Полезная модель рф 40122

Авторы патента:

Полезная модель относится к телекоммуникационным устройствам, а именно мобильным терминалам, которые широко применяются для организации предоставления телематических услуг абонентам, для организации охранных комплексов подвижных и стационарных объектов, для организации мониторинга и управления технологическими процессами на подвижных и стационарных объектах. Абонентский телематический терминал, содержит внешнюю GSM антенну, связанную с базовой станцией, внутреннюю антенну, внешнюю GPS антенну, связанную со спутниками, модем, микроконтроллер, навигационный узел, порт связи с персональным компьютером, порт ввода-вывода и узел управления электропитанием, при этом первый вход-выход модема подключен к первому входу-выходу микроконтроллера, второй вход-выход микроконтроллера подключен к первому входу-выходу навигационного узла, второй вход-выход которого подключен к внешней GPS антенне, четвертый вход-выход микроконтроллера подключен к узлу управления электропитанием, а выход порта ввода-вывода подключен к пятому входу микроконтроллера. В терминал дополнительно введены переключатель, устройство контроля вскрытия корпуса, драйвер порта ввода-вывода, узел опорных частот, концентратор, первый и второй конверторы, причем внутренняя антенна и внешняя GSM антенна подключены к первому и второму входу-выходу переключателя соответственно, третий вход-выход которого подключен к второму входу-выходу модема, а четвертый вход переключателя подключен к шестому выходу микроконтроллера, седьмой вход-выход которого подключен к устройству контроля вскрытия корпуса, а восьмой выход микроконтроллера подключен к входу драйвера порта ввода-вывода, выход которого подключен к входу порта ввода-вывода, девятый вход микроконтроллера подключен к первому выходу узла опорных частот, второй и третий выходы которого подключены к второму входу концентратора и четвертому входу модема соответственно, вход-выход порта связи с персональным компьютером подключен к первому входу выходу концентратора, третий вход-выход которого подключен к первому входу-выходу первого конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу-выходу модема, четвертый вход-выход концентратора подключен к первому входу-выходу второго конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу-выходу микроконтроллера. Абонентский телематический терминал по второму варианту, содержит внешнюю GSM антенну, связанную с базовой станцией, внутреннюю антенну, модем, микроконтроллер, порт связи с персональным компьютером,

порт ввода-вывода и узел управления электропитанием, при этом первый вход-выход модема подключен к первому входу-выходу микроконтроллера, четвертый вход-выход микроконтроллера подключен к узлу управления электропитанием, а выход порта ввода-вывода подключен к пятому входу микроконтроллера. В терминал дополнительно введены переключатель, устройство контроля вскрытия корпуса, драйвер порта ввода-вывода, узел опорных частот, концентратор, первый и второй конверторы, причем внутренняя антенна и внешняя GSM антенна подключены к первому и второму входу-выходу переключателя соответственно, третий вход-выход которого подключен к второму входу-выходу модема, а четвертый вход переключателя подключен к шестому выходу микроконтроллера, седьмой вход-выход которого подключен к устройству контроля вскрытия корпуса, а второй выход микроконтроллера подключен к входу драйвера порта ввода-вывода, выход которого подключен к входу порта ввода-вывода, девятый вход микроконтроллера подключен к первому выходу узла опорных частот, второй и третий выходы которого подключены к второму входу концентратора и четвертому входу модема соответственно, вход-выход порта связи с персональным компьютером подключен к первому входу выходу концентратора, третий вход-выход которого подключен к первому входу-выходу первого конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу-выходу модема, четвертый вход-выход концентратора подключен к первому входу-выходу второго конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу-выходу микроконтроллера.

Обычно телематический терминал представляет собой набор последовательно соединенных узлов: антенна, модем, микроконтроллер и навигационный узел. К модему подключены порт связи с персональным компьютером (например, RS-232 или USB) и порт ввода-вывода.

