Датчик подключения для идентификации порта коммутационной панели (варианты)

Полезная модель относится к технике связи. Ее использование для идентификации порта коммутационной панели, через который осуществляется соединение сетевого устройства, позволяет идентифицировать порт или подключенный к нему кабель, через который осуществляется передача данных сетевым устройством, воспринимая только одну из составляющих побочного электромагнитного излучения. Для достижения этого технического результата выполняют каждый из датчиков подключения, которыми оснащены порты коммутационной панели, с возможностью восприятия сигналов побочного электромагнитного излучения; размещают каждый из датчиков подключения вблизи соответствующего порта коммутационной панели на расстоянии, достаточном для восприятия сигналов побочного электромагнитного излучения, возникающего возле кабельного тракта данного порта при передаче по этому кабелю соответствующих сигналов; идентифицируют блоком обработки данных, с которым соединены все датчики подключения, конкретный порт коммутационной панели по сигналу с соответствующего этому порту датчика подключения при восприятии побочного электромагнитного излучения этим датчиком подключения. При этом чувствительный элемент датчика может быть выполнен на основе полевого транзистора либо катушки индуктивности.

Область техники, к которой относится полезная модель

Настоящая полезная модель относится к технике связи и может использоваться для идентификации порта коммутационной панели, через который осуществляется соединение сетевого устройства.

Уровень техники

В настоящее время известны различные средства для определения конкретного порта коммутационной панели, через который осуществляется подключение и передача сигналов сетевого устройства.

Например, сходная система описана в патенте США №6424710, в которой каждый порт коммутационной панели оснащается датчиком наличия разъема соединительного кабеля в порту коммутационной панели. Недостатком этой системы является, то что она не определяет какое устройство осуществляет передачу данных через порт коммутационной панели.

Наиболее близким аналогом является система описанная в патенте РФ №2310210. Порты коммутационной панели оснащают датчиками подключения, с возможностью восприятия сигналов побочного электромагнитного излучения в месте появления неоднородности в кабельном тракте; размещают каждый из датчиков подключения вблизи соответствующего порта коммутационной панели на расстоянии, достаточном для восприятия сигналов побочного электромагнитного излучения, возникающего в месте появления неоднородности в кабельном тракте возле данного порта при подключении к нему кабелем, при передаче по этому кабелю соответствующих сигналов; идентифицируют блоком

обработки данных, с которым соединены все датчики подключения, конкретный порт коммутационной панели по сигналу с соответствующего этому порту датчика подключения при восприятии побочного электромагнитного излучения этим датчиком подключения. В этом патенте описанные датчики подключения регистрируют побочное электромагнитное излучение в целом, не выделяя его составляющие.

Сущность полезной модели

Таким образом, задачей настоящей полезной модели является разработка такого датчика подключения для идентификации порта коммутационной панели, который бы воспринимал одну из составляющих побочного электромагнитного излучения: магнитную или электрическую.

Для достижения указанного технического результата предлагается датчик подключения для идентификации порта коммутационной панели, каждый порт которой предназначен для кабельного подключения сетевого устройства, выполненный с возможностью восприятия сигналов побочного электромагнитного излучения в кабельном тракте возле данного порта, размещен вблизи соответствующего порта коммутационной панели на расстоянии, достаточном для восприятия сигналов побочного электромагнитного излучения, возникающего в кабельном тракте, при передаче по этому кабелю соответствующих сигналов, и на удалении от любого из остальных портов коммутационной панели, исключающем ложные срабатывания датчика подключения от сигналов побочного электромагнитного излучения от кабельного тракта к любому из этих остальных портов, и соединен с блоком обработки данных, выполненным с возможностью идентификации конкретного порта коммутационной панели на основании по меньшей мере сигналов датчика подключения,

отличающийся тем, что содержит полевой транзистор, для восприятия электрической составляющей побочного электромагнитного излучения.

В одном из вариантом осуществления датчик содержит радиочастотную метку, при этом сигналы для блока обработки данных выражены уровнем ответного сигнала радиочастотной метки.

