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Sistemi di comunicazione



Sistemi bluetooth-radio - PHELIVOX®

 
 

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Sistema di collegamento senza fili a tecnologia Bluetooth per la connessione tra un sistema HEADSET ed un TERMINALE radio RT


Caratteristiche generali del sistema

L’utilizzo di un telefono analogico non consente un uso facile ed esteso delle prestazioni e funzionalità messe a disposizione dalla rete digitale EUROCOM. In generale un telefono analogico é in grado di inviare verso la centrale, oltre ad on-hook ed off-hook, solo i segnali relativi alle dieci cifre di selezione. Ad esempio la modifica del livello di priorità o sicurezza della chiamata comporta la selezione di una prestazione telefonica. Il Telefono digitale EUROCOM é in grado di selezionarla facilmente mediante gli opportuni tasti funzionali locali.

Il sistema di comunicazione senza fili PHELIVOX® oggetto del presente progetto è composto di due unità: una fissa (“master”), da installare sul TERMINALE RADIO RT, ed una mobile (“slave”) da indossare a cura dell’OPERATORE. In particolare immaginiamo, per questa specifica, che l’unità TERMINALE sia installata su di un MOTOVEICOLO, AUTOMEZZO o AEROMOBILE, in seguito definiti MEZZO, e che l’unità mobile sia indossata da un OPERATORE equipaggiato, ad esempio, di casco protettivo. Lo scopo è quello di consentire il collegamento audio tra OPERATORE e TERMINALE in modalità “wireless” (senza fili). I trasduttori audio, microfono ed altoparlante, sono già installati nel casco e saranno utilizzati allo scopo; un opportuno adattatore consentirà il collegamento dei trasduttori del casco all’unità senza fili, cosi’ da permettere l’intercambiabilita’ immediata tra il metodo tradizionale “wired” e quello “wireless”.
Il sistema è conforme Bluetooth V. 2.0; la classe di funzionamento è la classe 1 che consente, in assenza di ostacoli elettromagnetici e in condizioni di visibilità ottica, di poter raggiungere i 100 metri di distanza tra unità fissa ed unità mobile.
Grazie a particolari accorgimenti progettuali ed all’adozione di un sistema trasmissivo ad alto guadagno, il sistema permettera’ di estendere (nelle stesse condizioni operative descritte in precedenza) il range trasmissivo a 200 metri in aria libera.
Il sistema PHELIVOX® utilizzato sfrutta la capacita’ di “frequency hopping” che consiste nel salto continuo tra frequenze dello spettro consentito al fine di utilizzare piu’ canali trasmissivi . In questo modo più sistemi possono funzionare nella stessa area di copertura senza interferire. Oltre a ciò il collegamento tra unità “ master “e unità “slave “avviene in maniera sicura e criptata.
Infatti il collegamento tra le due unita’ avviene tramite un “legame solidale” (“pairing”) tra unita’ che reciprocamente si autenticano con uno scambio di chiavi di sicurezza; a collegamento avvenuto, lo scambio di dati ed informazione avviene utilizzando un meccanismo di cifratura.

Questo permette da un lato di avere piu’ coppie di apparati nello stesso spazio operativo che non interferiscono tra di loro, dall’altro assicura la non intercettabilita’ dei dati trasmessi.

Dal modulo slave e’ possibile comandare sia l’effettuazione che la terminazione della connessione vocale, oltre che poter gestire il volume audio nell’auricolare.

Nel caso che le due unita’ perdano il collegamento a causa del superamento del range operativo previsto, l’unita’ master provvedera’ a riattivare in automatico la connessione al momento in cui le due unita’ torneranno a distanza utile di portata. La potenza di uscita RF è controllata in funzione della distanza in modo automatico. Quando la distanza tra le unità master e slave è minima, la potenza emessa dagli stadi RF si riduce di conseguenza , quando la distanza cresce la potenza degli stadi RF aumenta.

Il sistema, oltre alla trasmissione del segnale vocale, permette anche lo scambio di dati potendo instaurare un protocollo di trasmissione tra le due unita’; questo permette di gestire in associazione all’unita’ slave:

  • sensori di orientamento per la rilevazione del ribaltamento del mezzo
  • modulo GPS per la gestione ed eventuale invio della posizione del mezzo
  • allarmi definibili con associazione a messaggi automatici da trasmettere per mezzo della radio di bordo




Schema di collegamento

Unità fissa ( MASTER )

L’unità “Master” sarà installata e collegata alla radio di bordo. I collegamenti alla radio di bordo dovranno tenere conto delle connessioni presenti sul veicolo.

L’unità PHELIVOX® fissa richiede i seguenti collegamenti elettrici:
  1. Collegamento alla sorgente di alimentazione (batteria del veicolo, possibilmente allo stesso nodo di alimentazione della radio di bordo )
  2. Collegamento al connettore microfono/cuffia della radio. Questo avverrà mediante un cavo di adattamento, opportunamente intestato, tra l’unità PHELIVOX® e la radio. Solitamente il connettore microfono/cuffia della radio prevede anche il segnale del PTT, qualora questo non sia previsto sarà necessario cablare questo segnale in parallelo al comando PTT.


