Пломба оптическая радиоэлектронная
Полезная модель относится к области обеспечения автоматизированного контроля состояния электронных пломбировочных устройств. В электронную пломбу, содержащую корпус, в который входит блок контроля целостности троса, средства хранения пломбировочной информации и канал передачи данных вместо троса введены восемь оптических контуров с оптическими кабелями по которым осуществляется передача модулированного светового потока от источников оптического излучения до оптических приемников излучения. В каждую оболочку оптических кабелей включено по одной метке радиочастотной идентификации, на которой нанесен уникальный номер. В корпус пломбы дополнительно включены: микропроцессор, микросхема дешифровки, запоминающее устройство, источник электрического питания, восемь источников оптического излучения, восемь приемников оптического излучения, датчик измерения ускорения по трем осям, датчик отрыва корпуса пломбы от поверхности, антенный блок и приемник сигналов систем ГЛОНАСС/Бэйдоу/GPS/GALILEO, канал подвижной сотовой связи, два канала связи радиочастотной идентификации и два канала связи малого радиуса действия.
Полезная модель относится к области обеспечения автоматизированного контроля состояния электронных пломбировочных устройств, используемых в качестве охранных устройств от несанкционированного проникновения, и может быть использовано для пломбирования транспортных средств, вагонов, контейнеров, гаражей, складов и т.п. оборудованных узлами запирания.
Известно электронное пломбировочное устройство, состоящее из корпуса, неразъемно соединенного с ним отрезка каната, механизма его невозвратной фиксации, размещенного в полости корпуса и взаимодействующего с канатом, в полости корпуса дополнительно размещены датчик каната и соединенная с ним электронная микросхема, оснащенная элементом передачи информации, с помощью которых формируется электромагнитный сигнал, который регистрируется внешним приемным устройством (полезная модель RU 51735, Е05В 39/02).
Известна электронная пломба RU 2358331, G09F 3/03, выбранная в качестве прототипа, которая включает корпус и отрезок троса, состоящего из внешней оболочки, окружающей, по крайней мере, одну внутреннюю жилу, при этом один конец троса жестко зафиксирован в корпусе и соединен с блоком контроля целостности троса, другой рабочий конец троса, после установки на запираемом объекте, фиксируется запорным механизмом, расположенным в корпусе, средства хранения пломбировочной информации и обмена данными с переносным и/или стационарным считывающим устройством. Причем одна внутренняя жила выполнена из электропроводящего неметаллического материала, обладающего высоким значением относительного удлинения, в исходном состоянии растянута и образует электрический контур с другой проводящей жилой, выполненной, например, из медного проводника, и/или внешней оболочной троса, при этом указанный контур электрически соединяется с блоком контроля целостности троса (представлены три варианта исполнения пломбы).
Недостатками устройств данной группы, является отсутствие удаленного контроля состояния целостности пломбы (считывающее устройство необходимо подносить к устройствам данной группы), отсутствие оперативных данных о времени и местоположении пломбы в момент нарушения ее целостности (или данных о ее местоположении и времени без нарушения целостности при последнем сеансе связи до ее уничтожения злоумышленниками при невыходе в заданное время на связь с удаленным пунктом контроля состояния пломб) в удаленном пункте контроля состояния пломб, возможность изготовления злоумышленниками устройства имитирующего целостность электрической цепи электронной пломбы (для передачи в считыватель данных).
Технической задачей данного решения является, обеспечение пользователя в любой момент времени (в не зависимости от взаимной удаленности пункта контроля и пломбы):
- информацией о текущей целостности пломбы, ее местоположении и времени произошедшего события (или о ее местоположении и времени без нарушения целостности при последнем сеансе связи до ее уничтожения злоумышленниками при невыходе в заданное время на связь с удаленным пунктом контроля состояния пломб),
- возможностью сохранения и чтения информации о всех происходящих событиях с пломбой,
- асимметричным шифрованием передаваемой информации на пункт контроля и дешифрацией принимаемой информации с пункта контроля,
- информацией о скорости перемещения и ускорениях пломбы,
- возможностью ретрансляции принимаемых радиосигналов от таких же оптико-радиоэлектронных пломб на удаленный пункт контроля,
- возможностью автоматической регистрации и передачи данных об используемых одноразовых оптоволоконных кабелей (посредством радиочастотной идентификации), за счет которых происходит контроль целостности пломбы,
- возможностью автоматической регистрации и передачу данных о человеке, который осуществляет легальную установку или легальный съем пломбы за счет применения радиочастотной идентификации.
