EP2877986B1 - Procédés et dispositifs de radiocommunication destinés a la surveillance de surfaces de grandes dimensions - Google Patents

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EP2877986B1
EP2877986B1 EP13756544.6A EP13756544A EP2877986B1 EP 2877986 B1 EP2877986 B1 EP 2877986B1 EP 13756544 A EP13756544 A EP 13756544A EP 2877986 B1 EP2877986 B1 EP 2877986B1
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EP
European Patent Office
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identifier
transmitter
header
message
recipient
Prior art date
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EP13756544.6A
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German (de)
English (en)
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EP2877986A1 (fr
Inventor
Sylvain Javelot
Jacques Lewiner
Damien Lebrun
Stéphane DEBUSNE
Jean-Philippe Francois
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Cynove SARL
Original Assignee
Cynove SARL
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/009—Signalling of the alarm condition to a substation whose identity is signalled to a central station, e.g. relaying alarm signals in order to extend communication range
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/014—Alarm signalling to a central station with two-way communication, e.g. with signalling back

Definitions

  • the present invention relates to the field of radiofrequency telecommunications and more particularly the radiocommunications methods and devices used in the context of surveillance of large surfaces, such as construction sites, castles, isolated houses, etc. and which during at least one period are characterized by an absence of persons, any presence then being considered as an intrusion to trigger an alarm for verification.
  • the patent FR 2,661,023 describes a remote monitoring system comprising remote sensing probes capable of being activated when a modification of the monitored medium occurs, such as an intrusion, a central standby station able to be activated by said probes and to act in response to this activation .
  • the remote sensing probes transmit information directly to the central standby station or to a beacon called satellite beacon which itself re-transmits the signal to this central monitoring station, but they are not able themselves receiving information from said central monitoring station, said probes being specifically transmitting.
  • the ranges of the remote sensing probes may vary and in this way the beacons placed in the system can become , at least punctually, useless.
  • the central monitoring station receives a multiplicity of redundant signals, or even there may be jamming radiocommunications.
  • the system introduces the notion of beacon to increase the range of the system but depending on the layout of the site, several successive tags may be necessary to communicate between the central monitoring station and the probes of remote sensing.
  • the beacons being responsible for retransmitting the signals to the central standby station, whatever their position in the system set up, this leads to unnecessary retransmissions that may again generate radio frequency interference.
  • the propagation time of the remote sensing probe to the central standby station is not optimized which ultimately slows down the reaction time of the monitoring system.
  • the system described in this patent allows the transfer of data between a transmitting station and a central within a set of "stations" and for each of these stations has previously entered a "path" communication.
  • the present invention makes it possible to solve the problems mentioned above and to monitor a large surface area.
  • the identifier may be a network address for example.
  • An emitter means a communication element capable of emitting signals, such as signals constituting alerts.
  • such a communication element may be able to transmit signals constituting alerts and to receive signals constituting alerts or messages.
  • a second aspect of the invention relates to a monitoring system according to claim 11.
  • the invention comprises, apart from these main provisions, certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed below.
  • a radio communication system is organized around a set of transmitters / receivers called stations communicating with each other by radio frequency links.
  • a station (1) On the Figure 1 for the monitoring of the medium, a station (1), called a central station, comprises at least one transmitter / receiver radiofrequency interface and eight other transceiver stations noted (2), (3), (4), (5), ( 6), (7), (8) and (9) are shown here.
  • All of these radiofrequency transmitter / receiver stations are called networks.
  • This network is described for monitoring the environment from / to the stations (2), (3), (5), (7), (8) and (9) to / from the plant (1) and the intermediary stations also called “intermediate recipients” (4) and (6).
  • a station consists of a microprocessor which is connected to a non-volatile memory containing at least its program and possibly configuration data, as well as to a radio frequency interface, such as for example a module ADEUNIS RF TWIMO HP868 operating on the band of radio frequency ISM 868MHz or even directly connected to a dedicated component type SEMTECH SX1231.
  • a radio frequency interface such as for example a module ADEUNIS RF TWIMO HP868 operating on the band of radio frequency ISM 868MHz or even directly connected to a dedicated component type SEMTECH SX1231.
  • the reception and transmission of data on the radio frequency bands considered corresponds to the reception and transmission of data in the form of preferentially serial digital data.
  • microprocessor of the station can be connected to other digital interfaces, in particular to perform the monitoring function of the medium in question using intrusion detectors.
  • the output of an infrared detector can also be directly connected to an input / output pin of the microprocessor of the station: for example when crossing an infrared barrier by an intruder, the pin goes high while in the absence of intruders it stays in the state low.
  • Other digital interfaces can be connected to the microprocessor of the station, for example and without limitation: a shooting system, gyroscope to detect unexpected movements of the station, fire detector, etc.
  • the stations communicate with each other by means of digital data frames derived from their radiofrequency interface.
  • the digital data frames consist of the following communication protocol.
  • Each station of the network has three specific elements of the topography itself of the network: its own number in the network, called identifier such as for example a "network address", the network address of the station placed capable of transmitting digital data from of the central station, in the network called “parent” and the network address of the station having the highest network address with which it is itself able to transmit the digital data from the central in the called network "Farthest child”.
  • identifier such as for example a "network address”
  • the network address of the station placed capable of transmitting digital data from of the central station in the network called “parent”
  • the network address of the station having the highest network address with which it is itself able to transmit the digital data from the central in the called network "Farthest child”.
  • these 3 fields are stored by the microprocessor among the set of configuration data.
  • n an integer between 1 and 9, it has a subset of configuration data (n0) containing the network address of the farthest child and a subset of configuration data (n1) containing the network address of the parent.
  • the station (6) has a subset of configuration data (60) containing the network address of the farthest child, in this case (7), and a subset of configuration data ( 61) containing the network address of the parent, in this case (4).
  • the network address of the station n is also stored among the set of configuration data (n0) or (n1).
