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FR3085243A1 - Systeme de surveillance de securite - Google Patents

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FR3085243A1
FR3085243A1 FR1857650A FR1857650A FR3085243A1 FR 3085243 A1 FR3085243 A1 FR 3085243A1 FR 1857650 A FR1857650 A FR 1857650A FR 1857650 A FR1857650 A FR 1857650A FR 3085243 A1 FR3085243 A1 FR 3085243A1
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FR
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node
frequency
central unit
transceiver
bit rate
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FR1857650A
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English (en)
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FR3085243B1 (fr
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Christer Fredrik Hederstierna
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Verisure SARL
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Verisure SARL
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Publication date
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Abstract

Un système de surveillance de sécurité comporte une unité centrale présentant un premier émetteur-récepteur apte à être mis en œuvre à une première fréquence, et un deuxième émetteur-récepteur apte à être mis en œuvre à la première et à une deuxième fréquence ; un nœud présentant un émetteur-récepteur apte à être mis en œuvre à la première et deuxième fréquence pour la communication avec l'unité centrale ; l'unité centrale transmet, avec le premier émetteur-récepteur à la première fréquence, une proposition de canal de communication à la deuxième fréquence au nœud transmettre des données; le nœud étant configuré pour transmettre, lors de la réception d'une proposition transmise à la première fréquence par l'unité centrale concernant un canal de communication à la deuxième fréquence pour que le nœud transmette des données, un message d'acceptation à l'unité centrale à la première fréquence, et transmettre des données à l'unité centrale à la deuxième fréquence.

Description

Système de surveillance de sécurité
Domaine technique
La présente invention se rapporte à un système de surveillance de sécurité pour la surveillance de locaux, à un nœud et à une unité centrale pour un tel système, et à un procédé de commande de la transmission de données d’un nœud à une unité centrale dans un tel système.
Arrière-plan
Les systèmes de surveillance de sécurité pour la surveillance de locaux fournissent normalement un moyen pour détecter la présence et/ou les actions de personnes dans les locaux, et pour réagir aux évènements détectés. De tels systèmes comportent habituellement des capteurs pout détecter l’ouverture et la fermeture de portes et de fenêtres, des détecteurs de mouvement pour surveiller des espaces quant à des signes de mouvement, des microphones pour détecter des sons tels qu’un brisement de verre, et des capteurs d’image pour saisir des images immobiles ou en mouvement de zones surveillées. De tels systèmes peuvent être autonomes, avec des indicateurs d’alarme tels que des sirènes ou des lumières clignotantes que peuvent être activées lors de la détection d’une condition d’alerte. De telles installations présentent habituellement une unité centrale qui est couplée aux capteurs, aux détecteurs, aux caméras etc. (« nœuds »), et qui traite des messages reçus et détermine une réponse. L’unité centrale est habituellement reliée aux différents nœuds sans fil plutôt que par fils, étant donné que ceci facilite l’installation et fournit aussi des protections contre une désactivation effective de capteurs/détecteurs par déconnexion de l’unité centrale. Pour une facilitation de l’installation et une amélioration de la sécurité, les nœuds de tels systèmes sont habituellement aussi alimentés par une batterie plutôt que par le secteur.
En alternative, un système de surveillance de sécurité peut comporter une installation dans des locaux domestiques ou commerciaux, laquelle est reliée à un poste de surveillance centrale (Central Monitoring Station - CMS) où des opérateurs humains gèrent habituellement les réponses requises par différents types d'alarme et de notification. Dans de tels systèmes surveillés de manière
-2 centrale, l'unité centrale dans l'installation des locaux traite habituellement les notifications reçues des noeuds dans l'installation et informe le poste de surveillance centrale concernant certaines de celles-ci en fonction des réglages du système et de la nature des évènements détectés. Dans une telle configuration, l'unité centrale dans l'installation agit effectivement en tant que passerelle entre les noeuds et le poste de surveillance centrale.
Tant dans les systèmes de surveillance de sécurité gérés de manière centrale que dans les systèmes de surveillance de sécurité autonomes, l'un des problèmes les plus importants est, vu d'un angle pratique, la durée de vie des batteries des nœuds de l'installation, c'est-à-dire la durée de vie des batteries des différents détecteurs, capteurs et caméras. Si la batterie d'un nœud perd suffisamment de puissance, il est évident que le nœud n'est éventuellement pas en mesure de saisir un changement d'état ou de contacter l'unité centrale, et par conséquent, l'installation de sécurité développe un point fragile où un intrus peut obtenir un accès aux locaux qui n'est pas détecté. Dans le cas des systèmes gérés de manière centrale, la compagnie exploitant le système et non le propriétaire ou le locataire des locaux est responsable du changement des batteries, et il est évident que plus la durée de vie des batteries dans les nœuds est courte, plus les visites du site doivent être fréquentes et plus les coûts administratifs sont élevés. La commande de la consommation de puissance dans les nœuds a par conséquent une grande priorité.
Il est en outre très important d’assurer une émission à haute vitesse et ponctuelle de notifications et d’alarmes d’un nœud au CMS.
Il est connu d’équiper les caméras vidéo pour des systèmes de surveillance de sécurité de radios Wi-Fi pour leur permettre de transmettre des donnéesvidéo à une unité centrale du système de surveillance par Wi-Fi. La radio Wi-Fi et la caméra vidéo sont mis en marche au cas où un PIR associé à la caméra vidéo détecte un mouvement. Les radios Wi-Fi ont malheureusement tendance à vider les batteries très rapidement, et un tel aménagement nécessite habituellement des batteries à grande capacité et/ou une source de puissance externe si un remplacement de batterie fréquent ou une perte de puissance doit être évité.
Un autre inconvénient de l’utilisation de Wi-Fi dans un système de sécurité est qu’il est nécessaire de surveiller ou de contrôler les nœuds du système. Ceci
-3est réalisé par une messagerie périodique, et Wi-Fi consomme une quantité de puissance signifiante lors de la réalisation de cette simple tâche.
Il serait avantageux de pouvoir fournir une approche alternative pour par exemple permettre la transmission de données vidéo à grande vitesse entre un nœud et une unité centrale d’un système de surveillance de sécurité afin de permettre la réalisation en temps utile d’une action sur la base des informations contenues dans les données vidéo, de manière à éviter une consommation de puissance excessive au niveau du nœud, grâce à quoi la durée de vie de la batterie au niveau du nœud est prolongée.
Résumé de l’invention
Selon un premier aspect, la présente invention fournit un système de surveillance de sécurité, comportant : une unité centrale, comportant :
un premier émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en œuvre à une première fréquence à laquelle le premier émetteur-récepteur peut supporter une première vitesse de transmission maximum, et un deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en œuvre à la première fréquence et à une deuxième fréquence, le deuxième émetteurrécepteur, à la deuxième fréquence, supportant un deuxième débit binaire qui est supérieur au premier débit binaire, et un contrôleur pour commander les émetteurs-récepteurs de radiofréquence ;
un nœud qui comporte un émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud qui est apte à être mis en œuvre à la première fréquence pour la communication avec l’unité centrale, et à la deuxième fréquence pour la communication avec l’unité centrale au deuxième débit binaire, et un contrôleur pour commander l’émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud ;
l’unité centrale étant configurée de manière à transmettre, à la première fréquence et en utilisant le premier émetteur-récepteur de radiofréquence, une proposition de canal de communication à la deuxième fréquence au nœud pour que le nœud transmette des données au deuxième débit binaire pour la réception par le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence ;
le nœud étant configuré de manière à transmettre, lors de la réception de la proposition de l’unité centrale, un message d’acceptation à l’unité centrale à la
-4première fréquence, et ensuite à transmettre des données à l’unité centrale à la deuxième fréquence et au deuxième débit binaire ;
l’unité centrale étant configurée de manière à fixer, lors de la réception du message d’acceptation du nœud, le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence pour la réception à la deuxième fréquence afin de permettre la réception des données transmises par le nœud.
Un tel système est avantageux en ce que des exigences de données à faible intensité, p. ex. le contrôle, et des exigences de données à densité élevée, p. ex. vidéo, peuvent être satisfaites sans devoir équiper les nœuds de deux solutions radio séparées, grâce à quoi des coûts et une complexité éventuellement élevés sont évités.
La proposition peut inclure des identificateurs pour un choix de canaux de communication alternatifs pour que le nœud transmette des données à un débit binaire supérieur au premier débit binaire maximum pour la réception par le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence. Dans de telles circonstances, au moins deux des canaux de communication alternatifs peuvent utiliser la même fréquence mais fournir différents débits binaires.
Le nœud peut être configuré de manière à effectuer une détermination de conditions de radiofréquence, et le nœud peut être configuré de manière à faire un choix entre les canaux de communication alternatifs sur la base du résultat de la détermination de conditions de radiofréquence.
L’unité centrale peut être configurée de manière à transmettre la proposition au nœud suite à la réception d’une notification d’un évènement de sécurité. L’unité centrale peut recevoir une telle notification du nœud auquel elle transmet la proposition, ou elle peut recevoir une notification d’un évènement de sécurité d’un nœud mais transmettre la proposition à un autre nœud.
