RU112793U1 - Электронный браслет системы мониторинга подконтрольных лиц - Google Patents

Abstract

1. Электронный браслет системы мониторинга подконтрольных лиц, содержащий герметичный полимерный корпус, эластичный ремень, систему контроля целостности, подключенный к автономному источнику питания микроконтроллер, выполненный с возможностью генерировать сигнал и передавать кодированный сигнал, с датчиком температуры и кварцевым резонатором, отличающийся тем, что дополнительно снабжен микроконтроллером с трактом RFID и датчиком положения браслета, а ремень выполнен с закладными внутрь оптоволокном и металлическими пластинами. ! 2. Браслет по п.1, отличающийся тем, что корпус изготовлен из прочного, гипоаллергенного пластика. ! 3. Браслет по п.1, отличающийся тем, что ремень изготовлен из прочного, гипоаллергенного армированного пластика. ! 4. Браслет по п.1, отличающийся тем, что система контроля целостности браслета включает датчик вскрытия корпуса и датчик целостности ремня.

Description

Электронный браслет системы мониторинга подконтрольных лиц

Полезная модель относится к устройствам электронного мониторинга, обеспечивающим возможности поиска, обнаружения, определения текущего местоположения и слежения за перемещениями подвижных наземных объектов, и предназначена для надзора за подконтрольными лицами, дистанционной индивидуальной идентификации и отслеживания их местонахождения.

В России появился новый вид уголовного наказания - «домашний арест», т.е. запрет выхода из дома или разрешено находиться вне дома, но только в определенных местах и определенное время (см. статью 107 УПК РФ). Сущность домашнего ареста заключается в том, что при наличии оснований для его избрания по решению суда подозреваемому (обвиняемому) устанавливаются ограничения, связанные со свободой передвижения подозреваемого (обвиняемого). Реализация норм статьи 107 УПК РФ стала возможной после введения таких систем электронного слежения за перемещениями контролируемого лица, как «электронный браслет» (далее - ЭБ).

Практика применения ЭБ появилась в западных странах. Электронное наблюдение за осужденными на дому особенно широко применяется в США. Уже много лет приговоренные к небольшим срокам американцы могут попросить у судьи заменить им тюремное заключение на электронный «домашний арест». В этом случае на них надевают специальные ЭБ, периодически через линию (устройства специальные, но линия обычная), к которой может быть подключен обыкновенный телефон или через канал сотовой связи передающие сигналы в полицейский участок. Это позволяет контролировать пребывание осужденных по месту жительства в определенные часы суток, давая возможность отлучаться из дома только на время работы.

Из уровня техники по патенту США №4918432, МПК G08B 29/04, опубликованный 17.04.1990 известна система наблюдения для домашнего ареста, содержащая устройство идентификации, закрепленное на подконтрольном лице, причем устройство идентификации включает в себя: источник питания; устройство контроля (блок мониторинга) для наблюдения над заданными условиями, передатчик для периодической передачи данных, включающих в себя информацию, однозначно идентифицирующую устройство контроля, и информацию об окружающей обстановке, полученную устройством контроля, приемник, принимающий сигналы от передатчика устройства контроля, и блок обработки данных, анализирующий полученные от устройства контроля данные путем определения времени получения периодического сигнала и информации идентификации устройство контроля, содержащейся в принятых приемником данных.

Известная система не позволяет контролировать целостность устройства контроля (пассивного блока мониторинга).

Известен также ЭБ, содержащий герметичный корпус с датчиком контроля несанкционированного снятия и вскрытия последнего, эластичные ремни с системой их целостности, подключенный к блоку питания микропроцессор, выполненный с возможностью генерировать сигнал и передавать кодированный сигнал, с датчиком температуры и кварцевым резонатором, замок с датчиком целостности замка и ремней (см., например, Оборудование ООО "ИТ корпорация", .itcrp.ru/advanced.html).

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому при использовании полезной модели техническому результату, является ЭБ производства Elmo-Tech, содержащее корпус, ремешок с рядом чередующихся отверстий, застежку и электрический разъемный ввод сигналов контроля (). Ремешок контроля имеет два цанговых разъема для подключения проводников ремешка к корпусу передатчика, снабженного парой штыревых контактов для ввода электрических сигналов контроля. Ремешок крепления передатчика состоит из двух частей, каждая из которых содержит пару проводников, выполненных в виде гибкой печатной платы, к токоведущим частям которой припаяны с одной стороны цанговые разъемные контакты для подключения к контактам электрического ввода сигналов корпуса, а с другой стороны - одной из частей ремешка - штыревые контакты для подключения застежки, содержащей электрическую перемычку. Проводники другой части ремешка, снабженные отверстиями, образуют замкнутый полуконтур в виде печатных проводников, подключенных к цанговым разъемам контактов для подключения к корпусу передатчика. Застежка ремешка выполнена в виде двух смыкающихся частей с парой коаксиально расположенных штыревых направляющих и приемных отверстий, а также электрической перемычки для штыревых контактов первой части ремешка, выполненной из токопроводной резины в виде цилиндрических полостей, надеваемых на штыри при смыкании двух частей застежки по коаксиальным направляющим.

