PL198932B1 - System nadzoru i zdalnego alarmu dla osób podlegających ograniczeniom swobody poruszania - Google Patents

Abstract

System nadzoru i zdalnego alarmu dla osób pod- legaj acych ograniczeniom swobody poruszania, zawieraj acy zespó l sta ly umieszczony w obszarze, w którym osoba mo ze porusza c si e i osobist a bran- soletk e b ed ac a elementem zwi azanym z osob a pod- legaj ac a ograniczeniom swobody poruszania. Zespó l sta ly jest przystosowany do ustalania po laczenia elektromagnetycznego z elementem osobistym i po laczenia przez lini e telefoniczn a z centrum ope- racyjnym. Zespó l sta ly jest wyposa zony w jednostk e CPU (7) po laczon a z cyfrowym czytnikiem (10) odci- sków palca i odbiornikiem, radiowym (9) przystoso- wanym do wspó lpracy z podobnym nadajnikiem radiowym (4) zawartym w elemencie osobistym wraz z jednostk a CPU (3), która steruje jego prac a. Wpro- wadzone s a elementy dzia laj ace pod kontrol a jed- nostki CPU dla wykrywania przerwy i/lub anomalii w polaczeniu pomi edzy zespo lem sta lym i elemen- tem osobistym i wysy lania alarmów do centrum ope- racyjnego s a tak ze wprowadzone sposoby (5) wy- krywania nieuprawnionego dzia lania lub sabota zu. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest system nadzoru i zdalnego alarmu dla osób podlegających ograniczeniom swobody poruszania.

Znane są urządzenia elektromagnetyczne stosowane do lokalizacji osób, w tym przetrzymywanych w areszcie domowym.

Odnotowuje się głosy protestu spowodowane przez omawiane w mediach przypadki, w których ludzie są utrzymywani w areszcie domowym pod specjalnym nadzorem i utrzymywani na zwolnieniu lub pół-wolności. Spowodowało to skupianie uwagi opinii publicznej na urządzeniach elekromagnetycznych stosowanych do lokalizacji takich osób oraz nasiloną dyskusję, w której argumenty sceptyków tracą podstawy i przyjęcie takiego systemu wydaje się być przesądzone.

Z licznych materiał ów publikowanych w mediach wiadomo, ż e jest już dostę pnych wiele produktów tego rodzaju, bazujących na różnych technologiach i spełniających wiele różnych wymagań.

Wybór technologii przyjętych przez obecnych producentów jest bardzo zróżnicowany, a część z nich moż e zapewne być poddawana krytyce, albo z technicznego punktu widzenia, albo z racji ich logiki funkcjonalnej.

Znane urządzenia, najczęściej znane jako bransoletki, można podzielić na dwie grupy.

Systemy lokalizacji geograficznej, zaprojektowane dla określenia położenia aresztowanego gdziekolwiek by nie był.

Systemy lokalizacji obszarowej, ujawniające obecność aresztowanego na wstępnie określonym obszarze.

Systemy lokalizacji geograficznej są oparte na różnych zasadach, spośród których najnowocześniejszy i skuteczny polega na połączeniu GPS (satelitarny system lokalizacji) i GSM (cyfrowa telefonia komórkowa), które umożliwiają dokładne określenie współrzędnych geograficznych aresztowanego, które to współrzędne są następnie transmitowane do centrum operacyjnego, gdzie współrzędne mogą być przeniesione na mapę elektroniczną dla natychmiastowego wyświetlenia.

Takie systemy, które po pierwszej analizie mogą się wydawać ostatecznym rozwiązaniem problemu, są w rzeczywistości bardzo podatne na utratę sprawności działania, ze względu na pokrycie satelitarne, które może być łatwo ekranowane na zewnątrz i nie występuje wewnątrz budynków. Także łącza GSM są zawodne, co jest dobrze znane użytkownikom. Dlatego pokładanie całkowitej wiary w skuteczne działanie tak wrażliwych urządzeń , jak proponowane przez obecnie znane technologie jest, przy dalszej analizie, nieostrożnością.

Ponadto, chociaż można wykonać bardzo mocne bransoletki, zawsze będzie można się ich pozbyć, czyniąc informację o ich położeniu bezużyteczną.

Dodatkowo, ze ściśle funkcjonalnego punktu widzenia, nie jest konieczna geograficzna lokalizacja osoby, która automatycznie staje się zbiegiem, jeżeli nie jest w obszarze ustalonym jako jej areszt domowy. Należy zauważyć, że aresztowani którzy są zdolni do wytrzymywania długiego odosobnienia, nie są normalnie skazywani na areszt domowy ale są to raczej osoby, którym należy uniemożliwić okazjonalne ucieczki, podczas których mogłyby popełnić przestępstwo.

