CZ2020295A3 - Location security system with at least three static sensor units - Google Patents

Location security system with at least three static sensor units Download PDF

Info

Publication number
CZ2020295A3
CZ2020295A3 CZ2020295A CZ2020295A CZ2020295A3 CZ 2020295 A3 CZ2020295 A3 CZ 2020295A3 CZ 2020295 A CZ2020295 A CZ 2020295A CZ 2020295 A CZ2020295 A CZ 2020295A CZ 2020295 A3 CZ2020295 A3 CZ 2020295A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sensor units
static sensor
security system
locators
server
Prior art date
Application number
CZ2020295A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Ondřej Hedánek
Antonín Skarolek
Pavel Herajn
Original Assignee
VIPP construct s.r.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VIPP construct s.r.o. filed Critical VIPP construct s.r.o.
Priority to CZ2020295A priority Critical patent/CZ2020295A3/en
Publication of CZ2020295A3 publication Critical patent/CZ2020295A3/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/04Systems determining the presence of a target
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/19Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B27/00Alarm systems in which the alarm condition is signalled from a central station to a plurality of substations
    • G08B27/005Alarm systems in which the alarm condition is signalled from a central station to a plurality of substations with transmission via computer network

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

Lokalizační zabezpečovací systém s nejméně třeni statickými senzorovými jednotkami pracující v reálném čase využívající senzorové jednotky obsahuje mimo jiné PIR čidla pro detekci pohybu osob a UWB rádio pro přesnou lokalizaci.The location security system with at least three static sensor units operating in real time using sensor units contains, among other things, PIR sensors for detecting the movement of people and UWB radio for accurate location.

Description

Lokalizační zabezpečovací systém s nejméně třemi statickými senzorovými jednotkamiLocation security system with at least three static sensor units

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká oblasti zabezpečovacích a lokalizačních systémů.The invention relates to the field of security and location systems.

Dosavadní stav technikyState of the art

V současné době významně narůstá počet aplikací systémů lokalizace objektů či osob ve vnitřním prostředí využívajících rádio pracující v ultra-širokopásmovém frekvenčním pásmu (UWB). Výhodou těchto systémů je spolehlivost a vysoká přesnost určení polohy speciálního zařízení (lokátoru). Lokátor je připevněn ke sledovanému objektu, případně nesen osobou, jejíž poloha je v reálném čase sledována.Currently, the number of applications of localization systems for people or people in the indoor environment using radio operating in the ultra-wideband frequency band (UWB) is significantly increasing. The advantage of these systems is the reliability and high accuracy of determining the position of a special device (locator). The locator is attached to the monitored object, or carried by a person whose position is monitored in real time.

Existují též lokalizační systémy využívající jiné bezdrátové rádiové technologie, například Wi-Fi nebo Bluetooth. Tyto systémy pracují většinou na principu měření výkonové úrovně signálu. Kromě systémů využívající rádiových technologií jsou dostupné i lokalizační systémy využívající ultrazvuk případně světla v infračerveném spektru. Problémem většiny těchto lokalizačních systémů je omezená přesnost měření polohy.There are also location systems that use other wireless radio technologies, such as Wi-Fi or Bluetooth. These systems mostly work on the principle of measuring the power level of the signal. In addition to systems using radio technology, localization systems using ultrasound or light in the infrared spectrum are also available. The problem with most of these location systems is the limited accuracy of the position measurement.

Lokalizační systémy pracující v reálném čase (RTLS) lze využít k dohledu pohybu osob uvnitř sledovaných prostor. Kontroly oprávněnosti vstupu osob do vyhrazených oblastí lze řešit na aplikační úrovni v software běžícím na serveru, kdy program detekuje polohu konkrétního lokátoru a testuje jeho přítomnost v uživatelem nadefinovaných oblastí.Real-time location systems (RTLS) can be used to monitor the movement of people within the monitored areas. Checks of the right of entry of persons into the reserved areas can be solved at the application level in the software running on the server, where the program detects the location of a particular locator and tests its presence in user-defined areas.

Nevýhodou tohoto řešení je ovšem nulové zabezpečení proti vstupu neoprávněných osob do vyhrazených prostor v případě, že osoba s sebou nenese lokátor.However, the disadvantage of this solution is zero security against unauthorized persons entering the reserved areas if the person does not carry a locator.