Известен наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению абонентский телематический терминал M110 компании WMCS (Бельгия) Release November 25, 2002.

http://www.wmcs.net/, http://www.wmcs.net/user_guide_110.htm (файл: User Guidel.pdf) работающий в сетях GSM/GPRS/GPS (GSM - Global System for Mobile Communications, GPRS - General Packet Radio Service, GPS - Global Positioning System). Указанный телематический терминал содержит внешнюю GSM антенну, модем, процессор, навигационный узел, внешнюю GPS антенну, порт ввода-вывода для подключения внешних датчиков и исполнительных устройств, а также порт связи с персональным компьютером, узел управления электропитанием, интерфейс Bluetooth и внутреннюю антенну, причем внутренняя антенна связана по радиоканалу с антенной внешнего сервисного устройства, а вход-выход внутренней антенны связан с первым входом-выходом интерфейса Bluetooth, второй вход-выход, которого связан с первым входом-выходом процессора, второй вход-выход процессора связан с узлом управления электропитанием, третий вход-выход процессора связан с портом ввода-вывода, четвертый вход-выход процессора связан с портом связи с персональным компьютером, пятый вход-выход процессора связан с первым входом-выходом навигационного узла, второй вход-выход которого подключен к внешней антенне GPS, которая связана по спутниковому каналу со спутниковой группировкой на околоземной орбите, шестой вход-выход процессора связан с первым входом-выходом модема, второй вход-выход которого связан с внешней GSM антенной, которая связана по радиоканалу с базовой станцией GSM. Данное устройство взято в качестве прототипа, как для первого, так и второго вариантов абонентского телематического терминала.

Недостатками устройства прототипа являются:

Устройство не защищено от несанкционированного доступа. В случае преднамеренных действий злоумышленников может быть разрушена внешняя GSM антенна или корпус устройства, что не позволит устройству выполнять возложенную на него задачу, например, охрану объекта.

Устройство не является достаточно контролепригодным, т.к. порт связи с персональным компьютером не имеет прямых связей с процессором. В силу этого диагностировать неисправности в устройстве, а также конфигурировать устройство (изменять настройки в процессоре) и контролировать работу процессора можно только через цифровой сигнальный процессор (DSP - digital signal processor), содержащийся в модеме. В этом случае DSP выполняет роль «посредника», транслируя данные от порта связи с персональным компьютером в процессор. Таким образом, при отказе одного из пары элементов (процессор или DSP в модеме) полностью теряется управление устройством и становится невозможным диагностировать неисправность с целью ремонта устройства.

Устройство не является достаточно надежным, т.к. при загрузке программы работы устройства не непосредственно в память процессора, а через «посредника» в виде DSP, вероятность ошибки возрастает. При этом возрастает и вероятность сбоя в работе DSP, если при выполнении им своих основных функций возникнет необходимость обращения к процессору со стороны персонального компьютера, подключенного к порту связи с персональным компьютером.

Устройство не является достаточно надежным, т.к. цифровые выходы имеют малый ток управления внешними объектами, не защищены от перегрузок, т.е. превышения нагрузочной способности выходов и короткого замыкания. Таким образом, возникновение аварийных ситуаций (короткое замыкание, обрыв цепей) во внешних устройствах, подключенных к терминалу, может привести к выходу из строя порта ввода-вывода и всего терминала в целом.

Устройство не является достаточно стабильным в работе, т.к. в нем отсутствуют источники опорной частоты.

Устройство имеет недостаточный набор функций, т.к. в нем не использованы все возможности от наличия в нем порта связи с персональным компьютером. В рассматриваемом устройстве порт связи с персональным компьютером предназначен для ввода программ в запоминающее устройство модема и процессор. Однако, порт связи с персональным компьютером может быть использован также для выполнения в устройстве одновременно нескольких задач. Например, для модемного (или GPRS) соединения через мобильный терминал и одновременно для локального управления устройством или его контроля. Т.е., может происходить одновременная передача/прием данных через модемное (или GPRS) соединение по цепи «персональный компьютер-порт связи с персональным компьютером-модем-сеть GSM-центр мониторинга и управления» с одновременным

локальным управлением устройством по цепи «персональный компьютер-порт связи с персональным компьютером-процессор», при этом для выполнения второй задачи ресурсы DSP в модеме отвлекаться не будут.