L’évènement de sécurité peut par exemple être la sortie d’un capteur de mouvement, tel qu’un capteur PIR, ou d’un microphone ou d’un capteur d’ouverture de porte ou de fenêtre.
-5La première et la deuxième fréquence sont en option dans une bande de fréquence de 863 à 870 MHz. La deuxième fréquence est en option comprise entre 868 et 870 MHz, par exemple entre 869,4 et 869,65 MHz.
L’unité centrale peut mémoriser des informations sur des fréquences et des débits binaires supportés par le nœud, et peut utiliser les informations mémorisées lors de la détermination de paramètres de la proposition à soumettre au nœud.
Le nœud peut être configuré de manière à fournir les informations à l’unité centrale lorsque le nœud est installé en premier dans le système.
Le nœud peut être configuré de manière à fournir périodiquement des informations actualisées sur les fréquences et les débits binaires supportés par le nœud à l’unité centrale.
Selon un autre aspect de l’invention, il est prévu un procédé de commande de la transmission de données d’un nœud à une unité centrale d’un système de surveillance de sécurité, le nœud présentant un émetteur-récepteur de radiofréquence pour la communication avec l’unité centrale, l’émetteur-récepteur étant apte à être mis en œuvre à une première fréquence à laquelle l’émetteurrécepteur peut supporter un premier débit binaire maximum, et à une deuxième fréquence à laquelle l’émetteur-récepteur peut supporter un deuxième débit binaire qui est supérieur au premier débit binaire maximum ;
le procédé comprenant :
la réception d’une proposition d’un canal de communication à la deuxième fréquence provenant de l’unité centrale à la première fréquence pour que le nœud transmette des données au deuxième débit binaire pour la réception par l’unité centrale ;
la transmission d’un message d’acceptation à l’unité centrale à la première fréquence ; et ensuite la transmission de données à l’unité centrale à la deuxième fréquence et au deuxième débit binaire.
-6Le procédé peut comprendre la détermination d’une réponse à une proposition qui inclut des identificateurs pour un choix de canaux de communication alternatifs pour que le nœud transmette des données à un débit binaire supérieur au premier débit binaire maximum pour la réception par le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence, la détermination étant au moins partiellement basée sur l’aptitude du nœud à supporter un canal de communication proposé.
Le procédé peut également comprendre la réalisation d’une détermination de conditions de radiofréquence par le nœud et l’utilisation du résultat. Dans ce cas, la détermination de la réponse à la proposition peut également être basée sur des résultats de la détermination de conditions de radiofréquence.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu une unité centrale pour un système de surveillance de sécurité qui comporte un nœud présentant un émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud pour la communication avec l’unité centrale, l’émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud étant apte à être mis en œuvre à une première et à une deuxième fréquence, l’unité centrale comprenant :
un premier émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en œuvre à la première fréquence à laquelle le premier émetteur-récepteur de radiofréquence peut supporter un premier débit binaire maximum, et un deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en œuvre à la première fréquence et à la deuxième fréquence, le deuxième émetteur-récepteur, à la deuxième fréquence, supportant un deuxième débit binaire qui est supérieur au premier débit binaire, et un contrôleur pour commander le premier et le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence ;
l’unité centrale étant configurée de manière :
à transmettre, à la première fréquence et en utilisant le premier émetteurrécepteur de radiofréquence, une proposition d’un canal de communication à la deuxième fréquence au nœud pour que le nœud transmette des données au deuxième débit binaire pour la réception par le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence ; et
- 7 à définir, lors de la réception d’un message d’acceptation du nœud à la première fréquence, le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence pour la réception à la deuxième fréquence pour permettre la réception de données transmises par le nœud à la deuxième fréquence et au deuxième débit binaire ; et ensuite à recevoir des données transmises par le nœud à la deuxième fréquence et au deuxième débit binaire.
L’unité centrale peut fournir la proposition du canal de communication à la deuxième fréquence sous forme d’identificateur ou de mot code.
L’unité centrale peut être configurée de manière à comprendre dans la proposition des identificateurs pour un choix de canaux de communication alternatifs pour que le nœud transmette des données à un débit binaire supérieur au premier débit binaire maximum pour la réception par le deuxième émetteurrécepteur de radiofréquence.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un nœud pour un système de surveillance de sécurité, présentant une unité centrale qui comprend un premier émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en œuvre à une première fréquence à laquelle le premier émetteur-récepteur peut supporter un premier débit binaire maximum, et un deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en œuvre à la première fréquence et à une deuxième fréquence, le deuxième émetteur-récepteur, à la deuxième fréquence, supportant un deuxième débit binaire qui est supérieur au premier débit binaire, le nœud comportant :
un émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud qui est apte à être mis en œuvre à la première fréquence pour la communication avec l’unité centrale, et à la deuxième fréquence pour la communication avec l’unité centrale au deuxième débit binaire, et un contrôleur pour commander l’émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud ;
le nœud étant configuré de manière à transmettre, lors de la réception d’une proposition transmise à la première fréquence par l’unité centrale concernant un canal de communication à la deuxième fréquence pour que le nœud transmette des données au deuxième débit binaire, un message d’acceptation à l’unité
-8centrale à la première fréquence, et ensuite à transmettre des données à l’unité centrale à la deuxième fréquence et au deuxième débit binaire.
Le nœud pour un système de surveillance de sécurité peut en outre comprendre au moins un capteur. Le nœud peut par exemple présenter un capteur d’image pour saisir des images en mouvement ou immobiles.
Le nœud peut en outre comprendre au moins une mémoire pour mémoriser des données de capteur à transmettre à l’unité centrale. La mémoire peut par exemple mémoriser des données vidéo d’une caméra associée.
Le nœud peut être configuré de manière à déterminer une réponse à une proposition qui inclut des identificateurs pour un choix de canaux de communication alternatifs pour que le nœud transmette des données à un débit binaire supérieur au premier débit binaire maximum pour la réception par le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence, la détermination étant basée au moins partiellement sur l’aptitude du nœud à supporter un canal de communication proposé. Le nœud peut être configuré de manière à réaliser une détermination de conditions de radiofréquence. Le nœud peut être configuré de manière à déterminer la réponse également sur la base de résultats de la détermination de conditions de radiofréquence.
Des modes de réalisation de l’invention seront maintenant décrits en faisant référence aux dessins annexes dans lesquels :
La figure 1 est une vue d’ensemble d’un système de surveillance de sécurité selon un premier aspect de l’invention ;
La figure 2 est un dessin schématique montrant de manière plus détaillée des caractéristiques de la passerelle ou de l’unité centrale de la figure 1 ;
La figure 3 est un dessin schématique montrant des caractéristiques d’un nœud du système de surveillance de sécurité selon un mode de réalisation de l’invention ; et
La figure 4 illustre un procédé de commutation d’un canal de communication à vitesse normale à un canal de communication haute vitesse entre en nœud et une unité centrale selon un mode de réalisation de l’invention.
-9Description spécifique
L’un des composants principaux de la consommation de puissance du nœud est l’activité du circuit responsable de la communication sans fil, habituellement RF avec l’unité centrale 110. Dans les systèmes de haute sécurité, les nœuds sont généralement en contact bidirectionnel avec l’unité centrale et sont aptes à recevoir et à envoyer des informations à l’unité centrale 110. Certaines installations de surveillance de sécurité peuvent par exemple fonctionner sur une base synchronisée, chacun des nœuds présentant une horloge interne qui doit rester en synchronisation avec l’horloge mère dans l’unité centrale 110. Pour maintenir la synchronisation, l’unité centrale peut envoyer des signaux de balisage périodiques, et les nœuds peuvent périodiquement être à l’écoute de ceux-ci et ajuster leur synchronisation d’horloge, si nécessaire. Une telle synchronisation peut aider à assurer que plusieurs nœuds puissent communiquer avec l’unité centrale lors de la détection d’un incident, sans collision entre les transmissions des nœuds. Des aspects concernant la consommation de puissance influencent également le choix du mode de communication RF, et une transmission à une vitesse normale est habituellement possible entre les nœuds et l’unité centrale, et vice versa. De tels systèmes radio à faible puissance emploient habituellement des canaux radio ISM et des protocoles destinés à réduire la consommation de puissance.
Lorsqu’elles ne sont pas à l’écoute de balises de synchronisation, et lorsqu’elles n’envoient pas une notification d’évènement, les communications radio des nœuds se trouvent habituellement dans un état de veille à faible consommation de puissance. Certains détecteurs et capteurs tels que les interrupteurs magnétiques utilisés sur les portes et les fenêtres, et les détecteurs PIR ne consomment virtuellement pas de puissance lors de l’attente de la détection d’un évènement. Dans d’autres détecteurs tels que des cameras, la fonctionnalité à haute puissance doit cependant être arrêtée pour éviter une consommation de puissance, celle-ci étant habituellement uniquement mise en marche lorsqu’elle est déclenchée par une fonctionnalité de faible puissance du détecteur, lorsqu’un autre capteur détecte un mouvement, ou dans le cas d’une instruction de mise en marche provenant de l’unité centrale 110.
