一种远程无源通信及控制系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410797081.2

申请日:

2014.12.19

公开号:

CN104581445A

公开日:

2015.04.29

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

专利申请权的转移IPC(主分类):H04Q 9/00登记生效日:20170707变更事项:申请人变更前权利人:镇江丰成民用联网设备科技有限公司变更后权利人:陈相宁变更事项:地址变更前权利人:212021 江苏省镇江市润州区民营经济开发区润兴路东侧变更后权利人:210008 江苏省南京市鼓楼区渊声巷50号1幢205|||实质审查的生效IPC(主分类):H04Q 9/00申请日:20141219|||公开

IPC分类号:

H04Q9/00; H04L12/10

主分类号:

H04Q9/00

申请人:

镇江丰成民用联网设备科技有限公司

发明人:

陈相宁; 吴芸

地址:

212021江苏省镇江市润州区民营经济开发区润兴路东侧

优先权:

专利代理机构:

南京知识律师事务所32207

代理人:

张苏沛

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内容摘要

本发明公开了一种远程无源通信及控制系统,系统包含局端和多个终端,局端通过双绞线与各终端连接,将馈电电流及控制信号传输至各终端,其特征在于:所述终端包含摄像头、扬声器、显示屏和话筒等模块,每个终端都有唯一识别号,当某一终端要与其他终端进行通信时,该终端需进行一个含有认证过程的激活和唤醒步骤,然后再将视频、图片、声音等信息内容通过馈线传至局端,经由局端传至其他终端。所述终端还包含一个本地储能系统,在终端设备空闲时,局端可通过馈线为终端设备充电储能。本发明的有益效果是:终端无需由本地取电,布线方便,结构简单,易于实施,且耐压工艺要求低。

