DE19531081C2 - Drahtlose Alarmanlage - Google Patents

Description

Die Anmeldung betrifft eine drahtlose Alarmanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Anlage ist in der Entgegenhaltung 1., Firmendruck­ schrift der Schütz Dich GmbH: "Funkalarmsystem FA-1" vom Oktober 1994 beschrieben. Das System arbeitet bidirektional und wurde vom Erfinder entwickelt, hat jedoch zum damaligen Zeitpunkt die Erfindung noch nicht beinhaltet.

Drahtlose Alarmanlagen, z. B. Einbruchmeldeanlagen, sind seit einiger Zeit bekannt. Diese bestehen zumeist aus einer netzbe­ triebenen Auswerteeinheit - im folgenden Zentrale genannt - und batteriebetriebenen Meldern in den einzelnen, zu sichernden Räumen sowie an die Zentrale angeschlossenen Signalgebern wie Sirenen. Im Falle des Auftretens einer Meldung wird diese z. B. über Funk an die Zentrale weitergeleitet, dort ausgewertet und im Bedarfsfall Alarm ausgelöst. Der Vorteil des Funk- und Batterie­ betriebs liegt in der Vermeidung der Verlegung von Kabeln in den einzelnen Räumen.

Nachteilig hierbei ist die Versendung von Meldungen auch im un­ scharfen Zustand der Alarmanlage insbesondere bei Bewegungs­ meldern, da jede Inbetriebnahme des Senders eine erhebliche Be­ lastung für die Batterien darstellt und somit deren Lebensdauer verkürzt, was einen häufigen Austausch und somit hohe Betriebs­ kosten bedingt.

Um die gröbsten Nachteile zu vermeiden, wird bei den bekannten Systemen nach einer getätigten Meldung für einen Zeitraum von z. B. fünf Minuten jede weitere Meldung unterdrückt. Dadurch ent­ steht aber eine Unempfindlichkeit auf echte Alarmmeldungen während dieses Zeitraumes. Daher darf dieser Zeitraum nur wenige Minuten betragen.

Aus den genannten Gründen ist es sinnvoll, auch in den Meldern einen Empfangsteil bereitzustellen, um Statusinformationen wie Scharf/Unscharf zu den Meldern zu übertragen. Diese können dann unnötige Meldungen im unscharfen Zustand unterdrücken und somit Batteriekapazität sparen.

Hierbei stellt sich jedoch das Problem, daß auch der Empfänger einen erheblichen Stromverbrauch hat und somit dessen ständiger Betrieb ebenfalls die Batteriekapazität unakzeptabel reduzieren würde. Bei einer nur zeitweisen Inbetriebnahme hingegen könnte z. B. die wichtige Scharfmeldung zu spät übertragen werden.

Auch bei Inbetriebnahme des Empfängers nur zu bestimmten, vorher mit der Zentrale vereinbarten Zeiten muß dieser doch zumindest eine gewisse Zeit in Betrieb bleiben, um das aktuelle Daten­ telegramm vollständig entschlüsseln zu können, nur um in den meisten Fällen festzustellen, daß keine neue - dem Melder noch nicht bekannte - Scharfschaltung vorliegt. Zudem ist der Über­ tragungsweg während dieser Zeit blockiert.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den Meldern auf möglichst energiesparende Weise Informationen über Zustands­ änderungen wie z. B. dem Wechsel vom Zustand "Unscharf" in den Zustand "Scharf" zu übermitteln.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die in Patentanspruch 1 beschriebenen Ergänzungen bei Meldern und Zentrale gelöst, deren Funktion im folgenden beschrieben wird:

Anstelle nur einen Übertragungskanal zu verwenden, werden mehrere Übertragungskanäle bereitgestellt, sowie eine Hard- und/oder Software-basierende Vorrichtung zur Erkennung der Belegung eines Übertragungskanals.

Diese weiteren Übertragungswege übertragen unabhängig von dem Weg für die Alarmmeldungen nur Statusmeldungen, zum Beispiel Unscharfmeldungen der Zentrale. Bei Einhaltung bestimmter Kon­ ventionen reicht dem Melder lediglich die Information des Vor­ handenseins einer Statusmeldung, um die Bestätigung für die Bei­ behaltung des alten unscharfen Systemzustandes zu gewinnen.