Поставленная задача принципиально решается тем, что в электронную пломбу-прототип вместо многослойного троса, содержащего электропроводящий материал введен оптический кабель и вместо контроля целостности электрического контура осуществляется контроль непрерывности определенным образом модулированного светового потока. В связи с чем, произведена замена всех компонент, обслуживающих задачу контроля целостности электрического контура на компоненты, обеспечивающие контроль непрерывности светового потока; и кроме того, добавлены модули, существенно расширяющие функциональные возможности электронной пломбы. Кроме того, в пломбе оптической радиоэлектронной (в отличие от электрической пломбы-прототипа) не используется запорный механизм. Т.е. в электронную пломбу, содержащую корпус, в который входит блок контроля целостности троса и средства хранения пломбировочной информации вместо троса введены восемь оптических контуров, которые соединяются посредством оптических кабелей (реализована возможность контролировать целостность от одного до восьми контуров в зависимости от того сколько оптических кабелей одновременно подключили к пломбе) по которым осуществляется передача модулированного светового потока от восьми источников оптического излучения до восьми оптических приемников излучения каждую оболочку оптических кабелей включены по одной метке радиочастотной идентификации диапазона частот 125 кГц и на каждый оптический кабель нанесен уникальный номер. В корпус пломбы помимо средств хранения пломбировочной информации включены: микропроцессор, запоминающее устройство, источники электрического питания, восемь источников оптического излучения, восемь приемников оптического излучения, датчик измерения ускорения по трем осям, датчик отрыва корпуса пломбы от поверхности, антенный блок и приемник радионавигационных сигналов систем ГЛОНАСС/Бэйдоу/GPS/GALILEO, канал связи подвижной сотовой связи, канал связи радиочастотной идентификации в диапазоне частот 125 кГц, 136 кГц и 433 мГц, каналы связи малого радиуса действия диапазонов частот 2,4 и 5 гГц. Средства хранения пломбировочной информации выполнены совмещено с запоминающим устройством. Корпус выполнен из радиопрозрачного материала, на нижней части корпуса установлены элементы крепления корпуса пломбы к поверхности охраняемого объекта. Пломба активизируется установкой в ее корпус элементов электрического питания. Пломба закрывает от одного до восьми контуров последовательным подсоединением оптоволоконных одноразовых кабелей с метками радиочастотной идентификации и встает на охрану при установке корпуса пломбы на поверхность охраняемого объекта. Элементы электрического питания невозможно извлечь из корпуса пломбы без отрыва корпуса пломбы от поверхности. Пломба считается открытой или с нарушенной целостностью при отсоединении хотя бы одного оптического кабеля или прерывания оптического сигнала передаваемого по оптоволоконным кабелям от источника оптического излучения до приемников оптического излучения (при разрушении оптического кабеля), отрыва корпуса пломбы от поверхности (на которую она установлена) или физического нарушения целостности оболочки пломбы. Пломба выключается при извлечении из ее корпуса элементов электрического питания.
Технический результат достигается за счет комплексного применения современных вычислительных средств и современной радиоэлектронной элементной базы.
На рисунке 1 приведена функциональная схема оптической радиоэлектронной пломбы.
Оптическая радиоэлектронная пломба содержит восемь цифровых источников модулированного оптического излучения 1, восемь цифровых приемников оптического излучения 2, которые последовательно замыкаются (оптический излучатель 1 с оптическим приемником 2) оптическими кабелями 17, каждый из которых содержит в своей оболочке метку радиочастотной идентификации диапазона частот 125 кГц и на каждый оптический кабель нанесен уникальный номер. Каждый оптический излучатель и оптический приемник напрямую связан электрической сетью с источником электрического питания 3, от которого они получают электрическую энергию. Источник электрической энергии обеспечивает электрическое питание посредством электрической сети микропроцессор 4, запоминающее устройство (средства хранения пломбировочной инрформации) 5, цифровой трехосевой датчик ускорения (цифровой акселерометр) 6, цифровой датчик отрыва 7, приемник радионавигационных сигналов систем ГЛОНАСС/Бэйдоу/GPS/GALILEO 8, канал связи сотовой подвижной связи 10, канал связи радиочастотной идентификации на частоте 125 кГц 11, канал связи радиочастотной идентификации на частоте 136 кГц 12, канал связи радиочастотной идентификации на частоте 433 мГц (средства обмена данными с переносным и/или стационарным считывающим устройством) 13, канал связи малой дальности на частоте 2.5 гГц 14, канал связи малой дальности на частоте 5 гГц 15, микросхему дешифровки получаемой информации 19 от удаленного пункта контроля посредством радиоканалов 10, 14 и 15. Оптическая радиоэлектронная пломба находится внутри герметичного корпуса 16 с креплениями для удержания пломбы на поверхности охраняемого объекта. Оптические кабели 17 с меткой радиочастотной идентификации находятся снаружи относительно герметичного корпуса 16. Микропроцессор 4 функционально связан прямой односторонней связью с цифровыми оптическими излучателями 1 с целью управления ими. Цифровые оптические приемники излучения 2 функционально однонаправлено связаны с микропроцессором 4 для передачи информации, получаемой от оптических излучателей 1. Микропроцессор 4 связан прямой и обратной связью с блоком памяти 5 для чтения с нее микропрограммы, данных и записи на нее получаемых данных в соответствии с требованиями микропрограммы. Микропроцессор 4 связан прямой и обратной связью с цифровым акселерометром 6 с целью передачи данных в акселерометр с указанием порога его срабатывания и чтения с него данных об измеренных значениях ускорений по трем координатным осям корпуса пломбы. Микропроцессор 4 связан прямой и обратной связью с цифровым датчиком отрыва 7 с целью передачи на датчик отрыва информации о пороге срабатывания датчика отрыва (предельном значении перемещения корпуса пломбы относительно первоначальной точки установки на поверхности) и получает от него информацию об отрыве корпуса пломбы от поверхности. Микропроцессор 4 связан прямой и обратной связью с приемником радионавигационных сигналов систем ГЛОНАСС/Бэйдоу/GPS/GALILEO 8 с целью управления режимом его работы и получения от него метки всемирного координированного времени, координат в какой либо системе координат и скорости перемещения пломбы в пространстве. Приемник радионавигационных сигналов систем ГЛОНАСС/Бэйдоу/GPS/GALILEO 8 связан обратной функциональной связью с антенным блоком 9 для принятия от него электромагнитных сигналов. Микропроцессор 4 связан прямой и обратной связью с каналом передачи данных подвижной сотовой связи 10 с целью приема поступающих на пломбу данных от удаленного пункта контроля, микропроцессор 4 связан с микросхемой дешифровки получаемой информации 19 обращается к ней за алгоритмом расшифровки информации, поступающей по радиоканалу сотовой подвижной связи 10 и получает алгоритм; а так же передачи данных, которые микропроцессор 4 шифрует собственным кодом и передает на удаленный пункт контроля посредством радиоканала сотовой подвижной связи 10. Микропроцессор 4 связан обратной связью с каналом связи радиочастотной идентификации в диапазоне частот 125 кГц и получает данные об используемых оптико-волоконных кабелях с метками радиочастотной идентификации на частоте 125 кГц 18. Микропроцессор 4 связан обратной связью с каналом связи радиочастотной идентификации в диапазоне частот 136 кГц и получает команду на начало и окончание приема и передачи данных с использование радиоканала радиочастотной идентификации на частоте 433 мГц 13. Микропроцессор 4 связан прямой и обратной связью с каналом передачи данных малой дальности 14 на частоте 2.5 гГц с целью приема, передачи и ретрансляции поступающих на пломбу данных от таких же оптических электронных пломб для удаленного пункта контроля. Вся информация, которая принимается и передается пломбой с использованием радиоканала 14 расшифровывается с использованием микросхемы дешифровки 19 и шифруется посредством микропроцессора 4. Информация, которая ретранслируется радиоканалом 14 не проходит процесс шифрования и дешифрования. Микропроцессор 4 связан прямой и обратной связью с каналом передачи данных малой дальности 15 на частоте 5 гГц с целью приема и передачи данных от/на пункт контроля. Вся информация, которая принимается и передается пломбой с использованием радиоканала 15 расшифровывается с использованием микросхемы дешифровки 19 и шифруется посредством микропроцессора 4.
1. Оптическая радиоэлектронная пломба содержит в своем составе корпус 16, средства хранения пломбировочной информации (запоминающее устройство) 5 и обмена данными с переносным и/или стационарным считывающим устройством 13, отличающаяся тем, что в нее введены: восемь цифровых источников модулированного оптического излучения 1, восемь цифровых приемников оптического излучения 2, которые последовательно замыкаются (оптический излучатель 1 с оптическим приемником 2) оптическими кабелями 17, каждый из которых содержит в своей оболочке метку радиочастотной идентификации диапазона частот 125 кГц и на каждый оптический кабель нанесен уникальный номер, обеспечивающие контроль непрерывности светового потока, нарушение которого свидетельствует о нарушении целостности пломбы; источник электрического питания 3, обеспечивающий электрической энергией элементы пломбы; микропроцессор 4, управляющий электронной пломбой, шифрует данные, передаваемые по радиоканалам 10, 14 и 15; цифровой трехосевой датчик ускорения (цифровой акселерометр) 6 для регистрации ударных нагрузок, которым подвергается пломба; цифровой датчик отрыва 7 для использования в алгоритмах работы пломбы информации об ее установке на поверхность охраняемого объекта и съеме с целью активации процесса закрывания и опломбирования, а также идентификации процесса открывания пломбы или нарушения ее целостности; приемник радионавигационных сигналов систем ГЛОНАСС/Бэйдоу/GPS/GALILEO 8 с антенным блоком 9 для определения местоположения пломбы, скорости ее перемещения, выработки временной метки для событий пломбы; канал связи сотовой подвижной связи 10 для передачи шифрованных данных о состоянии пломбы на удаленный пункт контроля и приема шифрованных данных от пункта контроля для изменения режима работы пломбы; канал связи радиочастотной идентификации на частоте 125 кГц 11 для автоматической идентификации оптических кабелей, контролирующих целостность пломбы, а также возможной идентификации сотрудника, который осуществляет съем и/или установку пломбы; канал связи радиочастотной идентификации на частоте 136 кГц 12 для включения или выключения канала связи радиочастотной идентификации на частоте 433 мГц (средства обмена данными с переносным и/или стационарным считывающим устройством) 13; канал связи малой дальности на частоте 2,5 ГГц 14 для применения в местах, где отсутствует сотовая связь, и возникает необходимость с малым энергопотреблением передать информацию о состоянии нескольких пломб на пункт контроля посредством передачи и ретрансляции принимаемых сигналов от одной пломбы к другой до тех пор, пока сигнал не достигнет канала приема/передачи данных пункта контроля, а также для настройки режимов работы пломбы на пункте контроля перед запуском пломб в работу; канал связи малой дальности на частоте 5 ГГц 15, используемый для передачи данных на пункт контроля в закрытых помещениях и определения местоположения пломбы в закрытых помещениях (склады, трюмы и пр.) методом трилатерации относительно приемопередатчиков диапазона частот 5 ГГц пункта контроля; микросхема дешифровки 19 для дешифрации информации, получаемой от пункта контроля по радиоканалам 10, 14 и 15.
2. Пломба по п.1, отличающаяся тем, что средства хранения пломбировочной информации (запоминающее устройство) 5 осуществляет не только хранение пломбировочной информации, но и микропрограмму управления работой пломбы с набором данных, а также информацию о ее состоянии.
3. Пломба по п.1, отличающаяся тем, что корпус выполнен герметичным с элементами крепления к поверхности охраняемого объекта.