Задачей создания полезной модели является повышение защищенности, надежности, стабильности работы, контролепригодности абонентского телематического терминала, а также расширения его функциональных возможностей.

Поставленная задача, по первому варианту, достигается с помощью признаков, указанных в первом пункте формулы полезной модели, общих с прототипом, таких как абонентский телематический терминал, содержащий внешнюю GSM антенну, связанную с базовой станцией, внутреннюю антенну, внешнюю GPS антенну, связанную со спутниками, модем, микроконтроллер, навигационный узел, порт связи с персональным компьютером, порт ввода-вывода и узел управления электропитанием, при этом первый вход-выход модема подключен к первому входу-выходу микроконтроллера, второй вход-выход микроконтроллера подключен к первому входу-выходу навигационного узла, второй вход-выход которого подключен к внешней GPS антенне, четвертый вход-выход микроконтроллера подключен к узлу управления электропитанием, а выход порта ввода-вывода подключен к пятому входу микроконтроллера, и отличительных существенных признаков, таких как в терминал дополнительно введены переключатель, устройство контроля вскрытия корпуса, драйвер порта ввода-вывода, узел опорных частот, концентратор, первый и второй конверторы, причем внутренняя антенна и внешняя GSM антенна подключена к первому и второму входу-выходу переключателя соответственно, третий вход-выход которого подключен к второму входу-выходу модема, а четвертый вход переключателя подключен к шестому выходу микроконтроллера, седьмой вход-выход которого подключен к устройству контроля вскрытия корпуса, восьмой выход микроконтроллера подключен к входу драйвера порта ввода-вывода, выход которого подключен к входу порта ввода-вывода, девятый вход микроконтроллера подключен к первому выходу узла опорных частот, второй и третий выходы которого подключены к второму входу концентратора и четвертому входу модема соответственно, вход-выход порта связи с персональным компьютером подключен к первому входу выходу концентратора, третий вход-выход которого подключен к первому входу-выходу первого конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу-выходу модема, четвертый вход-выход концентратора подключен к первому входу-выходу второго конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу выходу микроконтроллера.

Поставленная задача, по второму варианту, достигается с помощью признаков, указанных во втором пункте формулы полезной модели, общих с прототипом, таких как абонентский телематический терминал, содержащий внешнюю GSM антенну, связанную с базовой станцией, внутреннюю

антенну, модем, микроконтроллер, порт связи с персональным компьютером, порт ввода-вывода и узел управления электропитанием, при этом первый вход-выход модема подключен к первому входу-выходу микроконтроллера, четвертый вход-выход микроконтроллера подключен к узлу управления электропитанием, а выход порта ввода-вывода подключен к пятому входу микроконтроллера, и отличительных существенных признаков, таких как в терминал дополнительно введены переключатель, устройство контроля вскрытия корпуса, драйвер порта ввода-вывода, узел опорных частот, концентратор, первый и второй конверторы, причем внутренняя антенна и внешняя GSM антенна подключена к первому и второму входу-выходу переключателя соответственно, третий вход-выход которого подключен к второму входу-выходу модема, а четвертый вход переключателя подключен к шестому выходу микроконтроллера, седьмой вход-выход которого подключен к устройству контроля вскрытия корпуса, восьмой выход микроконтроллера подключен к входу драйвера порта ввода-вывода, выход которого подключен к входу порта ввода-вывода, девятый вход микроконтроллера подключен к первому выходу узла опорных частот, второй и третий выходы которого подключены к второму входу концентратора и четвертому входу модема соответственно, вход-выход порта связи с персональным компьютером подключен к первому входу выходу концентратора, третий вход-выход которого подключен к первому входу-выходу первого конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу-выходу модема, четвертый вход-выход концентратора подключен к первому входу-выходу второго конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу выходу микроконтроллера.

