RU2244959C1 - Method for transmitting and receiving notifications in systems for centralized protection of real estate and vehicles - Google Patents
Method for transmitting and receiving notifications in systems for centralized protection of real estate and vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244959C1 RU2244959C1 RU2004112170/11A RU2004112170A RU2244959C1 RU 2244959 C1 RU2244959 C1 RU 2244959C1 RU 2004112170/11 A RU2004112170/11 A RU 2004112170/11A RU 2004112170 A RU2004112170 A RU 2004112170A RU 2244959 C1 RU2244959 C1 RU 2244959C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- notification
- frequency
- code
- transmitting
- event
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к беспроводной аппаратуре тревожной сигнализации и предназначено для передачи по радиоканалу извещений (в том числе тревожных) от сигнализаторов на пункт централизованного оповещения (ПЦО). Сигнализаторы при этом устанавливаются на объектах охраны, в том числе на транспортных средствах (ТС), а также на жилых или служебных объектах недвижимости, например на гаражах.The invention relates to a wireless alarm equipment and is intended for transmission by radio channel of notifications (including alarms) from signaling devices to a central warning point (CCA). At the same time, signaling devices are installed at security facilities, including vehicles (TS), as well as at residential or office real estate objects, such as garages.
Один из первых примеров построения такой аппаратуры приведен в патенте WO №90/07170, G 08 В 25/00, 28.06.1990. Однако в настоящее время построение аппаратуры подобного типа связано с учетом ограничений на мощность, на несущую частоту и на продолжительность передачи радиосигнала, введенных практически во всех цивилизованных странах. Не учитывать эти ограничения можно лишь для некоторых, специфических объектов охраны, см., например, патент RU №2150751, G 08 В 23/00, 10.06.2000, где на ПЦО передаются сигналы оповещения о паводке или селе.One of the first examples of the construction of such equipment is given in patent WO No. 90/07170, G 08 B 25/00, 06/28/1990. However, at present, the construction of equipment of this type is related to restrictions on power, on the carrier frequency, and on the duration of the transmission of radio signals introduced in almost all civilized countries. Not to take into account these restrictions is possible only for some specific objects of protection, see, for example, patent RU No. 2150751, G 08 В 23/00, 10.06.2000, where warning signals about floods or villages are transmitted to the central monitoring station.
Для России, если объектом охраны является ТС, то ГОСТ Р 41.97-99 устанавливает ограничение на частоту и мощность радиосигналов в аппаратуре тревожной сигнализации: несущая частота 433,92 МГц и максимальная мощность излучения 25 мВт.For Russia, if the object of protection is a TS, then GOST R 41.97-99 sets a limit on the frequency and power of radio signals in alarm equipment: a carrier frequency of 433.92 MHz and a maximum radiation power of 25 mW.
Для обеспечения возможности конкурентоспособной свободной продажи беспроводной аппаратуры тревожной сигнализации производителю требуется, чтобы пользователь аппаратуры тревожной сигнализации не оформлял специальных разрешений на приобретение и на использование этой аппаратуры. Оформление разрешений создает неудобства для пользователя, что приводит к тому, что пользователь отказывается от приобретения подобной аппаратуры у данного производителя и ищет другого производителя.To enable competitive free sale of wireless alarm equipment, the manufacturer requires that the user of the alarm equipment do not issue special permits for the purchase and use of this equipment. Issuing permissions creates inconvenience for the user, which leads to the fact that the user refuses to purchase such equipment from this manufacturer and is looking for another manufacturer.
Для аппаратуры, которая может быть использована в России без оформления официальных разрешений, Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) решением №7/5 от 02.04.2001 ограничила номиналы используемых радиочастот (433,92 МГц±0,2%) и мощность (до 5 мВт при установке на ТС и до 10 мВт для других объектов охраны).For equipment that can be used in Russia without official authorization, the State Commission for Radio Frequencies (SCRF) by decision No. 7/5 of 04/02/2001 limited the nominal values of the used radio frequencies (433.92 MHz ± 0.2%) and power (up to 5 MW when installed on vehicles and up to 10 MW for other objects of protection).
При таких небольших мощностях сигналов, как правило, возникает существенное ограничение на удаленность сигнализаторов от ПЦО (несколько сотен метров). Кроме того, потенциальный угонщик ТС или взломщик может узнать или измерить несущую частоту передатчика сигнализатора, а затем включить на этой частоте генератор помеховых сигналов, препятствующий идентификации извещения в ПЦО, и беспрепятственно проникнуть на объект охраны.With such small signal powers, as a rule, there is a significant restriction on the remoteness of signaling devices from the central monitoring station (several hundred meters). In addition, a potential hijacker of a vehicle or an attacker can recognize or measure the carrier frequency of the transmitter of the signaling device, and then turn on the jamming signal generator at this frequency, which prevents identification of the notification in the central monitoring station, and freely penetrate the object of protection.
Традиционным средством увеличения удаленности сигнализаторов от ПЦО является использование ретрансляции сигналов сигнализаторов. Однако построение сети ретрансляторов вызывает дополнительные затраты на проведение строительных работ и, кроме того, требует наличия разрешения Государственной радиочастотной службы и разрешений от владельцев сооружений, на которых устанавливаются ретрансляторы.The traditional means of increasing the remoteness of signaling devices from the central monitoring station is the use of relaying signaling signals. However, the construction of a network of repeaters causes additional costs for construction work and, in addition, requires the permission of the State Radio Frequency Service and permits from owners of structures on which repeaters are installed.
