RU2638504C1 - Method of identifying subject on serviced object and device for its implementation - Google Patents
Method of identifying subject on serviced object and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638504C1 RU2638504C1 RU2016124888A RU2016124888A RU2638504C1 RU 2638504 C1 RU2638504 C1 RU 2638504C1 RU 2016124888 A RU2016124888 A RU 2016124888A RU 2016124888 A RU2016124888 A RU 2016124888A RU 2638504 C1 RU2638504 C1 RU 2638504C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- output
- input
- phase
- identifier
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04H—BROADCAST COMMUNICATION
- H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
- H04H60/76—Arrangements characterised by transmission systems other than for broadcast, e.g. the Internet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lock And Its Accessories (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемые способ и устройство относятся к методам защиты объектов от доступа посторонних лиц и регистрации штатного персонала, обслуживающего объекты, а именно к способам идентификации, позволяющие регистрировать субъекты, получившие доступ на объекты, а также регистрировать отпирание замков на объектах посторонними субъектами.The proposed method and device relate to methods of protecting objects from unauthorized access and registration of staff serving the objects, and in particular to identification methods that allow registering entities that have access to objects, as well as register unlocking of locks at objects by unauthorized entities.
Известны способы и устройства защиты объектов от несанкционированного доступа (патенты РФ №№2.091.553, 2.223.376, 2.236.527, 2.283.412, 2.299.962, 2.299.298, 2.317.387, 2.384.683, 2.434.108; патенты США №№4.000.475, 4.042.970, 4.333.090, 4.743.898, 5.534.852; патенты Великобритании №№1.453.298, 2.261.254; патенты Франции №№2.197.406, 2.687.240; Дикарев В.И., Заренков В.А., Заренков Д.В., Койнаш Б.В. Защита объектов и информации от несанкционированного доступа. СПб, ОАО "Из-во Стройиздат СПб", 2004 и другие).Known methods and devices for protecting objects from unauthorized access (RF patents Nos. 2.091.553, 2.223.376, 2.236.527, 2.283.412, 2.299.962, 2.299.298, 2.317.387, 2.384.683, 2.434.108; U.S. Patent Nos. 4,000.475, 4.042.970, 4.333.090, 4.743.898, 5.534.852; UK Patents Nos. 1,453,298, 2,261.254; French Patents Nos. 2,197,406, 2,687,240; Dikarev B .I., Zarenkov V.A., Zarenkov D.V., Koinash B.V. Protection of objects and information from unauthorized access. St. Petersburg, Izvo Stroyizdat St. Petersburg, 2004 and others).
Из известных способов и устройств наиболее близкими к предлагаемым является "Способ идентификации субъекта на обслуживаемом объекте" и устройство для его осуществления (патент РФ №2.434.108, Е05В 39/00, 2010), которые и выбраны в качестве прототипов.Of the known methods and devices closest to the proposed one is the "Method for identifying a subject at a serviced object" and a device for its implementation (RF patent No. 2.434.108, EV 39/00, 2010), which are selected as prototypes.
Известный способ включает сближение или соприкосновение устройства санкционированного доступа, размещенного на объекте, и интеллектуального ключа, считывающего информацию с указанного устройства. Устройством санкционированного доступа на объект служит идентификатор с индивидуальным кодом, включающий встроенную микросхему и работающий в режиме "запрос-ответ". "Интеллектуальный ключ" выполнен на базе GSM-модема с SIM-картой и индивидуальным номером и содержит считыватель с микроконтроллером, выполненным с возможностью считывания индивидуального номера SIM-карты и индивидуального кода идентификатора. Способ также включает передачу указанных кодов в виде контрольной кодовой информации в диспетчерский центр, принимающий решение о достоверности или недостоверности полученной информации, при этом в первом случае субъект получает световой сигнал на светодиод интеллектуального ключа, а во втором - процесс идентификации повторяют. Способ позволяет осуществить контроль за работой субъекта в режиме реального времени.The known method includes the approach or contact of an authorized access device located on the object, and a smart key that reads information from the specified device. The device with authorized access to the object is an identifier with an individual code, which includes an integrated microcircuit and operates in the "request-response" mode. The "smart key" is made on the basis of a GSM modem with a SIM card and an individual number and contains a reader with a microcontroller configured to read an individual SIM card number and an individual identifier code. The method also includes transmitting said codes in the form of control code information to a dispatch center deciding on the reliability or unreliability of the information received, in this case, the subject receives a light signal on the smart key LED, and in the second, the identification process is repeated. The method allows you to monitor the work of the subject in real time.
Традиционно доступ субъекта на обслуживаемый объект осуществляется по принципу работы домофонов в подъезде многоквартирного дома, когда субъект с помощью интеллектуального ключа с кодом доступа открывает электронный замок, считывающий этот код с ключа. Однако в случае, когда один субъект должен получать доступ на множество объектов, данный принцип является экономически невыгодным из-за высокой стоимости электронного замка.Traditionally, the access of the subject to the serviced object is carried out according to the principle of operation of intercoms in the entrance of an apartment building, when the subject, using an intelligent key with an access code, opens an electronic lock reading this code from the key. However, in the case when one entity must gain access to many objects, this principle is economically disadvantageous due to the high cost of the electronic lock.
