CN102726071B - 通过mtc设备间的协作进行监视的方法、相关设备和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种借助于MTC设备在无线通信网内进行协作式监视的方法以及相关的MTC设备和系统。每个MTC设备通过无线通信网连至MTC服务器并且包括具有唯一的ID和安全码的收发信机，该收发信机周期性地广播其正常或非正常的状态信息给它附近一定范围内的其他MTC设备并且检测和识别该范围内的其他MTC设备，该方法包括，当该MTC设备遭到非法操作时：如果其收发信机未被破坏，则该MTC设备向MTC服务器发送告警消息并报告与其当前位置有关的信息；如果其收发信机遭到破坏，则该MTC设备向MTC服务器发送一次告警消息并且其他MTC设备由于未检测到该MTC设备发送的合法广播信号而向MTC服务器发送告警消息并报告与它自己的当前位置有关的信息。

Description

通过MTC设备间的协作进行监视的方法、相关设备和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体地涉及通过机器型通信（MTC）设备间的协作进行监视的技术。
背景技术
目前，由于例如车载设备（IVD）的MTC设备遭到偷窃/破坏的概率较高，跟踪/告警系统的使用越来越普及。对于基于IVD的情景，这些系统可以分为三类：锁定设备、告警系统和车辆跟踪/恢复系统。然而它们具有如下缺点。
-使用较为普遍的车辆防盗锁（比如：方向盘防盗锁）价格相对低廉，然而其使用并不方便并且很容易被熟练的窃贼破解。
-多数车辆告警系统经常发出错误的警报。
-使用较为普遍的车辆跟踪/恢复系统是基于无线信号的，例如Lojack跟踪系统、ProScout GPS车辆跟踪系统、TravelEyes2车辆跟踪系统等。在车辆遭窃后，车主可以将该问题报告给警察或GPS跟踪局。该车辆中的无线发射机或GPS设备能够查明该车辆的位置信息并带领经常快速地找回车辆。然而，这种系统的售价以及维护成本（例如每月的监视费用）较高并且很容易被破坏，例如毁坏天线或用金属覆盖天线。一旦天线遭破坏，GPS跟踪系统就会失效。
这三种系统由于其容易被拆除/破坏而相当脆弱。即使仍然可以告警，被偷窃的车辆上路后也难以被追踪。
由于基站的无线接入是区域受限的，因此对于基于传感器网络的车辆防盗系统的近期研究是针对有限的停车场区域的。被偷窃的车辆可以被停车场内的其他车辆检测到并报告给其本地基站。然而，被偷窃的车辆通常比基站响应时间更快地驶离，而一旦它离开停车场监视区域就不再能够被找回。
在上述系统中，车主能够报告车辆遭窃，但是由于不具备GPS定位功能或GPS定位功能被破坏而不能跟踪车辆的当前位置，这对找回车辆带来了障碍。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术中的问题。
根据本发明的一个方面，提出了一种用于借助于机器型通信MTC设备在无线通信网内进行协作式监视的方法，其中，每个所述MTC设备通过所述无线通信网连接到MTC服务器并且包括具有唯一的ID和安全码的收发信机，该收发信机周期性地广播其正常或非正常的状态信息给位于该MTC设备附近一定范围内的其他MTC设备并且检测和识别位于该范围内的其他MTC设备，该方法包括：在所述MTC设备遭到非法操作但所述收发信机未被破坏的情况下，该MTC设备向所述MTC服务器发送告警消息并报告与其当前位置有关的信息；以及在所述MTC设备遭到非法操作且所述收发信机遭到破坏的情况下，所述MTC设备向所述MTC服务器发送一次告警消息，并且所述其他MTC设备由于未检测到该MTC设备发送的合法广播信号而向所述MTC服务器发送告警消息并报告与它自己的当前位置有关的信息。
