TW201724044A - 即時告警之雙向通訊方法 - Google Patents

Abstract

一種即時告警之雙向通訊方法，用於即時告警系統的一主控單元與複數個從屬單元之間的雙向通訊。該方法包含：該主控單元依序輪詢該等從屬單元；判斷該主控單元是否接收到至少一從屬單元的一告警通知；若接收到該至少一從屬單元的該告警通知，該至少一從屬單元發送自身的位址給該主控單元；判斷該主控單元接收到該至少一從屬單元自身的位址是否正確；若接收到該至少一從屬單元自身的位址正確，該主控單元與該至少一從屬單元相互確認該告警通知；以及該主控單元執行告警處理。藉此，達到正確且完善的即時告警處理。

Description

即時告警之雙向通訊方法

本創作係有關於一種通訊方法，尤指一種即時告警之雙向通訊方法。

隨著高科技產業發展，建築物的大型化與高樓化，使建築結構愈來愈複雜。建築物的消防安全設備或防災系統的完備，可使建築物功能與品質提昇，達到安全、便利之目的。一般火災發生，常常因為大樓或住宅的偵測器無法即時動作，而無法防止意外的發生。或者因設備的誤判斷或誤動作，造成延遲報案，使災情更加嚴重。

現有的大樓火警警報、灑水及排煙系統幾乎都加以整合，且以自動化監控的方式，利用通訊網路技術，整合現有消防防災設備。平時監控現場設備正常運作狀態，災害發生時則可清楚顯示災害發生的狀況與種類，以便經由通訊網路或告知遠端之消防單位。

現有即時告警系統所採行的通訊多以輪詢(polling)的方式進行。當偵測器偵測到異常的煙或熱狀況而發出告警，以通知告警總機進行處理。然而，若偵測器發出告警通知的時間點，無法為告警總機在輪詢過程中的較佳時點發現，再加上偵測器本身設定的蓄積時間所限制，將導致偵測器偵測到異常狀況發生，到受信總機接收到告警通知的時間達數分鐘之久，以致未能即時對火災告警進行處理。

再者，若當多個偵測器偵測到異常的煙或熱狀況而同時發出告警，告警總機無法正確地判斷，造成系統的誤通知而誤判斷火災情事，易使災情更加嚴重，造成難以估計的生命和財產損失。

本創作之目的在於提供一種即時告警之雙向通訊方法，解決無法即時告警以及誤判斷發生的問題。

為達成前揭目的，本創作所提出即時告警之雙向通訊方法用於即時告警系統的一主控單元與複數個從屬單元之間的雙向通訊，該即時告警之雙向通訊方法包含：該主控單元依序輪詢該等從屬單元；判斷該主控單元是否接收到至少一從屬單元的告警通知；若接收到該至少一從屬單元的該告警通知，該至少一從屬單元發送自身的位址給該主控單元；判斷該主控單元接收到該至少一從屬單元自身的位址是否正確；若接收到該至少一從屬單元自身的位址正確，該主控單元與該至少一從屬單元相互確認該告警通知；以及該主控單元執行告警處理。

藉由該即時告警之雙向通訊方法，可加快告警訊息的傳遞，達到即時告警，並且解決多個從屬單元同時發出告警的衝突，以實現正確且完善處理所有發生告警的狀況。

為了能更進一步瞭解本創作為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，相信本創作之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

茲有關本創作之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下。

請參見圖1，揭露本創作即時告警之雙向通訊系統。該雙向通訊系統係為一主從式(master-slave)雙向架構，且進一步為一對多之主從式雙向架構。若以1個位元組定址定義該等從屬單元的數量，並且扣除特定位址數值作為殊殊命令或廣播訊號之用(容後詳述)，則該等從屬單元的數量可為250個。因此，以圖1為例，該一對多之主從式雙向架構係包含一主控單元M1與250個從屬單元S001~S250。再者，在本創作中，該主控單元M1與該等從屬單元S001~S250之間係以兩線式實體金屬線進行雙向通訊。

在圖1的一對多之主從式雙向架構中，該主控單元M1係以輪詢(polling)的方式，依序詢問各該從屬單元S001~S250，進而與該等從屬單元S001~S250進行雙向通訊。以下的實施方式將以封包傳送與接收為例進行說明。