Датчик может быть совмещен с датчиком наличия разъема соединительного кабеля в порту коммутационной панели, где датчик наличия содержит геркон.

Радиочастотная метка может быть активной и/или содержать частотные фильтры.

И еще в одном варианте датчик воспринимает электрическую составляющую побочного электромагнитного излучения на затворе полевого транзистора.

Для достижения того же технического результат предлагается датчик подключения для идентификации порта коммутационной панели, каждый порт которой предназначен для кабельного подключения сетевого устройства, выполненный с возможностью восприятия сигналов побочного электромагнитного излучения в кабельном тракте возле данного порта, размещен вблизи соответствующего порта коммутационной панели на расстоянии, достаточном для восприятия сигналов побочного электромагнитного излучения, возникающего в кабельном тракте, при передаче по этому кабелю соответствующих сигналов, и на удалении от любого из остальных портов коммутационной панели, исключающем ложные срабатывания датчика подключения от сигналов побочного электромагнитного излучения от кабельного тракта к любому из этих остальных портов, и соединен с блоком обработки данных, выполненным с возможностью идентификации конкретного порта коммутационной панели на основании по меньшей мере сигналов датчика подключения, отличающийся тем, что содержит катушку индуктивности, для восприятия магнитной составляющей побочного электромагнитного

излучения; катушка индуктивности размещена возле отдельной жилы кабеля; катушка индуктивности имеет витки провода, расположенные таким образом, что возникающая возле отдельной жилы кабеля магнитная составляющая побочного электромагнитного излучения создает в катушке ЭДС.

В этом варианте датчика он также может содержать радиочастотную метку, уровень ответного сигнала которой может являться сигналом для блока обработки данных.

В состав датчика дополнительно может входить датчик наличия разъема соединительного кабеля в порту коммутационной панели, возможно выполненный в виде геркона.

Радиочастотная метка датчика может быть активной, а сам он содержать частотные фильтры.

Краткое описание чертежей

На всех чертежах одинаковые ссылочные позиции относятся к одним и тем же или сходным элементам.

На фиг.1 изображена схема датчика для регистрации электрической составляющей побочного электромагнитного излучения.

На фиг.2 приведен схема датчика для регистрации магнитной составляющей побочного электромагнитного излучения.

Подробное описание полезной модели

Датчик по настоящей полезной модели может быть реализован в двух вариантах, для обработки электрической или магнитной составляющей побочного электромагнитного излучения. В обоих вариантах датчики датчики функционируют, как описано в патенте RU №2310210.

На фиг.1 представлен датчик для восприятия электрического поля. Чувствительным элементом датчика является полевой транзистор, у которого изменяется сопротивление между стоком и истоком при наведении электрического поля на затворе. Вывод затвора располагается вблизи кабеля передачи данных, с которого воспринимается побочное электромагнитное излучение. А сам транзистор может быть расположен на удалении от тракта передачи данных.

В общем случае это значение сопротивления (или информация об изменении) может передаваться по проводам на блок обработки данных, но в данном случае используется датчик с радиочастотной меткой (RFID меткой) ближнего поля (near-field) или иначе магнитной составляющей электромагнитного поля. Полевой транзистор 1 включен последовательно в контур магнитной антенны 2, которая присоединена к микросхеме транспондера 3. Кроме того в контур антенны 2 включен геркон на замыкание, являющийся частью датчика наличия разъема в порту коммутационной панели. Как представлено на фиг.5 патента US №6424710, геркон расположен возле порта коммутационной панели, а разъем соединительного кабеля снабжен магнитом.

