por exemplo, temporizador de ativação ou nível de bateria caindo abaixo de um limite (configurável). Em qualquer dos casos, o nó de não ativação transmite a mensagem de disparo 510 para a Unidade Central 110, e a Unidade Central 110 recebe, decifra e analisa a mensagem.

[055] No fluxo de sinal da Figura 5, a Unidade Central 110 tem informações, dados ou instruções para compartilhar com o nó de Pires não ativação e responde por meio do envio de uma confirmação incluindo uma solicitação LAT, Listen After Talk,

520. A confirmação com uma solicitação LAT 520 é recebida pelo nó de não ativação, e o nó de não ativação, após descriptografar e analisar a mensagem, permanece em um estado de recepção esperando por uma mensagem (ou mensagens) adicional da Unidade Central 110. O nó de não ativação pode opcionalmente enviar uma confirmação (não mostrada) à Unidade Central confirmando a solicitação LAT. A Unidade Central 110 passa a transmitir uma mensagem de informações 530 que compreende as informações, dados ou instruções que se deseja compartilhar com o nó de não ativação. O nó de não ativação recebe a mensagem de informações 530 e,

após a descriptografia e análise da mensagem, pode enviar uma confirmação (não mostrada) para a Unidade Central 110 confirmando a recepção da mensagem de informações 530. Após isso, o nó de não ativação reverte para um modo de baixa energia, por exemplo, um modo de suspensão ou hibernação para economizar energia. O nó de não ativação permanecerá nesse estado até que ocorra o próximo disparo, ponto em que o nó de não ativação enviará uma mensagem de disparo 310, a segunda mensagem de disparo 510 na Figura 5, para a Unidade Central 110. No exemplo da Figura 5, a Unidade Central 110 não tem informações, dados ou instruções para compartilhar com o nó de não ativação e, após a descriptografia e análise da segunda mensagem de disparo, transmite uma confirmação de informações 540 para o nó de não ativação reconhecer a recepção da mensagem de disparo 510. Na recepção da confirmação de informações 540, o nó de ativação volta ao seu modo de baixa potência.

[056] Na Figura 6, é mostrado o fluxo de sinalização em relação a um nó de ativação. O nó de ativação despertará de um estado de hibernação para um estado de monitoramento nos intervalos de ativação 610 e monitorará 710 um canal de rádio para obter informações em intervalos periódicos. O tempo entre dois intervalos de ativação 610 consecutivos é definido como o intervalo de ativação. O monitoramento 710 é realizado por meio da determinação se há um sinal presente em uma largura de banda de rádio monitorada. O sinal recebido é representado por um Indicador de Força de Sinal de Receptor, RSSI. A largura de banda de rádio monitorada pode ser um canal de rádio predeterminado, mas configurável. O monitoramento 710 será explicado em mais detalhes nas próximas seções.

[057] Se nenhum sinal for detectado, o nó de ativação é configurado para reverter para um modo de baixa energia, por exemplo, um modo de suspensão ou hibernação para economizar energia. O mesmo permanecerá nesse modo até que seja hora de despertar novamente e monitorar 710 o canal em busca de um sinal, ou seja, o mesmo irá hibernar substancialmente por toda a duração do intervalo de ativação além do tempo gasto monitorando o canal de rádio. A Unidade Central 110 e os nós de ativação estão sincronizados. Se a Unidade Central tiver informações para enviar, a mesma enviará uma mensagem de ativação 620 durante um intervalo de ativação

610. O nó de ativação estará monitorando 710 o canal desde que a mensagem de ativação 620 seja enviada durante um intervalo de ativação 610 e, consequentemente, detectará um sinal no canal. O nó de ativação receberá 720 a mensagem de ativação 620, descriptografar e analisar a mensagem de ativação 620, como será explicado em mais detalhes nas seções posteriores, e enviará uma confirmação de ativação 630. A Unidade Central 110 recebe a confirmação de ativação 630 e passa a enviar uma mensagem de informações 640 para o nó de ativação. O nó de ativação recebe, decodifica e analisa a mensagem de informações 640, e a sessão de sinalização é concluída pelo nó de ativação enviando uma confirmação de informações 650 para a Unidade Central 110.