請參見圖2，所示為本創作雙向通訊之封包格式之示意圖。該封包Pa的格式內容包含一傳送區塊(TX block)與一接收區塊(RX block)。在本創作中，該傳送區塊以2位元組表示，其中1位元組用以表示位址或廣播訊號(ADDR/BCST)或簡寫[A/B]，另外1位元組用以表示命令或資料(CMD/DATA)或簡寫[C/D]。此外，該接收區塊以3位元組表示，其中1位元組用以表示回應或緊急回復(RES/ALERT)或簡寫[R/A]，另外2位元組用以表示命令或資料(CMD/DATA)或簡寫[C/D]。其中，說明書與圖示所記載的[C/D]僅在於表達為命令或資料(CMD/DATA)，而非指相同的命令或資料內容。同理，[A/B]與[R/A]的記載亦然。然，該封包Pa的格式內容不以上述描述為限制。其中該主控單元M1透過該傳送區塊與等從屬單元S001~S250進行通訊，而該等從屬單元S001~S250透過該接收區塊與該主控單元M1進行通訊。

當該主控單元M1對該等從屬單元S001~S250進行輪詢時，係透過以兩線式實體金屬線進行雙向通訊，將該封包Pa傳送至該等從屬單元S001~S250，以提供輪詢通訊。此外，一旦發生火災啟動告警時，所對應的該從屬單元S001~S250將主動透過該封包Pa回應告警資訊，以即時通知該主控單元M1。至於該主控單元M1與該等從屬單元S001~S250的即時告警雙向通訊將如后詳述之。

請參見圖3，本實施例說明該即時告警系統未發生火災告警時，該主控單元M1與該等從屬單元S001~S250的輪詢通訊。該傳送區塊(TX block)內容中的位址以及命令或資料[C/D]分別為該主控單元M1欲傳送命令或資料到所對應位址之該從屬單元。在本實施例中，該傳送區塊(TX block)中的位址內容，以16進制01~FA對應前述250個該等從屬單元S001~S250。此外，在本創作中，16進制00、FB~FF係用以作為特殊命令的保留值，例如，00作為重置(reset)之用，FE作為確認之用，而FF可作為緊急告警之用，惟，該等保留值非限制對於所述操作之用。

輪詢開始，該主控單元M1係由一第一從屬單元S001開始傳送命令或資料，因此封包P11中該傳送區塊(TX block)指定位址為01，且傳送資料為[C/D]。當該第一從屬單元S001接收到由該主控單元M1所傳送來的資料[C/D]時，則在封包P11中該接收區塊(RX block)的回應或緊急回復(RES/ALERT)位元組則回覆位址01。因此當該主控單元M1接收到封包P11時，則可確定所傳送給該第一從屬單元S001的資料[C/D]已為該第一從屬單元S001所接收。

然後，該主控單元M1接著傳送區塊(TX block)指定位址為02的封包P12。當該第二從屬單元S002接收到由該主控單元M1所傳送來的資料[C/D]時，則在封包P12中該接收區塊(RX block)的回應或緊急回復(RES/ALERT)位元組則回覆位址02。因此當該主控單元M1接收到封包P12時，則可確定所傳送給該第二從屬單元S002的資料[C/D]已為該第二從屬單元S002所接收。如此，該主控單元M1以輪詢的方式，依序與該等從屬單元S001~S250進行雙向通訊後，亦即完成封包P14的傳送與接收確認後，再重新從輪詢該第一從屬單元S001，並且以封包P15進行雙向通訊。

請參見圖4，本實施例說明該即時告警系統發生火災告警，但僅有單一從屬單元發出告警。為方便說明，假設位址為11的從屬單元在該主控單元M1輪詢到位址為03的從屬單元時發出告警。如前所述，該主控單元M1先後以封包P21與封包P22完成位址為01與位址為02該兩從屬單元的通訊後，當該主控單元M1以封包P23開始對位址為03的從屬單元進行輪詢時，由於位址為11的從屬單元發出告警，因此位址為11的從屬單元則主動在封包P23中該接收區塊的第一位元組與第二位元組分別回應”FF”與”11”的內容，亦即位址為11的從屬單元向該主控單元M1發出火災告警。其中”FF”在本實施例為發出火災告警的回應，而”11”則表示發出火災告警係由位址為11的從屬單元所回應。

當該主控單元M1接收到封包P23後，則傳送封包P24，其中封包P24中該傳送區塊的第一位元組與第二位元組的內容分別為”FF”與”11”，以詢問是否位址為11的從屬單元發出火災告警。此時位址為11的從屬單元則主動在封包P25中該接收區塊的第一位元組與第二位元組分別回應”FE”與”11”的內容，亦即位址為11的從屬單元向該主控單元M1確認發出火災告警。其中”FE”在本實施例為確認發出火災告警的回應，而”11”則表示確認發出火災告警係由位址為11的從屬單元所回應。