При эксплуатации известного ЭБ и погружении ремешка с застежкой в морскую воду или воздействие моющих средств и потовыделении подконтрольного лица сопротивление контактов штырей и токопроводной резины безвозвратно возрастает (от десятков Ом до 1000 Ом в номинале) и приводит к ложному срабатыванию системы контроля снятия (расстегивание) ремешка.

Также недостатком известного ЭБ является низкая защищенность конструкции ремешка от несанкционированного снятия браслета путем перемыкания сигнальных проводников в теле ремешков с помощью пары острых (тонких) иголок, соединенных электрическим проводником, и блокирование сигналов в обеих частях ремешков, которое позволяет расстегнуть застежку или разрезать вторую часть ремешка для снятия ЭБ с руки или ноги подозреваемого лица.

Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, заключается в создании ЭБ свободного от указанных недостатков, присущих техническим решениям, представляющим известный уровень техники, и обеспечение контроля целостности ЭБ.

Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, решается тем, что электронный браслет системы мониторинга подконтрольных лиц, содержащий герметичный полимерный корпус, эластичный ремень, систему контроля целостности, подключенный к автономному источнику питания микроконтроллер, выполненный с возможностью генерировать сигнал и передавать кодированный сигнал, с датчиком температуры и кварцевым резонатором, дополнительно снабжен микроконтроллером с трактом RFID и датчиком положения браслета, а ремень выполнен с закладными внутрь оптоволокном и металлическими пластинами.

Кроме того, корпус изготовлен из прочного, гипоаллергенного пластика.

Кроме того, ремень изготовлен из прочного, гипоаллергенного армированного пластика.

Кроме того, система контроля целостности браслета включает датчик вскрытия корпуса и датчик целостности ремня.

Наличие тракта RFID позволяет изменить конфигурацию или изменить режим работы без снятия ЭБ, изменить ПО ЭБ без вскрытия корпуса, обеспечивает высокую криптографическую стойкость (ПО) ЭБ, не требует ломать защелку для доступа к контактам для снятия сигнала «тревоги», не требует обеспечения антикоррозионной стойкости контактов.

Предлагаемая полезная модель позволяет соблюсти безопасность для здоровья подконтрольного лица, исключить возможность неконтролируемого снятия и вскрытия и быть относительно недорогой в изготовлении и обслуживании.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста в области электронного мониторинга, показал, что она не известна, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления электронного браслета системы мониторинга подконтрольных лиц, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Предпочтительные варианты исполнения полезной модели описываются далее на основе представленных чертежей, где на:

- фиг.1 изображен общий вид ЭБ;

- фиг.2 изображен общий вид ремня;

- фиг.3 изображен внешний вид крышки ЭБ;

- фиг.4 то же разрез А-А;

- фиг.5 показана функциональная схема ЭБ;

В графических материалах соответствующие конструктивные элементы электронного браслета системы мониторинга подконтрольных лиц обозначены следующим позициями:

1.- корпус;

2.- ремень;

3. - оптоволкно;

4. - пластина;

5. - крышка корпуса;

6. - линза;

7. - плата управления;

8. - прижим;

9. - фиксатор;

10. - светодиод;

11.- фототранзистор;

12. - автономный источник питания;

13. - микроконтроллер;

14. - радиопередатчик;

15. - датчик температуры;

16. - кварцевый резонатор;

17. - датчик целостности ремня;

18. - датчик вскрытия корпуса;

19. - датчик положения браслета;

20. - микроконтроллер с RFID трактом.

ЭБ представляет собой радиопередатчик с автономным питанием (фиг.4 поз.12), который крепится на лодыжке или запястье подконтрольного лица. ЭБ излучает кодированный сигнал, который имеет дальность распространения до 100 м на открытом пространстве. Эластичный ремень со световодом (оптоволокно) (фиг.2, поз.2,3), гибкими металлическими лентами (фиг.2, поз.4) изготовлены из прочного, гипоаллергенного пластика, позволяющего избежать раздражения кожи и иного дискомфорта.

ЭБ предназначен для постоянного ношения и специально сконструирован для достижения максимальной прочности конструкции. ЭБ полностью герметичен и влагозащищен.