  • the central station numbered 1 on the Figure 1 , has no parent by definition and the value of the "parent" network address is then its own network address stored in the set of configuration data (11).
  • radiofrequency packet A digital data transmission on radiofrequency band is called "radiofrequency packet".
  • a "radiofrequency packet" initiated by the central station to any station of the network is called “message”.
  • a “radiofrequency packet" initiated by any station of the network to the central is called “alert”.
  • the radio frequency bands used for alerts and messages may or may not be identical.
  • the protocol part needed in the radio frequency layer is directly managed by the radio frequency interface and therefore only the specific protocol according to the invention is described.
  • An alert therefore comprises, in addition to the useful part from the transmitting station ("transmitter"), a header comprising at least the following fields: the network address of the transmitter, the network address of its "parent” or intermediate recipient , the network address of the final recipient, ie in this case the network address of the central.
  • network addresses of the shortest possible length should be selected in order to increase the size of the useful content of the alerts and messages, the frames transmitted by the radio frequency interfaces being generally of limited length, for example 60 bytes.
  • a message initiated by the central station comprises in the same way in addition to the useful part intended for the station ("final recipient") a header including at least the following fields: the network address of the " transmitter "source, ie the control panel, the network address of the current" transmitter "station, or the control panel and the network address of the final recipient.
  • the microprocessor When a radiofrequency packet is received by a station, the microprocessor analyzes the header and compares the network address of the final recipient with that of the station.
  • the "radiofrequency packet" will be treated as an "alert”, otherwise, as a “message”.
  • the station When an alert is received by a station whose network address is not the network address of the final recipient contained in the header, the station is called intermediate recipient and its microprocessor analyzes the header of the alert to retransmit if necessary.
  • the microprocessor compares the network address of the intermediate recipient contained in the header with its own network address and if the two values are identical, the microprocessor modifies the digital data frame that it received by replacing in the header this network address "intermediate recipient" with that of his "parent” who will be the next intermediate recipient.
  • the microprocessor then communicates this modified digital data frame to its radiofrequency interface which then transmits it on the radio frequency transmission band.
  • the microprocessor When receiving an alert, when the microprocessor compares the network address of the intermediate recipient contained in the header with its own network address and the two values are not identical, then the microprocessor takes no action with its radio frequency interface for this alert.
  • the station When a message is received by a station whose network address is not the network address of the final recipient contained in the header, the station is an intermediate recipient.
  • the microprocessor of the station compares in the content of the message header the value corresponding to the current transmitter and if it corresponds to that of its own parent, the microprocessor then compares the network address of the final recipient with the value of his "farthest child".
  • the microprocessor modifies the header of the message by replacing the value of the transmitter ("parent") with its own network address and thus the station becomes the new current transmitter.
  • the microprocessor then communicates this data frame modified at its radiofrequency interface which then transmits it on the radiofrequency transmission band.
  • the station's microprocessor analyzes the useful part of the message transmitted from the station because it then is the final recipient.
  • a central unit (1) comprises a radio frequency interface (100), a non-volatile memory having configuration data (101), a microprocessor (102) and a memory (103) containing the network addresses of the stations, their serial number and the commands to be executed by the stations.
  • the non-volatile memory of each of the stations of the network comprises in addition to the microprocessor program of the configuration data.
  • a station thus comprises a radio frequency interface (1000), a non-volatile memory comprising configuration data (1001), a microprocessor (1002).
  • This configuration data contains at least 3 bytes corresponding to the serial number of the station.
  • 3 bytes can not be modified subsequently by the central unit but can be known at any time by the network user, for example by means of a label placed on the station at the time of manufacture. and / or testing thereof.
  • these bytes can also be read by a PC type computer using a serial interface provided for this purpose on the station.
  • the MAC address of the station (10) is: "12 34 56".
  • the microprocessor (102) of the central unit When the central unit (1) must initialise a station (10) placed at any point in the network, the microprocessor (102) of the central unit first prepares the message header in the same way as for a station already initialized.
  • the microprocessor (102) can at this moment add in the header a byte representative of the network on the Figure 2 : "54".
  • the microprocessor (102) stores this data in its own nonvolatile memory with the configuration data (101).
  • the microprocessor (102) modifies the useful part of the message by adding the allocation field in the form of 4 bytes constituted as follows: at least 1 specific byte of this allocation command contained in its memory (103) and 3 bytes corresponding to the address MAC to be defined and which, in this embodiment, are also stored in the memory (103).
  • the microprocessor (1002) compares the parent present in the message header with its own parent and then the network address of the final recipient with its own network address, who is in an indeterminate state at this time.
  • the microprocessor (1002) of the station (10) then analyzes the allocation field to check whether the received message does not correspond to such a command.
  • the microprocessor (1002) assigns itself the network address corresponding to the network address. of the final recipient present in the header, here "(10)" and saves it among the configuration data (1001).
  • the central unit can initialize all the network addresses of the stations of the network.
  • the central station To initialize the network address of the central station, it will be preferable to use the smallest available network address, for example 1, so as to never confuse it with another station.
  • the header analysis according to the method of the invention avoids unnecessary retransmissions in one direction or another and avoids as much as possible radio frequency interference due to simultaneous broadcasts.

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Description

  • La présente invention concerne le domaine des télécommunications par voie radiofréquence et plus particulièrement les procédés et dispositifs de radiocommunications mis en oeuvre dans le cadre d'une surveillance de surfaces de grandes dimensions, comme des chantiers de construction, châteaux, maisons isolées, etc. et qui pendant au moins une période sont caractérisés par une absence de personne, toute présence étant alors considérée comme intrusion devant déclencher une alarme pour vérification.
  • Par exemple, le brevet FR 2 661 023 décrit un système de télésurveillance comportant des sondes de télédétection aptes à êtres activées lors de la survenance d'une modification du milieu surveillé, comme une intrusion, un poste central de veille apte à être activé par lesdites sondes et à agir en réponse à cette activation.
  • Toutefois, ce système présente de nombreux inconvénients qui vont maintenant être précisés.