Tento problém lze řešit nezávislým zabezpečovacím systémem. Zabezpečovacích systémů existuje v současné době mnoho a jsou široce rozšířené. Pracují často na principu detekce pohybu v zabezpečené oblasti pomocí senzorů a centrální jednotky, která vyhodnocuje signály ze senzorů a řídí akce v případě splnění předem nadefinovaných podmínek (zvukový alarm, odeslání zprávy).This problem can be solved by an independent security system. There are many security systems today and they are widespread. They often work on the principle of motion detection in a secure area using sensors and a central unit that evaluates signals from sensors and controls actions if predefined conditions are met (sound alarm, sending a message).

Často používanými senzory pro detekci pohybu osob jsou pasivní infračervená čidla (PIR - passive infrared) vhodně rozmístěná ve střeženém prostoru, která v úhlu viditelnosti měří záření v infračerveném světelném spektru (tepelná energie produkovaná osobou a tepelné záření pozadí).Frequently used sensors for detecting the movement of people are passive infrared sensors (PIR - passive infrared) suitably located in the guarded area, which measures the radiation in the infrared light spectrum (thermal energy produced by a person and thermal background radiation).

Pro omezení falešných poplachů, způsobeným např. malým zvířectvem, nebo prouděním teplého vzduchu od vytápění objektu, se často kombinuje PIR senzor se senzory pracujícím na odlišnémTo reduce false alarms, caused for example by small animals or the flow of warm air from the heating of the building, a PIR sensor is often combined with sensors working on a different

-1 CZ 2020 - 295 A3 principu, kdy k vyhlášení poplachu je třeba splnit podmínku detekce pohybu osoby z obou či více čidel. Takovými čidly mohou být například Lidar, UWB radar nebo akustické čidlo.-1 CZ 2020 - 295 A3 principle, in order to sound an alarm it is necessary to meet the condition of detecting the movement of a person from both or more sensors. Such sensors can be, for example, Lidar, UWB radar or an acoustic sensor.

Umožnění vstupu pověřené osoby do chráněného prostoru se běžně řeší pomocí hesla, kdy osoba musí k zamezení vyhlášení poplachu zadat kód do terminálu zabezpečovacího systému (odkódování střeženého prostoru).Allowing an authorized person to enter the protected area is usually solved using a password, where the person must enter a code into the terminal of the security system (decoding of the guarded area) to prevent the alarm from sounding.

Lze též použít technologii identifikace na rádiové frekvenci (RFID - radio frequency identification), kdy je pověřené osobě svěřeno RFID zařízení, které tato osoba použije u terminálu obsahují RFID čtečku místo manuálního zadání hesla do terminálu pomocí klávesnice.It is also possible to use radio frequency identification (RFID) technology, where an authorized person is entrusted with an RFID device that this person uses at the terminal contains an RFID reader instead of manually entering the password into the terminal using the keyboard.

Toto RFID zařízení může být aktivní i pasivní. Pasivní RFID tag neobsahuje vlastní zdroj elektrické energie a pro provoz používá energii vysílání RFID čtečky.This RFID device can be active or passive. The passive RFID tag does not contain its own power supply and uses the RFID reader transmission energy for operation.

Takto řešeným systémem je možné zabezpečit chráněné prostory proti vstupu nepovolaných osob, které nemají svěřen RFID tag.With this system, it is possible to secure protected areas against the entry of unauthorized persons who are not entrusted with an RFID tag.

Nevýhodou tohoto systému zabezpečení je absence přesné informace o poloze osoby s tágem uvnitř chráněného prostoru. Tato nevýhoda komplikuje zabezpečení složitějších prostor, kde se např. předpokládá členění prostoru na zóny s různou úrovní zabezpečení a zároveň pohyb více pověřených osob (s různými oprávněními) současně.The disadvantage of this security system is the absence of accurate information about the position of the person with the tag inside the protected area. This disadvantage complicates the security of more complex premises, where, for example, it is assumed that the space is divided into zones with different levels of security and at the same time the movement of more authorized persons (with different authorizations) at the same time.

