ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР

Область техники
Полезная модель относится к области вычислительной техники, а именно к устройствам сбора, обработки и передачи данных, и может использоваться в составе автоматизированных информационно-измерительных и управляющих систем в различных отраслях деятельности.
Если не указано иное, термины (включая технические и научные термины), используемые здесь, должны толковаться как имеющие то же значение, что обычно понимается специалистом в данной области техники, к которому относится эта заявка.
Далее будет понятно, что термины, используемые здесь, должны интерпретироваться как имеющие смысл, соответствующий их значению в контексте настоящего описания и соответствующей области техники, и не должны интерпретироваться в идеализированном или чрезмерно формальном смысле, если это прямо не определено.
Уровень техники
Известно многофункциональное устройство сбора, обработки и передачи телеметрической информации содержит корпус с возможностью крепления на горизонтальную и вертикальную поверхность, печатную плату, на которой расположены блок питания, микроконтроллер с оперативной и постоянной памятью, батарею резервного питания, средства приема/передачи телеметрической информации (RU 2683624, МПК G06F 9/00, опубликован 29.03.2019).
Известное устройство предназначено для контроля местонахождения и движения морского и речного транспорта и не пригодно для приема, обработки и передачи данных о расходовании ресурсов.
Известна автоматизированная система учета потребления ресурсов, предназначенная для сбора и хранения информации о показаниях приборов учета, включающая устройство TELEOFIS RTU102 для сбора и передачи данных в герметичном корпусе со степенью защиты IP65, которое питается от встроенной батареи. Передача данных осуществляется по сети GPRS/GSM. Устройство обеспечивает непрерывный подсчет импульсов с приборов учета, фиксирует показания счетчиков и сохраняет данные в энергонезависимой памяти (https://teleofis.ru/upload/iblock/ae0/kp-uspd-rtu102.pdf).
Известна также «Система автоматизированного учета расхода ресурсов АРМ "Ресурс" (ЗАО НВП "Болид", http://youhouse.ru/publik/32.php).
Недостатком указанных систем является узкоспециализированное назначение, ограниченное возможностями для сбора, хранения, обработки большого массива цифровой информации, приема и передачи цифровых сигналов информационного и управляющего характера по проводным и беспроводным каналам связи, отображения текстовой и другой визуальной информации на внутреннем дисплее, ввода информации с помощью touchscreen или другим способами, отсутствием банковского терминала для производства платежей, средств контроля за несанкционированным доступом к элементам системы.
Анализ показывает, что для организации контроля, управления, произведения расчетов, и для выполнения прочих функций, в т.ч. умного дома, необходимо интеллектуальное техническое средство, способное выполнять известные и новые операции, имеющее возможность наращивания своего функционала по мере появления новых задач.
Предлагаемый интеллектуальный многофункциональный центр (ИМЦ) имеет корпус - конструктивный элемент, выполняющий функцию установки и защиты, а также функциональные элементы, выполняющие функцию преобразователя, функцию коммуникации, функцию интерфейса, элементы механических и электрических разъемных и неразъемных соединений, взаимное расположение которых определено удобством использования прибора.
Заявленный ИМЦ имеет следующие возможности:
сбор, хранение, обработка большого массива цифровой информации,
прием и передача цифровых сигналов информационного и управляющего характера по проводным и беспроводным каналам связи,
отображение текстовой и графической информации,
введения информации с помощью сенсорного экрана (touchscreen) или другим способом,
выполнения банковских платежей,
приема/передачи информации по проводам (USB, RS485, RS232 и др.), а также с помощью беспроводных средств, например, NFC, Bluetooth, Wi-Fi, GPRS, GSM, 4G, 5G, PLC, RF и др.,
передачи видеосигнала.
Полезным может быть использование GPS и систем опознавания личности по пальцу, лицу и др.,
В качестве функционального элемента заявленного ИМЦ, выполняющего функцию преобразователя, функцию коммуникации, функцию интерфейса может быть использована аппаратная часть планшета или смартфона и банковского платежного терминала, которые соединены проводными и/или беспроводными связями с другими функциональными конструктивными элементами и закреплены в корпусе соответствующими механическими и электрическими разъемными и неразъемными соединениями.