-10L’utilisation d’une transmission à vitesse normale est possible et dans beaucoup de cas avantageuse puisque les noeuds peuvent en général informer l’unité centrale d’évènements au moyen de quantités de données que très modestes. Les exceptions principales sont les capteurs fournissant des donnéesimage, des capteurs d’image - en général des caméras de tout type, et ceux fournissant des données audio - des microphones, lesquels peuvent tous produire des quantités de données considérables. Même s’il est bien sûr possible d’envoyer de telles grandes quantités de données par un canal à faible débit binaire, ceci prend un temps considérable et consomme par conséquent beaucoup de puissance. Si un évènement a été détecté par un capteur tel qu’un PIR ou un capteur d’ouverture de porte/de fenêtre, et si par exemple une caméra vidéo est présente, laquelle est apte à surveiller une zone incluant l’endroit de l’évènement, il serait souhaitable de pouvoir transférer des images et des trames vidéo utilisables le plus rapidement possible à l’unité centrale, de sorte que la nature et l’ampleur de la menace peuvent être déterminées, et de telle sorte que dans un système de surveillance centrale, les images/la séquence vidéo peuvent être transmises au CMS 200 pour une analyse et une action.
La figure 1 est une vue d'ensemble d'un système de surveillance de sécurité selon un premier aspect de l'invention. La figure montre une installation domestique 100 stylisée d'un système de surveillance selon un mode de réalisation de l'invention, et un centre de surveillance (poste de surveillance centrale) 200 supportant l'installation domestique. L'installation 100 présente une passerelle ou une unité centrale 110 qui est reliée au centre de surveillance 200 au moyen d'une liaison de données 150. La liaison de données 150 peut être prévue par une ligne téléphonique, une connexion Internet à large bande, Ethernet, une liaison de données dédiée, ou sans fil, par exemple en utilisant un réseau LTE ou GSM, et en général, plusieurs de ces options existent pour une installation quelconque de manière à fournir une sécurité de la liaison entre la passerelle 110 et le centre de surveillance 200. Pour une sécurité supplémentaire, l'unité centrale 110 ou un capteur en communication avec l'unité centrale 110, et le centre de surveillance peuvent tous deux être pourvus de moyens pour supporter une liaison radio ISM, par exemple dans la bande de fréquences européenne de 863 à 870 MHz, de préférence dans une bande réalisée pour résister à un brouillage.
- 11 L'installation domestique 100 implique un agencement typique dans lequel les portes extérieures 120 et les fenêtres 124 sont équipées de capteurs 114, par exemple de capteurs de contact magnétiques pour détecter l'ouverture de la porte ou de la fenêtre. Chaque pièce du bâtiment qui présente l'installation est pourvue d'un détecteur combiné de feu/de fumée 116. Plusieurs pièces présentent en outre des détecteurs de mouvement 118 tels que des détecteurs à infrarouge pyroélectriques (pyroelectric infrared - PIR) pour détecter un mouvement dans une zone observée dans la pièce. La porte d'entrée 120 du bâtiment mène dans un hall qui présente également des portes intérieures vers différentes pièces de la maison. Le hall est surveillé par une caméra vidéo 125 qui présente un détecteur de mouvement associé. La cuisine dans laquelle on entre par la porte de derrière 121 est de la même façon surveillée par une caméra vidéo 126 qui présente un détecteur de mouvement. Chacun des capteurs, des détecteurs et des caméras vidéo qui seront généralement nommés noeuds dans l'ensemble de cette description présente une interface sans fil au moyen de laquelle il/elle peut communiquer avec l'unité centrale 110. L'unité centrale 110 présente une première et une deuxième antenne 130 et 132 pour la communication avec les capteurs, les détecteurs et les caméras vidéo. L'unité centrale 110 peut en outre présenter au moins une antenne supplémentaire 134 pour la communication sans fil avec le centre de surveillance. Chacune de ces antennes peut être reliée à un émetteur-récepteur correspondant non représenté. L'unité centrale 110 peut en outre présenter un agencement d'antennes dédié pour Wi-Fi, par exemple pour se relier à un point d'accès Wi-Fi domestique 180. Le point d'accès Wi-Fi peut également fournir l'un des moyens d'accès au centre de surveillance 200. L'unité centrale 110 peut en option elle-même fonctionner en tant que point d'accès Wi-Fi avec une liaison (p. ex. une liaison par fil) à un fournisseur de services Internet pour fournir une couverture Wi-Fi dans le bâtiment à la place du point d'accès Wi-Fi 180.
Certaines installations peuvent comporter plus d'une unité centrale (Central Unit - CU), par exemple deux unités centrales pour fournir une sauvegarde à sécurité intégrée. En général, dans de telles installations à multiples unités centrales, les deux unités centrales coopèrent en parallèle. Dans certaines installations, les deux unités centrales peuvent cependant travailler en parallèle en communication avec certains noeuds de l'installation domestique et de
- 12 manière individuelle en communication avec d'autres noeuds de l'installation domestique. Ceci peut être le cas lorsque l'unité centrale est utilisée en tant qu'extenseur de portée dans les installations domestiques couvrant des installations plus grandes. Si deux unités centrales sont présentes, elles travaillent en parallèle, un nœud est cependant connecté dans une seule des unités centrales à la fois, et cette unité centrale est responsable pour toute communication avec le nœud, tandis que l'autre unité centrale peut être à l’écoute et comprendre toute la communication entre les deux autres - s'il ne s'agit pas d'un scénario d'extension de portée.
Dans une installation domestique 100, l'unité centrale 110 connaît habituellement tous les nœuds compris dans l'installation 100. Chaque nœud peut présenter un identificateur de nœud unique ou un numéro de série qui est utilisé pour identifier le nœud. Chaque nœud peut avoir différentes fonctionnalités qui y sont associées, telles que des capacités vidéo, la détection de mouvement, l'imagerie fixe, l'enregistrement audio, les vitesses de communication etc. Certaines ou toutes les capacités peuvent être communiquées du nœud à l'unité centrale durant une procédure de connexion pendant la configuration de l'installation 100. En alternative et/ou additionnellement, certaines ou toutes les capacités peuvent être communiquées du nœud à l'unité centrale lors d'une requête provenant de l'unité centrale 110. En alternative et/ou additionnellement, certaines ou toutes les capacités peuvent être extraites du CMS 200 par l'unité centrale 110.
La figure 2 est un dessin schématique montrant de manière plus détaillée des caractéristiques de la passerelle ou de l'unité centrale 110 de la figure 1. La passerelle 110 présente un premier émetteur-récepteur 230 qui est couplé à la première antenne 130, et un deuxième émetteur-récepteur 232 qui est couplé à la deuxième antenne 132. Les émetteurs-récepteurs 230 et 232 peuvent tous les deux transmettre et recevoir, mais un émetteur-récepteur ne peut pas transmettre et recevoir simultanément. Les émetteurs-récepteurs 230, 232 fonctionnent ainsi chacun en mode half-duplex et utilisent de préférence chacun la même fréquence pour la transmission et pour la réception (même si les deux émetteurs-récepteurs fonctionnent bien sûr à différentes fréquences au cas où ils doivent être mis en œuvre simultanément mais selon des modes différents). Les émetteurs-récepteurs 230, 232 peuvent être agencés de sorte qu’un émetteur
-13 récepteur 230 utilise une première fréquence pour transmettre et recevoir et le deuxième émetteur-récepteur 232 utilise la même fréquence pour transmettre et recevoir, c'est-à-dire les émetteurs-récepteurs sont aménagés de manière à fonctionner dans un agencement à diversité. En alternative, le deuxième émetteur-récepteur, selon la configuration, peut être aménagé de manière à utiliser une deuxième fréquence pour transmettre et/ou recevoir. Les émetteursrécepteurs 230 et 232 sont couplés à un contrôleur 250 par un bus. Le contrôleur 250 est également relié à une interface réseau 260 au moyen de laquelle le contrôleur 250 peut être pourvu d'une liaison par câble à Internet et ainsi au centre de surveillance 200. Le contrôleur 250 est également couplé à une mémoire 270 qui peut stocker des données reçues des différents noeuds de l'installation - par exemple des données d'évènement, des données sonores, des données-image et vidéo. La passerelle 110 présente une alimentation en courant 262 qui est couplée à une alimentation par secteur domestique, à partir de laquelle la passerelle 110 prélève généralement de la puissance, et un blocbatterie de sauvegarde 264 qui fournit de la puissance à la passerelle dans le cas d'une défaillance de l'alimentation secteur. Comme montré, l'unité centrale 110 présente en option un émetteur-récepteur Wi-Fi 240 (utilisant une variante quelconque de IEEE 802.11) et un agencement d'antennes 242 associé qui peut être utilisé pour la communication avec l'un des noeuds à aptitude Wi-Fi. Le nœud à aptitude Wi-Fi peut être une télécommande ou un panneau de commande qui peut par exemple être agencé près de l'entrée principale dans le bâtiment pour permettre à l'occupant d’activer ou de désactiver le système près de l'entrée principale. Additionnellement ou en alternative, le nœud à aptitude WiFi peut par exemple être un détecteur de mouvement à capacité vidéo et/ou imagerie immobile. Un tel nœud Wi-Fi peut très bien présenter tant des moyens pour une communication Wi-Fi que des moyens pour une communication ISM normale. De manière similaire, une interface permettant une communication bidirectionnelle par un réseau mobile terrestre public (anglais Public Land Mobile Network - PLMN), tel que GSM ou LTE peut en option être fournie, dont une est montrée à la figure en tant qu'interface 244 et agencement d'antenne 246. Une troisième antenne 134 et un émetteur-transmetteur ISM associé 234 peuvent en option être prévus pour la communication avec le centre de surveillance 200, par exemple par la bande de fréquences européenne de 863 à 870 MHz.