Таким образом, техническим результатом данной полезной модели (как по первому, так и по второму вариантам) является повышение защищенности устройства за счет введения устройства контроля вскрытия корпуса и переключателя, а также введены новые связи между внешней GSM антенной, внутренней антенной, контроллером и модемом. Новые связи позволяют изменить использование внутренней антенны и применять ее в качестве резервной антенны. Еще одним техническим результатом данной полезной модели является повышение надежности за счет введения драйвера порта ввода-вывода, концентратора, первого и второго конверторов. Другим техническим результатом данной полезной модели является повышение стабильности работы устройства за счет введения узла опорных частот. Введение концентратора, первого и второго конверторов позволяют одновременно достичь дополнительных технических результатов, таких как повышение контролепригодности и расширение функциональных возможностей.

Указанные выше признаки, каждый в отдельности и все совместно, направлены на решение поставленной задачи и являются существенными. Использование существенных признаков в средстве того же назначения как заявленная полезная модель (по 1-му и 2-му вариантам) в известном уровне

техники не обнаружено, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «новизна». Единая совокупность новых существенных признаков, с общими, известными, обеспечивает решение поставленной задачи - повышение защищенности, надежности, стабильности работы, контролепригодности абонентского телематического терминала, а также расширения его функциональных возможностей.

Полезная модель поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего его, примера реализации и прилагаемыми чертежами: на фиг.1 показана структурная схема абонентского телематического терминала по первому варианту; на фиг.2, показана структурная схема абонентского телематического терминала по второму варианту; на фиг.3, показана фотография абонентского телематического терминала.

Абонентский телематический терминал 1, содержит (фиг.1) внешнюю GSM антенну 2, связанную с базовой станцией 3, внутреннюю антенну 4, внешнюю GPS антенну 5, связанную со спутниками 6, модем 7, микроконтроллер 8, навигационный узел 9, порт связи с персональным компьютером 10, порт ввода-вывода 11 и узел управления электропитанием 12.

Первый вход-выход модема 7 подключен к первому входу-выходу микроконтроллера 8, второй вход-выход микроконтроллера 8 подключен к первому входу-выходу навигационного узла 9, второй вход-выход которого подключен к внешней GPS антенне 5, четвертый вход-выход микроконтроллера 8 подключен к узлу управления электропитанием 12, а выход порта ввода-вывода 11 подключен к пятому входу микроконтроллера 8. В терминал 1 дополнительно введены переключатель 13, устройство контроля вскрытия корпуса 14 и драйвер порта ввода-вывода 15, узел опорных частот 16, концентратор 17, первый конвертор 18 и второй конвертор 19.

Внутренняя антенна 4 и внешняя GSM антенна 2 подключены к первому и второму входу-выходу переключателя 13 соответственно, третий вход-выход которого подключен к второму входу-выходу модема 7, а четвертый вход переключателя 13 подключен к шестому выходу микроконтроллера 8, седьмой вход-выход которого подключен к устройству контроля вскрытия корпуса 14, а восьмой выход микроконтроллера 8 подключен к входу драйвера порта ввода-вывода 15, выход которого подключен к входу порта ввода-вывода 11, вход-выход порта связи с персональным компьютером 10 подключен к первому входу-выходу концентратора 17, второй вход которого подключен к второму выходу узла опорных частот 16, а третий и четвертый входы-выходы подключены к первому конвертору 18 и второму конвертору 19 соответственно, второй вход-выход первого конвертора 18 подключен к третьему входу выходу модема 7, второй вход-выход второго конвертора 19 подключен к третьему входу выходу микроконтроллера 8, а первый и третий

выводы узла опорных частот 16 подключены к девятому входу микроконтроллера 8 и четвертому входу модема 7.

Вышеописанный абонентский телематический терминал работает следующим образом. Радиосигнал от базовой станции 3 поступает на внешнюю GSM антенну 2 и внутреннюю антенну 4. Исходное положение переключателя 13 обеспечивает прохождение сигнала от внешней GSM антенны 2 на вход модема 7. В случае неисправности или преднамеренного разрушения внешней GSM антенны 2 переключатель 13 обеспечивает прохождение радиосигнала от модема 7 через внутреннюю антенну 4 к базовой станции 3, что позволяет абонентскому телематическому терминалу посылать сообщение абоненту о нештатной ситуации. Управление работой переключателя 13 выполняет микроконтроллер 8 на основе сообщения модема 7 о наличии сигнала на его входе.