Systemy lokalizacji obszarowej mogą być oparte na rozmaitych zasadach, z których wszystkie wykorzystują bransoletkę noszoną przez aresztowanego, która może być wykryta przez stałą bazę mającą z kolei połączenie z centrum operacyjnym, którego działania są koordynowane w oparciu o sygnał y odbierane ze sprzę tu stał ego.

Technologie, na których oparte są systemy obszarowe są na ogół proste, niezawodne i wprowadzone na rynku, ze względu na ich szerokie zastosowanie w systemach zabezpieczeń i zdalnych alarmach, stosowanych w muzeach, bankach, lokalach mieszkalnych, itd.

Koszty zarówno instalacji jak i eksploatacji tych systemów są znacznie mniejsze i zapewne łatwiejsze do przyjęcia ze względu na przewidywany znaczny rozmiar produkcji.

Systemy te kwalifikują się do przystosowania do rozmaitych scenariuszy działań, zależnie od tego, czy zespół sterowania miejscowego ma być czynny lub bierny i czy ma być okresowo wywoływany przez centrum operacyjne lub wywoływany tylko w razie konieczności, co znacznie ogranicza koszty połączenia.

Przeprowadzona analiza doprowadziła do wniosku, że przystosowanie systemu obszarowego jest korzystniejsze zarówno ze względu na jego charakterystyki techniczne jak i koszty oraz pozwoliła na szczegółowe określenie wszystkich wymagań dotyczących działania i zabezpieczenia, w konfiguracji, która może być zgodna z aktualnie obowiązującymi przepisami.

PL 198 932 B1

Lokalizacja za pomocą GPS mogłaby być wprowadzona jako opcja i mogłaby wykorzystywać technologię GSM, dla transmisji danych dotyczących położenia.

W stanie techniki, w szczególności w opisach patentowych nr WO 99 08183 A i US-A-5 396 227 ujawniono już system nadzoru i zdalnego alarmu dla osób podlegających ograniczeniom swobody poruszania, gdzie zespół stały jest umieszczony w obszarze, w którym osoba może się poruszać. Osobista bransoletka jest elementem przymocowanym do takiej osoby i wyposażonym tak, aby ustaliła połączenie elekromagnetyczne z zespołem stałym i połączenie przez linię telefoniczną zespołu stałego z centrum operacyjnym. Zespół stały jest ponadto wyposażony w jednostkę sterującą CPU dla współpracy z nadajnikiem radiowym, który jest zintegrowanym z osobistą bransoletką. Ponadto, w zespole stałym są wprowadzone elementy dla wykrycia przerwania połączenia pomiędzy zespołem stałym i elementem osobistym i które umożliwiają wysłanie alarmu do centrum operacyjnego.

Według wynalazku system nadzoru i zdalnego alarmu dla osób podlegających ograniczeniom swobody poruszania, zawierający zespół stały umieszczony w obszarze, w którym osoba może się poruszać i element osobisty, korzystnie, osobistą bransoletkę związaną z osobą podlegającą ograniczeniom swobody poruszania, który to zespół stały jest przystosowany do ustalania elekromagnetycznego połączenia z elementem osobistym i połączenia przez linię telefoniczną z centrum operacyjnym, przy czym połączenie elekromagnetyczne jest szyfrowane i/lub kodowane i jest ustalane we wstępnie określonych przedziałach czasu, a ponadto zespół stały jest wyposażony w pierwszą jednostkę CPU i odbiornik radiowy, przystosowany do współpracy z podobnym nadajnikiem radiowym zawartym w elemencie osobistym i drugą jednostkę CPU należącą do niego, poza tym wprowadzone są elementy działające pod kontrolą jednostki CPU dla wykrywania przerwy i/lub anomalii w połączeniu pomiędzy zespołem stałym i elementem osobistym oraz wysyłania alarmów do centrum operacyjnego, elementy do wykrywania nieuprawnionego działania lub sabotażu i w konsekwencji wysyłania alarmu do centrum operacyjnego, a także elementy do ustalania jakości połączenia elekromagnetycznego i wysyłające alarm w przypadku znacznego pogorszenia jakości, przy czym element osobisty zawiera system przeciwdziałający nieuprawnionemu działaniu (przecięcie), wprowadzający światłowody do rzeczywistego materiału samego paska, w którym stosowane są kanały optyczne, które są testowane w wybranych losowo okresach czasu dla sprawdzenia spójnoś ci pomię dzy sygnał ami wysył anymi (położenie i wartość) i sygnałami odbieranymi, charakteryzuje się tym, że zespół stały jest ponadto wyposażony w cyfrowy czytnik odcisków palców rozpoznający odcisk palca osoby podlegającej ograniczeniom swobody poruszania i system ponownego ustawiania dla alarmu.