Корпус ЭБ выполнен по дуге. Конструкция корпуса обеспечивает более плотное прилегание ЭБ к лодыжке или запястью подконтрольного лица, что уменьшает число попыток удалить ремень.

Для предотвращения несанкционированного снятия ЭБ имеет датчик целостности ремня (фиг.4 поз.17). Контроль целостности электронного браслета системы мониторинга подконтрольных лиц содержит: датчик целостности ремня, датчик целостности корпуса. Любая попытка обрезать или удалить ремень приводит к срабатыванию датчика (фиг.4. поз.17) и генерации сообщения на сервер системы электронного мониторинга подконтрольных лиц СЭМПЛ.

Замкнутая цепь «проводник-петля», при котором распространяется свет, образуется при механизме распространения света от источника света (светодиод) в корпусе ЭБ через световод в ремне ЭБ и приемник света (фототранзистор) в корпусе ЭБ в момент одевания ЭБ. Фототранзистор является фотоприемником. Нарушение целостности любого из звеньев приводит к нарушению распространения света. Нарушение фиксирует фотоприемник.

Замкнутую цепь в ЭБ обеспечивают:

- источник света (светодиод);

- световод (оптоволокно) внутри ремня;

- приемник света (фототранзистор).

ЭБ содержит: герметичный полимерный корпус 1, эластичный ремень 2 с датчиком 17 целостности ремня. В герметичном полимерном корпусе 1 расположены: микроконтроллер 13 с радиопередатчиком 14, датчиком 15 температуры и кварцевым резонатором (часы) 16; микроконтроллер 20 с трактом RFID, датчик 19 положения браслета - акселерометр, датчик 18 вскрытия корпуса, автономный источник питания 12, прижимы 8, фиксаторы 9, светодиод 10, фототранзистор 11.

Датчик 19 положения браслета - акселерометр фиксирует движение подконтрольного лица. Если движение отсутствует, есть вероятность, что ЭБ снят или подконтрольное лицо не живое.

Датчик 15 температуры контролирует рабочую температуру ЭБ. Браслет электронный имеет допустимый температурный диапазон, в котором он работает нормально в диапазоне температур от +5 до +50°С. Кратковременный (максимум 1 час в сутки) в диапазоне температур - 20 до +85°С. Нарушение температурного режима использования сокращает срок службы ЭБ или может вывести его из строя. Это гарантирует, что невозможно вывести из строй ЭБ нарушая температурный режим, так, что это не будет не зафиксировано в базе данных СЭМПЛ.

Ремень 2 выполнен с оптоволоконным кабелем 3 (световодом), с прямым буртиком, гибкими металлическими лентами 4 внутри ремня для увеличения прочности.

В систему контроля вскрытия входит датчик 17 целостности ремня, датчик 18 вскрытия корпуса.

В ЭБ используется RFID тракт с рабочей частотой 125кГц фирмы NXP Semiconductors с применением алгоритма криптографии HITAG2. Наличие тракта RFID позволяет бесконтактным способом изменить конфигурацию без снятия ЭБ, обеспечить снятие сигнала «тревоги», изменить ПО ЭБ без вскрытия корпуса, обеспечивает высокую криптографическую стойкость (ПО) ЭБ, не требует обеспечения антикоррозионной стойкости контактов.

Работа электронного браслета происходит следующим образом.

После активации ЭБ непрерывно излучает по радиоканалу сигналы на контрольное устройство (КУ).

Радиосигнал содержит защищенную от подделки перманентную метку,

включающую в себя:

- индивидуальный уникальный идентификационный номер ЭБ;

- информацию о состоянии корпуса браслета, целостности ремня и его крепления;

- информацию об отсутствии/наличии попыток взлома корпуса и/или

ремня;

- информацию о состоянии источника питания;

- информацию о сроке пребывания ЭБ во включенном состоянии;

- информацию об отсутствии/наличии ошибок работы микропрограммы;

- информацию о длительном, по усмотрению соответствующего должностного лица, отсутствии движения подконтрольного лица с надетым ЭБ.

ЭБ передает радиочастотный сигнал, содержащий сообщения, в которые включена информация о идентификационном номере браслета и состоянии ЭБ -текущем напряжении автономного источника питания, температуры ЭБ и следующие тревожные статусы:

- нарушение целостности ремня ЭБ;

- нарушение целостности корпуса ЭБ;

- разряд автономного источника питания ЭБ;

- длительное отсутствие движения подконтрольного лица с надетым ЭБ (более 6 ч);

- перезапуск программы ЭБ.

ЭБ передает информацию об аварийном состоянии источника питания не менее чем за 72 часа до его отключения.

