CN101924790A - 将网络接口中间件与插入式安全面板模块集成的方法 - Google Patents

将网络接口中间件与插入式安全面板模块集成的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及将网络接口中间件与插入式安全面板模块集成的方法。提供一种安全系统。该安全系统包括安全处理器，其具有接收来自受保护区域内的安全传感器的信号的多个输入端以及将来自安全传感器的所接收的信号耦合到中心监控站的至少一个数据输出路径；以及耦合到安全处理器的网络接口设备，其通过网络连接耦合安全处理器和中心监控站之间的信号，所述网络接口从包含电视机顶盒、数字视频记录仪、DSL调制解调器、光纤调制解调器、VSAT卫星收发器和个人计算机的组中选择，所述网络连接从包含公用或专用网络连接、因特网连接、PSTN连接、有线电视分配系统连接的组中选择。

Description

将网络接口中间件与插入式安全面板模块集成的方法
技术领域
本发明的领域涉及安全系统，更进一步涉及简化安全系统的方法。
背景技术
安全系统众所周知。这种系统一般包含对与警报面板耦合的安全区域的某种形式的侵入探测。其中该安全区域是建筑物，可以简单地通过门或窗开关的形式提供侵入探测器。
在更复杂的系统中，可以通过运动传感器的形式提供对建筑物内部的侵入探测。运动传感器可为红外或超声的。
除了运动探测器之外，许多家庭也通过使用玻璃破损探测器来保护。在这种情况下，玻璃破损探测器被特别地构造成响应于与破损玻璃相关的特定频率。
在每种情况下，侵入探测器都与报警面板相连接。报警面板进而配备有音频报警，用以警告授权居住者侵入者的出现。
报警面板可以进而连接到位于远端的监控站。监控站具有即使当受保护区域的普通居住者不在的时候也能够召唤警察的额外优势。
出口安全系统很有效，但其安装却很昂贵并且不可靠。一旦安装，安全系统通常需要单独的控制面板，有损于大多数家庭的外观。由于安全系统的重要性，存在对更可靠的、对安装和操作来说低廉的安全系统的需求。
附图说明
图1是根据本发明的所示实施例的安全系统方框图；
图2是可与图1系统配合使用的安全处理器方框图；
图3描述了可由图1系统使用的软件结架构。
具体实施方式
图1为根据本发明的所示实施例大体示出的安全系统10的方框图。在该所示实施例中，安全处理器12监控多个针对安全破坏的安全传感器16，18。通过对破坏的探测，安全处理器12通过网络接口28和网络连接(如因特网)26通知中心监控站24。
安全传感器16，18可为任何合适的感测设备(如窗户或开关，运动探测器，安全相机等)。安全处理器12可通过射频(RF)收发器100和天线14与安全设备16，18通信。
虽然安全处理器12和中心站24之间的主要通信连接可以通过网络接口28和因特网26，本地需求可能需要次要连接。次要连接可以通过蜂窝电话20来提供。这种情况下，收发器100在蓝牙格式下，可作为与蜂窝电话20通信的蓝牙设备来操作(如型号7845i-GSM的带有集成蓝牙无线电的通信装置)。蜂窝电话20进而通过公用交换电话网络(PSTN)22，从安全处理器12转发信息到中心监控站24。
网络接口28为具有宽频网络连接的合适的网络设备(如电视机顶盒，数字视频记录仪，DSL调制解调器，光纤调制解调器，VSAT卫星收发器，个人计算机等)。虽然所示网络连接通过因特网26建立，但可以理解网络连接还可以包含任何公用或私人网络，PSTN或有线电视分配系统。
一般地，安全系统10并入用户家里现存的高速连接以提供低廉的，可靠的安全系统。例如，在机顶盒28的情况下，机顶盒28内的处理器通常包括伴随宽频网络连接的可观处理能力。除此之外，许多机顶盒具有集成通用串行总线(USB)连接(如接受器)34。虽然其他的连接器类型(如PCMCIA卡总线，ISO7816智能卡槽，火线端口等)也能够存在在机顶盒上。
机顶盒28典型地包含操作系统以及将操作系统与应用软件隔离的中间件层。中间件层典型地是具有定制类以控制在系统上存在的特殊硬件的解释性运行期接口(如一个或多个JAVA应用程序)。第三方应用程序可以被安装到中间件层。