根据本发明的另一个方面，提出了一种能够在无线通信网内进行协作式监视的机器型通信设备，其中，所述MTC设备通过所述无线通信网连接到MTC服务器并且包括具有唯一的ID和安全码的收发信机，该收发信机周期性地广播其正常或非正常的状态信息给位于该MTC设备附近一定范围内的其他MTC设备并且检测和识别位于该范围内的其他MTC设备，该设备还包括：用于在所述MTC设备遭到非法操作时向所述MTC服务器发送告警消息的告警消息发送装置；用于在所述MTC设备遭到非法操作但所述收发信机未遭到破坏的情况下向所述MTC服务器报告与该MTC设备的当前位置有关的信息的第一位置信息报告装置；以及用于在未检测到所述其他MTC设备发送的合法广播信号的情况下而向所述MTC服务器发送告警消息并报告与它自己的当前位置有关的信息的第二位置信息报告装置。
根据本发明的又另一个方面，提出了一种用于实现无线通信网内的协作式监视的系统，其包括：至少两个根据本发明的MTC设备；至少一个与所述MTC设备交互以处理其状态和位置信息的MTC服务器；以及无线通信网，其中所述MTC设备与所述MTC服务器经由该无线通信网相互通信。
附图说明
通过阅读下面结合附图对本发明具体实施例的说明，本发明的上述及其他特征和优点将变得更加明显。其中：
图1示意性地示出了基于本发明思想的系统结构；
图2示意性地示出了基于本发明思想的协作式安全接入过程；
图3示意性地示出了基于本发明思想的协作式检测过程；
图4是根据本发明一个实施例的用于借助于MTC设备在无线通信网内进行协作式监视的方法的流程图；和
图5是根据本发明一个实施例的MTC设备的框图。
具体实施方式
本发明的基本思想是为无线城域网中的每个MTC设备配备收发信机并且必要时还配备GPS定位器。位于指定区域内的所有MTC设备互相连接并且被无线接入网覆盖。对MTC设备的指定非法操作（如密码错误，收发器破坏，位置变化等）会使得它相邻的MTC设备无法收到正常的信号。这个事件连同检测到该事件的MTC设备的位置信息可以被报告给MTC服务器，由此可以获知被盗窃或被破坏MTC设备的大致位置。MTC设备的检测范围可以人为地设定，例如五十米、一百米等等。
包含于MTC设备内的收发信机具有MTC服务器可区分的唯一ID和安全码。该收发信机能够检测和识别位于其检测范围内的MTC设备。如果一个新的MTC设备移动到它的检测范围内，则它将发送确认请求给这个MTC设备。这个新的MTC设备收到确认请求时，就根据其当前状态而回复以合法/非法消息。当收到来自该新的MTC设备的非法消息或未收到任何确认消息时，该收发信机就向MTC服务器发送告警消息。
图1示意性地示出了应用本发明的系统结构，其中，MTC服务器与多个MTC设备通过PLMN（公共陆地移动网）相连。MTC设备周期性地广播其状态（正常或非正常）给特定范围内的其他MTC设备以便该范围内的所有MTC能够相互通信和识别。所述范围可以按照所采用的无线传输技术来设定，例如WiFi、ZigBee、UWB、RFID等。每个MTC设备都可以以其安全接入口令来合法工作。
此外，MTC设备可以根据它是位于移动的还是静止的系统或设备中而包含或不包含用于测量该MTC设备的实时GPS位置的GPS定位器，所述静止的系统或设备例如是个人电脑、而所述移动的系统或设备例如是车辆。静止的MTC设备无须包含GPS定位器，因为其位置信息可以预先存储于MTC服务器中（当该静止设备被挪移时更新其位置信息），并且它的偷窃或破坏事件可以被其他MTC设备检测到并且它的位置也可以通过其他MTC设备来追踪。
可选地，MTC服务器中可以存储MTC设备的位置信息。如果MTC服务器中已存储有MTC设备的位置信息，则静止的MTC设备在检测到偷窃或破坏的情况时只需发送告警消息并报告其ID给MTC服务器即可。
图2示意性地示出了基于本发明思想的协作式安全接入过程。如图2所示，当MTC设备未以正确的口令被挪移而其收发信机未遭到破坏时，则该被挪移的MTC设备将发送告警消息以及当前位置（或ID）给服务器，并同时广播非法信号给其它MTC设备以快速地跟踪并恢复。当MTC设备被挪移而起收发信机遭到破坏时，则该MTC设备在其断电前向MTC服务器发送一次告警消息同时切断合法广播信号，而与其位于同一检测范围内的其他MTC设备未检测到该MTC设备发送的合法广播信号并且向MTC服务器发送告警消息和它自己的当前位置。由此可以通过检测到异常情况的MTC设备的当前位置信息来推断出被挪移或破坏的MTC设备的大致地理位置。