Cílem této přihlášky je předložit systém, kterým lze zabezpečit prostory proti neoprávněnému pohybu osob, a to jak osob spolupracujících, nesoucí svěřené zařízení, tak i nespolupracujících, tedy nevybavených tágem, lokátorem, či jiným zařízením, a který zároveň poskytuje v reálném čase informaci o přesné poloze lokátorů.The aim of this application is to present a system which can secure premises against unauthorized movement of persons, both cooperating, carrying entrusted equipment and non-cooperating, ie not equipped with a tag, locator or other equipment, and which also provides real-time information on accurate position of locators.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Podstatou vynálezu je lokalizační zabezpečovací systém, který se skládá ze statických senzorových jednotek, lokátorů a serveru. Statické senzorové jednotky obsahují UWB rádio, PIR čidlo a řídicí čip. Lokátor obsahuje UWB rádio, řídicí čip a zdroj elektrické energie. UWB rádio je schopné generovat časovou značku komunikace s rozlišením alespoň 15 ps.The essence of the invention is a localization security system, which consists of static sensor units, locators and a server. Static sensor units contain UWB radio, PIR sensor and control chip. The locator contains a UWB radio, a control chip and a power supply. UWB radio is able to generate communication timestamp with a resolution of at least 15 ps.

Statické senzorové jednotky jsou rozmístěny v chráněném prostoru s ohledem na dostatečné pokrytí prostoru UWB signálem a to tak, aby bylo možno stanovit polohu lokátoru. Ve výhodném provedení má každý bod chráněného prostoru přímou viditelnost alespoň natři senzorové jednotky.The static sensor units are located in a protected area with regard to sufficient coverage of the area by the UWB signal, so that it is possible to determine the position of the locator. In a preferred embodiment, each point of the protected space has a direct visibility of at least three sensor units.

Pro určování polohy lokátoru lze využít metody „Time Difference of Arrival“ (TDOA), metody „Two Way Ranging“ (TWR), případně metody „Asynchronous TDOA“ (A-TDOA).The "Time Difference of Arrival" (TDOA), "Two Way Ranging" (TWR) or Asynchronous TDOA (A-TDOA) methods can be used to determine the position of the locator.

- 2 CZ 2020 - 295 A3- 2 CZ 2020 - 295 A3

V případě využití metody TDOA musí být senzorové jednotky časově synchronizovány. Časovou synchronizaci lze zajistit jak bezdrátově, tak pomocí signálu po kabelu. UWB rádia senzorových jednotek přijímají krátké zprávy vysílané lokátorem a odesílají časové značky komunikace do serveru, kde na základě jejich rozdílných hodnot lze vypočíst polohu zdroje zprávy (lokátoru).If the TDOA method is used, the sensor units must be time-synchronized. Time synchronization can be provided both wirelessly and by cable signal. The UWB radios of the sensor units receive short messages sent by the locator and send communication timestamps to the server, where the position of the message source (locator) can be calculated on the basis of their different values.

V případě využití metody TWR probíhá po UWB rádiu oboustranná komunikace mezi senzorovou jednotkou a lokátorem. Součástí komunikace je sdílení časových značek přijetí a odeslání zpráv lokátoru i senzorové jednotky, na jejichž základě lze spočíst dobu šíření signálu, a tedy i vzdálenost lokátoru od senzorové jednotky. Vzdálenosti lokátoru od senzorových jednotek jsou odeslány do serveru, kde je spočtena poloha lokátoru.If the TWR method is used, two-way communication between the sensor unit and the locator takes place via the UWB radio. Part of the communication is the sharing of time stamps of receiving and sending messages of the locator and the sensor unit, on the basis of which the signal propagation time and thus the distance of the locator from the sensor unit can be calculated. The distances of the locator from the sensor units are sent to the server, where the position of the locator is calculated.

Metoda A-TDOA je rozšířením metody TDOA, při kterém není třeba senzorové jednotky časově synchronizovat.The A-TDOA method is an extension of the TDOA method, in which there is no need to synchronize the sensor units in time.

Součástí zpráv komunikace mezi lokátorem i senzorovou jednotkou je i jednoznačný identifikátor lokátoru.The communication messages between the locator and the sensor unit also include a unique locator identifier.

