CN101006479A - 用于监视的***及其应用的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于以第一频率例如2.4GHz的第一专用无线链路(A)传输大量数据的方法和***(100)。如果信号强度很弱，则该数据被进一步压缩。如果该信号强度更弱，则使用以第二频率例如868MHZ的无线链路(B)。该第二无线链路(B)同时作为用于交换信息的网络***来使用，在其中该***的节点用作多跳***中的节点。

Description

用于监视的***及其应用的方法

技术领域

本发明涉及基于一种基于无线传感器网络的用于监视的***。

本发明还涉及一种用于该***的应用的方法，其中提供双重无线电技术用于消息、声音和图像/视频的传输。

背景技术

当前所使用的大多数无线报警器或安全***包括中央单元、一个或多个传感器，例如PIR-传感器、运动传感器、烟雾探测器、声音探测器和/或照相传感器。上述***的无线电技术通常使用433MHz或868MHz的频率，并以单向或双向操作，但是会受到范围的限制并且容易受到干扰。上述***可以以互联网、GSM/GPRS和电话网的方式向目的地或向根据PAL/NTSC操作的监视器传送警报。但是，上述***中的大部分都只能部分无线，并且中央单元的安装和电源都需要有线。

当前，包括集成到***的照相机的报警***具有对照相机供电的问题。上述大部分***为了稳定的操作而需要向照相机持续供电，以致需要有线，并且不能实现将照相机放置在任何位置，从而导致低动态***。当照相机由电池供电时，由于其需要大量的电流，而电池很快就会被耗尽，从而不能提供持续可靠的性能，因此照相机不能在所有时间都工作。

先前已知的报警***的另一个缺陷是其很容易受到破坏而不能使用，因为控制整个操作的***中的中央单元很容易接近。

WO00/21053描述了一种安全报警***，或更特别地，一种无线家庭火灾和报警***。WO03/043316描述了一种用于监视的照相机，该照相机具有两个照相传感器，一个彩色传感器，一个单色传感器；IR-闪光灯；PIR-元件；供电电池；和节能功能。

发明内容

本发明的一个目的是通过实施具有如权利要求1所述的特征的方法来消除上述缺陷。在第一方面，提供一种通过无线电频率链路用于大量信息的传输的方法，所述信息例如图像、视频和声音。所述传输在第一频率上以正常的传输信号质量和信息的全速率来执行；当传输的信号质量低于正常信号质量时在第一频率上执行，但是使用进一步压缩的信息；和当在第一频率上传输基本上不可能时，在第二频率上执行。对信息的压缩根据传输中信号质量和/或跳跃次数而在几个步骤中执行。在第二频率上的传输以预定的路径发生在多跳网络(multi-hop network)中的几个节点中，并且该传输在两个方向上都发生。所述信息包含图像信息，该图像信息根据JPEG-标准进行压缩，并且该JPEG-标准包含报头，其中该报头在传输前被去除。该图像信息由照相机单元获得。根据另一方面，提供一种用于监视的***，包括以第一频率发射并具有第一带宽的无线电模块，还包括以第二频率发射并具有第二带宽的附加无线电模块，该第二带宽小于第一带宽。该附加无线电模块是多跳无线电模块。该***包括至少一个照相机，该照相机具有至少一个照相机芯片。该***使用两个不同的数字无线电频率，例如2.4GHz用于在***中发送图像/视频或声音以及例如868MHz用于从一个传感器向另一个传感器发送命令，但是，如果2.4GHz的信号太微弱，则也用868MHz的频率发送图像或声音。

附图说明

本发明的进一步的目的、特征和优点将在以下结合附图对本发明实施方式的详细描述中更加清楚，在附图中：

图1是用于监视的***的示意图；

图2是显示本***中所包括的照相机的部件的图；

图3是显示包括在照相机中的处理器的部件的示意图；

图4是显示根据本发明的电源管理单元的示意图；

图5是显示根据本发明的方法使用第一或第二频率的来自照相机的信号的传输的示意图；以及

图6是显示在多跳网络中用于传输来自照相机的图像的保留路径的示意图。

具体实施方式

为了增强该说明书的可读性和为了清楚起见，在所有附图中使用相同的附图标记表示相同的部分。

图1显示用于监视的完整***100，包括连接单元1、控制面板2、传感器3和一个或多个具有传感器的照相机4。

所述连接单元1是多跳网络的主站，并包括多跳无线电模块，例如以868MHz的频带发送；和具有宽带宽的无线电模块27，例如以2.4GHz的频带发送。所述传感器3和照相机4是如下所述的多跳网络的节点。