Традиционными методами повышения помехозащищенности аппаратуры, предназначенной для передачи на ПЦО извещений сигнализаторов, является разработка специализированных передающих устройств для сигнализаторов. Примеры таких сложных специализированных передающих устройств для сигнализаторов приведены, например, в патентах RU №2196060, В 60 R 25/00, 10.01.2003; DЕ №19506385, G 08 В 25/10, G 08 B 29/16, 10.10.1996.The traditional methods for increasing the noise immunity of equipment intended for transmitting notifications to signaling devices to a central monitoring station are the development of specialized transmitting devices for signaling devices. Examples of such complex specialized transmitting devices for signaling devices are given, for example, in patents RU No. 2196060, 60 R 25/00, 01/10/2003; DE No. 19506385, G 08 B 25/10, G 08 B 29/16, 10/10/1996.
Например, в последнем из вышеуказанных патентов (DE №19506385) в каждый из сигнализаторов введено по два передающих устройства, работающих на разнесенных несущих частотах. Извещения одновременно передаются обоими передающими устройствами сигнализатора и принимаются двумя приемниками в ПЦО. Наличие такого сложного сигнала затрудняет действия потенциального угонщика ТС или взломщика и улучшает охрану объекта. Однако улучшение защищенности объекта достигается ценой резкого усложнения (и, следовательно, удорожания) аппаратуры.For example, in the last of the above patents (DE No. 19506385), two transmitters operating at spaced carrier frequencies are introduced into each of the signaling devices. Notifications are simultaneously transmitted by both transmitting devices of the signaling device and are received by two receivers in the central monitoring station. The presence of such a complex signal complicates the actions of a potential vehicle hijacker or cracker and improves the security of the object. However, improving the security of the object is achieved at the cost of a sharp complication (and, consequently, higher cost) of the equipment.
Одним из перспективных методов передачи информации сигнализаторами является использование в них "прыгающих" частот (Frequency hopping). С использованием такого метода построены системы централизованной охраны по патентам DE №4337211, G 08 В 25/10, G 08 В 29/00, G 08 C 15/00, Н 04 В 7/24, 15.12.1994, US №6058137, Н 04 В 1/69, 02.05.2000, US №6188715, H 04 L 27/26, 13.02.2001, US №6535544, G 08 C 19/04, 18.05.2003, US №2003/0174757, Н 04 В 1/713, 18.09.2003, US №6700920, Н 04 В 1/713, 02.03.2004 и др. Общим недостатком таких систем является весьма продолжительный период времени предварительной (то есть, предшествующей передаче блока полезной информации) синхронизации приемной части системы. Это препятствует оперативному получению тревожного извещения в ПЦО. К тому же, набор частот для "прыжка" не может быть достаточно широким. В указанном выше патенте DE №4337211 количество частот в допустимом наборе оценивается числом десять. Такой ограниченный набор частот с учетом продолжительной предварительной синхронизации просто сильно усложняет задачу потенциального угонщика ТС или взломщика по созданию программы работы генератора помеховых сигналов, включаемого для противодействия идентификации извещения в ПЦО. Однако принципиальная возможность создания такой программы при ограниченном наборе частот для "прыжка" не подлежит сомнению.One of the promising methods for transmitting information by signaling devices is the use of "jumping" frequencies (Frequency hopping) in them. Using this method, centralized security systems were built according to the patents DE No. 4337211, G 08 B 25/10, G 08 B 29/00, G 08 C 15/00, H 04
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ передачи и приема извещений в системах централизованной охраны объектов недвижимости и ТС по патенту ЕР №0651361, G 08 B 25/10, 03.05.1995. В указанном способе для каждой из установленных областей охраны ТС или объекта недвижимости фиксируют возникновение события тревожного, служебного или контрольно-диагностического типа, формируют сообщение о нем и преобразуют сообщение в извещение, двоичный код которого содержит синхронизирующий блок, блок полезной информации и блок с исправляющими кодами, случайно выбирают из заданного частотного диапазона несущую частоту, модулируют и передают на ней с обеспечением побитной синхронизации двоичный код извещения, при приеме которого в ПЦО в реальном масштабе времени определяют тип извещения, устанавливают область охраны, в которой возникло соответствующее событие, и принимают решение, адекватное событию. При передаче извещения выбор несущей частоты осуществляется из строго фиксированного набора частот, а при приеме используют либо отдельные приемники для каждой из несущих частот фиксированного набора, либо один приемник последовательно перестраивается на каждую из несущих частот фиксированного набора (при увеличении времени передачи в число раз, прямо пропорциональное количеству частот в фиксированном наборе).Closest to the technical nature of the claimed is a method of transmitting and receiving notices in the centralized security systems of real estate and TS according to patent EP No. 0651361, G 08 B 25/10, 03.05.1995. In this method, for each of the established areas of protection of the vehicle or real estate property, the occurrence of an alarm, service or diagnostic type event is recorded, a message is generated about it and the message is converted into a notification, the binary code of which contains a synchronization block, a block of useful information and a block with correction codes randomly select a carrier frequency from a given frequency range, modulate and transmit a binary notification code on it with bitwise synchronization, upon receipt of which in the real-time monitoring center, the type of notification is determined, the protection area in which the corresponding event occurred is established, and a decision is made that is adequate to the event. When transmitting a notification, the carrier frequency is selected from a strictly fixed set of frequencies, and when receiving, either separate receivers are used for each of the fixed frequency carrier frequencies, or one receiver is sequentially tuned to each of the fixed frequency carrier frequencies (by increasing the transmission time by a number of times, directly proportional to the number of frequencies in a fixed set).