Statické senzorové jednotky jsou zároveň rozmístěny tak, aby byl chráněný prostor dostatečně pokryt PIR čidly. Signály PIR čidel jsou odesílány do serveru.At the same time, the static sensor units are arranged so that the protected area is sufficiently covered by PIR sensors. PIR sensor signals are sent to the server.

V serveru jsou v reálném čase k dispozici informace o přítomnosti osob v oblasti citlivosti PIR čidel a informace o poloze všech aktivovaných lokátorů. Na základě těchto informací lze vyhodnocovat podmínky zabezpečení střežených prostor a spouštět příslušné akce, například akustický alarm nebo odeslání zprávy obsahující popis události, případně i zvukový či video záznam.The server provides real-time information on the presence of people in the sensitivity of PIR sensors and information on the location of all activated locators. Based on this information, it is possible to evaluate the security conditions of the guarded areas and trigger appropriate actions, such as an acoustic alarm or sending a message containing a description of the event, or audio or video recording.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Technické řešení bude blíže objasněno pomocí výkresů, kde na obr. 1, 2, 3 a 4 jsou schematicky znázorněny statické senzorové jednotky využité v tomto řešení.The technical solution will be explained in more detail with the help of the drawings, where Fig. 1, 2, 3 and 4 schematically show the static sensor units used in this solution.

Obr. 1 znázorňuje statickou senzorovou jednotku s pasivním infračerveným čidlem PIRGiant. 1 shows a static sensor unit with a passive infrared PIR sensor

Obr. 2 znázorňuje statickou senzorovou jednotkou s bezdrátovým komunikačním rozhranímGiant. 2 shows a static sensor unit with a wireless communication interface

Obr. 3 znázorňuje statickou senzorovou jednotku s kabelovým komunikačním rozhranímGiant. 3 shows a static sensor unit with a cable communication interface

Obr. 4 znázorňuje statickou senzorovou jednotku se senzorem přítomnosti osobGiant. 4 shows a static sensor unit with a human presence sensor

-3CZ 2020 - 295 A3-3GB 2020 - 295 A3

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Příklad 1Example 1

Příklad provedení lokalizačního zabezpečovací systému dle nároku 5 sestává ze serveru (6), tří nebo více statických senzorových jednotek (1) a lokátorů (3).An exemplary embodiment of a location security system according to claim 5 consists of a server (6), three or more static sensor units (1) and locators (3).

Statické senzorové jednotky jsou ve střeženém prostoru rozmístěny tak, aby PIR čidla (4) pokrývala oblasti střeženého prostoru, ve kterých je třeba detekovat přítomnost nepověřených osob a zároveň, aby střežený prostor dostatečně pokryly UWB signálem. Statické senzorové jednotky měří vzdálenost od lokátorů metodou TWR pomocí UWB rádia (2). UWB rádio senzorových jednotek je využito i k odesílání změřených vzdáleností od lokátorů a signálů PIR čidel do serveru (6). Z přijatých dat vzdáleností je v serveru vypočítána přesná poloha lokátorů a tím i pověřených osob, kterým byly lokátory svěřeny. Znalost přesné polohy pověřených osob a signálů PIR čidel detekujících osoby v jejich dosahu umožňuje serveru rozlišit porušení nastavených pravidel zabezpečení a spuštění předem definované akce, jako je například zvukový alarm. Je zřejmé, že pravidla zabezpečení lze volit značně libovolně s ohledem na požadavky konkrétní aplikace. Příkladem porušení pravidel zabezpečení může být:The static sensor units are arranged in the guarded area so that the PIR sensors (4) cover the areas of the guarded area in which the presence of unauthorized persons must be detected and at the same time that the guarded area is sufficiently covered by the UWB signal. Static sensor units measure the distance from the locators using the TWR method using the UWB radio (2). The UWB radio sensor units are also used to send measured distances from locators and PIR sensor signals to the server (6). From the received distance data, the exact position of the locators and thus the authorized persons to whom the locators have been entrusted is calculated in the server. Knowing the exact location of authorized persons and PIR signals of sensors detecting persons within their range allows the server to distinguish violations of set security rules and trigger a predefined action, such as an audible alarm. It is obvious that security rules can be chosen very arbitrarily with regard to the requirements of a particular application. Examples of security policy violations include:

• Přítomnost osoby detekované PIR čidlem v oblasti, kde se zároveň nenachází lokátor svěřený oprávněné osobě.• The presence of a person detected by the PIR sensor in an area where there is no locator entrusted to an authorized person.