权利要求书

权利要求书1.  一种远程无源通信及控制系统,系统包括局端和终端,由馈线连接局端模与终端,馈线可传输馈电、控制信息及通信内容;其特征在于:局端包括用于提供馈电的“供电模块”,用于中继通信内容的“交换模块”,用于发送和接受控制指令和信息内容的局端“通信模块”,用于将局端模块接入馈线并监测馈线电流的“接入与监测模块”,以及控制上述四个模块的“局端控制模块”;所述的“供电模块”与所述的“接入与监测模块”相连,用于提供终端所需馈电;所述的“局端控制模块”与“接入与监测模块”及“局端通信模块”同时相连,用于发布唤醒和控制信令、接收监测结果;所述的“交换模块”与所述的“局端通信模块”相连,用于交换终端端口信息;所述的“局端通信模块”与所述的“局端控制模块”、“交换模块”及“接入与监测模块”相连,用于传输及解析多媒体信息;所述的“接入与监测模块”桥接于馈线及所述的“供电模块”、“局端通信模块”和“局端控制模块”之间,用于发送唤醒指令、监测馈线电流、在电流过大时保护电路;终端包括“取电模块”、“储能模块”、“稳压供电模块”、“终端通信模块”、“多媒体模块”、“分析与控制模块”;所述的“取电模块”桥接于馈线及所述的“终端通信模块”和“稳压供电模块”之间,用于将馈线电流中的交直流电流隔离;所述的“储能模块”与“稳压供电模块”和“分析与控制模块”相连,用于配合“稳压供电模块”实现大功率供电;所述的“稳压供电模块”与所述的“取电模块”、“储能模块”、“终端通信模块”、“多媒体模块”及“分析与控制模块”相连,用于为终端各模块提供电能;所述的“终端通信模块”与所述的“取电模块”、“稳压供电模块”、“多媒体模块”及“分析与控制模块”相连,用于传输及解析多媒体信息及探寻信号,所述的探寻信号可为一组随机数;所述的“分析与控制模块”与“储能模块”、“稳压供电模块”、“终端通信模块”相连,用于处理探寻信号及控制其他模块工作;所述的“多媒体模块”与“终端通信模块”通过可控开关与“终端通信模块”相连,用于与外界交换信息。2.  根据权利要求1所述的远程无源通信及控制系统,其特征在于:增加终端时,只需在局端对应地增加局端通信模块和接入与监测模块。3.  根据权利要求1所述的远程无源通信及控制系统,其特征在于:局端能够识别终端工作状态,并根据需要唤醒终端多媒体模块,发送控制信令;所述信令可为极性或幅值同常态不同的直流电压或直流电压脉冲编码;所述“局端通信模块”用于接收并解析终端发送的通信信息,将解析后的数据传入交换模块;以及接收交换模块传输的数据,经过处理后将信息发送给终端,该模块可由ADSL局端设备实现。4.  根据权利要求1所述的远程无源通信及控制系统,其特征在于:所述的“接入与监测模块”包括三种工作模式:告警模式、休眠模式及馈电模式;当所述“接入与监测模块”监测到馈电电流超过告警门限时切断与所述“馈线模块”的电气连接并进入告警模式;当处于休眠模式的所述“接入与监测模块”监测到低于告警门限但高于检测门限的馈线电流时自动启动唤醒操作并进入馈电模式;当处于非休眠模式的所述“接入与监测模块”监测到馈线电流降至检测门限以下时经过一段延时后自动转入休眠模式,并通过相连的“局端控制模块”关闭所述的“局端通信模块”。5.  根据权利要求1所述的远程无源通信及控制系统,其特征在于:所述“局端控制模块”可发送信令使“交换模块”将通信数据由收终端端口转入正确的发终端端口、接收“接入与监测模块”监测结果、以及向“局端通信模块”发送唤醒信令使“局端通信模块”输出电压极性编码,该模块可通过单片机或FPGA或嵌入式智能芯片方式实现。6.  根据权利要求1所述的远程无源通信及控制系统,其特征在于:所述的终端“稳压供电模块”向多媒体设备提供稳压电流,在常态下处于断电休眠状态。7.  根据权利要求1所述的远程无源通信及控制系统,其特征在于:所述的“取电模块”与馈线直接相连,用于将馈线电流中的交直流电流隔离;休眠状态下,二极管将电路电流隔离,当馈线电压极性变换后,与稳压供电模块的电气连通,从而实现唤醒操作;该电路可实现馈线电压变换唤醒及本终端储能模块电压自唤醒两种唤醒方式,本地储能电压极性改变由“分析与控制模块”实现,实现方式与局端类似。8.  根据权利要求1所述的远程无源通信及控制系统,其特征在于:所述“稳压供电模块”包括滤波电路、集成稳压电路和输出滤波电路三部分。9.  根据权利要求1所述的远程无源通信及控制系统,其特征在于:本系统实现接受验证及回复认证功能的步骤如下所示:首先所述的“局端”通过所述“局端控制模块”令“接入与监控模块”产生唤醒控制信号,所述的“终端”中所述的“取电模块”在收到唤醒控制信号后从所述的“馈线模块”取得电能给所述的“稳压供电模块”,从而激活所述的“终端”进入正常供电状态,所述的“分析与控制”模块启用所述的“终端通信模块”,然后所述“局端”开启“局端通信模块”并通过所述“馈线模块”发送探寻信号,所 述“终端”中所述的“分析与控制”模块在收到经由所述“取电模块”和所述“终端通信模块”来的探寻信号后,加密处理包括所述的识别号信息和所述的探寻信号信息得到终端接入应答信号,通过“终端通信模块”将终端接入应答信号反馈回局端;第三步所述局端在收到所述的终端接入应答信号后,经过验证计算确认终端是处于合法且正常状态的终端后,由所述的“局端控制模块”令所述“接入与监测模块”进入馈电模式,所述局端在规定时间内收不到所述的终端接入应答信号时告警并暂时切断与所述“馈线模块”的电气连接,经过一段时间延迟后回复到休眠模式。10.  一种应用于权利要求1所述的远程无源通信及控制系统的接受验证及回复认证方法,其特征在于,它包括具体步骤为:步骤一、所述的“局端”通过所述“局端控制模块”令“接入与监控模块”产生唤醒控制信号,所述的“终端”中所述的“取电模块”在收到唤醒控制信号后从所述的“馈线模块”取得电能给所述的“稳压供电模块”,从而激活所述的“终端”进入正常供电状态,所述的“分析与控制”模块启用所述的“终端通信模块”,步骤二、所述“局端”开启“局端通信模块”并通过所述“馈线模块”发送探寻信号,所述“终端”中所述的“分析与控制”模块在收到经由所述“取电模块”和所述“终端通信模块”来的探寻信号后,加密处理包括所述的识别号信息和所述的探寻信号信息得到终端接入应答信号,通过“终端通信模块”将终端接入应答信号反馈回局端;步骤三、所述局端在收到所述的终端接入应答信号后,经过验证计算确认终端是处于合法且正常状态的终端后,由所述的“局端控制模块”令所述“接入与监测模块”进入馈电模式,所述局端在规定时间内收不到所述的终端接入应答信号时告警并暂时切断与所述“馈线模块”的电气连接,经过一段时间延迟后回复到休眠模式。