Устройство контроля вскрытия корпуса 14 представляет собой датчик, который срабатывает при несанкционированном демонтаже абонентского телематического терминала 1. Состояние датчика отслеживается микроконтроллером 8, который в случае возникновения нештатной ситуации инициализирует посылку соответствующего сообщения абоненту.

Впервые был использован переключатель 13 управляемый микроконтроллером 8, а также использована внутренняя антенна 4 для связи с базовой станцией 3 в сочетании с внешней GSM антенной 2 с вновь введенными связями их с переключателем 13 для выполнения первой части задачи полезной модели повышение защищенности телематического терминала. Кроме того, дополнительно, защищенность терминала повышена за счет использования устройства контроля вскрытия корпуса 14.

Приемная часть модема 7 (на чертеже не показана) выполняет функции усиления и декодирования принимаемого от базовой станции 3 радиосигнала с целью преобразования его в формат, необходимый микроконтроллеру 8. Передающая часть модема 7 (на чертеже не показана) выполняет обратные преобразования.

Передача сообщений осуществляется путем установления соединения с абонентом сотовой сети связи или сети связи общего пользования и считыванием из памяти процессора заранее записанного в эту память голосового или текстового сообщения, которое соответствует текущему событию.

Работу всего устройства регламентирует узел опорных частот 16, вырабатывающий с использованием кварцевых генераторов опорные колебания (тактовые частоты). Эти колебания используются для микроконтроллером 8 для регламентации времени выполнения команд, обращений к памяти микроконтроллера и задания интервалов обращения к внешним узлам устройства, связанным с микроконтроллером 8. Модем 7 использует тактовые частоты в тех же целях и для формирования несущих частот радиоканала GSM. Концентратор 17 использует тактовую частоту для

регулирования обмена данными порта связи с персональным компьютером с другими элементами телематического терминала 1.

Таким образом, использование узла опорных частот 16 позволяет решить одну из задач полезной модели, а именно, повышение стабильности работы абонентского телематического терминала.

Для управления абонентским телематическим терминалом 1 из сотовой сети связи или сети связи общего пользования к микроконтроллеру подключен двухтональный многочастотный приемник (DTMF - Dual Tone Multi Frequency) (на чертеже не показан), который принимает сигналы управления от телефонного аппарата, подключенного сотовой сети связи или сети связи общего пользования. Телефонный аппарат через указанные сети соединяется с абонентским телематическим терминалом 1 и передает коды сигналов управления набором цифр на клавиатуре телефонного аппарата.

Микроконтроллер 8 обеспечивает алгоритм работы абонентского телематического терминала в соответствии с программой, заданной пользователем. В процессе исполнения программы он выполняет следующие функции:

1) инициализирует посылку коротких сообщений абоненту (или группе абонентов, указанных пользователем в программе конфигурации терминала) через сервис передачи коротких сообщений (SMS - Short Message Service) сотовых операторов связи или технологии пакетной коммутации в сетях подвижной связи (GPRS - General Packet Radio Service) в случае наступления событий, определяемых внешними датчиками (на чертеже не показаны);

2) инициализирует посылку голосовых сообщений заранее записанных в память микроконтроллера 8 пользователем абоненту (или группе абонентов, указанных пользователем в программе конфигурации терминала 1) в случае наступления событий, определяемых внешними датчиками (на чертеже не показаны);

3) обеспечивает переход терминала 1 из одного состояния в другое (например, из состояния «Охрана» в состояние «Тревога») в зависимости от наступления тех или иных событий (например, срабатывание внешних датчиков, достижение измеряемых внешними датчиками параметров предельных значений, изменение положения объекта, куда установлен терминал 1, за область допустимой зоны, заранее отмеченной на карте пользователем);

4) анализирует состояние внешних датчиков (на чертеже не показаны), подключенных к порту ввода-вывода 11;