• Přítomnost lokátoru v oblasti, ke které osoba, jíž byl lokátor svěřen, nemá oprávnění ke vstupu.• The presence of a locator in an area to which the person to whom the locator has been entrusted does not have permission to enter.

Příklad 2Example 2

Příklad provedení lokalizačního zabezpečovací systému dle nároku 5 sestává ze serveru (6), tří nebo více statických senzorových jednotek (7) a lokátorů (3).An exemplary embodiment of a location security system according to claim 5 consists of a server (6), three or more static sensor units (7) and locators (3).

Senzorové jednotky (7) obsahují oproti senzorovým jednotkám (1) bezdrátové komunikační rozhraní (8), které se s výhodou použije pro komunikaci senzorových jednotek se serverem bez nutnosti pro tuto komunikaci používat UWB rádio, které tak není blokováno po dobu komunikace jednotky se serverem. Příkladem takového rozhraní je Wi-Fi, nebo Bluetooth. V ostatních ohledech je tento systém ekvivalentní příkladu 1.The sensor units (7) comprise, in contrast to the sensor units (1), a wireless communication interface (8), which is preferably used for communication between the sensor units and the server without the need to use UWB radio for this communication. An example of such an interface is Wi-Fi or Bluetooth. In other respects, this system is equivalent to Example 1.

Příklad 3Example 3

Příklad provedení lokalizačního zabezpečovací systému dle nároku 5 sestává ze serveru (6), tří nebo více statických senzorových jednotek (9) a lokátorů (3).An exemplary embodiment of a location security system according to claim 5 consists of a server (6), three or more static sensor units (9) and locators (3).

-4CZ 2020 - 295 A3-4EN 2020 - 295 A3

Senzorové jednotky (9) obsahují oproti senzorovým jednotkám (1) kabelové komunikační rozhraní (10), které se s výhodou použije pro komunikaci senzorových jednotek se serverem bez nutnosti pro tuto komunikaci používat UWB rádio, které tak není blokováno po dobu komunikace jednotky se serverem. Příkladem kabelového rozhraní je Ethernet, RS-485/422, CAN bus. V ostatních ohledech je tento systém ekvivalentní příkladu 1.The sensor units (9) comprise, in contrast to the sensor units (1), a cable communication interface (10), which is preferably used for communication of the sensor units with the server without the need to use UWB radio for this communication. An example of a cable interface is Ethernet, RS-485/422, CAN bus. In other respects, this system is equivalent to Example 1.

Příklad 4Example 4

Příklad provedení lokalizačního zabezpečovací systému dle nároku 5 sestává ze serveru (6), tří nebo více statických senzorových jednotek (11) a lokátorů (3).An exemplary embodiment of a location security system according to claim 5 consists of a server (6), three or more static sensor units (11) and locators (3).

Senzorové jednotky (11) obsahují oproti senzorovým jednotkám (1) dodatečný senzor detekce přítomnosti osob (12), s výhodou pracující na jiném principu než PIR, který slouží k vyloučení falešných poplachů. V ostatních ohledech je tento systém ekvivalentní příkladu 1.The sensor units (11) comprise, in addition to the sensor units (1), an additional sensor for detecting the presence of persons (12), preferably operating on a principle other than PIR, which serves to prevent false alarms. In other respects, this system is equivalent to Example 1.

Je zřejmé, že v příkladech 1 až 4 je možné senzorové jednotky 1, 7, 9 a 11 kombinovat v rámci jednoho systému dle požadavků konkrétní aplikace.It is clear that in examples 1 to 4 it is possible to combine sensor units 1, 7, 9 and 11 within one system according to the requirements of a specific application.

Příklad 5Example 5

Příklad provedení lokalizačního zabezpečovací systému dle nároku 6 sestává ze serveru (6), tří nebo více statických senzorových jednotek (1), (7), nebo (9) a lokátorů (3).An exemplary embodiment of a location security system according to claim 6 consists of a server (6), three or more static sensor units (1), (7), or (9) and locators (3).

Statické senzorové jednotky jsou ve střeženém prostoru rozmístěny tak, aby PIR čidla (4) pokrývala oblasti střeženého prostoru, ve kterých je třeba detekovat přítomnost nepověřených osob a zároveň, aby střežený prostor dostatečně pokryly UWB signálem. Lokátory (3) vysílají periodicky krátké zprávy pomocí UWB rádia, které obsahují identifikátor lokátoru. Zprávy jsou přijímány senzorovými jednotkami, přičemž tyto zaznamenají časovou značku okamžiku přijetí zprávy od lokátoru. Časové značky a identifikátor lokátoru jsou ze statických senzorových jednotek odesílány do serveru, kde probíhá výpočet polohy lokátorů metodou TDOA (Time Difference Of Arrival). Statické senzorové jednotky odesílají do serveru též signály z PIR čidel. Informaci o přesné poloze lokátorů a signály z PIR čidel se využijí stejně jako v příkladu 1. Použití metody TDOA vyžaduje, aby byly senzorové jednotky časově synchronizované, například pomocí známých metod uvedených v [Comparison of wireless clock synchronization algorithms for indoor location systems, DOI: 10.1109/ICCW.2014.6881189],The static sensor units are arranged in the guarded area so that the PIR sensors (4) cover the areas of the guarded area in which the presence of unauthorized persons must be detected and at the same time that the guarded area is sufficiently covered by the UWB signal. The locators (3) periodically send short messages using the UWB radio, which contain the locator identifier. The messages are received by the sensor units, which record the time stamp of the moment the message is received from the locator. The time stamps and the locator identifier are sent from the static sensor units to the server, where the position of the locators is calculated using the TDOA (Time Difference Of Arrival) method. Static sensor units also send signals from PIR sensors to the server. The exact location of the locators and the signals from the PIR sensors are used as in Example 1. The use of the TDOA method requires that the sensor units be time synchronized, for example using the known methods given in [Comparison of wireless clock synchronization algorithms for indoor location systems, DOI: 10.1109 / ICCW.2014.6881189],

Příklad 6Example 6

Příklad provedení lokalizačního zabezpečovací systému dle nároku 7 sestává ze serveru (6), tří nebo více statických senzorových jednotek (1), (7), nebo (9) a lokátorů (3).An exemplary embodiment of a location security system according to claim 7 consists of a server (6), three or more static sensor units (1), (7), or (9) and locators (3).

-5CZ 2020 - 295 A3-5GB 2020 - 295 A3

Rozdílem oproti příkladu 5 je, že místo metody TDOA se s výhodou použije metody A-TDOA (Asynchronous TDOA). Výhodou použití metody A-TDOA je, že senzorové jednotky nemusejí být časově synchronizované.The difference from Example 5 is that instead of the TDOA method, the A-TDOA (Asynchronous TDOA) method is preferably used. The advantage of using the A-TDOA method is that the sensor units do not have to be time-synchronized.

Příklad 7Example 7

Příklad provedení statické senzorové jednotky (1) dle nároku 1 obsahuje UWB rádio používající integrovaný obvod DW1000 společnosti DECAWAVE. Ve výhodném provedení lze použít modul DWM1000, který integruje obvod DW1000, anténu a pomocné obvody.An exemplary embodiment of a static sensor unit (1) according to claim 1 comprises a UWB radio using a DEC1WAVE DW1000 integrated circuit. In a preferred embodiment, the DWM1000 module can be used, which integrates the DW1000 circuit, the antenna and the auxiliary circuits.