В известном техническом решении полосы частот при передаче извещений могут быть достаточно узкими, чтобы уменьшить возможность попадания случайной помехи (и этим повысить отношение сигнал/шум), но от наведенных сигналов генератора помеховых сигналов, работающего по специальной программе и включаемого потенциальным угонщиком ТС или взломщиком для противодействия идентификации извещения в ПЦО, такое техническое решение избавить не может. Кроме того, сужение полосы приемного и передающего трактов резко повышает требования к стабильности частоты их задающего генератора, что существенно повышает стоимость приемной и передающей аппаратуры.In the known technical solution, the frequency bands during the transmission of notifications can be narrow enough to reduce the possibility of accidental interference (and thereby increase the signal-to-noise ratio), but from the induced signals of the jamming signal generator operating according to a special program and turned on by a potential hijacker of a vehicle or an cracker for countermeasures of the identification of the notice in the central monitoring station, such a technical solution cannot save. In addition, the narrowing of the band of the receiving and transmitting paths sharply increases the requirements for the stability of the frequency of their master oscillator, which significantly increases the cost of the receiving and transmitting equipment.
Предметом изобретения является способ передачи и приема извещений в системах централизованной охраны объектов недвижимости и ТС, при котором в каждой из установленных областей охраны ТС или объекта недвижимости фиксируют возникновение события тревожного, служебного или контрольно-диагностического типа, формируют сообщение о нем и преобразуют сообщение в извещение, двоичный код которого содержит синхронизирующий блок, блок полезной информации и блок с исправляющими кодами, случайно выбирают из заданного частотного диапазона несущую частоту, модулируют и передают на ней с обеспечением побитной синхронизации двоичный код извещения, при приеме которого в ПЦО в реальном масштабе времени определяют тип извещения, устанавливают область охраны, в которой возникло соответствующее событие, и принимают решение, адекватное событию, при этом для выбора из заданного частотного диапазона несущей частоты используют распределение, близкое к равномерному, равновероятному, а при модуляции несущей двоичным кодом извещения обеспечивают передачу извещения в заданной области частот шириной Δ f, при приеме извещения в ПЦО переносят входную полосу частот в область более низких частот, осуществляют аналого-цифровое преобразование и определяют набор быстрых преобразований Фурье, с помощью указанного набора выделяют участки спектра сигнала, охватывающие весь заданный частотный диапазон при сдвиге середин участков в наборе друг относительно друга на интервал Δ f1≥ Δ f, с обеспечением заранее заданного минимально допустимого перекрытия частот в соседних участках спектра, выявляют участок спектра с принятой информацией об извещении, устанавливают код извещения, сравнивают установленный код с ранее установленными кодами, и при отличии установленного кода от всех ранее установленных в течение заданного интервала времени Δ t используют установленный код для принятия адекватного решения.The subject of the invention is a method for transmitting and receiving notifications in centralized security systems for real estate and vehicle, in which, in each of the established areas of protection of the vehicle or real estate, an occurrence of an alarm, service or diagnostic type event is generated, a message is generated about it and the message is converted into a notification , the binary code of which contains a synchronization block, a block of useful information and a block with correction codes, the carrier is randomly selected from a given frequency range frequency, modulate and transmit on it with bit-by-bit synchronization the binary code of the notification, upon receipt of which the type of notification is determined in real-time in the central monitoring and control center, the protection area in which the corresponding event occurred is established, and a decision is made that is adequate to the event, and for this of a given frequency range of the carrier frequency, a distribution is used that is close to uniform, equally probable, and when modulating the carrier with a binary code, the notifications ensure the transmission of the notice in a given frequency range width Δ f, when receiving a notification in the central control center, the input frequency band is transferred to the lower frequency region, an analog-to-digital conversion is carried out, and a set of fast Fourier transforms is determined, using this set, sections of the signal spectrum covering the entire specified frequency range when the midpoints are shifted to set relative to each other for the interval Δ f 1 ≥ Δ f, providing a predetermined minimum acceptable frequency overlap in adjacent parts of the spectrum, identify the portion of the spectrum with the received information about the notice, set the notification code, compare the installed code with the previously set codes, and if the set code differs from all previously set within the specified time interval Δ t use the set code to make an adequate decision.
Частными существенными признаками заявляемого технического решения являются следующие:Private significant features of the proposed technical solution are the following:
Формирование сообщения повторяют с интервалами времени Т>Δ t, причем общее количество формирований сообщения, соответствующего возникновению одного события, выбирают в зависимости от установленной области охраны и от типа события.The formation of the message is repeated at time intervals T> Δ t, and the total number of message formations corresponding to the occurrence of one event is selected depending on the established area of protection and the type of event.
При передаче извещения на ПЦО используют амплитудную манипуляцию, причем для одного из двоичных символов несущую передают в течение установленного времени передачи двоичного символа, а для другого формирование несущей в течение того же времени не производят.When transmitting a notification to a central monitoring station, amplitude manipulation is used, moreover, for one of the binary symbols, the carrier is transmitted during the set transmission time of the binary symbol, and for the other, the carrier is not formed during the same time.
При передаче извещения на ПЦО используют фазовую манипуляцию с изменением фазы при передаче одного из двоичных символов по отношению к передаче другого двоичного символа.When transmitting a notice to a central monitoring station, phase-shift keying is used with a phase change when transmitting one of the binary symbols with respect to the transmission of another binary symbol.
При передаче извещения на ПЦО используют частотную манипуляцию с изменением частоты передачи в зависимости от передаваемого двоичного символа на интервал Δ F≥ 2Δ f1.When transmitting a notification to a central monitoring station, frequency shift keying is used with a change in the transmission frequency depending on the transmitted binary symbol over the interval Δ F≥ 2Δ f 1 .
Минимально допустимое перекрытие частот в соседних участках спектра устанавливают превышающим Δ f1.The minimum allowable frequency overlap in adjacent parts of the spectrum is set to exceed Δ f 1 .