Для экономии заряда батареи предусмотрена возможность перевода ЭБ в режим, при котором он не излучает радиосигнал на время, когда он не используется.

Если подконтрольное лицо отсутствует в заданной зоне в течение определенного времени, КУ фиксирует отсутствие сигнала ЭБ и записывает в свою внутреннюю память факт отсутствия подконтрольного лица как некоторое событие. Когда КУ определяет факт отсутствия подконтрольного лица, оно соединяется с сервером СЭМПЛ и передает на сервер информацию о событии. Данные анализируются на сервере, определяется уровень тревоги, и формируются дальнейшие действия согласно служебному регламенту.

ЭБ имеет следующие режимы работы:

1) «Выключен» (спящий режим) - режим, в котором ЭБ не используется, ЭБ не передает никаких данных, почти не используется автономный источник питания.

2) «Включен» (активный режим) - в этом режиме ЭБ контролирует состояние своих датчиков и передает информацию по радиотракту.

3) «Тест» - режим ЭБ, используемый при первоначальной установке в зоне контроля перемещения подконтрольного лица. В этом режиме калибруется мощность сигнала ЭБ, получаемая в КУ. Это позволяет корректно настроить границы контролируемой зоны перемещения и настроить прием радиосигналов в КУ. Если ЭБ находится в режиме «Тест», то КУ не сохраняет никаких событий о перемещении подконтрольного лица. В режиме «Тест» ЭБ передает сигнал с периодичностью удобной для настройки. Режим «Тест» длится в течение «времени достаточной настройки» и может быть завершен принудительно или автоматически по завершению определенного времени, затем ЭБ автоматически переходит в режим «Выключен». В режиме «Тест», если КУ находится в режиме «Деактивировано», оно будет издавать звуковые сигналы, которые подтверждают прием сигналов от ЭБ.

Если подконтрольное лицо пытается снять ЭБ (например, разрезать ремень или разрушить корпус ЭБ), то ЭБ немедленно передает сигнал, содержащий событие высшего приоритета. Это дает указание КУ немедленно соединиться с сервером СЭМПЛ, создавая тревожное предупреждение (попытка снятия браслета).

Это предупреждение показывается в программном обеспечении СЭМПЛ как предупреждение высшего или критического уровня.

Полезная модель обеспечивает прочное и надежное крепление за счет металлических закладных пластин внутри ремня, надежный контакт за счет световода (оптоволоконного кабеля), позволяет расширение функциональных возможностей и надежную защиту от доступа к контактам ЭБ за счет наличия тракта RFID.

Анализ целостности ремня со световодом внутри осуществляется следующим образом:

- на первый вывод (светодиод) световода периодически подается свет, и на второй (приемной) стороне световода (фототранзистор) производится анализ:

1) когда свет не излучается - на приемной стороне света не должно быть;

2) когда свет излучается - на приемной стороне свет должен быть.

Световод обладает хорошей электромагнитной стойкостью к воздействию внешнего электромагнитного поля (внешнее электромагнитное поле не оказывает воздействие на распространяющийся свет), не восприимчив к радио-помехам, к удару молнии, отсутствие искрения, работает в огнеопасной среде, не является источником излучения.

Оптический световод состоит из сердечника и защитного внешнего слоя (оболочки). Оболочка служит в качестве отражающего слоя, с помощью которого световой сигнал, удерживается внутри сердечника.

Настоящая полезная модель промышленно применима, так как ее реализация рассчитана на использование сетей удаленного доступа и технологии RFID, что на сегодняшний день представляет собой хорошо отработанные средства.

Полезная модель обеспечивает прочное и надежное крепление за счет металлической закладной пластины внутри ремня, надежный электрический контакт за счет перемычки из проводника, позволяет расширение функциональных возможностей и надежную защиту от доступа к контактам ЭБ за счет наличия тракта RFID.

Claims (4)

1. Электронный браслет системы мониторинга подконтрольных лиц, содержащий герметичный полимерный корпус, эластичный ремень, систему контроля целостности, подключенный к автономному источнику питания микроконтроллер, выполненный с возможностью генерировать сигнал и передавать кодированный сигнал, с датчиком температуры и кварцевым резонатором, отличающийся тем, что дополнительно снабжен микроконтроллером с трактом RFID и датчиком положения браслета, а ремень выполнен с закладными внутрь оптоволокном и металлическими пластинами.

2. Браслет по п.1, отличающийся тем, что корпус изготовлен из прочного, гипоаллергенного пластика.

3. Браслет по п.1, отличающийся тем, что ремень изготовлен из прочного, гипоаллергенного армированного пластика.

4. Браслет по п.1, отличающийся тем, что система контроля целостности браслета включает датчик вскрытия корпуса и датчик целостности ремня.