Следовательно, недостатком известных технических решений является невозможность одновременного доступа одного субъекта на несколько объектов, находящихся в зоне радиозондирования. В противном случае при одновременном доступе к нескольким объектам ответные сигналы от них придут одновременно и кодовые последовательности наложатся друг на друга, делая невозможным независимое считывание индивидуального кода каждого объекта.Therefore, a disadvantage of the known technical solutions is the impossibility of simultaneous access of one subject to several objects located in the radio sounding zone. Otherwise, with simultaneous access to several objects, the response signals from them will come simultaneously and the code sequences overlap each other, making it impossible to independently read the individual code of each object.
Технической задачей изобретения является повышение достоверности считывания индивидуальных кодов одновременно с нескольких объектов, находящихся в зоне радиозондирования, путем последовательного во времени их радиозапроса.An object of the invention is to increase the reliability of reading individual codes simultaneously from several objects located in the radio sounding zone, by sequentially in time of their radio request.
Поставленная задача решается тем, что способ идентификации субъекта на обслуживаемом объекте, основанный, в соответствии с ближайшим аналогом, на сближении или соприкосновении устройства санкционированного доступа, размещенного на объекте, и интеллектуального ключа, считывающего информацию с указанного устройства, причем устройством санкционированного доступа на объект служит идентификатор с индивидуальным кодом, работающим в режиме "запрос-ответ", а интеллектуальный ключ выполнен на базе GSM-модема с SIM-картой и индивидуальным номером, содержит микроконтроллер, выполненный с возможностью считывания индивидуального номера SIM-карты и индивидуального кода идентификатора, а также передачи указанных кодов в виде контрольной кодовой информации в диспетчерский центр, принимающий решение о достоверности или недостоверности полученной информации, при этом в первом случае субъект получает световой сигнал на светодиод интеллектуального ключа, во втором - процесс идентификации повторяют, идентификатор с индивидуальным кодом выполняют в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем, содержащим две гребенчатые системы электродов, соединенные между собой шинами, набор отражателей и микрополосковую антенну, формируют высокочастотное зондирующее колебание на несущей частоте ω1 облучают им идентификатор, улавливают высокочастотное зондирующее колебание микрополосковой антенной идентификатора, преобразуют его в акустическую волну, обеспечивают ее распространение по поверхности пьезокристалла и обратное отражение, преобразуют отраженную акустическую волну в электромагнитный сигнал с фазовой манипуляцией, внутренняя структура которого определяется структурой встречно-штыревого преобразователя и соответствует индивидуальному коду, излучают его в эфир на частоте ω1, улавливают приемопередающей антенной считывателя, осуществляют синхронное детектирование электромагнитного сигнала с фазовой манипуляцией с использованием высокочастотного зондирующего колебания на частоте ω1, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное индивидуальному коду, и направляют его в микроконтроллер, с помощью которого формируют контрольную кодовою информацию, удваивают фазу высокочастотного зондирующего колебания, выделяют гармоническое колебание с частотой ω2=2ω1, манипулируют его по фазе контрольной кодовой информацией, формируя тем самым сложный сигнал с фазовой манипуляцией, излучают его в эфир на частотах ω2, улавливают приемопередающей антенной диспетчерского центра, осуществляют синхронное детектирование сложного сигнала с фазовой манипуляцией с использованием гармонического колебания на частотах ω2 в качестве опорного напряжения, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное контрольной кодовой информации, проверяют его с помощью компьютера на достоверность, если контрольная кодовая информация является достоверной, то расшифровывают полученную информацию с указанием наименования объекта и личности субъекта, получающего доступ, формируют его индивидуальный код, удваивают фазу гармонического колебания на частоте ω2, выделяют гармоническое колебание с частотой ω3=2ω2, манипулируют его по фазе индивидуальным кодом субъекта, формируя тем сложный сигнал с фазовой манипуляцией, излучают его в эфир на частоте ω3, улавливают приемопередающей антенной интеллектуального ключа, осуществляют синхронное детектирование сложного сигнала с фазовой манипуляцией с использованием гармонического колебания на частоте ω3 в качестве опорного напряжения, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное индивидуальному коду субъекта, и направляют его в микроконтроллер, отличающийся от ближайшего аналога тем, что в считывателе интеллектуального ключа формируют n запросных радиоимпульсов, где n больше или равно количеству объектов, находящихся одновременно в зоне радиооблучения, в каждый заданный интервал времени Δt, достаточный для считывания индивидуального кода с каждого идентификатора, излучают зондирующее колебание на несущей частоте ω1 и один из запросных радиоимпульсов на частоте ωзi, где i=1, 2, …, n, каждый идентификатор снабжают блоком доступности к встречно-штыревому преобразователю, настроенному на частоту ωзi одного из запросных радиоимпульсов, и последовательно во времени осуществляют считывание индивидуальных кодов всех идентификаторов, находящихся в зоне радиооблучения.The problem is solved in that the method of identifying a subject at a serviced object, based, in accordance with the closest analogue, on the proximity or contact of an authorized access device located on the object and an intelligent key that reads information from the specified device, and the authorized access device to the object serves an identifier with an individual code operating in the "request-response" mode, and the smart key is made on the basis of a GSM modem with a SIM card and an individual number m, contains a microcontroller, configured to read an individual SIM card number and an individual identifier code, as well as transmitting the indicated codes in the form of control code information to a dispatch center deciding on the reliability or inaccuracy of the information received, in this case, the subject receives a light the signal to the LED of the smart key, in the second - the identification process is repeated, the identifier with an individual code is performed in the form of a piezoelectric crystal deposited on th surface thin film aluminum interdigital transducer comprising two interdigitated electrode system, the interconnected buses, a set of reflectors and a microstrip antenna, form a high frequency probing oscillation at carrier frequency ω 1 are irradiated to them identifier capture high frequency probing oscillation microstrip antenna identifier, convert it into acoustic wave, ensure its propagation over the surface of the piezocrystal and back reflection, transform the reflected th acoustic wave into an electromagnetic signal with phase shift keying, the internal structure of which is determined by the structure of an interdigital transducer and corresponds to the individual code emit it in the air at a frequency ω 1, catch transceiver antenna reader, carried out synchronous detection of the electromagnetic signal with phase shift keying using a high frequency probe oscillations at frequency ω 1, allocate a low-frequency voltage proportional to the unique code, and directed