- 14Dans l’ensemble de la présente description, des références à Wi-Fi se rapportent à des systèmes et des éléments fonctionnant selon toute variante du standard 802.11. Inversement, les systèmes, les dispositifs et les éléments nommés ISM ne doivent pas être interprétés comme incluant Wi-Fi.
Le premier et le deuxième émetteur-récepteur peuvent tous les deux être des dispositifs ISM accordables fonctionnant par exemple dans la bande de fréquences européenne de 863 à 870 MHz ou dans la bande de 915 MHz (qui peut recouvrir 902-928 MHz ou 915-928 MHz en fonction du pays). Ces deux dispositifs peuvent en particulier être accordés, c'est-à-dire sont aptes à être accordés aux fréquences dans les sous-bandes admises par voie réglementaire dans cette bande de fréquences définie. En alternative, le premier et le deuxième émetteur-récepteur peuvent présenter différentes plages d’accord à condition d’avoir un chevauchement. Comme il sera expliqué, au moins le deuxième émetteur-récepteur 232 est utilisé pour supporter un canal haute vitesse (un canal présentant un taux de symboles ou un débit binaire supérieur à l’autre) qui n’est pas proposé par le premier émetteur-récepteur - ce qui ne nécessite cependant pas que le premier et le deuxième émetteur-récepteur soient techniquement différents puisqu’ils peuvent avoir les mêmes capacités techniques inhérentes en commun. Le contrôleur de la passerelle est cependant réalisé de manière à proposer un ou plusieurs canaux de communication mis en oeuvre par l’intermédiaire du deuxième émetteur-récepteur, lesquels fournissent une vitesse de transmission qui est plus élevée que celle fournit par des canaux de communication mis en oeuvre par l’intermédiaire du premier émetteurrécepteur. Il faut noter que le deuxième émetteur-récepteur peut également être utilisé en tant qu’émetteur-récepteur diversité fonctionnant dans les même canaux que lors de la mise en oeuvre par le premier émetteur-récepteur.
Pour faciliter la compréhension de certains modes de réalisation, les sections suivantes décrivent brièvement des informations contextuelles concernant la communication sans fil. Il existe dans les communications sans fil certains paramètres qui déterminent la possibilité d'une transmission et d'une réception réussie d'un paquet. La possibilité qu'un paquet ne soit pas reçu et/ou décodé avec succès est connue en tant que taux d'erreur de paquet (anglais Packet Error Rate - PER), et la mesure correspondante au niveau binaire est un taux d'erreur binaire (anglais Bit Error Rate - BER). Le PER et le BER sont tous deux
- 15des distributions stochastiques, et un niveau spécifique, p. ex. de 2,4% BER pour GSM, est défini en tant que limite de sensibilité. La limite de sensibilité peut être différente en fonction du protocole et du standard. Dans le cas de communications ISM dans la sous-bande GHz, la sensibilité maximum autorisée est spécifiée dans ETSI EN300 220-1 v3.1.1. selon l'équation 1:
*log(RBV/) - 117dBm équation 1
Dans l'équation 1, RBW est la bande passante du récepteur en kHz. La sensibilité maximum autorisée augmente avec l'augmentation de la bande passante du récepteur, et la raison pour ceci est que la puissance du bruit thermique N introduite par le récepteur augmente avec l'augmentation de la bande passante du récepteur, équation 2:
N = k-T RBW équation 2 k est la constante de Boltzmann en Joules par Kelvin (environ 1,381x1023 J/K), et T est la température en Kelvin. Dans la plupart des techniques de modulation, un signal S reçu doit être supérieur au bruit thermique, et un rapport signal sur bruit, SNR (anglais Signal to Noise Ratio), est défini selon l'équation 3:
SNR = équation 3
Dans la communication numérique, le signal S reçu est composé d'une série de symboles, chaque symbole correspondant à 1 ou à plusieurs bits en fonction de l'ordre de modulation M de la modulation choisie. Le nombre de bits par symbole n est lié à l'ordre de modulation selon l'équation 4:
M = 2n équation 4
Le récepteur décode un signal S reçu en bits, et comme mentionné ci-dessus, la sensibilité est habituellement définie en tant que BER. Une meilleure mesure de la qualité du signal reçu peut être l'énergie reçue par symbole Es ou l'énergie reçue par bit Eb par rapport au bruit, au lieu du SNR plus général. La relation est connue de l'équation 4, et il est possible de formuler l'équation 5:
— = — équation 5
NJ -n. NJ 1
-16Un résultat important de l'équation 5 est que l'énergie par bit Eb diminue avec le nombre de bits par symbole. L'énergie reçue par bit Eb dépend en outre du débit binaire. Si la puissance de sortie est maintenue constante et le débit binaire est doublé, le temps de transmission, et par conséquent l'énergie par bit Eb, est réduit de moitié. La relation BER en fonction de Eb/N est connue de l'état de l'art et peut être modelée avec précision, voir p. ex. Analyze BER Performance of Wireless FSK System, Hamood Shehab Hamid et al., Microwaves & RF; Nov2009, vol. 48 édition 11, p. 80.
La figure 3 est un dessin schématique montrant des caractéristiques d'un nœud du système de surveillance de sécurité selon un mode de réalisation de l'invention. Dans le cas présent, le nœud est une caméra vidéo telle que la caméra vidéo 126 qui est montée dans la cuisine, comme représenté à la figure 1. Le nœud présente un émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud 340 qui est couplé à une antenne 330. Un contrôleur 350 est couplé à l'émetteurrécepteur et également au capteur d'image 310 de la caméra vidéo. Le contrôleur est également couplé à un capteur de mouvement intégral 320 et à une mémoire 370. Une batterie 380 fournit de la puissance au nœud, mettant en particulier le contrôleur, le capteur d'image et le détecteur de mouvement sous tension. La caméra vidéo présente un agencement de lentille 315 pour réaliser une image sur le capteur d'image 310. Le nœud présente en option une source lumineuse infrarouge 325 adaptée à l'illumination d'images détectables par le capteur d'image. L'émetteur-récepteur de nœud 340 est accordable. L'émetteurrécepteur de nœud 340 peut en particulier être accordé à des fréquences de manière à être adapté à celles transmises ou recevables par le premier et le deuxième émetteur-récepteur de la passerelle 110.
Le principe derrière l’invention est maintenant décrit. Lorsqu’un détecteur de mouvement, par exemple un capteur PIR (à infrarouge pyroélectrique), détecte un mouvement, il transmet un signal à l’unité centrale 110 en utilisant l’émetteurrécepteur de nœud dans un mode de vitesse normale. En fonction des réglages du système, l’unité centrale 110 peut transmettre ce signal de détection de mouvement au poste de surveillance centrale. Si le détecteur de mouvement informant de la détection du mouvement est par exemple à l’intérieur d’une caméra vidéo ou associé à celle-ci, l’unité centrale 110 en aura connaissance grâce à l’identité du nœud ayant transmis le signal de détection de mouvement.
- 17L’unité centrale 110 envoie alors un message à la caméra vidéo en utilisant le premier émetteur-récepteur à vitesse normale, le message demandant à la caméra vidéo de transmettre des données vidéo à l’unité centrale 110 à haute vitesse (p. ex. un débit binaire élevé). Une telle requête peut demander à la caméra vidéo de diffuser des données vidéo en streaming. L’unité centrale peut plus généralement envoyer un message à une source d’image, telle qu’une caméra, lui demandant de transmettre des données image à haute vitesse.
Des évènements de déclenchement qui diffèrent du déclenchement d’un capteur de mouvement peuvent également être utilisés pour initier la procédure. L’activation d’un nœud qui surveille l’état d’une entrée dans le bâtiment, par exemple un interrupteur magnétique sur une porte ou une fenêtre, ou la détection d’un son tel que celui de verre qui se brise par un nœud qui comprend un microphone, est par exemple transmis à la passerelle 110 par le nœud approprié. En fonction de sa programmation et de son état, la passerelle 110 peut informer le CMS 200 de l’évènement. La passerelle 110 peut aussi, ou en alternative, utiliser l’évènement détecté en tant que déclenchement pour faire une proposition d’un canal haute vitesse au nœud lequel comprend p. ex. une caméra vidéo, une caméra fixe ou un microphone, pour permettre l’envoi de données du nœud à la passerelle à haute vitesse. Un évènement de déclenchement peut en outre être envoyé par le CMS 200 pour demander des images ou des données audio d’un nœud particulier, ce déclenchement étant apte à être utilisé par l’unité centrale 110 pour formuler une proposition d’un ou de plusieurs canaux haute vitesses à ce nœud particulier. Il est également possible que l’installation 100 soit configurée de sorte qu’un utilisateur de l’installation 100 peut demander le fournissement d’images, de donnés audio ou d’autres données appropriées de nœuds particulier de l’installation 100 à un dispositif mobile de l’utilisateur, par exemple. La demande peut être générée par le dispositif mobile et être envoyée au CMS 200 où elle peut être transmise à l’unité centrale 110. L’unité centrale 110, au cas où elle est configurée de telle sorte, peut formuler une proposition pour un ou plusieurs canaux haute vitesses et envoyer cette proposition au nœud dont l’utilisateur demande des données. Un nœud particulier peut aussi envoyer un message à l’unité centrale 110 demandant une invitation pour une communication haute vitesse, au cas où il possède des données pertinentes
- 18devant être envoyées en utilisant un canal haute vitesse (p. ex. à un débit binaire élevé).
