TWI803782B - 無線電網路閘道器以及無線電系統 - Google Patents

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TWI803782B
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Abstract

本發明係有關於一種無線電網路閘道器以及無線電系統，該無線電網路閘道器包含：通訊模組，信號連接至中繼伺服器；無線語音設備控制模組，信號連接至第一無線語音設備，用以接收第一無線語音設備送入之一無線電語音信號；以及處理模組，信號連接至該通訊模組與該無線語音設備控制模組，該處理模組接收該無線語音設備控制模組送入之該無線電語音信號後，轉成一語音檔案後進行一語音辨識而得到至少一關鍵詞，並將該關鍵詞透過該通訊模組傳送至該中繼伺服器。

Description

無線電網路閘道器以及無線電系統
本案係為一種無線電網路閘道器以及無線電系統，尤指應用於警消系統中之無線電網路閘道器以及無線電系統。
由於警察與消防單位在出勤任務時，皆會頻繁地使用無線電系統來進行通訊。從圖1所示之傳統無線電通訊系統示意圖可以看出，現場警察或消防人員所使用的無線電對講機100係透過第一無線電移動中繼裝置101來將類比語音信號傳送到設在高處的無線電中繼站102，然後再轉傳到遠方的第二無線電移動中繼裝置103後到達指揮中心104。此種系統需仰賴建置於各制高點上的無線電中繼站102，才能完成其通訊網路的連結。但是，在都會區裡的救災或警務常因為高樓大廈或是狹小巷弄的影響，容易產生無線電的通訊死角，造成無線電通話中斷而無法正確傳達救災指令與佈署情況。
而如何解決因無線電通訊死角所造成之困擾，以及如何正確且快速的傳達救災指令與佈署情況，係為發展本案技術手段之主要目的。本發明主要係有關於一種無線電網路閘道器，信號連接至一第一無線語音設備以及一中繼伺 服器，該無線電網路閘道器包含：一通訊模組，信號連接至該中繼伺服器；一無線語音設備控制模組，信號連接至該第一無線語音設備，用以接收該第一無線語音設備送入之一無線電語音信號；以及一處理模組，信號連接至該通訊模組與該無線語音設備控制模組，該處理模組接收該無線語音設備控制模組送入之該無線電語音信號後，轉成一語音檔案後進行一語音辨識而得到至少一關鍵詞，並將該關鍵詞透過該通訊模組傳送至該中繼伺服器。
根據上述構想，本案所述之無線電網路閘道器，其信號連接之該中繼伺服器係信號連接至一行動通訊網路，而該處理模組包含一中央處理器與一記憶單元，而該記憶單元中儲存之一應用程式中對該語音檔案進行該語音辨識而得到至少該關鍵詞，該通訊模組將該關鍵詞與該數位語音信號透過該行動通訊網路傳送至該中繼伺服器。
根據上述構想，本案所述之無線電網路閘道器，其中該中繼伺服器係信號連接至一行動電話手機或一第二無線語音設備，該行動電話手機上的一第二應用程式可以用來發出一第一語音訊息，可以指定是使用無線電方式發送該第一語音訊息而轉傳至該指揮中心，而透過該指揮中心之一電腦上或是該行動電話手機上的一第三應用程式，可以顯示出代表最新的救災資訊以及災害發生位置之該關鍵詞。
根據上述構想，本案所述之無線電網路閘道器，其中該中央處理器與存放在該記憶單元的應用程式係對該數位語音信號進行機器學習，透過對特定的文章朗讀以及語音備份檔來讓該中央處理器與存放在該記憶單元的應用程式進行訓練，進而增加正確率。
根據上述構想，本案所述之無線電網路閘道器，其中該中央處理器將該無線電語音信號轉換成該語音檔案儲存至該記憶單元或透過該中繼伺服器上傳至一指揮中心進行備份，並可於通訊狀態斷線時不斷進行該語音檔案重送，直到通訊恢復。