當該主控單元M1接收到封包P25後，則傳送封包P26，其中封包P26中該傳送區塊的第一位元組與第二位元組的內容分別為”FE”與”11”，表示該主控單元M1已確認收到由位址為11的從屬單元所發出的火災告警。然後，該主控單元M1則執行火災告警的聯絡或處理。

在圖4所繪示虛線框所包含的封包P23至封包P26，由於係為從屬單元發出火災告警，因此封包與封包之間的傳送時間間隔約為1毫秒(1ms)。相對地，非火災告警的輪詢通詢，例如封包P21至封包P23期間，封包與封包之間的傳送時間間隔約為50毫秒(50ms)。藉此，在火災告警的通訊期間，大幅地降低封包與封包的傳送時間，加快告警訊息的傳遞，進而快速反應火災狀況，以期預防火災發生或者當火災發生時，能夠在最快時間內迅速控制。

本創作所提供該即時告警之雙向通訊方法，不僅能處理僅有單一從屬單元發出告警的狀況，也能夠處理同一時間有多個從屬單元發出告警的狀況。為了方便說明，請參見圖5，假設位址為07的從屬單元和位址為11的從屬單元在該主控單元M1輪詢到位址為03的從屬單元時同時發出告警。如前所述，該主控單元M1先後以封包P31與封包P32完成位址為01與位址為02該兩從屬單元的通訊後，當該主控單元M1以封包P33開始對位址為03的從屬單元進行輪詢時，由於位址為07的從屬單元和位址為11的從屬單元同時發出告警，因此位址為07的從屬單元在封包P33中該接收區塊的第一位元組與第二位元組分別回應”FF”與”07”的內容，同樣地，位址為11的從屬單元在封包P33中該接收區塊的第一位元組與第二位元組分別回應”FF”與”11”的內容，亦即位址為07的從屬單元和位址為11的從屬單元皆向該主控單元M1發出火災告警。其中”FF”在本實施例為發出火災告警的回應，而”07”和”11”則表示發出火災告警係由位址為07的從屬單元和位址為11的從屬單元所回應。

一旦有任一個從屬單元或多個從屬單元在封包接收區塊的第一位元組與第二位元組回應”FF”與”位址數值”的內容，表示該(等)從屬單元發出火災告警的通知時，該(等)位址數值內容將會進行運算處理。該(等)位址數值內容將會由該主控單元M1進行邏輯或(logic OR)運算處理，更詳細說明如后。

當該主控單元M1接收到封包P33後，則傳送封包P34，其中封包P34中該傳送區塊的第一位元組與第二位元組的內容分別為”FF”與”17”，以詢問是否位址為17的從屬單元發出火災告警。承上所述，當該主控單元M1接收到封包P33的”FF”以及”07”和”11”位址數值時，會對”07”和”11”位址數值進行邏輯或運算處理。由於16進制位址數值”07”等於2進制位址數值”00000111”以及16進制位址數值”11”等於2進制位址數值”00010001”，因此該兩位址數值進行所對應位元的邏輯或運算後，將得到2進制位址數值”00010111”等於16進制位址數值”17”。因此該主控單元M1所傳送封包P34中該傳送區塊的第二位元組的內容為”17”。

在此狀況下，由於位址為17的從屬單元並非火災告警的發出者，因此位址為17的從屬單元並不會向該主控單元M1回應確認發出火災告警的通知。由於該主控單元M1未接收到位址為17的從屬單元的確認回應，該主控單元M1則判斷出火災告警發生衝突，亦即在同一時間有多個從屬單元發出告警的狀況，因此主控單元M1則持續送出相同內容的封包P35，以等待該等從屬單元重新發出火災告警。

同時，由於所有發出火災告警的該等從屬單元，以本實施例而言，為位址為07的從屬單元和位址為11的從屬單元，都沒接收到該主控單元M1發出火災告警的詢問，因此所有發出火災告警的該等從屬單元則進入一等待狀態。在本創作中，從屬單元自進入該等待狀態到結束該等待狀態所需的一等待時間係以亂數(random)的方式產生，並且在各自該等待時間結束後，再重新對該主控單元M1發出告警。藉此，由於位址為07的從屬單元和位址為11的從屬單元重新對該主控單元M1發出告警，錯開發出告警的時間，因此能夠解決發生火災告警衝突的問題。