Le message provenant de l’unité centrale 110 et demandant la transmission de données vidéo à haute vitesse comprend une proposition spécifiant les paramètres d’au moins un canal haute vitesse. Les paramètres peuvent être spécifiés sous forme d’identificateur (un « identificateur de canal ») ou de mot code afin de réduire la taille du message de proposition. Chaque nœud qui est configuré de manière à supporter un canal haute vitesse mémorise les codes ou les identificateurs de canal pour les propositions de paramètre qu’il peut supporter. Chaque proposition correspond à un jeu de paramètres y compris une fréquence RF, un débit binaire, et une technique de modulation, par exemple GFSK, 4FSK, 4QAM, 16QAM etc., et à d’autres paramètres - la puissance de transmission, le type de codage etc., lesquels doivent être spécifiés. Le message de proposition peut comprendre des identificateurs pour plusieurs jeux de paramètres de modulation différents. Les différents jeux de paramètres de modulation peuvent avoir différentes fréquences de transmission RF, différentes bandes passantes et différentes vitesses, et par conséquent, plus d’une vitesse de transmission (p. ex. un débit binaire ou un débit de symboles) peut être proposée à chaque fréquence de transmission RF donnée.
Des exigences de réglementation peuvent requérir que les opérateurs ou les fournisseurs de systèmes de surveillance de sécurité enregistrent des détails des paramètres utilisés pour la messagerie dans les systèmes. Il peut ainsi être nécessaire de définir et d’enregistrer chaque jeu de paramètres utilisé pour chaque proposition qu’une unité centrale peut faire à un nœud avant le déploiement de tels systèmes. Dans un tel environnement, les unités centrales sont configurées de manière à fournir des identificateurs uniquement pour des jeux de paramètres qui ont été enregistrés. L’unité centrale (les unités centrales) et les nœuds d’une installation mémorisent respectivement des détails des canaux disponibles et leur identificateur de canal. Les paramètres de canal et les identificateurs de canal sont généralement introduits dans les unités centrales et les nœuds pendant la fabrication -chaque adaptation spécifique à la région étant satisfaite en désignant des unités centrales particulières et des nœuds particuliers pour des régions particulières ou des pays particuliers.
- 19Le nœud recevant la proposition choisit l’une des propositions par exemple sur la base d’un mot code ou d’un identificateur reçu, son choix étant basé au moins sur ses propres capacités - par exemple par la correspondance d’un mot code ou d’un identificateur proposé avec un mot code ou un identificateur mémorisé. Le nœud peut en option aussi déterminer l’état des conditions RF locales à chacune des fréquences de transmission RF qu’il peut supporter. Le nœud peut par exemple utiliser un détecteur RSSI pour déterminer un bruit de fond dans chacune des fréquences RF et/ou bandes passantes pertinentes (c’est à dire dans chacune des fréquences et/ou des bandes passantes dans lesquelles le nœud peut transmettre et qui sont spécifiées dans la proposition provenant de l’unité centrale). La valeur RSSI correspond à la puissance de bruit N introduite auparavant, et elle peut en option permettre l’estimation de l’énergie minimum requise par bit Eb afin de décoder un message avec un BER souhaité. Le BER souhaité peut être un paramètre de conception et/ou un paramètre configurable fixé p. ex. par l’unité centrale ou le nœud. La connaissance de la puissance du bruit N et de l’énergie minimum requise par bit Eb permet au nœud de choisir la proposition permettant le débit binaire le plus élevé sans compromettre la fiabilité de la signalisation. Sur la base de telles mesures ou de mesures alternatives appropriées, le nœud peut choisir une proposition appropriée qu’il peut utiliser pour transmettre les données souhaitées, par exemple un fichier de clip vidéo ou d’autres données vidéo, ou un fichier d’image fixe, à haute vitesse à l’unité centrale 110. Les étapes principales dans cette procédure sont illustrées schématiquement à la figure 4.
À l’étape 400, l’unité centrale 110 reçoit une information d’un évènement de déclenchement détecté par un nœud. L’unité centrale 110 peut recevoir cette information par l’intermédiaire du premier ou du deuxième émetteur-récepteur en fonction de leur état actuel. Si l’unité centrale 110 est en communication avec un autre nœud à cet instant, lequel utilise le premier émetteur-récepteur pour envoyer ou recevoir des données, l’information est par exemple reçue via le deuxième émetteur-récepteur, si ce dernier est libre. À l’inverse, si le deuxième émetteur-récepteur envoie ou reçoit des données lorsque l’information sur l’évènement de déclenchement est transmise par le nœud, le premier émetteurrécepteur reçoit l’information s’il est libre. Le nœud transmet l’information sur le déclenchement à une vitesse normale sur une fréquence, et à une vitesse fixée
-20 pour un canal de commande dans le système. Le système est généralement configuré de manière à supporter plusieurs canaux de ce type de sorte que des systèmes adjacents peuvent coexister et le système est robuste contre des interférences (un brouillage) involontaires et délibérées - et le nœud pertinent utilise tout protocole approuvé pour déterminer la fréquence et la vitesse à laquelle l’information sur le déclenchement doit être transmise.
L’unité centrale 110 détermine alors l’identité du nœud qui a transmis l’information sur l’évènement de déclenchement et compose une proposition appropriée et extrait par exemple le/les mot(s) code ou identificateur(s) approprié(s) pour l’envoi au nœud. L’unité centrale peut fonder la proposition sur ses connaissances préalables concernant les capacités du nœud, la capacité de l’unité centrale à supporter la proposition, ses connaissances concernant l’état actuel de l’environnement RF et l’existence ou les activités d’autres nœuds mis en œuvre dans un mode de haute vitesse. Le message de proposition peut comprendre un identificateur pour le nœud pertinent afin permettre au nœud de reconnaître qu’il est le récepteur prévu du message de proposition. La proposition peut être chiffrée de telle sorte qu’elle peut être déchiffrée uniquement par le nœud pertinent, p. ex. en utilisant AES comme ceci est connu de l’état de l’art. L’unité centrale 110 peut également tenir compte du type de données que le nœud fournit sur la base des connaissances de l’unité centrale concernant l’identité de l’unité et ainsi de son type, p. ex. s’il s’agit d’un microphone à partir duquel il est possible de recevoir uniquement des données audio, ou d’une caméra vidéo à partir de laquelle il est possible de recevoir des signaux vidéo, et tient compte de la résolution, du codage et ainsi des exigences du débit binaire des données vidéo que la caméra peut fournir. Différents nœuds peuvent ainsi recevoir différentes propositions de canaux haute vitesse choisis selon leur type, leur environnement et leur configuration. Comme il sera décrit dans ce qui suit, l’unité centrale 110 peut aussi déjà avoir stocker dans sa mémoire des paramètres de canal haute vitesse reçus des nœuds différents. Si de tels paramètres sont mémorisés pour le nœud pertinent, ceux-ci peuvent être pris en compte par l’unité centrale 110 lors de la formulation de la proposition à soumettre. Comme décrit ci-dessus en rapport avec le nœud, l’unité centrale 110 peut en outre mesurer le bruit de fond de fréquences pertinentes dans les bandes passantes pertinentes avant de soumettre la proposition. Comme pour le
-21 nœud, la valeur du bruit mesurée correspond à la puissance de bruit N et peut en option permettre l’estimation de l’énergie minimum requise par bit Eb afin de décoder un message avec un BER souhaité qui peut être utilisé pour déterminer quels paramètres de canal haute vitesse seront proposés au nœud. L’unité centrale 110 connaît l’intensité du signal du nœud au niveau du canal de commande (c'est-à-dire à une vitesse normale et à la fréquence du canal de commande et avec les paramètres de modulation), et peut en option l’utiliser pour estimer le rapport Eb/N attendu pour différents paramètres de modulation avant de soumettre la proposition au nœud. Il peut en outre y avoir plus d’un nœud transmettant un déclenchement sensiblement en même temps, ce qui peut p. ex. survenir lorsque deux nœuds se trouvent à deux extrémités différentes de locaux présentant une unité centrale 110 agencée au centre. Dans ce cas, l’unité centrale 110 peut tenir compte des capacités de chaque nœud et prioriser l’un d’eux en fonction des capacités du nœud, de la quantité de données attendue et de paramètres sans fil en rapport avec ce nœud. L’autre nœud peut transmettre des données en utilisant une vitesse normale ou peut en option recevoir un message le chargeant d’attendre pendant une période de temps configurable avant de redemander le canal haute vitesse. À l’étape 402, l’unité centrale 110 transmet le message de proposition ou l’invitation au nœud pertinent en utilisant le premier émetteur-récepteur à une vitesse normale.
