CN105517187B - 使无线传感器与接入点控制面板配对的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了使无线传感设备与接入点或控制面板配对的系统和方法。某些方法可以包括将传感设备置于接入点或控制面板的预定距离内，以及响应于此，传感设备在接入点或控制面板的配对信道上经由近场通话与接入点或控制面板通信以使传感设备与接入点或控制面板配对。所述配对信道可以不同于接入点或控制面板的多个工作信道。

Description

使无线传感器与接入点控制面板配对的系统和方法
技术领域
本发明一般地涉及无线传感器。更特别地，本发明涉及使无线传感器与接 入点控制面板配对的系统和方法。
背景技术
已经知道无线双向传感器、例如利用ZigBee协议进行操作和/或基于IEEE802.15.4标准的传感设备在操作于无线网络之上和之内之前必须与该网络配 对。例如，原始(virgin)传感设备必须在经由接入点的网络进行通信并且在 该接入点的网络上进行操作之前加入该接入点的网络。
在用于配对和加入网络的已知系统和方法中，传感设备必须扫描无线通信 信道以对接入点的工作信道进行定位。例如，在某些情况下，传感设备必须在 对接入点的工作信道进行定位之前扫描所有可能工作信道。这可能是耗费时间 和电池功率的过程，因为每个工作信道的扫描能够持续长达几百毫秒，并且某 些网络可能包括多达十六个工作信道。事实上，当多个扫描设备正在加入网络 时，用于所述多个扫描设备中的每一个来扫描网络的工作信道所花费的时间可 能是显著的。
在对工作信道进行定位之后，传感设备必须调谐至工作信道并与网络的接 入点和/或控制面板交换安全密钥。这可能是计算机安全风险，因为嗅探器、入 侵者或其他未授权设备或实体可能在工作信道上窃听并以未授权方式获得安全 密钥。
鉴于上述内容，存在对使无线传感器与接入点控制面板配对的改进系统和 方法的持续的进行中的需要。
附图说明
图1A是根据公开实施例的方法的流程图；
图1B是图1A中所示的流程图的继续；
图2是根据公开实施例的方法的系统图；以及
图3是根据公开实施例的系统的框图。
具体实施方式
虽然本发明容许以许多不同形式的实施例，但在图中示出且在本文中详细 描述了其特定实施例，所具有的理解是本公开将被看作本发明原理的范例。并 不意图将本发明限于特定的所说明的实施例。
在本文中公开的实施例包括使无线传感器与接入点控制面板配对的改进系 统和方法。例如，在本文中公开的某些系统和方法可以使用近场通话(near field talk)来建立无线传感设备与无线网络的接入点或控制面板之间的无线电通信。 要理解的是，近场通话可以包括降低无线电通信的发送功率和接收灵敏度，使 得传感设备和接入点或控制面板只能在其位于与彼此的预定距离内时彼此相通 信。相应地，传感设备可以接触接入点或控制面板和/或被带入接入点或控制面 板的例如几英寸的预定距离内，以使用近场通话与接入点或控制面板相通信， 并且能够降低传感设备和接入点或控制面板两者的发送功率和接收灵敏度。
在某些实施例中，接入点或控制面板可以在配对信道上进行通信以与传感 设备配对，并且可以选择配对信道，使得该信道是相对清晰的且没有其他通信 量。例如，可以选择诸如在2.480MHz下操作的信道26之类的配对信道，使得 该配对信道在不同于工作信道的操作频率且可能变得未被标准WiFi通信网络注 意到的频率下进行操作。在某些实施例中，传感设备可以调谐到配对信道而不 扫描接入点或控制面板的网络的其他工作信道以与接入点或控制面板配对。
本文公开的系统和方法的优点包括但不限于安全、速度以及电池节省。首 先是安全。由于传感设备和接入点或控制面板可以使用近场通话进行通信，并 且传感设备和接入点或控制面板必须一直接触另一个或处于与另一个的预定距 离内，以交换安全密钥和任何其他数据。相应地，传感设备与接入点或控制面 板之间的通信是安全的，并且嗅探器、入侵者或其他未授权设备或实体不能窃 听此类通信。
其次是速度。由于本文公开的系统和方法可以使用固定配对信道，所以能 够减少和/或基本上消除传感设备感测可用工作信道所花费的时间。相应地，能 够减少安装时间。此外，由于能够同时地降低发送功率和接收灵敏度，所以能 够减少和/或基本上消除对与接入点或控制面板配对的传感器设备的干扰。
最后是电池节省。由于在本文公开的系统和方法中能够减少用于传感设备 的扫描时间和发送功率，所以能够节省传感设备的电池功率，从而延长电池的 寿命。
