与吸气式烟雾检测器设备的配对的制作方法

1.本公开涉及用于与吸气式烟雾检测器设备配对的方法、设备和系统。


背景技术：

2.大型设施(例如，建筑物)，诸如商业设施、办公楼、医院等，可能具有可在紧急情况(例如，火灾)期间进行触发以警告居住者撤离的警报系统。例如，警报系统可以包括控制面板(例如，火灾控制面板)和多个吸气式烟雾检测器设备，该多个吸气式烟雾检测器设备位于整个设施中(例如，在设施的不同楼层上和/或不同房间中)，检测危险事件，诸如(例如，由于火灾或其他原因)产生的烟雾。吸气式烟雾检测器可以将信号传输到控制面板，以便经由警报或其他机制向建筑物管理者、设施的居住者、紧急服务等通知危险事件。
附图说明
3.图1示出了根据本公开的一个或多个实施方案的用于与吸气式烟雾检测器设备104配对的系统100。
4.图2a是根据本公开的一个或多个实施方案的在用户界面上提供的显示的图示，该显示与和吸气式烟雾检测器设备配对相关联。
5.图2b是根据本公开的一个或多个实施方案的在用户界面上提供的另一个显示的图示，该显示与和吸气式烟雾检测器设备配对相关联。
6.图3是根据本公开的一个或多个实施方案的在用户界面上提供的显示的图示，该显示具有与相对于吸气式烟雾检测器定位移动设备相关联的通知。
7.图4示出了根据本公开的一个或多个实施方案的与和吸气式烟雾检测器设备配对相关联的方法。
具体实施方式
8.本文描述了用于与吸气式烟雾检测器设备配对的方法、设备和系统。一种设备包括无线模块、蜂鸣器；和控制器。该无线模块可以被配置为从移动设备接收连接请求，并且该控制器可以被配置为：生成具有多个数字的临时密钥(tk)；使该蜂鸣器产生蜂鸣器信号，该蜂鸣器信号包括对应于tk的多个数字的多个部分；经由该无线模块接收由该移动设备基于该蜂鸣器信号确定的该tk的指示；以及使用该tk与该移动设备通信以完成与该移动设备的配对。
9.可以在设施中利用吸气式烟雾检测器设备来通过检测烟雾的存在来检测危险事件。吸气式烟雾检测器设备可以通过整个设施的管道网络将气体(例如，空气，经由鼓风机)从设施抽吸到传感器中。该传感器可以对气体进行采样，以便确定气体是否包含烟雾粒子。响应于检测到烟雾粒子，吸气式烟雾检测器设备可以将信号传输到设施中的控制面板以发信号通知检测到烟雾粒子。
10.吸气式烟雾检测器设备可以监测与该吸气式烟雾检测器设备相关联的各种操作
参数。例如，吸气式烟雾检测器设备可以监测该吸气式烟雾检测器设备的鼓风机的鼓风机转速、通过该吸气式烟雾检测器设备的气体的空气流速、通过该吸气式烟雾检测器设备的气体的气流温度和/或通过该吸气式烟雾检测器设备的气体的烟雾水平，以及与该吸气式烟雾检测器设备相关联的其他操作参数。
11.此类操作参数可以为用户提供关于该吸气式烟雾检测器设备的了解。例如，这有利于用户监测和/或查看该吸气式烟雾检测器设备的操作参数，以便确定该吸气式烟雾检测器设备的状态，确定该吸气式烟雾检测器设备是否可能检测到(例如，与火灾事件或其他事件有关的)烟雾，预测与该吸气式烟雾检测器设备和/或设施中的吸气式烟雾检测系统相关的问题，以及其他信息。
12.然而，在许多情况下，吸气式烟雾检测器设备(在下文中有时简称为“检测器”)可能缺乏将操作参数直接传送到用户的功能性。对于更便宜的检测器，可能尤其如此。例如，一些检测器可能完全缺乏显示器。一些检测器可仅配备有一组发光二极管(led)和/或按钮。因此，尝试将操作参数可视化的用户可能受到阻碍，特别是如果这些用户没有经验和/或不熟悉检测器。另外，使用这种有限的用户功能性，调试、维护和/或升级此类检测器可能是困难的。
13.尽管检测器可以提供有限的直接用户交互，但是它们可以包括允许它们与可以提供增强功能的设备(例如，移动设备)通信的无线模块。例如，在一些情况下，检测器包括能够与移动设备配对的模块。
