用于检测和报告对被监测空间的访问的系统和方法与流程

本公开主要涉及安全监测，并且，具体地，涉及用于检测和报告对被监测空间的访问的改进的系统和方法。

背景技术：

许多行业的定义的空间的安全对运行安全至关重要。例如，在航空业，要求飞机和场地人员在飞机的调度之前在易于受到篡改的区域中和附近进行飞机的检查。

用于确定安全区域是否被不适当访问的一种现有方法是通过对该区域的人工检查。这样的人工检查耗时并且可能导致漏掉的区域(即，意外的“人为错误”)。人工检查的另一缺陷在于，执行搜查的人员可能容易受伤，特别是在试图检查有可访问性挑战的区域时。

用于检查安全区域的另一种现有方法涉及放置用于视频监测该区域的有线摄像头。然而，特别是在飞机的情况下，这样连续的监测和数据传输系统在运行时需要大量的带宽和功率，因此对飞机的网络基础设施造成负担。这样的现有技术的系统也需要大量的劳动力来正确安装。

因此，期望具有用于检测和报告对被监测空间的访问的改进的系统和方法。

技术实现要素：

鉴于上述背景，本公开的示例实施方案提供了用于检测和报告对被监测空间的访问的系统和方法。

该系统包括至少一个控制器、具有第一状态和第二状态的至少一个无线传感器以及至少一个数据收集器。数据收集器无线接收来自控制器和传感器的信号，并将信号无线发送给控制器和传感器。当传感器感测到被监测空间的物理变化时，传感器在第一状态和第二状态之间自动地切换、记录关于改变的状态的信息并存储关于改变的状态的信息直到由控制器经由数据收集器查询，此时，传感器经由数据采集器向控制器报告有关改变的状态的信息。传感器仅存储有关改变的状态的信息并仅在控制器查询时报告有关改变的状态的信息。传感器通过能量收集提供电力或者可以通过注入太阳能、热能、风能、动能或电池电力自供电。该系统基本上独立于空间的网络基础设施和空间的电源而起作用。空间的物理变化的实例为对空间的访问。

在本公开的另外实施方案中，提供了用于检测和报告对被监测空间的访问的系统，该系统包括至少一个控制器和具有第一状态和第二状态的至少一个无线传感器。当传感器感测到空间的物理变化时，传感器在第一状态和第二状态之间自动地切换、记录关于改变的状态的信息并存储关于改变的状态的信息直到由控制器查询，此时，传感器向控制器报告有关改变状态的信息。

在本公开的另外的实施方案中，提供了用于检测和报告对被监测空间的访问的方法，包括以下步骤：将具有第一状态和第二状态的至少一个无线传感器放置在空间中，并将传感器配置成当传感器检测到空间内的物理变化时，在第一状态和第二状态之间切换、记录关于改变的状态的信息、存储关于改变的状态的信息直到从控制器接收到查询命令，并且在接收到查询命令后，向控制器报告关于改变的状态的信息。该方法另外包括使用控制器将查询命令无线发送给传感器并显示关于从传感器接收到的改变的状态的信息的步骤。

本文所讨论的特征、功能和优点可在各种示例实施方案中独立地实现，或者可在另一示例实施方案中组合，其进一步的细节可以通过参考以下描述和附图看出。

附图说明

已经以一般的方式描述了本公开的示例实施方案，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，并且其中：

图1为根据本公开的示例性实施方案的检测和报告对被监测空间的访问的自主低能量微机电系统的框图；

图2为根据本公开的示例性实施方案的检测和报告对被监测空间的访问的方法的流程图；

图3为飞机生产和保养方法的框图；以及

图4为飞机的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述本公开的一些实施方案，其中，附图示出了本公开的一些但不是全部的实施方案。实际上，本公开的各种实施方案可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为是对本文所阐述的实施方案的限制；而是提供这些示例性实施方案，使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。例如，除非另有说明，否则不得将对某物作为第一、第二等等的引用理解为特定的次序。另外，被描述为在另外的某物之上的某物(除非另有说明)可改为在其之下，并且反之亦然；以及类似地，被描述为在另外的某物左侧的某物可改为在其右侧，并且反之亦然。相同的附图标记始终表示相同的元件。

本公开的示例性实施方案将主要结合航空应用来描述。然而，应理解的是，示例性实施方案可与航空业内和航空业之外的各种其他应用结合使用。

根据本公开的示例性实施方案，提供了通过感测在空间内的物理变化来检测对该空间的访问的自主的低能量的微机电系统(mems)。在监测区域必须被验证为未被访问或篡改的情况下，物理变化的实例可包括门被打开或关闭、抽屉被打开或关闭或一些其他物理对象被移入或移出空间。