在某些实施例中，能够通过首先使原始传感设备与网络的接入点或控制面 板配对而在网络上安装原始无线传感设备。例如，原始传感设备能够接触接入 点或控制面板和/或被带入接入点或控制面板的预定距离内，以使用近场通话来 使传感设备与接入点或控制面板配对，如上文和本文中所描述的。在使用近场 通话进行通信的同时，原始传感设备可以向接入点或控制面板发送设备的数据 简档。然而，接入点或控制面板不需要立即对接收到的简档采取行动。
替代地，在使用近场通话与接入点或控制面板通信之后，可以将传感设备 安置和/或安装在被监视区域中的期望位置处。然后，传感设备可以实行并执行 测试，例如Go/No Go测试。在某些实施例中，传感设备可以经由无线网络向接 入点或控制面板发送测试信号，并且接入点或控制面板可以经由无线网络向传 感设备发送响应性测试信号以批准或拒绝该传感设备。事实上，接入点或控制 面板可以批准先前已经如上文和本文所述使用近场通话而与接入点或控制面板 配对的传感设备，并且具有尚未如上文和本文所述使用近场通话而与接入点或 控制面板配对的传感设备。在某些实施例中，接入点或控制面板可以根据测试 信号路径的RF信号强度而批准或拒绝传感设备。
图1A和图1B是根据公开实施例的方法100的流程图。例如，方法100可 以包括向无线网络添加传感设备的方法。
如看到的，方法100可以包括如在102中启用网络的接入点或控制面板上 的配对模式和如在104中接入点或控制面板发送配对许可消息。例如，在某些 实施例中，接入点或控制面板可以在配对信道上且在配对时隙中发送配对许可 消息，该配对时隙在某些实施例中可以具有超帧持续时间。在某些实施例中， 接入点或控制面板可以连续地或周期性地(例如以周期性间隔)发送配对许可 消息，并且在某些实施例中，接入点或控制面板可以在发送配对许可消息的同 时在低功率模式下操作。
如看到的，当如在104中在接入点或控制面板正在发送配对许可消息的同 时，如在106中，接入点或控制面板能够同时地与网络上的其他传感器通信。 例如，在某些实施例中，接入点或控制面板能够在正常功率模式下操作以在工 作信道上与网络上的传感器通信，该工作信道可以不同于配对信道。
方法100可以如在108中确定原始传感设备是否将与接入点或控制面板配 对。如果是这样，则方法100可以包括将要配对的原始传感设备置于与接入点 或控制面板接触或与接入点或控制面板的预定距离内，并且如在110中对原始 传感设备上电。然后，如在112中可以将原始传感设备调谐至配对信道，如在 114中从接入点或控制面板接收配对许可消息，并且当如在114中接收到配对许 可消息时，如在116中将配对请求消息发送到接入点或控制面板。在某些实施 例中，原始传感设备可以至少当发送配对请求消息时在低功率模式下操作。
如在118中，接入点或控制面板可以接收配对请求消息，并且当如在118 中接收到配对请求消息时，如在120中接入点或控制面板可以向原始传感设备 发送配对接受消息。例如，该配对接受消息可以包括用于网络的识别消息、用 于网络的安全密钥以及任何其他参数，如本领域的技术人员将知道的。
如在122中，原始感测设备可以接收配对接受消息，并且当如在122中接 收到配对请求消息时，如在124中原始感测设备可以发射视觉或可听通知以确 认成功配对。例如，在某些实施例中，原始传感设备可以使LED闪光或发送可 听的蜂鸣杂音(beeping noise)以指示成功配对。然后，如在126中，原始传 感设备可以将其数据简档发送到接入点或控制面板，以及如在128中，原始传 感设备进入深度睡眠模式以节省电池电力。
要理解的是，在某些实施例中，可以在配对信道上且在配对时隙中发送配 对许可消息、配对请求消息、配对接受消息以及原始传感设备的数据简档中的 任意或所有。还要理解的是，在某些实施例中，原始传感设备和/或接入点或控 制面板可以在操作于低功率模式下的同时在配对信道上发送任何和所有消息。
如在130中，接入点或控制面板可以接收原始传感设备的数据简档，并且 然后方法100可以如在108中确定是否存在将与接入点或控制面板配对的任何 其他原始传感设备。当所有原始传感设备已被配对时，方法100可以包括如在 132中禁用接入点或控制面板上的配对模式，并且如在134中启用接入点或控制 面板上的测试模式，例如Go/No Go测试模式。
在接入点或控制面板处于测试模式的同时，方法100可以如在136中确定 是否存在要测试的传感设备。如果是这样，则方法100可以包括如在138中将 要测试的传感设备置于安装位置中，并且如在140中执行测试序列，例如Go/No Go测试。在某些实施例中，如在140中执行测试序列可以包括在传感设备处接 收用户输入以开始测试序列。