Задачей изобретения является увеличение зоны действия и помехозащищенности систем централизованной охраны ТС и объектов недвижимости путем формирования радиосигнала извещения между сигнализатором и ПЦО, для которого было бы затруднено блокирование приема, вызываемое действием управляемого генератора помеховых сигналов. Техническим результатом изобретения является создание принципиально нового класса сравнительно недорогих систем централизованной охраны, в которых была бы обеспечена возможность увеличения допустимого расстояния между сигнализатором и ПЦО без увеличения мощности передающего устройства и, кроме того, была бы полностью исключена возможность блокирования приема извещения в ПЦО.The objective of the invention is to increase the coverage area and noise immunity of the centralized security systems of vehicles and real estate by generating a radio signal signal between the signaling device and the central monitoring station, for which it would be difficult to block reception caused by the action of a controlled generator of interfering signals. The technical result of the invention is the creation of a fundamentally new class of relatively inexpensive centralized security systems, in which it would be possible to increase the permissible distance between the signaling device and the central monitoring station without increasing the power of the transmitting device and, in addition, the possibility of blocking the receipt of a notification in the central monitoring station would be completely excluded.
Сущность изобретения поясняется чертежами, фиг.1 и фиг.2, на которых приведен простейший вариант аппаратурной реализации системы, реализующей заявляемый способ передачи и приема извещений в системах централизованной охраны объектов недвижимости и ТС. При этом на фиг.1 показана та часть системы, которая располагается непосредственно на каждом из объектов охраны. На фиг.2 приведена структурная схема ПЦО.The invention is illustrated by drawings, figure 1 and figure 2, which shows the simplest version of the hardware implementation of the system that implements the inventive method of transmitting and receiving notifications in the centralized security systems of real estate and vehicles. In this case, figure 1 shows that part of the system that is located directly on each of the objects of protection. Figure 2 shows the structural diagram of the PCO.
На фиг.1 введены следующие обозначения: 1 - датчик; 2 - сигнализатор, в состав которого входит блок 3 управления и формирователь 4 извещения с передающей антенной 5.Figure 1 introduced the following notation: 1 - sensor; 2 - signaling device, which includes a control unit 3 and a driver 4 announcements with a transmitting antenna 5.
На фиг.2 введены следующие обозначения: 6 - приемная антенна; 7 - гетерединный приемник; 8 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 9 - блок быстрого преобразования Фурье; 10 - решающий блок; 11 - блок сравнения.Figure 2 introduced the following notation: 6 - receiving antenna; 7 - heterodyne receiver; 8 - analog-to-digital Converter (ADC); 9 - block fast Fourier transform; 10 - a crucial unit; 11 is a comparison unit.
Блок 3 управления выполнен, например, по схеме контроллера и обеспечивает возможность приема сообщений от датчиков 1, выполняющих функции обнаружения недозволенных воздействий на установленные для них области охраны. При этом блок 3 управления выполнен с возможностью подачи команды выбора несущей на формирователь 4 извещения.The control unit 3 is made, for example, according to a controller circuit and provides the ability to receive messages from sensors 1 that perform the functions of detecting unauthorized influences on the protection areas set for them. At the same time, the control unit 3 is configured to send a carrier selection command to the notification driver 4.
Формирователь 4 извещения выполнен с возможностью генерации сигналов в требуемой полосе частот при случайном (или псевдослучайном) выборе несущей частоты, который осуществляется по команде выбора несущей, поступающей от блока 3 управления. С учетом этой особенности формирователь 4 извещения может быть выполнен по стандартной схеме передатчика с выбранным типом модуляции последовательным кодом извещения, формируемым в блоке 4 управления.Shaper 4 notifications made with the possibility of generating signals in the desired frequency band with a random (or pseudo-random) selection of the carrier frequency, which is carried out by the command carrier selection, coming from the control unit 3. With this in mind, the notification generator 4 can be performed according to the standard transmitter circuit with the selected modulation type as a sequential notification code generated in the control unit 4.
Гетеродинный приемник 7 выполнен с возможностью осуществлять при приеме радиосигналов перенос входной полосы частот в область более низких (например, звуковых) частот.The
В качестве АЦП 8 могут быть использованы серийно выпускаемые микросхемы аналого-цифровых преобразователей.As the
Блок 9 быстрого преобразования Фурье является стандартным блоком цифровой фильтрации по методу быстрого преобразования Фурье интегрирующего типа.The fast
Решающий блок 10 и блок 11 сравнения представляют собой контроллеры.The
Система, реализующая заявляемый способ, работает следующим образом.A system that implements the inventive method works as follows.
На объекте охраны (ТС или объекте недвижимости) установлен ряд датчиков 1, каждый из которых реализует непосредственно для него отведенную охранную функцию в установленной для него области охраны. Например, один из датчиков 1 может следить за тем, чтобы на охраняемом дачном участке дверь гаража была бы закрыта и сохраняла бы свою целостность. Другой датчик 1 отслеживает целостность и закрытое состояние одного из окон дома и т.д. Задачей датчиков 1 является фиксация определенных событий и передача сообщений об этих событиях на сигнализатор 2.A number of sensors 1 are installed at the security facility (vehicle or real estate property), each of which implements the assigned security function directly for it in the security area set for it. For example, one of the sensors 1 can make sure that the garage door is closed and maintains its integrity in a secured summer cottage. Another sensor 1 monitors the integrity and closed state of one of the windows of the house, etc. The task of the sensors 1 is to fix certain events and transmit messages about these events to the signaling device 2.
События, фиксируемые датчиками 1, относятся к трем типам:Events recorded by sensors 1 are of three types:
Тревожные события - это события, вызванные нарушением основной охранной функции датчика 1, например разбивание стекла в охраняемом окне.Alarm events are events caused by a violation of the basic security function of sensor 1, for example, glass breaking in a protected window.
