RU158586U1 - Идентификатор навигационный - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию мониторинга транспортных средств и объектов народного хозяйства. Идентификатор навигационный содержит узел приема и обработки информации и соединенные с ним модуль определения местоположения, модуль обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации, модуль приемо-передачи данных с GSM-модемом и RFID-метки, а также герметичный корпус с размещенными в нем указанными узлом приема и обработки информации, модулем определения местоположения, модулем обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации, модулем приемо-передачи данных с GSM-модемом. Модуль обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации выполнен с возможностью взаимодействия с разнородными RFID-метками, указанный узел приема и обработки информации осуществляет обработку и формирует все основные потоки команд, запросов и данных, модуль приемо-передачи данных содержит GSM-модем. На указанном корпусе размещены разъем для подключения антенны GSM, а также кабельный гермоввод для подключения идентификатора навигационного к источнику питания. RFID-метки конструктивно выполнены в виде технологически законченных устройств.

Description

Полезная модель относится к оборудованию мониторинга транспортных средств, биологических объектов и объектов народного хозяйства. Предназначена для выполнения задач по контролю за перемещением биологических объектов и объектов не живой природы, в том числе, компактных, переносимых людьми и перевозимых транспортом (контейнеры, грузы, багаж, ручная кладь и т.п.) на основе объединения функциональных возможностей оборудования спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS и технологии радиочастотной идентификации RFID (Radio Frequency IDentification) на базе технологии ZigBee.

Идентификатор навигационный (ИН) применяют по назначению совместно с программным обеспечением диспетчерского центра (ДЦ), либо со специализированным клиентским программным обеспечением, позволяющим настроить внутренние управляющие регистры навигационного идентификатора.

Модуль определения местоположения определяет свои координаты, а также наличие в зоне его мониторинга RFID-меток, адреса которых записаны в память ИН, и передает их в узел приема и обработки информации, который на основе этих данных формирует сообщение для ДЦ. В это сообщение также закладывается тип передаваемой информации. После формирования пакета информационное сообщение передается по каналу связи через модуль приема-передачи данных на ДЦ. При передаче команд запросов и проверок от ДЦ идентификатор навигационный по каналу связи принимает сообщение и передает в узел приема и обработки информации, который распаковывает пакет сообщений и выделяет команды запросов и проверок, для передачи их через модуль обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации на RFID-метки, работающие в составе ИН.

Из уровня техники известно идентификационное навигационное средство управления и мониторинга подвижного транспортного средства (см. RU 2254616, опубл. 20.06.2005), предназначенное для централизованного контроля мест нахождения транспортных средств, состояния их подсистем и фиксирования текущих событий, происходящих на транспортном средстве.

Недостатками известного средства являются:

- от транспортного средства (ТС) передаются только данные о местоположении ТС, однако информация о состоянии параметров ТС не передается;

- передача данных осуществляется только с помощью SMS сообщений, что требует, во-первых, необходимости введения в состав центрального диспетчерского пункта (ЦДП) приемопередатчика пакетов цифровой информации и, во-вторых, постоянного нахождения ТС в зоне покрытия сети сотовых операторов для оперативного оповещения ЦДП о сложившейся обстановке, что снижает зону применения системы.

Из уровня техники известно идентификационное устройство контроля, навигации и мониторинга подвижных объектов (см. RU 2268175, опубл. 20.01.2006, прототип). Сущность известного устройства заключается в следующем. На подвижном объекте расположены приемник дистанционного считывания кода с антенной, бортовой компьютер, управляющий контроллер, шина обмена данных, группа охранных датчиков, индикатор режимов работы охранных датчиков, модем, спутниковый трансивер с антенной, сотовый трансивер с антенной, блок оптимального сложения, делитель мощности, спутниковый навигационный приемник сигналов GPS, телекамера, аналого-цифровой преобразователь видеосигналов, цифроаналоговый преобразователь аудиосигналов, электроакустический преобразователь, блок ручного ввода данных и блокиратор функциональных органов охраняемого объекта. Диспетчерский центр выполнен с двумя высокочастотными входами, подключенными к антеннам соответственно спутниковой и сотовой связи, а также с абонентским входом. Система позволяет эффективно противодействовать несанкционированному воздействию на охраняемый объект, а также оперативно изменять порядок функционирования блоков в зависимости от выполняемых ею функций.

Недостатками известного устройства являются:

- отсутствие возможности приема навигационной информации спутниковой системы ГЛОНАСС;

- отсутствие средств отображения информации для лиц, сопровождающих груз.

Задачей полезной модели является своевременное прогнозирование, выявление и предупреждение угроз и критических ситуаций в отношении подвижных и неподвижных объектов, а также повышение степени защиты от несанкционированного доступа, снижение уровня риска воздействия факторов техногенного, террористического и природного характера с использованием современных технических средств радиосвязи, навигации и вычислительной техники. Все данные могут передаваться по множеству каналов связи, в качестве которых используются: проводной канал связи, волоконно-оптический канал связи, спутниковые каналы связи, каналы сотовой связи.

В зависимости от исполнения (подвижность/неподвижность ИН) возможна реализация полезной модели в разнообразных формах и сочетаниях систем мониторинга и обеспечения безопасности, построенных на основе базовой конфигурации полезной модели.

Применение полезной модели позволяет обеспечить решение следующих задач:

- контроль неподвижных грузов на складах (наличие и параметры, контроль неподвижности объектов);

- контроль местоположения и режимов работы перевозчиков контейнеров;

- контроль неподвижных грузов в контейнерах (наличие и параметры) - метки расположены на грузах, ИН установлен внутри контейнера, контейнер может перемещаться (контроль координат - для контейнерных перевозок);

- контроль перемещения грузов на складах, изделий в производстве (процедуры разгрузки, перегрузки, прохождение по цехам, рабочим местам, складам и т.п.) - текущее местонахождение, считывание и загрузка параметров;

- инспекционный контроль грузов на складах, в контейнерах и т.п. путем приближения ИН к объектам и считывания данных;

- контроль местоположения и перемещения биологических объектов.

Поставленная задача решается тем, что идентификатор навигационный содержит узел приема и обработки информации и соединенные с ним модуль определения местоположения, метки радиочастотной идентификации, модуль обмена информацией между метками радиочастотной идентификации и узлом приема и обработки информации, а также модуль приема-передачи данных, при этом идентификатор содержит герметичный корпус с размещенными в нем указанными узлом приема и обработки информации, модулем определения местоположения, модулем обмена информацией между метками радиочастотной идентификации и узлом приема и обработки информации, модулем приема-передачи данных, а также содержит антенны GPS/ГЛОНАСС и GSM, метки радиочастотной идентификации выполнены с возможностью взаимодействия с модулем обмена информацией между метками радиочастотной идентификации и узлом приема и обработки информации, при этом на указанном корпусе размещены разъемы для подключения антенн GPS/ГЛОНАСС и GSM, соответственно, а также кабельный гермоввод для подключения идентификатора навигационного к источнику питания.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 показана структурная схема идентификатора навигационного, а на фиг.2 представлен его внешний вид с RFID-метками.

Согласно фиг.1 ИН содержит модуль обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации 1; узел приема и обработки информации 2, который обеспечивает также выполнение управляющих команд и обработку данных; модуль определения местоположения 3, определяющий точку нахождения ИН, а также зону контроля RFID-меток; модуль приема-передачи данных с GSM-модем 4, обеспечивающий передачу данных о местоположении RFID-меток и принимающий команды, запросы от ДЦ; и сами RFID-метки 5. Все модули и узлы ИН, за исключением RFID-меток, размещены на одной печатной плате. Узел приема и обработки информации обеспечивает взаимодействие всех составных частей ИН. RFID-метки конструктивно выполнены в виде отдельных миниатюрных устройств с энергонезависимой памятью, являются конечными элементами ИН, размещаются непосредственно на контролируемых объектах и предназначены для передачи данных о местоположении самих объектов, а также приема команд и запросов от модуля обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации.

На корпусе ИН расположены разъемы антенн GPS/ГЛОНАСС и GSM для подключения антенн GPS/ГЛОНАСС и GSM, соответственно, и антенна W - 1030 для обеспечения обмена данными между самими RFID-метками и модулем обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации (см. фиг.2).

GPS/ГЛОНАСС антенна имеет кабель длиной 3 м, герметичное исполнение и магнитное крепление, что позволяет устанавливать антенну в местах, обеспечивающих уверенный прием сигналов навигационной спутниковой системы.

Принцип работы заявленного идентификатора навигационного (ИН) заключается в следующем.

ИН предназначен для автоматической работы в непрерывном круглосуточном режиме.

Модуль определения местоположения определяет координаты ИН и передает их в узел приема и обработки информации. Как только узел приема и обработки информации получит данные от модуля определения местоположения, он (узел) формирует и передает запросы о состоянии и нахождении RFID-меток на модуль обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации. Модуль обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации трансформирует полученные запросы в информационные посылки по протоколу ZigBee-стандарта и передает их на RFID-метки. Таким образом производится опрос RFID-меток. При получении информационных посылок RFID-метки формируют ответ о своем состоянии и нахождении (каждая) и отправляют его (ответ) на модуль обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации. В модуле обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации происходит декодирование из ZigBee-стандарта ответов полученных от RFID-меток и передача этих ответов в узел приема и обработки информации. При получении ответов от RFID-меток и наличии информации от модуля определения местоположения узел приема и обработки информации на основе этих данных формирует сообщение. В это сообщение также закладывается тип передаваемой команды, координаты зоны контроля за RFID-метками, количество и адреса самих RFID-меток, находящихся под контролем ИН. После формирования пакета информационное сообщение передается на модуль приема-передачи данных, обрабатывается там, формируется в вид удобный для передачи и через GSM-модем предается по каналу связи на ДЦ. Возможно осуществление контрольных функций операторов с ДЦ. При этом команды запросов и проверок от ДЦ через модуль приема-передачи данных поступают на узел приема и обработки информации, а с него - в модуль определения местоположения и в модуль обмена информацией между RFID-метками и узлом приема и обработки информации и далее - на RFID-метки.

Прием информации от ИН при использовании систем связи GSM производится следующим образом:

- передача информации о местоположении ИН и контролируемой им зоны осуществляется в масштабе времени, близком к реальному;

- в случае отсутствия или временного пропадания каналов связи с ДЦ информация о местоположении ИН и состоянии контролируемых им зон накапливается во встроенной энергонезависимой памяти узла приема и обработки информации.

Одновременное использование модуля определения местоположения, функционирующего на базе сигналов систем ГЛОНАСС/GPS/Galileo, и RFID-меток, функционирующих на базе технологии ZigBee позволяет:

- повысить достоверность и непрерывность навигационных определений;

- избежать "мертвых зон" в сложных условиях пересеченной местности, городских застроек, промышленных инфраструктур и высоких широт.

Claims (1)

1. Идентификатор навигационный, содержащий узел приема и обработки информации и соединенные с ним модуль определения местоположения, модуль обмена информацией между метками радиочастотной идентификации и узлом приема и обработки информации, а также модуль приема-передачи данных, отличающийся тем, что указанные узел приема и обработки информации, модуль определения местоположения, модуль обмена информацией между метками радиочастотной идентификации и узлом приема и обработки информации, модуль приема-передачи данных размещены в герметичном корпусе, при этом идентификатор также содержит антенны GPS/ГЛОНАСС и GSM, кроме того, на указанном корпусе размещены разъемы для подключения антенн GPS/ГЛОНАСС и GSM, соответственно, а также кабельный гермоввод для подключения идентификатора навигационного к источнику питания.

   

Images