  • Tout d'abord, les sondes de télédétection émettent certes des informations directement vers le poste central de veille ou vers une balise appelée balise satellite qui elle-même réémet le signal vers ce poste central de veille, mais elles ne sont pas capables elles-même de recevoir des informations en provenance du dit poste central de veille, les dites sondes étant spécifiquement émettrices.
  • Dès lors, il est par exemple impossible de demander à ces sondes de télédétection, après analyse au niveau du poste central de veille, de procéder à des actions supplémentaires comme le déclenchement d'un système de prises de vues.
  • Par ailleurs, il n'est pas non plus pris en compte qu'en fonction des conditions environnementales (pluie, orage, etc.), les portées des sondes de télédétection peuvent varier et de la sorte, les balises placées dans le système peuvent devenir, au moins ponctuellement, inutiles.
  • Dès lors, le poste central de veille reçoit une multiplicité de signaux redondants, voire même il peut y avoir brouillage des radiocommunications.
  • En outre, le système introduit certes la notion de balise afin d'accroître la portée du système mais en fonction de l'agencement du site, plusieurs balises successives peuvent s'avérer nécessaires afin de communiquer entre le poste central de veille et les sondes de télédétection.
  • L'utilisation d'un procédé tel que décrit dans le brevet conduit, là encore, à de graves inconvénients qui vont être précisés.
  • Tout d'abord, les balises se chargeant de retransmettre les signaux vers le poste central de veille, quelle que soit leur position dans le système mis en place, ceci conduit à des retransmissions inutiles pouvant générer à nouveau des brouillages radiofréquences.
  • Ensuite, le délai de propagation de la sonde de télédétection vers le poste central de veille n'est pas optimisé ce qui ralentit au final le temps de réaction du système de surveillance.
  • Certains de ces inconvénients sont pris en compte dans le brevet FR 2 783 116 .
  • Le système décrit dans ce brevet, permet le transfert de données entre une station émettrice et une centrale au sein d'un ensemble de « stations » et pour chacune de ces stations on a inscrit préalablement un « chemin » de communication.
  • Cette approche présente en pratique de nombreux inconvénients.
  • En effet, il serait plus judicieux de pouvoir configurer les stations in situ sur le site à surveiller sans avoir à inscrire préalablement le « chemin » de communication dans toutes les stations.
  • Ceci permettrait une configuration du site plus aisée et notamment l'ajout de nouvelles stations sans avoir à réinscrire un nouveau « chemin » de communication dans toutes les stations.
  • De plus, pour des surfaces de grandes dimensions comme les chantiers de construction, châteaux, maisons isolées, etc. pouvant comporter de nombreuses stations intermédiaires, le « chemin » de communication entre la centrale et la station émettrice peut s'avérer rapidement complexe et dès lors pour des raisons de simplicité et de fiabilité, voire de coût, il serait souhaitable que ce « chemin » ne comporte qu'un nombre très réduit d'informations.
  • Enfin, il n'est pas non plus pris en compte la possibilité qu'une des stations intermédiaires s'avère, au moins temporairement, inutile ce qui génère, là encore, une multiplicité de réceptions de messages inutiles au niveau de la centrale et augmente son temps de réaction.
  • La présente invention permet de résoudre les problèmes évoqués ci-dessus et de surveiller une surface de grandes dimensions.
  • A cette fin, un procédé selon un premier aspect de l'invention conforme à la revendication 1 comporte les étapes suivantes :
    • l'attribution à chacun d'une pluralité d'émetteurs, présents dans un milieu à surveiller de trois valeurs :
      • un numéro appelé identifiant permettant l'identification dudit émetteur dans le milieu à surveiller,
      • un identifiant parent permettant l'identification d'un émetteur parent apte à transmettre des informations audit émetteur,
      • un identifiant d'émetteur enfant le plus éloigné ayant la plus grande valeur des identifiants vers lequel ledit émetteur peut retransmettre des messages et/ou alertes ,
    • la surveillance du milieu pour détecter une modification du milieu,
    • la génération d'au moins une alerte par au moins un des émetteurs suite à une détection d'une modification du milieu,
    • lorsqu'une alerte indiquant une modification du milieu est générée par un des émetteurs et envoyée vers un émetteur central apte à collecter des alertes générées par les émetteurs, l' alerte comporte un entête avec les éléments suivants :
      • un identifiant source représentatif de l'identifiant de l'émetteur émettant l'alerte,
      • un identifiant intermédiaire représentative de l'identifiant de l'émetteur parent dudit émetteur émettant l'alerte,
      • un identifiant final représentatif de l'identifiant de l'émetteur central,
    • lorsqu'un message est envoyé depuis l'émetteur central vers un des émetteurs, le message comporte un entête avec les éléments suivants :
      • un identifiant source représentatif de l'identifiant de l'émetteur central,
      • un identifiant émetteur courant représentatif de l'identifiant dudit émetteur central,
      • un identifiant final représentatif de l'identifiant de l'émetteur destinataire final dudit message ,
    • lorsqu'une alerte ou un message est reçu par un des émetteurs dont l'identifiant ne correspond pas à l'identifiant final contenu dans l'entête de l'alerte ou du message, ledit émetteur est considéré comme un destinataire intermédiaire,
    • lorsqu'une alerte est reçue par un destinataire intermédiaire , le procédé comporte une étape d'analyse par le destinataire intermédiaire pour analyser l'entête de la dite alerte :
      • lorsque l'identifiant intermédiaire contenu dans l'entête correspond à l'identifiant du destinataire intermédiaire, l'alerte est retransmise en remplaçant dans l'entête l'identifiant intermédiaire avec l' identifiant de l'émetteur parent dudit destinataire intermédiaire,
      • lorsque l'identifiant intermédiaire contenu dans l'entête ne correspond pas à l'identifiant du destinataire intermédiaire aucune action de retransmission n'a lieu,
    • lorsqu'un message est reçu par un destinataire intermédiaire le procédé comporte une étape d'analyse par le destinataire intermédiaire pour analyser l'entête dudit message :
      • lorsque l'identifiant émetteur courant contenu dans l'entête correspond à l'identifiant de l'émetteur parent dudit destinataire intermédiaire et que l' identifiant final est inférieur ou égal à l'identifiant d'émetteur enfant le plus éloigné dudit destinataire intermédiaire et supérieur à l'identifiant dudit destinataire intermédiaire, le message est retransmis en remplaçant dans l'entête l' identifiant émetteur courant par l' identifiant dudit destinataire intermédiaire,
      • lorsque l'identifiant émetteur courant dans l'entête ne correspond pas à l'identifiant de l'émetteur parent dudit destinataire intermédiaire ou que l' identifiant final est inférieur à l'identifiant dudit destinataire intermédiaire ou que l' identifiant final est supérieur ou égal à l'identifiant d'émetteur enfant le plus éloigné dudit destinataire intermédiaire, alors aucune action de retransmission n'a lieu,
    • lorsqu'un message est reçu par le destinataire final du message, le procédé comporte une étape d'analyse pour analyser l'entête du message :
      • si l'identifiant source correspond à l'identifiant de l'émetteur central,
      • et l'identifiant émetteur courant contenu dans l'entête correspond à l'identifiant de l'émetteur parent dudit destinataire final,
      • et l'identifiant final correspond à l'identifiant dudit destinataire final, le procédé comporte une étape de traitement pour traiter la partie du message hors entête,
    lorsqu'une alerte est reçue par l'émetteur central, le procédé comporte une étape de traitement pour traiter la partie de l'alerte hors entête.