假設位址為11的從屬單元以亂數方式產生的該等待時間較短，因此位址為11的從屬單元重新發出告警，並且主動在封包P36中該接收區塊的第一位元組與第二位元組分別回應”FF”與”11”的內容，亦即位址為11的從屬單元向該主控單元M1發出火災告警。其中”FF”在本實施例為發出火災告警的回應，而”11”則表示發出火災告警係由位址為11的從屬單元所回應。

當該主控單元M1接收到封包P36後，則傳送封包P37，其中封包P37中該傳送區塊的第一位元組與第二位元組的內容分別為”FF”與”11”，以詢問是否位址為11的從屬單元發出火災告警。此時位址為11的從屬單元則主動在封包P38中該接收區塊的第一位元組與第二位元組分別回應”FE”與”11”的內容，亦即位址為11的從屬單元向該主控單元M1確認發出火災告警。其中”FE”在本實施例為確認發出火災告警的回應，而”11”則表示確認發出火災告警係由位址為11的從屬單元所回應。

當該主控單元M1接收到封包P38後，則傳送封包P39，其中封包P39中該傳送區塊的第一位元組與第二位元組的內容分別為”FE”與”11”，表示該主控單元M1已確認收到由位址為11的從屬單元所發出的火災告警。然後，該主控單元M1則執行火災告警的聯絡或處理。

然後，該等待時間較長的位址為07的從屬單元重新發出告警，並且主動在封包P3A中該接收區塊的第一位元組與第二位元組分別回應”FF”與”07”的內容，亦即位址為07的從屬單元向該主控單元M1發出火災告警。其中”FF”在本實施例為發出火災告警的回應，而”07”則表示發出火災告警係由位址為07的從屬單元所回應。

當該主控單元M1接收到封包P3A後，則傳送封包P3B，其中封包P3B中該傳送區塊的第一位元組與第二位元組的內容分別為”FF”與”07”，以詢問是否位址為07的從屬單元發出火災告警。此時位址為07的從屬單元則主動在封包P3C中該接收區塊的第一位元組與第二位元組分別回應”FE”與”07”的內容，亦即位址為07的從屬單元向該主控單元M1確認發出火災告警。其中”FE”在本實施例為確認發出火災告警的回應，而”07”則表示確認發出火災告警係由位址為07的從屬單元所回應。

當該主控單元M1接收到封包P3C後，則傳送封包P3D，其中封包P3D中該傳送區塊的第一位元組與第二位元組的內容分別為”FE”與”07”，表示該主控單元M1已確認收到由位址為07的從屬單元所發出的火災告警。然後，該主控單元M1則執行火災告警的聯絡或處理。

綜上範例說明，本創作提出即時告警之雙向通訊方法的步驟如圖6所示。首先，該主控單元M1係以輪詢的方式依序詢問各該從屬單元，進而與該等從屬單元進行雙向通訊。具體而言，該主控單元係傳送資料或命令給輪詢到的各該從屬單元(S10)。在雙向通訊的過程中，該主控單元判斷是否接收到來自各該從屬單元的告警通知(S20)。若該主控單元未接收到來自各該從屬單元的告警通知，該主控單元則依序地輪詢各該從屬單元。相關說明可配合前述圖3及其對應說明書段落所述，在此不再贅述。

若該主控單元接收到來自各該從屬單元的告警通知，亦即該主控單元接收到該(等)從屬單元發送告警位址(S30)，以告知該主控單元提出告警通知的該(等)從屬單元為何者。然後，該主控單元判斷所接收到的告警位址是否正確(S40)。亦即該主控單元判斷是否發生同一時間有多個從屬單元發出告警的狀況。若該主控單元判斷所接收到的告警位址正確，該主控單元與該從屬單元則相互確認告警通知(S50)。承前實施態樣所述，該主控單元詢問是否係為對應位址的從屬單元發出告警，然後對應位址的從屬單元向該主控單元確認發出告警，以及最後該主控單元回應確認收到由對應位址的從屬單元所發出的告警。藉此，完成該主控單元與該從屬單元則相互確認告警通知。

最後，該主控單元執行火災告警的聯絡或處理(S60)。一旦該主控單元確認對應位址的從屬單元所發出的告警，則輸出告警訊號，以聲音、燈光、顯示器、移報界面…等等方式進行即時告警聯絡或處理。