Korzystne skutki rozwiązania według wynalazku polegają na zapewnieniu spełnienia podanych niżej wymagań, a system lokalizacji został zaprojektowany tak, aby wykazywał następujące cechy: zdolność do ujawniania obecności aresztowanego w domu, zdolność do wykonania w czasie rzeczywistym alarmu w przypadku ucieczki, zdolność do wykonania w czasie rzeczywistym alarmu w przypadku próby uszkodzenia urządzenia, mały pobór mocy części noszonej przez aresztowanego, mały koszt instalacji i eksploatacji oraz dostosowanie do obowiązujących przepisów technicznych.

Charakterystyczne cechy systemu lokalizacji według wynalazku są objaśnione szczegółowo w dalszej treści opisu.

Należy zauważyć, że w dalszej treści opisu będzie używany termin system lokalizacji w znaczeniu poprzednio wyjaśnionym. Ponadto, w zespole, który jest przedmiotem wynalazku część ruchoma, fizycznie związana z osobą, która ma być monitorowana, nazywana bransoletką, zakładając, że jest to termin, który ma określone znaczenie w urządzeniach tego typu, to jest w przenośnych zespołach wskazujących obecność na danym obszarze, ale powinno być zrozumiałe, że w praktyce obejmuje on bransoletki, opaski na kostce, paski i podobne, przymocowane w mechanicznie trwały sposób do ciała osoby podczas okresu swojego działania, który jest ograniczony.

System, który jest przedmiotem wynalazku będzie dalej opisany w odniesieniu do korzystnego przykładu wykonania przedstawionego w celu nie ograniczającej ilustracji, przy czym jest zrozumiałe, że mogą być również wprowadzane różne odmiany i modyfikacje.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 (A) i (B) przedstawia odpowiednio ogólny schemat blokowy bransoletki lub ruchomego urządzenia nadawczego i stałego urządzenia nadawczego, fig. 2 i 3 bransoletkę lub ruchome urządzenie nadawcze, odpowiednio, w dwóch przekrojach przesuniętych względem siebie o 90°, zaś fig. 4, 5 i 6 stałe urządzenie odbiorcze w różnych widokach z boku i z przodu.

W zalecanym przykł adzie wykonania system nadzoru i zdalnego alarmu dla osób podlegają cych ograniczeniom swobody poruszania przedstawiono w szczególności na fig. 1, na której część A

PL 198 932 B1 przedstawia ruchome urządzenie nadawcze zawierające obudowę 1, wewnątrz której znajduje się zasilanie bateryjne 2, związane z czujnikiem naładowania baterii, dla zasilania układów elektronicznych i wysyłania sygnału alarmu do odpowiednio zaprogramowanego mikroprocesora 3. Mikroprocesor 3 komunikuje się z nadajnikiem 4 o częstotliwości radiowej.

Mikroprocesor także komunikuje się z czujnikiem 6 wykrywającym nieuprawnione manipulowanie paskiem mocującym ruchomego urządzenia nadawczego i z zegarem cyklicznym 6.

Część B fig. 1 przedstawia stałe urządzenie odbiorcze, które zawiera mikroprocesor 7 skonfigurowany do sterowania lokalnym zespołem alarmu optycznego/akustycznego 8, odbiornikiem o częstotliwości radiowej 9, cyfrowym czytnikiem odcisków palców 10, czujnikiem zasilania 11 pracujący przy zasilaniu sieciowym i połączonym z rezerwową baterią, nie pokazaną szczegółowo, system zabezpieczenia pojemnika 12 i wskaźnik stanu 13 połączony linią telefoniczną lub równoważną z centralną stacją nadzorującą, i syntezator 14 dla odtwarzania komunikatów głosowych.

Przedstawione na fig. 2 i 3, ruchome urządzenie nadawcze zawiera obudowę zamykającą 20, zawierającą układ elektroniczny 21, zamkniecie paska 23 i optyczne urządzenie 22 zabezpieczające ciągłość, wiele różnych optycznych elementów nadających/odbierających 24 i kanały światłowodowe 25 wewnątrz paska 23.