根據上述構想，本案所述之無線電網路閘道器，其中該通訊模組更與一外部感測器完成信號連接，用以收集該外部感測器所偵測到的一外部數據並轉傳至該處理模組，該處理模組對該通訊模組傳送來的該外部數據進行處理與判斷後發出一信號給該通訊模組，該通訊模組再將該信號轉傳給該中繼伺服器。
根據上述構想，本案所述之無線電網路閘道器，其中該外部感測器為一水位感測器、一影像感測器或壓力感測器，用以一儲水之水位、器材置放處之器材是否正常存在或空氣瓶殘餘容量來進行偵測，並把偵測到的水位或空氣殘餘容量數據或器材圖像透過該通訊模組傳送給該處理模組。
根據上述構想，本案所述之無線電網路閘道器，其直接安裝於消防車輛或警車上，其中該無線語音設備控制模組自動與消防隊或警隊的無線電設備對頻，用以進行無線電語音信號的接收或發送。
本案之另一方面係為一種無線電網路閘道器，信號連接至一無線語音設備、一中繼伺服器以及至少一外部感測器，該無線電網路閘道器包含：一通訊模組，信號連接至該外部感測器與該中繼伺服器，用以接收該外部感測器偵測到的一外部數據；一無線語音設備控制模組，信號連接至該無線語音設備，用以接收該無線語音設備送入之一無線電語音信號；以及一處理模組，信號連接至該通訊模組與該無線語音設備控制模組，該處理模組對該通訊模組傳送來的該外 部數據進行處理與判斷後發出一信號給該通訊模組，該通訊模組再將該信號轉傳給該中繼伺服器。
根據上述構想，本案所述之無線電網路閘道器，其中該外部感測器為一水位感測器、一影像感測器或壓力感測器，用以一儲水之水位、器材置放處之器材是否正常存在或空氣瓶殘餘容量來進行偵測，並把偵測到的水位或空氣殘餘容量數據或器材圖像透過該通訊模組傳送給該處理模組。
本案之再一方面係為一種無線電系統，其包含：一第一無線語音設備、一無線電網路閘道器、一中繼伺服器以及一指揮中心，其中該無線電網路閘道器包含：一無線語音設備控制模組，信號連接至該第一無線語音設備，用以接收該第一無線語音設備送入之一無線電語音信號；一處理模組，信號連接該無線語音設備控制模組，該處理模組接收該無線語音設備控制模組送入之該無線電語音信號後，轉成一語音檔案；以及一通訊模組，信號連接該處理模組與該中繼伺服器，用以接收該語音檔案後將該語音檔案傳送至該中繼伺服器，而該中繼伺服器對該語音檔案進行一語音辨識而得到至少一關鍵詞，並將該關鍵詞傳送至該指揮中心。
根據上述構想，本案所述之無線電系統，其中該中繼伺服器係信號連接至一行動通訊網路，而該中繼伺服器包含一中央處理器與一記憶單元，而該記憶單元中儲存之一應用程式中對該數位語音信號進行該語音辨識而得到至少該關鍵詞，該中繼伺服器將該關鍵詞與該數位語音信號透過該行動通訊網路傳送至該指揮中心。
根據上述構想，本案所述之無線電系統，其中該中繼伺服器係信號連接至一行動電話手機或一第二無線語音設備，該行動電話手機上的一第二 應用程式可以用來發出一第一語音訊息，可以指定是使用無線電方式發送該第一語音訊息而轉傳至該指揮中心，而透過該指揮中心之一電腦上或是該行動電話手機上的一第三應用程式，可以顯示出代表最新的救災資訊以及災害發生位置之該關鍵詞，另外，該指揮中心更可以發出一第二語音訊息，透過該無線電網路閘道器的轉傳，將該第二語音訊息發送至該行動電話手機、該第一無線語音設備或該第二無線語音設備。
根據上述構想，本案所述之無線電系統，其中該中央處理器與存放在該記憶單元的應用程式係對該數位語音信號進行機器學習，透過對特定的文章朗讀以及語音備份檔來讓該中央處理器與存放在該記憶單元的應用程式進行訓練，進而增加正確率。
根據上述構想，本案所述之無線電系統，其中該中央處理器將該無線電語音信號轉換成該語音檔案儲存至該記憶單元或上傳至一指揮中心進行備份，並可於通訊狀態斷線時不斷進行該語音檔案重送，直到通訊恢復。
