Brevet FR3042676A1 (20170421)
REVENDICATIONS1) Procédé de communication bidirectionnelle radiofréquence entre un dispositif central maître (2), tel qu'une centrale d'alarme par exemple ou analogue, et plusieurs dispositifs périphériques esclaves (3, 3', 3"), tels que des capteurs ou des détecteurs, qui sont associés à des caméras et/ou à des micros, des haut-parleurs, des actionneurs, des organes de commande ou de signalisation, ces dispositifs (2, 3, 3', 3") étant tous physiquement séparés et indépendants, mais faisant tous partie d'un même système (1), tel qu'un système d'alarme ou de surveillance par exemple, ce procédé utilisant un canal de service correspondant à une ou plusieurs bande(s) de fréquence avec une disponibilité temporelle faible et un canal de transfert correspondant à une ou plusieurs autre(s) bande(s) de fréquence avec une disponibilité temporelle limitée mais plus grande que pour le canal de service, le canal de service étant normalement dévolu à l'échange de messages de commande ou de signalement et le canal de service étant normalement dévolu à l'échange de paquets de données, essentiellement des dispositifs esclaves (3, 3', 3") adaptés vers le dispositif maître (2), du type images vidéo, et éventuellement du type signaux audio, ce procédé mettant en oeuvre, de manière combinée sur les deux canaux précités, un duplexage par répartition dans le temps (TDD) avec une trame temporelle répétitive directrice qui est constituée de fenêtres temporelles (F) identiques successives prédéfinies en termes de calage temporel, de durée et de structuration, et qui comprend, d'une part, des premiers créneaux temporels (TPC), de durée prédéterminée, réservés prioritairement pour une éventuelle communication descendante du dispositif maître (2) vers un ou plusieurs dispositifs esclaves (3, 3', 3"), d'autre part, des seconds créneaux temporels (TPP), de durée prédéterminée, réservés prioritairement pour une éventuelle communication montante d'un des dispositifs esclaves (3, 3', 3") vers le dispositif maître (2) et, enfin, des intervalles temporels intermédiaires non affectés (ExtTPC) s'étendant chacun de la fin d'un premier créneau (TPC) au début d'un second créneau (TPP) consécutif, lesdits créneaux (TPC et TPP) présentant des durées prédéterminées et étant arrangés temporellement de manière répétitivement alternée, avec les intervalles temporels intermédiaires (ExtTPC), dans les fenêtres temporelles (F) successives, dont chacune 3042676 - 24 - comprend un premier créneau (TPC), un second créneau (TPP) et un intervalle intermédiaire (ExtTPC) , le dispositif maître (2) et les dispositifs esclaves (3, 3', 3") comportant chacun un microcontrôleur (4,\n<CLM>\1\tet un émetteur-récepteur radio 5 (4', 5'), ces derniers fonctionnant, pour le dispositif maître (2) et au moins certains des dispositifs esclaves (3, 3', 3") équipés de manière adéquate, en mode alternat et pouvant être sélectivement commutés, par le microcontrôleur (4,\n<CLM>\1\tassocié, entre les canaux de transfert et de service et être amenés à changer sélectivement de mode de fonctionnement, entre un 10 mode écoute ou réception (Rx) et un mode émission (Tx) pour chacun des deux canaux, au moins les dispositifs esclaves (3, 3', 3") étant pourvus de sources d'énergie (5") autonomes, procédé caractérisé : en ce que la trame temporelle directrice est mise en place sur le 15 canal de service, en ce que le basculement sélectif des différents dispositifs (2, 3, 3', 3") du système (1) entre les deux canaux est commandé par le dispositif maître (2), et en ce que la gestion du basculement consiste à réaliser, d'une part, un basculement automatique vers le canal de service avant 20 l'occurrence de chaque second créneau (TPP) ou de chaque premier créneau (TPC) avec une phase d'activité prévue et, d'autre part, un basculement vers le canal de transfert à la fin d'une phase d'activité sur le canal de service durant un créneau (TPC, TPP) considéré ou d'une absence d'activité sur le canal de service pendant une durée prédéterminée à partir 25 du début d'un créneau (TPP, TPC), le dispositif maître (2) basculant entre les deux canaux durant chaque fenêtre temporelle (F) et seul le dispositif esclave (3, 3', 3") concerné par une transmission montante à venir vers le dispositif maître (2) étant basculé sur le canal de transfert et demeurant sur ce dernier jusqu'à la fin de la transmission considérée, 30 et en ce que le dispositif maître (2) détermine, en l'absence d'activité sur le canal de service ou à la fin d'une phase d'activité en communication montante ou descendante sur le canal de service, durant un premier ou un second créneau (TPC, TPP), une durée de disponibilité (DD) à venir du canal de transfert soit jusqu'au prochain premier créneau (TPC) avec une phase d'activité, soit jusqu'au second créneau (TPP) de la prochaine fenêtre (F), ce en fonction du type de créneau (TPC ou TPP) dans lequel débute ladite durée (DD), cette information de durée (DD) étant à 3042676 - 25 - chaque nouvelle détermination transmise au dispositif esclave (3, 3', 3") concerné par une transmission montante à venir ou en cours sur le canal de transfert.