14.将检测器与具有增强的用户界面的移动设备配对可以允许用户快速确定设施中吸气式烟雾检测器设备的状态，并在设施安全方面产生警觉。另外，用户可以通过用户界面修改吸气式烟雾检测器设备的操作参数。此类呈现和修改功能可允许对危险检测信息的稳定而易于理解的呈现。
15.然而，相比于与例如无线耳机等设备配对，与设施中的检测器配对带来更高的安全风险。网络安全对于连接的设备变得越来越重要。架构正变得越来越复杂，而网络安全正试图适应火灾检测系统。安全控制和防御措施的缓慢采用可能会使设施易受影响。为了安全使用蓝牙连接，安全可靠的配对方法是被期望的，并且甚至可以在一些设施和/或管辖区中进行强制执行。然而，安全性和保障通常携带不期望的价格标签。
16.本公开的实施方案提供了在移动设备与检测器之间进行安全配对的方法，而不需要改变或升级现有检测器并引起与其相关联的成本。例如，本文的实施方案可以利用现有检测器的控制器(例如，rx113微控制器)。本文的实施方案可以避免向检测器添加额外的硬件(例如，显示器、键盘等)。因此，检测器的功能可以得到极大且安全的扩展，同时成本保持在合理水平。
17.根据本公开，通过带外(oob)配对方法提供安全性。在一些实施方案中，例如，检测器的噪声生成部件(下文称为“蜂鸣器”)可以在不同频率下操作以传送可以被移动设备的麦克风接收(例如，“听到”)的音频信号。该信号可以包括对应于临时密钥(tk)的多个数字的多个部分。例如，蜂鸣器可以以第一频率蜂鸣，然后以第二频率蜂鸣，然后以第三频率蜂鸣，然后以第四频率蜂鸣，然后以第五频率蜂鸣，然后以第六频率蜂鸣。移动设备可以接收这些不同频率并且将它们转换为tk的数字(例如，0至9)。对于具有tk的两个设备，本领域技术人员将理解，蓝牙配对过程可以继续以完成。一旦设备配对，由移动设备的应用程序提供
的大量功能可以增强设施的警报系统的价值和有效性。
18.在以下具体实施方式中，参考形成其一部分的附图。附图以举例说明的方式示出了可以实践本公开的一个或多个实施方案的方式。
19.这些实施方案被描述得足够详细，以使得本领域普通技术人员能够实践本公开的一个或多个实施方案。应当理解，可以利用其他实施方案并且可以作出过程、电气和/或结构改变而不脱离本公开的范围。
20.应当理解，可添加、交换、组合和/或消除本文各实施方案中所示的元件，以便提供本公开的多个另外实施方案。附图中提供的元件的比例和相对尺寸旨在示出本公开的实施方案，并且不应该是限制性的。
21.本文的附图遵循如下编号惯例：一个或多个第一数字对应于附图编号，而其余数字标识附图中的元件或部件。在不同附图之间的类似元件或部件可通过使用类似的数字来标识。例如，102可引用图1中的元素“02”，并且图3中的类似元素可引用为302。
22.图1示出了根据本公开的一个或多个实施方案的用于与吸气式烟雾检测器设备104配对的系统100。如图1所示，系统100包括移动设备102和检测器104。
23.移动设备102可以包括处理器106、存储器108、用户界面(ui)110、麦克风112和无线模块114。检测器104可以包括控制器116、蜂鸣器118和无线模块120。
24.检测器104可以为吸气式烟雾检测器设备。控制器116可以为微控制器(例如，rx113微控制器)，但是本文的实施方案不限于此。在一些实施方案中，控制器缺乏任何安全特征部。例如，控制器可以不采用加密技术或篡改检测电路。控制器116可以包括低速片上振荡器。控制器116可以具有用于执行本文所述的各种功能的逻辑。然而，应注意，在讨论控制器116的情况下，检测器104可以用具有可执行指令的处理器和存储器来实施(例如，如下文结合移动设备102所描述的)。蜂鸣器118是被配置为向设施的居住者发出危险事件的警报的部件。应注意，虽然本文使用术语“蜂鸣器”，但是本公开的实施方案不限于被配置为向用户发出警报的特定类型的部件。蜂鸣器118可以是与鸣钟类似的电气或机电设备，该电气或机电设备发出蜂鸣噪声并用于发信号。在一些实施方案中，蜂鸣器118是压电蜂鸣器。压电元件可以由振荡电子电路或其他音频信号源驱动，由压电音频放大器驱动。压电蜂鸣器可以包括声腔共振或亥姆霍兹共振以产生可听见的哔哔声。