t it to the microcontroller by which the form of control codes information, dual phase high-frequency probe oscillations isolated harmonic oscillation with a frequency ω 2 = 2ω 1, manipulate its phase-control code information, thereby forming a complex signal with phase shift keying, emit it in ether at frequencies ω 2 , catch the transceiver antenna of the control center, synchronously detect a complex signal with phase shift keying using harmonic oscillation at range ω 2 as a reference voltage, a low-frequency voltage is proportional to the control code information, it is checked with a computer for reliability, if the control code information is reliable, then the received information is decoded indicating the name of the object and the identity of the subject receiving access, form its individual code, double the phase of harmonic oscillation at a frequency of ω 2 , isolate harmonic oscillation with a frequency of ω 3 = 2ω 2 , manipulate it in phase with an individual code m of the subject, thereby forming a complex signal with phase shift keying, radiate it on the air at a frequency of ω 3 , pick up a smart key transceiver antenna, synchronously detect a complex signal with phase shift keying using harmonic oscillation at a frequency of ω 3 as a reference voltage, isolate a low-frequency voltage proportional to the individual code of the subject, and direct it to the microcontroller, which differs from the closest analogue in that in the reader of the smart key they generate n interrogated radio pulses, where n is greater than or equal to the number of objects located simultaneously in the radio emission zone, for each given time interval Δt sufficient to read an individual code from each identifier, a probe oscillation at a carrier frequency ω 1 and one of the interrogated radio pulses at a frequency ω zi where i = 1, 2, ..., n, each identifier unit supplying accessibility to the interdigital transducer tuned to the frequency ω zi one of the interrogation radio pulses, and sequentially in time impl stvlyayut reading of individual codes of all identifiers that are in the area to radio waves.
Поставленная задача решается тем, что устройство идентификации субъекта на обслуживаемом объекте, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, идентификатор, размещенный на объекте, индивидуальный ключ, которым снабжают субъект и диспетчерский центр, или этот идентификатор выполнен в виде приемопередающей антенны и пьезокристалла с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем, содержащим две гребенчатые системы электродов, соединенные между собой шинами, и набор отражателей, интеллектуальный ключ содержит последовательно включенные задающий генератор, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, первый узкополосный фильтр, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с вторым выходом микроконтроллера, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, первый полосовой фильтр, первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, микроконтроллер и светодиод, последовательно подключенные к выходу первого узкополосного фильтра, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого узкополосного фильтра, второй узкополосной фильтр и второй фазовый детектор, второй вход которого через второй полосовой фильтр соединен с выходом дуплексера, а выход подключен к входу микроконтроллера, диспетчерский центр содержит последовательно включенные задающий генератор, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, узкополосный фильтр, фазовый манипулятор, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, полосовой фильтр, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, и компьютер, выход которого соединен со вторым входом фазового манипулятора, отличается от ближайшего аналога тем, что идентификаторы снабжены n блоками доступности к встречно-штыревому преобразователю, где n больше или равно количеству объектов, находящихся в зоне радиооблучения, каждый блок доступности к встречно-штыревому преобразователю состоит из последовательно подключенных к приемопередающей антенне узкополосного фильтра, амплитудного детектора и двух ключей, включенных между приемопередающей антенной и шинами встречно-штыревого преобразователя соответственно, интеллектуальный ключ снабжен синхронизатором, синтезатором несущих частот и логическим элементом И, причем к третьему выходу микроконтроллера последовательно подключены синхронизатор, задающий генератор и логический элемент И, второй вход которого через синтезатор несущих частот соединен с вторым выходом синхронизатора, а выход подключен к второму входу дуплексера, третий вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора.The problem is solved in that the device for identifying the subject at the serviced object, containing, in accordance with the closest analogue, an identifier located on the object, an individual key supplied with the subject and the dispatch center, or this identifier is made in the form of a transceiver antenna and a piezoelectric crystal printed on its surface is a thin-film aluminum interdigital transducer containing two comb systems of electrodes interconnected by buses, and a set of reflectors, intel The optical key contains a serially connected master oscillator, a first multiplier, the second input of which is connected to the output of the master oscillator, a first narrow-band filter, a phase manipulator, the second input of which is connected to the second output of the microcontroller, a power amplifier, a duplexer, the input-output of which is connected to the transceiver antenna, the first bandpass filter, the first phase detector, the second input of which is connected to the output of the master oscillator, a microcontroller and an LED, connected in series to the output the first narrow-band filter, the second multiplier, the second input of which is connected to the output of the first narrow-band filter, the second narrow-band filter and the second phase detector, the second input of which is connected through the second band-pass filter to the output of the duplexer, and the output is connected to the input of the microcontroller, the control center contains a serially connected master generator, multiplier, the second input of which is connected to the output of the master oscillator, narrow-band filter, phase manipulator, power amplifier, duplexer, input-output One of which is connected to a transceiver antenna, a bandpass filter, a phase detector, the second input of which is connected to the output of the master oscillator, and a computer whose output is connected to the second input of the phase manipulator, differs from the closest analogue in that the identifiers are equipped with n blocks for access to the interdigital transducer, where n is greater than or equal to the number of objects located in the radio emission zone, each access block to the interdigital transducer consists of series-connected to the receiver To the transmitting antenna of the narrow-band filter, the amplitude detector and two keys connected between the transceiver antenna and the buses of the interdigital transducer, respectively, the smart key is equipped with a synchronizer, a carrier frequency synthesizer and an AND logic element, and a synchronizer, a master oscillator and a logic element are connected in series to the third output of the microcontroller And, the second input of which through the carrier frequency synthesizer is connected to the second output of the synchronizer, and the output is connected to the second input dy duplexer, a third input coupled to a third output of the synchronizer.