Служебные события - это события, в результате которых изменяется или может быть изменена охранная функция датчика 1. К таким событиям относятся:Service events are events, as a result of which the security function of sensor 1 changes or can be changed. These events include:
- разряд аккумуляторной батареи ниже допустимого уровня;- the battery discharge is below an acceptable level;
- временное отключение, произведенное оператором (с введением требуемого пароля);- temporary shutdown made by the operator (with the introduction of the required password);
- включение датчика после временного отключения и т.д.- inclusion of the sensor after a temporary shutdown, etc.
Контрольно-диагностические события - это события, заключающиеся в том, что в течение установленного программой заданного промежутка времени (или промежутка времени, в целое число раз большего этого заданного промежутка времени) с датчиком 1 не происходило ни тревожных, ни служебных событий.Control and diagnostic events are events consisting in the fact that during the specified period of time set by the program (or a period of time, an integer number of times greater than this specified period of time), neither alarming nor service events occurred with sensor 1.
О каждом из событий каждый датчик 1 формирует сообщение, поступающее на сигнализатор 2, а именно на его блок 3 управления. Если поступившее сообщение является тревожным сообщением, то блок 3 управления формирует управляющие воздействия для аппаратуры, препятствующей проникновению на объект охраны потенциального угонщика ТС или взломщика (работа этой аппаратуры выходит за рамки настоящего изобретения и не рассматривается). Кроме того, по любому поступившему сообщению (тревожному, служебному или контрольно-диагностическому) блок 3 управления вырабатывает двоичный код извещения. В этом коде можно выделить три различных информационных блока:About each of the events, each sensor 1 generates a message arriving at the signaling device 2, namely, at its control unit 3. If the received message is an alarm message, then the control unit 3 generates control actions for the equipment preventing the potential hijacker of the vehicle or the cracker from entering the security object (the operation of this equipment is beyond the scope of the present invention and is not considered). In addition, for any message (alarm, service or diagnostic) the control unit 3 generates a binary notification code. In this code, three different information blocks can be distinguished:
- синхронизирующий блок - это общая часть всех извещений, после выделения которой, в принципе, можно установить начало извещения;- a synchronization block is a common part of all notifications, after allocation of which, in principle, it is possible to establish the beginning of a notification;
- блок полезной информации - это та часть извещения, по которой можно точно определить событие, вызвавшее формирование извещения. В блоке полезной информации, в свою очередь, выделяют три части:- a block of useful information is that part of the notification by which it is possible to accurately determine the event that caused the formation of the notification. In the block of useful information, in turn, there are three parts:
- идентификатор сигнализатора 2 (по этой части можно определить сигнализатор 2);- identifier of signaling device 2 (signaling 2 can be determined from this part);
- идентификатор датчика 1 (по этой части можно определить датчик 1);- identifier of sensor 1 (sensor 1 can be determined from this part);
- идентификатор события (по этой части можно точно определить событие, которое вызвало формирование извещения);- event identifier (from this part, you can accurately determine the event that caused the formation of the notification);
- блок с исправляющими кодами. По этой части извещения на приемной стороне можно установить наличие ошибок в извещении и по возможности исправить эти ошибки. Простейшим вариантом блока с исправляющими кодами является контрольная сумма извещения.- block with correcting codes. On this part of the notification at the receiving side, it is possible to establish the presence of errors in the notification and, if possible, correct these errors. The simplest version of the block with correction codes is the checksum of the notification.
В зависимости от того, какое сообщение поступило на блок 3 управления, этот блок производит разные действия.Depending on what message was received on the control unit 3, this unit performs different actions.
Любой двоичный код тревожного извещения (соответствующего поступившему тревожному сообщению) подлежит передаче в формирователь 4 извещения (вторую часть сигнализатора 2) для формирования радиосигнала тревожного извещения. Кроме того, блок 3 управления запоминает момент поступления тревожного сообщения и спустя установленные промежутки времени T повторно передает в формирователь 4 извещения двоичный код тревожного извещения для повторного формирования радиосигнала тревожного извещения. Количество повторных передач радиосигнала тревожного извещения устанавливается программой работы сигнализатора 2.Any binary code of the alarm notification (corresponding to the received alarm message) is to be transmitted to the notification generator 4 (the second part of the signaling device 2) to generate the radio signal of the alarm notification. In addition, the control unit 3 remembers the moment of receipt of the alarm message and after the set time intervals T retransmits the binary alarm code to the notification generator 4 to re-generate the radio signal of the alarm notification. The number of retransmissions of the alarm radio signal is set by the alarm program 2.
При поступлении на блок 3 управления служебного сообщения необходимость передачи соответствующего ему кода служебного извещения на формирователь 4 извещения (а также количество повторных передач) зависит от того, какое именно служебное сообщение поступило, и от программы работы сигнализатора 2.Upon receipt of a service message to control unit 3, the need to transmit a service notification code corresponding to it to the notifier 4 of the notification (as well as the number of retransmissions) depends on what kind of service message was received, and from the program of the signaling device 2.