说明书

说明书一种远程无源通信及控制系统
技术领域
本发明属于控制远端设备功耗的方法和系统,尤其涉及一种远程无源通信及控制系统。
背景技术
随着经济发展和城市化脚步加快,城市的高层办公楼、住宅楼、大型超市及地下商城、停车场等建筑日益增多,很多地方都安装了通信设备,用来实现公司或小区的内部通信。过去我们常用电话来进行通信,而后又发明了传真机、远程打印机等设备。而多媒体设备无需24小时工作,当各终端之间需要收发信息时,则需要唤醒操作。
传统的电话系统采用铃流唤醒的方式,该方式需消耗较大电流,十分不经济。
电话系统具有远程唤醒和状态监测的能力,局端设备可以远程唤醒终端设备并接收终端信息,如声音和图像等。
普通固话系统的远程供电实现方法如图1所示。图中模块J表示局端供电系统,模块T表示终端电话机系统,局端通过双绞线向终端供电。其中,模块J包括话音收发模块J1、供电和监测模块J2、铃流发生器模块J3,变压器模块。终端电话机系统包括:话音处理模块T3、稳压电源模块T2、振铃模块T1、叉簧开关K和整流模块Z。
系统工作原理如下:局端有一组直流电压(VA)通过供电和监测模块产生馈电电压,馈电电压经变压器低通滤波后经双绞线来到电话机系统。叉簧开关K的通断分别对应话机的摘机状态和挂机状态。根据GB/T15279自动电话机技术条件中规定,话机在挂机状态的漏电电流应不大于6uA,局端输出的馈电电压为直流48V;在摘机状态下,话机的直流电阻须小于350欧姆。当电话机被接通后,馈电电流迅速增大,监测模块通过监测馈电电流判断出话机处于摘机状态后,则将馈电输出电压调整至10V,同时,局端供电模块还可交换馈电电压极性来开启计费功能。
在局端还设有铃流发生器模块,对应的,话机中设有振铃提醒模块。当有电话打来时,铃流发生器利用输入电压VA产生一个约90V、25Hz的交流电压,通过变压器传输至双绞线,再经双绞线施加至振铃提醒模块,电话响铃提醒。铃流发生器模块以工作1秒停顿4秒的方式产生铃流电压。在铃流发生器模块停顿的4秒内,供电和监测模块输出馈电电压、监测馈电电流。当用户打电话时,听筒拿起,开关K闭合,话机模块的电阻下降,馈电电流增加,此时局端的供电和监测模块也可以判断出话机处于摘机状态。
传统的电话系统使用90V交流铃流,而且供电系统与铃流系统工作冲突,系统结构复杂、耗电量大成本高,不适用于偏远及环境恶劣的地区,应当予以取消。
而现有的多媒体设备,如监控或传真机,基本都是24小时工作或由人工控制关闭,十分不方便。
也有一些系统利用宽带网络来传输信息,但宽带网络使用需配合PC机、网卡等网络设备,这些设备工作时耗电量很大。
公布号为CN101980472的中国专利公开了一种通过有线方式实现带唤醒功能的远程恒压馈电方法和系统,其中局端供电设备中的智能供电模块从局端电源产生馈电电压,经由馈线馈送到终端电源模块。其特征在于,所述智能供电模块可持续向终端电源模块提供恒压馈电且在需要远程唤醒体眠状态下的终端电源模块时根据己定规则改变馈电电压极性,所述终端电源模块中的电压极性监控模块可通过监控局端所馈电压的极性决定是否唤醒处于体眠状态下的终端电源模块进入正常供电状态。
公布号为CN101964714的中国专利公开了一种通过有线方式实现远程唤醒和状态检测的方法和系统,其中唤醒信号发生装置根据控制产生唤醒信号,经过线缆馈送到远端设备供电装置,唤醒远端设备供电装置正常工作,向远端设备供电。其特征在于,所述的唤醒信号是与常态特征不同的指定特性电压,处于断电状态的远端设备供电装置可以检测出这种特定唤醒信号,并在检测到唤醒信号后唤醒远端设备供电装置提供正常电源电压输出。同时唤醒信号发生装置能够根据唤醒信号馈线上的馈线电流判断出远端设备是否已经处于被唤醒的活动状态。