  • L'identifiant peut être une adresse réseau par exemple.
  • Un émetteur signifie un élément de communication apte à émettre des signaux, tels que des signaux constituant des alertes.
  • Bien entendu un tel élément de communication peut être apte à émettre des signaux constituant des alertes et à recevoir des signaux constituant des alertes ou des messages.
  • De la sorte, toutes les « alertes » et tous les « messages » ont un cheminement optimum.
  • Lorsqu'un « destinataire intermédiaire » serait même temporairement inutile, l'analyse des entêtes selon le procédé permet d'éviter les retransmissions multiples dans un sens ou dans un autre et évite ainsi au maximum les brouillages dus à des transmissions radiofréquences simultanées.
  • Dans des modes de réalisation préférés on a recours à l'une et/ou l'autre des dispositions suivantes :
    • l'identifiant de l'émetteur central est le plus petit possible, par exemple 1,
    • chaque identifiant est codé sur 1 octet permettant ainsi d'adresser des réseaux de 256 éléments maximum,
    • chaque identifiant est codé sur 2 octets permettant ainsi d'adresser des réseaux de 65536 éléments maximum,
    • Afin de pouvoir initialiser un identifiant aux émetteurs et destinataires intermédiaires, on prévoit des contenus de messages et/ou d'alertes spécifiques afin de communiquer son identifiant à un élément non initialisé ou avec des valeurs incorrectes présent dans le milieu à surveiller,
    • pour pouvoir accéder spécifiquement à un émetteur ou un destinataire intermédiaire, le procédé comporte en outre la communication d'un numéro de série spécifique de celui-ci, grâce à un contenu particulier placé à cette intention dans le contenu des messages et/ou des alertes.
    • le numéro de série d'un émetteur, de l'émetteur central ou d'un destinataire intermédiaire comporte au moins 3 octets.
    • pour s'affranchir de possibles brouillages lorsque différents émetteurs centraux, émetteurs ou destinataires intermédiaires de milieux à surveiller distincts se trouvent à proximité, un élément supplémentaire sous la forme d'un octet arbitrairement attribué par l'émetteur central est ajouté à l'entête des messages et réutilisé ensuite s'il y a lieu pour les alertes.
    • les bandes radiofréquences utilisées pour les alertes et les messages sont identiques.
    • l'émetteur parent est le seul élément apte à transmettre des informations vers ledit émetteur.
  • Un deuxième aspect de l'invention concerne un système de surveillance conformément à la revendication 11.
  • Dans des modes de réalisation préférés on a recours à l'une et/ou l'autre des dispositions suivantes :
    • le plus petit identifiant, 1, est réservé à l'émetteur central.
    • chaque identifiant comporte 1 octet,
    • chaque identifiant comporte 2 octets,
    • des moyens d'élaboration d'un contenu spécifique pour l'initialisation des identifiants des émetteurs et destinataires intermédiaires non initialisés ou incorrectement initialisés,
    • des moyens d'élaboration d'un contenu spécifique comprenant un numéro de série en correspondance avec celui de l'émetteur ou du destinataire intermédiaire,
    • le numéro de série comporte au moins 3 octets,
    • l'émetteur central comporte des moyens d'élaboration d'un contenu d' entête supplémentaire spécifique de l'émetteur central évitant le brouillage radiofréquence entre des milieux à surveiller distincts.
    • les bandes radiofréquences des messages et des alertes sont identiques.
    • l'émetteur parent est le seul élément apte à transmettre des informations vers ledit émetteur.
  • L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus question ci-après.
  • Dans ce qui suit, on va décrire quelques modes de réalisations préférés de l'invention en se référant aux figures ci-annexées d'une manière bien entendue non limitative.
    • Sur les dessins,
    • la Figure 1 est une vue schématique d'une installation permettant la mise en oeuvre du procédé selon au moins un mode de réalisation de l'invention ;
    • La Figure 2 est une vue schématique pour expliciter un mode de réalisation préféré afin d'initialiser in situ les identifiants, ici les adresses réseau, d'un ensemble de stations constitué selon l'invention.
  • Un système de radiocommunication selon au moins un mode de réalisation de l'invention est organisé autour d'un ensemble d'émetteurs/récepteurs appelées stations communiquant entre elles par liaisons radiofréquences.