Контрольно-диагностические сообщения вызывают формирование контрольно-диагностических извещений, которые запоминаются в блоке 3 управления, однако в формирователь 4 извещений контрольно-диагностическое извещение поступает только тогда, когда промежуток времени после поступления от соответствующего датчика 1 последнего из сообщений превысит заданный программой работы датчиков 1 (и сигнализатора 2) промежуток времени. Такая задержка с выдачей сообщения от любого датчика 1 может быть объяснена только случившейся с этим датчиком 1 аварией, препятствующей, в том числе, формированию этим датчиком 1 контрольно-диагностических сообщений и выдаче их в блок 3 управления. То есть передача контрольно-диагностического извещения из блока 3 управления в формирователь 4 извещения означает, что с датчиком 1, идентификатор которого указан в извещении, произошла авария (возможно, вызванная направленными действиями потенциального угонщика ТС или взломщика). Необходимость повторений контрольно-диагностических извещений определяется программой работы сигнализатора 2.The control and diagnostic messages cause the formation of the control and diagnostic notifications, which are stored in the control unit 3, however, the control and diagnostic notification arrives in the notifier 4 of notifications only when the time interval after receipt from the corresponding sensor 1 of the last message exceeds the one set by the program of operation of the sensors 1 ( and signaling device 2) a period of time. Such a delay with the issuance of a message from any sensor 1 can only be explained by the accident that occurred with this sensor 1, which prevents, among other things, the generation of control and diagnostic messages by this sensor 1 and their delivery to the control unit 3. That is, the transmission of the control and diagnostic notification from the control unit 3 to the notification generator 4 means that an accident occurred with the sensor 1, the identifier of which is indicated in the notification (possibly caused by the directional actions of a potential vehicle hijacker or cracker). The need for repetitions of control and diagnostic notifications is determined by the program of work of the signaling device 2.
Блок 3 управления непосредственно перед передачей кода извещения выдает на формирователь 4 извещения команду выбора несущей. По этой команде формирователь 4 извещения выбирает несущую частоту, на которой будет производиться передача радиосигнала извещения. При этом выбор несущей охватывает весь допустимый для передачи извещений частотный диапазон (с пропуском тех интервалов частот, которые закреплены за какими-либо организациями и на которых проводить передачу извещений запрещено). Допустимый частотный диапазон настолько широк, что его целиком (или даже достаточно большую часть) невозможно заглушить в результате действия генератора помеховых сигналов, включаемого потенциальным угонщиком ТС или взломщиком. Поэтому при нескольких повторениях подачи радиосигнала извещения со сменой несущей частоты можно быть уверенным, что никакие действия потенциального угонщика ТС или взломщика не создадут препятствий к передаче радиосигнала извещения.The control unit 3 immediately before the transmission of the notification code issues a command to select the carrier to the notification generator 4. By this command, the driver 4 notice selects the carrier frequency, which will be transmitted radio signal notification. At the same time, the choice of carrier covers the entire frequency range acceptable for the transmission of notifications (with the omission of those frequency intervals that are assigned to any organizations and on which it is forbidden to transmit notifications). The permissible frequency range is so wide that it cannot be drowned out as a whole (or even a sufficiently large part) as a result of the action of the jamming signal generator, which is turned on by a potential hijacker or hacker. Therefore, with several repetitions of the notification signal with a change in the carrier frequency, you can be sure that no actions of the potential hijacker of the vehicle or cracker will create obstacles to the transmission of the notification signal.
Выбор несущей частоты формирователем 4 извещения осуществляется случайно (или псевдослучайно) с использованием распределения, близкого к равномерному, равновероятному, что еще более затрудняет действия потенциального угонщика ТС или взломщика. После выбора несущей частоты формирователь 4 извещения начинает модулировать выбранную несущую частоту последовательным двоичным кодом извещения, поступающим на формирователь 4 извещения из блока 3 управления. Промодулированная несущая частота через передающую антенну 5, скрытно расположенную на объекте охраны, излучается в радиоэфир, являясь, таким образом, радиосигналом извещения. При этом при передаче обеспечивается побитная синхронизация, позволяющая на приемной стороне разделять принятую информацию на отдельные двоичные символы.The selection of the carrier frequency by the shaper 4 of the notification is carried out randomly (or pseudo-randomly) using a distribution that is close to uniform, equally probable, which further complicates the actions of a potential hijacker of a vehicle or an attacker. After selecting the carrier frequency, the notification driver 4 begins to modulate the selected carrier frequency with a serial binary notification code received by the notification driver 4 from the control unit 3. The modulated carrier frequency through the transmitting antenna 5, secretly located at the object of protection, is radiated into the radio air, thus being a notification radio signal. At the same time, bitwise synchronization is provided during transmission, which allows the receiver to separate the received information into separate binary symbols.
Необходимо отметить, что при модуляции несущей используется такой метод модуляции, который обеспечивает передачу в заданной, достаточно узкой области частот шириной Δ f, по отношению к которой на приемной стороне выделен интервал Δ f1≥ Δ f.It should be noted that when modulating the carrier, such a modulation method is used that provides transmission in a given, sufficiently narrow frequency region of width Δ f, with respect to which the interval Δ f 1 ≥ Δ f is allocated on the receiving side.
Примерами модуляции несущей в формирователе 4 извещения могут быть:Examples of carrier modulation in the driver 4 announcements can be:
- амплитудная манипуляция: для одного из двоичных символов несущая передается в течение установленного времени передачи двоичного символа, а для другого формирование несущей в течение того же времени отсутствует;- amplitude manipulation: for one of the binary symbols, the carrier is transmitted during the set transmission time of the binary symbol, and for the other, the carrier is not formed during the same time;
- фазовая манипуляция с изменением фазы при передаче одного из двоичных символов по отношению к передаче другого двоичного символа;- phase manipulation with a change in phase when transmitting one of the binary symbols with respect to the transmission of another binary symbol;
- частотная манипуляция с изменением частоты передачи в зависимости от передаваемого двоичного символа на интервал Δ F≥ 2Δ f1.- frequency manipulation with a change in the transmission frequency depending on the transmitted binary symbol for the interval Δ F≥ 2Δ f 1 .