所述多跳网络可以是同时提交的名为“Method and system for providingcommunication between several nodes and a master”的国际专利申请中所描述的***，该申请的内容结合在本说明书中作为参考。

为了简化，该网络包括主站和多个节点。所述节点按组排列，这样第一组包括位于主站的覆盖区域内的所有节点。第二组位于主站的覆盖区域之外，但位于第一组的任一节点的覆盖区域之内，等等。任一节点以多跳方式经由前一组中的节点到达主站，反之亦然。时隙根据距主站的距离而分配。在主站向任一节点发送消息的消息周期中，第一组被分配第一组时隙，且第二组被分配在第一组时隙之后的第二组时隙，等等。这样，来自主站的消息可以在单个的消息周期中发送至所有的节点。当节点想要向主站发送信息时，时隙在信息周期中以相反的顺序排列，这意味着信息可以在单个的信息周期中到达主站。通常地，在消息周期后有信息周期，该信息周期之后按顺序有休眠周期，以节省电池电能。由主站发送的消息可以包含同步信息，这样节点可以适当地调整时隙。该消息也可以包含时隙的分配信息和邻近节点的时隙信息，上述信息由每个节点所保存。节点只需要在邻近节点的时隙中监听，并且可以在其他时间段中关闭接收机，以节省电池电能。

为了根据所选择的路径来发送信息，只有与该路径相关的节点才按顺序分配时隙，而其他的节点都休眠。这样，这些节点可以以多跳的方式经由路径中的节点向主站发送大量的信息，反之亦然。

在一些情况下，需要唤醒在休眠周期中的所有节点，例如在紧急情况中。这可以通过由主站发射Dirac脉冲来实现。Dirac脉冲是具有无限短的时间周期和单位能量的脉冲。这样的脉冲包括所有的频率，并且可以被任一接收机所觉察到。在这种情况下，所有的节点都需要在休眠周期或至少部分休眠周期中使一个接收机处于工作状态。由于该主站通常连接至主电源，因此该主站至少需要具有Dirac脉冲发生器。一些节点也可以发射Dirac脉冲，但是这样会消耗电池电能。

所述连接单元1接收来自照相机4的图像，用于存储或传输。在报警时，连接单元1通过互联网5、GSM/GPRS6、电话网7或PAL/NTSC8将警报从该***传输至例如外部控制中心。

所述控制单元2用于该***100的调整并用于控制其警报。该控制单元2包括多跳无线电模块、WLAN(无线局域网)和蓝牙模块，后者可以实现连接移动电话9，用于从远处由该移动电话控制***100。该控制单元2还包括RFID-技术，该技术实现了清楚和迅速地控制特定功能，例如，报警的开/关功能，并且还实现了将该***用作接入***。

所述传感器3可以有不同的类型，例如PIR(无源红外)-传感器、运动传感器、烟雾探测器、温度传感器等。

该连接单元1、控制单元2、传感器3和照相机4都是电池供电，但是可替换地可以是由电线提供电源。

图2显示与外部传感器3相连接的照相机4中的一个，包括：收发机或多跳无线电模块20；低功率处理器或具有时钟石英的CPU21，CPU21用于控制照相机4；电源管理***22，用于对照相机4的部件的智能电源提供；电池23A和23B，用于提供电源；视频/图像和无线电处理器24，包括集成的图像压缩和处理、照相机接口、存储器接口和无线电协议；存储器25，用于在图像/视频压缩之前中间存储图像；彩色和/或单色(黑-白)照相机芯片26，包括照相机传感器、宽带无线电模块27，该宽带无线电模块27具有无线电收发机和基带处理器；可选地，外部传感器3，用于使照相机4控制偶然的情况；和配置接口29。