Структурные схемы идентификаторов представлены на Фиг. 1. Структурная схема интеллектуального ключа изображена на Фиг. 2. Структурная схема диспетчерского центра показана на Фиг. 3.The identifier block diagrams are shown in FIG. 1. The block diagram of the smart key is shown in FIG. 2. A block diagram of a control center is shown in FIG. 3.
Каждый идентификатор выполнен в виде пьезокристалла 1.i с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем (ВШП), содержащим две гребенчатые системы электродов 9.i, соединенные между собой шинами 10.i и 11.i, и набор 12.1 отражателей, а также блока 36.i доступности к ВШП, состоящему из последовательно подключенных к приемопередающей антенне 8.i узкоплолосного фильтра 37.i, амплитудного детектора 38.i и двух ключей 39.i и 40.i, включенных между приемо-передающей антенной 8.i и шинами 10.i и 11.i ВШП соответственно.Each identifier is made in the form of a piezocrystal 1.i with a thin-film aluminum interdigital transducer (IDT) deposited on its surface, containing two comb systems of electrodes 9.i, interconnected by buses 10.i and 11.i, and a set of 12.1 reflectors, as well as an access to IDT unit 36.i, consisting of a narrow-band filter 37.i connected in series to a transceiver antenna 8.i, an amplitude detector 38.i, and two keys 39.i and 40.i connected between the transceiver antenna 8. i and IDT tires 10.i and 11.i respectively.
Интеллектуальный ключ 2 содержит считыватель 3, микроконтроллер 4, приемопередатчик 5 и светодиод 6. Считыватель 3 содержит последовательно включенные синхронизатор 41, задающий генератор 13, логический элемент И 43, второй вход которого через синтезатор 42 несущих частот соединен с вторым выходом синхронизатора 41, вход-выход связан с приемопередающей антенной 15, первый полосовой фильтр 16, первый фазовый детектор 17, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 13, контроллер 4 и светодиод 6. К входу задающего генератора 13 последовательно подключены первый перемножитель 18, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 17, первый узкополосный фильтр 19, фазовый манипулятор 20, второй вход которого соединен со вторым выходом микроконтроллера 4, и усилитель 21 мощности, выход которого соединен с третьим входом дуплексера 14. К выходу первого узкополосного фильтра 19 последовательно подключены второй перемножитель 23, второй вход которого соединен с выходом первого узкополосного фильтра 19, второй узкополосный фильтр 24 и второй фазовый детектор 25, второй вход которого через второй полосовой фильтр 22 соединен с выходом дуплексера 14, а выход подключен к второму входу микроконтроллера 4, третий выход которого подключен к входу синхронизатора 41.The smart key 2 contains a
Диспетчерский центр 7 содержит последовательно включенные задающий генератор 30, перемножитель 32, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 30, узкополосный фильтр 33, фазовый манипулятор 34, усилитель 35 мощности, дуплексер 27, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 26, полосовой фильтр 28, фазовый детектор 29, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 30, и компьютер 31, выход которого соединен с вторым входом фазового манипулятора 34.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
На объектах закрепляют идентификаторы 1.i с индивидуальным кодом на каждом объекте (i=1, 2, …, n, n-количество объектов, находящихся в зоне радиооблучения). Каждый идентификатор представляет собой пьезокристалл с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем (ВШП) поверхность акустических волн (ПАВ), который состоит из двух гребенчатых систем электродов 9.i, соединенных между собой шинами 10.i и 11.i, набора 12.i отражателей, а также блок 36.i доступности к ВШП, который состоит из последовательно подключенных к приемопередающей антенне 8.i узкополосного фильтра 37.i, амплитудного детектора 38.i и двух ключей 39.i и 40.i, включенных между приемопередающей антенной 8.i и шинами 10.i и 11.i ВШП соответственно.Identifiers 1.i with an individual code on each object are fixed on the objects (i = 1, 2, ..., n, n is the number of objects located in the radio emission zone). Each identifier is a piezocrystal with a thin-film aluminum interdigital transducer (IDT) deposited on its surface, an acoustic wave surface (SAW), which consists of two comb systems of electrodes 9.i connected by buses 10.i and 11.i, a set 12.i reflectors, as well as the IDT access block 36.i, which consists of a narrow-band filter 37.i, an amplitude detector 38.i, and two keys 39.i and 40.i connected in series with the transceiver antenna 8.i transceiver antenna th 8.i and tires 10.i and 11.i IDT, respectively.