5) анализирует команды управления принятые терминалом 1 и инициализирует срабатывание исполнительных устройств (на чертеже не показаны), подключенных к порту ввода-вывода 11;

6) следит за состоянием устройства контроля вскрытия корпуса 14 и при необходимости инициализирует посылку сообщения о нештатной ситуации;

7) инициализирует выбор того или иного алгоритма заряда батареи узлом управления электропитания 12, в зависимости от состояния батареи электропитания (на чертеже не показана);

8) анализирует данные, поступающие от навигационного узла 9;

9) Микроконтроллер 8 выбирает способы (GSM или GPRS) передачи сообщений базовой станции 3.

Порт связи с персональным компьютером 10 используется как для загрузки исполняемых программ и передаваемых терминалом 1 сообщений в микроконтроллер 8, так и для организации модемной (или GPRS) связи через концентратор 17, первый конвертор 18, модем 7, переключатель 13 и антенны 2 или 4 между внешним персональным компьютером (на чертеже не показан), подключенным к порту связи с персональным компьютером 10 и другим устройством, отделенным от абонентского телематического терминала 1 сетью GSM и другими связанными с ней сетями связи.

Концентратор 17 позволяет объединять/разъединять потоки данных, которыми обменивается персональный компьютер (на чертеже не показан) с модемом 7 и микроконтроллером 8. При этом первый конвертор 18 выполняют функцию согласования сигналов между концентратором 17 и модемом 7, а второй конвертор 19 - между концентратором 17 и микроконтроллером 8. Такое согласование требуется, т.к. в общем случае цепи обмена данными микроконтроллера 8 и модема 7 могут быть выполнены по различным стандартам (например, RS-232 и USB).

Разделение потоков данных циркулирующих между портом связи с персональным компьютером 10, модемом 7 и микроконтроллером 8 позволяет дополнить абонентский телематический терминал 1 новой функцией, а именно, организацией модемного (или GPRS) соединения через устройство с одновременным обеспечением локального управления устройством. При таком построении устройства нет необходимости (как это требовалось в прототипе) задействовать ресурсы модема 7 для транслирования данных в микроконтроллер 8. Т.е., возможно выполнение в устройстве двух задач, требующих обращения к двум различным приложениям во внешнем персональном компьютере (на чертеже не показан), при этом для выполнения каждой задачи будут использованы ресурсы только соответствующего ей узла (микроконтроллера 7 или модема 8).

Кроме того, при разделении потоков данных циркулирующих между портом связи с персональным компьютером 10, модемом 7 и микроконтроллером 8, происходит более надежная загрузка программ в модем 7 и микроконтроллер 8, а устройство становиться более

контролепригодным, т.к. сбой (отказ) в одной цепи передачи данных не приводит к сбою (отказу) в другой цепи, при отказе микроконтроллера 8 устройство может быть проконтролировано через DSP в модеме 7 (на чертеже не показано), и наоборот, при отказе модема 7 терминал 1 может быть проконтролирован через микроконтроллер 8.

Таким образом, решены поставленные задачи расширения функциональных возможностей абонентского телематического терминала 1 и повышения его контролепригодности.

Входные сигналы порта ввода-вывода 11 непосредственно транслируются на вход микроконтроллера 8. Входными сигналами порта ввода-вывода 11 являются сигналы от внешних датчиков, подключенных к этому порту (на чертеже не показаны). Датчики могут быть как цифровыми, работающими по принципу «сработал-не сработал», так и аналоговыми. В этом случае микроконтроллер 8 определяет величину напряжения, формируемого аналоговым датчиком на соответствующем входе порта ввода-вывода 11.

Драйвер порта ввода-вывода 15 преобразует выходные управляющие сигналы микроконтроллера 8 и позволяет расширить количество управляемых терминалом устройств, подключаемых к порту ввода-вывода 11 за счет того, что исполнительные устройства подключены не непосредственно к выводам микроконтроллера 8, количество и нагрузочная способность по току которых ограничены, а через драйвер ввода-вывода 15, который управляется через последовательную шину микроконтроллера 8. Кроме того, драйвер ввода-вывода 15 позволяет защитить выходные порты от перегрузки, которая может возникать вследствие короткого замыкания на выходе порта ввода-вывода 11.

