Переносное беспроводное устройство накопления и обработки информации

Авторы патента:

Полезная модель относится к области радиоэлектроники, вычислительной техники, информатики и телекоммуникаций и может быть использована для ввода - вывода и хранения информации с компьютера на подключаемое к компьютеру извне переносное беспроводное устройство накопления и обработки информации. Задачей полезной модели является повышение уровня защиты информации и эксплуатационных качеств устройства - стойкости к внешним воздействующим факторам, быстродействия, надежности, исключение воздействия радиопомех каналу передачи данных, исключение электромагнитного излучения на пользователя. Технический результат достигается за счет замены радиоканала передачи информационных сигналов оптическим каналом связи. Электрические сигналы, формируемые в устройстве чтения/записи преобразуются в световые импульсы, излучаемые устройством чтения/записи, которые попадают через светопрозрачные отверстия 6 в рабочих плоскостях обмена данными 8 в светоприемные элементы 7 переносного устройства и преобразуются далее в электрические сигналы для хранения и обработки в соответствии с алгоритмом. И наоборот, электрические сигналы, формируемые в переносном устройстве преобразуются в световые импульсы, излучаемые переносным устройством через светопрозрачные отверстия 6 в светоприемные элементы устройства чтения/записи. Энергообеспечение переносного устройства осуществляется индуктивно связанной катушкой 3, являющейся вторичной обмоткой трансформатора и магнитопроводом с внутренней частью 4 и наружной частью 5, объединенными в электрическую схему переносного устройства и соответствующей обмоткой и магнитопроводом устройства чтения/записи, образующих первичную часть трансформатора. 1 н.п. ф-лы, 2 ил.

Известен приемопередатчик для оптического устройства связи, выполненный в виде внешнего и внутреннего блоков, содержащий интерфейс, источник оптического излучения, приемник оптического излучения, фокусирующую систему и волоконный световод, один конец которого оптически соединен с фокусирующей системой, а другой конец оптически соединен с источником оптического излучения и приемником оптического излучения, причем внешний блок выполнен во всепогодном исполнении и в нем расположена фокусирующая система, а интерфейс, источник оптического излучения и приемник оптического излучения установлены во внутреннем блоке, выполненном для комнатных условий, источник оптического излучения выполнен в виде излучателей, а приемник оптического излучения выполнен в виде фотоэлементов, причем излучатели и фотоэлементы расположены на одной подложке вплотную друг к другу и представляют собой матрицу, состыкованную с другим концом волоконного световода, состоящего из одного волокна, и соразмерную его торцу, причем каждый излучатель и каждый фотоэлемент электрически соединены через электронные блоки источника и приемника оптического излучения с интерфейсом с возможностью коммутации (патент на ИЗ 2311738, МПК H04B 10/10, H04B 10/12, G02B 6/10, G02F 1/015 - аналог).

В таких системах, обеспечивается высокая скорость обмена информацией, отсутствует вредное электромагнитное излучение на пользователя, отсутствует воздействие радиопомех каналу передачи данных. Но недостатком указанного решения является необходимость отдельного питания внешнего устройства.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому является устройство накопления и обработки информации (УНОИ), содержащее герметичную защитную оболочку из немагнитного материала со свойствами электропроводности и блок обработки и накопления информации (Блок обработки и накопления информации (БНОИ)), который содержит основание, плату логическую, расположенную на основании и снабженную платой коммутации с коммутационными слоями, микроэлектронными блоками и электрорадиоэлементами, объединенными в электрическую схему, платы связи с коммутационными слоями и катушками связи, которые в БНОИ размещены на внешних сторонах рабочих плоскостей, магнитопроводы и электрические соединительные элементы, объединенные в электрическую схему функционально законченного БНОИ, при этом защитная оболочка имеет n-е количество рабочих плоскостей обмена данными, соответствующее расположению плат связи, БНОИ содержит, по крайней мере, одну плату логическую, которая снабжена платой коммутации и установленными на ней активными и пассивными электрорадиоэлементами, соединенными согласно схеме принципиальной электрической, топологическим рисунком проводников платы коммутации, одну плату связи, каждая из которых снабжена катушками связи, являющимися вторичными катушками плоского трансформатора, образующегося при установке УНОИ в устройство чтения/записи, причем, по крайней мере, одна из катушек связи является катушкой связи по каналу электропитания, а последующие - катушками связи по информационному каналу, при этом токопроводящие элементы коммутационных слоев платы связи электрически изолированы от защитной оболочки, от магнитопровода, от основания и от коммутационных слоев платы коммутации платы логической, а выходные/входные контакты катушек связи каждой платы связи соединены с элементами электрической схемы платы логической электрическими соединительными элементами, один магнитопровод из тонкослойного токопроводного материала с магнитными свойствами, помещенный между основанием и платой связи, и/или между логической платой и платой связи соответственно, причем магнитопровод установлен плоскостью параллельно и вплотную к поверхностным коммутационным слоям платы связи и электрически изолирован от них, от материала основания и от коммутационных слоев платы логической, при этом коммутационные слои платы коммутации платы логической электрически изолированы от материала основания и от магнитопровода, и коммутационные слои платы коммутации платы логической электрически изолированы от материала оболочки, а микроэлектронные блоки и электрорадиоэлементы размещены на ней со стороны основания, основание выполнено из материала со свойствами высокотеплопроводного металлического сплава и снабжено ребрами жесткости, а электрические соединительные элементы объединяют электрическую схему каждой платы логической и электрические схемы соответствующих плат связи и магнитопроводы в схему принципиальную электрическую БНОИ (патент на ИЗ 2398279, МПК G06K 19/00, H05K 7/00 - прототип).