Принцип работы встречно-штыревого преобразователя ПАВ основан на том, что переменные в пространстве и времени электрические поля, создаваемые в пьезоэлектрическом кристалле системой электродов 9.i, вызывают упругие деформации, которые распространяются в кристалле в виде ПАВ.The principle of operation of the interdigital surfactant transducer is based on the fact that the electric fields in space and time created in the piezoelectric crystal by the electrode system 9.i cause elastic strains that propagate in the crystal in the form of surfactants.
Субъект - лицо, обслуживающее объекты, имеет в руках интеллектуальный ключ 2 и в необходимый момент включает его. При этом микроконтроллером 4 и синхронизатором 41 включаются задающий генератор 17 и синтезатор 42 несущих частот. Задающим генератором 13 формируется высокочастотное колебание (считывающий радиоимпульс)Subject - the person servicing the objects has the smart key 2 in his hands and turns it on at the right time. In this case, the
U1(t)=V1⋅cos(ω1t+ϕ1), 0≤t≤T1 U 1 (t) = V 1 ⋅cos (ω 1 t + ϕ 1 ), 0≤t≤T 1
Синтезатором 42 несущих частот формируются запросные радиоимпульсы:
Uз1(t)=Vз1⋅cos(ωз1t+ϕз1),U Z1 (t) = V P1 ⋅cos (ω t + φ P1 P1),
Uз2(t)=Vз2⋅cos(ωз2t+ϕз2),U s2 (t) = V s2 ⋅cos (ω t + φ s2 s2),
Uзi(t)=Vзi⋅cos(ωзit+ϕзi),U Зi (t) = V Зi ⋅cos (ω Зi t + ϕ Зi ),
Uзn(t)=Vзn⋅cos(ωзnt+9зn), 0≤t≤TnU zn (t) = V zn ⋅cos (ω zn t + 9 zn ), 0≤t≤Tn
где Tn - длительность запросных радиоимпульсов;where Tn is the duration of the interrogation radio pulses;
n - количество объектов, находящихся в зоне радиооблучения.n is the number of objects located in the radio emission zone.
Считывающий радиоимпульс U1(t) и первый запросный радиоимпульс Uз1(t) через логический элемент И 43 и дуплексер 14 поступают в приемопередающую антенну 15 и излучаются ею в эфир. Первый запросный радиоимпульс Uз1(t) выделяется первым узкополосным фильтром 37.1, настроенным на частоту ωз1, и детектируется первым амплитудным детектором 38.1. Продетектированное напряжение поступает на управляющие входы ключей 39.1 и 40.1, открывая их. В исходном состоянии ключи 39.1 и 40.1 всегда закрыты. При этом считывающий радиоимпульс U1(t) с выхода приемопередающей антенны 8.1 через открытые ключи 39.1 и 40.1 поступает на пьезокристалл 9.1 с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным ВШП.The readout radio pulse U 1 (t) and the first interrogated radio pulse U z1 (t) through the logic element And 43 and the
Принимаемый считывающий радиоимпульс U1(t) преобразуется ВШП в акустическую волну, которая распространяется по поверхности пьезокристалла 9.1, отражается от набора отражателей 12.1 и опять преобразуется ВШП в электромагнитный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМН).The received reading radio pulse U 1 (t) is converted by IDT into an acoustic wave, which propagates along the surface of piezocrystal 9.1, is reflected from a set of reflectors 12.1, and again IDT is converted into an electromagnetic signal with phase shift keying (FMN).
U2(t)=V2⋅cos(ω1t+ϕк1(t)+ϕ1), 0≤t≤T1 U 2 (t) = V 2 ⋅cos (ω 1 t + ϕ к1 (t) + ϕ 1 ), 0≤t≤T 1
где ϕк1(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображая закон фазовой манипуляции в соответствии с топологией встречно-штыревого преобразователя M1(t), который определяет индивидульный код объекта.where ϕ k1 (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase, displaying the law of phase manipulation in accordance with the topology of the interdigital transducer M 1 (t), which determines the individual code of the object.
В качестве примера на Фиг. 1 показан фрагмент индивидуального кода объекта M1(t)={101101001}.As an example in FIG. 1 shows a fragment of an individual object code M 1 (t) = {101101001}.