Радиосигнал извещения принимается в ПЦО приемной антенной 6 и поступает на гетерединный приемник 7. Гетерединный приемник 7 осуществляет перенос входной полосы частот сигнала в область более низких (например, звуковых) частот, то есть все частоты принятых сигналов уменьшаются на установленную величину D. Далее, уже в области низких частот сигнал извещения проходит аналого-цифровое преобразование, которое осуществляет АЦП 8.The notification radio signal is received in the PCC by the receiving
Таким образом, в АЦП 8 сигнал извещения преобразуется в набор цифровых отсчетов, пригодный для обработки цифровым интегрирующим фильтром при времени интегрирования, равном (и синфазном) продолжительности передачи одного разряда двоичного кода извещения. Цифровую фильтрацию осуществляет блок 9 быстрого преобразования Фурье. При этом выходные сигналы блока 9 быстрого преобразования Фурье разбивают весь заданный частотный диапазон на выделенные интервалы, называемые для простоты каналами, середины которых выбором соответствующей оконной функции сдвинуты относительно друг друга на Δ f1 с обеспечением заранее заданного минимально допустимого перекрытия частот в соседних каналах. Нумерацию каналов возможно установить в порядке возрастания частот, соответствующих серединам выделенных интервалов каналов.Thus, in the
Наиболее оптимальным является минимально допустимое перекрытие частот в соседних каналах, превышающее Δ f1.The most optimal is the minimum allowable frequency overlap in adjacent channels in excess of Δ f 1 .
Наличие такого перекрытия снижает вероятность ошибки при приеме извещений, ведь сигналы извещений с частотами на границе полосы частот какого-нибудь канала оказываются для одного из его соседних каналов удаленными от границы полосы частот. Однако перекрытие полос частот каналов приводит к тому, что возрастает уровень помех в каждом канале, а одно и то же извещение может быть принято в соседних каналах. Несмотря на это при реализации системы централизованной охраны, реализующей заявляемый способ, была выбрана ширина полосы частот каналов, почти в два раза превышающая сдвиг между серединами выделенных интервалов частот каналов.The presence of such an overlap reduces the likelihood of error when receiving notifications, because the signals of notifications with frequencies at the border of the frequency band of a channel are for one of its neighboring channels remote from the border of the frequency band. However, the overlapping of the frequency bands of the channels leads to the fact that the level of interference in each channel increases, and the same notification can be received in neighboring channels. Despite this, when implementing a centralized security system that implements the claimed method, the channel bandwidth was chosen, which was almost twice the shift between the midpoints of the allocated channel frequency intervals.
Итак, код извещения после прохождения блока 9 быстрого преобразования Фурье оказывается в одном из выходных каналов этого блока (или сразу в нескольких каналах). Номер этого канала зависит от выбранной при передаче несущей частоты.So, the notification code after passing through the fast
Решающий блок 10 анализирует данные по всем каналам блока 9 быстрого преобразования Фурье, одновременно передающих на него эти данные. Если по какому-либо каналу за отрезок времени, синфазный передаче одного двоичного символа, в решающий блок 10 поступает информация, отождествляемая решающим блоком 10 с логическим нулем, то в соответствующую ячейку памяти, отведенную в решающем блоке 10 для данного канала, будет занесен логический ноль. Если же эта информация будет отождествлена с логической единицей, то в ту же ячейку памяти будет занесена логическая единица. Методика отождествления при этом определяется выбранным в сигнализаторе 2 методом модуляции несущей.The
Далее решающий блок 10 сравнивает для каждого из каналов полученные последовательности логических нулей и единиц с кодом синхронизирующего блока. При совпадении (или при различиях в отдельных разрядах, общее число которых не превышает установленное программой работы) решающий блок 10 определяет, что по данному каналу начался прием извещения и уже принят синхронизирующий блок. Для такого канала далее выделяются все последующие разряды извещения. В принятом извещении производится исправление ошибок, допустимое количество которых зависит от типа помехоустойчивого кодирования передаваемых извещений. Если после возможного исправления ошибок будет получен набор символов, структура которого соответствует структуре извещения, то извещение считается принятым и передается в блок 11 сравнения.Next, the
При такой передаче могут возникнуть полностью совпадающие извещения. Причина этого, например, в наличии перекрытия частот в каналах. Блок 11 сравнения фиксирует поступившее в него извещение и в течение установленного программой его работы промежутка времени Δ t отбрасывает все совпадающие с ним извещения.With such a transfer, completely overlapping notices may occur. The reason for this, for example, is the presence of frequency overlap in the channels. The
Величина Δ t является по отношению к блоку 3 управления промежутком времени, ограничивающим снизу минимально возможный интервал повторения выдачи извещений. То есть, блок 3 управления может повторять подачу любого извещения только по окончании промежутка времени Т>Δ t после предыдущей подачи того же извещения.The value Δ t is, in relation to the control unit 3, a period of time limiting from below the minimum possible interval for repeating the issuance of notifications. That is, the control unit 3 can repeat the filing of any notice only at the end of the time interval T> Δ t after the previous filing of the same notice.
Итак, блок 11 сравнения отбрасывает повторения извещений и преобразует извещения в сигналы, которые предназначены для оператора ПЦО и наглядно характеризуют событие, вызвавшее подачу извещения. Оператор ПЦО принимает по ним решение, адекватное произошедшему событию и согласующееся с возможностями, имеющимися у оператора в рассматриваемый момент времени. При этом интервал времени между срабатыванием датчика 1, вызванным неким событием, и выдачей оператору ПЦО данных об этом событии не превышает нескольких секунд.So, the
Использование предлагаемого способа позволяет устанавливать в сигнализаторах 2 и ПЦО схемные решения, не требующие высокой стабильности формируемых частот в зависимости от разброса параметров электрорадиоэлементов, от времени и от температуры. Необходимо только строгое постоянство параметров в течение времени приема в ПЦО каждого извещения от сигнализатора 2 (время порядка нескольких секунд).Using the proposed method allows you to install in the signaling devices 2 and PCO circuit solutions that do not require high stability of the generated frequencies, depending on the spread of the parameters of the radio electronic elements, on time and temperature. Only strict constancy of the parameters is necessary during the time of reception in the PCO of each notification from the signaling device 2 (time of the order of several seconds).