Stała stacja odbiorcza przedstawiona przykładowo na fig. 4, 5 i 6, zawiera obudowę zamykającą 30 z otworem 31 przez który wprowadzany jest palec dla identyfikacji, antenę 32, złącze komunikacyjne 33 serii ISDN, gniazdko dołączanej linii telefonicznej (opcjonalnie), połączenie 34 z wejściem sieci elektrycznej i głośnik 35 do odtwarzania syntetyzowanych komunikatów głosowych.

Działanie systemu według wynalazku polega na tym, że ruchome urządzenie nadawcze pokazane na fig. 1 (A) jest zaprojektowane do okresowego transmitowania zakodowanego komunikatu, innego przy każdej okazji, do stałego urządzenia odbiorczego pokazanego na fig. 1 (B).

Oprócz danych dotyczących utrzymania linii, komunikat musi zawierać stany binarne (w postaci bitów) odpowiadające stanowi zasilania i stanowi co najmniej jednego dodatkowego sygnału wejściowego.

Komunikat, rozumiany jako seria bitów, musi być transmitowany za pomocą nadajnika o częstotliwości radiowej (częstotliwość radiowa 433.92 MHz).

Przedział czasu pomiędzy jednym komunikatem i następnym musi być zmienny w zakresie od 3 do 60 sekund. W każdym przypadku przy zmianie warunków zasilania i/lub wejścia monitorującego niedozwoloną manipulację bransoletką, ruchome urządzenie nadawcze musi natychmiast generować nowy komunikat.

Należy zauważyć, że sygnał wejściowy monitorujący niedozwoloną manipulację bransoletką musi być rozumiany jako logiczny wynik porównania pomiędzy przypadkowym stanem logicznym (0/1) wymuszonym na (co najmniej) 3 optycznych diodach WYJŚCIOWYCH i zmierzonym na tej samej liczbie fototranzystorów WEJŚCIOWYCH.

Przedział czasu pomiędzy jednym porównaniem i następnym może być losowy i/lub zdefiniowanym podczas pisania programu.

Stałe urządzenie odbiorcze pokazane na fig. 1 (B) jest przeznaczone zasadniczo do analizy okresowych komunikatów transmitowanych przez ruchome urządzenie nadawcze.

Przez analizowanie komunikatu, stałe urządzenie nadawcze musi być zdolne do określenia stanu łącza i identyfikacji każdego przerwania.

W przypadku pozytywnym (przerwanie łącza) stał e urzą dzenie odbiorcze musi ustalić poziom ryzyka uwzględniając zarówno liczbę utraconych komunikatów w ostatniej przerwie (np. od minimum 1 do maksimum n komunikatów) i poprzednie przerwy, które miały miejsce w określonym okresie czasu (np. od minimum 1 do maksimum 24 godzin).

W zakresie monitorowania samej linii, aktualnie 2 poziomy ryzyka są uwzględniane poziom alarmu wstępnego i poziom alarmu.

Poziom alarmu wstępnego jest osiągnięty, gdy występuje co najmniej jeden z następujących warunków: zachodzi zbyt wiele przerwań łącza, nawet jeżeli mają one krótki czas trwania, w określonym okresie czasu, zachodzą przedłużone przerwy łącza przekraczające dozwolone granice, łącze RF funkcjonuje, ale dane transmitowane z ruchomego urządzenia nadawczego nie są koherentne w zakresie poziomu kodowania i/lub zawartych danych.

Gdy jest osiągnięty poziom alarmu wstępnego, stałe urządzenie odbiorcze zainicjuje procedury sprawdzania dla alarmu wstępnego.

Te procedury składają się z wszystkich następujących działań podjętych przez stałe urządzenie odbiorcze: przyciągnięcie uwagi noszącego ruchome urządzenie nadawcze, albo akustycznie za poPL 198 932 B1 mocą syntetyzowanego komunikatu głosowego lub optycznie tak, aby się on zbliżył, zażądanie i cyfrowe sprawdzenie odcisku palca aresztowanego i przetworzenie wyniku sprawdzenia, dla przygotowania skasowania alarmu wstępnego, jeżeli wynik jest pozytywny lub zainicjowanie procedury alarmu w przypadku przecią gają cego się nie rozpoznania, zapisanie w wewnę trznym pliku rejestratorze wszystkich znaczących danych powiązanych z odnośnikami czasowymi, opcjonalnie, zawiadomienie koncentratora zdalnego o wystąpieniu alarmu wstępnego.

