15.4和6LowPAN协议下交换消息的第一组时分多址接入(TDMA)时隙104、106、108、110。定义超帧的第二时间段110的第二组时隙112、114通常被指定用于在WiFi协议下在便携式无线设备与互联网之间交换消息。
[0030]该帧可体现为跨传感器和协调器分布的许多时间阈值，其标识超帧内的各种标记的位置。例如，时隙102可由起始时间(S卩，零秒)和结束时间(例如5毫秒)来标识。类似地，每个时隙的起始和结束时间可由它们从超帧的起始的偏移来定义。此外，帧文件还可包括被允许使用每个时隙的设备的类型的标识符以及可在任何时隙中传输的消息的类型的指示器。
[0031]该信标标识超帧的起始点并包含由信标处理器定义和填充的多个数据字段。数据字段可包括用于帧信息的第一字段以及一个或多个控制时隙。
[0032]系统中的每个设备(例如传感器、密钥卡等)具有短地址和IPv6 (6LowPan)地址以及MAC标识符(MAC ID) ο寻址系统促进在物联网(1T)概念下由任何可兼容IPv6的设备对传感器和密钥卡的访问。这允许传感器被相应的处理器布置成如图4所示的星形或树形网络，但不布置成网格网络。
[0033]控制面板的状态(例如有戒备的、取消戒备的、困难(trouble)等)作为信标净荷(payload)的部分而被承载。此外，如果需要的话，可在6LowPAN/802.15.4协议下的相应时隙内承载面板状态的详细指示器。
[0034]可由控制面板的消息处理器使用信标的控制时隙以基于最终设备的IEEE802.15.4地址而使用单播、多播或广播格式将请求消息从控制面板发送到最终设备(例如传感器、密钥卡等)。
[0035]在超帧的第一组时隙内，第一部分106被保留用于控制面板和传感器之间.的警报、状态和监督消息。由于警报、状态和监督消息具有有限数据大小，IEEE802.15.4分组格式被对应的分组处理器用来使这些消息的播放时间(airtime)最优化。该协议支持适应要求更大范围的场景所需的星形或树形拓扑。
[0036]通常，来自控制面板的网络信息基于用于单信道操作的动态ΡΑΝ-1D和802.15.4信道号。符合该信息的传感器和/或密钥卡可以在激活之后立即自动向控制面板注册。每个传感器的最终设备委托(commiss1ning)可基于公共秘密消息加密密钥以及最终设备唯一的 MAC-1D。
[0037]传感器可基于该信息而将其自身布置到星形或树形拓扑中，所述星形或树形拓扑包括协调器、中继器以及一个或多个最终设备。父和子设备之间的分组交换可使用部分110、112而不是104、106、108和114的一个或多个时隙而发生。协调器和最终设备之间的DNA简档传输(即传感器标识出它是什么)和配置事务可被用于促进将这些设备布置到星形或树形拓扑中。
[0038]对于距控制面板过远的最终设备来说，该协调器将转发该信标。
[0039]到控制面板的警报、状态和监督消息可导致协调器和最终设备之间的双向通信。可使用网络密钥来完成针对每个消息的空中安全加密通信。
[0040]从传感器到控制面板的警报消息可经由第二部分106的时隙之一来完成。在该情况下，激活的传感器可在发生事件(例如火情、入侵等)时唤醒。传感器内的警报处理器可检测到该事件，组成警报消息，与其超帧信标进行同步，基于帧文件而识别出时隙，并在该超帧内的对应位置处传输警报消息。TDMA超帧的每个时隙可包括用于传输经加密的分组的充足的时间加上用于来自父级的MAC级ACK消息的足够的时间。
[0041]如果传感器在第一部分106的时隙内没有接收到ACK消息，则传感器的警报处理器可在载波感测多路访问和碰撞避免CSMA/CA算法/机制下重新发送该警报消息。在该情况下，激活的传感器可通过首先尝试感测其他而选择部分104、108之一内的时隙。如果没有检测到其他用户，则该传感器可在所选择的时隙内向控制面板重传警报消息。