但上述专利及现有技术具有如下技术缺陷:通信系统功能单一,终端和终端之间无法通信和相互唤醒,安全性不高,容易被窃听或盗电,系统模块较多,布设复杂,供电量大,使用不便。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种远程无源通信及控制系统,系统包括局端和多个终端,由馈线连接局端模与终端,馈线可传输馈电、控制信息及通信内容;
局端包括用于提供馈电的“供电模块”,用于中继通信内容的“交换模块”,用于发送和接受控制指令和信息内容的局端“通信模块”,用于将局端模块接入馈线并监测馈线电流的“接入与监测模块”,以及控制上述四个模块的“局端控制模块”;所述的“供电模块”与所述的“接入与监测模块”相连,用于提供终端所需馈电;所述的“局端控制模块”与“接入与监测模块”及“局端通信模块”同时相连,用于发布唤醒和控制信令、接收监测结果;所述的“交换模块”与所述的“局端通信模块”相连,用于交换终端端口信息;所述的“局端通信 模块”与所述的“局端控制模块”、“交换模块”及“接入与监测模块”相连,用于传输及解析多媒体信息;所述的“接入与监测模块”桥接于馈线及所述的“供电模块”、“局端通信模块”和“局端控制模块”之间,用于发送唤醒指令、监测馈线电流、在电流过大时保护电路。
终端包括“取电模块”、“储能模块”、“稳压供电模块”、“终端通信模块”、“多媒体模块”、“分析与控制模块”;所述的“取电模块”桥接于馈线及所述的“终端通信模块”和“稳压供电模块”之间,用于将馈线电流中的交直流电流隔离;所述的“储能模块”与“稳压供电模块”和“分析与控制模块”相连,用于配合“稳压供电模块”实现大功率供电;所述的“稳压供电模块”与所述的“取电模块”、“储能模块”、“终端通信模块”、“多媒体模块”及“分析与控制模块”相连,用于为终端各模块提供电能;所述的“终端通信模块”与所述的“取电模块”、“稳压供电模块”、“多媒体模块”及“分析与控制模块”相连,用于传输及解析多媒体信息及探寻信号;所述的“分析与控制模块”与“储能模块”、“稳压供电模块”、“终端通信模块”相连,用于处理探寻信号及控制其他模块工作;所述的“多媒体模块”通过可控开关与“终端通信模块”相连,用于与外界交换信息。
当终端增加时,只需在局端对应地增加局端通信模块和接入与监测模块。
局端能够识别终端工作状态,并根据需要唤醒终端多媒体模块,发送控制信令。所述信令可为极性或幅值同常态不同的直流电压或直流电压脉冲编码。
所述“局端通信模块”用于接收并解析终端发送的通信信息,将解析后的数据传入交换模块;以及接收交换模块传输的数据,经过处理后将信息发送给终端。该模块可由ADSL局端设备实现。
所述的“接入与监测模块”包括三种工作模式:告警模式、休眠模式及馈电模式。当所述“接入与监测模块”监测到馈电电流超过告警门限时切断与所述“馈线模块”的电气连接并进入告警模式;当处于休眠模式的所述“接入与监测模块”监测到低于告警门限但高于检测门限的馈线电流时自动启动唤醒操作并进入馈电模式;当处于非休眠模式的所述“接入与监测模块”监测到馈线电流降至检测门限以下时经过一段延时后自动转入休眠模式,并通过相连的“局端控制模块”关闭所述的“局端通信模块”。
所述“局端控制模块”可发送信令使“交换模块”将通信数据由收终端端口转入正确的发终端端口、接收“接入与监测模块”监测结果、以及向“局端通信模块”发送唤醒信令使“局端通信模块”输出电压极性编码,该模块可通过单片机或FPGA或嵌入式智能芯片等方式实现。
所述的终端稳压供电模块向多媒体设备提供稳压电流,在常态下处于断电休眠状态。