如图1和图2所示，自主的低能量微机电系统(mems)100包括一或多个控制器10、一或多个数据收集器12和一或多个传感器14。传感器14为具有两种状态的自供电的无线部件的计分器(marker)或传感器。传感器14可经由电池供电，或者它们可通过能量收集，因为它们的能量源自外部来源(例如，太阳能、热能、风能和动能)。传感器14被策略性地放置在待监测的空间内。每当监测空间内的物理变化(在本文中被称为访问事件)被传感器14检测到时，则传感器14从一个状态切换到另一状态(框202)。由于访问事件被检测，传感器14的每次状态的改变被记录在这样的传感器14中。不同于现有技术的系统，传感器14不会在未被查询的情况下持续发送访问事件信息。因此，在飞机的实例中，本系统100能够在不干扰飞机的操作系统并且不需要可能导致飞机功率负荷下降的专用电源的情况下运行。

控制器10用于查询传感器14关于访问事件，即，传感器14何时改变状态。控制器10可包括显示单元，其使人类操作者能够发起关于被监测空间的状态的查询。当这样的查询被启动时，查询命令从控制器10无线发送到作为收发器数据集线器工作的低能量数据收集器12(框204)。数据收集器12将查询命令发送给传感器14(框206)。

传感器14利用关于传感器14是否改变状态的信息(意味着传感器14是否感测到访问事件)对查询命令做出响应。这样的信息从传感器14被无线地发送回数据收集器12(框208)，数据收集器12处理响应信号并将数据发送回控制器10以识别传感器14检测到访问事件(框210)。然而，应理解的是，在一些示例性实施方案中，可能不需要数据收集器12，使得可在控制器10和传感器14之间直接发送查询命令并且直接接收响应。

一旦人类操作者经由控制器10接收到访问事件的通知，操作者就可提升这样的区域的检查级别，诸如通过人工检查，以确认该区域是否被不适当地访问或篡改。

上述用于检测访问事件的系统100和方法200基本上降低了现有技术监测系统的成本、复杂性和劳动密集型安装，因为本公开的系统100利用可为能量收集的无线部件，从而消除了对飞机的电力的依赖。部件的小型化还允许在对于人工检查而言困难、耗时且容易使人受伤的非常狭窄和偏远的空间中使用。此外，由于传感器14仅存储关于是否发生状态变化的信息，并且这些传感器14仅在查询时报告，所以系统100不会像现有技术系统一样在持续报告数据的情况下需要大量的带宽以用于发送数据而对飞机的基础设施造成负担。总之，本公开的系统100能够基本上独立于飞机的运行环境起作用。

应理解的是，尽管飞机的实例在本文中用来描述系统100的示例性实施方案，但是系统100可在其他类型的应用，诸如仓库的库存控制中使用。系统100还可以诸如公共汽车和火车的可选形式的交通工具实现。

根据本公开的示例性实施方案，用于检测对空间的访问的改进的系统和方法的各种部件可单独地或在来自计算机可读存储介质的一或多个计算机程序代码指令、程序指令或计算机可读程序代码指令的指示下由包括硬件的各种装置来实现。

在一个实例中，可提供被配置成用作或以其他方式实现用于任意展开和压缩本文所示和所述的数据的系统和方法的一或多个装置。在涉及不止一个装置的实例中，相应的装置可以多种不同的方式(诸如经由有线或无线网络直接地或间接地)连接至彼此或以其他方式彼此通信。

如上所述，一般情况下，用于本公开的系统和方法的示例性实施方案的装置可包括多个部件中的一或多个，诸如连接到存储器(例如，存储装置)的处理器(例如，处理器单元)。处理器通常为能够处理诸如例如数据、计算机可读程序代码、指令等的信息(通常是“计算机程序”，例如软件、固件等)以及/或其他合适的电子信息的任意件硬件。更具体地，例如，处理器可被配置成执行可被存储在处理器上或以其他方式存储在存储器(相同或另一装置)中的计算机程序。取决于具体的实施方案，处理器可为多个处理器、多核处理器或一些其他类型的处理器。此外，可使用多个异构处理器系统来实现处理器，在多个异构处理器系统中，在单个芯片上存在主处理器和一或多个辅助处理器。作为另一例示性性实例，处理器可为包含多个相同类型的处理器的对称多处理器系统。在又一实例中，处理器可被实施为或者以其他方式包括一或多个专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)等。因此，尽管处理器能够执行计算机程序以便完成一或多个功能，但是各种实例的处理器能够在不借助于计算机程序的情况下完成一或多个功能。