图2为安全处理器12的方框图。如其所示，处理器12包括短距离无线电接收器102。接收器102与各种传感器，键盘和在房子周围的其他报警外设进行通信。报告给中心站24的故障通过机顶盒的宽频因特网连接路由。安全处理器12也包括与蜂窝电话20无线连接的备份GSM拨号器。
安全处理器12包括微型板，微型板包括微控制器104，主机接口(此例中为USB)106，大容量存储设备(如NAND闪存阵列)108，短距离无线电接收器102，和可选的蓝牙收发器100。在某些权限中，如果主机遭遇供电故障，设备也可以请求自己的备份电池110用作电源。
安全处理器12被设计为插入(或插进，或内部地集成作为出厂安装选择)到主机设备，假定为专用机顶盒(STB)、如苹果TV或Windows媒体PC的媒体播放器装置、如苹果的时间胶囊或Buffalo LinkStation的独立的网络附加存储(NAS)设备、如Playstation 3的游戏控制台，或者为标准的桌面PC。通常，安全处理器12从主机供电，并且电池(如有有的话)从该电源保持充电。在主电源出故障的情况下，安全处理器12能够在某个预定的最小备份期间起作用，从而断开电池运行。
应该注意到微控制器104给主机12提供双重的，混合的特征。该特征的一方面是通信类设备，基本上是虚拟串行端口。该特征的另一面是大容量存储设备。这些设备都通过标准USB类来呈现。任何支持合适类设备的操作系统(嵌入式或消费者设备)不需要附加专用驱动器就能够支持任何符合的USB设备。
NAND闪存阵列108存储三组数据文件，包括系统配置数据(SDD)116，一个或多个软件应用程序(APP)118和用户接口(UI)120。比如，SDD116可以包括安装的外设的序列号，位置序列号，用户名，I18N(国际化)文件，等等。能够提供被设计为初始化期间在微控制器104上运行的上电复位(POR)软件应用程序114。在POR，微控制器104运行内部引导加载应用程序，其对照出厂编程的数字签名密钥112来验证文件(如APP，UI等)的完整性。
APP文件118可以包括一个或多个提供安全系统的功能的处理器36。APP处理器36与SDD文件116中的数据共同操作，以探测传感器16，18的激活并发送警报到中心站24。
UI文件包括一个或多个应用程序，其被设计为在网络接口28中操作以使用网络接口28的图形用户接口(GUI)提供与安全处理器12的用户接口。根据在将被支持的网络接口28中的中间件，这些可以包含多个不同的包。在UI文件120中的文件系统应用可包含“autorun.inf”文件以及相应的自动地运行在网络接口28内的处理器34(如Windows主机，基于Java解决方案运行的Java类集合(或.jar)，等等)上的自动运行可执行文件(autorun executable)。
如果安全处理器12被插进或连接到标准PC，所有这三个数据集或文件116，118，120在存储设备108中作为文件都是可视的。因此，通过简单的“拖放”机制便能提供给消费者软件升级或语言的改变。显然，通过网络接口28的宽带连接36，还能够将升级“推”向安全处理器12。
通常，安全处理器12可以插进或简单地连接到网络接口28。连接通过将安全处理器12的USB插件106插进网络接口28的USB接受器完成。当将插件12插进时，将发生以下顺序事件。首先，安全处理器104执行引导加载程序104。引导加载程序104通过计算每个的数字签名并将各自签名与参考签名112相比较，来验证SDD116、APP118和UI文件120的完整性。
然后，处理器(主机)34将发现在安全处理器12中的通过USB连接器106的COMM接口123和存储(STG)类接口126。通过STG接口126，处理器34将会找到自动运行应用程序122并且，作为响应自动执行自动执行(autoex)应用程序。自动执行应用程序定位并加载APP和UI应用程序到处理器34，36，并且基本上不需任何用户输入，在处理器34，36的一个或两个中自动地配置安全应用程序40。
在这种情况下，一个处理器34，36可为控制GUI的接口应用程序，通过GUI用户可以与安全系统10交互。另一个处理器34，36可以执行探测传感器16，18激活的安全功能，并报告这种激活到中心监控站24。