所述的“取电模块”与馈线直接相连,用于将馈线电流中的交直流电流隔离。休眠状态下,二极管将电路电流隔离,当馈线电压极性变换后,与稳压供电模块的电气连通,从而实现唤醒操作。该电路可实现馈线电压变换唤醒及本终端储能模块电压自唤醒两种唤醒方式,本地储能电压极性改变由“分析与控制模块”实现,实现方式与局端类似。
所述“稳压供电模块”包括滤波电路、集成稳压电路和输出滤波电路三部分。
本系统实现接受验证及回复认证功能的步骤如下所示:首先所述的“局端”通过所述“局端控制模块”令“接入与监控模块”产生唤醒控制信号,所述的“终端”中所述的“取电模块”在收到唤醒控制信号后从馈线中取得电能给所述的“稳压供电模块”,从而激活所述的“终端”进入正常供电状态,所述的“分析与控制”模块启用所述的“终端通信模块”,
然后所述“局端”开启“局端通信模块”并通过所述馈线发送探寻信号,所述“终端”中所述的“分析与控制模块”在收到经由所述“取电模块”和所述“终端通信模块”来的探寻信号后,加密处理包括所述的识别号信息和所述的探寻信号信息得到终端接入应答信号,通过“终端通信模块”将终端接入应答信号反馈回局端;
第三步所述局端在收到所述的终端接入应答信号后,经过验证计算确认终端是处于合法且正常状态的终端后,由所述的“局端控制模块”令所述“接入与监测模块”进入馈电模式,所述局端在规定时间内收不到所述的终端接入应答信号时告警并暂时切断与馈线的电气连接,经过一段时间延迟后回复到休眠模式。
所述的探寻信号可为一组随机数。
本发明无需终端本地供电,采用直流恒压馈电,终端和局端均可唤醒系统,具有功能多样、节能省电、馈电功率大,安全性高,且耐压工艺要求低,简单易实现等优点。
附图说明
图1是背景技术中电信局端及电话机的原理框图。
图2是本发明实施例中一个终端的系统框图。
图3是本发明实施例中多个终端的系统框图。
图4是本发明实施例中的取电模块示意图(1)。
图5是本发明实施例中的取电模块示意图(2)。
图6是本发明实施例中的局端“接入与监测模块”示意图。
具体实施方式
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种可用于办公或家庭使用的远程无源通信及控制系统,可兼备电话、传真、打印、视频和语音留言的功能。其 电路设计合理、接线简单、安装便捷、智能化程度较高。
本实施例是一种以与常态时不同的直流电压脉冲编码作为控制信号,以两对双绞线连接局端和终端,传输馈电、控制信号和多媒体信息的远程无源通信及控制系统。
下面结合说明书附图,对本发明实施方式作进一步阐述。
如图2所示,一种远程无源通信及控制系统,系统包括局端和多个终端,由馈线连接局端模与终端,馈线可传输馈电、控制信息及通信内容;
局端包括提供馈电的“供电模块”,用于中继通信内容的“交换模块”,用于发送和接受控制指令和信息内容的局端“通信模块”,“接入与监测模块”,以及控制上述四个模块的局端控制模块;所述的“供电模块”与所述的“接入与监测模块”相连,用于提供终端所需馈电;所述的“局端控制模块”与“接入与监测模块”及“局端通信模块”同时相连,用于发布唤醒和控制信令、接收监测结果;所述的“交换模块”与“局端通信模块”相连,用于交换终端端口信息;所述的“局端通信模块”与“局端控制模块”、“交换模块”及“接入与监测模块”相连,用于传输及解析多媒体信息;所述的“接入与监测模块”桥接于馈线及所述的“供电模块”、“局端通信模块”和“局端控制模块”之间,用于发送唤醒指令、监测馈线电流、在电流过大时保护电路。
所述的“局端”作为总控中心,可设在小区传达室、办公大楼监控室等地;“终端”可安置在各家庭、办公室或其他独立房间。