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la 5 valeur d'une durée de disponibilité (DD) calculée par le dispositif maître (2) correspond à chaque fois à la durée temporelle s'écoulant entre le prochain basculement du système (1) sur le canal de transfert et le prochain rebasculement consécutif dudit système (1) sur le canal de service et en ce que cette valeur de durée de disponibilité représente soit une durée restante 10 d'un premier créneau (TPC) additionnée de la durée de l'intervalle temporel intermédiaire (ExtTPC) consécutif de la même fenêtre (F), soit une durée restante d'un second créneau (TPP), ou encore la somme de la durée restante d'un second créneau (TPP), de la durée du premier créneau (TPC) consécutif de la fenêtre (F) suivante et de la durée de l'intervalle temporel 15 intermédiaire (ExtTPC) suivant de cette même fenêtre (F), ce en fonction de l'occurrence ou non de transmission(s) durant les premier et second créneaux (TPC, TPP) concernés.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, en-dehors des premiers créneaux temporels (TPC), 20 chacun des dispositifs esclaves (3, 3', 3") équipé d'un émetteur-récepteur (5') multicanaux est en permanence et par défaut en mode écoute ou réception (Rx) sur le canal de transfert, à l'exception du dispositif esclave (3, 3', 3") éventuellement actif en mode émission.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 25 caractérisé en ce que la durée de disponibilité (DD) du canal de transfert est transmis par le dispositif maître (2) au dispositif esclave (3, 3', 3") concerné par une prochaine transmission montante sur le canal de transfert, après basculement dudit dispositif esclave sur ce canal, la valeur de durée (DD) communiquée étant à chaque fois ajustée de la durée de transmission 30 du message contenant ladite valeur et, le cas échéant, de la durée du changement de mode de fonctionnement des émetteurs-récepteurs radio (4', 5') des différents dispositifs (2, 3, 3', 3"), le dispositif maître (2) basculant automatiquement en mode écoute ou réception (Rx) sur ledit canal de transfert après transmission de ladite durée (DD). 35\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste, par l'intermédiaire d'un moyen de comptage/décomptage associé à chaque dispositif (2, 3, 3', 3") du système 3042676 - 26 - (1), avantageusement intégré au microcontrôleur (4,\n<CLM>\1\tconcerné, à comptabiliser de manière continue la durée restante d'autorisation d'émission pour chaque dispositif (2, 3, 3', 3"), au moins pour le canal de transfert, en appliquant une méthode de détermination glissante dans le 5 temps, les valeurs desdites durées restantes étant centralisées et gérées au niveau du dispositif maître (2) avec un rafraîchissement périodique et une diffusion aux dispositifs esclaves (3, 3', 3").\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la transmission des données vidéo sur le canal de 10 transfert est une transmission par paquets successifs et de même longueur chacun, sans acquittement intermédiaire, le dernier paquet d'une fenêtre temporelle (F) devant être réceptionné par le dispositif (2, 3, 3', 3") concerné avant le début du second créneau (TPP) de cette fenêtre, en ce que chaque paquet comporte un entête comprenant notamment un préambule de 15 calage, une séquence de synchronisation et des paramètres d'identification du dispositif destinataire, et en ce que le procédé consiste à utiliser, pour chaque paquet à transmettre, un premier type de modulation et une première vitesse de transmission pour l'entête et un second type de modulation plus complexe et une seconde vitesse de transmission plus élevée pour la zone 20 de données de chaque paquet, par exemple avec une modulation GFSK de 56 kbauds pour l'entête et une modulation 4GFSK de 56 kbauds pour la zone de données, l'encodage des données étant avantageusement du type H 264 ou MPEG-4 AVC.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 25 caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en oeuvre, notamment lors d'une transmission en temps réel ou quasi temps réel sur le canal de transfert, après encodage et structuration des données vidéo en blocs et desdits blocs en paquets, un mécanisme de détection-correction d'erreurs de type ReedSolomon associé à un mécanisme d'entrelacement/désentrelacement pour le 30 conditionnement desdites données avant leur transmission par paquets et leur déconditionnement après réception.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste, au niveau du dispositif (2, 3, 3', 3") émetteur et après division des données vidéo à transmettre en blocs puis en paquets, à calculer les codes 35 correcteurs (RS) pour chaque bloc et à les intercaler, dans un flux linéaire, entre le bloc concerné par un code (RS) donné et le bloc suivant, à enregistrer ces blocs et leurs codes associés respectifs de manière 3042676 - 27 - séquentielle dans une mémoire tampon à structure matricielle à deux dimensions et à effectuer une lecture de cette mémoire tampon, en vue de leur regroupement et transmission en paquets, avec un balayage orienté transversalement par rapport à celui appliqué pour l'enregistrement, le ou 5 les dispositifs (2, 3, 3', 3") récepteur(s) effectuant les opérations inverses pour récupérer les données des blocs des paquets réceptionnés et de leurs codes associés, avant d'appliquer la correction d'erreurs.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les matrices de la mémoire tampon présentent toutes une taille de 38 octets et 10 en ce que chaque paquet est constitué de plusieurs, par exemple quatre blocs de données vidéo encodées de 223 octets et leurs codes (RS) associés de 32 octets chacun, la taille de chaque bloc étant ajusté à 256 octets.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la transmission de données vidéo sur le canal de 15 transfert d'un dispositif esclave (3, 3', 3") adapté vers le dispositif maître (2) est réalisée, de manière programmée, suite à une requête préalable, unique ou répétée, adressée par ledit dispositif maître (2) aux dispositifs esclaves (3, 3', 3") concernés ou, de manière spontanée, à l'initiative du dispositif esclave (3, 3', 3") concerné, suite à l'occurrence d'un évènement 20 affectant ledit dispositif esclave, la transmission spontanée étant prioritaire et la transmission programmée n'étant démarrée ou poursuivie que si le dispositif esclave (3, 3', 3") sollicité par la requête dispose d'une durée restante d'autorisation d'émission supérieure à une valeur limite inférieure.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, 25 caractérisé en ce qu'il consiste, pour au moins certains dispositifs esclaves (3, 3', 3"), à comptabiliser la durée totale d'émission au moyen d'un compteur correspondant et à transmettre soit à intervalles réguliers un message informatif, soit, le cas échéant, un message d'alerte au dispositif maître (2). 30\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste, pour la transmission bidirectionnelle de signaux audio entre le dispositif maître (2) et les dispositifs esclaves (3, 3', 3"), à réaliser une transmission isochrone quasi temps réel par paquets, en mode semi-duplex ou en mode duplex intégral, chaque paquet de données 35 audio étant constitué par acquisition, codage et/ou compression et accumulation d'un certain nombre d'échantillons sonores collectés au 3042676 - 28 - niveau d'un dispositif esclave (3, 3', 3") ou non, faisant partie du système (1) ou non et équipé de moyens d'acquisition adéquats.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les paquets de données audio présentent une taille nettement inférieure, par 5 exemple moitié ou un quart, à celle des paquets de données vidéo et en ce que l'espacement temporel entre paquets de données audio successifs est nettement supérieur à la durée de transmission d'un tel paquet, un message de durée de disponibilité étant adressé par le dispositif maître (2) au dispositif esclave (3, 3', 3") concerné avant la transmission d'un premier 10 paquet de données audio d'une transmission et/ou chaque paquet de données audio comportant dans son entête un indicateur de poursuite ou d'arrêt de la transmission en cours.\n<CLM>\1\tSystème d'alarme comprenant une centrale faisant office de dispositif maître (2) et au moins plusieurs capteurs, détecteurs ou 15 périphériques analogues faisant office de dispositifs esclaves (3, 3', 3") et dont au moins certains sont associés à des caméras, ces différents dispositifs étant tous physiquement séparés et indépendants et au moins les dispositifs esclaves (3, 3', 3") étant pourvus de sources d'énergie autonomes, le dispositif maître (2) et les dispositifs esclaves (3, 3', 3") 20 comportant chacun un microcontrôleur (4,\n<CLM>\1\tet un émetteur-récepteur radio (4', 5'), ces derniers fonctionnant, pour le dispositif maître (2) et au moins certains des dispositifs esclaves (3, 3', 3") équipés de manière adéquate, en mode alternat et pouvant être sélectivement commutés, par le microcontrôleur (4,\n<CLM>\1\tassocié, entre les canaux de transfert et de service et 25 être amenés à changer sélectivement de mode de fonctionnement, entre un mode écoute ou réception (Rx) et un mode émission (Tx) pour chacun des deux canaux, au moins les dispositifs esclaves (3, 3', 3") étant pourvus de sources d'énergie (5") autonomes, système (1) caractérisé en ce qu'il met en oeuvre le procédé de 30 communication bidirectionnelle radiofréquence selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.