根據上述構想，本案所述之無線電系統，其中該通訊模組更與一外部感測器完成信號連接，用以收集該外部感測器所偵測到的一外部數據並轉傳至該中繼伺服器，該中繼伺服器對該通訊模組傳送來的該外部數據進行處理與判斷後發出一信號給該指揮中心。
根據上述構想，本案所述之無線電系統，其中該外部感測器為一水位感測器、一影像感測器或壓力感測器，用以一儲水之水位、器材置放處之器材是否正常存在或空氣瓶殘餘容量來進行偵測，並把偵測到的水位或空氣殘餘容量數據或器材圖像透過該通訊模組傳送給該中繼伺服器。
本案之又一方面係為一種無線電系統，其包含：一第一無線語音設備、一外部感測器、一無線電網路閘道器、一中繼伺服器以及一指揮中心，其中該無線電網路閘道器包含：一無線語音設備控制模組，信號連接至該第一無線語音設備，用以接收該第一無線語音設備送入之一無線電語音信號；一處理模組，信號連接該無線語音設備控制模組，該處理模組接收該無線語音設備控制模組送入之該無線電語音信號後，轉成一語音檔案；以及一通訊模組，信號連接該外部感測器、該處理模組與該中繼伺服器，用以接收該外部感測器所偵測到的一外部數據以及該語音檔案後傳送至該中繼伺服器，該中繼伺服器對該通訊模組傳送來的該外部數據進行處理與判斷後發出一信號給該指揮中心。
為了能對本發明之上述構想有更清楚的理解，下文特舉出多個實施例，並配合對應圖式詳細說明如下。
100:無線電對講機
101:第一無線電移動中繼裝置
102:無線電中繼站
103:第二無線電移動中繼裝置
104:指揮中心
200:無線電對講機
201:第一無線電移動中繼裝置
202:無線電中繼站
203:第二無線電移動中繼裝置
204:指揮中心
210:第一對頻無線電收發機
211:第一無線電網路閘道器
212:第一行動通訊基地台
213:中繼伺服器
214:第二行動通訊基地台
215:第三行動通訊基地台
218:行動電話手機
216:第二無線電網路閘道器
217:第二對頻無線電收發機
205:第三無線電網路閘道器
206:第三對頻無線電收發機
2110:通訊模組
2111:中央處理器
2112:記憶單元
2113:無線語音設備控制模組
30:外部感測器
220:無線語音設備
219:無線語音設備
圖1，其係傳統無線電通訊系統示意圖。
圖2，其係本案所發展出來關於無線電系統之較佳實施例之功能方塊示意圖。
圖3，其係本案所發展出來關於無線電網路閘道器的較佳實施例之功能方塊示意圖。
為了解決上述的問題，本案發明人係發展出如圖2所示之通訊系統功能方塊示意圖，現場人員(例如警察、消防員)所使用的無線電對講機200可以透過兩種管道來傳送無線電語音信號，其中的第一種管道是利用傳統的類比通 訊管道來進行無線電語音信號傳送。第一無線電移動中繼裝置201來將無線電語音信號傳送到設在高處的無線電中繼站202，然後再轉傳到遠方的第二無線電移動中繼裝置203後到達指揮中心204。而當第一種管道受到無線電通訊死角的影響，造成無線電通話無法正確運作時，便可改採第二種管道來傳送。
第二種管道主要是利用第一對頻無線電收發機210來接收無線電對講機200所發出之無線電語音信號後，再送入第一無線電網路閘道器211轉換成數位語音信號，然後傳送給電信業者之第一行動通訊基地台212，進而可透過一中繼伺服器213以及多個行動通訊基地台(例如圖中之第二行動通訊基地台214與第三行動通訊基地台215)來進行傳送，進而能讓行動電話手機218以及第二無線電網路閘道器216收到該數位語音信號，而第二無線電網路閘道器216將所收到之該數位語音信號，透過第二對頻無線電收發機217轉成無線電語音信號後傳給第二無線電移動中繼裝置203，最後再傳送至指揮中心204。當然，第一無線電網路閘道器211所送出之數位語音信號透過第一行動通訊基地台212也可以傳給第三無線電網路閘道器205，第三無線電網路閘道器205再將所收到之該數位語音信號透過第三對頻無線電收發機206傳給設在高處的無線電中繼站202，以避開可能的通訊死角。
