DE19539312A1 - Procedure for increasing the transmission security in radio alarm systems - Google Patents
Procedure for increasing the transmission security in radio alarm systemsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Übertragungssicherheit bei einer Funkalarmanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for increasing the Transmission security in a radio alarm system according to the generic term of claim 1.
Alarmanlagen haben sich zu einer wertvollen Hilfe bei der Überwachung von
Wohnungen oder Gebäuden entwickelt. Es werden Brand, Diebstahl,
Einbruch und Überfall verzögerungsfrei gemeldet. Dabei erfüllen die
einzelnen Komponenten einer Alarmanlage folgende Aufgaben:
Erkennung, Auswertung und Alarmierung.Alarm systems have become a valuable aid when monitoring apartments or buildings. Fire, theft, burglary and robbery are reported without delay. The individual components of an alarm system perform the following tasks:
Detection, evaluation and alarm.
Diese drei Aufgaben werden durch verschiedene Baugruppen einer Alarmanlage gelöst. Das Erkennen eines Alarmfalls erfolgt durch Detektoren (Melder), die je nach Detektorart (z. B. Brand-, Glasbruch- oder Wasserdetektor) unterschiedliche Sensoren aufweisen. Die Auswertung der Signale, die von einem oder mehreren Detektoren erzeugt werden, erfolgt in einer Zentraleinheit. In der Zentraleinheit wird aufgrund der Detektorsignale und zusätzlicher Zustandsgrößen entschieden, ob eine Alarmierung erfolgen soll. Diese kann dann durch Weiterleitung eines Alarmsignals an die Polizei oder durch Aktivierung akustischer und/oder optischer Alarmgeber (Sirenen, Alarm-Leuchten usw.) erfolgen. These three tasks are performed by different assemblies Alarm system solved. An alarm is recognized by detectors (Detectors) which, depending on the type of detector (e.g. fire, broken glass or Water detector) have different sensors. The evaluation of the Signals generated by one or more detectors are made in a central unit. In the central unit is based on the detector signals and additional status variables decide whether an alarm is given should. This can then be done by forwarding an alarm signal to the police or by activating acoustic and / or visual alarm devices (sirens, Alarm lights, etc.).
Herkömmliche Alarmanlagen sind meist leitungsgebunden. Sogenannte Meldelinien verbinden die Zentraleinheit mit den Detektoren. Wird durch äußere Einwirkung ein Detektor aktiviert oder die Meldelinie unterbrochen, führt dies in der Zentraleinheit zur Auslösung eines Alarms. Zusätzlich können verschiedene Komponenten durch eine Sabotagelinie geschützt werden. Sobald diese Komponenten manipuliert werden, erfolgt eine Alarmauslösung.Conventional alarm systems are mostly wired. So-called Detection lines connect the central unit with the detectors. Will through external action activates a detector or interrupts the detection line, this causes an alarm to be triggered in the central unit. In addition various components can be protected by a sabotage line will. As soon as these components are manipulated, a Alarm trigger.
Durch die leitungsgebundene Realisierung wird zwar eine sehr hohe Störsicherheit der Alarmanlage erreicht, insbesondere bei einer nachträglichen Installation des Leitungsnetzes ist jedoch ein sehr hoher Aufwand erforderlich.Due to the wired implementation a very high one Interference immunity of the alarm system is achieved, especially with one subsequent installation of the pipeline network is a very high one Effort required.
Um diesen hohen Aufwand zu umgehen, werden vermehrt Funkalarmanlagen eingesetzt, deren Komponenten über Funkstrecken in Verbindung stehen. Diese Funkalarmanlagen bestehen aus einer Zentraleinheit mit einer Stromversorgung, einem Funkempfänger und einer Alarmeinrichtung sowie Außeneinheiten mit einer netzunabhängigen Stromversorgung, einem Detektor und einem Funksender. Durch Aussenden von Datentelegrammen stehen die Außeneinheiten mit der Zentraleinheit in Verbindung. Dazu enthalten die Datentelegramme Codenummern, welche die Außeneinheiten eindeutig identifizieren. Je nach der Anzahl der dafür verwendeten Bits lassen sich mehr oder weniger Codenummern vergeben. Bei den bekannten unidirektionalen Funkalarmanlagen senden die Sender der Außeneinheiten nur dann Datentelegramme, wenn die Detektoren einen Störfall ermitteln. Diese Datentelegramme werden mit kurzen Zeitabständen wiederholt, bis der Störfall beseitigt ist. Darüber hinaus können die Sender der Außeneinheiten in fest vorgegebenen Zeitabständen spezielle Datentelegramme als Statusmeldung senden. Die Datentelegramme zur Statusmeldung werden in Abständen von bis zu mehreren Stunden in den Außeneinheiten erzeugt und ausgesendet, wodurch die Zentraleinheit das ordnungsgemäße Funktionieren der Außeneinheiten überwachen kann. Zur Unterscheidung der verschiedenen Datentelegrammtypen können den Datentelegrammen weitere Bits hinzugefügt werden.In order to avoid this high effort, are increased Radio alarm systems used, the components of which over radio links in Connect. These radio alarm systems consist of one Central unit with a power supply, a radio receiver and one Alarm device and outdoor units with a network-independent Power supply, a detector and a radio transmitter. By sending The outdoor units with the central unit are in data telegrams Connection. For this purpose, the data telegrams contain code numbers, which clearly identify the outdoor units. Depending on the number of for it used bits can be assigned more or less code numbers. In the known unidirectional radio alarm systems, the transmitters transmit of the outdoor units data telegrams only if the detectors Determine the accident. These data telegrams are sent at short intervals repeated until the fault is eliminated. In addition, the transmitter of the outdoor units at specific predetermined intervals Send data telegrams as status messages. The data telegrams for Status messages are sent at intervals of up to several hours in the Outdoor units generated and sent, whereby the central unit monitor the proper functioning of the outdoor units. For Differentiation of the different data telegram types can Additional bits can be added to data telegrams.