  • Sur la Figure 1, pour la surveillance du milieu, une station (1), appelée centrale, comprend au moins une interface radiofréquence émetteur/récepteur et huit autres stations émetteurs/récepteurs notées (2),(3),(4),(5),(6), (7),(8) et (9) sont ici représentées.
  • L'ensemble de ces stations émetteurs/récepteurs radiofréquences est appelé réseau.
  • On décrit ce réseau mis en place pour la surveillance du milieu depuis / vers les stations (2), (3), (5), (7), (8) et (9) jusqu'à / depuis la centrale (1) et les stations intermédiaires aussi appelées « destinataires intermédiaires » (4) et (6).
  • Une station est constituée d'un microprocesseur qui est relié à une mémoire non volatile contenant au moins son programme et éventuellement des données de configuration, ainsi qu'à une interface radiofréquence, comme par exemple un module ADEUNIS RF TWIMO HP868 fonctionnant sur la bande de radiofréquences ISM à 868MHz ou bien encore directement relié à un composant dédié de type SEMTECH SX1231.
  • De la sorte, pour le microprocesseur de la station, la réception et la transmission de données sur les bandes radiofréquences considérées, correspond à la réception et la transmission de données sous forme de données numériques préférentiellement sérielles.
  • Par ailleurs, le microprocesseur de la station peut être relié à d'autres interfaces numériques, notamment pour réaliser la fonction de surveillance du milieu considéré à l'aide de détecteurs d'intrusion.
  • Ainsi, dans un mode de réalisation préféré, la sortie d'un détecteur infrarouge peut également être directement connectée à une broche d'entrée/sortie du microprocesseur de la station : par exemple lors du franchissement d'une barrière infrarouge par un intrus, la broche passe à l'état haut alors qu'en l'absence d'intrus elle reste à l'état bas.
  • D'autres interfaces numériques peuvent être reliées au microprocesseur de la station, par exemple et sans que cela soit limitatif : système de prises de vues, gyroscope pour détecter les mouvements imprévus de la station, détecteur incendie, etc.
  • Dans le milieu à surveiller, les stations communiquent entre elles au moyen de trames de données numériques issues de leur interface radiofréquence.
  • Les trames de données numériques sont constituées par le protocole de communication suivant.
  • Chaque station du réseau possède trois éléments spécifiques de la topographie même du réseau : son propre numéro dans le réseau, appelé identifiant comme par exemple une « adresse réseau », l'adresse réseau de la station placée apte à lui transmettre des données numériques en provenance de la centrale, dans le réseau appelé « parent » et l'adresse réseau de la station ayant l'adresse réseau la plus élevée avec laquelle elle est elle-même apte à transmettre des les données numériques en provenance de la centrale dans le réseau appelé « enfant le plus éloigné ».
  • Dans un mode préféré de réalisation, ces 3 champs sont mémorisés par le microprocesseur parmi l'ensemble des données de configuration.
  • Sur la Figure 1, pour une station (n) du réseau, n un nombre entier compris entre 1 et 9, elle possède un sous-ensemble de données de configuration (n0) contenant l'adresse réseau de l'enfant le plus éloigné et un sous-ensemble de données de configuration (n1) contenant l'adresse réseau du parent.
  • Par exemple, la station (6) possède un sous-ensemble de données de configuration (60) contenant l'adresse réseau de l'enfant le plus éloigné, dans ce cas (7), et un sous-ensemble de données de configuration (61) contenant l'adresse réseau du parent, dans ce cas (4).
  • Dans un mode de réalisation préféré, l'adresse réseau de la station n est également mémorisé parmi l'ensemble des données de configuration (n0) ou (n1).
  • La station centrale, numérotée 1 sur la Figure 1, ne possède pas de parent par définition et la valeur de l'adresse réseau « parent » est alors sa propre adresse réseau mémorisée dans l'ensemble des données de configuration (11).
  • Une transmission de données numériques sur bande radiofréquence est appelée « paquet radiofréquence ».
  • Un « paquet radiofréquence » initié par la centrale vers une station quelconque du réseau est appelée « message ».
  • Un « paquet radiofréquence » initié par une station quelconque du réseau vers la centrale est appelée « alerte ».
  • Les bandes radiofréquences utilisées pour les alertes et les messages peuvent être ou non identiques.
  • Dans un mode de réalisation préféré, la partie protocolaire nécessaire dans la couche radiofréquence est directement gérée par l'interface radiofréquence et donc seul le protocole spécifique selon l'invention est décrit.
  • Une alerte comporte donc en plus de la partie utile issue de la station émettrice (« émetteur ») un entête comprenant au moins les champs suivants : l'adresse réseau de l'émetteur, l'adresse réseau de son « parent » ou destinataire intermédiaire, l'adresse réseau du destinataire final, c'est à dire dans ce cas l'adresse réseau de la centrale.
  • Pour éviter au maximum le brouillage entre réseaux distincts mais géographiquement proches, on peut rajouter au moins un octet supplémentaire, arbitrairement attribué à l'initialisation par le microprocesseur de la centrale, dans cet entête afin de distinguer ces réseaux.
  • Ces champs sont par exemple représentés sous forme numérique par un seul octet chacun si l'on considère un réseau comportant au maximum 256 stations et seront représentés par deux octets chacun si l'on considère un réseau comportant au maximum 65536 stations.
  • Il est à noter qu'il convient de sélectionner des adresses réseaux de longueur la plus faible possible afin d'augmenter la taille du contenu utile des alertes et messages, les trames transmises par les interfaces radiofréquences étant généralement de longueur limitée, par exemple à 60 octets.
  • Dans le cas de configurations comportant un nombre plus important de stations, on calcule le nombre d'octets nécessaires par station en conséquence.
  • Un message initié par la centrale (« émetteur » source) comporte de la même façon en plus de la partie utile destinée à la station (« destinataire final ») un entête comprenant au moins les champs suivants : l'adresse réseau de l' « émetteur » source, soit la centrale, l'adresse réseau de la station « émetteur » courante, soit à nouveau la centrale et l'adresse réseau du destinataire final.