25.在一些实施方案中，无线模块120可以是蓝牙低功耗(ble)模块。无线模块允许与能够进行无线通信的其它设备进行无线通信。在一些实施方案中，例如，无线模块可以是安装在芯片上的无线电收发器。在一些实施方案中，检测器104不包括显示器。
26.移动设备102可以为例如由(或可由)用户携带和/或佩戴的设备。例如，移动设备102可以为电话(例如，智能电话)、平板计算机、个人数字助理(pda)、智能眼镜和/或腕戴设备(例如，智能手表)，以及其他类型的移动设备。
27.存储器108可以为可由处理器106访问以执行本公开的各种示例的任何类型的存储介质。例如，存储器108可以为存储有计算机可读指令(例如，计算机程序指令)的非暂态计算机可读介质，该计算机可读指令可由处理器106执行以与根据本公开的吸气式烟雾检测器设备配对。
28.存储器108可以为易失性存储器或非易失性存储器。存储器108还可以为可移动(例如，便携式)存储器或不可移动(例如，内部)存储器。例如，存储器108可以为随机存取存
储器(ram)(例如，动态随机存取存储器(dram)和/或相变随机存取存储器(pcram))、只读存储器(rom)(例如，电可擦可编程只读存储器(eeprom)和/或光盘只读存储器(cd-rom))、闪存存储器、激光盘、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储设备和/或磁介质(诸如磁带盒、磁带或磁盘)，以及其他类型的存储器。
29.另外，尽管存储器108被示出为位于移动设备102内，但本公开的实施方案不限于此。例如，存储器108还可位于另一计算资源的内部(例如，使得计算机可读指令能够通过互联网或另一个有线或无线连接进行下载)。
30.移动设备102可以经由无线模块114和无线模块120连接到检测器104。如前所述，移动设备102可经由蓝牙连接与烟雾检测器设备104进行无线连接。如图1所示，移动设备102可以包括麦克风112。麦克风112是将声音转换为电信号的部件(例如，换能器)。麦克风112可以为被配置为将由蜂鸣器118产生的不同频率的声音转换成电信号的任何合适的麦克风。
31.如图1所示，移动设备102包括ui 110。例如，ui 110可以在显示器中显示与检测器104相关联的操作信息。移动设备102的用户(例如，操作员)可通过ui 110与移动设备102进行交互。例如，ui 110可向移动设备102的用户提供(例如，显示和/或呈现)信息，和/或从移动设备102的用户接收(例如，输入的)信息。例如，在一些实施方案中，ui 110可为图形用户界面(gui)，其可向移动设备102的用户提供信息和/或从移动设备的用户接收信息。显示器可为例如触摸屏(例如，gui可包括触摸屏功能)。另选地，显示器可包括连接到移动设备102并被配置为接收从移动设备102输出的视频信号的电视、计算机监视器、移动设备屏幕、其他类型的显示设备或它们的任何组合。ui 110可本地化为任何语言。例如，ui 110可利用任何语言显示信息，诸如英语、西班牙语、德语、法语、普通话、阿拉伯语、日语、印地语等。
32.图2a是根据本公开的一个或多个实施方案的在用户界面上提供的显示的图示，该显示与和吸气式烟雾检测器设备配对相关联。图2b是根据本公开的一个或多个实施方案的在用户界面上提供的另一个显示的图示，该显示与和吸气式烟雾检测器设备配对相关联。图2a、图2b在本文中统称为“图2”。应注意，在整个本公开中可以进行偶尔往回参考图1。