Bei einer derartigen Realisierung ist jedoch besonders auf die Störsicherheit der Funkstrecken zu achten, da beispielsweise häufig auftretende Fehlalarme zu einer unerwünschten Beeinträchtigung führen und die Akzeptanz der Benutzer gegenüber derartig störanfälligen Alarmanlagen stark herabsetzen.With such an implementation, however, special attention is paid to interference immunity of the radio links, as for example frequently occurring ones False alarms lead to an undesirable impairment and the User acceptance of alarm systems prone to failure greatly decrease.
Eine nachträglich leicht zu installierende Funkalarmanlage mit erhöhter Störsicherheit der Funkstrecken ist aus der EP 0 293 627 A1 bekannt, in der ein Funkübertragungsverfahren zur Übermittlung von Informationen zwischen einer Zentraleinheit und einer Anzahl Außeneinheiten beschrieben wird. Dabei wird für die bidirektionale Funkübertragung jeweils die gleiche Funkfrequenz verwendet. Alle Außeneinheiten, welche die Detektoren sowie Sender und Empfänger umfassen, werden zunächst bei einer Summenabfrage gleichzeitig daraufhin überprüft, ob sie ihren Sender zur Übermittlung von Informationen eingeschaltet haben. Wird mindestens ein eingeschalteter Sender erkannt, werden die Außeneinheiten nacheinander in einem Zeitmultiplexverfahren abgefragt. Dazu sind den Außeneinheiten eindeutige Codenummern zugeordnet, die fest vorgegeben sind oder mittels Schaltern eingestellt werden. Die Codenummern sind Bestandteil von Datentelegrammen, die zwischen Zentraleinheit und Außeneinheiten ausgetauscht werden.A subsequently easy to install radio alarm system with a higher Interference immunity of the radio links is known from EP 0 293 627 A1, in which a radio transmission method for the transmission of information between a central unit and a number of outdoor units becomes. The same is used for bidirectional radio transmission Radio frequency used. All outdoor units, which are the detectors as well Sender and receiver include, are first at a Sum query simultaneously checks whether it is your transmitter Have switched on the transmission of information. Will be at least one When the transmitter is switched on, the outdoor units are recognized one after the other queried in a time-division multiplex method. These are the outdoor units assigned unique code numbers that are predefined or by means of Switches can be set. The code numbers are part of Data telegrams between the central unit and outdoor units be replaced.
Die bekannte Funkalarmanlage weist jedoch den Nachteil auf, daß von außen mit entsprechenden technischen Einrichtungen aber auch mit einer baugleichen Außeneinheit Störungen bzw. Alarmauslösungen sehr leicht verursacht werden können, da nur eine einzige Funkfrequenz benutzt wird. Derartige Störsignale können auch von in der Nachbarschaft betriebenen baugleichen Funkalarmanlagen stammen. Bei Verwendung eines starken Senders ist es außerdem möglich, den Austausch von Funksignalen zwischen Außeneinheiten und Zentraleinheit völlig zu unterbinden, wodurch eine Alarmauslösung unterdrückt wird.However, the known radio alarm system has the disadvantage that outside with appropriate technical facilities but also with a Identical outdoor unit faults or alarm triggers very easily can be caused because only a single radio frequency is used. Such interference signals can also be operated by those in the vicinity identical radio alarm systems. When using a strong It is also possible for the transmitter to exchange radio signals to completely prevent between the outdoor units and the central unit, whereby alarm triggering is suppressed.
Bei der aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 484 880 A2 bekannten Funkalarmanlage wird eine erhöhte Störsicherheit dadurch erreicht, daß jede der einzelnen Meldungen der Außeneinheiten mittels mindestens zweier Funksignale mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen ausgesendet wird. Wird bei einem empfangenen Datentelegramm festgestellt, daß es nicht zu einer der Außeneinheiten der Alarmanlage gehören kann, wird die Empfangsfeldstärke überprüft, ob diese einen vorgegebenen Höchstwert überschreitet. Ist die Überprüfung aller Funksignale für alle verwendeten Trägerfrequenzen in der vorstehend beschriebenen Weise positiv, wird eine Alarmmeldung ausgelöst. Damit wird insbesondere die Blockierung der gesamten Alarmanlage mittels eines starken Störsenders unterbunden.In the known from European patent application EP 0 484 880 A2 Radio alarm system is increased immunity to interference in that each of the individual messages from the outdoor units using at least two radio signals with different carrier frequencies becomes. If a data telegram is received, it is determined that it cannot belong to one of the outdoor units of the alarm system, the Receiving field strength checks whether this is a predetermined maximum value exceeds. Is checking all radio signals for all used Carrier frequencies positive in the manner described above, a Alarm message triggered. This will in particular block the entire alarm system prevented by a strong jammer.