存储器通常为能够临时地和/或永久地存储例如数据、计算机程序的信息和/或其他合适信息的任意件硬件。存储器可包括易失性和/或非易失性存储器，并且可为固定的或可移动的。合适的存储器的实例包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、硬盘驱动器、闪存、拇指驱动器、可移动计算机软盘、光盘、磁带或上述的一些组合。光盘可包括压缩盘-只读存储器(cd-rom)、压缩盘-读/写(cd-r/w)、dvd或其类似光盘。在各种情况下，存储器可被称为计算机可读存储介质，其作为能够存储信息的非暂态装置可与诸如能够承载从一个位置到另一位置的信息的电子瞬态信号的计算机可读传输介质区分开。本文所述计算机可读介质通常是指计算机可读存储介质或计算机可读传输介质。

除了存储器之外，处理器也可连接到用于显示、发送和/或接收信息的一或多个接口。接口可包括通信接口(例如，通信单元)和/或一或多个用户接口。通信接口可被配置成诸如至和/或自其他装置网络等发送和/或接收信息。通信接口可被配置成通过物理(有线)和/或无线通信链路来发送和/或接收信息。合适的通信接口的实例包括网络接口控制器(nic)、无线nic(wnic)等。

用户接口可包括显示器和/或一或多个用户输入接口(例如，输入/输出单元)。显示器可被配置成向用户呈现或以其他方式显示信息，显示器的合适实例包括液晶显示器(lcd)、发光二极管显示器(led)、等离子体显示面板(pdp)等。用户输入接口可为有线或无线的，并且可被配置成从用户接收信息到装置中，诸如以用于处理、存储和/或显示。用户输入接口的合适实例包括麦克风、图像或视频捕获装置、键盘或小键盘、操纵杆、触敏表面(与触摸屏分开或集成到触摸屏中)、生物特征传感器等。用户接口可另外包括用于与诸如打印机、扫描仪等外围装置通信的一或多个接口。

如上所述，程序代码指令可被存储在存储器中并由处理器执行，以实现本文所述的用于任意扩展和压缩数据的系统和方法的功能。将理解的是，任何合适的程序代码指令可从计算机可读存储介质加载到计算机或其他可编程装置上以产生特定机器，使得该特定机器成为用于实现本文指定的功能的装置。这些程序代码指令也可被存储在计算机可读存储介质中，该程序代码指令可命令计算机、处理器或其他可编程装置以特定方式起作用，从而生成特定机器或特定制品。存储在计算机可读存储介质中的指令可产生成为用于实现本文所述功能的装置的制品。程序代码指令可从计算机可读存储介质检索并加载到计算机、处理器或其他可编程装置中，以配置计算机、处理器或其他可编程装置来执行在该计算机、处理器或其他可编程装置上执行或由计算机、处理器或其他可编程装置执行的操作。

程序代码指令的检索、加载和执行可按顺序执行，使得一次检索、加载和执行一个指令。在一些示例性实施方案中，检索、加载和/或执行可并行地执行，使得多个指令被一起检索、加载和/或执行。程序代码指令的执行可产生计算机实现的过程，使得由计算机、处理器或其他可编程装置执行的指令提供用于实现本文所述的功能的操作。

由处理器对指令的执行或指令在计算机可读存储介质中的存储支持用于执行指定功能的操作的组合。还将理解的是，一或多个功能以及功能的组合可由执行指定功能的专用的基于硬件的计算机系统和/或处理器或专用硬件和程序代码指令的组合来实现。

如上所述，可在飞机制造和保养的背景下描述本公开的实例。如图3和图4所示，在预生产期间，示例性方法500可包括飞机602的规格和设计(框502)以及材料采购(框504)。在生产期间，可进行飞机602的部件和子组件制造(框506)和系统集成(框508)。此后，飞机602可进行认证和交付(方框510)以投入使用(框512)。在使用过程中，飞机602可被安排进行例行的维护和保养(框514)。例行的维护和保养可包括飞机602的一或多个系统的修改、重新配置、翻新等。

示例性方法500的每个过程可由系统集成商、第三方和/或运营商(例如，客户)完成或执行。出于本说明书的目的，系统集成商可包括但不限于任何数量的飞机制造商和主要系统分包商；第三方可包括但不限于任何数量的销售商、分包商和供应商；以及运营商可为航空公司、租赁公司、军事实体、服务机构等等。

如图4所示，通过示例性方法500生产的飞机602可包括具有多个高级系统600和内舱614的机身612。高级系统600的实例包括推进系统604、电气系统606、液压系统608和环境系统610中的一或多个。可包括任何数量的其他系统。尽管示出了航空航天的实例，但是本文公开的原理可应用于其他行业，诸如汽车工业。因此，除了飞机602之外，本文公开的原理可应用于其它交通工具，例如陆上交通工具、船用交通工具，太空交通工具等。