[058] Com referência à Figura 7, o comportamento de um nó de ativação em relação a um intervalo de ativação 610 será agora explicado. O nó de ativação está em um estado de monitoramento 710 no início do intervalo de ativação 610 (conforme será explicado mais adiante com referência à Figura 10). Geralmente, os nós de ativação usarão transceptores em vez de transmissores e receptores separados devido ao fato de que os transceptores podem ser menores e mais baratos do que um par de transmissor-receptor correspondente. O nó de ativação pode opcionalmente (como mostrado na Figura 7) entrar no estado de monitoramento antes do intervalo de ativação 610, em vez de no início do intervalo de ativação, a fim de compensar, por exemplo, imprecisão do relógio e/ou desvio de uma referência de tempo do nó de ativação. Além disso, é necessário que o receptor do nó de ativação tenha atingido um estado estável, depois de ser ligado ao estado de monitoramento a partir do estado de hibernação, para o início do intervalo de ativação 610 e isso pode exigir que o receptor seja ligado um pouco antes do início do intervalo de ativação 610. Se um pacote relevante 400 está ocupando o canal, o preâmbulo 410 do pacote começará no início do intervalo de ativação 610. O nó de ativação irá, quando estiver no estado de monitoramento 710, detectar o preâmbulo como um nível RSSI acima de um limite

RSSI configurável predeterminado. Se não houver sinal acima do limite RSSI, o nó de ativação voltará ao estado de suspensão ou hibernação com o receptor totalmente desligado (e sem que o receptor tenha sido totalmente ligado) até o próximo intervalo de ativação 610. Se um sinal for detectado durante o monitoramento 710 do canal, o nó de ativação mudará para um estado de recepção 720, detectará o preâmbulo 410 e a seguinte palavra de sincronização 420, e continuará a receber o pacote completo

400.

[059] O estado de recepção 720 será descrito adicionalmente com referência à Figura 8. Quando no estado de recepção 720, o nó de ativação pode opcionalmente ser configurado para realizar a qualificação do preâmbulo 820, e se nenhum preâmbulo 410 for detectado, sair diretamente do estado de recepção 720 e voltar para o estado de suspensão ou hibernação 810. Além disso, e ainda opcionalmente, o nó de ativação pode ser configurado para realizar a qualificação de palavra de sincronização 830 e, se nenhuma palavra de sincronização 420 for detectada, sair diretamente do estado de recepção 720 e voltar para o estado de suspensão ou hibernação 810. Além disso, e também opcionalmente, a nó de ativação pode ser configurado para realizar a qualificação CRC 840 no pacote recebido 400 e se a CRC 440 não estiver correta, sair diretamente do estado de recebimento 720 e voltar para o estado de suspensão ou hibernação 610. Observar que todas as etapas em relação ao estado de recepção 720 descrito na Figura 8 são mutuamente opcionais e podem ser combinadas de qualquer maneira previsível. Depois disso, o nó de ativação irá, se não voltar ao estado de suspensão ou hibernação 810, passar para a análise de pacote 850.

[060] A análise de pacote 850 envolve a descriptografia 910 da carga útil 430 do pacote 400, se a descriptografia 910 falhar, ou seja, a carga útil não está em conformidade com um formato acordado etc. o nó de ativação sairá diretamente do estado de análise de pacote 850 e voltará para o estado de suspensão ou hibernação

810. Se a descriptografia 910 for bem-sucedida, o nó de ativação executará a análise do destinatário 920. A análise de destinatário 920 compreende a análise de identificadores de endereço da carga útil 430 do pacote 400 para ver se o nó de ativação é um dos destinatários pretendidos para a mensagem de ativação 620. Se o nó de ativação não for um dos destinatários pretendidos, o nó de ativação sairá diretamente do estado de análise de pacote 850 e voltará para o estado de suspensão ou hibernação 810. Se o nó de ativação for um dos destinatários pretendidos, o mesmo enviará uma confirmação de ativação 630 confirmando a recepção da mensagem de ativação 620. O mesmo pode, opcionalmente, dependendo da configuração do protocolo de comunicação e/ou da Unidade Central, entrar no estado de suspensão ou hibernação por um período de tempo predeterminado antes de despertar novamente para receber a mensagem de informações 640 da Unidade Central. O estado opcional de suspensão ou hibernação 810 entre a transmissão da confirmação de ativação 630 e a recepção da mensagem de informações 640 pode depender do número de destinatários pretendidos da mensagem de ativação 620. Se houver apenas um destinatário pretendido, a mensagem de informações 640 pode ser enviada pela Unidade Central 110 logo após a recepção da confirmação de ativação 630 do nó de ativação. No entanto, se houver uma pluralidade de destinatários pretendidos da mensagem de ativação 620, pode haver um tempo predeterminado configurável antes que a mensagem de informações 640 seja enviada. Essa hora é de preferência uma hora baseada em um múltiplo inteiro do período de ativação, por exemplo, a mensagem de informações será enviada em um intervalo de ativação posterior ao intervalo de ativação em que a mensagem de ativação foi recebida.

[061] A Figura 10 é um diagrama de blocos simplificado de uma modalidade de um transceptor de RF 800 da técnica anterior. O transceptor 1000 compreende um caminho de transmissão de um bloco modulador (1010), através de um bloco sintetizador de frequência (1020), um bloco misturador (não mostrado) e um bloco PA (amplificador de potência) (1030) para uma antena (1040). O transceptor 800 também compreende um caminho de recepção da antena (1040) por meio de um bloco LNA (amplificador de baixo ruído) (1050), o bloco do misturador, um bloco amplificador IF (1060), um bloco ADC (conversor analógico para digital) (1070), um bloco de filtro CH

(Canal) (1080) e um bloco demodulador (1090). O transceptor 800 pode compreender muito mais funcionalidades, por exemplo, uma unidade de processamento, uma unidade de gerenciamento de energia, uma memória, filtragem adicional, etc. As diferentes partes do transceptor 1000 são controladas externamente através de uma interface adequada ou de um controlador interno ou unidade de processamento.

[062] Observar que o transceptor 1000, conforme descrito com referência à Figura 10, é da técnica anterior e mostra uma modalidade de um transceptor típico. O transceptor 1000 está incluído na descrição simplesmente para esclarecer que os métodos, etapas e sistemas descritos nesta revelação podem ser implantados sem adicionar hardware adicional. O versado na técnica entende que existem muitas topologias diferentes para transceptores e implantações específicas do fornecedor que permitirão uma ligeira modificação das etapas e estados descritos acima.

[063] O transceptor 1000 na Figura 10 será usado para explicar melhor como os diferentes estados por exemplo, nas Figuras 7 e 8 podem estar relacionados ao hardware real. O estado de monitoramento 710 é o estado ativo de energia mais baixa (diferente do estado de suspensão ou hibernação), em que o transceptor será configurado para consumir a menor quantidade de energia. Isso pode ser alcançado tendo apenas a funcionalidade mínima habilitada e ligada no transceptor 1000. A fim de detectar um sinal de RF pode ser suficiente usar apenas o bloco LNA e detectar uma intensidade de sinal recebido, por exemplo, após o bloco LNA ou em função do consumo de corrente do bloco LNA. O monitoramento dessa forma fornecerá uma indicação se há potência de RF em qualquer lugar dentro da largura de banda operacional do bloco LNA. Essa é uma abordagem alternativa para usar a detecção RSSI. O consumo de energia um pouco maior pode ser negociado para obter uma estimativa de energia de RF dentro do canal selecionado. Isso pode ser realizado por meio da detecção de potência na saída do filtro de canal antes do bloco demodulador, por exemplo, da detecção da potência de um sinal sem realmente demodular o sinal.

[064] O estado de recepção 720 envolve uma demodulação direta do sinal recebido, em que todos os blocos relevantes no caminho de recepção estão ativos.

As etapas e estados descritos com referência às Figuras 8 e 9 podem ser executados ou controlados, por exemplo, por configurações no bloco demodulador ou realizados por uma unidade de processamento externa ou interna ou controlador em comunicação com o transceptor 1000.

[065] Deve-se notar que a sinalização descrita em relação a um nó de não ativação pode muito bem ser realizada por um nó de ativação, mas a sinalização descrita em relação a um nó de ativação não pode ser realizada por um nó de não ativação.

[066] O limite RSSI é, em uma modalidade, um valor absoluto.

[067] O limite RSSI é, em outra modalidade, um valor relativo relacionado a, por exemplo, um ruído de fundo do canal ou uma média móvel do ruído de fundo do canal. A média móvel pode ser adquirida ao longo de um período de tempo configurável e, consequentemente, mudará se o ruído de fundo mudar. Em ambos os casos, o valor relativo terá o limite RSSI definido como uma relação entre sinal-ruído.

[068] Em uma modalidade do nó de ativação, o nó de ativação desperta e ouve um sinal durante um intervalo de ativação e, se houver um sinal, começa o recebimento no segundo intervalo de ativação. Essa abordagem pode ser usada se a avaliação RSSI demorar muito ou for realizada por circuitos auxiliares de baixa potência (por exemplo, um receptor de rádio de ativação que consome consideravelmente menos energia do que o transceptor e que desperta o transceptor caso o RSSI tenha sido avaliado como acima do limite) sem ligar (energizar ou ativar) o transceptor e a inicialização do transceptor (seguindo um resultado RSSI positivo) demora muito. Muito longo no sentido de que não é possível realizar a avaliação RSSI e detectar o preâmbulo (no qual o receptor se trava para obter a frequência e a sincronização de bits) com o receptor no intervalo de tempo de um pacote (mensagem de ativação).

[069] As modalidades da invenção que foram descritas até agora envolveram a ativação síncrona de apenas parte do transceptor para realizar a detecção de RSSI e a comparação de limite, e no caso de o nível de RSSI detectado estar acima do limite,

ligando (energizando, ativando) as outras partes do transceptor necessárias para demodular o sinal recebido em que todos os blocos relevantes no caminho de recepção estão ativos. Porém arranjos alternativos são possíveis, como usar um módulo de rádio de ativação de baixa potência separado para determinar o nível RSSI, em que o transceptor principal é despertado para o estado de recepção no caso de o RSSI estar acima do limite: em tal arranjo, o próprio receptor de ativação de baixa potência seria despertado de forma síncrona. Dependendo do projeto do receptor de despertar de baixa potência, um alcance satisfatório e um consumo de energia satisfatoriamente baixo devem ser alcançados - embora ao custo de componentes adicionais nos nós de ativação.

[070] Em uma modalidade de nó de ativação, o nó de ativação escuta apenas a cada enésimo intervalo de ativação 610. Em que n é um número inteiro positivo configurável igual ou maior que 1.

[071] Em uma modalidade, no caso de mais de um nó ser acordado, os nós que foram acordados usam um protocolo ouvir antes de falar (LBT) antes de enviar confirmações de ativação para evitar a colisão entre as confirmações de ativação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Nó para um sistema de monitoramento de segurança que compreende uma unidade central, caracterizado por o nó compreender um módulo de comunicação por rádio e um controlador operativamente conectado no módulo de comunicação por rádio, o módulo de comunicação por rádio tendo uma pluralidade de elementos que são usados na recepção e demodulação de sinais de rádio, um primeiro subconjunto da pluralidade de elementos sendo operável para receber um sinal de rádio e detectar um nível de RSSI no sinal de rádio recebido, e um segundo subconjunto da pluralidade de elementos sendo operável para demodular o sinal de rádio recebido, o módulo de comunicação por rádio sendo configurado para operar em um estado de recepção, em que tanto o primeiro quanto o segundo subconjuntos de elementos são energizados, e em um estado de monitoramento no qual o primeiro, mas não o segundo subconjunto de elementos é energizado, o consumo de energia do módulo de comunicação por rádio sendo maior no estado de recepção do que no estado de monitoramento; o nó sendo configurado para: operar o módulo de comunicação por rádio no estado de monitoramento para detectar um nível de RSSI e comparar o nível de RSSI com um limite de RSSI e, se o nível de RSSI estiver acima do limite de RSSI, mudar o módulo de comunicação por rádio para o estado de recepção, e no estado de recepção, receber e demodular um pacote e, se o pacote for uma mensagem de despertar proveniente da unidade central com o nó como um destinatário pretendido, o nó é adicionalmente configurado para transmitir, para a unidade central, um reconhecimento de despertar; em que o módulo de comunicação por rádio tem um estado adormecido no qual o mesmo consome menos energia do que no estado de monitoramento, e o nó é periodicamente configurado para fazer com que o módulo de comunicação por rádio entre no estado de monitoramento do estado adormecido;

em que o nó é configurado para mudar o módulo de comunicação por rádio do estado de monitoramento para o estado adormecido no evento em que o nível de RSSI estiver abaixo do limite de RSSI.