Bei der aus EP 0484 880 A2 bekannten Funkalarmanlage kann eine Beeinflussung durch in der Nachbarschaft betriebene baugleiche Funkalarmanlagen jedoch nicht verhindert werden. Sendet nämlich eine Außeneinheit einer derartigen Nachbaranlage Datentelegramme aus, werden die Datentelegramme aller Funksignale aufgrund der falschen Codierung als nicht zur Alarmanlage gehörig erkannt und ein Fehlalarm ausgelöst. Wird hingegen eine entsprechend geringe Sendeleistung gewählt, so kann nicht sichergestellt werden, daß jede Außeneinheit an jedem Installationsort immer eine Funkverbindung mit ausreichender Übertragungsqualität zu der zugehörigen Zentraleinheit aufbauen kann.In the radio alarm system known from EP 0484 880 A2, a Influenced by identical structures operated in the neighborhood However, radio alarm systems cannot be prevented. Sends one External unit of such a neighboring system from data telegrams, the data telegrams of all radio signals are due to the wrong one Coding recognized as not belonging to the alarm system and a false alarm triggered. In contrast, there is a correspondingly low transmission power selected, it can not be ensured that every outdoor unit always have a radio connection with sufficient Can build transmission quality to the associated central unit.
Aus der DE 44 08 268 A1 ist ein Verfahren zur Erhöhung der Störsicherheit einer Funkalarmanlage bekannt. Dabei werden zur Vermeidung eines Fehlalarms alle Funksignale, deren Feldstärke unter einem bei der Inbetriebnahme festgelegten Schwellwert liegt, nicht ausgewertet. DE 44 08 268 A1 describes a method for increasing interference immunity a radio alarm system known. To avoid a False alarms all radio signals whose field strength is below one at the Commissioning defined threshold is not evaluated.
Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, daß bei einer ungünstigen Positionierung der Antennen der Funkalarmanlage bestimmte Außeneinheiten keine Funkverbindung zur Zentraleinheit aufbauen können. Dadurch wird entweder ein Fehlalarm ausgelöst oder die Funkalarmanlage läßt sich nicht scharf schalten oder die entsprechende Außeneinheit kann keinen Alarm auslösen.This method has the disadvantage that an unfavorable one Positioning the antennas of the radio alarm system certain Outdoor units cannot establish a radio connection to the central unit. This either triggers a false alarm or the wireless alarm system cannot be armed or the corresponding outdoor unit cannot do not trigger an alarm.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Funkalarmanlage mit verbesserter Übertragungssicherheit anzugeben,welches die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile von Funkalarmanlagen beseitigt. Insbesondere soll das Verfahren auch für Funkalarmanlagen mit geringer Sendeleistung verwendet werden können.The present invention has for its object a method for Operation of a radio alarm system with improved transmission security specify which of the disadvantages known from the prior art removed from radio alarm systems. In particular, the method is also intended for Wireless alarm systems with low transmission power can be used.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.According to the invention, this object is achieved by the features of Claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous further developments are in the dependent claims specified.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, daß jede Außeneinheit und die Zentraleinheit mindestens zwei Antennen aufweist, welche unterschiedliche Richtcharakteristiken haben und örtlich versetzt zueinander angeordnet sind, wodurch eine gleichmäßige Feldstärkeverteilung erreicht werden kann. Dadurch ist keine spezielle Ausrichtung von Sende- auf Empfangsantennen erforderlich und bei der Installation sind keine Vorgaben für die Montage der Sende- oder Empfangsantennen zu beachten. Weiterhin können durch die Benutzung von mindestens zwei Antennen unterschiedlicher Richtcharakteristik, die zudem an verschiedenen Stellen angeordnet sind, Beeinflussungen auf dem Übertragungskanal minimiert werden. The advantage of the invention is in particular that each outdoor unit and the central unit has at least two antennas, which have different directional characteristics and are spatially offset from one another are arranged, whereby a uniform field strength distribution is achieved can be. As a result, there is no special alignment from send to Receiving antennas are required and there are no specifications during installation to be observed when installing the transmitting or receiving antennas. Farther can be achieved by using at least two antennas different directional characteristics, which also in different places are arranged, influences on the transmission channel are minimized will.
Eine nach Anspruch 2 betriebene Funkalarmanlage weist den Vorteil auf, daß Störungen auf dem Übertragungskanal durch die Korrelation der Datentelegramme der mittels verschiedener Antennen gesendeten und empfangenen Funksignale sehr gut wieder berichtigt werden können.A radio alarm system operated according to claim 2 has the advantage that interference on the transmission channel by correlating the Data telegrams of the and transmitted by means of different antennas received radio signals can be corrected very well.
Eine nach Anspruch 3 betriebene Funkalarmanlage weist den Vorteil auf, daß ein Antennenmultiplex durchgeführt werden kann, durch den ein verbesserter Empfang und damit eine erhöhte Übertragungssicherheit erreicht werden kann, insbesondere wenn im Übertragungskanal die Polarisation des Übertragungssignals beeinflußt wird.A radio alarm system operated according to claim 3 has the advantage that an antenna multiplex can be performed by the one improved reception and thus increased transmission security can be achieved, especially if in the transmission channel Polarization of the transmission signal is affected.