就安全处理器12而言，UI应用程序的UI代码简单地为在闪存108中的二进制数据文件。其被逐字地传输到主机28中，并根据可执行文件的内容，由主机28自动地安装。其可以被随时更新。
考虑到主机12和28之间的标准化的中间件，安全处理器12简单地作为横跨不同的STB零售商平台28的即插即型用来操作。因此这对于不同通信格式(如ADSL对有线对光纤)所需要的改变的任何需求免疫。
在处理器34中执行的UI代码使用COMM接口124与安全处理器12进行通信。可以操作安全处理器12从而驱动短距离无线电设备102和蓝牙接口100(无线电设备100、102的COMM和STG代码在大小上几乎可被忽略，并从零售商应用说明中或多或少被逐字的理解)。因此，安全处理器12中并不需要复杂的音频和视频编解码器，或者非常强大的处理器。
一旦UI应用程序和APP应用程序已经被安装到处理器34，36中，该系统10可以为了用户的利益在显示器30上显示设置屏幕。在这种情况下，该用户可以使用遥控装置(例如，在该用户接口28是用于设置该安全系统10的机顶盒的情况下的电视遥控)。设置该安全系统10可以包括输入用户姓名以及安全区域地址。
用户还要输入每个传感器16，18的标识符。例如，如果传感器(如16)与用户家的前门相关联，那么用户可以输入字母数字指示符“door1”或者“front door”。
完成输入后，用户可以激活ENTER键。在完成激活ENTER键之后，处理器34，36将保存所输入的数据到安全处理器12内的SDD文件116中。处理器34，36还包括检索远程监控中心24的启动因特网地址(如通用资源定位符(URL)，通用资源指示符(URI)等)。处理器34，36可以发送初始注册消息给远程监控中心24。
作为响应，远程监控中心24中的处理器(未示出)可以使用用户的地址去识别最近的远程监控中心24，并用更方便的远程监控中心24的因特网URL或URI应答。处理器34，36可以接收在SDD文件116中的、更方便的远程监控中心24的URL或URI。
用户可以通过与传感器16，18中的一个相关联的键盘(未示出)来激活或者停用安全系统10。或者，用户能够使用显示在电视30上的安全图标通过网络接口28的GUI访问安全系统的ON和OFF特征。
在有侵入到达安全区域的情况下，侵入可激活一个或多个传感器16，18。作为响应，在处理器34上操作的安全应用40将通过安全处理器12探测到激活。安全40可构成到远程监控站24的、通知远程站24安全侵入的消息，包括用户的名字和地址以及传感器16，18的标识符。安全处理器40也可激活本地音频报警38。
注意到如果以上讨论的POR数字签名检验失败，安全处理器12能够恢复到低效运行模式。在这种模式下，安全处理器12将有限的文件系统呈现给主机，仅仅包括“恢复”应用程序。恢复应用程序驻留在ROM 128中，以保证可用性。恢复应用程序的唯一功能是连接到报警中心站24，并且强制网络接口28下载SCD，APP和UI的好的副本，用以刷新损坏的NAND闪存。
通过图3的图能够估计出在具有插进式安全处理器12的网络接口28上运行的通用软件架构。可以注意到，例如，如果用户有无线视频摄像机流H.264数据，数据流能够通过安全控制器12流向处理器34的UI，然后由在网络接口28中已经存在的硬件来解码，用以显示在用户的电视上或者计算机屏幕30上。可以同样的方式使用可以附加到网络接口28的其他外设。
其他应用，并不局限于安全，能够以相同的方式得到支持。实质上，安全处理器12变为总控钥匙设备(turnkey device)，当其被插进网络接口28时，立刻增加网络接口28的功能性。其他可能的应用包括HVAC，远程位置监控，科学数据采集等等。
系统10的范围也可以覆盖到安全应用软件由其他方法提供的情形。例如，系统10可以用于(通过有线供应商或有权访问供应商系统的第三方进行的有线/DSL/光纤机顶盒的)远程提供。在这种情况下，用以支持安全处理器12的应用软件以固件升级可以由服务供应商安装的同样的方式经由“推”机制提供给终端用户硬件。软件在网络接口28上的人工初始化安装，如通过安装者使用在网络接口菜单结构中的“安全”菜单项来强迫盒从网络或者从可移除媒体设备中下载更新的软件。也可以通过因特网下载软件，或者从CD或其他可移除媒体安装软件，这种情况下，“机顶盒”是通用PC。