在步驟(S40)中，若該主控單元判斷所接收到的告警位址有誤，亦即該主控單元判斷出發生同一時間有多個從屬單元發出告警的狀況。由於所有從屬單元都沒接收到該主控單元發出告警的詢問，因此所有發出告警的該等從屬單元則進入休息等待的狀態(S70)。如前所述，該等待時間係以亂數(random)的方式產生，並且在各自等待時間結束後，各該從屬單元再重新發送告警位址給該主控單元，亦即再重新執行步驟(S30)。

綜上所述，本創作係具有以下之特徵與優點：

1、偵測到煙、熱、光或氣體異常狀況的從屬單元主動提出告警，使得該主控單元優先處理，並且封包與封包之間的傳送時間間隔約為1毫秒的等級，以加快告警訊息的傳遞，達到即時告警；及

2、利用邏輯或(logic OR)運算處理並且配合以亂數產生該等待時間的技術，解決多個從屬單元同時發出告警的衝突，以實現正確且完善處理所有發生告警的狀況。

M1‧‧‧主控單元
S001~S250‧‧‧從屬單元
Pa‧‧‧封包
P11~P15‧‧‧封包
P21~P26‧‧‧封包
P31~P3D‧‧‧封包
S10~S70‧‧‧步驟

圖1：為本創作即時告警之雙向通訊系統之方塊示意圖；

圖2：為本創作雙向通訊之封包格式之示意圖；

圖3：為本創作即時告警雙向封包傳送之第一實施例之示意圖；

圖4：為本創作即時告警雙向封包傳送之第二實施例之示意圖；

圖5：為本創作即時告警雙向封包傳送之第三實施例之示意圖；及

圖6：為本創作即時告警之雙向通訊方法之流程圖。

S10~S70‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種即時告警之雙向通訊方法，用於即時告警系統的一主控單元與複數個從屬單元之間的雙向通訊，該即時告警之雙向通訊方法包含： 該主控單元依序輪詢該等從屬單元； 判斷該主控單元是否接收到至少一從屬單元的一告警通知； 若接收到該至少一從屬單元的該告警通知，該至少一從屬單元發送自身的位址給該主控單元； 判斷該主控單元接收到該至少一從屬單元自身的位址是否正確； 若接收到該至少一從屬單元自身的位址正確，該主控單元與該至少一從屬單元相互確認該告警通知；及 該主控單元執行一告警處理。
2. 如請求項1所述即時告警之雙向通訊方法，其中該主控單元執行告警處理後，係回歸執行判斷該主控單元是否接收到至少一從屬單元的一告警通知之步驟。
3. 如請求項1所述即時告警之雙向通訊方法，其中若沒有接收到該告警通知，該主控單元則依序輪詢其它該等從屬單元。
4. 如請求項1所述即時告警之雙向通訊方法，其中若接收到該至少一從屬單元自身的位址錯誤，該至少一從屬單元進入一等待狀態。
5. 如請求項4所述即時告警之雙向通訊方法，其中該主控單元對接收到該至少一從屬單元自身的位址進行一邏輯或運算，以判斷該主控單元接收到該至少一從屬單元自身的位址是否正確。
6. 如請求項5所述即時告警之雙向通訊方法，若該邏輯或運算後的位址與任一該至少一從屬單元自身的位址相同，表示該主控單元接收到該至少一從屬單元自身的位址正確；若該邏輯或運算後的位址與所有該至少一從屬單元自身的位址不相同，表示該主控單元接收到該至少一從屬單元自身的位址錯誤。
7. 如請求項4所述即時告警之雙向通訊方法，其中該至少一從屬單元結束該等待狀態，該至少一從屬單元重新發送自身的位址給該主控單元。
8. 如請求項7所述即時告警之雙向通訊方法，其中該至少一從屬單元自進入該等待狀態到結束該等待狀態所需的一等待時間以亂數方式產生。
9. 如請求項1所述即時告警之雙向通訊方法，其中該主控單元與該等從屬單元進行雙向通訊係傳送封包，該封包的格式係包含一傳送區塊與一接收區塊，其中該主控單元提供給該等從屬單元的通訊內容係暫存在該傳送區塊，該等從屬單元提供給該主控單元的通訊內容係暫存在該接收區塊。
10. 如請求項1所述即時告警之雙向通訊方法，其中該主控單元與該等從屬單元之間係以兩線式實體金屬線進行雙向通訊。