Ein Vorteil des Verfahrens nach Anspruch 4 und 5 ist, daß trotz schmalbandiger Störungen auf den von der Funkalarmanlage verwendeten Trägerfrequenzen ein Austausch von Datentelegrammen möglich ist.An advantage of the method according to claims 4 and 5 is that despite narrowband interference on those used by the wireless alarm system Carrier frequencies an exchange of data telegrams is possible.
Ein Vorteil des Verfahrens nach Anspruch 8 ist, daß Trägerfrequenzen, die bereits als gestört erkannt wurden, nicht mehr für die Übertragung von Datentelegrammen benutzt werden und daß eine Alarmmeldung ausgegeben wird, wenn keine ungestörten Trägerfrequenzen mehr zur Verfügung stehen.An advantage of the method according to claim 8 is that carrier frequencies which were already recognized as disturbed, no longer for the transmission of Data telegrams are used and that an alarm message is output when no undisturbed carrier frequencies are available for To be available.
Eine nach dem Verfahren nach Anspruch 9 betriebene Funkalarmanlage weist den Vorteil auf, daß durch die Verwendung eines Codieralgorithmus in den Außeneinheiten und der Zentraleinheit die Beeinflußbarkeit der Alarmanlage durch Auswertung und Nachbildung der Datentelegramme verringert wird.A radio alarm system operated according to the method of claim 9 has the advantage that by using an encoding algorithm in the outdoor units and the central unit the ability to influence the Alarm system through evaluation and replication of the data telegrams is reduced.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform einer Funkalarmanlage näher erläutert. Hierbei zeigt die einzige Figur den prinzipiellen Aufbau einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Funkalarmanlage. The invention is explained below using an embodiment of a Radio alarm system explained in more detail. Here the only figure shows the basic structure of a according to the inventive method working radio alarm system.
Zur Vereinfachung des Verständnisses sind in der Figur nur Bestandteile der Funkalarmanlage dargestellt, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung von Bedeutung sind.To simplify the understanding, only parts of the Radio alarm system shown in connection with the present Invention are important.
Die Funkalarmanlage weist mehrere Außeneinheiten A1 bis An sowie eine Zentraleinheit Z auf. Die Außeneinheiten A1 bis An weisen jeweils einen Detektor, eine Recheneinheit, eine Batterie oder einen Akku und einen Sender mit zwei zugehörigen Antennen An1 und An2 auf, wobei über einen Antennenschalter eine oder beide Antennen für den Empfang ausgewählt werden können. Es sind für jede Außeneinheit mindestens zwei Antennen vorgesehen, die unterschiedliche Richtcharakteristiken aufweisen und örtlich versetzt zueinander angeordnet sind. Die Recheneinheiten, die beispielsweise von Mikrocomputern gebildet werden können, werten die Signale der Detektoren aus und steuern die jeweilige Außeneinheit.The radio alarm system has several outdoor units A1 to An and one Central unit Z on. The outdoor units A1 to An each have one Detector, a computing unit, a battery or a rechargeable battery and one Transmitter with two associated antennas An1 and An2, with one Antenna switch one or both antennas selected for reception can be. There are at least two antennas for each outdoor unit provided that have different directional characteristics and local are staggered. The computing units that can be formed by microcomputers, for example Signals from the detectors and control the respective outdoor unit.
Die Zentraleinheit Z umfaßt einen Empfänger 2 mit zugehörigen Antennen I1 und I2, einen Demodulator 3 zur Gewinnung der digitalen Datentelegramme und eine Recheneinheit 4, welche die Datentelegramme auswertet und den Empfänger 2 steuert. Die Recheneinheit 3 kann beispielsweise von einem Mikrocomputer mit zugehörigem Speicher gebildet werden. Die Antenne I1 und I2 können wie bei einer Außeneinheit über einen Antennenschalter einzeln oder gemeinsam zum Senden/Empfangen ausgewählt werden.The central unit Z comprises a receiver 2 with associated antennas I1 and I2, a demodulator 3 for extracting the digital data telegrams and a computing unit 4 which evaluates the data telegrams and controls the receiver 2 . The computing unit 3 can be formed, for example, by a microcomputer with an associated memory. As with an outdoor unit, antennas I1 and I2 can be selected individually or together for transmission / reception via an antenna switch.
Die Sender der Außeneinheiten A1 bis An senden ihre Datentelegramme über die angeschlossenen Antennen An1 und An2. Diese werden so gewählt, daß aufgrund der jeweiligen Richtcharakteristik der Antennen An1 und An2 bei der Überlagerung des Sendesignals auf dem Übertragungskanal ein möglichst gleichförmiges elektro-magnetisches Feld (Coulombfeld) entsteht, bei dem die Empfangsfeldstärke nur von der Entfernung zwischen Sende- und Empfangsantenne abhängt. The transmitters of the outdoor units A1 to An send their data telegrams via the connected antennas An1 and An2. These will be like this chosen that due to the respective directional characteristics of the antennas An1 and An2 when the transmission signal is superimposed on the Transmission channel an as uniform as possible electromagnetic field (Coulomb field) arises in which the reception field strength only depends on the The distance between the transmitting and receiving antennas depends.