已经描述了启动期间提供系统的方法和装置的特定实施例，其目的在于阐述本发明使用以及应用的方式。可以理解，本发明的其他变化和修改的实现、以及它的各种方面，对于本领域技术人员来说都是显而易见的，本发明并不局限于所描述的特定实施例。因此，可以构想覆盖了本发明以及落在公开的和在此要求保护的基本基础原理的精神和范围内的所有修改、变化或等价物。

Claims (15)

1.一种安全系统，包括：
安全处理器，其具有接收来自受保护区域内的安全传感器的信号的多个输入端，以及将来自安全传感器的所接收的信号耦合到中心监控站的至少一个数据输出路径，以及
耦合到安全处理器的网络接口设备，其通过网络连接耦合安全处理器和中心监控站之间的信号，所述网络接口从包含电视机顶盒、数字视频记录仪、DSL调制解调器、光纤调制解调器、VSAT卫星收发器和个人计算机的组中选择，并且所述网络连接从包含公用或专有网络连接、因特网连接、PSTN连接、有线电视分配系统连接的组中选择。
2.如权利要求1所述的安全系统，进一步包括在安全处理器的计算机可读媒体中的自动运行可执行文件，该自动运行可执行文件通过网络接口从安全处理器中上传，用于在网络接口上执行。
3.如权利要求1所述的安全系统，进一步包括在安全处理器的计算机可读媒体中的安全应用程序，该安全应用程序通过网络接口从安全处理器中上传，用于在网络接口上执行。
4.如权利要求3所述的安全系统，进一步包括在计算机可读媒体中的引导加载应用程序，该引导加载应用程序在安全处理器的处理器上执行来计算在网络接口上执行的安全应用程序的数字签名。
5.如权利要求4所述的安全系统，进一步包括在安全处理器的计算机可读媒体中的数字签名，该数字签名与计算出的数字信号相比较以确定安全应用程序是否损坏。
6.如权利要求5所述的安全系统，进一步包括在安全处理器的计算机可读媒体中的恢复应用程序，该恢复应用程序在网络接口中执行，用于当比较的数字签名指示安全应用程序损坏时下载安全应用程序的替代副本。
7.一种安全系统，包括：
安全处理器，其具有接收来自受保护区域内的安全传感器的信号的多个输入端，以及用于将来自安全传感器的所接收的信号耦合到中心监控站的至少一个串行输出端，以及
耦合到安全处理器的电视机顶盒，其通过因特网连接耦合安全处理器和中心监控站之间的信号。
8.如权利要求7所述的安全系统，进一步包括将安全处理器耦合到机顶盒的通用串行总线。
9.如权利要求7所述的安全系统，进一步包括安全应用程序，其设置在安全处理器的计算机可读媒体中，并且在安全系统的初始化期间上传到机顶盒以处理机顶盒内的、安全处理器和中心站之间的消息。
10.如权利要求7所述的安全系统，进一步包括用户接口，其设置在安全处理器的计算机可读媒体中，并且在安全系统初始化期间上传到机顶盒，所述用户接口在机顶盒的显示器上显示消息并且通过机顶盒的遥控接收来自用户的信息。
11.一种安全系统，包括：
在受保护区域设置的多个安全传感器；
从受保护区域的安全传感器接收信号的安全处理器，以及至少一个将来自安全传感器的所接收的信号耦合到中心监控站的数据输出路径，以及
耦合到安全处理器的网络接口设备，其通过网络连接耦合安全处理器和中心监控站之间的信号。
12.如权利要求11所述的安全传感器，其中网络接口进一步包括从包含电视机顶盒、数字视频记录仪、DSL调制解调器、光纤调制解调器、VSAT卫星收发器和个人计算机中的组中选择的设备。
13.如权利要求11所述的安全传感器，网络连接进一步包括从包含公用或专用网络连接、因特网连接、PSTN连接、有线电视分配系统连接的组中选择的网络连接。
14.如权利要求11所述的安全传感器，进一步包括将安全处理器耦合到网络接口的通用串行总线。
15.如权利要求11所述的安全传感器，进一步包括在安全处理器的计算机可读媒体中的自动运行可执行文件，该自动运行可执行文件通过网络接口从安全处理器中上传，用于在网络接口上执行。
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