Claims (7)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Lokalizační zabezpečovací systém s nejméně třemi statickými senzorovými jednotkami, vyznačující se tím, že, statická senzorová jednotka (1) lokalizačního zabezpečovacího systému obsahuje alespoň jeden rádiový přijímač/vysílač (2) využívající ultra-široké frekvenční pásmo 500 MHz (UWB rádio), který slouží k přijímání signálu lokátoru (3) a který je schopen rozlišit čas příchodu širokopásmového signálu s rozlišením alespoň 15 ps a alespoň jedno pasivní infračervené čidlo (dále PIR) (4), sloužící k detekci přítomnosti osob v kontrolovaném prostoru a dále alespoň jeden řídicí čip (5) pro zpracování příchozích signálů a pro komunikaci se serverem (6).A location security system with at least three static sensor units, characterized in that the static sensor unit (1) of the location security system comprises at least one radio receiver / transmitter (2) using the ultra-wide frequency band 500 MHz (UWB radio), which is used to receive the locator signal (3) and which is able to distinguish the arrival time of a broadband signal with a resolution of at least 15 ps and at least one passive infrared sensor (PIR) (4), used to detect the presence of persons in the controlled area and at least one control chip (5) for processing incoming signals and for communication with the server (6). 2. Lokalizační zabezpečovací systém s nejméně třemi statickými senzorovými jednotkami podle nároku 1, vyznačující se tím, že, statická senzorová jednotka (7) obsahuje všechny součásti jednotky (1) a dále obsahuje bezdrátové komunikační rozhraní (8) pro komunikaci se serverem (6).Location security system with at least three static sensor units according to claim 1, characterized in that the static sensor unit (7) comprises all components of the unit (1) and further comprises a wireless communication interface (8) for communication with the server (6). . 3. Lokalizační zabezpečovací systém s nejméně třemi statickými senzorovými jednotkami podle nároku 1, vyznačující se tím, že, statická senzorová jednotka (9) obsahuje všechny součásti jednotky (1) nebo (7) a dále obsahuje kabelové komunikační rozhraní (10) pro komunikaci se serverem (6).Location security system with at least three static sensor units according to claim 1, characterized in that the static sensor unit (9) comprises all components of the unit (1) or (7) and further comprises a cable communication interface (10) for communication with server (6). 4. Lokalizační zabezpečovací systém s nejméně třemi statickými senzorovými jednotkami podle nároku 1, vyznačující se tím, že, statická senzorová jednotka (11) obsahuje všechny součásti jednotky (1) nebo (7) nebo (9) a dále obsahuje další senzor přítomnosti osob (12).The location security system with at least three static sensor units according to claim 1, characterized in that the static sensor unit (11) comprises all components of the unit (1) or (7) or (9) and further comprises a further person presence sensor ( 12). 5. Lokalizační zabezpečovací systém s nejméně třemi statickými senzorovými jednotkami, vyznačující se tím, že minimálně jedna statická senzorová jednotka lokalizačního zabezpečovacího systému je jednotkou (1) a/nebo (7) a/nebo (9) a/nebo (11), které měří vzdálenost od lokátorů (3) metodou „Two Way Ranging“ (dále TWR) pomocí UWB rádia (2) a lokalizační zabezpečovací systém dále obsahuje alespoň jeden lokátor (3), který komunikuje se statickými senzorovými jednotkami pomocí UWB rádia (2) za účelem stanovení vzdálenosti pomocí metody „Two Way Ranging“, přičemž alespoň jeden server (6) přijímá ze statických senzorových jednotek měřené vzdálenosti mezi nimi a nejméně jedním lokátorem (3), dáleA location security system with at least three static sensor units, characterized in that the at least one static sensor unit of the location security system is a unit (1) and / or (7) and / or (9) and / or (11), which measures the distance from the locators (3) using the "Two Way Ranging" method (hereinafter TWR) using UWB radio (2) and the location security system further contains at least one locator (3), which communicates with static sensor units using UWB radio (2) determination of the distance using the "Two Way Ranging" method, whereby at least one server (6) receives from the static sensor units the measured distances between them and at least one locator (3), further -7 CZ 2020 - 295 A3 přijímá ze statických senzorových jednotek signály PIR čidel (4) statických senzorových jednotek, provádí výpočet polohy lokátorů (3) na základě přijatých vzdáleností lokátorů a jednotlivých statických senzorových jednotek a vyhodnocuje detekovanou přítomnost osob a polohu lokátorů (3) vzhledem k předem definovaným podmínkám zabezpečení sledovaných prostor-7 CZ 2020 - 295 A3 receives signals from PIR sensors of static sensor units from static sensor units, calculates position of locators (3) based on received distances of locators and individual static sensor units and evaluates detected presence of persons and position of locators (3) due to the predefined security conditions of the monitored areas 6. Lokalizační zabezpečovací systém dle nároku 5, vyznačující se tím, že statické senzorové jednotky jsou časově synchronizované, lokátory (3) vysílají v periodických intervalech krátké zprávy, které obsahují identifikátor lokátoru a jsou zachytitelné UWB rádiem (2) statických senzorových jednotek v dosahu signálu, server (6) přijímá ze statických senzorových jednotek ίο časové značky přijetí zpráv z lokátorů (3) a provádí výpočet polohy lokátorů (3) na základě přijatých časových značek metodou „Time Difference of Arrival“ (TDOA).Location security system according to claim 5, characterized in that the static sensor units are time-synchronized, the locators (3) transmit short messages at periodic intervals which contain the locator identifier and are detectable by the UWB radio (2) of the static sensor units within signal range. , the server (6) receives from the static sensor units time stamps the reception of messages from the locators (3) and calculates the position of the locators (3) on the basis of the time stamps received by the "Time Difference of Arrival" (TDOA) method. 7. Lokalizační zabezpečovací systém dle nároku 5, vyznačující se tím, že statické senzorové jednotky a lokátory (3) komunikují mezi sebou v rámci metody „Asynchronous Time Difference is of Arrival“ (A-TDOA) a server (6) Provádí výpočet polohy lokátorů (3) na základě přijatých rozdílů časových značek metodou „Asynchronous Time Difference of Arrival“ (A-TDOA).Location security system according to claim 5, characterized in that the static sensor units and locators (3) communicate with each other within the "Asynchronous Time Difference is of Arrival" (A-TDOA) method and the server (6) calculates the position of the locators (3) Based on Asynchronous Time Difference of Arrival (A-TDOA) received time stamp differences.
CZ2020295A 2020-05-22 2020-05-22 Location security system with at least three static sensor units CZ2020295A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020295A CZ2020295A3 (en) 2020-05-22 2020-05-22 Location security system with at least three static sensor units