Die Übertragungssicherheit wird weiterhin dadurch erhöht, daß die Sende- und Empfangsantennen im dreidimensionalen Raum versetzt angeordnet sind. Störungen durch Mehrwegeempfang und andere ortsabhängige Störungen können dadurch weitgehend vermieden werden. Aufgrund der Verdopplung der Sende- und Empfangsantennen lassen sich die Übertragungskanäle vervierfachen, von Sendeantenne 1 zu Empfangsantenne 1 und 2 sowie von Sendeantenne 2 zu Empfangsantenne 1 und 2. Dadurch steigt der Aufwand für zusätzliche Antennen in Außeneinheiten A1 bis An und Zentraleinheit Z linear, während die Anzahl der Übertragungskanäle und damit die Verbesserung der Übertragungssicherheit quadratisch wächst.The transmission security is further increased in that the transmitting and receiving antennas are arranged offset in three-dimensional space. Interference due to multi-path reception and other location-dependent interference can thus be largely avoided. Due to the doubling of the transmit and receive antennas, the transmission channels can be quadrupled, from transmit antenna 1 to receive antenna 1 and 2 and from transmit antenna 2 to receive antenna 1 and 2 . As a result, the effort for additional antennas in outdoor units A1 to An and central unit Z increases linearly, while the number of transmission channels and thus the improvement in transmission security increases quadratically.
Im Empfänger werden die Empfangssignale der einzelnen Antennen zudem miteinander korreliert, wodurch die in beiden Empfangssignalen identisch vorhandenen Signalanteile, insbesondere das Datentelegramm, verstärkt und die nicht identischen Signalanteile, insbesondere Rauschen, abgeschwächt werden. Vor der Berechnung der Korrelation der über die verschiedenen Antennen empfangenen Empfangssignale kann noch ein Laufzeitausgleich durchgeführt werden, um die unterschiedlichen Laufzeiten des Empfangssignals auf den unterschiedlich langen Übertragungskanälen zu berücksichtigen. Die Korrelation und der Laufzeitausgleich wird durch die Recheneinheit 3 der Zentraleinheit Z durchgeführt und das daraus erhaltene Datentelegramm ausgewertet.In the receiver, the received signals of the individual antennas are also correlated with one another, as a result of which the signal components, in particular the data telegram, which are identically present in the two received signals, are amplified and the non-identical signal components, in particular noise, are attenuated. Before calculating the correlation of the received signals received via the various antennas, a runtime compensation can also be carried out in order to take into account the different runtimes of the received signal on the differently long transmission channels. The correlation and the runtime compensation are carried out by the computing unit 3 of the central unit Z and the data telegram obtained therefrom is evaluated.
Für ein Umschalten zwischen den in jedem Sender und Empfänger vorhandenen Antennen mittels des Antennenumschalters, ist in Sender und Empfänger ein Algorithmus gespeichert, der von der Steuereinheit abgearbeitet wird und der berücksichtigt, über welche Antenne ein gültiges Datentelegramm mit der größeren Empfangsfeldstärke empfangen wurde.For switching between those in each transmitter and receiver existing antennas by means of the antenna switch, is in transmitter and Receiver stored an algorithm by the control unit is processed and takes into account which antenna is a valid one Data telegram with the higher reception field strength was received.
Die Außeneinheiten A1 bis An senden Datentelegramme mehrfach, wobei die Datentelegramme mit mindestens zwei verschiedenen Trägerfrequenzen moduliert und gesendet werden. Das Senden kann mit je einem Sender pro Trägerfrequenz in jeder Außeneinheit A1 bis An gleichzeitig erfolgen oder zeitlich nacheinander mit einem einzigen Sender, der auf die verschiedenen Trägerfrequenzen eingestellt werden kann. Dabei kann die Reihenfolge der Einstellung der verschiedenen Trägerfrequenzen fest vorgegeben oder veränderbar sein.The outdoor units A1 to An send data telegrams several times, whereby the data telegrams with at least two different carrier frequencies be modulated and sent. Sending can be done with one transmitter per Carrier frequency in each outdoor unit A1 to An or simultaneously consecutively with a single transmitter that is assigned to the different Carrier frequencies can be set. The order of the Setting of the different carrier frequencies is fixed or be changeable.
Der in der Zentraleinheit Z vorhandene Empfänger 2 kann ebenfalls mehrere Einzelempfänger zum gleichzeitigen Empfang mehrerer verwendeter Trägerfrequenzen, oder einen einzelnen ,Empfänger, der die verwendeten Trägerfrequenzen nach einem bestimmten Schema durchscannt, aufweisen.The receiver 2 present in the central unit Z can likewise have a plurality of individual receivers for the simultaneous reception of a plurality of carrier frequencies used, or a single receiver which scans the carrier frequencies used in accordance with a specific scheme.
In der dieser Beschreibung zugrundeliegenden Ausführungsform wird von einem Empfänger 2 in der Zentraleinheit Z ausgegangen, der die verwendeten Trägerfrequenzen nacheinander durchscannt. Dazu wird der Empfänger 2 vom Mikrocomputer 4 über die Verbindung 5 abgestimmt. Die Sender der Außeneinheiten A1 bis An senden die verwendeten Trägerfrequenzen zeitlich nacheinander.In the embodiment on which this description is based, a receiver 2 in the central unit Z is assumed which scans the carrier frequencies used one after the other. For this purpose the receiver 2 is tuned by the microcomputer 4 via the connection 5 . The transmitters of the outdoor units A1 to An send the carrier frequencies used one after the other in time.