До тех пор, пока разъем с магнитом не подключен в порт коммутационной панели, геркон, как и магнитная антенна, разомкнут и радиочастотная метка не передает идентификатор радиочастотному считывателю, это означает, что в порту нет разъема. Очевидно, что в этом случае побочного излучения от кабеля не возникает. Когда разъем подключен в порт панели, то антенна замкнута и радиочастотная метка начинает передавать свой идентификатор в считыватель, это означает, что в порту есть разъем. В случае, если по кабелю данные не передаются, то транзистор 1 открыт, и уровень ответного излучения метки высокий. Как только на выводе затвора появляется электрическое поле от побочного электромагнитного излучения, то транзистор 1 закрывается. Но его

сопротивление не бесконечно (где-то 500 кОм). Поэтому при чувствительной антенне 2 (с большим количеством витков) радиочастотная метка все-таки будет передавать идентификатор считывателю. При этом уровни ответного сигнала от метки при закрытом и открытом транзисторе будет отличаться. Уровень ответного сигнала метки фиксируется в стандартном параметре RSSI (Received Signal Strength Indication, поддерживаемый считывателями на базе чипа Intel R1000, например, Symbol XR480). Таким образом можно определить, передаются по кабелю данные или нет, а на основе этого опередить к какому порту коммутационной панели подключено сетевое устройство, как описано в патенте RU №2310210. Очевидно, если геркон 4 в схема отсутствует, то схема работает просто, как датчик подключения, описанный в патенте RU №2310210.

На фиг.2 представлен датчик для восприятия магнитной составляющей побочного электромагнитного излучения. Он содержит миниатюрную катушку индуктивности 5 расположенную вдоль жилы 6 кабеля передачи данных, например, UTP. Доступ к отдельной жиле возможен, когда отдельные жилы кабеля разделывают на порту коммутационной панели. Катушка 5 может может быть намотана на железосодержащем сердечнике: ферритовом или металлическом. Катушка 5 расположена вплотную к жиле 6 кабеля, так как чем ближе к жиле 6, тем сильнее магнитное поле. Витки обмоточного провода расположены на катушке 5 так, что возникающее направленное по концентрическим окружностям (с центром в месте размещения жилы 6) магнитное поле практически перпендикулярно к плоскости витков. В этом случае возникающая в катушке 5 ЭДС (электродвижущая сила) больше.

Схема на фиг.2 также содержит геркон 4. Но это уже геркон на размыкание. В качестве примера на фиг.2 использована антенна в виде четвертьволнового вибратора.

Когда разъем соединительного кабеля не подключен в порт коммутационной панели, геркон замкнут и «закорачивает», как антенну 2, так и катушку 5. Очевидно, что в этом случае побочного электромагнитного излучения рядом с жилой 6 нет. При этом радиочастотная метка передает сигнал с определенным уровнем RSSI или же вовсе недоступна для считывания (антенна «закорочена»). После подключения разъема в порт геркон 4 размыкается, и RSSI радиочастотной метки изменяется. Таким образом определяется наличие в порту разъема соединительного кабеля. В случае присутствия в порту разъема по кабелю уже можно передавать данные. В этом случае по жиле кабеля течет ток, который создает переменное магнитное поле, генерирующее в катушке 5 ЭДС. Возникающее на выводах катушки напряжение можно обработать в общем случае с помощью электронного усилителя (например, операционного усилителя или компаратора, выделив сигнал с помощью диода). На фиг.2 используется тот факт, что сигнал передачи данных может иметь гармоники, близкие к частоте работы радиочастотной метки. В частности сигнал 1000Base-T содержит гармоники до 1 Ггц, близкие к частоте меток Gen2 866 МГц. В этом случае на антенных входах микросхемы транспондера 3 возникает сигнал помехи, который опять же изменяет RSSI метки. На основе этого изменения можно отследить момент начала передачи данных сетевым устройством.

Возможны так же варианты, когда полевой транзистор применяют в схеме с четвертьволновым вибратором, а катушку индуктивности - в схеме с магнитной антенной. Так же возможно для более четкого выделения необходимых частотных составляющих электромагнитного излучения применение частотных фильтров, в том числе и пассивных, например, RC.

Для увеличения дальности действия радиочастотных меток можно применять активные радиочастотные метки с источником питания. Кроме

того, в некоторых случаях удобно размещать полевой транзистор/катушку или геркон на удалении от микросхемы транспондера. В этом случае в схему они могут подключаться с помощью удлинителя в виде витой пары, что уменьшает восприятие удлинителем излучения антенны радиочастотного считывателя. Очевидно, что в случае необходимости в датчике могут быть применены устройства согласования волнового сопротивления элементов, а элементы могут входить в состав микросхемы.

1. Датчик подключения для идентификации порта коммутационной панели, каждый порт которой предназначен для кабельного подключения сетевого устройства, выполненный с возможностью восприятия сигналов побочного электромагнитного излучения в кабельном тракте возле данного порта, размещен вблизи соответствующего порта упомянутой коммутационной панели на расстоянии, достаточном для восприятия упомянутых сигналов побочного электромагнитного излучения, возникающего в упомянутом кабельном тракте при передаче по этому кабелю соответствующих сигналов, и на удалении от любого из остальных портов упомянутой коммутационной панели, исключающем ложные срабатывания упомянутого датчика подключения от сигналов побочного электромагнитного излучения от кабельного тракта к любому из этих остальных портов, и соединен с блоком обработки данных, выполненным с возможностью идентификации конкретного порта упомянутой коммутационной панели на основании по меньшей мере сигналов упомянутого датчика подключения, отличающийся тем, что содержит полевой транзистор, для восприятия электрической составляющей побочного электромагнитного излучения.

2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что содержит радиочастотную метку.

3. Датчик по п.2, отличающийся тем, что сигналы для упомянутого блока обработки данных выражены уровнем ответного сигнала упомянутой радиочастотной метки.

4. Датчик по п.1, отличающийся тем, что совмещен с датчиком наличия разъема соединительного кабеля в порту коммутационной панели.

5. Датчик по п.4, отличающийся тем, что упомянутый датчик наличия содержит геркон.

6. Датчик по п.2, отличающийся тем, что упомянутая радиочастотная метка является активной.

7. Датчик по п.1, отличающийся тем, что содержит частотные фильтры.

8. Датчик по п.1, отличающийся тем, что воспринимает электрическую составляющую побочного электромагнитного излучения на затворе упомянутого полевого транзистора.

9. Датчик подключения для идентификации порта коммутационной панели, каждый порт которой предназначен для кабельного подключения сетевого устройства, выполненный с возможностью восприятия сигналов побочного электромагнитного излучения в кабельном тракте возле данного порта, размещен вблизи соответствующего порта упомянутой коммутационной панели на расстоянии, достаточном для восприятия упомянутых сигналов побочного электромагнитного излучения, возникающего в упомянутом кабельном тракте при передаче по этому кабелю соответствующих сигналов, и на удалении от любого из остальных портов упомянутой коммутационной панели, исключающем ложные срабатывания упомянутого датчика подключения от сигналов побочного электромагнитного излучения от кабельного тракта к любому из этих остальных портов, и соединен с блоком обработки данных, выполненным с возможностью идентификации конкретного порта упомянутой коммутационной панели на основании по меньшей мере сигналов упомянутого датчика подключения, отличающийся тем, что содержит катушку индуктивности для восприятия магнитной составляющей побочного электромагнитного излучения; упомянутая катушка индуктивности размещена возле отдельной жилы упомянутого кабеля; упомянутая катушка индуктивности имеет витки провода, расположенные таким образом, что возникающая возле упомянутой отдельной жилы кабеля магнитная составляющая побочного электромагнитного излучения создает в упомянутой катушке ЭДС.

10. Датчик по п.9, отличающийся тем, что содержит радиочастотную метку.

11. Датчик по п.10, отличающийся тем, что сигналы для упомянутого блока обработки данных выражены уровнем ответного сигнала упомянутой радиочастотной метки.

12. Датчик по п.9, отличающийся тем, что совмещен с датчиком наличия разъема соединительного кабеля в порту коммутационной панели.

13. Датчик по п.12, отличающийся тем, что упомянутый датчик наличия содержит геркон.

14. Датчик по п.10, отличающийся тем, что упомянутая радиочастотная метка является активной.

15. Датчик по п.9, отличающийся тем, что содержит частотные фильтры.