Dadurch braucht der Empfänger zu den vorbestimmten vereinbarten Zeiten nur kurz in Betrieb genommen zu werden, um festzustellen, ob eine neue Unscharf-Statusmeldung vorliegt, z. B. durch Detektion des Funkträgers oder nur bestimmter Datenfelder des Datentelegramms. Somit wird erheblich Batteriekapazität gespart. Beim Ausbleiben der Meldung schaltet sich der Melder scharf.

Um durch die reduzierte Datenmenge kein Sicherheitsdefizit ent­ stehen zu lassen, können für Dritte geheime bzw. verschlüsselte Vereinbarungen z. B. in der Steuerungssoftware der Melder und der Zentrale getroffen werden.

Durch diese Vereinbarungen zwischen den Meldern und der Zentrale kann der nächste von der Zentrale bei unverändert unscharfen Status zur Statusmeldung verwendete Kanal und Zeitpunkt in einer für unberechtigte Dritte nicht nachvollziehbaren Weise wechseln. Es müssen lediglich die Melder und die Zentrale jeweils nach dem gleichen Kanalwechselschema arbeiten. Wird von diesem Schema im Falle einer Statusänderung abgewichen, so werden die Melder beispielsweise eine reguläre Statusabfrage durchführen bzw. in den sicheren Zutand (z. B. Zustand "Scharf") wechseln. Im letzteren Fall würde die entgültige Entscheidung über die Weiter­ gabe einer Alarmmeldung erst in der Zentrale getroffen.

Im folgenden sei beispielhaft ein solches Funkalarmsystem be­ schrieben: Bewegungsmelder und Zentrale sind sowohl mit Mikro­ computern als auch mit Funkmodulen ausgestattet, welche über eine PLL (Phasenregelschleife) einen aus 63 Kanälen im 434 MHz ISM Band auswählen können. Jedes Modul kann sowohl senden als auch empfangen. Alarmmeldungen werden von den Meldern ausgehend an die empfangsbereite Zentrale gesandt und von dort auf demselben oder einem anderen Kanal rückbestätigt. Bei Fehlen der Rückbestätigung z. B. durch Störungen wird die Meldung gegebenenfalls wiederholt oder ein anderer störungsfreier Kanal seitens des Melders oder der Zentrale angewählt.

Um unnötige Meldungen zu vermeiden wird der Status scharf unscharf auf einem hierfür reservierten Funkkanal übertragen. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird für die besonders wichtige Scharfmeldung ein anderer Kanal wie für die Unscharfmeldung verwendet.

Der Melder fragt zu vereinbarten Zeiten regelmäßig sowohl den Scharfmeldungs-Kanal als auch den Unscharfmeldungs-Kanal auf einen vorhandenen Funkträger ab und vergleicht das Ergebnis mit dem intern gespeicherten Zustand. Bei Gleichheit kann der Empfänger sofort stromsparend wieder abgeschaltet werden. Andern­ falls wird das komplette Datentelegramm empfangen und nach Echt­ heitsprüfung ausgewertet. Der intern gespeicherte Zustand kann dann entsprechend angepaßt werden.

Der Melder kann somit die Bewegungsmeldungen auf den scharfen Zustand beschränken. Da in diesem Zustand üblicherweise keine Bewegungen vorkommen - andernfalls läge der seltene Alarmfall vor - wird die Anzahl der Meldungen auf ein Mindestmaß beschränkt. Davon unbeschadet kann der Melder natürlich in regelmäßigen, dann aber weiter auseinanderliegenden Abständen - z. B. im Stundentakt -, der Zentrale seine Funktionsfähigkeit melden.

Besonders vorteilhaft, da für unberechtigte Dritte nicht ohne weiteres zu durchschauen, ist die Verwendung einer regelmäßig wechselnden anstelle einer statischen Funkkanalzuteilung sowie regelmäßig wechselnder Meldezeitpunkte.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung mehrerer Funkkanäle ist die Prüfmöglichkeit der Funktion von Empfängern und Antennen sowohl bei den Meldern als auch bei den Zentralen. Denkbar wäre auch die Abfrage von dritten Quellen (Funkdiensten) zur Funktionsprüfung der Empfänger.