局端能够识别终端工作状态,并根据需要唤醒终端多媒体模块,发送控制信令。所述信令可为极性或幅值同常态不同的直流电压或直流电压脉冲编码。
所述“供电模块”从局端本地取得电能,经变换后输送给其他模块使用。该模块可以输出多种电源电压,并可提供交流输入交流输出、交流输入直流输出、直流输入交流输出和直流输入直流输出等实施方案。上述方案市场上均有成熟产品可以使用。
所述“局端通信模块”用于接收并解析终端发送的多媒体信息,将解析后的数据传入交换模块;以及接收交换模块传输的数据,经过处理后将信息发送给终端。该模块可由ADSL局端设备实现。
所述“接入与监测模块”用于监测终端工作状态。该模块与“供电模块”、“局端通信模块”及“局端控制模块”相连,将“供电模块”提供的馈电电压与“局端通信模块”提供的唤醒信号通过馈线传输至终端,将终端传来的通信内容传输给“局端通信模块”,将馈线电流量传输给“局端控制模块”。保险丝Z用于切断局端与终端的电气连接。
所述的“接入与监测模块”包括三种工作模式:告警模式、休眠模式及馈电模式。当所 述“接入与监测模块”监测到馈电电流超过告警门限时切断与馈线的电气连接并进入告警模式;当处于休眠模式的所述“接入与监测模块”监测到低于告警门限但高于检测门限的馈线电流时自动启动唤醒操作并进入馈电模式;当处于非休眠模式的所述“接入与监测模块”监测到馈线电流降至检测门限以下时经过一段延时后自动转入休眠模式,并通过相连的“局端控制模块”关闭所述的“局端通信模块”。
如图6所示,接入与监测模块可由该电路实现,其中收发端与局端通信模块相连,从收端接收局端通信模块传来的别的终端的通信信息,传入馈线;以及从馈线接收本终端传回的通信信息经由耦合线圈发送至局端通信模块。一组双刀双掷开关电路与供电模块相连,用于改变馈电电压极性,附图中的“+”、“—”符号不代表电源的正负极,只代表两种电压极性。熔断模块Z用于在馈线电流超警戒值时切断局端与终端的电气连接,该模块可由发光二极管和一个光电检测模块实现,当馈线电流超警戒值时,二极管被击穿,从而发亮,光电检测模块检测到二极管的光时则断开与馈线的电气连接。熔断模块Z及双刀双掷开关同时与局端控制模块相连,Z为局端控制模块输送馈线监测结果,当局端需要唤醒终端时,局端控制模块向双刀双掷开关发送信令,改变开关状态,从而改变供电电压极性作为唤醒信号。
所述“局端控制模块”与“交换模块”、“局端通信模块”及“接入与监测模块”均相连,可发送信令使“交换模块”将通信数据由收终端端口转入正确的发终端端口、接收“接入与监测模块”监测结果、以及向“局端通信模块”发送唤醒信令使“局端通信模块”输出电压极性编码,该模块可通过单片机或FPGA或嵌入式智能芯片等方式实现。
所述“交换模块”可由交换机实现,该模块与“局端控制模块”及“局端通信模块”相连,接收终端传来的通信信息并将信息交换传输至另一个终端的通信端口。
终端包括取电模块、储能模块、稳压供电模块、终端通信模块、多媒体模块、分析与控制模块;补充其中,所述的“取电模块”桥接于馈线及所述的“终端通信模块”和“稳压供电模块”之间,用于将馈线电流中的交直流电流隔离;所述的“储能模块”与“稳压供电模块”和“分析与控制模块”相连,用于配合“稳压供电模块”实现大功率供电;所述的“稳压供电模块”与所述的“取电模块”、“储能模块”、“终端通信模块”、“多媒体模块”及“分析与控制模块”相连,用于为终端各模块提供电能;所述的“终端通信模块”与所述的“取电模块”、“稳压供电模块”、“多媒体模块”及“分析与控制模块”相连,用于传输及解析多媒体信息及探寻信号;所述的“分析与控制模块”与“储能模块”、“稳压供电模块”、“终端通信模块”相连,用于处理探寻信号及控制其他模块工作;所述的“多媒体模块”与“终端 通信模块”通过可控开关与“终端通信模块”相连,用于与外界交换信息。
如图3所示,当终端增加时,只需在局端对应地增加局端通信模块和接入与监测模块,以终端B为例,局端需增加局端通信模块B及接入与监测模块B,其中局端通信模块B与局端控制模块、交换模块以及接入与监测模块B相连;接入与监测模块B与局端通信模块B、局端控制模块及供电模块相连。
所述的终端稳压供电模块向多媒体设备提供稳压电流,在常态下处于断电休眠状态,此时几乎不消耗馈电电流,或只消耗一点漏电电流。该模块可根据局端信令接入系统,开始为与之相连的多媒体设备提供正常工作所需的工作电压,此时所耗馈线电流增大。
局端和终端由馈线相连,在本实施例中,局端和终端采用两组双绞线通过变压器接入耦合连接至馈线中。
所述的“取电模块”与馈线直接相连,用于将馈线电流中的交直流电流隔离,“取电模块”在收到唤醒控制信号后从所述的“馈线模块”取得电能给所述的“稳压供电模块”,从而激活所述的“终端”进入正常供电状态。
图4和图5是“取电模块”的两种实现方法,“取电模块”通过耦合电路与馈线相接,收发端与“终端通信模块”相连,用于接收本终端通信传来的通信信息以及发送馈线传送的别的终端的通信信息,“+”、“—”端与“稳压供电模块”相连,当馈线电压极性变换后,与“稳压供电模块”的电气连接通断也可发生改变,从而实现唤醒操作,该电路可实现馈线电压变换唤醒及本终端储能模块电压自唤醒两种唤醒方式,本地储能电压极性改变由“分析与控制模块”实现,实现方式与局端类似。附图中的“+”、“—”符号不代表电源的正负极,只代表两种电压极性。
所述“分析与控制模块”与“储能模块”、“稳压供电模块”及“终端通信模块”相连,该模块从“终端通信模块”接收由电压极性编码组成的探寻信号后,加密处理包括所述的识别号信息和所述的验证信号信息得到终端接入应答信号,通过“终端通信模块”将终端接入应答信号反馈回局端。
所述的“终端通信模块”具备三个功能:a.接收验证信号;b.回复认证信号;c.开启多媒体模块。该模块可由单片机或FPGA或嵌入式智能芯片来实现。
实现接受验证及回复认证功能的步骤如下所示:
首先所述的“局端”通过所述“局端控制模块”令“接入与监控模块”产生唤醒控制信号,所述的“终端”中所述的“取电模块”在收到唤醒控制信号后从所述的“馈线模块”取 得电能给所述的“稳压供电模块”,从而激活所述的“终端”进入正常供电状态,所述的“分析与控制”模块启用所述的“终端通信模块”,
然后所述“局端”开启“局端通信模块”并通过所述“馈线模块”发送探寻信号,所述“终端”中所述的“分析与控制”模块在收到经由所述“取电模块”和所述“终端通信模块”来的探寻信号后,加密处理包括所述的识别号信息和所述的验证信号信息得到终端接入应答信号,通过“终端通信模块”将终端接入应答信号反馈回局端;
第三步所述局端在收到所述的终端接入应答信号后,经过验证计算确认终端是处于合法且正常状态的终端后,由所述的“局端控制模块”令所述“接入与监测模块”进入馈电模式,所述局端在规定时间内收不到所述的终端接入应答信号时告警并暂时切断与所述“馈线模块”的电气连接,经过一段时间延迟后回复到休眠模式。
所述“终端通信模块”与“多媒体模块”由可控开关连接,“多媒体模块”常态下不接入系统,开关处于断开状态;当“终端”被唤醒并认证通过后,“终端通信模块”则闭合开关将多媒体模块接入,同时将局端传输的语音和视频信号通过“多媒体模块”显示出来或将本终端“多媒体模块”需传输的语音和视频信息通过馈线传输回局端。
所述“稳压供电模块”包括滤波电路、集成稳压电路和输出滤波电路三部分。它可将馈线传来的馈电滤波稳压后输出多种电压,供给终端其他模块工作。稳压供电模块可以是任何一种市售的成熟稳压电源模块。当终端处于工作状态时,“稳压供电模块”将消耗较多电流。
所述“储能模块”与“稳压供电模块”和“分析与控制模块”相连,该模块通过“稳压供电模块”获得电能,在“多媒体模块”所需电能较大时又可将电能反送回“稳压供电模块”,通过“稳压供电模块”为“多媒体模块”供电。“分析与控制模块”可获知“储能模块”电量并控制该模块处于充电或放电状态。
所述“储能模块”可以是一种储能电池,也可为包含储能电感或储能电容的小型电路板。目前市场上有好几种由可控硅实现的储能电路,可做备选。常态下“储能模块”电能处于全满状态,并与“稳压供电模块”断开。当“储能模块”电量降至小于50%时,终端“分析与控制模块”将“储能模块”与“稳压供电模块”连接,为“储能模块”充电,此时馈线工作模式为“储能模式”;当“储能模块”电量充满后,“分析与控制模块”再断开两者之间的电气连接。当“多媒体模块”开启并需消耗较大功率时,“分析与控制模块”也需连接“储能模块”及“稳压供电模块”,令“储能模块”为“稳压供电模块”提供电流。
所述的“多媒体模块”可用市场上成熟产品实现,根据环境需要选择合适的扬声器摄像头、扬声器、话筒、显示器、打印机等多媒体设备中的一种或多种。
本发明的优点在于:
1.节能省电
传统的多媒体设备,如监控或传真机,基本都是24小时工作或由人工控制关闭,十分不方便。也有一些系统利用宽带网络来传输信息,但宽带网络使用需配合PC机、网卡、ADSL Modem等网络设备,这些设备工作时耗电量很大。本系统结构简单,无需增加过多耗电模块,且只在需要时远程开启多媒体设备,真正做到了节能省电的目的。
2.无需本地供电
本发明采用局端统一供电模式,无需终端本地供电,使得终端布设不再受限于是否存在电网供电,便于设备安装和调整。特别是当发生火灾或线路故障时,本系统仍可继续工作,可成为灾害条件下的救生生命线。
3.馈电功率大
电话系统工作电压低,馈电功率小,不足以支持复杂功能。本发明采用直流恒压馈电,始终能够向终端稳定地提供较大功率,并在终端设有储能模块,配合供电,便于终端实现较为复杂的多媒体功能。
4.简单易实现
本发明改变了唤醒方式,不再需要与电话铃流相关的高压复杂模块,馈电电压也不需要根据不同情况而改变,馈电电路简单易实现。终端和局端均可以唤醒系统,并且无论是终端发起唤醒还是局端发起唤醒,均使用完全相同的唤醒步骤,实现起来同样方便容易。
5.系统安全性高
电话线路维护一直是电信公司一个难以解决的头疼问题。并线盗号不仅给用户带来经济上的损失,而且引发了很多纠纷和矛盾。并线窃听则更加损害了电话用户利益。本发明综合采用了多种认证方法,可以防止终端欺骗系统,杜绝非法用户盗用,同时无需暴露终端用户隐私信息,增强了终端用户的安全性。此外本发明对并线窃听和接入认证攻击也具有较强的免疫能力。

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本发明公开了一种远程无源通信及控制系统,系统包含局端和多个终端,局端通过双绞线与各终端连接,将馈电电流及控制信号传输至各终端,其特征在于:所述终端包含摄像头、扬声器、显示屏和话筒等模块,每个终端都有唯一识别号,当某一终端要与其他终端进行通信时,该终端需进行一个含有认证过程的激活和唤醒步骤,然后再将视频、图片、声音等信息内容通过馈线传至局端,经由局端传至其他终端。所述终端还包含一个本地储能系统,在终。

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