Сформированный ФМН-сигнал U2(t) излучается микрополосковой приемопередающей антенной 8 в эфир, улавливается приемопередающей антенной 15 интеллектуального ключа 2 и через дуплексер 14 поступает на вход полосовых фильтров 16 и 22.The generated FMN signal U 2 (t) is radiated by the microstrip transceiver antenna 8 into the ether, captured by the
Частота настройки ωн1 полосового фильтра 16 выбрана равной ω1.The tuning frequency ω n1 of the band-
ωн1=ω1 ω n1 = ω 1
Частота настройки ωн2 полосового фильтра 22 выбрана равной ω3.The tuning frequency ω n2 of the
ωн2=ω3 ω n2 = ω 3
Поэтому ФМН-сигнал U2(t) выделяется полосовым фильтром 16 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 17, на второй (опорный) вход которого подается высокочастотное зондирующее колебание U1(t) с выхода задающего генератора 13. В результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 17 образуется низкочастотное напряжениеTherefore, the FMN signal U 2 (t) is allocated by a band-
UH1(t)=VH1⋅cosϕк1(t), 0≤t≤T1 U H1 (t) = V H1 ⋅cosϕ к1 (t), 0≤t≤T 1
где Where
пропорциональное индивидуальному коду M1(t) объекта.proportional to the individual code M 1 (t) of the object.
Это напряжение поступает в микроконтроллер 4.This voltage is supplied to the
Микроконтроллер 4 формирует цифровую кодовою информацию MΣ(t), включающую индивидуальный код M1(t) объекта и индивидуальный номер M2(t) SIM-карты ключа 2The
MΣ(t)=M1(t)+M2(t),M Σ (t) = M 1 (t) + M 2 (t),
которая поступает на первый вход фазового манипулятора 20.which is fed to the first input of the
Высокочастотное зондирующее колебание U1(t) с выхода задающего генератора 13 одновременно поступает на два входа перемножителя 18, на выходе которого образуется гармоническое колебаниеThe high-frequency sounding oscillation U 1 (t) from the output of the
U3(t)=V3⋅cos(ω2t+φ2), 0≤t≤T1 U 3 (t) = V 3 ⋅cos (ω 2 t + φ 2 ), 0≤t≤T 1
где ; ω2=2ω1; φ2=2φ1,Where ; ω 2 = 2ω 1 ; φ 2 = 2φ 1 ,
которое выделяется узкополосным фильтром 19 и подается на второй вход фазового манипулятора 20. На выходе последнего формируется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМН)which is allocated by a narrow-
U4(t)=V4⋅cos(ω2t+ϕк2(t)+ϕ2), 0≤t≤T1 U 4 (t) = V 4 ⋅cos (ω 2 t + ϕ к2 (t) + ϕ 2 ), 0≤t≤T 1
где ϕк2(t)={0, π} - манипулирующая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с суммарным модулирующим кодом MΣ1(t), который через усилитель 21 мощности и дуплексер 14 поступает в приемопередающую антенну 15, излучается ею в эфир на частоте ω2, улавливается приемопередающей антенной 26 диспетчерского центра 7 и через дуплексер 27 и полосовой фильтр 28 поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 29. На второй (опорный) вход фазового детектора 29 подается гармоническое колебание с выхода задающего генератора 30where ϕ k2 (t) = {0, π} is the manipulating component of the phase, which displays the law of phase manipulation in accordance with the total modulating code M Σ1 (t), which through the
U5(t)=V5⋅cos(ω2t+φ2), 0≤t≤T2.U 5 (t) = V 5 ⋅cos (ω 2 t + φ 2 ), 0≤t≤T 2 .
В результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 29 образуется низкочастотное напряжениеAs a result of synchronous detection, a low-frequency voltage is generated at the output of the
UH2(t)=VH2⋅cosφк2(t), 0≤t≤T2.U H2 (t) = V H2 ⋅cosφ к2 (t), 0≤t≤T 2 .
где ,Where ,
пропорциональное суммарному модулирующему коду MΣ1(t),proportional to the total modulating code M Σ1 (t),
которое поступает в компьютер 31. Персональный компьютер 31 диспетчерского центра 7 проверяет полученную информацию на достоверность. Если информация является достоверной, персональный компьютер 31 расшифровывает полученную информацию, отображает диспетчеру наименование объекта и личность субъекта, получающего доступ, формирует модулирующий кодwhich enters the
MΣ1(t)=M1(t)+M2(t),M Σ1 (t) = M 1 (t) + M 2 (t),
который подается на первый вход фазового манипулятора 34.which is fed to the first input of the
Гармоническое колебание U5(t) с выхода задающего генератора 30 одновременно поступает на два входа перемножителя 32, на выходе которого образуется гармоническое колебаниеThe harmonic oscillation U 5 (t) from the output of the
U6(t)=V6⋅cos(ω3t+φ3), 0≤t≤T2,U 6 (t) = V 6 ⋅cos (ω 3 t + φ 3 ), 0≤t≤T 2 ,
где ; ω3=2ω2; φ3=2φ2.Where ; ω 3 = 2ω 2 ; φ 3 = 2φ 2 .