当该照相机4由外部供电时，该照相机4可以由通过多跳无线电模块20的命令、或通过传感器3的触发、或由CPU21间歇地、或由来自无线电模块27的信号来启动，这将在下文中进行描述。该照相机4被无线地操作，并且具有集成的用于电源供电控制的功能。

所述视频/图像和无线电处理器24是IC(集成电路)，例如是CPU(中央处理单元)、ASIC(专用集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)，用于在***100中为图像和视频序列的无线传输而执行图像曝光、图像分析和图像压缩。图3显示处理器24，包括用于数字输入的一个或两个照相机接口30，一个或两个照相传感器与所述照相机接口30相连接；图像分析单元31，用于执行运动检测、目标识别等；存储控制器32，具有对存储器25的存储器接口，在存储器25中存储了用于稍后压缩/图像分析的未压缩的图像；压缩通道33，用于压缩并反馈压缩后的图像数据；控制器34，用于与无线电基带单元27通信；主控制单元35，用于控制图像曝光、图像分析和图像压缩；和子控制单元36，用于控制在处理器24中将数据发送至何处。

当启动时，照相机接口30执行连接于处理器24的照相机传感器芯片26的配置，并收集在图像曝光时来自照相机芯片26的数据。该照相机接口30包括用于配置的单元和通道逻辑单元，该用于配置的单元用于接收来自照相机芯片26的数据而通道逻辑单元用于将该数据从由照相机芯片26所提供的格式转换为图像处理和压缩所需要的格式，例如，从rawRGB-格式转换为YCbCr-或YUV-格式(像素格式)。如果选择照相机芯片26用于提供所需要的数据格式而不用经过转换，则关闭该功能，这可以通过由外部CPU21所控制的主控制单元35来设置。该照相机接口30之后向子控制单元36发送其数据。

在操作中，存储控制器32在从子控制单元36接收了data-和writing/reading-命令之后，执行存储器25的启动和操作通信，该存储器25例如是SDRAM(同步动态随机存取存储器)或闪存。可以使用比用于处理器24的其余部分的时钟频率更高的时钟频率来操作存储器25和存储控制器32，与使用处理器24内部数据总线带宽相比，这样将降低外部数据总线带宽。

所述图像分析单元31在压缩前分析和修改图像，例如，运动检测或登记与先前图像相比图像中的变化。该图像分析单元31从子控制单元36接收数据，并向其返回处理后的数据。该主控制单元35确定并控制所要执行的分析。该图像分析单元31可以引导图像块的DCT(离散余弦变换)计算，或图像中的运动检测，用于计算图像块中的运动矢量，这可用于跟随目标的运动。该分析单元31还可以执行图像块中的差分计算，从而实现仅对与参考图像相比已经明显变化了的图像部分的压缩；并执行在无线传输中节省带宽的方法。

所述处理器24判断是否该一个或两个照相机传感器连接至并适应于该压缩。所述压缩通道33包括所有本领域技术人员已知的用于将图像压缩为JPEG(联合图像专家组)格式所需的步骤。该JPEG格式包括报头。但是，该报头的部分在传输前被去掉，并在传输后被加上，这样，减小了所要传输的信息的尺寸。由于该报头是大小相等的，而与图像的大小无关，因此这样的好处在小图像方面更大。

压缩过程的所有步骤都是同时进行的，每个步骤都对应图像数据的一部分。如果一个或几个步骤执行得比执行早的慢，则在压缩过程的不同步骤之间使用了FIFO(先进先出)的特定配置实现了数据缓冲。当FIFO满了时，在该满的FIFO之前的通道步骤则暂停，直到FIFO开始空了为止。这样，压缩过程可以最优地执行，并且由于并行的工作通道步骤和由于使用了FPGA或ASIC，时钟频率与通常的具有顺序步骤的CPU的一般结构相比能够减少，从而节省了电源。通常，只传送图像中与先前图像相比发生了改变的部分，即与先前图像比已经改变了的块。