Недостатком прототипа является передача информационных сигналов посредством электромагнитного канала радиочастотного диапазона, что ограничивает скорость обмена информацией, снижает уровень защиты информации; ухудшает эксплуатационные качества устройства: стойкость к воздействию радиопомех каналу передачи данных, надежность, создает электромагнитное излучения на пользователя и другие радиоустройства.

Задачей полезной модели является повышение уровня защиты информации и эксплуатационных качеств устройства - стойкости к внешним воздействующим факторам, быстродействия, надежности, исключение воздействия радиопомех каналу передачи данных, исключение электромагнитного излучения на пользователя.

Технический результат достигается за счет замены радиоканала передачи информационных сигналов оптическим каналом связи.

Поставленная задача достигается тем, что переносное беспроводное устройство накопления и обработки информации, содержит герметичную защитную оболочку из немагнитного материала и блок обработки и накопления информации, который содержит основание, плату с микроэлектронными блоками и активными и пассивными электрорадиоэлементами, катушку связи с магнитопроводом, объединенными в электрическую схему, защитная оболочка имеет n-е количество рабочих плоскостей обмена данными, одну катушку связи, являющуюся вторичной катушкой трансформатора, образующегося при установке переносного беспроводного устройства накопления и обработки информации в устройство чтения/записи, и катушкой связи по каналу электропитания, при этом устройство чтения/записи функционально идентично заявляемому, катушки связи обоих устройств конструктивно расположены соосно, а рабочие плоскости обмена данными блоков параллельны, катушка связи устройства чтения/записи, является первичной катушкой трансформатора, каналы связи для информационного обмена с устройством чтения/записи являются оптическими, каждый канал информационной связи содержит светоизлучающий и светоприемный элементы, подключенные к плате с микроэлектронными блоками и активными и пассивными электрорадиоэлементами, объединенными в электрическую схему, а расположение светоизлучающих и светоприемных элементов, светопрозрачных окон, рабочих плоскостей обмена данными блоков заявляемого устройства и устройства чтения/записи обеспечивают прохождение света от заявляемого устройства в устройство чтения/записи и наоборот.

На чертежах представлено заявляемое устройство. На фиг. 1 - общий вид переносного беспроводного устройства накопления и обработки информации, на фиг. 2 - сечение по E-E на фиг. 1.

Переносное беспроводное устройство накопления и обработки информации содержит герметичную защитную оболочку 1 из немагнитного диэлектрического материала и блок обработки и накопления информации, который содержит основание (не показано), платы 2 с микроэлектронными блоками и активными и пассивными электрорадиоэлементами, катушку связи 3 с магнитопроводом, состоящим из внутренней части 4 и наружной части 5, объединенными в электрическую схему. Блок обработки и накопления информации содержит платы с установленными на ней активными и пассивными электрорадиоэлементами, соединенными согласно схеме, одну катушку связи, являющуюся вторичной катушкой трансформатора, образующегося при установке переносного беспроводного устройства накопления и обработки информации в устройство чтения/записи, и катушкой связи по каналу электропитания. Защитная оболочка имеет n-е количество рабочих плоскостей обмена данными 8. Каждая плоскость содержит светопрозрачные отверстия 6, по оси которых расположены светоприемные и светоизлучающие элементы 7.

Переносное беспроводное устройство накопления и обработки информации работает следующим образом.

Описываемое переносное беспроводное устройство накопления и обработки информации вставляется в устройство чтения/записи, например, компьютер (на чертеже не показано) таким образом, что рабочие плоскости обмена данными 8 переносного устройства и устройства чтения/записи располагаются рядом, а светопрозрачные отверстия в рабочих плоскостях обмена данными 8 располагаются соосно.

Устройство чтения/записи является конструктивной частью компьютера или другой аппаратуры. Функциональная схема устройства чтения/записи идентична схеме переносного устройства, а конструкция устройства чтения/записи обеспечивает функциональное взаимодействие с описываемым переносным беспроводным устройством.

Световые импульсы, излучаемые источником света устройства чтения/записи, попадают через светопрозрачные отверстия 6 в рабочих плоскостях обмена данными 8 в светочувствительные светоприемные элементы 7 переносного устройства. И наоборот, световые импульсы, излучаемые источником импульсов света переносного устройства попадают через светопрозрачные отверстия 6 в светочувствительные светоприемные элементы устройства чтения/записи. Конструктивно, светочувствительные элементы и источники импульсов света переносного устройства размещены рядом и ориентированы в сторону светопрозрачного отверстия рабочей плоскости обмена данными 8. Энергообеспечение переносного устройства осуществляется индуктивно связанной катушкой 3, являющейся вторичной обмоткой трансформатора и магнитопроводом с внутренней частью 4 и наружной частью 5, объединенными в электрическую схему переносного устройства и соответствующей обмоткой и магнитопроводом устройства чтения/записи, образующих первичную часть трансформатора. В устройстве чтения/записи вырабатывается переменное напряжение заданной частоты и величины. Это напряжение подается на первичную катушку устройства чтения/записи. Магнитное поле, создаваемое катушкой устройства чтения/записи замыкается через магнитопровод переносного устройства, пересекая при этом немагнитный корпус 1. При изменении магнитного поля в магнитопроводе переносного устройства под действием переменного тока в катушке устройства чтения/записи, в катушке 3 возникает электродвижущая сила (эдс), и переменное напряжение с катушки 3 преобразуется в преобразователе электрического напряжения блока обработки и накопления информации в напряжение электрического питания, требующегося для питания электрических схем и элементов памяти внешнего переносного устройства.

Передача информации из устройства чтения/записи в переносное устройство осуществляется следующим образом. Электрические сигналы, формируемые в устройстве чтения/записи преобразуются в световые импульсы. Световые импульсы через светопрозрачное отверстие 6 попадают в светочувствительный светоприемный элемент 7 переносного устройства. Электрические сигналы на выходе светочувствительного элемента 7 преобразуются в схеме преобразования сигналов в сигналы для хранения и обработки в соответствии с алгоритмом.

Управление содержимым элементов памяти переносного устройства осуществляется из компьютера с помощью командных сигналов также по описанному световому каналу. Передача сигналов из переносного устройства в компьютер осуществляется по соответствующим командам по световому каналу, аналогично описанному выше.

Таким образом, исключение радиоканала передачи информационных сигналов и замена его оптическим каналом связи обеспечит: повышение уровня защиты информации; эксплуатационных качеств устройства - стойкости к внешним воздействующим факторам, быстродействия, надежности, исключение воздействия радиопомех каналу передачи данных, исключение электромагнитного излучения на пользователя.

Переносное беспроводное устройство накопления и обработки информации, содержащее герметичную защитную оболочку из немагнитного материала и блок обработки и накопления информации, который содержит основание, плату с микроэлектронными блоками и активными и пассивными электрорадиоэлементами, катушку связи с магнитопроводом, объединенными в электрическую схему, защитная оболочка имеет n-е количество рабочих плоскостей обмена данными, одну катушку связи, являющуюся вторичной катушкой трансформатора электропитания, отличающееся тем, что каналы связи каждой из n-ой рабочей плоскости обмена данными являются оптическими, и каждый канал информационной связи содержит светоизлучающий и светоприемный элементы, подключенные к плате с микроэлектронными блоками и активными и пассивными электрорадиоэлементами, объединенными в электрическую схему.

РИСУНКИ

Похожие патенты: