CN1989725A - 在安全系统中数据传输的混合编码 - Google Patents
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Abstract
一种安全系统,其中的无线发送的安全设备使用混合编码或双重编码方法,其中按归零(RZ)格式来编码数据消息的第一部分并且按不归零(NRZ)格式来编码所述数据消息的第二部分,以此来增强错误检测和校正。依照本发明的第一方面,在该消息的第一部分包含状态信息,并且在该消息的第二部分包含冗余状态信息。依照本发明的第二方面,在该消息的该第二部分包含消息顺序信息,以避免处理失效或乱序消息。
Description
技术领域
本发明涉及安全及其它类型的网络系统,并且尤其涉及在这种安全系统中的数据传输期间使用多重或混合数据编码模式以提高错误检测和校正。
背景技术
在本领域中,用来监视某场所并且确定所述场所是否已经被破坏或是否存在警报条件的安全系统已经为大家所熟悉。这些系统典型情况下包括控制面板、诸如数据总线之类的系统通信介质和在整个场所中各处安置的多个安全设备,这些安全设备用于在该系统中执行确定的功能。安全设备典型情况下包括玻璃破碎传感器、烟雾检测器、火焰检测器、运动传感器、门窗开启传感器等。安全设备还包括外围装置,诸如拨号器、小键盘、显示控制台、RF发送器和接收器等。控制面板典型情况下被配置为与安全设备通信以便利用这些设备收集并发送信息,诸如当用户为了布防(arm)所述控制面板和安全系统而在小键盘中输入“系统布防(system arm)”代码的时候。
以往的安全设备通常情况下采用至系统控制面板有线连接,然而利用无线系统已经变得越来越普遍,其中在无线系统中通过在组件之间使用射频(RF)通信来(完全或部分地)消除对数据总线或有线回路的需求。尤其希望结合诸如运动检测器之类的安全设备来使用RF发送器向位于控制面板附近或与所述控制面板集成的RF接收器发送RF信号,以便在所述安全设备和控制面板之间实现无线通信。RF接收器也可以被互连到有线总线或回路(控制面板连接到其上),使得在安全设备和(有线)安全系统的其他部分之间可利用无线链路。
由于在安全设备和控制面板之间没有有线连接,所以数据完整性是无线安全系统中特别需要关注的问题。过去已经使用诸如循环冗余码校验(cyclic redundancy check,CRC)之类的方法来试图在数据传输中提供一些错误检测和/或校正。本发明的目的是提供一种用于在安全系统的组件之间确保无错误数据传输的改进方法。
发明内容
据此,本发明是具有安全设备的安全系统,所述安全设备经由接收器与控制面板无线通信。每个安全设备具有相关联的RF发送器。首先,在安全设备/发送器形成具有第一消息部分和第二消息部分的两部分数据消息。第一消息部分包括前同步码部分,用于唯一标识安全设备的标识号部分,包括用于表示所述安全设备状态的状态或消息数据的状态部分,以及CRC部分,所述CRC部分包含基于对所述标识号部分和状态部分所执行的CRC函数的CRC数据。如这里所述,第二消息部分可以根据所想要的功能包括不同类型的数据。使用第一编码格式(其典型情况下为归零(return-to-zero,RZ)格式来编码第一消息部分,并且依照不同于所述第一编码格式的第二编码格式(其典型情况下为不归零(non-return-to-zero,NRZ)格式)来编码第二消息部分。然后利用所编码的第一消息部分和所编码的第二消息部分来调制载波信号(诸如按照幅度调制),并且发送所调制的载波信号。
依照本发明的第一方面,第二消息部分包括用于重复来自第一消息部分的状态数据的第一冗余状态部分,以及也重复来自所述第一消息部分的状态数据的第二冗余状态部分,但是它是所述第一冗余状态部分的逻辑求反。诸如独立的接收器或与控制面板集成的接收器之类的接收设备接收所发送的信号并且相应地解调它。然后接收设备使用第一编码格式(RZ)解码第一消息部分以便获得前同步码部分、标识号部分、状态部分和CRC部分。使用第二编码格式(NRZ)来解码第二消息部分以便获得第一冗余状态部分和第二冗余状态部分。
然后使用处理电路来分析所接收的数据,尤其分析状态部分、第一冗余状态部分、第二冗余状态部分和CRC部分中的两个或多个,以确定是否已经有效接收了消息。例如,依照相对简单的方法,把状态部分与第一冗余状态部分相比较;并且如果所述状态部分与所述第一冗余状态部分相同,那么所述消息被标记为被有效接收。在替换方式中,可以把状态部分与第二冗余状态部分相比较;并且如果所述状态部分与所述第二冗余状态部分相同,那么所述消息被标记为被有效接收。同样,可以把状态部分与第一冗余状态部分和第二冗余状态部分相比较;并且如果都是相同的,那么所述消息被标记为被有效接收。
如果希望的话,可以按更复杂的情况来处理。例如,可以根据标识号部分和状态部分来产生CRC;并且可以把所产生的CRC与来自所接收消息的CRC部分相比较。如果所产生的CRC与来自所接收消息的CRC部分相同,那么所述消息被标记为被有效接收。然而如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分不相同,那么可以进行进一步的分析,其中可以把所述状态部分与第一冗余状态部分和第二冗余状态部分相比较;并且如果它们是相同的,那么所述消息被标记为被有效接收。这里描述了利用这些接收消息部分的其它分析情况。
依照本发明的第二方面,第二消息部分包括用于表示来自安全设备的有关消息排序的顺序信息以便有助于接收设备(例如控制面板)确定所述消息是否未按顺序接收并且应当被忽略。特别,第二消息部分包括第一顺序计数和第二顺序计数,所述第二顺序计数具有与所述第一顺序计数相同的信息但为其逻辑求反。如上所述的接收设备使用第一编码格式(RZ)解码第一消息部分以便获得前同步码部分、标识号部分、状态部分和CRC部分。使用第二编码格式(NRZ)来解码第二消息部分以便获得顺序计数。然后使用处理电路来分析所接收的数据,尤其把来自消息的顺序计数与来自存储器的先前顺序计数相比较。如果来自所述消息的顺序计数小于或等于先前顺序计数,那么所述消息被忽略。然而如果来自消息的顺序计数不小于或等于先前的顺序计数,则处理所述消息,并且用来自所述消息的顺序计数代替存储器中的先前顺序计数。彼此相对地分析顺序计数和反顺序计数以便确保数据完整性。
附图说明
图1是代典型安全系统的框图;
图2是在本发明第一方面的发送器处理的数据消息的框图;
图3是在本发明第一方面的接收设备处理的数据消息的框图;
图4是如在本发明中所使用的RZ和NRZ数据格式的图示;和
图5A、5B、5C、5D、5E和5F均图示了在本发明第一方面中所使用的候选数据分析流程图;
图6是在本发明第二方面的发送器处理的数据消息的框图;
图7是在本发明第二方面的接收设备处理的数据消息的框图;
图8和9是本发明第二方面的操作的流程图。
具体实施方式
现在参考附图来描述本发明第一方面的优选实施例。图1图示了包括多个安全设备4、6、8的典型安全系统2,如本领域中已知那样所述安全设备都向接收器模块10和相关联的控制面板12发送RF数据传输14、16、18。如前面所指出的,安全设备4、6、8可以是在安全系统中所使用的任何设备,包括但不局限于玻璃破碎传感器、烟雾检测器、火焰检测器、PIR运动传感器、微波运动传感器、门窗开启传感器、拨号器、小键盘、显示控制台等。所述安全设备还可以是在控制面板和另一设备之间的网关、适配器或接口。例如,常见的情况是使RF接收器连接到有线通信总线(或回路),其中控制面板连接到所述有线通信总线。RF接收器从诸如无线PIR传感器之类的另一安全设备接收消息(还可能存在用于向无线PIR传感器发送消息的RF发送器)。在这种情况下,RF接收器(和/或RF发送器)以及无线传感器被认为是在本发明范围内的安全设备。
控制面板12充当用于安全系统的系统控制器并且提供诸如布防(arm)和撤防(disarm)所述系统、监督安全设备、接受来自所述安全设备的消息以确定是否存在警报条件、使警报发声等各个功能。接收器10可以与控制面板12相分离或集成在一起。此外,按照系统设计者的配置,可以在接收器10或控制面板12中进行如这里所描述的处理并分析所接收的数据消息。
如在优选实施例中,安全设备可以具有集成的RF发送器,或者这种发送器可以与所述安全设备分离(但是在其邻近并且与其相连线)。图2图示了具有集成RF发送器的安全设备的功能。待发送到控制面板的数据消息28被形成并包括两个主要部分。如图2所示,数据消息28的部分1类似于在本领域中已知的那样并且包括前同步码部分30、标识符部分32(用于唯一地标识安全设备,诸如序号)、状态部分34和CRC部分36。状态部分34包括为控制面板主要关注的位,并且包括用于表明安全设备的操作状态、电池电平等的位。如本领域中已知,CRC根据ID部分32和状态部分34来产生,并且以前已经作为错误检测的手段由接收器/控制面板使用。如这里进一步描述的,本发明改进的恰好是CRC的使用。
在本发明之下,形成消息的第二部分,并且在图2中被示为消息28的部分2。部分2包括第一冗余状态部分38,所述第一冗余状态部分38仅仅是与部分1中状态部分34相同的数据。部分2还包括第二冗余部分40,所述第二冗余部分40还携带与部分1的状态部分34相同的信息,但它是第一状态部分38的逻辑求反。通过反转第二冗余状态部分40,在消息的整个第二部分上维持恒定的平均幅度(例如当使用幅度调制时)。即,如果状态部分34(和第一冗余状态部分38)例如是1101101000101010,则第二冗余状态部分就是0010010111010101。
然后按如下编码数据消息28用以发送。利用RZ编码器42依照归零格式(RZ)编码消息的部分1,并且利用NRZ编码器44依照不归零格式(NRZ)示出所述消息的部分2。如在图4的左侧所图示,RZ格式也被称为曼彻斯特(Manchester)编码方法(曼彻斯特编码被定义为这样的代码,其中(a)组合数据和时钟信号以形成单个自同步数据流,(b)每个编码的位在位周期的中点包含转变,(c)该转变的方向确定所述位是“0”还是“1”,并且(d)第一半是真位值的补码并且第二半是真位值。) 在图4的右侧所示出的NRZ格式并不要求数据信号在位之间归零。从而,逻辑1被示为正电压并且逻辑0被示为零电压。依照NRZ格式,信号并不如RZ格式那样自计时。然而,通过在使用RZ编码消息的第一部分之后立即利用NRZ格式来编码所述消息的第二部分,可以外插(extrapolate)已经根据RZ部分导出的时钟并用于计时NRZ部分中的数据。如果依照NRZ格式完全编码信号,那么这是不可行的,这是由于可能没有可用的时钟。
此外,因为它传送较少的计时信息,所以使用RZ技术使在消息的第二部分中传送冗余状态信息所要求的附加传输(“无线”)时间和信道带宽最小化。另外,使用RZ编码补充NRZ编码。由于其对称和冗余结构,在确定的信道条件下,RZ编码消息的第一部分相对于NRZ提供了改进的解码性能,反之亦然。如下所述,相同的优点适用于在RZ和NRZ之间的解码方法中差异部分。
存在本发明中可以使用的RZ和NRZ格式的两个例子。也可以使用其它类型并且仍然提供这里所描述的益处。
在按照所描述对数据编码之后,如本领域中所公知的,数据流用来调制RF载波信号并且被发送。例如,如本领域中所公知的,可以使用幅度调制(amplitude modulation,AM)方案。
如图3所示并且如在本领域中公知的那样,调制信号由接收设备接收并解调。然后如图3所示,使用RZ解码器62和NRZ解码器60来解码信号以便获得所接收的数据消息64。接下来,进行所接收消息64的分析以便查明所述信号是否准确地被接收并且应当进一步被处理为有效接收的消息。数据分析块78依照一种或多种不同方式使用状态部分70、CRC部分72、第一冗余状态部分74和第二冗余状态部分76来查明所接收消息64的有效性。图5A-5F图示了在本发明中所使用的分析流程。
图5A图示了怎样把状态部分70与第一冗余状态部分74相比较。如果状态部分70与第一冗余状态部分74相同,那么消息64被标记为被有效接收。在替换方式中,如图5B所示,可以把状态部分70与第二冗余状态部分76相比较。如果状态部分70与第二冗余状态部分76相同,那么消息64被标记为被有效接收。同样如图5C所示,可以把状态部分70与第一冗余状态部分74和第二冗余状态部分76相比较,并且如果都相同的话,则消息被标记为被有效接收。
如果希望的话,那么可以遵循更复杂的情况。例如,如图5D所示,可以根据标识号部分68和状态部分70来产生CRC;并且可以把所产生的CRC与来自所接收消息64的CRC部分72相比较。如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分相同,那么所述消息被标记为被有效接收。然而如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分不相同,那么可以把状态部分与第一冗余状态部分和第二冗余状态部分相比较;并且如果它们是相同的,则所述消息被标记为被有效接收。
图5E图示了由分析块78所执行分析的进一步例子。首先,比较第一冗余状态部分74和第二冗余状态部分76,并且如果它们是相同的,那么把它们与状态部分70相比较。当此比较通过(passed)时,那么所述消息被标记为被有效接收。
图5F图示了数据分析的另一例子。首先,根据标识号部分68和状态部分70来产生CRC。把所产生的CRC与来自所接收消息的CRC部分72相比较。如果它们是相同的,那么把第一冗余状态部分74与第二冗余状态部分76相比较,并且如果它们是相同的,那么消息被标记为被有效接收。然而如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分72不相同,那么把第一冗余状态部分与第二冗余状态部分相比较,并且如果它们是相同的,那么根据标识号68和第一冗余状态部分74来产生第二CRC,把第二产生的CRC与来自所述消息的CRC部分72相比较,并且如果所述比较通过,那么所述第一冗余状态部分被用作有效接收的状态部分(如果所述比较失败,那么所述消息被标记为被无效接收)。
从而,由于存在冗余状态信息,所以接收设备可确定所接收消息的准确性并且据此继续处理(如使用所述消息或丢弃它)。通过把冗余信息嵌入到按不同于第一部分的格式所编码的消息第二部分,实现鲁棒的(robust)传输方法,所述方法在变化的环境中提供了更大机会来准确传输,其中一种编码方法可以比另一种方法执行得更好。
参照图6、7、8和9,本发明的第二方面利用本发明第一方面同样的混合编码模式,但是不是在第二消息部分中发送冗余状态数据,而是发送消息顺序信息。当有多个接收器在不同的时间从相同的发送器接收消息,依照本发明的此第二方面解决了与此相关联的问题。如果一种安装要求在整个系统的各战略位置必须分布两个以上的RF接收器并且经由单个通信总线连接到单个安全控制,在所发送信号中使用顺序信息以使得控制面板可适当地处理所接收的信号。为了阐明此点,假定在所发送信号信息内所包含的八位顺序号,每当发送器必须发送新事件时在该给定发送器中对该顺序号递增1。所述新事件可以是门的开启或者相同门的关闭。进一步假定发送器对于每个事件花费2-4秒来重复相同的“开启”或“关闭”消息所要求的号码。如果门在该2-4秒时间间隔内开启并关闭,那么控制面板可以从一个RF接收器接收开启和关闭报告并且从另一接收器只接收开启报告,该另一接收器可能处于给定发送器的近距范围(marginal range)。在所发送事件不包括顺序计数作为其一部分的情况下,如果控制在处理来自第一接收器的关闭事件之后处理来自第二接收器的初始开启事件,那么所述控制可能错误地确定门的最终状态是开启而不是关闭。在共用控制总线上所使用接收器的数目越大,此类控制错误的概率可能越大。如在本发明中利用在所发送消息中所包括的顺序计数,由于开启事件在关闭事件之前,所以所述开启事件的计数应该低于关闭事件的计数,向所述控制表明该门的最终状态必须是关闭。
参照图6的发送器框图并且参照图8的逻辑流程图,使用顺序计数寄存器150来提供传输顺序计数,所述传输顺序计数随每个新的传输事件递增(由消息来标识,在所述消息中状态寄存器152中的至少一位与先前传输相比已经改变)。从而,当任何位已经改变时,与状态寄存器152相关联的逻辑会递增顺序计数器150。前同步码92、状态位96、标识号(序号)94和CRC 98连同顺序计数100和反顺序计数102一起被汇编到两部分消息中,所述两部分消息如前所述由RZ编码器104和NRZ编码器106来处理。从而,通过每当状态位已经改变时递增顺序计数器150,如这里所描述,控制面板可以确定是否已经从给定发送器未按顺序接收消息。
在依照RZ格式编码消息的第一部分并且依照NRZ格式编码所述消息的第二部分(顺序信息)之后,所述消息被发送。当然,系统中的每个安全设备/发送器可能在任何给定时间具有不同的顺序计数,这是由于它们都彼此异步地操作。如下所述,接收设备(控制面板)分别跟踪每个发送器的顺序计数以对每个发送器的确定适当的顺序。
如图7和9所示,接收设备接收并解调无线消息,继而如前所述继续利用RZ解码器114和NRZ解码器112来解码所述消息。然后数据分析电路和逻辑通过首先从消息提取顺序计数126和反顺序计数128和发送器标识号来处理所述消息。从存储器中的顺序计数表134获取与该发送器标识号相关联的先前顺序计数。把来自消息的顺序计数126与从表中所获取的先前顺序计数相比较。如果来自消息的顺序计数小于或等于先前顺序计数,那么接收设备忽略所述消息并且不采取进一步动作。然而如果来自消息的顺序计数并不小于先前的顺序计数,那么接收设备处理所述消息(即状态部分)并且利用来自所述消息的顺序计数来替换表中的先前顺序计数。如先前所描述的第一实施例,如果想要检查数据完整性的话,那么还使用反顺序计数128。
因而,如果消息被“延迟”接收——意味着它包含可能会误导控制面板的失效信息,那么该消息会被忽略。如上所述,如果门开启然后迅速关闭,那么这可能会发生,使得“门开启”消息组由发送器发送,那么“门关闭”消息组此后立即由发送器发送。(应当注意,常常在诸如六字节(sextet)之类的消息组中发送消息,这改进了可靠性并且增加了成功传输的机会,如本领域中所公知的)。由于来自“门开启”组的一个消息可以在来自“门关闭”组的一个消息之后(由于远距离接收器的处理延迟、丢失位等)可以到达控制面板,所以在本发明的情况下控制面板确定来自“门开启”消息的顺序计数小于“门关闭”消息的顺序计数并且据此忽略它。由此本发明使控制面板能够确定从某个发送器所接收的消息是否由于系统中一个接收器在接收、处理等延迟的缘故可能是未按顺序的。
应当注意,在某个点上,顺序计数必须绕回到零。在使用八位顺序计数的优选实施例中,计数顺序应该是0、1、2、3、4、5、6、7、…、254、255、0、1、2、3、4、…等。编程处理逻辑来识别0的计数应被当做是大于255的计数,使得当在255之后检测到0时,控制不会错误地把这认为是未按顺序传输。
还应当注意,优选实施例周期性地(例如每分钟)从表中擦除顺序计数数据。在顺序计数数据被擦除之后,那么如前所述从数据传输所接收的新顺序计数被存储并利用。这会消除失效信息并且如果必要的话帮助重新同步顺序计数,例如,如果发送设备被代替并且顺序计数必须被同步的话。
Claims (52)
1.一种用于从安全设备向接收设备发送消息的方法,包括步骤:
a.形成包括第一消息部分和第二消息部分的两部分数据消息,
i)所述第一消息部分包括
(1)前同步码部分,
(2)标识号部分,用于唯一地标识所述安全设备,
(3)状态部分,包括用于表示所述安全设备状态的状态数据,和
(4)CRC部分,包含基于对所述标识号部分和状态部分所执行的CRC函数的CRC数据,并且
ii)所述第二消息部分包括
(1)第一冗余状态部分,包括来自所述第一消息部分的状态数据,和
(2)第二冗余状态部分,包括来自所述第一消息部分的状态数据,其中所述第二冗余状态部分是所述第二消息部分的第一冗余状态部分的逻辑求反;
b.依照第一编码格式来编码所述第一消息部分;
c.依照不同于所述第一编码格式的第二编码格式来编码所述第二消息部分;
d.利用所编码的第一消息部分和所编码的第二消息部分来调制载波信号;并且
e.发送所调制的载波信号。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述第一编码格式是归零(RZ)格式。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述RZ格式是曼彻斯特格式。
4.如权利要求2所述的方法,其中所述第二编码格式是不归零(NRZ)格式。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述第二编码格式是归零(RZ)格式。
6.如权利要求5所述的方法,其中所述RZ格式是曼彻斯特格式。
7.如权利要求5所述的方法,其中所述第一编码格式是不归零(NRZ)格式。
8.一种用于操作安全系统的方法,包括步骤:
a.在发送器形成包括第一消息部分和第二消息部分的两部分数据消息,
i)所述第一消息部分包括
(1)前同步码部分,
(2)标识号部分,用于唯一地标识所述安全设备,
(3)状态部分,包括用于表示所述安全设备状态的状态数据,和
(4)CRC部分,包含基于对所述标识号部分和状态部分所执行的CRC函数的CRC数据,并且
ii)所述第二消息部分包括
(1)第一冗余状态部分,包括来自所述第一消息部分的状态数据,和
(2)第二冗余状态部分,包括来自所述第一消息部分的状态数据,其中所述第二冗余状态部分是所述第二消息部分的第一冗余状态部分的逻辑求反;
b.依照第一编码格式来编码所述第一消息部分;
c.依照不同于所述第一编码格式的第二编码格式来编码所述第二消息部分;
d.利用所编码的第一消息部分和所编码的第二消息部分来调制载波信号;
e.发送所调制的载波信号;
f.在接收设备接收所调制的载波信号;
g.解调所接收的调制载波信号;
h.使用所述第一编码格式来解码所述第一消息部分以便获得所述前同步码部分、标识号部分、状态部分和CRC部分;
i.使用所述第二编码格式来解码所述第二消息部分以便获得所述第一冗余状态部分和第二冗余状态部分;并且
j.分析以下的两个和多个:
i)所述状态部分,
ii)所述第一冗余状态部分,
iii)所述第二冗余状态部分,和
iv)所述CRC部分,
以确定所述消息是否已经被有效接收。
9.如权利要求8所述的方法,其中如果分析所述状态部分、第一冗余状态部分、第二冗余状态部分和CRC部分中的两个或多个以确定所述消息是否已经被有效接收的步骤表明所述消息已经被有效接收,则所述消息被标记为被有效接收。
10.如权利要求8所述的方法,其中如果分析所述状态部分、第一冗余状态部分、第二冗余状态部分和CRC部分中的两个或多个以确定所述消息是否已经被有效接收的步骤表明所述消息尚未被有效接收,则所述消息被标记为未被有效接收。
11.如权利要求8所述的方法,其中分析所述状态部分、第一冗余状态部分、第二冗余状态部分和CRC部分中的两个和多个以确定所述消息是否已经被有效接收的步骤包括步骤:
(1)把所述状态部分与所述第一冗余状态部分相比较;
(2)如果所述状态部分与所述第一冗余状态部分相同,则把所述消息标记为被有效接收。
12.如权利要求8所述的方法,其中分析所述状态部分、第一冗余状态部分、第二冗余状态部分和CRC部分中的两个和多个以确定所述消息是否已经被有效接收的步骤包括步骤:
(1)把所述状态部分与所述第二冗余状态部分相比较;
(2)如果所述状态部分与所述第二冗余状态部分相同,则把所述消息标记为被有效接收。
13.如权利要求8所述的方法,其中分析所述状态部分、第一冗余状态部分、第二冗余状态部分和CRC部分中的两个和多个以确定所述消息是否已经被有效接收的步骤包括步骤:
(1)把所述状态部分与所述第一冗余状态部分和第二冗余状态部分相比较;
(2)如果所述状态部分、第一冗余状态部分和第二冗余状态部分都相同,那么把所述消息标记为被有效接收。
14.如权利要求8所述的方法,其中分析所述状态部分、第一冗余状态部分、第二冗余状态部分和CRC部分中的两个和多个以确定所述消息是否已经被有效接收的步骤包括步骤:
(1)根据所述标识号部分和状态部分来产生CRC;
(2)把所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分相比较;
(3)如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分相同,则把所述消息标记为被有效接收;
(4)如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分不相同,则
a.把所述状态部分与所述第一冗余状态部分和第二冗余状态部分相比较;
b.如果所述状态部分、第一冗余状态部分和第二冗余状态部分都相同,则把所述消息标记为被有效接收。
15.如权利要求8所述的方法,其中分析所述状态部分、第一冗余状态部分、第二冗余状态部分和CRC部分中的两个和多个以确定所述消息是否已经被有效接收的步骤包括步骤:
(1)比较所述第一冗余状态部分和所述第二冗余状态部分;
(2)如果所述第一冗余状态部分和第二冗余状态部分相同,则
a.把所述第一冗余状态部分和第二冗余状态部分中任何一个与所述状态部分相比较;并且
b.当所述比较通过时,把所述消息标记为被有效接收。
16.如权利要求8所述的方法,其中分析所述状态部分、第一冗余状态部分、第二冗余状态部分和CRC部分中的两个和多个以确定所述消息是否已经被有效接收的步骤包括步骤:
(1)根据所述标识号部分和状态部分来产生CRC;
(2)把所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分相比较;
(3)如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分相同,则
a.把所述第一冗余状态部分与所述第二冗余状态部分相比较;
b.如果所述第一冗余状态部分与所述第二冗余状态部分相同,则把所述消息标记为被有效接收;并且
(4)如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分不相同,则
a.把所述第一冗余状态部分与所述第二冗余状态部分相比较;
b.如果所述第一冗余状态部分与所述第二冗余状态部分相同,则
i).根据所述标识号部分和所述第一冗余状态部分来产生第二CRC;
ii).把所述第二产生的CRC与来自所述消息的CRC部分相比较;
iii).如果所述比较通过,则使用所述第一冗余状态部分作为有效接收的状态部分;并且
iv).如果所述比较失败,则把所述消息标记为被无效接收。
17.一种在安全系统中使用的安全设备,包括:
a.处理电路,适合于形成包括第一消息部分和第二消息部分的两部分数据消息,
i)所述第一消息部分包括
(1)前同步码部分,
(2)标识号部分,用于唯一地标识所述安全设备,
(3)状态部分,包括用于表示所述安全设备状态的状态数据,和
(4)CRC部分,包含基于对所述标识号部分和状态部分执行的CRC函数的CRC数据,并且
ii)所述第二消息部分包括
(1)第一冗余状态部分,包括来自所述第一消息部分的状态数据,和
(2)第二冗余状态部分,包括来自所述第一消息部分的状态数据,其中所述第二冗余状态部分是所述第二消息部分的第一冗余状态部分的逻辑求反;
b.第一编码电路,适合于依照第一编码格式来编码所述第一消息部分;
c.第二编码电路,适合于依照不同于所述第一编码格式的第二编码格式来编码所述第二消息部分;
d.数据传输电路,适合于利用所编码的第一消息部分和所编码的第二消息部分来调制载波信号并且发送所调制的载波信号。
18.如权利要求17所述的安全设备,其中所述第一编码格式是归零(RZ)格式。
19.如权利要求18所述的安全设备,其中所述RZ格式是曼彻斯特格式。
20.如权利要求18所述的安全设备,其中所述第二编码格式是不归零(NRZ)格式。
21.如权利要求17所述的安全设备,其中所述第二编码格式是归零(RZ)格式。
22.如权利要求21所述的安全设备,其中所述RZ格式是曼彻斯特格式。
23.如权利要求21所述的安全设备,其中所述第一编码格式是不归零(NRZ)格式。
24.一种安全系统,包括:
A.安全设备,包括:
a.第一处理电路,适合于形成包括第一消息部分和第二消息部分的两部分数据消息,
i)所述第一消息部分包括
(1)前同步码部分,
(2)标识号部分,用于唯一地标识所述安全设备,
(3)状态部分,包括用于表示所述安全设备状态的状态数据,和
(4)CRC部分,包含基于对所述标识号部分和状态部分所执行的CRC函数的CRC数据,并且
ii)所述第二消息部分包括
(1)第一冗余状态部分,包括来自所述第一消息部分的状态数据,和
(2)第二冗余状态部分,包括来自所述第一消息部分的状态数据,其中所述第二冗余状态部分是所述第二消息部分的第一冗余状态部分的逻辑求反;
b.第一编码电路,适合于依照第一编码格式来编码所述第一消息部分;
c.第二编码电路,适合于依照不同于所述第一编码格式的第二编码格式来编码所述第二消息部分;
d.数据传输电路,适合于利用所编码的第一消息部分和所编码的第二消息部分来调制载波信号并且发送所调制的载波信号;和
B.接收设备,包括:
a.数据接收电路,适合于从所述安全设备接收并解调所调制的载波信号;
b.第一解码电路,适合于使用所述第一编码格式来解码所述消息部分以便获得所述前同步码部分、标识号部分、状态部分和CRC部分;
c.第二解码电路,适合于使用所述第二编码格式来解码所述第二消息部分以便获得所述第一冗余状态部分和第二冗余状态部分;和
d.第二处理电路,适合于分析以下中的两个或多个
ii)所述状态部分,
iii)所述第一冗余状态部分,
iv)所述第二冗余状态部分,和
v)所述CRC部分,
以确定所述消息是否已经被有效接收。
25.如权利要求24所述的安全系统,其中所述第二处理电路进一步适合于当确定所述消息被有效接收则把所述消息标记为被有效接收。
26.如权利要求24所述的安全系统,其中所述第二处理电路进一步适合于当确定所述消息未被有效接收则把所述消息标记为未被有效接收。
27.如权利要求24所述的安全系统,其中所述第二处理电路进一步适合于
(1)把所述状态部分与所述第一冗余状态部分相比较;
(2)如果所述状态部分与所述第一冗余状态部分相同,则把所述消息标记为被有效接收。
28.如权利要求24所述的安全系统,其中所述第二处理电路进一步适合于
(1)把所述状态部分与所述第二冗余状态部分相比较;
(2)如果所述状态部分与所述第二冗余状态部分相同,则把所述消息标记为被有效接收。
29.如权利要求24所述的安全系统,其中所述第二处理电路进一步适合于
(1)把所述状态部分与所述第一冗余状态部分和第二冗余状态部分相比较;
(2)如果所述状态部分、第一冗余状态部分和第二冗余状态部分都相同,那么把所述消息标记为被有效接收。
30.如权利要求24所述的安全系统,其中所述第二处理电路进一步适合于
(1)根据所述标识号部分和状态部分来产生CRC;
(2)把所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分相比较;
(3)如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分相同,则把所述消息标记为被有效接收;
(4)如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分不相同,则
a.把所述状态部分与所述第一冗余状态部分和第二冗余状态部分相比较;
b.如果所述状态部分、第一冗余状态部分和第二冗余状态部分都相同,则把所述消息标记为被有效接收。
31.如权利要求24所述的安全系统,其中所述第二处理电路进一步适合于
(1)比较所述第一冗余状态部分和所述第二冗余状态部分;
(2)如果所述第一冗余状态部分和第二冗余状态部分相同,则
a.把所述第一冗余状态部分和第二冗余状态部分中任何一个与所述状态部分相比较;并且
b.当所述比较通过时,把所述消息标记为被有效接收。
32.如权利要求24所述的安全系统,其中所述第二处理电路进一步适合于
(1)根据所述标识号部分和状态部分来产生CRC;
(2)把所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分相比较;
(3)如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分相同,则
a.把所述第一冗余状态部分与所述第二冗余状态部分相比较;
b.如果所述第一冗余状态部分与所述第二冗余状态部分相同,则把所述消息标记为被有效接收;并且
(4)如果所产生的CRC与来自所述消息的CRC部分不相同,则
a.把所述第一冗余状态部分与所述第二冗余状态部分相比较;
b.如果所述第一冗余状态部分与所述第二冗余状态部分相同,则
i).根据所述标识号部分和所述第一冗余状态部分来产生第二CRC;
ii).把所述第二产生的CRC与来自所述消息的CRC部分相比较;
iii).如果所述比较通过,则使用所述第一冗余状态部分作为有效接收的状态部分;并且
iv).如果所述比较失败,则把所述消息标记为被无效接收。
33.一种用于从安全设备向接收设备发送消息的方法,包括步骤:
a.形成包括第一消息部分和第二消息部分的两部分数据消息,
i)所述第一消息部分包括
(1)前同步码部分,
(2)标识号部分,用于唯一地标识所述安全设备,
(3)状态部分,包括用于表示所述安全设备状态的状态数据,和
(4)CRC部分,包含基于对所述标识号部分和状态部分所执行的CRC函数的CRC数据,并且
ii)所述第二消息部分包括顺序计数;
b.依照第一编码格式来编码所述第一消息部分;
c.依照不同于所述第一编码格式的第二编码格式来编码所述第二消息部分;
d.利用所编码的第一消息部分和所编码的第二消息部分来调制载波信号;并且
e.发送所调制的载波信号。
34.如权利要求33所述的方法,其中所述第一编码格式是归零(RZ)格式。
35.如权利要求34所述的方法,其中所述RZ格式是曼彻斯特格式。
36.如权利要求34所述的方法,其中所述第二编码格式是不归零(NRZ)格式。
37.如权利要求33所述的方法,其中所述第二编码格式是归零(RZ)格式。
38.如权利要求37所述的方法,其中所述RZ格式是曼彻斯特格式。
39.如权利要求37所述的方法,其中所述第一编码格式是不归零(NRZ)格式。
40.如权利要求33所述的方法,还包括步骤:
确定所述消息的第一消息部分的状态部分中的任何状态位与先前发送的消息相比是否已经改变;
如果任何状态位已经改变,则根据该先前发送的消息递增所述顺序计数,并且
如果没有一个状态位改变,则使用该先前发送的消息中的相同顺序计数。
41.一种用于操作安全系统的方法,包括步骤:
a.在发送器形成包括第一消息部分和第二消息部分的两部分数据消息,
i)所述第一消息部分包括
(1)前同步码部分,
(2)标识号部分,用于唯一地标识所述安全设备,
(3)状态部分,包括用于表示所述安全设备状态的状态数据,和
(4)CRC部分,包含基于对所述标识号部分和状态部分所执行的CRC函数的CRC数据,并且
ii)所述第二消息部分包括顺序计数;
b.依照第一编码格式来编码所述第一消息部分;
c.依照不同于所述第一编码格式的第二编码格式来编码所述第二消息部分;
d.利用所编码的第一消息部分和所编码的第二消息部分来调制载波信号;
e.发送所调制的载波信号;
f.在接收设备接收所调制的载波信号;
g.解调所接收的调制载波信号;
h.使用所述第一编码格式来解码所述第一消息部分以便获得所述前同步码部分、标识号部分、状态部分和CRC部分;
i.使用所述第二编码格式来解码所述第二消息部分以便获得所述顺序计数;并且
j.按照以下步骤来处理所述消息:
i).从存储器获取与所述标识号相关联的先前顺序计数;
ii).把来自所述消息的顺序计数与来自存储器的先前顺序计数相比较;
(1)如果来自所述消息的顺序计数小于或等于该先前顺序计数,则忽略所述消息;并且
(2)如果来自所述消息的顺序计数不小于或等于该先前顺序计数,则处理所述消息并且利用来自所述消息的顺序计数来替换存储器中的该先前顺序计数。
42.如权利要求41所述的方法,还包括步骤:
确定所述消息的第一消息部分的状态部分中的任何状态位与先前发送的消息相比是否已经改变;
如果任何状态位已经改变,则根据该先前发送的消息递增所述顺序计数,并且
如果没有一个状态位改变,则使用该先前发送的消息中的相同顺序计数。
43.一种在安全系统中所使用的安全设备,包括:
a.处理电路,适合于形成包括第一消息部分和第二消息部分的两部分数据消息,
i)所述第一消息部分包括
(1)前同步码部分,
(2)标识号部分,用于唯一地标识所述安全设备,
(3)状态部分,包括用于表示所述安全设备状态的状态数据,和
(4)CRC部分,包含基于对所述标识号部分和状态部分所执行的CRC函数的CRC数据,并且
ii)所述第二消息部分包括顺序计数;
b.第一编码电路,适合于依照第一编码格式来编码所述第一消息部分;
c.第二编码电路,适合于依照不同于所述第一编码格式的第二编码格式来编码所述第二消息部分;
d.数据传输电路,适合于利用所编码的第一消息部分和所编码的第二消息部分来调制载波信号并且发送所调制的载波信号。
44.如权利要求43所述的安全设备,其中所述第一编码格式是归零(RZ)格式。
45.如权利要求44所述的安全设备,其中所述RZ格式是曼彻斯特格式。
46.如权利要求44所述的安全设备,其中所述第二编码格式是不归零(NRZ)格式。
47.如权利要求43所述的安全设备,其中所述第二编码格式是归零(RZ)格式。
48.如权利要求47所述的安全设备,其中所述RZ格式是曼彻斯特格式。
49.如权利要求47所述的安全设备,其中所述第一编码格式是不归零(NRZ)格式。
50.如权利要求43所述的安全设备,其中所述处理电路进一步适合于:
确定所述消息的第一消息部分的状态部分中的任何状态位与先前发送的消息相比是否已经改变;
如果任何状态位已经改变,则根据该先前发送的消息递增所述顺序计数,并且
如果没有一个状态位改变,则使用该先前发送的消息中的相同顺序计数。
51.一种安全系统,包括:
A.安全设备,包括:
a.第一处理电路,适合于形成包括第一消息部分和第二消息部分的两部分数据消息,
i)所述第一消息部分包括
(1)前同步码部分,
(2)标识号部分,用于唯一地标识所述安全设备,
(3)状态部分,包括用于表示所述安全设备状态的状态数据,和
(4)CRC部分,包含基于对所述标识号部分和状态部分所执行的CRC函数的CRC数据,并且
ii)所述第二消息部分包括顺序计数;
b.第一编码电路,适合于依照第一编码格式来编码所述第一消息部分;
c.第二编码电路,适合于依照不同于所述第一编码格式的第二编码格式来编码所述第二消息部分;
d.数据传输电路,适合于利用所编码的第一消息部分和所编码的第二消息部分来调制载波信号并且发送所调制的载波信号;和
B.接收设备,包括:
a.数据接收电路,适合于接收并解调所调制的载波信号;
b.第一解码电路,适合于使用所述第一编码格式来解码所述第一消息部分以便获得所述前同步码部分、标识号部分、状态部分和CRC部分;
b.第二解码电路,适合于使用所述第二编码格式来解码所述第二消息部分以便获得所述顺序计数;和
c.第二处理电路,适合于:
i).从存储器获取与所述标识号相关联的先前顺序计数;
ii).把来自所述消息的顺序计数与来自存储器的该先前顺序计数相比较;
(1)如果来自所述消息的顺序计数小于或等于该先前顺序计数,则忽略所述消息;并且
(2)如果来自所述消息的顺序计数不小于或等于该先前顺序计数,则处理所述消息并且利用来自所述消息的顺序计数来替换存储器中的该先前顺序计数。
52.如权利要求51所述的安全系统,其中所述第一处理电路进一步适合于:
确定所述消息的第一消息部分的状态部分中的任何状态位与先前发送的消息相比是否已经改变;
如果任何状态位已经改变,则根据该先前发送的消息递增所述顺序计数,并且
如果没有一个状态位改变,则使用该先前发送的消息中相同的顺序计数。
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