而本案再針對圖2中之第一無線電網路閘道器211提出較佳的技術方案，其較佳實施例的功能方塊示意圖請參見圖3之所示。第一無線電網路閘道器211中包含有通訊模組2110、中央處理器2111與記憶單元2112之處理裝置以及無線語音設備控制模組2113，其中通訊模組2110與外部感測器30以及中繼伺服器213完成信號連接，主要是透過行動通訊網路(例如圖2中之第一行 動通訊基地台212)或是圖中未示出之有線固網來連接至中繼伺服器213，而中繼伺服器213可以與行動電話手機218與無線語音設備219等進行語音信號傳輸。
而上述第一無線電網路閘道器211可以作為智能行動指揮站，直接安裝於消防車輛或警車上，可以隨著車輛出勤並使用車輛電源。無線語音設備控制模組2113可以自動與消防隊或警隊的無線電設備對頻，用以進行無線電語音信號的接收或發送。如此可以讓現場消防指揮官能夠隨時與指揮中心保持聯繫。
至於通訊模組2110還可以與外部感測器30完成信號連接，外部感測器30中可以包含多種類型，例如水位感測器、影像感測器以及壓力感測器，利用各種感測器的組合便可以對消防車的目前儲水之水位(水位感測器)、消防車或警車中器材置放處之器材是否正常存在(影像感測器)以及空氣瓶殘餘容量(壓力感測器)來進行偵測，並把偵測到的數據與圖像透過通訊模組2110進行外部數據的收集與通訊。
而中央處理器2111與存放在記憶單元2112的作業系統與應用程式則可將透過通訊模組2110所傳送來的外部數據進行處理，藉此判斷出水位、器材置放在位置中，或空氣瓶殘餘容量是否處於正常狀態或是需要補充。另外，無線語音設備控制模組2113可利用同軸信號線或乙太網路來接收無線語音設備220傳來之無線電語音信號，並轉傳至中央處理器2111進行後續處理。舉例來說，中央處理器2111可以將無線電語音信號錄製成數位檔案儲存至記憶單元2112以及上傳至指揮中心204進行備份，並可於通訊狀態斷線時不斷進行語音重送，直到通訊恢復。
另外，中央處理器2111與存放在記憶單元2112的應用程式中還可以對語音信號進行語音辨識與學習，將轉成語音檔案之內容後進行一語音辨識 而得到至少一關鍵詞，並將該關鍵詞與該數位語音信號透過該通訊模組2110以及行動通訊網路來傳送至該中繼伺服器213以及遠端的指揮中心204。舉例來說，在消防人員的通話內容中，通常會使用任務代碼來簡化內容，例如123代表火災、456代表緊急傷病患救護、789代表化學車輛出動等，因此可以利用語音辨識技術，來將通話中的任務代碼自動轉換成關鍵字，而能再由其他線上即時通訊軟體來進行傳送或是直接解讀出該任務代碼的意義而自動對指揮中心204或其他相關單位發出警報與命令(例如派出化學救災車輛)。於是，在指揮中心的救災指揮官或是趕往現場的救援人員擁有行動電話手機218便可透過指揮中心的電腦或是行動電話手機218上的特定應用程式(APP)功能，來進一步了解最新的救災資訊以及災害發生位置(GPS)，進而對災情有所掌握，必要時下達指令與回報請求支援。