2. Nó, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o nó ser adicionalmente configurado no estado de recepção para realizar a qualificação de preâmbulo no pacote recebido e, se nenhum preâmbulo for qualificado, o nó é configurado para mudar para o estado adormecido.

3. Nó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o nó ser adicionalmente configurado para realizar a qualificação de palavra de sincronismo no pacote recebido e, se nenhuma palavra de sincronismo for qualificada, o nó é configurado para mudar para o estado adormecido.

4. Nó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o nó ser adicionalmente configurado para realizar a qualificação da Verificação de Redundância Cíclica, CRC, no pacote recebido e, se nenhuma CRC for qualificada, o nó é configurado para mudar para o estado adormecido.

5. Nó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o limite de RSSI ser um nível em relação a um ruído de fundo.

6. Nó, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o limite de RSSI ser um nível em relação a uma média móvel do ruído de fundo.

7. Nó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o módulo de comunicação por rádio compreender uma unidade de rádio de despertar e um transceptor, o nó sendo configurado para: operar o módulo de comunicação por rádio no estado de monitoramento usando a unidade de despertar; e operar o módulo de comunicação por rádio no estado de recepção usando o transceptor.

8. Nó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o módulo de comunicação por rádio operar na banda de frequência de 863 a 870 MHz.

9. Nó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos um sensor.

10. Sistema de monitoramento de segurança, caracterizado por compreender uma unidade central que inclui um transceptor de radiofrequência, e um controlador para controlar o transceptor de radiofrequência, e uma pluralidade de nós, como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores; a unidade central sendo configurada para: transmitir mensagens/sinais de despertar periódicos para o pelo menos um nó; e em resposta à recepção de um reconhecimento de despertar, transmitir uma mensagem de informação para o nó a partir do qual o reconhecimento de despertar foi recebido.

11. Método de operação de um nó em um sistema de monitoramento de segurança que compreende uma unidade central, caracterizado por o nó compreender um módulo de comunicação por rádio e um controlador operativamente conectado no módulo de comunicação por rádio, o módulo de comunicação por rádio tendo uma pluralidade de elementos que são usados na recepção e demodulação dos sinais de rádio, um primeiro subconjunto da pluralidade de elementos sendo operável para receber um sinal de rádio e detectar um nível de RSSI no sinal de rádio recebido, e um segundo subconjunto da pluralidade de elementos sendo operável para demodular o sinal de rádio recebido, o módulo de comunicação por rádio sendo configurado para operar em um estado de recepção, em que tanto o primeiro quanto o segundo subconjuntos de elementos são energizados, e em um estado de monitoramento no qual o primeiro, mas não o segundo subconjunto de elementos é energizado, o consumo de energia do módulo de comunicação por rádio sendo maior no estado de recepção do que no estado de monitoramento; em que o módulo de comunicação por rádio tem um estado adormecido no qual o mesmo consome menos energia do que no estado de monitoramento, e o nó é periodicamente configurado para fazer com que o módulo de comunicação por rádio entre no estado de monitoramento do estado adormecido; o método compreendendo: operar o módulo de comunicação por rádio no estado de monitoramento para detectar um nível de RSSI e comparar o nível de RSSI com um limite de RSSI, e se o nível de RSSI estiver acima do limite de RSSI, mudar o módulo de comunicação por rádio para o estado de recepção, e no estado de recepção, receber e demodular um pacote e, se o pacote for uma mensagem de despertar proveniente da unidade central com o nó como um destinatário pretendido, transmitir para a unidade central um reconhecimento de despertar; o método compreendendo adicionalmente mudar o módulo de comunicação por rádio do estado de monitoramento para o estado adormecido no evento em que o nível de RSSI estiver abaixo do limite de RSSI.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o método compreender adicionalmente, no estado de recepção, realizar a qualificação de preâmbulo no pacote recebido e, se nenhum preâmbulo for qualificado, mudar o nó para o estado adormecido.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o método compreender adicionalmente realizar a qualificação de palavra de sincronismo no pacote recebido e, se nenhuma palavra de sincronismo for qualificada, mudar o nó para o estado adormecido.

14. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o método compreender adicionalmente realizar a qualificação da Verificação de Redundância Cíclica, CRC, no pacote recebido e, se nenhuma CRC for qualificada, mudar o nó para o estado adormecido.