  • De même, pour éviter au maximum le brouillage entre réseaux distincts mais géographiquement proches, on peut rajouter un octet supplémentaire dans cet entête afin de distinguer ces réseaux et préférentiellement on utilisera les mêmes valeurs que pour les alertes.
  • Lorsqu'un paquet radiofréquence est reçu par une station, le microprocesseur analyse l'entête et compare l'adresse réseau du destinataire final avec celle de la centrale.
  • Si elles sont identiques, le « paquet radiofréquence » sera traité comme une « alerte », dans le cas contraire, comme un « message ».
  • Lorsqu'une alerte est reçue par une station dont l'adresse réseau n'est pas l'adresse réseau du destinataire final contenu dans l'entête, la station est appelée destinataire intermédiaire et son microprocesseur analyse l'entête de l'alerte afin de la retransmettre s'il y a lieu.
  • Dans ce cas, le microprocesseur compare l'adresse réseau du destinataire intermédiaire contenue dans l'entête avec sa propre adresse réseau et si les deux valeurs sont identiques, le microprocesseur modifie la trame de données numériques qu'il a reçue en remplaçant dans l'entête cette adresse réseau « destinataire intermédiaire » avec celle de son « parent » qui sera le prochain destinataire intermédiaire.
  • Le microprocesseur communique alors cette trame de données numériques modifiée à son interface radiofréquence qui la transmet alors sur la bande radiofréquences d'émission.
  • Lors de la réception d'une alerte, lorsque le microprocesseur compare l'adresse réseau du destinataire intermédiaire contenue dans l'entête avec sa propre adresse réseau et que les deux valeurs ne sont pas identiques, alors le microprocesseur n'entreprend aucune action avec son interface radiofréquence pour cette alerte.
  • Lorsqu'un message est reçu par une station dont l'adresse réseau n'est pas l'adresse réseau du destinataire final contenue dans l'entête, la station est un destinataire intermédiaire.
  • Le microprocesseur de la station compare alors dans le contenu de l'entête du message la valeur correspondant à l'émetteur courant et si elle correspond à celle de son propre parent, le microprocesseur compare ensuite l'adresse réseau du destinataire final avec la valeur de son « enfant le plus éloigné ».
  • Si cette valeur est inférieure ou égale à celle de son enfant le plus éloigné et supérieure à sa propre adresse réseau, le microprocesseur modifie l'entête du message en remplaçant la valeur de l'émetteur(« parent ») avec sa propre adresse réseau et ainsi la station devient le nouvel émetteur courant.
  • Le microprocesseur communique alors cette trame de données numériques modifiée à son interface radiofréquence qui la transmet alors sur la bande radiofréquence d'émission.
  • Lorsque une station reçoit un message dont l'entête contient un parent correspondant à son propre parent et que l'adresse réseau du destinataire correspond à sa propre adresse réseau, le microprocesseur de la station analyse la partie utile du message transmis depuis la centrale car il est alors le destinataire final.
  • Sur la Figure 2, une centrale (1) comporte une interface radiofréquence (100), une mémoire non volatile comportant des données de configuration (101), un microprocesseur (102) et une mémoire (103) contenant les adresses réseaux des stations, leur numéro de série et les commandes à exécuter par les stations.
  • La mémoire non volatile de chacune des stations du réseau comprend outre le programme du microprocesseur dés données de configuration.
  • Sur la Figure 2, une station (10) comporte ainsi une interface radiofréquence (1000), une mémoire non volatile comportant des données de configuration (1001), un microprocesseur (1002).
  • On réserve parmi ces données de configuration 3 octets au moins correspondant au numéro de série de la station.
  • Ces 3 octets ne sont pas modifiables par la suite par la centrale mais peuvent être connus à tout moment par l'utilisateur du réseau par exemple au moyen d'une étiquette placée sur la station au moment de la fabrication et/ou du test de celle-ci.
  • Dans un autre mode de réalisation, ces octets peuvent également être lus par un ordinateur de type PC à l'aide d'une interface série prévue à cet effet sur la station.
  • Par la suite, on appellera ces 3 octets, adresse MAC.
  • Sur la Figure 2, l'adresse MAC de la station (10) est : « 12 34 56 ».
  • Dès lors, à la constitution du réseau de stations de surveillance du milieu toutes les adresses MAC des stations présentes sont connues par la centrale (1).
  • Lorsque la centrale (1) doit initialiser une station (10) placée à un endroit quelconque du réseau, le microprocesseur (102) de la centrale élabore tout d'abord l'entête du message de la même façon que pour une station déjà initialisée.
  • Le microprocesseur (102) peut à ce moment rajouter dans l'entête un octet représentatif du réseau sur la Figure 2 : « 54 ».
  • Dans un mode de réalisation préféré, le microprocesseur (102) enregistre cette donnée dans sa propre mémoire non volatile avec les données de configuration (101).
  • Le microprocesseur (102) modifie ensuite la partie utile du message en rajoutant le champ d'attribution sous la forme de 4 octets constitués de la façon suivante : au moins 1 octet spécifique de cette commande d'attribution contenu dans sa mémoire (103) et 3 octets correspondant à l'adresse MAC à définir et qui, dans ce mode de réalisation, sont également enregistrés dans la mémoire (103).
  • Lorsque la station (10) correspondant au « destinataire final » reçoit ce message, le microprocesseur (1002) compare le parent présent dans l'entête du message avec son propre parent puis ensuite l'adresse réseau du destinataire final avec sa propre adresse réseau, qui est dans un état indéterminé à ce moment.
  • Bien que le destinataire final ne corresponde pas à l'adresse réseau, le microprocesseur (1002) de la station (10) analyse alors le champ d'attribution afin de vérifier si le message reçu ne correspond pas à une telle commande.