W przypadku skasowania alarmu wstę pnego, stał e urzą dzenie odbiorcze ponownie nastawia warunki pracy, jakie były przed alarmem wstępnym, ale pamięta w pamięci znaczące dane dotyczące zdarzenia. Te dane będą uwzględnione przez stałe urządzenie odbiorcze przy następnym wystąpieniu podobnych sytuacji.

Procedura alarmu zasadniczo zawiadamia zdalny koncentrator o wydarzeniu wykrytym przez stałe urządzenie odbiorcze.

Przedmiotem zawiadamiania zdalnego są dane dotyczące unikalnych szczegółów identyfikacyjnych stałego urządzenia odbiorczego plus całkowita lub częściowa zawartość wewnętrznego pliku rejestratora.

Sprawdzanie nieuprawnionej manipulacji i diagnostyka muszą zawierać zarówno sprawdzenie ruchomego urządzenia nadawczego jak i sprawdzenie stałego urządzenia odbiorczego. W każdym przypadku, stałe urządzenie odbiorcze jest stosowane do zawiadamiania o tych wydarzeniach zdalnego koncentratora.

Wydarzenia dotyczące tego sprawdzania będą przesyłane do zdalnego koncentratora, odpowiednio zakodowane, aby je odróżnić od alarmów wstępnych i alarmów.

Sprawdzenia wykonywane na ruchomym urządzeniu nadawczym korzystnie zawierają kontrolę przecięcia paska i kontrolę poziomu naładowania baterii zasilania.

Sprawdzenia wykonywane dla stałego urządzenia odbiorczego korzystnie zawierają kontrolę przesunięcia i/lub zdjęcia ze ściany nośnej stałego urządzenia odbiorczego, kontrolę próby włamania do obudowy stałego urządzenia odbiorczego, kontrolę konwencjonalnej próby otwarcia obudowy, za pomocą elementów zamykających takich jak śruby, rygle itd., kontrolę poziomu naładowania baterii rezerwowego zasilania, sprawdzenia obecności sieciowego napięcia zasilającego 220 VAC.

Wynalazek został opisany w odniesieniu do aktualnie korzystnych przykładów wykonania, ale jest zrozumiałe, że w praktyce, może być wprowadzonych wiele zmian i modyfikacji, jednakże bez wychodzenia z zakresu wynalazku.

Claims (1)

1. System nadzoru i zdalnego alarmu dla osób podlegających ograniczeniom swobody poruszania, zawierający zespół stały umieszczony w obszarze, w którym osoba może się poruszać i element osobisty, korzystnie, osobistą bransoletkę związaną z osobą podlegającą ograniczeniom swobody poruszania, który to zespół stały jest przystosowany do ustalania elekromagnetycznego połączenia z elementem osobistym i połączenia przez linię telefoniczną z centrum operacyjnym, przy czym połączenie elekromagnetyczne jest szyfrowane i/lub kodowane i jest ustalane we wstępnie określonych przedziałach czasu, a ponadto zespół stały jest wyposażony w pierwszą jednostkę CPU i odbiornik radiowy, przystosowany do współpracy z podobnym nadajnikiem radiowym zawartym w elemencie osobistym i drugą jednostkę CPU należącą do niego, poza tym wprowadzone są elementy działające pod kontrolą jednostki CPU dla wykrywania przerwy i/lub anomalii w połączeniu pomiędzy zespołem stałym i elementem osobistym oraz wysyłania alarmów do centrum operacyjnego, elementy do wykrywania nieuprawnionego działania lub sabotażu i w konsekwencji wysyłania alarmu do centrum operacyjnego, a także elementy do ustalania jakości połączenia elekromagnetycznego i wysyłające alarm w przypadku znacznego pogorszenia jakości, przy czym element osobisty zawiera system przeciwdziałający nieuprawnionemu działaniu (przecięcie), wprowadzający światłowody do rzeczywistego materiału samego paska, w którym stosowane są kanały optyczne, które są testowane w wybranych losowo okresach czasu dla sprawdzenia spójności pomiędzy sygnałami wysyłanymi (położenie i wartość) i sygnałami odbieranymi, znamienny tym, że zespół stały (B) jest ponadto wyposażony w cyfrowy czytnik odcisków palców (10) rozpoznający odcisk palca osoby podlegającej ograniczeniom swobody poruszania i system ponownego ustawiania dla alarmu.