并且，该压缩适应于网络中所需的跳跃次数。在正常的无线电传输信号质量下，该图像/视频以正常的方式进行压缩，且使用具有宽的带宽的无线电用于该传输。当信道质量低于正常值时，该图像进一步被压缩以减少需要传输的图像数据，并仍使用具有宽带宽的无线电。但是，当具有宽带宽的无线电的信号质量太微弱时，即当传输几乎不可能时，则经由多跳无线电执行传输。在这种情况下，对图像数据的压缩程度更加大，以减少所要发送的数据总量，从而节省电源。所涉及的节点所需的电量随跳跃次数而增加。

所述无线电基带控制器34执行外部无线电基带单元27的配置并与该外部无线基带单元27通信。来自压缩通道的数据在被发送至基带单元27之前，由基带控制器34排列成数据包。

所述子控制单元36控制图像的数据流，即数据应该被发送至何处，经由存储器接口32从照相机接口30至存储器25，从存储器25至图像分析单元31或至压缩通道33。该子控制单元36还知道外部存储器25中的数据地址。图3中的宽箭头表示数据流。

所述主控制单元35通过来自外部CPU21的指令来控制处理器24的所有其它单元30、31、32、33、34、36，当完成了任务时，该外部CPU21从主控制单元35接收报告，并随后关闭处理器24以节省电源。

参考图4，该电源管理单元22包括包含软件和逻辑的CPU40、电源多路复用器41、电量表42和43、充电及电源选择器44、用于外部供电的连接45、连接至CPU21的数字接口46、用于输入来自外部传感器3的触发信号的输入47、用于电池状态信号的输出48和用于唤醒信号的连接49。该CPU40和CPU21组合用于操作电源管理单元22所需的功能。该电量表42和43当两个电池23A和23B被使用时，分别监视电池23A和23B。但是，由于经常只使用一个电池23A或23B，因此只使用一个电量表42或43工作以节省电源。在特定的情况下和在特定时间周期以后，例如，在照相机4进入休眠模式之前，由此电压达到最低，CPU 40可以检查电池状态，例如该电池级别是否低于设定值；该信息将通过输出48被发送至CPU21或处理器24。如果在启动时照相机4的电压过低，由于可能需要更高的电流，则并联两个电池23A和23B。

所述充电及电源选择器44操作电量表42、43的并联，其一个主要功能是在电池23A、23B之间进行电切换以持续向照相机4供电，和何时需要对电池充电。当充电时，外部供电电压，例如5-24V，连接至连接45。在紧急情况中，该充电及电源选择器44可以根据CPU40的需要决定如何使用电池容量，并且如果第一电池23A显示很低的级别，则将第二电池23B自动切换到工作以向传感器3、CPU21和电源管理单元22供电。所述处理器24、存储器25、照相机芯片26和照相机4的无线电模块27也由电池23B供电。当部件24、25、26和27不能由单个电源启动时，由于CPU21不能在启动时通过配置接口29从处理器24接收到任何响应，或由于电源管理单元22不能从处理器24接收代表照相机4正常启动的任何确认，该情况由照相机4进行登记。为了提供电源给照相机部件24、25、26和27，CPU40得到指令以并联电池23A、23B，从而得到比使用单个电池23A、23B更大的电流量。

所述电源多路复用器41的功能是在指定的时间内向照相机4的各个部件通过电压输出50适当地分配所需的电压。处理器24的启动是最关键的时刻，因为处理器24要求在不同的时间正确分配不同的电压以确保启动无误。该多路复用器41还负责单独向在特定的时刻需要电源的照相机4部件提供电压，以节省电源。

下文描述使用双重无线电技术的用于无线照相机的低电能管理解决办法。照相机4在正常操作中空闲的部分不需要提供电源，以节省电源。但是，对于外部传感器3和CPU21存在例外，外部传感器3和CPU21无论是空闲或在休眠模式时都需要小的、持续的供电。所述电源管理单元22向照相机4的所有部分提供电压，这可以单独使用或集成到使用多跳无线电技术的更大的***中，例如集成到监视和报警***中。