  • Lorsque le champ d'attribution correspond bien à une commande d'attribution et que les 3 octets suivants du champ correspondent à l'adresse MAC de la station, le microprocesseur (1002) s'attribue l'adresse réseau correspondant à l'adresse réseau du destinataire final présent dans l'entête, ici « (10) » et l'enregistre parmi les données de configuration (1001).
  • De la sorte, en procédant pour toutes les stations présentes dans le réseau, la centrale peut initialiser toutes les adresses réseaux des stations du réseau.
  • Pour initialiser l'adresse réseau de la centrale, on choisira préférentiellement d'utiliser la plus petite adresse réseau disponible, par exemple 1, afin de ne jamais la confondre avec une autre station.
  • Ainsi, toutes les alertes et tous les messages ont un cheminement optimum à la fois au niveau de leur intégrité et du temps de transmission et lorsqu'un destinataire intermédiaire serait temporairement inutile, l'analyse des entêtes selon le procédé de l'invention permet d'éviter les retransmissions inutiles dans un sens ou dans un autre et évite autant que possible les brouillages radiofréquences dus à des émissions simultanées.
  • Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes.

Claims (20)

  1. Procédé de surveillance d'une surface de grandes dimensions, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes
    - l'attribution à chacun d'une pluralité d'émetteurs, présents dans un milieu à surveiller de trois valeurs :
    - un numéro appelé identifiant permettant l'identification dudit émetteur dans le milieu à surveiller,
    - un identifiant parent permettant l'identification d'un émetteur parent apte à transmettre des informations audit émetteur,
    - un identifiant d'émetteur enfant le plus éloigné ayant la plus grande valeur des identifiants vers laquelle ledit émetteur peut retransmettre des messages et/ou alertes ,
    - la surveillance du milieu pour détecter une modification du milieu,
    - la génération d'au moins une alerte par au moins un des émetteurs suite à une détection d'une modification du milieu,
    - lorsqu'une alerte indiquant une modification du milieu est générée par un des émetteurs et envoyée vers un émetteur central apte à collecter des alertes générées par les émetteurs, l' alerte comporte un entête avec les éléments suivants :
    - un identifiant source représentatif de l'identifiant de l'émetteur émettant l'alerte,
    - un identifiant intermédiaire représentatif de l'identifiant de l'émetteur parent dudit émetteur émettant l'alerte,
    - un identifiant final représentatif de l'identifiant de l'émetteur central,
    - lorsqu'un message est envoyé depuis l'émetteur central vers un des émetteurs, le message comporte un entête avec les éléments suivants :
    - un identifiant source représentatif de l'identifiant de l'émetteur central,
    - un identifiant émetteur courant représentatif de l'identifiant dudit émetteur central,
    - un identifiant final représentatif de l'identifiant de l'émetteur destinataire final dudit message ,
    - lorsqu'une alerte ou un message est reçu par un des émetteurs dont l'identifiant ne correspond pas à l'identifiant final contenu dans l'entête de l'alerte ou du message, ledit émetteur est considéré comme un destinataire intermédiaire,
    - lorsqu'une alerte est reçue par un destinataire intermédiaire , le procédé comporte une étape d'analyse par le destinataire intermédiaire pour analyser l'entête de la dite alerte :
    - lorsque l'identifiant intermédiaire contenu dans l'entête correspond à l'identifiant du destinataire intermédiaire, l'alerte est retransmise en remplaçant dans l'entête l'identifiant intermédiaire par l' identifiant de l'émetteur parent dudit destinataire intermédiaire,
    - lorsque l'identifiant intermédiaire contenu dans l'entête ne correspond pas à l'identifiant du destinataire intermédiaire par le destinataire aucune action de retransmission n'a lieu,
    - lorsqu'un message est reçu par un destinataire intermédiaire le procédé comporte une étape d'analyse par le destinataire intermédiaire pour analyser l'entête dudit message :
    - lorsque l'identifiant émetteur courant contenu dans l'entête correspond à l'identifiant de l'émetteur parent dudit destinataire intermédiaire et que l' identifiant final est inférieur ou égal à l'identifiant d'émetteur enfant le plus éloigné dudit destinataire intermédiaire et supérieur à l'identifiant dudit destinataire intermédiaire, le message est retransmis en remplaçant dans l'entête l'identifiant émetteur courant par l' identifiant dudit destinataire intermédiaire ,
    - lorsque l'identifiant émetteur courant dans l'entête ne correspond pas à l'identifiant de l'émetteur parent dudit destinataire intermédiaire ou que l'identifiant final est inférieur à l'identifiant dudit destinataire intermédiaire ou que l'identifiant final est supérieur ou égal à l'identifiant d'émetteur enfant le plus éloigné dudit destinataire intermédiaire , alors aucune action de retransmission n'a lieu,
    - lorsqu'un message est reçu par le destinataire final du message, le procédé comporte une étape d'analyse pour analyser l'entête du message :
    - si l'identifiant source correspond à l'identifiant de l'émetteur central,
    - et l'identifiant émetteur courant contenu dans l'entête correspond à l'identifiant de l'émetteur parent dudit destinataire final,
    - et l'identifiant final correspond à l'identifiant dudit destinataire final, le procédé comporte une étape de traitement pour traiter la partie du message hors entête,
    - lorsqu'une alerte est reçue par l'émetteur central, le procédé comporte une étape de traitement pour traiter la partie de l'alerte hors entête.
  2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'identifiant de l'émetteur central est le plus petit possible, par exemple 1.
  3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que chaque identifiant est codé sur 1 octet.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que chaque identifiant est codé sur 2 octets.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que pour pouvoir initialiser un identifiant aux émetteurs et destinataires intermédiaires, on prévoit des contenus de messages et/ou d'alertes spécifiques afin de communiquer son identifiant à un élément non initialisé ou avec des valeurs incorrectes présent dans le milieu à surveiller.
  6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que pour pouvoir accéder spécifiquement à un émetteur ou un destinataire intermédiaire, le procédé comporte en outre la communication d'un numéro de série spécifique de celui-ci, grâce à un contenu particulier placé à cette intention dans le contenu des messages et/ou des alertes.