Le nœud reçoit le message de proposition et détermine s’il peut accepter la proposition. Si le message de proposition contient des propositions alternatives de vitesses différentes et/ou fréquences RF différentes, le nœud détermine lesquelles parmi celles-ci se chevauchent avec ses propres capacités (par exemple en comparant les mots code ou les identificateurs de canaux reçus dans la proposition avec les mots code ou les identificateurs de canaux qu’il a mémorisés), et détermine chacune dont il est apte à supporter les combinaisons de paramètres de canaux haute vitesse. Le nœud détermine alors l’acceptation de l’une des offres que coïncide avec ses capacités. Avant de faire ce choix, le nœud peut réaliser un contrôle RSSI ou similaire au niveau de chacune des fréquences RF qui se coïncident, afin de déterminer si des conditions de signal locales/un bruit de fond (p. ex. une interférence ou un brouillage) empêchent la sélection de l’une des offres qui coïncident ou rendent une telle sélection indésirable. Sur la base de cette détermination, le nœud compose un message
-22 d’acceptation, et à l’étape 404, le nœud transmet ce message à la passerelle à une fréquence/vitesse de signal de commande habituelle. Ce message est reçu par l’unité centrale 110 via le premier et/ou le deuxième émetteur-récepteur.
Le contrôleur de l’unité centrale 110 fixe ensuite les commandes pour le deuxième émetteur-récepteur pour les adapter aux paramètres correspondant à la proposition choisie par le nœud.
À l’étape 406, le nœud envoie ensuite les données requises à l’unité centrale 110 à la fréquence convenue, à la vitesse convenue, et en utilisant le codage convenu etc. Les données vidéo ou audio peuvent ainsi par exemple être envoyées du nœud à l’unité centrale 110. L’unité centrale 110 peut alors ultérieurement transmettre ces données au CMS 200 en utilisant une connexion disponible, de sorte qu’un système automatisé ou un opérateur humain est apte à déterminer une réponse appropriée - telle que l’envoi d’une intervention humaine (p. ex. du personnel de sécurité, les pompiers, la police, une ambulance etc.) ou similaire, et/ou elles peuvent être affichées localement pour permettre la détermination locale d’une réponse appropriée. Lorsque la transmission de données à haute vitesse est complète, le nœud envoie une information à l’unité centrale 110 (dans une forme appropriée) pour permettre à l’unité centrale 110 de redéfinir le deuxième émetteur-récepteur. Ceci implique généralement que l’unité centrale 110 commute le deuxième émetteur-récepteur de nouveau dans un mode de vitesse normale jusqu’à ce que le deuxième émetteur-récepteur soit requis à d’autres fins. Le deuxième émetteur-récepteur peut de nouveau être considéré comme fournissant une diversité.
Le nœud peut aussi être commuté hors du mode de haute vitesse de sorte que des communications subséquentes entre le nœud et l’unité centrale 110 sont à une vitesse normale jusqu’à ce qu’un autre évènement de déclenchement (qui peut être en rapport avec l’évènement de déclenchement précédent) soit notifié à l’unité centrale 110. À l’étape 412, l’unité centrale 110 répète alors la procédure décrite ci-dessus en référence à l’étape 402. Le nœud formule également un message d’acceptation qui est envoyé à l’unité centrale 110 à une vitesse normale à l’étape 414. Les données sont ensuite transmises à haute vitesse par le nœud à l’étape 416 pour la réception par le deuxième émetteur-récepteur qui est de nouveau mis dans un mode de haute vitesse par le contrôleur de l’unité
-23 centrale 110. Dès que la transmission de données à haute vitesse est complète, le nœud envoie de nouveau un message de fin de transmission à l’unité centrale 110 permettant au contrôleur de l’unité centrale 110 de ré-commuter le deuxième émetteur-récepteur dans le mode de vitesse normale. Le nœud revient également dans à un mode de vitesse normale et attend dans un état dans lequel il est apte à recevoir des messages de commande envoyés à une vitesse normale par l’unité centrale 110 via le premier émetteur-récepteur.
Il est ainsi visible que le nœud envoie et reçoit des messages en utilisant un canal de vitesse normale, sauf s’il a reçu et accepté une proposition provenant de l’unité centrale 110. Le nœud transmet ensuite les données acceptées en utilisant le canal haute vitesse convenue jusqu’à ce que la transmission de données soit complète. Les données transmises à haute vitesse par le nœud sont reçues par l’unité centrale 110 via le deuxième émetteur-récepteur qui a été commuté de manière à fonctionner conformément aux paramètres acceptés du canal haute vitesse accepté par le nœud. Dès que la transmission de données à haute vitesse est complète, le deuxième émetteur-récepteur de l’unité centrale 110 et l’émetteur-récepteur de nœud reviennent aux réglages de vitesse normale.
Il faut noter, et comme il est bien compris par l’homme du métier, que la référence à une transmission peut p. ex. inclure la transmission d’un message et la réception subséquente d’une confirmation.
Toutes les options sont p. ex. aptes à être configurées par le CMS 200 et peuvent par conséquent exister dans le nœud et/ou dans l’unité centrale 110 et être activées en fonction de la configuration. Les sessions de haute vitesse décrites ci-dessus peuvent comprendre des confirmations périodiques de paquets reçus de l’état centrale 110 au nœud. L’unité centrale 110 peut envoyer une confirmation sur le canal haute vitesse négocié, le canal de commande ou même en utilisant les paramètres de modulation du canal de commande au niveau du canal haute vitesse. Dans un mode de réalisation facultatif, aucune confirmation n’est envoyée avant que la session de haute vitesse ne soit complète. La confirmation peut comprendre des références à des paquets perdus, et le nœud peut être requis à retransmettre les paquets perdus soit en utilisant le même canal haute vitesse, soit en utilisant le canal de commande.
-24Dans un autre mode de réalisation facultatif, la session de haute vitesse est en alternative divisée en plusieurs blocs, chacun des blocs comprenant plusieurs paquets, et l’unité centrale 110 transmet une confirmation après chaque bloc, et la confirmation peut comprendre des références à des paquets perdus, le nœud pouvant être configuré de manière à retransmettre tous les paquets perdus à la fin de la session, soit en utilisant le même canal haute vitesse, soit en utilisant le canal de commande.
Dans un autre mode de réalisation facultatif, l’unité centrale 110 peut dans toute confirmation terminer la session de haute vitesse et demander au nœud de revenir au canal de commande et/ou de soumettre une autre proposition incluant des paramètres de modulation actualisés. Ceci peut être employé si p. ex. l’environnement sans fil change au cours d’une session de haute vitesse causant p. ex. une augmentation du BER. Une fonctionnalité de repli peut en outre et en option être configurée dans le nœud au cas où il ne reçoit aucune confirmation de l’unité centrale 110. La fonctionnalité de repli peut comprendre l’attente pendant une période de temps configurable, et après l’écoulement de cette période, le retour à un canal de commande à vitesse normale, et peut en option transmettre une demande à l’unité centrale 110 concernant une invitation à une communication haute vitesse.
La structure en paquets des communications décrites ici sont des structures connues comprenant un préambule, un mot de synchronisation et des données. En fonction de la structure de transmission utilisée, p. ex. une transmission en blocs etc., les messages de données peuvent contenir des identificateurs de paquet, une identification d’émetteur, un identificateur de récipient et/ou des compteurs, et la longueur des paquets est p. ex. apte à être déterminée, configurée, négociée etc.. Les paquets peuvent être chiffrés, et un contrôle de redondance cyclique (anglais Cyclic Redundancy Check, CRC) peut être compris dans le paquet. L’homme du métier sait p. ex. comment former des paquets qui permettent la mise en œuvre des modes de réalisation décrits ici.
Lorsqu’il s’agit de choisir des fréquences et une vitesse de transmission, il faut tenir compte des régulations en vigueur dans la région dans laquelle le système de sécurité est mis en œuvre. En Europe, les systèmes radio pour les systèmes de surveillance de sécurité utilisent habituellement des fréquences
-25 radio ISM (anglais Industrial Scientific and Medical - industriel, scientifique et médical) d’environ 868 MHz (la bande de 863 à 870 MHz). Dans d’autres territoires, des bandes similaires mais centrées autour de fréquences différentes sont de la même façon attribuées dans le même but. Aux USA, au Canada, au Chili, en Colombie, au Costa Rica, au Mexique, au Panama, en Uruguay, la bande de 915 MHz recouvre 902 à 928 MHz, tandis qu’en Australie, au Pérou, et au Brésil, elle recouvre 915 à 928 MHz, et dans d’autres pays, d’autres sections d’une bande de 915 à 928 MHz sont disponibles. En Europe, les facteurs de marche dans les bandes ISM sont réglés par des sections pertinentes de la dernière révision harmonisée du standard ETSI EN300 220. Ce standard définit au moment de la présente demande les sous-bandes suivantes et leur facteur de marche disponible :
g (863,0-868,0 MHz): 1% g1 (86,.0-868,6 MHz): 1% g2 (868,7 - 869,2 MHz): 0,1% g3 (869,4 - 869,65 MHz): 10% g4 (869,7-870,0 MHz): 1%
Des modes de réalisation de l’invention mis en oeuvre en Europe emploient les sous-bandes g1 et g2, la puissance apparente rayonnée (anglais : Effective Radiated Power - ERP) autorisée étant de 25 mV (+14 dBm), avec un facteur de marche de 1% pour la communication entre l’unité centrale 110 et les noeuds. Les systèmes sont habituellement configurés de manière à fournir des choix de fréquences prédéfinies dans chacune des bandes g1 et g2. Dans de tels systèmes, les canaux haute vitesse peuvent être proposés dans la sous-bande g3 qui présente une puissance apparente rayonnée autorisée de 500mV (+27 dBm) avec un facteur de marche de 10%. Ici aussi, il est possible de présélectionner plus d’une fréquence dans cette bande pour permettre des options alternatives. On comprendra cependant que l’invention ne s’appuie pas sur l’utilisation de la sous-bande g3 pour le canal haute vitesse, des canaux pouvant être réservés pour l’utilisation de la haute vitesse dans les sous-bandes g1 ou g2. Si le système de surveillance de sécurité est mis en oeuvre dans un autre territoire, il est prévu que les systèmes de sécurité et d’alarme attribués aux
-26 bandes RF ou disponibles pour une telle utilisation même sans association spécifique, fournissent de la même façon des possibilités de présélection de fréquences pour des fonctions de vitesse normale, de commande et de messagerie en permettant la présélection d’autres fréquences pour l’utilisation en tant que canaux haute vitesse dans le contexte de l’invention.
Les canaux ou la configuration de vitesse normale peuvent/peut habituellement fonctionner à environ 30 à 45 kbit/s, p. ex. à 38,4 kbit/s. La « haute vitesse >> peut être égale à 128 à 500 kbit/s, p. ex. à 200 kbit/s.
Les fréquences mentionnées ci-dessus et leur facteur de marche maximum autorisé correspondants peuvent en option être utilisés par l’unité centrale 110 lors de la formulation de la proposition à un nœud. L’unité centrale 110 peut présenter au moins un compteur par bande et par nœud, lequel garde une trace concernant le nombre de fois chaque nœud a transmis dans chaque bande de fréquence pendant une période de temps configurable. Si le temps consacré à la transmission est près de ou au niveau du facteur de marche maximum autorisé de la bande associée, l’unité centrale 110 peut se décider contre la soumission d’une proposition d’un canal haute vitesse dans cette bande. De manière correspondante, chaque nœud peut en option présenter des compteurs similaires gardant la trace de leur temps respectif consacré à la transmission dans chaque bande et peut par conséquent rejeter certaines propositions si elles sont dans une bande dans laquelle le nœud est près de ou au niveau du facteur de marche maximum autorisé.
Un mode de réalisation alternatif et facultatif de la présente invention se rapporte à la transmission d’actualisations de logiciel, de configuration et/ou de firmware de l’unité centrale 110 à un nœud. L’actualisation de logiciel est envoyée par le CMS 200 à l’unité centrale 110 et peut viser un ou plusieurs nœuds de l’installation. L’actualisation de logiciel peut viser tous les nœuds p.ex. d’un type particulier, d’un modèle particulier ou comprenant une fonctionnalité particulière. Dans ce cas, l’unité centrale 110, lors de la réception d’une actualisation de logiciel provenant du CMS 200, formule une invitation pour un canal de communication haute vitesse pour le/les nœud(s) visés. Il se peut que les capacités de réception des nœuds visés soient différentes de leur capacité de
-27transmission respective, ce qui peut également être valable pour le deuxième émetteur-récepteur de l’unité centrale 110.
Dans un mode de réalisation, l’invitation pour une communication haute vitesse est envoyée à un nœud, et la signalisation continue comme décrit en faisant référence aux modes de réalisation précédents, à la différence que l’unité centrale 110 transmet à haute vitesse en utilisant le deuxième émetteurrécepteur (dans les modes de réalisation précédents, l’unité centrale 110 reçoit une transmission de données à haute vitesse en utilisant le deuxième émetteurrécepteur), et le nœud reçoit une transmission à haute vitesse. En conséquence, le nœud peut confirmer et demander des retransmissions comme décrit cidessus en rapport avec l’unité centrale 110 recevant les données haute vitesse.
Dans un autre mode de réalisation facultatif, une invitation à une communication à haute vitesse est envoyée à plusieurs nœuds. Les plusieurs nœuds peuvent par exemple être des nœuds d’un type particulier, d’un modèle particulier, ou comprendre une fonctionnalité particulière. L’unité centrale 110 peut attendre les messages d’acceptation provenant des plusieurs nœuds, et si leurs paramètres de modulation choisis diffèrent, l’unité centrale 110 peut choisir la vitesse la plus faible et transmettre une nouvelle invitation comprenant la vitesse la plus faible choisie par l’un des plusieurs nœuds. En alternative, l’unité centrale 110 peut choisir d’exclure certains nœuds de l’invitation en choisissant d’envoyer une nouvelle invitation comprenant par exemple les paramètres de modulation les plus couramment sélectionnés au sous-ensemble des plusieurs nœuds ayant choisi ces paramètres de modulation particuliers dans leur acceptation respective concernant l’invitation à une haute vitesse. Lorsque plusieurs nœuds ont tous accepté les mêmes paramètres de modulation, la signalisation continue comme décrit en référence aux modes de réalisation précédents, à la différence que l’unité centrale 110 transmet à haute vitesse en utilisant le deuxième émetteur-récepteur (dans les modes de réalisation précédents, l’unité centrale 110 reçoit une transmission de données haute vitesse en utilisant le deuxième émetteur-récepteur), et les plusieurs nœuds reçoivent simultanément la transmission de données haute vitesse à haute vitesse. La confirmation de paquets peut être réalisée pour chaque nœud comme décrit en rapport avec des modes de réalisation précédents dans lesquels l’unité centrale 110 reçoit à haute vitesse, l’unité centrale 110, dans ce mode de
-28 réalisation, gardant la trace de tous les paquets qui n’ont pas été correctement confirmés par l’un des plusieurs noeuds. Ces paquets peuvent être retransmis, soit individuellement au nœud respectif, soit tous les paquets non confirmés sont retransmis à chacun des plusieurs nœuds, et dans ce cas, chacun de ces nœuds doit garder la trace de ses paquets perdus respectifs.
Dans un mode de réalisation de l’installation 100, plus d’une unité centrale 110 fait partie de l’installation. Les unités centrales sont en communication les unes avec les autres et sont synchronisées. Dans ce mode de réalisation, l’unité centrale 110 utilisée pour les données haute vitesse peut être choisie de manière à être l’unité centrale qui comprend la connexion de données 150 au CMS 200 la plus appropriée, par exemple Ethernet au-dessus de Wi-Fi au-dessus du cellulaire. Il se peut que l’unité centrale utilisée pour la communication à haute vitesse soit une unité centrale légère, c'est-à-dire une unité centrale présentant un seul émetteur-récepteur ISM pour la communication avec les nœuds du système. Dans ce cas, l’unité centrale légère utilise l’émetteur-récepteur ISM pour la connexion à haute vitesse comme décrit ci-dessus en rapport avec le deuxième émetteur-récepteur de l’unité centrale 110, et l’autre/les autres unité(s) centrale(s) 110 de l’installation surveille le canal de commande à vitesse normale.
On comprendra que le système de surveillance de sécurité ne doit pas obligatoirement présenter une unité de surveillance centrale 200, même si cela est couramment la cas. La passerelle ou l’unité centrale 110 peut présenter ou être associée à un ou plusieurs écrans pour l’affichage d’images, en mouvement ou immobiles, et à des dispositifs de sortie audio tels que des haut-parleurs, de sorte qu’un opérateur peut être alerté par des changements d’état détectés par des nœuds, tels que des capteurs de mouvement, des interrupteurs magnétiques et similaire, et peut voir des images et entendre des signaux audio provenant des nœuds.
Des références à des nœuds qui présentent par exemple des capacités vidéo ou des capacités audio sont considérées comme étant facilement remplaçables par des nœuds présentant d’autres fonctionnalités pertinentes qui bénéficient de transferts à haut débit binaire, tels que l’imagerie fixe, l’imagerie thermique etc., sans y être limités.

Claims (29)

  1. Revendications
    1. Système de surveillance de sécurité, comportant :
    une unité centrale, comportant :
    un premier émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en oeuvre à une première fréquence à laquelle le premier émetteur-récepteur peut supporter un premier débit binaire maximum, et un deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en oeuvre à la première fréquence et à une deuxième fréquence, le deuxième émetteur-récepteur, à la deuxième fréquence, supportant un deuxième débit binaire qui est supérieur au premier débit binaire, et un contrôleur pour commander les émetteurs-récepteurs de radiofréquence ;
    un nœud qui comporte un émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud qui est apte à être mis en œuvre à la première fréquence pour la communication avec l’unité centrale, et à la deuxième fréquence pour la communication avec l’unité centrale au deuxième débit binaire, et un contrôleur pour commander l’émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud ;
    l’unité centrale étant configurée de manière à transmettre, à la première fréquence et en utilisant le premier émetteur-récepteur de radiofréquence, une proposition de canal de communication à la deuxième fréquence au nœud pour que le nœud transmette des données au deuxième débit binaire pour la réception par le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence ;
    le nœud étant configuré de manière à transmettre, lors de la réception de la proposition de l’unité centrale, un message d’acceptation à l’unité centrale à la première fréquence, et ensuite à transmettre des données à l’unité centrale à la deuxième fréquence et au deuxième débit binaire ;
    l’unité centrale étant configurée de manière à fixer, lors de la réception du message d’acceptation du nœud, le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence pour la réception à la deuxième fréquence afin de permettre la réception des données transmises par le nœud.