图3示意性地示出了基于本发明思想的协作式检测过程。如图3所示，导致收发信机的破坏/挪移的任何操作都会触发至MTC服务器的自动告警消息发送，该事件然后可以被报告给其他机构，例如所有者的手机或警察局。可移动的MTC设备可以配备有GPS定位器并且具有至MTC服务器直接上行链路接入，以使得当一个MTC设备的定位器被破坏时，其他MTC设备能够通过协作监测来帮助恢复其位置。
通过使用本发明的方案，可以立即检测到盗窃/破坏事件并成功地追踪到遭窃/破坏的设备的位置。
应当清楚，本发明的方案适用于许多场景，例如（但不限于）：
-车辆防盗系统：其十分健壮并且可以帮助尽快找到被盗车辆，因为它能够在车辆被盗和报警跟踪器被破坏之后的很长一段时间内连续跟踪被盗车辆；
-交通事故上报：当车辆遭到严重毁坏但其收发信机仍能工作的事故发生时，其他经过的车辆或公路路侧设备能够在第一时间报告这个事故；
-具有非法状态（例如未缴税或未上保险）的任何车辆将被警察局立即检测到；
-如果发生犯罪事件则车主可以立即向警察告警。
下面参照图4来描述根据本发明一个实施例的用于借助于机器型通信MTC设备在无线通信网内进行协作式监视的方法。本实施例的方法可以适用于例如前面图1所示的系统，关于所述系统的描述在这里不再重复。如上所述，每个MTC设备通过例如PLMN的无线通信网连接到MTC服务器并且包括具有唯一的ID和安全码的收发信机，该收发信机周期性地广播其正常或非正常的状态信息给位于该MTC设备附近一定范围内的其他MTC设备并且检测和识别该范围内的其他MTC设备。应当指出，所述范围可以根据所采用的传输无线技术来设定，例如WiFi、ZigBee、UWB、RFID等。
在这里，所述MTC设备当位于可移动系统或设备（例如车辆）中时还可以包括GPS定位器以实时报告其当前位置。
所述收发信机对位于其所述范围内的其他MTC设备的检测和识别包括：当该收发信机收到来自其他MTC设备的确认请求时，将根据该MTC设备的当前状态而发送合法/非法消息给其他MTC设备，其中，如果其他MTC设备从该收发信机收到非法消息或未收到任何确认消息，则向MTC服务器发送告警信号并报告它自己的当前位置。
在步骤401中，MTC设备遭到非法操作。在这里，所述非法操作包括（但不限于）密码错误，收发器破坏，位置变化等等。
如果该MTC设备中的收发信机遭到破坏，则在步骤402中，该MTC设备向MTC服务器发送一次告警消息，并且其他MTC设备由于未检测到该MTC设备发送的合法广播信号而向所述MTC服务器发送告警消息并报告与它自己的当前位置有关的信息。
如果该MTC设备中的收发信机未遭到破坏，则在步骤403中，该MTC设备向所述MTC服务器发送告警消息并且报告与其当前位置有关的信息。
应当指出，如果所述MTC服务器中已经存储有位于静止系统或设备（例如个人电脑）中的MTC设备的地址信息，则只需向所述MTC服务器报告该收发信机的唯一ID即可。
还应当指出，所述MTC服务器与MTC设备之间的信令交互所采用的协议按照安装有所述MTC设备的不同类型的系统或设备（例如车辆、手机等）而变化，并且所述协议可以采用过去的、现有的或将来的任何通信协议。
通过以上描述可知，采用本实施例的协作式监视方法，可以解决现有技术中无法追踪遭窃/破坏的系统或设备的当前位置的问题。
在同一发明构思下，根据本发明的另一个方面，提供了一种能够在无线通信网内进行协作式监视的MTC设备。下面就结合附图对其进行说明。