  7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que le numéro de série d'un émetteur, de l'émetteur central ou d'un destinataire intermédiaire comporte au moins 3 octets.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que pour s'affranchir de possibles brouillages lorsque différents émetteurs centraux, émetteurs ou destinataires intermédiaires de milieux à surveiller distincts se trouvent à proximité, un élément supplémentaire sous la forme d'un octet arbitrairement attribué par l'émetteur central est ajouté à l'entête des messages et réutilisé ensuite s'il y a lieu pour les alertes.
  9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les bandes radiofréquences utilisées pour les alertes et les messages sont identiques.
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel l'émetteur parent est le seul élément apte à transmettre des informations vers ledit émetteur.
  11. Système de surveillance d'une surface de grandes dimensions, caractérisé en ce qu'il comporte dans un milieu à surveiller :
    - des moyens de détection d'une modification dans le milieu à surveiller,
    - une pluralité d'émetteurs aptes à émettre des alertes sur des bandes radiofréquences suite à la détection d'une modification du milieu, chaque émetteur comportant :
    - des moyens de réception de messages sur des bandes radiofréquences,
    - un émetteur central pour la collection des alertes en provenance des dits émetteurs et pour la génération des messages,
    - l'émetteur central comportant des moyens d'attribution pour attribuer à chacun des émetteurs présents dans le milieu à surveiller trois valeurs :
    - un numéro appelé identifiant permettant l'identification dudit émetteur dans le milieu à surveiller,
    - un identifiant parent permettant l'identification d'un émetteur parent apte à transmettre des informations audit émetteur,
    - un identifiant d'émetteur enfant le plus éloigné ayant la valeur la plus grande des identifiants vers laquelle ledit émetteur peut retransmettre des messages et/ou alertes,
    - chaque émetteur comportant des moyens de génération d'une alerte, indiquant une modification du milieu détectée par les moyens de détection, pour transmission vers l'émetteur central, l'alerte comportant un entête avec les éléments suivants :
    - un identifiant source représentatif de l'identifiant de l'émetteur émettant l'alerte,
    - un identifiant de destinataire intermédiaire représentatif de l'identifiant de l'émetteur parent dudit émetteur émettant l'alerte,
    - un identifiant final représentatif de l'identifiant de l'émetteur central,
    - l'émetteur central comportant en outre des moyens de génération, pour transmission vers au moins un des émetteurs, d'un message comportant un entête avec les éléments suivants :
    - un identifiant source représentatif de l'identifiant de l'émetteur central,
    - un identifiant émetteur courant représentatif de l'identifiant dudit émetteur central,
    - un identifiant final représentatif de l'identifiant de l'émetteur destinataire final dudit message,
    - chaque émetteur comportant des moyens de réception d'une alerte , et des moyens de comparaison de l' identifiant du destinataire intermédiaire contenu dans l'entête de l'alerte avec l' identifiant de l'émetteur et lorsqu'il y a correspondance entre l'identifiant du destinataire intermédiaire avec son propre identifiant, l'émetteur devenant l'émetteur courant, des moyens de retransmission de l'alerte en remplaçant dans l'entête de la dite alerte l'identifiant du destinataire intermédiaire par l' identifiant du parent de l'émetteur courant,
    - un destinataire intermédiaire comportant des moyens de réception d'un message , des moyens d'analyse de l'entête du message et des moyens de comparaison de l' émetteur courant dans l'entête du message avec l' identifiant du parent dudit destinataire intermédiaire et des moyens d'élaboration pour élaborer, lorsqu'il y a correspondance et qu'en plus l' identifiant du destinataire final est inférieur ou égal à l'identifiant d'émetteur enfant le plus éloigné dudit destinataire intermédiaire et supérieur à l' identifiant dudit destinataire intermédiaire, un message en remplaçant, dans l'entête, l'identifiant émetteur courant par l'identifiant dudit destinataire intermédiaire ,
    - chaque émetteur comportant des moyens de réception de message et des moyens de comparaison pour effectuer des comparaisons dans l'entête du message entre l' identifiant source et l'identifiant de l'émetteur central, entre l' identifiant émetteur courant et l' identifiant du parent dudit émetteur, et entre l' identifiant final et l' identifiant dudit émetteur ; et des moyens de traitement pour traiter la partie du message hors entête lorsque ces comparaisons sont positives,
    - l'émetteur central comportant en outre, des moyens de traitement de la partie de l'alerte hors entête.
  12. Système selon la revendication 11 caractérisé en ce que le plus petit identifiant, 1, est réservé à l'émetteur central.
  13. Système selon l'une quelconque des revendications 11 à 12 caractérisé en ce que chaque identifiant comporte 1 octet.
  14. Système selon l'une quelconque des revendications 11 à 12 caractérisé en ce que chaque identifiant comporte 2 octets.
  15. Système selon l'une quelconque des revendications 11 à 14 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'élaboration d'un contenu spécifique pour l'initialisation des identifiants des émetteurs et destinataires intermédiaires non initialisés ou incorrectement initialisés.
  16. Système selon la revendication 15 caractérisé en ce que, l'émetteur central comporte des moyens d'élaboration d'un contenu spécifique comprenant un numéro de série en correspondance avec celui de l'émetteur ou du destinataire intermédiaire.
  17. Système selon la revendication 16 caractérisé en ce que, le numéro de série comporte au moins 3 octets.
  18. Système selon l'une quelconque des revendications 11 à 17 caractérisé en ce que, l'émetteur central comporte des moyens d'élaboration d'un contenu d' entête supplémentaire spécifique de l'émetteur central évitant le brouillage radiofréquence entre des milieux à surveiller distincts.
  19. Système selon l'une quelconque des revendications 11 à 18 caractérisé en ce que les bandes radiofréquences des messages et des alertes sont identiques.
  20. Système selon l'une quelconque des revendications 11 à 19 dans lequel l'émetteur parent est le seul élément apte à transmettre des informations vers ledit émetteur.
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