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020295A CZ2020295A3 (en) 2020-05-22 2020-05-22 Location security system with at least three static sensor units

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2020295A3 true CZ2020295A3 (en) 2021-12-01

Family

ID=78719153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2020295A CZ2020295A3 (en) 2020-05-22 2020-05-22 Location security system with at least three static sensor units

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2020295A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7352652B2 (en) Ultrasonic tracking and locating system
US9666056B2 (en) Apparatus and method for detecting a firearm in a communication system
US9311793B2 (en) Motion and area monitoring system and method
US4494119A (en) Distress radiolocation method and system
US7362656B2 (en) Ultrasonic locating system
ES2364371T3 (en) ELECTROMAGNETIC DETERMINATION OF THE TRANSGRESSION OF THE SECURITY OF AN ENVIRONMENT.
US20140206307A1 (en) Indoor/Outdoor Personal Security System
AU657853B2 (en) Electronic monitoring system
EP1316814A1 (en) Tracing of transponder-tagged objects
KR20200089277A (en) Systems and methods for supervising people
AU2013368263B2 (en) Signal blocking detection in offender monitoring systems
KR101842500B1 (en) Intelligent fire detecting system
US20050248480A1 (en) Identification and location system for personnel and vehicles
US7330114B2 (en) Electronic security and monitoring system
US7049957B2 (en) Local area positioning system
WO2010067205A2 (en) Facility security and emergency management system
WO2013095151A1 (en) System and method for alerting and tracking with improved confidentiality
US6535744B1 (en) System for the spatial allocation of at least one transponder to the cells of a detection area, base station, and transponder
CZ2020295A3 (en) Location security system with at least three static sensor units
KR20170135109A (en) Access control management system using beacon tech
CZ35646U1 (en) Location security system with at least three static sensor units
US20040189510A1 (en) Intrusion identification system using microwave barrier
KR102457510B1 (en) Carbon monoxide detector that can be monitored via digital twins and fire control system including the same
WO1992018956A1 (en) Personnel location monitoring system
DE69509513D1 (en) EVENT DETECTING DEVICE FOR FAULT MONITORING