  2. 2. Système de surveillance de sécurité selon la revendication 1, dans lequel l’unité centrale est configurée de manière à fournir la proposition du canal de
    -30 communication à la deuxième fréquence sous forme d’identificateur ou de mot code.
  3. 3. Système de surveillance de sécurité selon la revendication 2, dans lequel l’unité centrale est configurée de manière à fournir la proposition incluant des identificateurs pour un choix de canaux de communication alternatifs pour que le nœud transmette des données à un débit binaire supérieur au premier débit binaire maximum pour la réception par le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence.
  4. 4. Système de surveillance de sécurité selon la revendication 3, dans lequel au moins deux des canaux de communication alternatifs utilisent la même fréquence mais fournissent différents débits binaires.
  5. 5. Système de surveillance de sécurité selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le nœud est configuré de manière à effectuer une détermination de conditions de radiofréquence.
  6. 6. Système de surveillance de sécurité selon la revendication 5 lorsqu’elle dépend de la revendication 3, dans lequel le nœud est configuré de manière à faire un choix entre les canaux de communication alternatifs sur la base du résultat de la détermination de conditions de radiofréquence.
  7. 7. Système de surveillance de sécurité selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le nœud présente ou est relié à une source d’image et les données sont des données-image.
  8. 8. Système de surveillance de sécurité selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’unité centrale est configurée de manière à transmettre la proposition au nœud suite à la réception d’une notification d’un évènement de sécurité.
  9. 9. Système de surveillance de sécurité selon la revendication 8, dans lequel l’évènement de sécurité est la sortie d’un capteur de mouvement, d’un microphone ou d’un capteur d’ouverture de porte ou de fenêtre.
  10. 10. Système de surveillance de sécurité selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première et la deuxième fréquence sont dans une bande de fréquence de 863 à 870 MHz.
  11. 11. Système de surveillance de sécurité selon la revendication 10, dans lequel la deuxième fréquence est comprise entre 868 et 870 MHz.
  12. 12. Système de surveillance de sécurité selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’unité centrale mémorise des informations sur des fréquences et des débits binaires supportés par le nœud.
  13. 13. Système de surveillance de sécurité selon la revendication 12, dans lequel le nœud est configuré de manière à fournir les informations à l’unité centrale lorsque le nœud est installé en premier dans le système.
  14. 14. Système de surveillance de sécurité selon la revendication 13, dans lequel le nœud est configuré de manière à fournir périodiquement des informations actualisées sur les fréquences et les débits binaires supportés par le nœud à l’unité centrale.
  15. 15. Système de surveillance de sécurité selon l’une des revendications 12 à 14, dans lequel l’unité centrale est configurée de manière à utiliser les informations mémorisées lors de la détermination de paramètres de la proposition soumise au nœud.
  16. 16. Procédé de commande de la transmission de données d’un nœud à une unité centrale d’un système de surveillance de sécurité, le nœud présentant un émetteur-récepteur de radiofréquence pour la communication avec l’unité centrale, l’émetteur-récepteur étant apte à être mis en œuvre à une première fréquence à laquelle l’émetteur-récepteur peut supporter un premier débit binaire maximum, et à une deuxième fréquence à laquelle l’émetteur-récepteur peut supporter un deuxième débit binaire qui est supérieur au premier débit binaire maximum ;
    le procédé comprenant :
    la réception d’une proposition d’un canal de communication à la deuxième fréquence provenant de l’unité centrale à la première fréquence pour que le nœud transmette des données au deuxième débit binaire pour la réception par l’unité centrale ;
    la transmission d’un message d’acceptation à l’unité centrale à la première fréquence ; et ensuite
    -32 la transmission de données à l’unité centrale à la deuxième fréquence et au deuxième débit binaire.
  17. 17. Procédé selon la revendication 16, comprenant la détermination d’une réponse à une proposition qui inclut des identificateurs pour un choix de canaux de communication alternatifs pour que le nœud transmette des données à un débit binaire supérieur au premier débit binaire maximum pour la réception par le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence, la détermination étant au moins partiellement basée sur l’aptitude du nœud à supporter un canal de communication proposé.
  18. 18. Procédé selon la revendication 16 ou 17, comprenant la réalisation d’une détermination de conditions de radiofréquence par le nœud et l’utilisation du résultat.
  19. 19. Procédé selon la revendication 17 lorsqu’elle dépend de la revendication 16, dans lequel la détermination d’une réponse est également basée sur des résultats de la détermination de conditions de radiofréquence.
  20. 20. Unité centrale pour un système de surveillance de sécurité qui comporte un nœud présentant un émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud pour la communication avec l’unité centrale, l’émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud étant apte à être mis en œuvre à une première et à une deuxième fréquence, l’unité centrale comprenant :
    un premier émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en œuvre à la première fréquence à laquelle le premier émetteur-récepteur de radiofréquence peut supporter un premier débit binaire maximum, et un deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en œuvre à la première fréquence et à la deuxième fréquence, le deuxième émetteur-récepteur, à la deuxième fréquence, supportant un deuxième débit binaire qui est supérieur au premier débit binaire, et un contrôleur pour commander le premier et le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence ;
    l’unité centrale étant configurée de manière :
    à transmettre, à la première fréquence et en utilisant le premier émetteurrécepteur de radiofréquence, une proposition d’un canal de communication à la
    -33 deuxième fréquence au nœud pour que le nœud transmette des données à la deuxième vitesse de transmission pour la réception par le deuxième émetteurrécepteur de radiofréquence ; et à définir, lors de la réception d’un message d’acceptation du nœud à la première fréquence, le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence pour la réception à la deuxième fréquence pour permettre la réception de données transmises par le nœud à la deuxième fréquence et au deuxième débit binaire ; et ensuite à recevoir des données transmises par le nœud à la deuxième fréquence et au deuxième débit binaire.
  21. 21. Unité centrale selon la revendication 20, dans laquelle la proposition du canal de communication à la deuxième fréquence est prévue sous forme d’identificateur ou de mot code.
  22. 22. Unité centrale selon la revendication 21, dans laquelle la proposition comprend des identificateurs pour un choix de canaux de communication alternatifs pour que le nœud transmette des données à un débit binaire supérieur au premier débit binaire maximum pour la réception par le deuxième émetteurrécepteur de radiofréquence.
  23. 23. Unité centrale selon la revendication 22, dans laquelle au moins deux des canaux de communication alternatifs utilisent la même fréquence mais fournissent différents débits binaires.
  24. 24. Nœud pour un système de surveillance de sécurité, présentant une unité centrale qui comprend un premier émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en œuvre à une première fréquence à laquelle le premier émetteur-récepteur peut supporter un premier débit binaire maximum, et un deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence qui est apte à être mis en œuvre à la première fréquence et à une deuxième fréquence, le deuxième émetteur-récepteur, à la deuxième fréquence, supportant un deuxième débit binaire qui est supérieur au premier débit binaire, le nœud comportant :
    un émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud qui est apte à être mis en œuvre à la première fréquence pour la communication avec l’unité centrale, et à la deuxième fréquence pour la communication avec l’unité centrale au deuxième
    -34débit binaire, et un contrôleur pour commander l’émetteur-récepteur de radiofréquence de nœud ;
    le nœud étant configuré de manière à transmettre, lors de la réception d’une proposition transmise à la première fréquence par l’unité centrale concernant un canal de communication à la deuxième fréquence pour que le nœud transmette des données au deuxième débit binaire, un message d’acceptation à l’unité centrale à la première fréquence, et ensuite à transmettre des données à l’unité centrale à la deuxième fréquence et au deuxième débit binaire.
  25. 25. Nœud pour un système de surveillance de sécurité selon la revendication 24, comprenant en outre au moins un capteur.
  26. 26. Nœud pour un système de surveillance de sécurité selon la revendication 24 ou 25, comprenant en outre au moins une mémoire pour mémoriser des données de capteur à transmettre à l’unité centrale.
  27. 27. Nœud selon l’une des revendications 24 à 26, dans lequel le nœud est configuré de manière à déterminer une réponse à une proposition qui inclut des identificateurs pour un choix de canaux de communication alternatifs pour que le nœud transmette des données à un débit binaire supérieur au premier débit binaire maximum pour la réception par le deuxième émetteur-récepteur de radiofréquence, la détermination étant basée au moins partiellement sur l’aptitude du nœud à supporter un canal de communication proposé.
  28. 28. Nœud selon l’une des revendications 24 à 27, dans lequel le nœud est configuré de manière à réaliser une détermination de conditions de radiofréquence.
  29. 29. Nœud selon la revendication 28 lorsqu’elle dépend de la revendication 27, dans lequel le nœud est configuré de manière à déterminer la réponse sur la base de résultats de la détermination de conditions de radiofréquence.
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