图5示出了根据本发明一个实施例的MTC设备500。该MTC设备500包括收发信机501、GPS定位器502、告警消息发送装置503、第一位置信息报告装置504以及第二位置信息报告装置505。如上文所述，收发信机501具有唯一的ID和安全码的收发信机，并且周期性地广播其正常或非正常的状态信息给位于该MTC设备500附近一定范围内的其他MTC设备并且如上述那样检测和识别位于该范围内的其他MTC设备。应当指出，所述范围可以根据所采用的传输无线技术来设定，例如WiFi、ZigBee、UWB、RFID等。所述GPS定位器502用于测量该MTC设备500的实时GPS位置。应当指出，所述MTC设备可以包含/不包含该GPS定位器502，例如当该MTC设备位于静止的系统或设备中时可以不包含GPS定位器，因为其位置信息可以预先存储于MTC服务器中，并且它的偷窃或破坏事件可以被其他MTC设备检测到并且它的位置也可以通过其他MTC设备来追踪。告警消息发送装置503用于在所述MTC设备遭到非法操作时向所述MTC服务器发送告警消息。第一位置信息报告装置504用于在所述MTC设备500被非法操作但其包含的收发信机未遭到破坏的情况下向所述MTC服务器报告与该MTC设备的当前位置有关的信息。第二位置信息报告装置505用于在未检测到其他MTC设备发送的合法广播信号的情况下而向所述MTC服务器发送告警消息并报告与它自己的当前位置有关的信息。
在实施上，本实施例的MTC设备500以及其包含的收发信机501、GPS定位器502、告警消息发送装置503、第一位置信息报告装置504以及第二位置信息报告装置505，可以以软件、硬件或软件和硬件组合的方式来实现。例如，本领域技术人员熟悉多种可用来实现这些部件的设备，诸如微处理器、微控制器、专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑设备（PLD）和/或现场可编程门阵列（FPGA）等。本实施例的MTC设备的各个组成部分可以物理地分开实现而操作上地相互连接。
在操作上，上述结合图5说明的实施例的能够在无线通信网内进行协作式监视的MTC设备，可以实现前面描述的协作式监视方法。通过使用该MTC设备，可以解决现有技术中无法追踪遭窃/破坏的系统或设备的当前位置的问题。
在同一发明构思下，根据本发明的又另一方面，还提出了一种系统，该系统包括至少两个上述实施例中的MTC设备、至少一个与所述MTC设备交互以处理其状态和位置信息的MTC服务器、以及所述MTC设备与所述MTC服务器经由其相互通信的无线通信网。所述无线通信网例如是PLMN。
例如在本实施例的系统中，所述MTC设备相互监视彼此的合法/非法状态，并且当发生偷窃或破坏事件时经由所述无线通信网向MTC服务器发送告警消息并且在必要时报告其当前位置。具体的操作流程可以参见上文对根据本发明实施例的协作式监视方法的描述，在此不对其进行赘述。
以上虽然通过一些示例性的实施例对本发明的协作式监视方法、MTC设备和系统进行了详细的描述，但是以上这些实施例并不是穷举的，本领域技术人员可以在本发明的精神和范围内实现各种变化和修改。因此，本发明并不限于这些实施例，本发明的范围仅由所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种用于借助于机器型通信MTC设备在无线通信网内进行协作式监视的方法，其中，每个所述MTC设备通过所述无线通信网连接到MTC服务器并且包括具有唯一的ID和安全码的收发信机，该收发信机周期性地广播其正常或非正常的状态信息给位于该MTC设备附近一定范围内的其他MTC设备并且检测和识别位于该范围内的其他MTC设备，其特征在于，该方法包括：
在所述MTC设备遭到非法操作但所述收发信机未被破坏的情况下，该MTC设备向所述MTC服务器发送告警消息并报告与其当前位置有关的信息；以及
在所述MTC设备遭到非法操作且所述收发信机遭到破坏的情况下，所述MTC设备向所述MTC服务器发送一次告警消息，并且所述其他MTC设备由于未检测到该MTC设备广播的正常状态信息而向所述MTC服务器发送告警消息并报告与它自己的当前位置有关的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述MTC设备被用于可移动系统或设备，则其还包括GPS定位器用来测量该MTC设备的实时位置以报告给MTC服务器。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述MTC服务器中存储了与所述MTC设备的当前位置有关的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非法操作包括密码错误，收发器破坏，位置变化。
5.根据权利要求1、2、4中任一项所述的方法，其中，所述收发信机对位于所述范围内的所述其他MTC设备的检测和识别包括：
当所述收发信机收到来自所述其他MTC设备的确认请求时，将根据该MTC设备的当前状态而发送正常/非正常的状态信息给所述其他MTC设备，
其中，如果所述其他MTC设备从所述收发信机收到非正常的状态信息或未收到任何信息，则向所述MTC服务器发送告警信号并报告与它自己的当前位置有关的信息。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述收发信机对位于所述范围内的所述其他MTC设备的检测和识别包括：
当所述收发信机收到来自所述其他MTC设备的确认请求时，将根据该MTC设备的当前状态而发送正常/非正常的状态信息给所述其他MTC设备，
其中，如果所述其他MTC设备从所述收发信机收到非正常的状态信息或未收到任何信息，则向所述MTC服务器发送告警信号并报告与它自己的当前位置有关的信息。
7.一种能够在无线通信网内进行协作式监视的机器型通信MTC设备，其中，所述MTC设备通过所述无线通信网连接到MTC服务器并且包括具有唯一的ID和安全码的收发信机，该收发信机周期性地广播其正常或非正常的状态信息给位于该MTC设备附近一定范围内的其他MTC设备并且检测和识别位于该范围内的其他MTC设备，其特征在于，还包括：
用于在所述MTC设备遭到非法操作时向所述MTC服务器发送告警消息的告警消息发送装置；
用于在所述MTC设备遭到非法操作但所述收发信机未遭到破坏的情况下向所述MTC服务器报告与该MTC设备的当前位置有关的信息的第一位置信息报告装置；以及
用于在未检测到所述其他MTC设备广播的正常状态信息的情况下而向所述MTC服务器发送告警消息并报告与它自己的当前位置有关的信息的第二位置信息报告装置。
8.根据权利要求7所述的MTC设备，其中，如果所述MTC设备被用于可移动系统或设备，则其还包括GPS定位器用来测量该MTC设备的实时位置以报告给MTC服务器。
9.根据权利要求7或8所述的MTC设备，其中，所述MTC服务器中存储了与所述MTC设备的当前位置有关的信息。
10.根据权利要求7所述的MTC设备，其中，所述非法操作包括密码错误，收发器破坏，位置变化。
11.根据权利要求7、8、10中任一项所述的MTC设备，其中，所述收发信机对位于该范围内的所述其他MTC设备的检测和识别包括：
当所述收发信机收到来自所述其他MTC设备的确认请求时，将根据该MTC设备的当前状态而发送正常/非正常的状态信息给所述其他MTC设备，
其中，如果所述其他MTC设备从所述收发信机收到非正常的状态信息或未收到任何信息，则向所述MTC服务器发送告警信号并报告与它自己的当前位置有关的信息。
12.根据权利要求9所述的MTC设备，其中，所述收发信机对位于该范围内的所述其他MTC设备的检测和识别包括：
当所述收发信机收到来自所述其他MTC设备的确认请求时，将根据该MTC设备的当前状态而发送正常/非正常的状态信息给所述其他MTC设备，
其中，如果所述其他MTC设备从所述收发信机收到非正常的状态信息或未收到任何信息，则向所述MTC服务器发送告警信号并报告与它自己的当前位置有关的信息。
13.一种用于实现无线通信网内的协作式监视的系统，其特征在于，包括：
至少两个根据权利要求7至12中任一项所述的MTC设备；
至少一个与所述MTC设备交互以处理其状态和位置信息的MTC服务器；以及
无线通信网，其中所述MTC设备与所述MTC服务器经由该无线通信网相互通信。
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