Таким образом, введение драйвера порта ввода-вывода 15 в сочетании с портом ввода-вывода 11 и микроконтроллером 8 позволяет осуществлять управление необходимым количеством исполнительных устройств, подключенных к абонентскому телематическому терминалу 1, с необходимой степенью защиты и тем самым решает задачу полезной модели по повышение надежности абонентского телематического терминала 1.

Навигационный узел 9 принимает сигналы на внешнюю GPS антенну 5 от спутниковой системы глобального позиционирования GPS 6 или ГЛОНАСС. Принимаемые сигналы им обрабатываются с целью вычисления координат, а координаты передаются микроконтроллеру 8 для произведения операций над этими координатами в соответствии с программой, хранящейся в памяти микроконтроллера 8. Координаты и результаты их обработки передаются через модем в виде SMS сообщений или по технологии GPRS на внутреннюю антенну 4 и внешнюю GSM антенну 2 и далее на базовую станцию 3.

Электропитание абонентского телематического терминала 1 осуществляется от встроенной в него аккумуляторной батареи (на чертеже не показана), которая, в свою очередь, может заряжаться от внешнего источника питания (на чертеже не показан). Контроль заряда аккумуляторной батареи, в

зависимости от ее состояния, осуществляет узел управления электропитанием 12. Электропитание терминала 1 может осуществляться также непосредственно от внешнего источника электропитания.

Изготовление абонентского телематического терминала, изображенного на фиг.1, осуществляют с использованием специализированных микросхем. Переключатель 13 выполнен с использованием микросхемы AS 193-73 фирмы Skyworks. Модем 7 изготовлен с использованием микросхем компании Motorola: MMM6010/6011 - комплект микросхем усилителя мощности, МС13712 - микросхема высокочастотного радиотракта, DSP56621 - кодирующее/декодирующее устройство на основе цифрового сигнального процессора. Навигационный узел 9 выполнен на основе микросборки компании Motorola M12. Драйвер порта ввода-вывода 15 выполнен с использованием микросхемы MC33291DW. Устройство управления электропитанием 12 выполнено с использованием микросхемы МС 13713 компании Motorola. Устройство контроля вскрытия корпуса 14 выполнено на оптоэлектронном реле фирмы Citizen. Микроконтроллер 8 по первому варианту выполнен с использованием микросхемы фирма Atmel ATMega 64L, а по второму варианту - с использованием микросхемы ATMega 128L. В качестве порта связи с персональным компьютером 10 использован соединитель 8001A-05G5T фирмы Suyin, а в качестве порта ввода-вывода 11 использован соединитель 1-794627-6 фирмы АМР. В качестве концентратора 17 использована микросхема фирмы Atmel AT43301, в качестве первого конвертора 18 использована микросхема фирмы MAXIM МАХ3341Е, а второго конвертора микросхема фирмы FTDI FT232BM. Узел опорных частот 16 может быть выполнен с использованием любых кварцевых резонаторов, имеющих необходимую стабильность колебаний выходного напряжения (например, ±10 миллионных долей от значения генерируемой частоты 26 МГц).

Рассмотрим структуру и работу абонентского телематического терминала по второму варианту.

Абонентский телематический терминал по второму варианту, как показано на чертеже фиг.2, содержит все те же самые устройства, что терминал 1 по первому варианту, за исключением навигационного узла 9 и внешней GPS антенны 5, а также связей между навигационным узлом 9 и микроконтроллером 8 и внешней GPS антенной 5 и навигационным узлом 9 При этом поз.2 отмечен выход через который микроконтроллер 8 подключен к входу драйвера порта ввода-вывода 15 (фиг.2).

Этот абонентский телематический терминал работает аналогично терминалу 1 на фиг.1. Исключением является то, что абонентский телематический терминал 1 на фиг.2 не поддерживает функцию определения координат терминала.