Bei der ersten Inbetriebnahme der Außeneinheiten A1 bis An und evtl. nach jedem Batteriewechsel in den Außeneinheiten A1 bis An wird für die Außeneinheiten A1 bis An ein Initialisierungslauf durchgeführt, wobei sich die Zentraleinheit Z in einem besonderen Modus befindet.When starting up the outdoor units A1 to An for the first time and possibly after every battery change in the outdoor units A1 to An is for the Outdoor units A1 to An performed an initialization run, whereby the central unit Z is in a special mode.
Bei diesem Initialisierungslauf wird die jeweilige Außeneinheit A1 bis An ausgelöst, so daß vom Sender S ein Datentelegramm ausgesendet wird. Dieses Funksignal wird vom Empfänger 2 der Zentraleinheit Z empfangen und ein die Empfangsfeldstärke kennzeichnender Wert wird über die Datenleitung 6 an den Mikrocomputer 4 abgegeben. Außerdem erhält der Mikrocomputer 4 vom Ausgang des Demodulators 3 das soeben empfangene Datentelegramm. Dieses wird im Mikrocomputer ausgewertet, wodurch die Codenummer der sendenden Außeneinheit bestimmt wird. During this initialization run, the respective outdoor unit A1 to An is triggered, so that a data telegram is sent by the transmitter S. This radio signal is received by the receiver 2 of the central unit Z and a value characterizing the reception field strength is output to the microcomputer 4 via the data line 6 . In addition, the microcomputer 4 receives the data telegram just received from the output of the demodulator 3 . This is evaluated in the microcomputer, which determines the code number of the sending outdoor unit.
Daraufhin wird vom Mikrocomputer 4 der Wert der Empfangsfeldstärke zusammen mit der Codenummer abgespeichert. Zusätzlich kann auch eine Codenummer für die jeweils am Empfänger 2 eingestellte Trägerfrequenz gespeichert werden. Wird diese zusätzlich gespeichert, lassen sich exakte Aussagen über die Störung jeder einzelnen Trägerfrequenz für jede Außeneinheit A1 bis An machen.The microcomputer 4 then stores the value of the reception field strength together with the code number. In addition, a code number for the carrier frequency set on the receiver 2 can also be stored. If this is also saved, exact statements can be made about the interference of each individual carrier frequency for each outdoor unit A1 to An.
Sobald die Störungen bei einer bestimmten Trägerfrequenz einen Schwellwert überschreiten, wird diese Trägerfrequenz in der Zentraleinheit Z gespeichert und für weitere Funkverbindungen zu den Außeneinheiten A1 bis An nicht mehr benutzt. Besteht die Möglichkeit, in den Außeneinheiten eine oder mehrere benutzte Trägerfrequenzen manuell einzustellen, werden die zu stark gestörten (oder die am wenigsten gestörten) Trägerfrequenzen an einer Anzeigeeinheit der Zentraleinheit Z angezeigt und der Benutzer hat die Möglichkeit entsprechende Einstellungen an den Außeneinheiten A1 bis An manuell durchzuführen, so daß die Außeneinheiten A1 bis An nur Trägerfrequenzen benutzen, welche nicht zu stark gestört werden.As soon as the interference occurs at a certain carrier frequency Exceed threshold value, this carrier frequency in the central unit Z saved and for further radio connections to the outdoor units A1 until An no longer used. There is a possibility in the outdoor units manually set one or more used carrier frequencies the too disturbed (or the least disturbed) carrier frequencies displayed on a display unit of the central unit Z and the user has the possibility of appropriate settings on the outdoor units A1 to To perform manually, so that the outdoor units A1 to An only Use carrier frequencies that are not disturbed too much.
Ist eine bidirektionale Datenübertragung zwischen Zentraleinheit Z und Außeneinheiten A1 bis An möglich, wird in einem speziellen Datentelegramm die von den Außeneinheiten A1 bis An einzustellende Trägerfrequenz von der Zentraleinheit zu den Außeneinheiten A1 bis An übertragen. Alternativ kann auch in den Außeneinheiten A1 bis An festgestellt werden, welche Trägerfrequenzen zu stark gestört werden. Anschließend wird eine Trägerfrequenz ausgewählt, die zur Übertragung der Datentelegramme an die Zentraleinheit Z benutzt wird und diese Trägerfrequenz wird an die Zentraleinheit Z in einem speziellen Datentelegramm auf einer bestimmten Trägerfrequenz übertragen. Is a bidirectional data transmission between central unit Z and Outdoor units A1 to An are possible in a special Data telegram to be set by the outdoor units A1 to An Carrier frequency from the central unit to the outdoor units A1 to An transfer. Alternatively, A1 to An can also be installed in the outdoor units determine which carrier frequencies are too disturbed. A carrier frequency is then selected which is used to transmit the Data telegrams to the central unit Z is used and this Carrier frequency is sent to the central unit Z in a special Data telegram transmitted on a specific carrier frequency.
Eine vereinfachte Ausführungsform kann gebildet werden, wenn, statt wie oben beschrieben für jede Außeneinheit und jede Trägerfrequenz, nur die kleinste aller festgestellten Empfangsfeldstärken vom Mikrocomputer 3 abgespeichert wird.A simplified embodiment can be formed if, instead of as described above for each outdoor unit and each carrier frequency, the microcomputer 3 stores only the smallest of all detected reception field strengths.