Unità mobile ( SLAVE )

L’unità mobile sarà indossata dall’operatore e sarà collegata all’arredo fonico del casco od in alternativa ad un gruppo fonico composto da cuffia e microfono.
Per semplificare le operazioni di migrazione dal collegamento a filo preesistente casco-radio, l’unità mobile sarà corredata di un opportuno cavo intestato con un connettore complementare a corredo dell’arredo fonico. Il pulsante PTT remoto potrà essere azionato direttamente sul PTT dell’unità mobile o, in alternativa, gestito con un opportuno pulsante PTT sul mezzo.

L’unità fissa MASTER sarà alimentata dal Mezzo e sarà collegata alla radio di bordo utilizzando la connessione preesistente, mentre l’unità mobile SLAVE sarà alimentata a batterie. L’unità mobile dovrà anche comandare il PTT della radio mediante pulsante; il PTT installato sul Mezzo sarà sempre operativo (funzionamento in parallelo) e sarà raccomandabile l’uso di quest’ultimo durante la guida del mezzo.

Funzioni implementate nella versione base :

Unità Fissa :


  • Alimentazione direttamente dalla batteria del mezzo
  • Alimentazione dell’unità a 12VDC o 24 VDC in maniera automatica
  • Isolamento galvanico con le connessioni microfono e cuffia della radio di bordo
  • Semplicità di installazione: è sufficiente collegare il cavo microfono/cuffia alla radio di bordo
  • Consumo ridotto : 200 mA
  • Sensore tilt-switch per rivelare un eventuale ribaltamento del mezzo . Il sensore è previsto nella versione base ma non è gestita l’eventuale azione (vedi ‘Funzioni opzionali’)
  • Comandi di attuazione servizi. Per esempio può essere attivato l’allarme acustico del mezzo e/o le luci strobo.


Unità Mobile :

  • Alimentazione a mezzo batterie ricaricabili
  • Autonomia 10 ore minimo.
  • Segnalazione acustica di ridotta capacità della batteria
  • Segnalazione acustica di perdita collegamento con l’unità fissa
  • Sensore tilt-switch per rivelare un eventuale atterramento dell’operatore. Il sensore è previsto nella versione base ma non è gestita l’eventuale azione (vedi ‘Funzioni opzionali’)
  • Comando PTT remoto della radio di bordo.
  • Interfacciamento con l’arredo fonico nativo del casco e conseguente facilità operativa di ripristino del collegamento a filo.


Sia l’unità fissa che la mobile implementano una porta seriale dati che consente di trasmettere dati e audio contemporaneamente. Se la radio lo prevede sarà possibile inviare e/o ricevere dati dalla centrale operativa.
La comunicazione tra unità fissa ed unità mobile avviene comunque in maniera criptata.

Funzioni Opzionali :

  • L’unità fissa potrà essere equipaggiata con un dispositivo elettronico in grado di inviare allarmi vocali sulla base di opportuni stimoli. Ad esempio, in caso di inabilità dell’operatore perché a terra per motivi di servizio, il sistema puo’ leggere lo stato dei tilt-switch ed inviare automaticamente ( PTT automatico ) un messaggio vocale alla centrale operativa. Un messaggio tipico potrebbe essere : ALLARME ALLARME IL Mezzo 2345 E’ FUORI SERVIZIO.
  • L’operatore potrebbe, azionando un pulsante presente nell’unità mobile, inibire l’avviamento del Mezzo per impedire il furto dello stesso.
  • La presenza della porta seriale consente anche l’installazione di una piccola unità GPS per l’invio di dati di posizione all’unità fissa . Questi dati potranno essere utilizzati in aggiunta al segnale di allarme preregistrato per fornire anche la posizione del Mezzo in termini di latitudine e longitudine. Questa funzione consentirebbe di individuare il luogo in cui si trova il mezzo fuori servizio.
  • L’unità mobile potrà essere equipaggiata di una tastiera per inviare comandi all’unità fissa. Questa funzione può essere utile per azionare dei dispositivi presenti sul Mezzo in maniera remota. Sarà dipendente dalla necessità della particolare applicazione del sistema.
  • Il servizio di comunicazione tra centrale operativa e mezzo di servizio è attualmente basato sulla comunicazione vocale tra operatori. Il sistema PHELIVOX® consentirebbe l’invio di immagini, eventualmente catturate da una microtelecamera installata nel casco. Questa possibilità è fortemente dipendente dalla struttura della centrale operativa. Comunque, nell’impossibilità di inviare le immagini alla centrale operativa in tempo reale, potrebbe essere utile memorizzare le immagini su un supporto di memoria installato nell’unità fissa che potrà essere letto e visionato successivamente.


Le caratteristiche sopra elencate non sono impegnative e possono essere soggette a revisioni e/o variazioni