Это колебание выделяется узкополосным фильтром 33 и подается на второй вход фазового манипулятора 34. На выходе фазового манипулятора 34 формируется сложный ФМН-сигналThis oscillation is distinguished by a narrow-
U7(t)=V7⋅cos[ω3t+φК3(t)+φ3], 0≤t≤T2,U 7 (t) = V 7 ⋅cos [ω 3 t + φ К3 (t) + φ 3 ], 0≤t≤T 2 ,
где φК3(t)={0, π} - манипулирующая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом MΣ1(t), который через усилитель 35 мощности и дуплексер 27 поступает в приемопередающую антенну 26, излучается ею в эфир на частоте ω3, улавливается приемопередающей антенной 15 интеллектуального ключа 2 и через дуплексер 14 поступает на выходы полосовых фильтров 16 и 22. ФМН-сигнал U7(t) выделяется полосовым фильтром 22 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 25.where φ K3 (t) = {0, π} is the manipulating component of the phase, which displays the law of phase manipulation in accordance with the modulating code M Σ1 (t), which through the
Гармоническое колебание U3(t), с выхода узкополосного фильтра 19 одновременно поступает на два входа перемножителя 23, на выходе которого образуется гармоническое колебаниеHarmonic oscillation U 3 (t), from the output of the narrow-
U8(t)=V8⋅cos[ω3t+φ3], 0≤t≤T2,U 8 (t) = V 8 ⋅cos [ω 3 t + φ 3 ], 0≤t≤T 2 ,
где ; ω3=2ω2; φ3=2φ2,Where ; ω 3 = 2ω 2 ; φ 3 = 2φ 2 ,
которое выделяется узкополосным фильтром 24 и подается на второй (опорный) вход фазового детектора 25. В результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 25 образуется низкочастотное напряжениеwhich is allocated by a narrow-
Uн3(t)=Vн3⋅cosφк3(t), 0≤t≤T2, H3 U (t) = V H3 ⋅cosφ k3 (t), 0≤t≤T 2
где ,Where ,
пропорциональное модулирующему коду MΣ1(t), которое поступает в микроконтроллер 4. Если доступ на объект является санкционированным, то микроконтроллер 4 зажигает светодиод 6.proportional to the modulating code M Σ1 (t), which enters the
Узкополосные фильтры 37.i всех блоков 36.i доступности к ВШП настроены на частоты ωзi запросных радиоимпульсов (i=1, 2, …, n). Длительность Тn каждого запросного радиоимпульса выбирается такой, чтобы сформированная считывающим радиоимпульсом U1(t) кодовая последовательность M1(t) успела бы поступить полностью на интеллектуальный ключ 2.Narrow-band filters 37.i of all blocks 36.i of access to IDT are tuned to frequencies ω zi of interrogated radio pulses (i = 1, 2, ..., n). The duration T of each interrogation radio pulse n is selected such that radio pulse reader formed U 1 (t) code sequence M 1 (t) would have managed to arrive at a fully intelligent key 2.
При излучении считывающего радиоимпульса U1(t) и первого запросного радиоимпульса Uз1(t) дуплексер 14 командой с третьего выхода синхронизатора 41 устанавливается в режим передачи. После передачи указанных радиоимпульсов через время Δt дуплексер 14 по команде с третьего выхода синхронизатора 41 переводится в режим приема.When the radiation of the read radio pulse U 1 (t) and the first interrogated radio pulse U s1 (t), the
При поступлении первой кодовой последовательности M1(t) на первый вход микроконтроллера 4. Последний через синхронизатор 41 выдает команду на синтезатор 42 несущих частот, который формирует второй запросный радиоимпульс Uз2(t). В этом случае запросный радиоимпульс Uз2(t) выделяется узкополосным фильтром 37.2 второго блока 36.2 доступности к ВШП. Далее все происходит, как в предыдущем случае, и так до тех пор, пока не будут считаны все объекты, находящиеся в зоне радиооблучения.Upon receipt of the first code sequence M 1 (t) at the first input of the
Отличительной особенностью идентификационной метки являются малые размеры и отсутствие источника электропитания. Использование трех частот ω1, ω2=2ω1, ω3=2ω2 обеспечивает частотную развязку между объектами, идентификаторами, интеллектуальными ключами и диспетчерским центром, участвующим в обмене информации.A distinctive feature of the identification tag is its small size and lack of power supply. The use of three frequencies ω 1 , ω 2 = 2ω 1 , ω 3 = 2ω 2 provides a frequency isolation between objects, identifiers, smart keys and a dispatch center involved in the exchange of information.
Сложные ФМН-сигналы обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.Complex FMN signals have high energy and structural secrecy.
Энергетическая скрытность сложных ФМН-сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени или по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМН-сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия ФМН-сигнала отнюдь не мала, она просто распределена в частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.The energy secrecy of complex FMN signals is due to their high compressibility in time or spectrum with optimal processing, which reduces the instantaneous radiated power. As a result, a complex PSK signal at the receiving point may be masked by noise and interference. Moreover, the energy of the FMN signal is by no means small; it is simply distributed in the time-frequency domain so that at each point of this region the signal power is less than the power of noise and interference.
Структурная скрытность сложных ФМН-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменения значений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМН-сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемного устройства.The structural secrecy of complex FMN signals is caused by a wide variety of their forms and significant ranges of parameter values, which makes it difficult to optimally or at least quasi-optimally process complex FMN signals of an a priori unknown structure in order to increase the sensitivity of the receiving device.
Сложные ФМН-сигналы позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность выделять эти сигналы среди других сигналов и помех, действующих в той же полосе частот и в те же промежутки времени.Complex FMN signals allow the use of a new type of selection - structural selection. This means that there is a new opportunity to distinguish these signals from other signals and interference operating in the same frequency band and at the same time intervals.