Изготовление абонентского телематического терминала, изображенного на фиг.2 выполнено с использованием тех же компонентов, что и

абонентского телематического терминала, изображенного на фиг.1. Отличие состоит в отсутствии в этом исполнении навигационного модуля Ml 2 компании Motorola и внешней GPS антенны.

Абонентские телематические терминалы организацией заявителем изготовлены. На фиг.3 показана фотография абонентского телематического терминала.

Абонентские телематические терминалы прошли комплексные испытания, в том числе сертификационные. Испытания подтвердили соответствие абонентских телематических терминалов требованиям абонентских радиостанций стандарта GSM и требованиям средств измерений GPS и ГЛОНАСС приемников.

1. Абонентский телематический терминал, содержащий внешнюю GSM антенну, связанную с базовой станцией, внутреннюю антенну, внешнюю GPS антенну, связанную со спутниками, модем, микроконтроллер, навигационный узел, порт связи с персональным компьютером, порт ввода-вывода и узел управления электропитанием, при этом первый вход-выход модема подключен к первому входу-выходу микроконтроллера, второй вход-выход микроконтроллера подключен к первому входу-выходу навигационного узла, второй вход-выход которого подключен к внешней GPS антенне, четвертый вход-выход микроконтроллера подключен к узлу управления электропитанием, а выход порта ввода-вывода подключен к пятому входу микроконтроллера, отличающийся тем, что в него дополнительно введены переключатель, устройство контроля вскрытия корпуса, драйвер порта ввода-вывода, узел опорных частот, концентратор, первый и второй конверторы, причем внутренняя антенна и внешняя GSM антенна подключены к первому и второму входу-выходу переключателя соответственно, третий вход-выход которого подключен к второму входу-выходу модема, а четвертый вход переключателя подключен к шестому выходу микроконтроллера, седьмой вход-выход которого подключен к устройству контроля вскрытия корпуса, а восьмой выход микроконтроллера подключен к входу драйвера порта ввода-вывода, выход которого подключен к входу порта ввода-вывода, девятый вход микроконтроллера подключен к первому выходу узла опорных частот, второй и третий выходы которого подключены к второму входу концентратора и четвертому входу модема соответственно, вход-выход порта связи с персональным компьютером подключен к первому входу-выходу концентратора, третий вход-выход которого подключен к первому входу-выходу первого конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу-выходу модема, четвертый вход-выход концентратора подключен к первому входу-выходу второго конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу-выходу микроконтроллера.

2. Абонентский телематический терминал, содержащий внешнюю GSM антенну, связанную с базовой станцией, внутреннюю антенну, модем, микроконтроллер, порт связи с персональным компьютером, порт ввода-вывода и узел управления электропитанием, при этом первый вход-выход модема подключен к первому входу-выходу микроконтроллера, четвертый вход-выход микроконтроллера подключен к узлу управления электропитанием, а выход порта ввода-вывода подключен к пятому входу микроконтроллера, отличающийся тем, что в него дополнительно введены переключатель, устройство контроля вскрытия корпуса, драйвер порта ввода-вывода, узел опорных частот, концентратор, первый и второй конверторы, причем внутренняя антенна и внешняя GSM антенна подключены к первому и второму входу-выходу переключателя соответственно, третий вход-выход которого подключен к второму входу-выходу модема, а четвертый вход переключателя подключен к шестому выходу микроконтроллера, седьмой вход-выход которого подключен к устройству контроля вскрытия корпуса, а второй выход микроконтроллера подключен к входу драйвера порта ввода-вывода, выход которого подключен к входу порта ввода-вывода, девятый вход микроконтроллера подключен к первому выходу узла опорных частот, второй и третий выходы которого подключены к второму входу концентратора и четвертому входу модема соответственно, вход-выход порта связи с персональным компьютером подключен к первому входу-выходу концентратора, третий вход-выход которого подключен к первому входу-выходу первого конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу-выходу модема, четвертый вход-выход концентратора подключен к первому входу-выходу второго конвертора, второй вход-выход которого подключен к третьему входу-выходу микроконтроллера.

Похожие патенты: