专利名称：基于移动通信网络的低成本无线监控方法
技术领域：
本发明涉及远程无线监控技术、无线通信技术、网络通信技术、软件技术，具体是指一 种低成本或零成本的基于移动通信网络的无线监控方法。属于信息技术及无线监控领域。
背景技术：
目前，公知的无线监控方法是指利用自建的无线专用网络或有限共用的无线网络，监 控方对监控对象实施的监控，例如微波监控系统、射频监控系统等传统方法；另外也有一些 利用现有移动通信网络进行监控的方法，例如GSM防盗器、'GPRS远程动力环境监控系统等。
对于利用自建的无线专用网络或有限共用的无线网络实施监控的方法，用户需要自己建 设无线网络，建设投资巨大，同时对于网络的维护也需要大量的人力、物力。
其次，对于利用现有移动通信网络进行监控的方法，例如目前GSM、 CDMA和PHS网络中的 无线监控方法无外是利用SMS (Short Message Sevice) 、 GPRS (General Packet Radio Service)、 IVR(Interactive Voice Response)或纯粹的语音通道方式实施的远程无线监控。由于移动通信网络 资源的垄断性，目前基于移动通信网络的监控方法的实际应用中，通信费仍高居不下。使用 成本过高是阻碍很多无线监控应用无法普及的主要因素。例如GSM汽车或家居防盗器，可以实 现远程无线报警，但是高昂的使用费使很多用户望而却步，也使很多使用了一段时间的用户 逐渐放弃使用。因此，目前基于移动通信网络的无线监控方法仍没有得到很好的应用和普及， 也没有得到充分的产业化和规模化。(参见《远程无线监控技术》范逸之等编著中国青年出 版社出版)
同时，对于利用现有移动通信网络进行监控的方法，如目前GSM、 CDMA和PHS网络中的无 线监控方法是利用SMS(Short Message Sevice) 、 GPRS (Gsneral Packet Radio Service)、 IVR (Interactive Voice Response)或纯粹的语音通道等方式中，监控对象侧和监控平台侧需 要较复杂的电路进行信号处理，如果叠加语音提示等通信功能，则使电路结构相对较复杂， 同时增加了很多潜在的故障点，大幅降低了产品和系统的可靠性和稳定性。例如目前市面上 出现的GSM汽车或家居防盗器，用户拨打主机号码并接通后，会有自动语音提示用户如何操作， 但是由于外部物理环境(例如场强、温度等)、信号干扰等渚多因素，或在使用了一段时间后 莫名出现语音消失的情况。这是这类产品应用的普遍问题，.极大的影响了产品质量和用户的 信赖度。
发明内容
为了解决上述问题，本发明旨在提供一种基于移动通信网络的低成本无线监控方法，利 用这种基于移动通信网络的低成本无线监控方法可以方便有效地大幅降低无线监控应用中的 通信传输费用、提高数据传输和其它功能实现的实时性、可靠性和稳定性，让基于移动通信 网络的无线监控方法更加灵活、适用范围更广，并更易于普及和推广，从而形成该应用的产业化和规模化。
一、为了达到上述目的及效果，本发明解决其技术问题所采用的技术方法是一种低成本的基 于移动通信网络的无线监控方法，其首要目的为降低监控方用户的监控使用成本， 包括以下特征及步骤
1. 1监控指令产生的方式
本发明中监控指令的方式是通过移动通信网络中主叫和被叫的通信请求链路建立与 否来实现的，具体地是通过监控对象侧的通信终端是否产生振铃的开关量来作为监控指 令以控制监控对象侧的执行机构进行各种动作。
监控方在需要对监控对象实施监控操作时，先由监控对象侧的通信单元作为主叫向 监控对象侧的通信终端(被叫)按一定规则拨打电话，在该主叫通信请求链路建立后， 在被叫的监控对象侧的通信终端即会产生被叫的振铃，但此时并未产生通话，也即为该 主叫通信请求链路的建立提供服务的移动通信运营商并未就此开始计费。
随后，在监控对象侧的通信终端产生被叫的振铃后，经监控对象侧或监控侧相关电 路确认后，立即让通信终端或监控方挂断此次呼叫以完成信令的接收和发送。
1. 2信令规则
为了达到对远端监控对象实施各种监控动作，就须将监控命令按上述方式进行编解 码。由于本发明中监控指令的方式是通过移动通信网络中主叫和被叫的通信请求链路建 立与否来实现的，因此为开关量，可以理解为0和1。
但由于主叫通信请求链路的建立时间和很多因素有关，很多因素和移动通信运营商 的网络条件相关联，而是不能有本方法所能掌握的。因此监控信令的传输方式并不适合 实时性或同步能力要求非常高的应用，但对于一般民用的应用已经足够了。
1.2.1简单规则
对于只需要开关动作的监控，信令规则非常简单，可以与通信请求链路的建立(被 叫振铃)与否保持一致或相反，并由监控侧和监控方记录下拨打的次数，由拨打次数的 奇偶性来执行开关操作。例如在第n次振铃，系统定义为"丌"操作，则第n+l次振铃系 统执行"关"操作；同理在第n次振铃，系统定义为"关"操作，则第n+l次振铃系统执 行"丌"操作。
1.2.2复杂规则
对于监控方须下达较复杂的监控命令的情况，首先需要选择一家移动通信运营商(如 中国移动、中国联通、中国电信等)，并根据其网络条件和交换机特性，得到建立主叫链 接(也即从主叫进行电话拨打到被终端叫产生振铃)的最短时间Tmin和最长时间Tmax， 设监控对象侧的通信终端从产生振铃到挂断该次通信链接(通话请求)的时间长度为t, 又设监控对象侧的通信终端对振铃信号的采样频率为f，则须满足关系 (Tmax-Tmin) f 〈=1; f<=l/t 。
在满足以上的条件以后，对于监控方的监控命令就可以机器码的方式进行编码，编 码规则适用于目前主流的所有编解码方法系统。同吋，监控对象侧须根据相同的编解码 方法系统进行解码操作，并执行监控方的监控命令。
1.3彩铃、炫铃(主叫回铃音)的运用手段
为了在不建立通话的状态下，即不收费的状态下，也能保证用户得到语音服务，本发明提供了通过在移动通信网络的相关网络侧设定特制的回铃音的方法，以让用户得到 人性化的语音服务，同时大幅降低了移动通信网络的使用成本。本发明可以采用多种彩-铃技术，包括多媒体彩铃、IP彩铃等等。
1.3.1确定监控对象侧须反馈给监控方的状态量
在监控方对监控对象实施监控客种操作以后，通常'瞎况监控方需荽得到监控对象的 反馈。在设置主叫回铃之前，须先确定监控对象侧反馈的状态量。例如如果只须向监 控方反馈状态为"开"或"关"，则状态量为2;如果须反馈"正"、"负"、"零"，则状态
量为3，以此类推，并设状态量为n。 1.3.2主叫回铃音的分段
设监控对象侧的通信终端从产生振铃到挂断该次通信链接(通话请求)的时间长度 为t，而监控对象侧须反馈给监控方的状态量为n，将t分割为tl，t2,t3......tn。
13 2 1状态的配合
首先，设定ii移动5信网络主叫回铃音的最大长度为T，须满足t《T。 其次，如果监控对象侧须让监控方得知状态量l,则监控对象侧的通信终端须在t中-的tl时间段主动挂机；同理，如果监控对象侧须让监控方得知状态量n，则监控对象侧的 通信终端须在t中的tn时间段主动挂机。
'
1.3.2.2时段分割
对t各时段的分割，可采取3钟方式第一、均分法，即tl-t2二......=tn;第二、语音
优先法，即在设置主叫回铃音的时候，不同状态的提示语音长度不尽相同，例如"已关 机"和"你的第二设防区域有温度异常升高的现象"的语音长度是不一样的，为了用户 听到完整的语音，便须将n个状态提示时间根据语音进行设定，如果第n个状态的反馈语 音长，则分割的tn长；第三、监控对象状态时延优先法，监控侧须反馈的状态量(全部 或部分)在很多情况下是有时延的，有时主叫回铃音需要等待该状态量的发生和执行， 这时就须以监控对象侧的时延为依据，设置并分割主叫回铃音。
1. 4交互式监控
设监控对象各状态的最短语音提示时间为Train，如果T/n《Tmin，则不能满足以上监' 控方法的简单需求，在低成本的要求下，便须对以上监控方法进行扩展。其反馈信令的 方法和监控方向监控对象发送监控信令的方法类似，只是由监g对象侧回传的信令不是 监控命令，而是反馈状态的相关信息。在这种方式下，设置的主叫回铃音只起辅助提示 作用，而根据上述信令规则进行的编解码很方便进行各种数据处理，并实施各种互联网 的各种应用。
二
图l是基于移动通信网络的低成本无线监控方法结构示意图 图2监控时隙示意l是基于移动通信网络的低成本无线监控方法结构示意图。
图l中l.应用服务器，2.编解码服务器，3.数据库服务器，4.WEB服务器，5. Internet,
6.监控服务器，7.主叫回铃音(彩铃、炫铃)平台，8.主叫拨打平台，9.被叫接 收平台，10. PC， ll.用户手机，12. GSM网络，13.监控对象通信终端，14.监控对 象侧其它组件。
图l中上虚线的上方是监控方侧，下虚线的下方是监控对象侧，上下虚线中间是无线通信网络 及监控业务发起侧。图中无线通信网络运营商的主叫回铃音平台(7)可以是采用多种彩铃技 术，包括多媒体彩铃、IP彩铃等等。图1中被叫接收平台(9)、主叫回铃音(彩铃、炫铃)平 台(7)和主叫拨打平台(8)都(通过系统网关)直接和GSM网络(12)进行连接。
图2是监控时隙示意图。
图2中1. t，监控对象侧的通信终端从产生振铃到挂断该次通信链接(通话请求)的时间长 度；2. Tmin，建立主叫链接(也即从主叫进行电话拨打到被终端叫产生振铃)的最短时间； 3. Tmax，建立主叫链接(也即从主叫进行电话拨打到被终端叫产生振铃)的最长时间；4. tl， 第l个反馈给监控方状态量的挂断时延；5. t2，第2个反馈给监控方状态量的挂断时延；6. t3， 第3个反馈给监控方状态量的挂断时延；7. tn,第n个反馈给监控方状态量的挂断时延；8. T， 移动通信网络主叫回铃音的最大长度。 图2所示，须满足关系t<=T 。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，首先按照图l完成监控网络的建设，其结构 可根据实际需要进行些局部调整。在建设完毕监控网络以后便可进行如下的基本步骤和方法
首先，监控方将监控命令按照一定的编码系统和一定的频率进行编译，监控方侧的通信单 元按照编译后的规则对监控对象侧的通信终端发起主叫，使其产生振铃，并由监控对象侧对 此进行信号采集，同时按照同样的编码系统完成对该信号的完整解析，并交给监控对象侧的 执行单元实施相应的监控操作。
然后，在实施监控操作以后，监控对象侧根据监控方或监控流程需求将当前状态或需要反 馈的信息，按照之前预设的状态量设置进行对照，以便根据不同的状态量选择监控对象侧的 通信终端主动挂断本次呼叫并结束振铃的时长t。
其次，在网络侧设置主叫回铃音的时候，须根据t(监控对象侧的通信终端从产生振铃到挂 断该次通信链接(通话请求)的时间长度)的长短，设定不少于n种状态量的提示，以满足在 监控对象给监控方反馈不同状态量时的相应提示。这样便完成了从监控发起到状态反馈的闭 合的基本的监控歩骤，根据应用和功能的不同，以上方法可外延很多不同的应用。特别是， 当监控方和监控对象都以拨打方式和频率来双向传递信息时，便能完成双向交互式数字监控 应用，并可以IP、 APN等方式进行承载和外延。
实施例防盗监控方法
以下本发明提供一个防盗监控方法的实例，本实例可以运用于家居防盗或汽车防盗。首 先，确定该监控系统中的状态量为2个:一个是"设防"；另一个为"撤防"。然后，设定总共 三十秒的语音，并等分为前十五秒和后十五秒，前十五秒的提示语音设定为"您目前的状态 为撤防状态"，后十五秒的提示语音设定为"您已经设防，欢迎下次使用，再见"。
记录下监控方的主叫号码并保存在监控终端，同时记录下该号码拨打终端号码的次数n， 事先约定n的奇偶性和设防、撤防操作的对应关系，例如n为奇数的时候设防，n为偶数的时候撤防。
因此，当用户第2n+l次拨打时，防盗监控终端在被叫振铃后30秒挂断；当用户第2n次拨 打时，防盗监控终端在被叫振铃后15秒挂断。这样便实现了最简单的监控方法，成本低廉， 故障点少，更易保证可靠、稳定。
权利要求
1.一种无线监控方法，其特征是基于移动通信网络的，并以移动通信网络中主叫和被叫是否建立通信请求链路(即被叫是否产生振铃)作为监控指令或监控指令元素的方法。
2. 根据权利要求1所述的无线监控方法提供的一种简单规则，其特征是对于只需要开关 动作的监控，信令规则简单，以通信请求链路是否建立(作为被叫的监控对象是否振铃) 与"开"或"关"两种状态相对应，并由监控侧和监控方记录下拨打的次数，由拨打次数 的奇偶性来执行"开"、"关"操作。
3. 根据权利要求l所述的无线监控方法提供的一种复杂规则，其特征是对于监控方须下达 较复杂的监控命令的情况，首先需要选择一家移动通信运营商(如中国移动、中国联通、 中国电信等)，并根据其网络条件和交换机特性，得到建立主叫链接(也即从主叫进行电话拨打到被终端叫产生振铃)的最短时间Tmin和最长时间Tmax，该移动通信网络主 叫回铃音的最大长度T，设监控对象侧的通信终端从产生振铃到挂断该次通信链接(通话 请求)的时间长度为t，又设监控对象侧的通信终端对振铃信号的采样频率为f，则须满足 关系t<=T; (Tmax-Tmin) f<=l;f<=l/t 。
4. 根据权利要求l、 3所述无线监控方法提供的一种复杂规则中的信令规则和编解码方法， 其特征是满足权利要求3的条件以后，对于监控方的监控命令可以机器码"0"和"1" 的方式进行编码，编码规则适用于目前常规的所有编解码方法系统。同时，监控对象侧须 根据相同的编解码方法系统进行解码操作，并执行监控方的监控命令。
5. —种监控状态无线反馈方法，其特征是利用移动通信网络的主叫回铃信息(包括回铃音、回铃视频或其它多媒体回铃形式)，并配合监控对象的各种反馈信息和状态参数向用户(监 控方)提供监控反馈信息。
6. 根据权利要求5所述的监控状态无线反馈的进一步方法，其特征是在设置主叫回铃之前，须先确定监控对象侧反馈的状态量n，设监控对象侧的通信终端从产生振铃到挂断该次通 信链接(通话请求)的时间长度为t，将t分割为tl,t2，t3......tn。如果监控对象侧须让监控方得知状态量n，则监控对象侧的通信终端须在t中的tn时间段主动挂机。
7. 根据权利要求6所述的监控状态无线反馈的进一歩方法涉及的主叫回铃音的分段，其特征 是第一、均分法，即1142=......=tn;第二、语音优先法，即在设置主叫回铃音的时候，不同状态的提示语音长度不尽相同，例如"已关机"和"你的第二设防区域有温度异常升 高的现象"的语音长度是不一样的，为了用户听到完整的语音，便须将n个状态提示时间 根据语音进行设定，如果第n个状态的反馈语音长，则分割的tn长；第三、监控对象状 态时延优先法，监控侧须反馈的状态量(全部或部分)在很多情况下是有时延的，有时主 叫回铃音需要等待该状态量的发生和执行，这时就须以监控对象侧的时延为依据，设置并 分割主叫回铃音。
8. 根据权利要求5、 6、 7所述的监控状态无线反馈的进一步方法，其特征是须要预先将与 第n状态量相关的状态反馈信息在移动通信网络中设置在主叫回铃信息中的tn时段中。
9. 根据权利要求l、3、5所述的无线监控的进一步的交互式监控方法,其特征是:在T/rr^Tmin(监控对象各状态的最短语音提示时间)时，对前述监控方法中的信令传输方式进行双向 扩展。
10. 根据权利要求9所述的进一步的交互式监控方法中的信令传输双向扩展，其特征是 反馈信令的方法和前述权利要求2、 3、 4中监控方向监控对象发送监控信令的方法类似， 只是由监控对象侧回传的信令不是监控命令，而是反馈状态的相关信息。在这种方式下， 设置的主叫回铃信息只起辅助提示作用，而根据上述信令规则进行的编解码很方便进行各 种数据处理，并实施各种互联网的各种应用。
全文摘要
一种低成本的基于无线通信网络的无线监控方法，涉及无线监控、移动通信技术及其它信息技术领域。为解决传统无线监控方法产品成本高、使用成本高的诸多局限性，本发明利用通信请求链接的建立，即被叫方是否振铃作为基础信令，完成监控方和监控对象之间各种监控信令的双向传输，并根据各种须反馈的状态信息，在移动通信网络中设置相应的主叫回铃信息，从而完成从监控方下达监控命令到得到各种监控状态信息反馈的完整的、交互式、低成本的监控过程，并由此延伸出大量、广泛、综合的低成本监控应用。
文档编号H04M11/00GK101527759SQ200810069430
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月6日 优先权日2008年3月6日
发明者迅 刘 申请人:迅 刘