再者，上述無線語音設備219可以是消防隊或警隊中常見的無線電設備，例如無線電對講機或無線電指揮中心。而行動電話手機218上的特定應用程式(APP)的功能將可以用來發出語音訊息，並可以指定是使用無線電方式發送語音訊息透過本案之無線電網路閘道器來轉傳至指揮中心。而本案之無線電網路閘道器可以對於所接收到之語音與資訊，進一步判斷資訊與語音兩者的內容是否相符，用以確保信息的真實性。反之，指揮中心也可以發出另一語音訊息，透過本案之第一無線電網路閘道器211以及中繼伺服器213的轉傳，而能將該語音訊息發送至現場人員的無線電對講機200、無線語音設備219或是行動電話手機218。
至於語音辨識的細節手段可以包含：(A)記錄各隊長(指揮官)的口音、習慣用語、特徵，用以提高任務代碼的辨識度。(B)語音的習慣與特徵可透 過對特定的文章朗讀以及指揮中心的語音備份檔來讓中央處理器2111與存放在記憶單元2112的應用程式進行訓練，進而增加往後辨識過程的正確率。
當然，若是第一無線電網路閘道器211的硬體資源不足，上述中央處理器2111與進行處理存放在記憶單元2112的應用程式及其所執行的任務”對語音信號進行語音辨識與學習以及對外部感測器30所傳送來的外部數據進行分析判斷”，也可以改到中繼伺服器213中的軟硬體組合來完成，整個系統還是可以順利的運作而達成本案的主要目的。
綜上所述，雖然本發明以實施例揭露如上，但並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之技術精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍請求項所界定者為準。
200:無線電對講機
201:第一無線電移動中繼裝置
202:無線電中繼站
203:第二無線電移動中繼裝置
204:指揮中心
210:第一對頻無線電收發機
211:第一無線電網路閘道器
212:第一行動通訊基地台
213:中繼伺服器
214:第二行動通訊基地台
215:第三行動通訊基地台
218:行動電話手機
216:第二無線電網路閘道器
217:第二對頻無線電收發機
205:第三無線電網路閘道器
206:第三對頻無線電收發機

Claims (15)

  1. 一種無線電網路閘道器，信號連接至一第一無線語音設備以及一中繼伺服器，該無線電網路閘道器包含：一通訊模組，信號連接至該中繼伺服器；一無線語音設備控制模組，信號連接至該第一無線語音設備，用以接收該第一無線語音設備送入之一無線電語音信號；以及一處理模組，信號連接至該通訊模組與該無線語音設備控制模組，該處理模組接收該無線語音設備控制模組送入之該無線電語音信號後，轉成一語音檔案後進行一語音辨識而得到至少一關鍵詞，並將該關鍵詞透過該通訊模組傳送至該中繼伺服器。
  2. 如請求項1所述之無線電網路閘道器，其信號連接之該中繼伺服器係信號連接至一行動通訊網路，而該處理模組包含一中央處理器與一記憶單元，而該記憶單元中儲存之一第一應用程式中對該語音檔案進行該語音辨識而得到至少該關鍵詞，該通訊模組將該關鍵詞與該數位語音信號透過該行動通訊網路傳送至該中繼伺服器。
  3. 如請求項2所述之無線電網路閘道器，其中該中繼伺服器係信號連接至一行動電話手機或一第二無線語音設備，該行動電話手機上的一第二應用程式可以用來發出一第一語音訊息，可以指定是使用無線電方式發送該第一語音訊息而轉傳至該指揮中心，而透過一指揮中心之一電腦上或是該行動電話手機上的一第三應用程式，可以顯示出代表最新的救災資訊以及災害發生位置之一關鍵詞。
  4. 如請求項2所述之無線電網路閘道器，其中該中央處理器與存放在該記憶單元的應用程式係對該數位語音信號進行機器學習，透過對特定的文章朗讀以及語音備份檔來讓該中央處理器與存放在該記憶單元的應用程式進行訓練，進而增加正確率。
  5. 如請求項2所述之無線電網路閘道器，其中該中央處理器將該無線電語音信號轉換成該語音檔案儲存至該記憶單元或透過該中繼伺服器上傳至一指揮中心進行備份，並可於通訊狀態斷線時不斷進行該語音檔案重送，直到通訊恢復。