Selbstverständlich sind die Statusmeldungen nicht auf scharfun­ scharf beschränkt, genauso können z. B. Teilscharfmeldungen, die Verschlußmeldung zur Zwangsläufigkeit oder Alarmstatusmeldungen übertragen werden.

Des weiteren kann eine Weiterreichung von Meldungen nach diesem Verfahren sinnvoll sein, d. h. bestimmte Melder können auch kombiniert die Funktion von Auswerteeinheiten (Unterzentralen) wahrnehmen.

Claims (10)

1. Drahtlose Alarmanlage oder Meldeanlage bestehend aus min­ destens einer Auswerteeinheit, zum Beispiel der Alarm­ zentrale, und mindestens einem Melder, welche mittels min­ destens je eines Senders sowie Empfängers pro Melder und Auswerteeinheit in beide Richtungen miteinander drahtlos Datentelegramme austauschen können, dadurch gekennzeichnet, daß ein Melder Nachricht von anstehenden Zustandsänderungen insbesondere Scharfschaltungen, der Auswerteeinheit (Alarm­ zentrale) erhält, indem er regelmäßig anstelle des Haupt­ übertragungsweges oder Hauptkanals mindestens einen hierfür vorgesehenen Hilfsweg oder Hilfskanal zu vorbestimmten Zeit­ punkten auf das Vorhandensein von Meldungen der Zentrale abfragt ohne diese Meldungen vollständig auszuwerten und bei Nichtvorhandensein oder veränderter Form oder veränderter Übertragungsfrequenz oder veränderter anderer Übertragungs­ parameter dieser Meldung eine Zustandsänderung, zum Beispiel in den scharfen Zustand, angenommen wird.

2. Anlage nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung des Vorhandenseins einer neuen Nachricht zu­ nächst nur das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Trägers oder ausgewählter Datenfelder der Nachricht abge­ fragt wird.

3. Anlage nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß der Melder entsprechend dem Zustand der Auswerteeinheit (Zentrale), zum Beispiel im unscharfen Zustand, aufgrund der empfangenen Zustandsmeldungen seinerseits unnötige (Alarm-)Meldungen an die Zentrale unterdrückt.

4. Anlage nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß für wichtige Zustandsmeldungen der Auswerteeinheit (Zentrale) für jeden wichtigen Zustand jeweils ein eigener Funkkanal mit anderer Trägerfrequenz oder eine jeweils andere Modulation verwendet wird.

5. Anlage nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens ein Melder, zum Beispiel als Relaisstation, auch mindestens eine Auswerteeinheit (Unterzentrale) für die Meldungen anderer Melder beinhaltet.

6. Anlage nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung mittels Funk erfolgt und für Haupt- und Hilfs­ kanal unterschiedliche Frequenzen oder Modulationen oder Modulations-Codes (CDMA) oder Modulationszeiträume (TDMA) verwendet werden.

7. Anlage nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß eine wechselnde Zuordnung von Übertragungswegen oder Kanälen mit möglicher Berücksichtigung von Reservewegen oder Reserve­ kanälen bei Störungen erfolgt.

8. Anlage nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß für die Auswahl desjenigen nächsten Hilfsweges oder Hilfskanals, dessen Verwendung die Beibehaltung des derzeitigen Zustandes an den Melder signalisiert, über Verschlüsselungscodes eine für Dritte nicht ohne weiteres nachvollziehbare gemeinsame Vereinbarung zwischen Meldern und Zentrale getroffen wird.

9. Anlage nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsübertragungswege oder Hilfskanäle gleichzeitig zum Test der Übertragungseinrichtungen verwendet werden.

10. Anlage nach Anspruch 1. sowie wahlweise Unteransprüchen 2. bis 9., dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung Rechen­ werke oder Mikrocomputer verwendet werden und die in den Patentansprüchen beschriebenen Funktionen ganz oder teil­ weise mittels eines Computerprogramms (Software) realisiert werden.