[0042]WiFi设备可在时间段110到112和/或114中操作。可基于超帧的结束处的时隙可用性而发送在该协议下操作的设备的选通(strobe)。可替换地，WiFi设备可经由硬接线信号进行同步。
[0043]图1的系统在仅单个信道上操作。例如，生活方式和生活安全应用可使用相同
2.4GHz ISM频带中的重叠或非重叠频率。该信道上的业务可包括音频、视频、警报数据或其它高容量业务，诸如固件升级、JPEG或网页。对于不同类型的应用，该业务是不同的，且需要不同的带宽。例如，视频/音频需要兆字节范围中的带宽，而警报数据仅需要几个字节。
[0044]另一方面，通过单信道发送数据的不同应用具有不同的优先级。例如，警报数据不能被推迟，并且在生活安全的上下文中必须立即被发送。来自图2所示的IP摄像机的数据的视频流式传输将实时发生，而JPEG数据将不实时发生，并且能够被延迟。
[0045]系统的等待时间要求也是不同的。例如，UL标准要求警报在几秒内被转发到控制面板。另一方面，固件升级可被推迟，并且能够在涉及多个小时的时段内发生。
[0046]在现有技术系统中，2.4GHz网络用于生活方式应用，而使用低于GHz (sub-GHz)的网络(例如868MHz、902MHz等)处理生活安全应用。因此，对于现有技术应用而言不需要在生活方式和生活安全应用之间共享其带宽，这是因为每个具有其自己的操作区域(不同的操作频率)和专用带宽。
[0047]图1系统的超帧可通过发现在启动期间动态地进行调整。例如，第一时间段(即802.15.4时间段)可通过量度(dimens1ning)处理器基于向该系统登记的传感器的数量以及通过基于所登记的传感器而确定的时隙的成比例的数量来确定。
[0048]类似地，第二或802.11时间段可经由发现处理器来确定。例如，处理器可首先使用发现机制来确定系统中的WiFi摄像机的数量，然后是802.11b、g或η类型摄像机的数量。接下来，处理器可查询摄像机以确定一组操作特性(例如每秒帧数(fps)、分辨率等)。每个摄像机的全带宽可被组合以提供对第二时间段的估计。然后第一和第二时间段可被组合，并与最小响应相比较以确定是否任何额外或剩余时间可用。剩余时间可被传感器用于警报的重传。
[0049]应注意的是，由于所有摄像机将同时进行传输是高度不可能的，摄像机的实际数据传输时间可能并不占用第二时间段的全部。因此，有用的多态方法可在第二时间段内实施，其中相同时间片段由调度处理器使用以处理不同类型的数据。例如，处理器可临时(或半永久地)地调度第二时间段的一部分以用于在802.15.4网络之上注册(enroll)或再注册(re-enroll)传感器。类似地，该处理器可保留第二时间段的一部分以用于其他高容量业务(例如JPEG、对传感器的固件升级等)。在所有情况下，WiFi业务是不允许的，并且802.15.4业务具有较高的相对优先级。虽然多态性(polymorphism)可被看作为用于802.15.4数据的第二时间段的使用，多态性还可被看作对第一和第二时间段之间的边界进行移位。
[0050]在系统内可实施任何使用情况。在一个实施例下，优先级处理器可控制多态性的优先级。在一些条件下，第二时间段将用于生活方式应用以发送和接收生活方式数据。然而，在其他802.15.4业务的情况下(例如基于6LowPAN的请求/响应或空中/网络下载(0ND)，第二时间段的全部或部分将被窃取以由802.15.4系统来使用。
[0051 ] 在安全性警报、从控制面板到中央监视站的传输的情况下，优先级被反转(invert)。在该情形下，WiFi数据(通常被给予低优先级)的传输被给予最高优先级。例如，如果控制面板