Таким образом, предлагаемые способ и устройство по сравнению с прототипами и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивают повышение достоверности считывания индивидуальных кодов одновременно с нескольких объектов, находящихся в зоне радиооблучения. Это достигается использованием запросных радиоимпульсов Uз1(t) и блоков 36.i доступности к встречно-штыревым преобразователям (ВШП) (i=1, 2, …, n), которые позволяют последовательно во времени опрашивать все объекты, находящиеся в зоне радиооблучения. В этом случае можно организовать прием отраженных от различных объектов сигналов в различные моменты времени.Thus, the proposed method and device in comparison with prototypes and other technical solutions of a similar purpose provide an increase in the reliability of reading individual codes simultaneously from several objects located in the radio emission zone. This is achieved by using query radio pulses U z1 (t) and blocks 36.i accessibility to interdigital converters (IDT) (i = 1, 2, ..., n), which allow to interrogate sequentially in time all objects located in the radio emission zone. In this case, it is possible to organize the reception of signals reflected from various objects at different points in time.
При этом кодовые последовательности от различных объектов не наложатся друг на друга и будет считан индивидуальный код каждого объекта, находящегося в поле радиооблучения.In this case, the code sequences from various objects will not overlap and the individual code of each object located in the radio emission field will be read.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016124888A RU2638504C1 (en) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Method of identifying subject on serviced object and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016124888A RU2638504C1 (en) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Method of identifying subject on serviced object and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2638504C1 true RU2638504C1 (en) | 2017-12-13 |
Family
ID=60718819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016124888A RU2638504C1 (en) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Method of identifying subject on serviced object and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2638504C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185003U1 (en) * | 2018-05-31 | 2018-11-16 | Равиль Шахидуллович Вафин | Protected object monitoring device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4743898A (en) * | 1984-02-07 | 1988-05-10 | Talleres De Escoriaza, S.A. | Programmable electronic lock |
RU2223376C1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-02-10 | Заренков Вячеслав Адамович | Electronic lock |
EP1453298A1 (en) * | 2001-12-03 | 2004-09-01 | Fuso Precision Co., Ltd. | Digital data false alteration detection program and digital data false alteration detection apparatus |
RU2434108C1 (en) * | 2010-09-06 | 2011-11-20 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Method of subject identification on serviced facility |
-
2016
- 2016-06-21 RU RU2016124888A patent/RU2638504C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4743898A (en) * | 1984-02-07 | 1988-05-10 | Talleres De Escoriaza, S.A. | Programmable electronic lock |
EP1453298A1 (en) * | 2001-12-03 | 2004-09-01 | Fuso Precision Co., Ltd. | Digital data false alteration detection program and digital data false alteration detection apparatus |
RU2223376C1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-02-10 | Заренков Вячеслав Адамович | Electronic lock |
RU2434108C1 (en) * | 2010-09-06 | 2011-11-20 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Method of subject identification on serviced facility |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185003U1 (en) * | 2018-05-31 | 2018-11-16 | Равиль Шахидуллович Вафин | Protected object monitoring device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2245373C (en) | Frequency mixing passive transponder | |
US3707711A (en) | Electronic surveillance system | |
US3440633A (en) | Interrogator-responder identification system | |
US6531957B1 (en) | Dual mode transmitter-receiver and decoder for RF transponder tags | |
RU2351945C1 (en) | Method of determination mobile object coordinates in closed premises and system for its realisation | |
Kumar et al. | Harmonic RFID communication using conventional UHF system | |
RU2638504C1 (en) | Method of identifying subject on serviced object and device for its implementation | |
RU2434108C1 (en) | Method of subject identification on serviced facility | |
RU2425396C1 (en) | Method of monitoring state of underground metropolitan structures and system for realising said method | |
CN106772666A (en) | A kind of new violation electronic equipment detecting system and detection method | |
RU2434253C1 (en) | Method to detect location of filled bioobjects or their remains and device for its realisation | |
RU2302953C1 (en) | Vehicle antitheft device | |
RU2715791C1 (en) | Method for radio frequency identification of animals | |
RU2012107106A (en) | METHOD AND SYSTEM OF RADIO-FREQUENCY IDENTIFICATION AND POSITIONING OF RAILWAY TRANSPORT | |
RU2426148C1 (en) | Telemetry system for identification of objects | |
RU2514130C2 (en) | Method of identifying objects | |
RU2703226C1 (en) | Method to control authenticity and movement of agro-industrial products and system for its implementation | |
RU2492523C2 (en) | Method of special transport facility motion control | |
RU2725728C1 (en) | Method for radio-frequency identification of large and small cattle and device for implementation thereof | |
RU2624556C1 (en) | System of radiofrequency identification for military objects | |
RU2714339C1 (en) | Transport traffic management device | |
RU2455698C1 (en) | Apparatus for organising road traffic | |
RU2482896C1 (en) | Method of detection of location of buried biological objects or their remains and device for its implementation | |
RU2630945C1 (en) | Dispatching control system of urban transport tracking | |
Yin et al. | Micro‐vibration distinguishment between humans and animals based on ensemble empirical mode decomposition using ultra‐wide band radar |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180622 |