Использование заявляемого способа затрудняет потенциальному угонщику ТС или взломщику блокирование приема извещения, вызываемого действием генератора помеховых сигналов. Это обусловлено тем, что потенциальный угонщик ТС или взломщик не может априорно установить частоту передачи извещения, а закрыть весь возможный частотный диапазон или даже его большую часть не представляется возможным.Using the proposed method makes it difficult for a potential hijacker of a vehicle or an attacker to block the receipt of a notification caused by the action of an interfering signal generator. This is due to the fact that a potential hijacker of a vehicle or an attacker cannot a priori determine the frequency of transmission of a notification, and it is not possible to close the entire possible frequency range or even its most part.
Использование предлагаемого способа позволяет резко повысить отношение сигнал/шум за счет многократного сужения полосы пропускания приемного тракта для каждого из каналов приема, при котором пропорционально уменьшается мощность шума в принимаемой полосе частот, при сохранении мощности полезного сигнала. Проведенные на предприятии-заявителе испытания показали, что при прочих равных условиях допустимое расстояние между сигнализатором 2 и ПЦО увеличивается с 500 м до 25 км (при мощности сигнала предающего устройства, отвечающего требованиям ГКРЧ).Using the proposed method can dramatically increase the signal-to-noise ratio due to the multiple narrowing of the passband of the receive path for each of the receive channels, in which the noise power in the received frequency band is proportionally reduced, while maintaining the power of the useful signal. Tests carried out at the applicant plant showed that, ceteris paribus, the permissible distance between the alarm 2 and the central monitoring station increases from 500 m to 25 km (when the signal power of the transmitting device meets the requirements of the SCRC).
Таким образом, совокупность известных и вновь введенных в заявляемом способе действий над материальными объектами позволяет решить задачу, на которую направлено изобретение, обеспечив при этом получение требуемого технического результата. Способ технически реализуем и обладает новизной, что позволяет рассматривать его как изобретение.Thus, the combination of known and newly introduced in the claimed method of actions on material objects allows us to solve the problem that the invention is aimed at, while ensuring the required technical result. The method is technically feasible and has novelty, which allows us to consider it as an invention.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004112170/11A RU2244959C1 (en) | 2004-04-21 | 2004-04-21 | Method for transmitting and receiving notifications in systems for centralized protection of real estate and vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004112170/11A RU2244959C1 (en) | 2004-04-21 | 2004-04-21 | Method for transmitting and receiving notifications in systems for centralized protection of real estate and vehicles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2244959C1 true RU2244959C1 (en) | 2005-01-20 |
Family
ID=34978183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004112170/11A RU2244959C1 (en) | 2004-04-21 | 2004-04-21 | Method for transmitting and receiving notifications in systems for centralized protection of real estate and vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2244959C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007011258A1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Obschestvo S Ogranichennoj Otvetstvennostju 'altonika' | Method for radio communication between guarded objects and a centralised security station |
| RU2480357C1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЭК электроникс" | Method of checking availability of automotive pickups for automotive alarm system or immobiliser |
-
2004
- 2004-04-21 RU RU2004112170/11A patent/RU2244959C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007011258A1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Obschestvo S Ogranichennoj Otvetstvennostju 'altonika' | Method for radio communication between guarded objects and a centralised security station |
| RU2480357C1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЭК электроникс" | Method of checking availability of automotive pickups for automotive alarm system or immobiliser |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7224713B2 (en) | Telemetry system with authentication | |
| US10543808B2 (en) | Passive remote keyless entry system with level-based anti-theft feature | |
| US6353776B1 (en) | Control system and method for controlling at least one function of an object and access control and driving authorization device for a motor vehicle | |
| US7466219B2 (en) | Communication device and distance calculation system | |
| US6763315B2 (en) | Method of securing access to a user having an enhanced security proximity token | |
| US20060017566A1 (en) | RF volumetric intrusion detection device, system and method | |
| US6925105B1 (en) | Overhead reduction in system for intermittent transmission | |
| US4241447A (en) | Secure spread spectrum communication system | |
| US10363902B2 (en) | Anti-theft remote keyless entry system using frequency hopping with amplitude level control | |
| WO2015056353A1 (en) | Highly-secure wireless communication system | |
| US7301986B2 (en) | Frequency hopping system for intermittent transmission | |
| EP0167442A2 (en) | Secure communication system | |
| US9148796B2 (en) | Resilient antenna disturbance detector | |
| RU2244959C1 (en) | Method for transmitting and receiving notifications in systems for centralized protection of real estate and vehicles | |
| US20020041587A1 (en) | Method and device for carrying out simplex data transmission | |
| US7636579B2 (en) | Multi-frequency wireless transmitter | |
| US6728293B1 (en) | Hopping pattern generation method in frequency hopping system for intermittent transmission | |
| JP2008092267A (en) | Vehicle-mounted device remote control system and method | |
| RU2278415C1 (en) | Method for radio communication between protected objects and centralized guard station | |
| RU2369497C1 (en) | Method for exchange of messages between secured objects and centralised security station | |
| RU2228275C1 (en) | Method of transmission of messages for centralized security systems of vehicles and immovable property | |
| Olama et al. | Design, implementation, and evaluation of a hybrid DS/FFH spread-spectrum radio transceiver | |
| RU2310895C1 (en) | Automated system for ecological and alarm monitoring of regional environment | |
| RU2730356C1 (en) | System and method of preventing unauthorized vehicle access | |
| RU2351066C1 (en) | Wireless method of communication between guarded objects and centralised guarding station |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120422 |