该照相机4可以以四种不同的方式被唤醒：间断地被CPU21、或被外部传感器3、或被无线电收发机20、27。参考第一模式，CPU21的集成的振荡器以恒定的间隔唤醒CPU21，并执行预定的任务。

在第二模式中，外部传感器3，例如PIR传感器，由偶然事件所触发，且电源管理单元22随后自动启动处理器24、无线电模块27和照相机芯片26。该CPU21将不指示照相机4去做什么，而是由偶然事件来触发照相机4执行由处理器24预编程的缺省设置所确定的特定的任务。进一步地，照相机4的自动设置用于实现图像曝光时可能的最高质量。

在第三模式中，CPU21使用无线电收发机20获得关于照相机4所要执行的动作的信息并给出关于所要执行的动作的指令。整个性能由多跳无线电进行控制。照相机4在该第一、第二和第三模式中都是由电池供电。

在第四模式中，照相机***由来自无线电收发机27的无线电消息从外部唤醒，从而由于照相机4是被激活并持续监听，因此外部电源供电是一个优点。

当照相机4根据上述方式之一被唤醒时，该处理器24开始根据所获得的指令进行操作。所述电源管理单元22接收信号并开始检测电源，这将在下文中进行描述，并随后以合适的顺序打开照相机4的电压。该处理器24被预编程以在开启时监听配置接口29，并读取用于照相机4的特定设置和如何操作的指令。该处理器24执行所请求的工作——曝光图像、分析图像和压缩图像——并随后通过无线电向目的地址发送该信息，接收关于安全接收的确认并最终向CPU21发送确认完成任务的消息。该CPU21随后通知处理器24进入休眠模式，并向电源管理单元22发送信号通知以正确的顺序关闭输入照相机4的不同部分的反馈电压。该电源管理单元22向CPU21发送信号通知两个电池23A和23B的电源状态，该信息随后由多跳网络发送至无线电网络的目的地址。该照相机4现在准备再次初始化。

在上述第二模式中，处理器24当任务完成时自动关闭。一些消息，如低电池级别，被多跳无线电网络发送至例如控制面板2。

该照相机4由两个电池23A、23B提供电源。该电池23A用于向CPU21和电源管理单元22以及最后外部传感器3提供电源。在唤醒模式中，电池23A向CPU21和无线电收发机20供电。电池23B在所有时间都不工作，但是在要求时向处理器24、无线电模块27、照相机芯片26和存储器25供电。

如果在很长一段时间内没有事件来唤醒照相机4，则电池23A、23B存在被氧化的风险，这可能引起很难向用于启动照相机4的部件传递充足的电力。但是，照相机4可知道自从照相机4的部件被激活并出于工作状态所经过的时间长度。如果该时间长度经过了由多跳网络所设定的值，则照相机4可以以两种方式动作，以消除失败的危险。第一，CPU21可以命令电源管理单元22检查电池23A、23B，这通过在短时间内由晶体管取出大量的电力来完成。第二，照相机4可以利用如上述并联的电池23A、23B来启动，当电池23A、23B已经使用了很长时间时，这样提供了更大的电流和更安全的操作。

为了更好地理解，下面给出一些关于如何在多跳网络中使压缩适应于跳跃次数的例子。

为了确定的临界BERmax(错误比特)级，将快速无线电链路A的传输速率除以多跳链路B的传输速率，并将该值除以当前每条链路所需的消耗，该临界BERmax级是指应在此时减小数据尺寸的动作。例如，如果链路A具有500kbit/s的速率，而链路B具有100kbit/s的速率，且链路A具有比链路B大3倍的当前消耗量，则结果为(500/100)/3＝5/3。

该值应该对应于(1+BERmax)，即在该例中，BERmax＝(5/3)-1＝2/3，这意味着在约为67％的BERmax时，需要采取措施来降低图像的尺寸。在0和BERmax之间的级别划分为四个部分，且在每个更高的级别中，量化程度就更大一些，或者图像分辨率依照下表按宽度和高度来划分。