33.虽然图1中仅显示一个检测器204(例如，“gel ask xxxx-xxxx-xxxx”)，但是移动设备102可以连接到各种不同的检测器。移动设备102可以在用户界面110上显示在该移动设备102的阈值距离内的检测器。移动设备102可以响应于用户经由用户界面110选择“设备配对”按钮221而连接到检测器。
34.如图2b所示，用户已经选择了要配对的检测器204，并且显示指示已从移动设备102发送了连接请求的通知222。如本领域技术人员已知的，当发起设备(例如，移动设备102)发送连接请求(例如，“配对请求”)到另一设备(例如，检测器104)时，蓝牙配对过程可以开始。两个设备然后交换i/o能力、认证要求、最大链路密钥大小和绑定要求。在此阶段期间交换的数据通常是未加密的。
35.图3是根据本公开的一个或多个实施方案的在用户界面上提供的的显示的图示，该显示具有与相对于吸气式烟雾检测器定位移动设备相关联的通知。
36.如本领域技术人员已知的，一旦配对的初始阶段完成，待配对的设备使用配对方法生成和/或交换tk。然后，两个设备可以交换确认值和rand值以便验证它们都使用相同的tk。一旦确定了这一点，设备就可以使用tk以及rand值来创建短期密钥(stk)。然后使用stk
来将连接加密。
37.如先前所论述，本文描述的配对方法是oob方法。在接收到连接请求之后，控制器116可以生成tk。tk包括多个数字。在一些实施方案中，tk包括六个数字。该六个数字中的每个数字可以选自范围为0-9的组(例如，0、1、2、3、4、5、6、7、8或9)。在一些实施方案中，使用合适的随机数生成器产生tk。在一些实施方案中，使用检测器的低速片上振荡器的容差来生成tk。
38.一旦生成tk，控制器116就可以将tk转换为蜂鸣器信号。如本文所提及的蜂鸣器信号是对应于tk的多个数字的多个音频信号(例如，蜂鸣声)的序列。如先前所论述的，蜂鸣器118可以不同频率进行蜂鸣。某些频率与蜂鸣器信号的部分的某些值相关联。在示例中，2.7khz的频率对应于数字“9”，1.8khz对应于数字8，并且1.2khz对应于数字7。因此，tk“987987”可以被转换成蜂鸣器信号，该蜂鸣器信号包括期间蜂鸣器以2.7khz进行蜂鸣的第一部分，然后是期间蜂鸣器以1.8khz进行蜂鸣的第二部分，然后是期间蜂鸣器以1.2khz进行蜂鸣的第三部分，然后是期间蜂鸣器以2.7khz进行蜂鸣的第四部分，然后是期间蜂鸣器以1.8khz进行蜂鸣的第五部分，然后是期间蜂鸣器以1.2khz进行蜂鸣的第六部分。在一些实施方案中，对应于不同tk数字的特定频率(或频率范围)可以是用户可配置的。蜂鸣器信号的持续时间和其部分可以是用户可配置的。
39.在蜂鸣器118蜂鸣时，图3中所示的显示可以经由ui 110呈现。该显示可以包括与在产生蜂鸣器信号时将移动设备302(例如，移动设备302的麦克风112)相对于检测器304定位相关联的通知。在一些实施方案中，通知可以指示用户应当将移动设备302定位在其内的特定距离。在一个示例中，可以通知用户将移动设备302定位在检测器304的30厘米内。在另一示例中，可以通知用户将移动设备302定位在检测器304的2米内。在另一示例中，可以通知用户将移动设备302定位在检测器304的3米内。应当理解，随着安全性关切的增加，蜂鸣器118的音量可以减小并且可以缩短对应的距离。