方法100可以如在142中确定如在140中执行的测试序列是否成功。如果 是这样，则如在144中接入点或控制面板可以批准传感设备，并且用户可以确 信传感设备将能够在已安装时与接入点或控制面板无线通信。然而，如果方法 100如在142中确定如在140中执行的测试序列未成功，则方法100可以如在 138中将要测试的传感设备置于新的安装位置，并且如在140中重新执行测试序 列。
在如在144中接入点或控制面板批准要测试的传感设备之后，方法100可 以如在136中确定是否存在要测试的任何其他传感设备。当已测试所有传感设 备时，方法100可以包括如在146中禁用接入点或控制面板的测试模式。然后， 在接入点或控制面板正在正常模式下操作的同时，如在148中，添加到无线网 络的传感设备可以在正常功率模式下操作并且向接入点或控制面板报告警报。 例如，被添加到无线网络的传感设备可以在工作信道上向接入点或控制面板发 送警报通知消息，该工作信道可以不同于配对信道。
图2是根据公开实施例的方法200的系统图。例如，方法200可以包括向无线网络添加传感设备的方法。
无线网络可以包括接入点或控制面板210和用于加入无线网络的传感设备 220。如看到的，方法200可以包括如在250中使传感设备220接触到接入点或 控制面板210以使传感设备220与接入点或控制面板210配对。要理解的是， 在某些实施例中，使传感设备220接触到接入点或控制面板210可以包括将传 感设备220置于接入点或控制面板210的预定距离内。还要理解的是，在某些 实施例中，如在250中使传感设备220与接入点或控制面板210配对可以包括 传感设备220和接入点或控制面板210在相应的低功率模式下操作，经由近场 通话而相互通信，以及在配对信道上相互通信。
在如在250中使传感设备220与接入点或控制面板210配对之后，方法200 可以包括如在260中将已配对的传感设备220置于安装位置中并执行测试序列。 要理解的是，在某些实施例中，测试序列可以包括Go/No Go测试。还要理解的 是，在某些实施例中，在执行测试序列的同时，传感设备220和接入点或控制 面板210可以在相应的低功率模式下操作，可以经由无线网络而相互通信，以 及可以在工作信道上相互通信，该工作信道可以不同于配对信道。
在如在260中的成功测试序列之后，方法200可以包括如在270中传感设 备220在正常模式下与接入点或控制面板210通信。要理解的是，在某些实施 例中，在正常模式下操作可以包括传感设备220和接入点或控制面板210在相 应的正常功率模式下操作，经由无线网络而相互通信，以及在工作信道上相互 通信以报告警报，等等。
图3是根据公开实施例的系统300的框图。在某些实施例中，系统300可 以执行根据公开实施例的图1A和图1B的方法100、图2的方法200等等。
如在图3中看到的，系统300可以包括与接入点或控制面板320通信的传 感设备310。传感设备310可以至少包括传感器311、用户接口312、收发机313、 控制电路314、一个或多个可编程处理器315以及可执行控制软件316，如本领 域的普通技术人员将理解的。然而，要理解的是，传感设备310可以包括已知 将包括在本领域中已知的传感设备中的其他元件。可以将可执行控制软件316 存储在临时性或非临时性计算机可读介质上，该计算机可读介质包括但不限于 本地计算机存储器、RAM、光学存储介质、磁存储介质、闪速存储器，等等。在 某些实施例中，控制电路314、可编程处理器315和/或可执行控制软件316可 以执行并控制根据公开实施例的方法100、方法200等等中的至少一些。
接入点或控制面板320可以至少包括用户接口321、收发机322、控制电路 323、一个或多个可编程处理器324以及可执行控制软件325，如本领域的普通 技术人员将理解的。然而，要理解的是，接入点或控制面板320可以包括已知 将包括在本领域中已知的接入点和控制面板中的其他元件。可以将可执行控制 软件325存储在临时性或非临时性计算机可读介质上，该计算机可读介质包括 但不限于本地计算机存储器、RAM、光学存储介质、磁存储介质、闪速存储器， 等等。在某些实施例中，控制电路323、可编程处理器324和/或可执行控制软 件325可以执行并控制根据公开实施例的方法100、方法200等等中的至少一些。
尽管在上文已经详细地描述了几个实施例，但其他修改是可能的。例如， 上文所述的逻辑流程并不要求所描述的特定次序或顺序的次序来实现期望的结 果。可提供其他步骤，或可以从所描述的流程消除步骤，并且可以向所描述的 系统添加或从所描述的系统去除其他部件。其他实施例可以在本发明的范围 内。
根据前述内容，将观察到的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可 实现许多变形和修改。要理解的是，并不意图或应当推断出相对于本文所述的 特定系统或方法的限制。当然，意图覆盖落在本发明的精神和范围内的所有此 类修改。

Claims (10)

1.一种用于配对设备的方法，该方法包括：
将第一设备置于第二设备的预定距离内；以及
在所述第二设备的配对信道上经由近场通话在所述第一设备和所述第二设备之间通信以将所述第一设备与所述第二设备配对,其中所述配对信道不同于所述第二设备的多个工作信道，其中所述第一设备调谐到配对信道而不扫描所述第二设备的多个工作信道；
在所述第一设备在配对信道上经由近场通话与所述第二设备通信之后，将所述第一设备安装到被监视区域的期望位置处；
在安装之后，所述第一设备通过在所述多个工作信道中的一个上经由无线网络发送测试信号以及从所述第二设备接收响应测试信号来执行测试序列，当所述第一设备经由近场通话与所述第二设备配对时批准所述第一设备或者当所述第一设备在配对信道上经由近场通话与所述第二设备不配对时拒绝所述第一设备，
所述第一设备和所述第二设备中的至少一个在执行所述测试序列的同时在低功率模式下操作；以及
响应于测试序列成功，所述第一设备和所述第二设备中的至少一个在经由所述多个工作信道在所述第一设备和所述第二设备之间进行通信的同时在正常模式下操作。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
当将所述第一设备置于所述第二设备的预定距离内时，使所述第一设备接触到所述第二设备。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
经由无线电通信在所述第一设备和所述第二设备之间通信。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
将所述第一设备调谐到所述配对信道。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：
在不扫描所述多个工作信道的情况下将所述第一设备调谐到所述配对信道。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在所述配对信道上经由所述近场通话在所述第一设备和所述第二设备之间交换配对消息。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：
在所述配对信道上经由所述近场通话从所述第一设备向所述第二设备发送所述第一设备的数据简档。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在所述多个工作信道之一上经由无线网络在所述第一设备和所述第二设备之间通信。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
所述第一设备和所述第二设备中的至少一个当在所述配对信道上进行通信的同时在所述低功率模式下操作。
10.一种传感设备，包括：
收发器；
可编程处理器；和
非临时性计算机可读介质上存储的可执行控制软件，
其中，当位于无线网络的接入点或控制面板的预定距离内时，所述可编程处理器和所述可执行控制软件促使所述收发器在所述接入点或所述控制面板的配对信道上经由近场通话与所述接入点或控制面板通信以与所述接入点或控制面板配对，
其中所述配对信道不同于所述接入点或控制面板的多个工作信道，其中第一设备调谐到配对信道而不扫描其他工作信道；
在所述第一设备在配对信道上经由近场通话与第二设备通信之后，将所述第一设备安装到被监视区域的期望位置处；
在安装之后，所述第一设备通过在所述多个工作信道中的一个上经由无线网络发送测试信号以及从所述第二设备接收响应测试信号来执行测试序列，当所述第一设备经由近场通话与所述第二设备配对时批准所述第一设备或者当所述第一设备在配对信道上经由近场通话与所述第二设备不配对时拒绝所述第一设备，
其中所述收发器在经由所述多个工作信道执行测试序列的同时在低功率模式下操作；以及
其中，响应于测试序列成功，所述收发器在经由所述多个工作信道与所述接入点或所述控制面板进行通信的同时在正常模式下操作。
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