BER级别	跳跃次数	量化/分辨率调整
			1/4 BERmax	1-3	量化*2
4-	量化*4
		1/2 BERmax		1-3	量化*4
4-	量化*8
			3/4 BERmax	1-3	量化*8
4-	分辨率减半，正常量化
		BERmax		1-3	分辨率减半，正常量化
4-	分辨率减半+量化*2
			5/4 BERmax	1-3	分辨率减半+量化*2
4-	分辨率减半+量化*4
		6/4 BERmax		1-3	分辨率减半+量化*4
4-	分辨率减半+量化*8
			7/4 BERmax	1-3	分辨率减半+量化*8
4-	分辨率减半，两次，正常量化
		2 BERmax		1-3	分辨率减半，两次，正常量化
4-	分辨率减半，两次+量化*2
			等等

此处描述了压缩方法的第2种情况。

在该方法的第3种情况中，与链路A没有联系，其量化级别和分辨率划分如下所述：

1跳＝＞正常量化

2跳＝＞量化*2

3跳＝＞量化*4

4跳＝＞分辨率减半，正常量化

5跳＝＞分辨率减半+量化*2

6跳＝＞分辨率减半+量化*4

7跳＝＞分辨率减半+量化*8

8跳＝＞分辨率减半*2+正常量化

等等

在这种情况下，图像的正常分辨率通常低于第1和2种情况，例如320*240像素或160*120像素。

现在结合附图3逐步描述执行图像曝光、图像处理和图像压缩的方法，其中数据流用宽箭头来表示。

在步骤一中，由操作者设置功能性参数，例如所需的图像数量、图像分辨率、以特定时间间隔曝光和是否使用变焦以及图像是彩色的还是黑白的、登记图像的变化等。包含上述参数的命令经由CPU接口从外部CPU21发送至主控制单元35。

在步骤二中，主控制单元35要求子控制单元36开始对来自照相机接口30的所需的图像的曝光，并将这些图像存储在外部存储器25中。

在步骤三中，子控制单元36开始接收来自照相机接口30的数据，如果需要的话，该照相机接口30已经将该数据转换为适于进一步图像处理和压缩的格式。所接收的数据被发送至存储器控制器32，存储器控制器32向外部存储器25发送对于每个数据脉冲的写命令。该子控制单元36当完成了其任务时，通过信号通知主控制单元35。

在步骤四中，主控制单元35要求子控制单元36重新读取用于处理的一个或两个图像至图像分析单元31，其中所需的图像处理功能由主控制单元35来设置。在通常的压缩中，不需要进一步的处理，就完成了DCT-转换。

在步骤五中，每个图像的像素块(8*8像素)每次重新从存储器25中读出，并被发送至图像分析单元31，其中在图像分析单元31中执行所需的功能，且处理后的像素块被发送回子控制单元36用于写入外部存储器25。可替换地，如果经过图像分析图像数据没有变化，则选择关于图像的特定信息，该信息由主控制单元35读出，且没有数据被写入存储器25中。

在步骤六中，主控制单元35命令子控制单元36开始从存储器25中读取图像，以进一步传输至压缩通道33。

在步骤七中，子控制单元36开始使用存储器控制器32按块(8*8像素)从存储器25中读取图像数据。该存储器控制器向存储器25发送读取命令，并从存储器25接收数据，该数据被发送至子控制单元36。

在步骤八中，图像数据块被发送至图像分析单元31用于DCT-转换，如果在上述步骤5中没有执行，则该块被直接发送至压缩通道33。该图像数据逐步被压缩。

在步骤九中，压缩后的数据以字节封装的比特流的方式存在于压缩通道33中。该比特流被发送至无线电基带控制器34，如果存在连接的话，该无线电基带控制器34将该比特流通过无线电基带27发送至接收单元，否则该数据流将经由CPU21发送至多跳无线电模块20(由图3中的虚线箭头所表示)。当压缩通道33反馈信号快于无线电基带控制器34所发送数据，或如果不存在连接得花，则压缩通道中止自己的活动，直到来自无线电基带的信号表明可以接收进一步的数据为止。

在步骤十中，清楚知道所请求的图像的数量的子控制单元36通知主控制单元35何时所有所请求的图像都已经被压缩完成。

在步骤十一中，主控制单元35通知外部CPU21所请求的任务都已经完成。

在步骤十二中，CPU21关闭其向处理器24的供电，且执行该方法结束。

现在描述在无线监视和报警***100中用于图像的传输的方法。由照相机4拍摄和处理的视频或图像被存储在照相机4中或被发送至连接单元1并进一步通过例如宽带连接5、GSM/GPRS 6、电话网7或PAL/NTSC 8发送至外部目的地，如箭头C所示。

如图5所示，网络中的传输应该首先使用专门的具有较宽带宽的无线电链路，箭头A，从无线电模块27起，并另外使用具有相对较低带宽的多跳无线电链路，箭头B，穿过无线电模块20。当使用具有比无线电模块20的带宽更宽的无线电模块27时，图像的传输将更快。进一步地，无线电模块27与无线电模块20相比具有更多的频率可改变用于传输，这样使其更难在传输中干扰。照相机4是由电池操作的，因此无线电链路A当没有图像要发送时就关闭，且多跳无线电20在时间间隔是工作的，并且在尽可能短的时间中发送，以节能。当连接单元1从照相机4接收到图像时，该图像应进一步从该监视和报警***，并通常在比无线链路B更宽的带宽上被发送。该图像压缩应该如前所述使用JPEG完成以保持高图像质量。照相机4能够曝光具有不同分辨率的图像，例如从2048*1536像素至160*128像素。该***100所要实现的一个目标是每秒钟发送尽可能多的图像，或使用无线电链路A或B中的一个获得图像的印象，并使用尽可能少的消耗进行发送。首先，照相机4应当通过具有最宽带宽的无线电链路A发送图像，并当完成时，关闭无线电模块27。其次，应当使用多跳无线电链路B。照相机4能够控制用于发送的最好的方式，即以考虑到图像质量并消耗最少电力的方式。当通过无线电模块27来自接收单元的信号质量很好时，则使用该方法，并发送高质量的压缩后的图像。但是，如果图像质量很差，即低于预定值，则照相机4增加发送强度直至最大输出功率。如果BER高于一定值，如上表所指出的，则照相机4将降低图像的分辨率，并进一步使用增加的量化值压缩图像，以产生所要发送的图像的更小的数据尺寸。该量化级可以根据通过多跳无线电20至连接单元1的跳跃次数而以几个步骤增加。该图像可以以黑白发送以进一步降低数据速率。该压缩程度应该对应于通过多跳无线电20发送图像所需的功率消耗，该功率消耗由照相机4来判断，并且该传输通过无线电链路A或多跳无线电20来完成。如果不能通过无线电链路A来建立连接，则照相机4使用多跳无线电20来发送图像。该照相机4知道要到达连接单元1所需的跳跃次数，且该次数决定了图像的量化，另外，选择较低的图像分辨率来加速传输。连接单元1可以随后对存储在存储器25中的具有高分辨率的原始图像排序。当在多跳网络中传输时，使用从照相机4到连接单元1的预留路径用于消息和图像。

当启动了照相机传感器时，照相机4启动，并曝光预定数量的图像，同时向连接单元1发送报警消息。如果照相机传感器感知到不能使用无线电模块27来发送图像，则必须使用多跳无线电20。该照相机传感器随后通过多跳网络向连接1发送消息以通知有图像待通过网络发送。传感器3中的一个是网络的节点，并接收图像，登记照相机有图像要发送，并随后进一步将该消息发送至下一节点，重复该过程直到该消息到达连接单元1。连接单元1记录该消息并通过与该消息所使用的相同的方式向照相机传感器返回确认。中间的节点为此次传输做准备。当照相机传感器接收了确认，则得知有预留路径用于发送图像，如图6中的虚线箭头所示。如果没有预留路径用于图像，则照相机4将在一段时间之后再做一次新的尝试，直到找到一条路径。上述用于图像的传输的方法是被执行用于获得最低的可能功率消耗以最可靠的方式所发送的图像的最佳质量。