可在制造和保养方法500的任何一或多个阶段中使用本文所示或所述的装置和方法。例如，对应于部件和子组件制造506的部件或子组件可以以类似于在飞机602投入使用时生产的部件或子组件的方式来制成或制造。而且，例如在生产阶段506和508期间可利用装置、方法或其组合的一或多个实例，例如通过大幅度加速组装或降低飞机602的成本。类似地，例如但不限于，在飞机602投入使用时，例如维护和保养阶段，可利用装置或方法实施方案的一或多个示例或其组合(框514)。

此外，本公开包括根据以下项的实施例：

项1：一种用于检测和报告对被监测空间的访问的系统，包括：至少一个控制器；具有第一状态和第二状态的至少一个无线传感器；以及至少一个数据收集器，从控制器和传感器无线地接收信号，并且将信号无线地发送给控制器和传感器；其中，当传感器感测到空间中的物理变化时，传感器在第一状态和第二状态之间自动地切换、记录关于改变的状态的信息并且存储关于改变的状态的信息，直到由控制器经由数据收集器查询，此时，传感器经由数据采集器向控制器报告有关改变的状态的信息。

项2：根据项1所述的系统，其中，传感器利用选自由太阳能、热能、风能、动能和电池电力组成的组中的电力而运行。

项3：根据项1所述的系统，其中，系统基本上独立于空间的网络基础设施和空间的电源而起作用。

项4：根据项1所述的系统，其中，传感器仅存储关于改变的状态的信息。

项5：根据项1所述的系统，其中，传感器仅在控制器查询时报告关于改变的状态的信息。

项6：根据项1所述的系统，其中，传感器通过能量收集提供电力。

项7：根据项1所述的系统，其中，空间中的物理变化包括对空间的访问。

项8：一种用于检测和报告对被监测空间的访问的系统，包括：至少一个控制器；以及具有第一状态和第二状态的至少一个无线传感器；其中，当传感器感测到空间的物理变化时，传感器在第一状态和第二状态之间自动地切换、记录关于改变的状态的信息并且存储关于改变的状态的信息，直到由控制器查询，此时，传感器向控制器报告关于改变的状态的信息。

项9：根据项8所述的系统，其中，传感器利用选自由太阳能、热能、风能、动能和电池电力组成的组中的电力而运行。

项10：根据项8所述的系统，其中，系统基本上独立于空间的网络基础设施和空间的电源而起作用。

项11：根据项8所述的系统，其中，传感器仅存储关于改变的状态的信息。

项12：根据项8所述的系统，其中，传感器通过能量收集提供电力。

项13：根据项8所述的系统，其中，空间中的所述物理变化包括对空间的访问。

项14：一种用于检测和报告对被监测空间的访问的方法，包括以下步骤：将具有第一状态和第二状态的至少一个无线传感器放置在空间中；以及当传感器检测到空间内的物理变化时，将传感器配置成在第一状态和第二状态之间切换，其中，传感器记录关于改变的状态的信息、存储关于改变的状态的信息，直到从控制器接收到查询命令，并在接收到查询命令后向控制器报告关于改变的状态的信息。

项15：根据项14所述的方法，还包括使用控制器将查询命令无线发送给传感器并显示关于从传感器报告的改变的状态的信息的步骤。

项16：根据项14所述的方法，还包括以下步骤：控制器经由数据收集器向传感器发送查询命令；并且数据收集器处理来自传感器的关于改变的状态的信息，并将关于改变的状态的信息发送给控制器。

项17：根据项14所述的方法，其中，传感器利用选自由太阳能、热能、风能、动能和电池电力组成的组中的电力而运行。

项18：根据项14所述的方法，其中，传感器仅存储关于改变的状态的信息。

项19：根据项14所述的方法，其中，传感器仅在控制器查询时报告关于改变的状态的信息。

项20：根据项14所述的方法，其中，配置步骤基本上独立于空间的网络基础设施和空间的电源而发生。

本文公开的装置和方法的不同实例包括各种部件、特征和功能。应理解的是，本文公开的装置和方法的各种实例可包括本文所公开的装置和方法的任何其他实例的任何部件、特征和功能，并且任何组合和所有这些可能性旨在落在本公开的精神和范围内。

本公开所属领域的技术人员将会想到本文所阐述的本公开的许多修改和其他实施方案具有前述描述和相关附图中呈现的教导的益处。因此，应理解的是，本公开不限于所公开的具体实施方案，并且修改和其他实施方案旨在被涵盖在所附权利要求的范围内。而且，尽管前述描述和关联附图描述了在元件和/或功能的某些示例组合的背景下的示例性实施方案，但是应明白，所述元件和/或功能的不同组合可在不脱离所附权利要求范围的前提下由替代实施方案提供。在这方面，例如，除了上述明确描述的元件和/或功能之外，元件和/或功能的不同组合也被设想为可在一些所附权利要求中阐述。尽管本文采用了具体的术语，但它们仅以通用和描述性的含义使用，而不是为了限制的目的。