一种智能安防无线通信装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种智能安防无线通信装置和方法。
【背景技术】
[0002]通常智能安防系统传输速率是固定的，系统内部仅能使用单一的通讯传输速率进行信号传输，对于终端设备的多样化有局限性。
[0003]目前智能安防系统无线通讯方法主要有:通过WIFI信号连接、通过ZigBee连接、通过Z-wave方式连接以及通过单向射频方式连接。但是上述各种方法都存在缺点:利用WIFI的通讯方法成本高、功耗高，与智能安防系统中很多终端的小型化和电池供电的特性不相符;利用ZigBee的通讯方法设置复杂，对硬件资源的要求较高，同时存在和WIFI信号相互干扰的问题;利用Z-wave的通讯方法时，其工作频段不在国家信息产业部无线电管理局明确使用范围之内，且功耗和成本相对目前的智能安防系统应用还是太高；利用单向射频的通讯方法传输的信息内容则非常有限，仅限于地址编码和少量开关信息，不能传输智能安防系统产生的复杂数据，同时存在操作繁琐，及不同设备的相互干扰问题。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题是提供一种智能安防无线通信装置和方法，能够降低终端设备的功耗和成本，避免与WIFI信号的同频干扰，同时具备更强的穿透和绕射能力，适合室内复杂应用场景。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种智能安防无线通信装置，用于与终端设备建立连接，包括:采集模块，用于采集待连接通信装置的终端设备广播发送的请求信号，请求信号至少包含终端设备的地址信息;第一连接模块，连接采集模块，用于根据请求信号向终端设备发送回复信号，回复信号至少包含通信装置的地址信息及确认建立连接的信息，其中，第一连接模块识别请求信号的通讯速率，并发送通讯速率与请求信号通讯速率相同的回复信号，以满足不同类型的终端设备;通信模块，用于在与终端设备建立连接后，和终端设备进行数据交互。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种智能安防无线通信方法，该方法的步骤包括:采集待连接智能安防无线通信装置的终端设备广播发送的请求信号，请求信号至少包含终端设备的地址信息;根据请求信号向终端设备发送回复信号，回复信号至少包含智能安防无线通信装置的地址信息及确认建立连接的信息，其中，第一连接模块识别请求信号的通讯速率，并发送与请求信号通讯速率相同的回复信号，以满足不同类型的终端设备;在与终端设备建立连接后，智能安防无线通信装置和终端设备进行数据交互。
[0007]区别于现有技术，本发明的智能安防无线通信的装置采集欲建立连接的终端设备发送的请求信号，解析并向发送请求信号的终端设备发送回复信号，回复信号是以相应的不同通讯速率发送，以满足不同类型的终端设备连接。通过本发明，能够降低终端设备的功耗和成本，避免与同一场景的其他WIFI信号的同频干扰，同时具备更强的穿透和绕射能力，适合室内复杂应用场景。
【附图说明】
[0008]图1是本发明提供的一种智能安防无线通信装置第一实施方式的结构示意图；
[0009]图2是本发明提供的一种智能安防无线通信装置第二实施方式的结构示意图；
[0010]图3是本发明提供的一种智能安防无线通信方法第一实施方式的流程示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
[0012]智能安防设备已经成为人们生活中不可或缺的一部分。随着物联网技术的普及应用，使得城市的安防从过去简单的安全防护系统向城市综合化体系演变，城市的安防项目涵盖众多的领域，有街道社区、楼宇建筑、银行邮局、道路监控、机动车辆、警务人员、移动物体、船只等。特别是针对重要场所，如:机场、码头、水电气厂、桥梁大坝、河道、地铁等场所，引入物联网技术后可以通过无线移动、跟踪定位等手段建立全方位的立体防护。兼顾了整体城市管理系统、环保监测系统、交通管理系统、应急指挥系统等应用的综合体系。但是现有的智能安防设备的无线通讯方法还存在众多待解决的问题。
[0013]参阅图1，图1是本发明提供的一种智能安防无线通信装置第一实施方式的结构示意图。该装置100包括:采集模块110，第一连接模块120和通信模块130。
[0014]本发明的智能安防无线通信装置100和与之建立连接的多个终端设备101组成无线安防网络，各个终端设备101和装置100进行信息交互。
[0015]在建立连接之前，各终端设备101向外以广播的形式发送请求信号，其发送的请求信号中至少包含相应的终端设备101的地址信息，同时还应包含相应终端设备101的参数信息及其他必要信息。采集模块110用于采集待连接通信装置100的终端设备101广播发送的请求信号，采集到请求信号后，将其传输到第一连接模块120。第一连接模块120接受发送请求信号的终端设备101的请求，根据请求信号中包含的终端设备101的信息向相应的终端设备101发送回复信号，回复信号中至少应包含装置100的地址信息和具有同意建立连接意义的信息，同时还应包含相应装置100的参数信息及其他必要信息。在本发明中，装置100可接收并识别终端设备101发送的请求信号时，不同的终端设备101发送的请求信号的通讯速率可能不同，装置100可以识别不同通讯速率的信号。第一接收模块120可接收的请求信号的通讯速率为40Kb/s、100Kb/s和250Kb/s，也可接收其他通讯速率的请求信号。通信模块130在装置100和终端设备101建立连接后，和终端设备101进行信息交互，装置100可与多个终端设备101建立连接，且可以以不同的通讯速率传输信息。
[0016]在本实施方式中，装置100使用的是德州仪器(TI)的高性能芯片，型号为CClllOSoC，内部集成51内核和射频收发器，MCU工作频率26MHz，具有超强的抗干扰能力、多种信号调制方式；工作的频率处于ISM免费频段，能满足中国及欧美不同国家的通讯系统工作频率，且工作频率属于Sub-lGHz，相比于现有的2.4G信号，穿墙绕射能力强、同频干扰少、适合室内复杂环境。在同等发射功率下，通讯距离更远，意味着相同功耗下，通讯更稳定;最大发射功率为lOdBm，符合国家信息产业部无线电管理局规定的；极低的休眠待机功耗和快速唤醒特性(可通过外部1或内部定时中断唤醒)，保证电池供电设备的低功耗要求，实际测试在3到5分钟唤醒一次发送心跳或是其它采集数据的情况下，设备平均工作功耗可以低于5uA，CR2032纽扣电池可以供装置100工作3到4年。
[0017]区别于现有技术，本发明的智能安防无线通信的装置采集欲建立连接的终端设备发送的请求信号，解析并向发送请求信号的终端设备发送回复信号，回复信号是以相应的不同通讯速率发送，以满足不同类型的终端设备连接。通过本发明，能够降低终端设备的功耗和成本，避免与同一场景的其他WIFI信号的同频干扰，同时具备更强的穿透和绕射能力，适合室内复杂应用场景。
[0018]参阅图2，图2是本发明提供的一种智能安防无线通信装置第二实施方式的结构示意图。该装置200包括:采集模块210，第一连接模块220和通信模块230。
[0019]采集模块210采集待连接装置200的终端设备201广播发送的请求信号，终端设备201根据与装置200及相互间的连接方式，可分为第一类终端设备2011和第二类终端设备2012。第一类终端设备2011连接装置200和第二类终端设备2012，第二类终端设备则仅连接第一类终端设备2011，第二类终端设备发送的请求信号发送到与之连接的第一类终端设备2011，第一类终端设备2011具备中继功能，可将第二类终端设备2012传输的请求信号与自身的请求信号同时或不同时的以广播的形式发送，等待采集模块210的采集。第一类终端设备2011既可以作为一个终端设备，又可提供数据中继功能，从而有效延伸无线通讯网络的覆盖范围。第二类终端设备2012发送的请求信号中包含连接的第一类终端设备2011的地址和该第二类终端设备2012的地址。采集模块210采集到第二类终端设备2012的请求信号，将回复信号发送到该第二类终端设备2012连接的第一类终端设备2011，再由第一类终端设备2011转发到相应的第二类终端设备2012。
[0020]第一连接模块220接受发送请求信号的终端设备201的请求，根据请求信号中包含的终端设备201的信息向相应的终端设备201发送回复信号，回复信号中至少应包含装置200的地址信息和具有同意建立连接意义的信息，同时还应包含相应装置200的参数信息及其他必要信息。在本发明中，装置200可接收并识别终端设备201发送的请求信号时，不同的终端设备201发送的请求信号的通讯速率可能不同，装置200可以识别不同通讯速率的信号。第一接收模块220可接收的请求信号的通讯速率为40Kb/s、100Kb/s和250Kb/s，也可接收其他通讯速率的请求信号。通信模块230在装置200和终端设备201建立连接后，和终端设备201进行信息交互，装置200可与多个终端设备201建立连接，且可以以不同的通讯速率传输信息。
[0021 ]同时，还包括第三类终端设备2013，第三类终端设备2013以点对点的连接方式直接连接到第二类终端设备2012，相当于第二类终端设备2012的附属设备。第三类终端设备2013与装置200或者外界网络的信息交互由与之连接的第二类终端设备2012转发。
[0022]进一步，