根据本发明，与现在所使用的报警***相比，用于监视和报警100的无线***具有很多优点。例如当前所使用的具有照相机的报警***在多数情况下都由有线提供电源，这是由于通常所使用的电源总量不能由电池充分提供用于持续的、可靠的照相机的操作。

根据本发明的用于监视的***100提供了更安全的无线电技术，并将比现有技术覆盖更大的范围。

该连接单元1将周期性地唤醒整个***100以检查所有的传感器2、3、4都还存在，且没有一个消失或不能工作。同时，传感器2、3、4能够当***100被唤醒时，向连接单元1定期发送消息，例如关于电池状态，这样确保了正常的操作。

当前所使用的安全***的中央单元很容易由于受到破坏而不能使用。根据本发明的***使用连接单元1和控制单元2代替了中央单元，该连接单元1和控制单元2可以分开放置，连接单元1可以有利地藏起来以防治被破坏，控制单元2可以适于放置用于日常使用。即使控制单元2损坏，该***也可以持续工作。

多跳无线电技术提供了动态的报警网络。该***很容易向***100中增加传感器3、4，且很容易在不同区域中动态移动。

尽管以上结合特定实施方式对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述特定的方式中。相反，本发明的范围仅限于所附的权利要求，上述实施方式之外的实施方式同样可能落入所附权利要求的范围之内。

在权利要求中，术语“包含/包括”并不排除其他部件或步骤的存在。进一步地，尽管单独列出来了，但是多个装置、元件或方法步骤可以实施。另外，尽管各个特征都被包含在不同的实施方式中，但是这些特征可以以其它可能的方式来被结合，且在不同实施方式中的结果不能表明特征的结合是不可行的。另外，单个含义并不排除多数。术语“一个”不排除多数。权利要求中的附图标记仅仅是为了示例而提供，且不以任何形式作为对权利要求范围的限制。其保护范围仅受到专利权利要求的限制。

Claims (11)

1、一种通过无线电频率链路用于大量信息的传输的方法，所述信息为例如图像、视频和声音，其特征在于，该传输在以下情况下被执行：

i)在第一频率上以正常的传输信号质量和信息全速率来执行；

ii)当传输信号质量低于正常信号质量时，在第一频率上执行，但是使用进一步压缩的信息；

iii)当在第一频率上传输基本上不可能时，在第二频率上执行。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对信息的压缩根据在步骤ii)和iii)的传输中的信号质量和跳跃次数而在多个步骤中执行。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在第二频率上的传输以预定的路径发生在多跳网络中的多个节点中。

4、根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，该传输在两个方向上都发生。

5、根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中该信息包含图像信息，其特征在于，根据JPEG-标准压缩该图像信息，该JPEG-标准包含报头，并在传输之前去除该报头。

6、根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤ii)和iii)中去除报头。

7、根据前述任一项权利要求所述的方法，其中图像信息由照相机单元(4)获得并被发送至连接单元(1)，其特征在于以下步骤：

-从连接单元(1)接收用于照相机单元(4)的处理器(24)的配置信息，

-向处理器(24)供电，

-执行配置任务，

-当任务完成时，经由CPU(21)向连接单元(1)发送信息，以及

-关闭处理器(24)。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于以下步骤：

-由第一电池(23A)向CPU(21)、外部传感器(3)和电源管理单元(22)供电，

-由第二电池(23B)向处理器(24)、存储器(25)和照相机芯片(26)供电，以及

-当电压低或需要更高电流时，将两电池并联。

9、一种***(100)，包括无线电模块(27)，用于以第一频率进行发送并具有第一带宽，具特征在于，该***(100)包括附加无线电模块(20)，用于以第二频率发送并具有第二带宽，该第二带宽小于第一带宽。

10，根据权利要求9所述的***，其特征在于，该附加无线电模块(20)是多跳无线电模块。

11、根据权利要求9或10所述的***，其特征在于，该***包括至少一个照相机(4)，该照相机(4)具有至少一个照相机芯片(26)。

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