Ist die Funkalarmanlage in Betrieb, wird die Empfangsfeldstärke aller eingehenden Funksignale im Empfänger 2 festgestellt und der festgestellte Wert an den Mikrocomputer 4 weitergegeben. Dazu wird der Empfänger 2 für eine gewisse Zeitdauer auf die erste Trägerfrequenz abgestimmt. Die Zeitdauer, für die der Empfänger 2 auf eine Frequenz eingestellt ist, ist dabei sinnvollerweise länger als die Zeitdauer der Verwendung einer Frequenz durch die Sender der Außeneinheiten (z. B. dreifache Zeitdauer).If the radio alarm system is in operation, the reception field strength of all incoming radio signals is determined in the receiver 2 and the determined value is passed on to the microcomputer 4 . For this purpose, the receiver 2 is tuned to the first carrier frequency for a certain period of time. The period of time for which the receiver 2 is set to a frequency is usefully longer than the period of use of a frequency by the transmitters of the outdoor units (e.g. three times the period).
Um Fehler auszugleichen zu können, die durch Schwankungen der Empfangsfeldstärke verursacht werden, beispielsweise durch Witterungsänderungen, Bauteilalterung oder durch Abnahme des Batterieladezustandes, ist es zweckmäßig, die gespeicherten Werte der Empfangsfeldstärken um einen vorgebbaren Schwellwert zu verringern. Die Auswertung der empfangenen Signale unterbleibt dann für den Fall, daß der um den Schwellwert verringerte Wert unterschritten wird.To compensate for errors caused by fluctuations in the Reception field strength can be caused, for example, by Weather changes, component aging or by taking off the Battery state of charge, it is advisable to save the stored values of the Reception field strengths in order to reduce a predefinable threshold value. The Evaluation of the received signals is then omitted in the event that the value is fallen below by the threshold value.
Dies hat den Vorteil, daß der Mikrocomputer wesentlich weniger Datentelegramme auswerten muß als bei bekannten Funkalarmanlagen, wodurch der Datendurchsatz verringert wird.This has the advantage that the microcomputer is considerably less Must evaluate data telegrams than in known radio alarm systems, which reduces data throughput.
Wird keinerlei Signal empfangen, stellt der Mikrocomputer 4 über die Leitung 5 den Empfänger 2 auf die nächste zu empfangende Trägerfrequenz ein, usw.If no signal is received, the microcomputer 4 sets the receiver 2 to the next carrier frequency to be received via the line 5 , etc.
Wird ein Signal empfangen, dessen Empfangsfeldstärke größer als der oben beschriebene Wert ist, wird das vom Demodulator 3 demodulierte Datentelegramm durch den Mikrocomputer 4 ausgewertet. If a signal is received whose reception field strength is greater than the value described above, the data telegram demodulated by the demodulator 3 is evaluated by the microcomputer 4 .
Handelt es sich um ein Datentelegramm, das als zur Funkalarmanlage gehörig erkannt wird, wird evtl. die Abstimmzeitdauer verlängert, um das Datentelegramm vollständig empfangen zu können. Anschließend wird der Empfänger auf die nächste Frequenz abgestimmt usw.Is it a data telegram that is used as a radio alarm system is properly recognized, the voting period may be extended by the To be able to receive data telegram completely. Then the Receiver tuned to the next frequency, etc.
Kann kein gültiges Datentelegramm erkannt werden, werden der Zeitpunkt, zu dem das Funksignal empfangen wurde, die Trägerfrequenz, die Empfangsfeldstärke und das vom Demodulator 3 stammende Signal durch den Mikrocomputer 4 abgespeichert. Diese Informationen können beispielsweise durch den Betreiber der Funkalarmanlage zur Erkennung von Manipulationsversuchen durch Dritte ausgewertet werden. Die derart als gestört erkannte Trägerfrequenz wird nicht mehr für einen Verbindungsaufbau zwischen Zentraleinheit Z und einer Außeneinheit benutzt. Hierfür werden bei einem bidirektionalen Austausch von Datentelegrammen den Außenstellen von der Zentraleinheit Z automatisch mitgeteilt welche Trägerfrequenzen nicht benutzt werden sollen. Diese werden in den Außenstellen gespeichert. Bei einer unidirektionalen Übertragung von Datentelegrammen nur von den Außenstellen zur Zentraleinheit Z wird auf einer Anzeigeeinheit der Zentraleinheit Z angezeigt, welche Trägerfrequenzen nicht benutzt werden sollten. Der Benutzer kann dann manuell an den einzelnen Außenstellen die nicht gewünschten oder die gewünschten Trägerfrequenzen einstellen.If a valid data telegram cannot be recognized, the time at which the radio signal was received, the carrier frequency, the reception field strength and the signal originating from the demodulator 3 are stored by the microcomputer 4 . This information can be evaluated, for example, by the operator of the radio alarm system in order to detect manipulation attempts by third parties. The carrier frequency recognized as disturbed in this way is no longer used for establishing a connection between central unit Z and an external unit. For this purpose, when the data telegrams are exchanged bidirectionally, the central units Z automatically inform the branch offices which carrier frequencies are not to be used. These are stored in the branch offices. In the case of unidirectional transmission of data telegrams only from the branch offices to the central unit Z, a display unit of the central unit Z shows which carrier frequencies should not be used. The user can then manually set the unwanted or desired carrier frequencies at the individual branch offices.