40.如先前所论述的，移动设备102的麦克风112可以接收蜂鸣器信号。移动设备102可以基于所接收的蜂鸣器信号确定tk。确定tk可以包括确定多个部分中的每个部分的相应频率。在一些实施方案中，移动设备可将多个部分的所确定的频率与数据结构(例如，表格)进行比较，该数据结构将多个不同频率范围与多个tk数字相关联。例如，这种结构可以存储在移动设备102的存储器108中。该结构可以包括对应于第一tk数字(例如，0)的第一频率范围、对应于第二tk数字(例如，1)的第二频率范围、对应于第三tk数字(例如，2)的第三频率范围、对应于第四tk数字(例如，3)的第四频率范围、对应于第五tk数字(例如，4)的第五频率范围、对应于第六tk数字(例如，5)的第六频率范围、对应于第七tk数字(例如，6)的第七频率范围、对应于第八tk数字(例如，7)的第八频率范围、对应于第九tk数字(例如，8)的第九频率范围，以及对应于第十tk数字(例如，9)的第十频率范围。为了说明，落入第九频率范围内的接收频率指示第九tk数字。
41.因此，移动设备102可以基于蜂鸣器信号确定tk，并将确定的tk指示回检测器104。如前所述，然后可以通过某个过程完成配对，在该过程中，使用tk连同rand值创建stk，然后stk用于将连接加密。移动设备102和检测器104的成功配对可以在移动设备的显示器上指示。在一些实施方案中，蜂鸣器蜂鸣的特定频率(或蜂鸣器的蜂鸣声的特定序列)可以另外用于指示成功配对。在一些实施方案中，检测器104可以包括一个或多个led，该led可以用
于指示成功配对。
42.图4示出了根据本公开的一个或多个实施方案的与和吸气式烟雾检测器设备配对相关联的方法。在430处，方法包括通过吸气式烟雾检测器设备接收由移动设备发送的连接请求。如本领域技术人员已知的，蓝牙配对使用ble标准独有的定制密钥交换协议。待配对的设备交换tk并使用其创建用于将连接加密的短期stk。配对过程可以在下面示出的一系列阶段中执行。在第一阶段中，移动设备102向检测器发送连接请求。两个设备然后交换i/o能力、认证要求、最大链路密钥大小和绑定要求。换句话说，两个设备可以交换它们的能力并确定它们将如何建立安全连接。
43.在432处，方法包括由吸气式烟雾检测器设备生成具有多个数字的tk。如前所述，可以生成六个数字，但是本公开的实施方案不会将tk限制为特定数量的数字。
44.在434处，方法包括使用吸气式烟雾检测器设备的蜂鸣器产生蜂鸣器信号，该蜂鸣器信号包括对应于tk的多个数字的多个部分。在tk包括六个数字的示例中，蜂鸣器产生具有六个部分的信号。在一些实施方案中，这些部分通过静音间隔分开。在一些实施方案中，这些部分通过特定频率的间隔分开。
45.在436处，方法包括经由移动设备的麦克风接收蜂鸣器信号。在438处，方法包括由移动设备基于所接收的蜂鸣器信号确定tk。麦克风接收的声音可以被转换为电信号，并且然后可以由移动设备“重构”tk。在440处，方法包括使用所确定的tk将移动设备与吸气式烟雾检测器设备配对。
46.尽管本文已说明和描述了特定实施方案，但所属领域的技术人员将了解，经计算以实现相同技术的任何布置可替代所展示的特定实施方案。本公开旨在覆盖本公开的各种实施方案的任何和所有修改或变化。
47.应当理解，以上描述是以说明而不是限制的方式给出的。通过阅读以上描述，上述实施方案的组合以及本文未特别描述的其他实施方案对于本领域技术人员将是显而易见的。
48.本公开的各种实施方案的范围包括使用上述结构和方法的任何其他应用。因此，应当参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等价物的全部范围来确定本公开的各种实施方案的范围。
49.在上述具体实施方式中，出于简化本公开的目的，在附图中示出的示例实施方案中将各种特征组合在一起。该公开方法不应被解释为反映本公开的实施方案需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。
50.相反，如以下权利要求所反映的，发明主题在于少于单个公开实施方案的所有特征。因此，以下权利要求在此并入到具体实施方式中，其中每条权利要求作为单独的实施方案独立存在。