  6. 如請求項1所述之無線電網路閘道器，其中該通訊模組更與一外部感測器完成信號連接，用以收集該外部感測器所偵測到的一外部數據並轉傳至該處理模組，該處理模組對該通訊模組傳送來的該外部數據進行處理與判斷後發出一信號給該通訊模組，該通訊模組再將該信號轉傳給該中繼伺服器。
  7. 如請求項6所述之無線電網路閘道器，其中該外部感測器為一水位感測器、一影像感測器或壓力感測器，用以一儲水之水位、器材置放處之器材是否正常存在或空氣瓶殘餘容量來進行偵測，並把偵測到的水位或空氣殘餘容量數據或器材圖像透過該通訊模組傳送給該處理模組。
  8. 如請求項1所述之無線電網路閘道器，其直接安裝於消防車輛或警車上，其中該無線語音設備控制模組自動與消防隊或警隊的無線電設備對頻，用以進行無線電語音信號的接收或發送。
  9. 一種無線電系統，其包含：一第一無線語音設備、一無線電網路閘道器、一中繼伺服器以及一指揮中心，其中該無線電網路閘道器包含：一無線語音設備控制模組，信號連接至該第一無線語音設備，用以接收該第一無線語音設備送入之一無線電語音信號； 一處理模組，信號連接該無線語音設備控制模組，該處理模組接收該無線語音設備控制模組送入之該無線電語音信號後，轉成一語音檔案；以及一通訊模組，信號連接該處理模組與該中繼伺服器，用以接收該語音檔案後將該語音檔案傳送至該中繼伺服器，而該中繼伺服器對該語音檔案進行一語音辨識而得到至少一關鍵詞，並將該關鍵詞傳送至該指揮中心。
  10. 如請求項9所述之無線電系統，其中該中繼伺服器係信號連接至一行動通訊網路，而該中繼伺服器包含一中央處理器與一記憶單元，而該記憶單元中儲存之一第一應用程式中對該數位語音信號進行該語音辨識而得到至少該關鍵詞，該中繼伺服器將該關鍵詞與該數位語音信號透過該行動通訊網路傳送至該指揮中心。
  11. 如請求項10所述之無線電系統，其中該中繼伺服器係信號連接至一行動電話手機或一第二無線語音設備，該行動電話手機上的一第二應用程式可以用來發出一第一語音訊息，可以指定是使用無線電方式發送該第一語音訊息而轉傳至該指揮中心，而透過該指揮中心之一電腦上或是該行動電話手機上的一第三應用程式，可以顯示出代表最新的救災資訊以及災害發生位置之一關鍵詞，另外，該指揮中心更可以發出一第二語音訊息，透過該無線電網路閘道器的轉傳，將該第二語音訊息發送至該行動電話手機、該第一無線語音設備或該第二無線語音設備。
  12. 如請求項10所述之無線電系統，其中該中央處理器與存放在該記憶單元的應用程式係對該數位語音信號進行機器學習，透過對特定的文章朗讀以及語音備份檔來讓該中央處理器與存放在該記憶單元的應用程式進行訓練，進而增加正確率。
  13. 如請求項10所述之無線電系統，其中該中央處理器將該無線電語音信號轉換成該語音檔案儲存至該記憶單元或上傳至該指揮中心進行備份，並可於通訊狀態斷線時不斷進行該語音檔案重送，直到通訊恢復。
  14. 如請求項9所述之無線電系統，其中該通訊模組更與一外部感測器完成信號連接，用以收集該外部感測器所偵測到的一外部數據並轉傳至該中繼伺服器，該中繼伺服器對該通訊模組傳送來的該外部數據進行處理與判斷後發出一信號給該指揮中心。
  15. 如請求項14所述之無線電系統，其中該外部感測器為一水位感測器、一影像感測器或壓力感測器，用以一儲水之水位、器材置放處之器材是否正常存在或空氣瓶殘餘容量來進行偵測，並把偵測到的水位或空氣殘餘容量數據或器材圖像透過該通訊模組傳送給該中繼伺服器。
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