Falls eine Funkübertragung zwischen Zentraleinheit Z und Außeneinheiten A1 bis An in bestimmten Zeitabständen stattfindet, wird in dem Fall ein Alarm ausgelöst, daß für einen gewissen Zeitraum (z. B. mehrere Sekunden) über sämtliche Trägerfrequenzen keine gültigen Datentelegramme empfangen werden.If there is radio transmission between central unit Z and outdoor units A1 to An takes place at certain time intervals, in which case is a Alarm triggered that for a certain period of time (e.g. several seconds) No valid data telegrams over all carrier frequencies be received.
Zur weiteren Erhöhung der Übertragungssicherheit der Funkalarmanlage kann es zudem vorgesehen sein, daß die Datentelegramme in den Außeneinheiten in mehrere Teilblöcke aufgespalten werden, um die Teilblöcke auf verschiedene Trägerfrequenzen zu modulieren. In der Zentraleinheit werden die Teilblöcke der Datentelegramme wieder entsprechend der vorgenommenen Aufspaltung zusammengesetzt.To further increase the transmission security of the radio alarm system it can also be provided that the data telegrams in the Outdoor units can be split into several sub-blocks to make up the Modulate sub-blocks on different carrier frequencies. In the The central unit becomes the sub-blocks of the data telegrams again composed according to the split made.
Daneben, oder als zusätzliche Maßnahme, kann eine Codierung der Datentelegramme in den Außeneinheiten für jedes Datentelegramm mittels eines vorgegebenen Algorithmus durchgeführt werden. In der Zentraleinheit wird die Zugehörigkeit der empfangenen Datentelegramme mittels desselben Algorithmus überprüft.In addition, or as an additional measure, a coding of the Data telegrams in the outdoor units for each data telegram of a given algorithm. In the central unit the belonging of the received data telegrams by means of checked the same algorithm.
Liegt der ermittelte Wert der Empfangsfeldstärke für eine Mindestdauer unterhalb eines Grenzwertes, wird im scharfgeschalteten Zustand ein Alarm ausgelöst, ansonsten wird das Scharfschalten verhindert.The determined value of the reception field strength lies for a minimum duration below a limit value, an alarm is triggered when the system is armed otherwise the arming is prevented.
Liegt der ermittelte Wert der Empfangsfeldstärke jedes gültigen Datentelegramms nicht einen Mindestwert über einem im Übertragungskanal vorhandenen Störgeräusch, z. B. Rauschen oder Störung, wird im scharfgeschalteten Zustand ein Alarm ausgelöst, ansonsten das Scharfschalten verhindert. Dabei wird die Empfangsfeldstärke jedes gültigen empfangenen Datentelegramms sowie die Feldstärke des Störgeräusches in periodischen Zeitabständen ermittelt.Is the determined value of the reception field strength of each valid Data telegram does not have a minimum value above one in the transmission channel existing noise, e.g. B. noise or interference, is in armed state, an alarm is triggered, otherwise that Arming prevented. The reception field strength is each valid received data telegram and the field strength of the noise in periodic intervals determined.
Claims (9)
daß die Empfangsfeldstärke der Funksignale, welch ein gültiges Datentelegramm beinhalten, in der Zentraleinheit (Z) ermittelt und gespeichert wird und mit einer periodisch ermittelten Empfangsfeldstärke der Funksignale, welche kein gültiges Datentelegramm beinhalten, verglichen wird und
daß im scharfgeschalteten Zustand ein Alarm ausgelöst oder ansonsten eine Scharfschaltung der Funkalarmanlage verhindert wird, sobald die Empfangsfeldstärke der Funksignale mit gültigem Datentelegramm nicht einen Mindestwert über der Empfangsfeldstärke der Funksignale ohne gültiges Datentelegramm liegt. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in
that the reception field strength of the radio signals which contain a valid data telegram is determined and stored in the central unit (Z) and is compared with a periodically determined reception field strength of the radio signals which do not contain a valid data telegram, and
that an alarm is triggered in the armed state or otherwise the arming of the radio alarm system is prevented as soon as the reception field strength of the radio signals with a valid data telegram is not a minimum value above the reception field strength of the radio signals without a valid data telegram.
daß die Datentelegramme der Funksignale mit einer Empfangsfeldstärke, die größer als der oder die gespeicherten Werte ist, in der Zentraleinheit (Z) ausgewertet werden,
daß Datentelegramme, die als nicht zur Funkalarmanlage gehörig erkannt werden, in der Zentraleinheit (Z) zusammen mit dem Zeitpunkt des Auftretens und der jeweils empfangenen Trägerfrequenz gespeichert werden,
daß die gespeicherten Trägerfrequenzen nicht mehr für die Übertragung von Funksignalen benutzt werden und
daß mindestens dann, wenn die Funksignale aller Trägerfrequenzen über einen vorgegebenen Zeitraum nicht zur Funkalarmanlage gehörige Datentelegramme enthalten, ein Alarm ausgelöst wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in
that the data telegrams of the radio signals with a reception field strength that is greater than the one or more stored values are evaluated in the central unit (Z),
that data telegrams that are recognized as not belonging to the radio alarm system are stored in the central unit (Z) together with the time of occurrence and the carrier frequency received in each case,
that the stored carrier frequencies are no longer used for the transmission of radio signals and
that an alarm is triggered at least when the radio signals of all carrier frequencies contain data telegrams not belonging to the radio alarm system for a predetermined period of time.
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