Используя имеющиеся функциональные элементы и снабдив их соответствующей программной средой, возможно использование этих технических средств по различному назначению, наращивая их функционал изменением и дополнением программного обеспечения.
Техническим результатом заявленной полезной модели является расширение арсенала устройств для сбора, обработки и передачи данных, которая позволяет реализовать множество функций, связанных с получением информации от внешних датчиков, ее хранение, анализ, обработку и использование для управления внешними объектами.
Полезная модель может быть охарактеризована следующей совокупностью признаков:
Интеллектуальный многофункциональный центр, содержащий:
- полый корпус из прозрачной или частично прозрачной пластмассы;
- жесткие перегородки, размещенные в полости полого корпуса, сконфигурированные в основной, закрытый с четырех сторон, основной отсек и несколько отдельных отсеков, необходимых для размещения функциональных узлов и элементов интеллектуального многофункционального центра, и имеющих защитные крышки, снабженные средствами для опломбирования;
- узел источника питания с зарядным блоком, имеющий проводниковую связь с внешним источником тока и закрепленный сборочной операцией в одном из упомянутых отдельных отсеков;
- узел измерительного блока с контроллером, памятью и резервной батареей, закрепленный сборочной операцией в упомянутом закрытом основном отсеке;
- IT-телекоммуникационный блок, имеющий сенсорный экран и закрепленный средствами фиксации в одном из отдельных отсеков полости корпуса с возможностью использования сенсорного экрана, и снабженный проводниковой связью с источником питания;
- средства связи - модем, размещенные в упомянутых отсеках упомянутого полого корпуса и соединенные проводниками с источником питания,
- служебный отсек для возможности размещения и закрепления с помощью сборочных операций дополнительных вспомогательных узлов и блоков.
IT-телекоммуникационный блок соединен с другими функциональными узлами и элементами интеллектуального многофункционального центра проводной и/или беспроводной связью, а связь с внешними функциональными узлами и элементами производится посредством сети Интернет или GSM/Wi-Fi.
IT-телекоммуникационный блок заключен может быть заключен в свою внешнюю защитную оболочку и установлен в отдельном отсеке корпуса с возможностью использования его сенсорного экрана. В качестве средства фиксации IT-телекоммуникационного блока использованы сборочные соединения, в том числе разъемные, например, резьбовые, упругие с натягом или магнитные соединения, тканевые липучки, или их комбинации.
Интеллектуальный многофункциональный центр дополнительно включает банковский блок, заключенный в собственную внешнюю оболочку, имеющий дисплей, клавиатуру для ввода и вывода данных, считыватель EMV и NFC, и зафиксирован в отдельном отсеке полости корпуса с помощью разъемного соединения, на основе, например, резьбового или упругого элемента.
Интеллектуальный многофункциональный центр имеет возможность сбора и обработки данных со счетчиков электроэнергии, воды, газа, тепла, находящихся в зоне действия ИМЦ, а также с других датчиков по Bluetooth, Wi-Fi и другим каналам связи, имеющимся в распоряжении ИМЦ.
В зависимости от вида учитываемого ресурса измерительный блок может быть предназначен для учета использованного электричества, и/или воды, и/или газа, и/или тепла.
Интеллектуальный многофункциональный центр имеет возможность связи с абонентами системы по GSM, 4G, 5G, и др. каналам.
Интеллектуальный многофункциональный центр имеет возможность для реализации учета, обработки, индикации на сенсорном экране всех ресурсов каждого абонента системы, расчетов размера оплаты, производства оплаты через банковский терминал с применением смартфона абонента или карту, или через его личный кабинет.
Интеллектуальный многофункциональный центр имеет возможность анализа показаний внешних ситуационных датчиков охранной, пожарной сигнализации и системы видеонаблюдения, передачи сигнала тревоги в полицию, абоненту или по другому запрограммированному адресу.
Интеллектуальный многофункциональный центр имеет возможность фиксации времени, фотографирования и сигнализации о попытках вскрытия, перемещения или другого несанкционированного доступа к отсекам корпуса ИМЦ.
Интеллектуальный многофункциональный центр имеет возможность дополнительной регистрации событий и производственных операций на удаленный сервер с целью их длительного хранения.
Интеллектуальный многофункциональный центр имеет возможность защиты от несанкционированного доступа путем распознавания абонента по отпечатку пальца или лицу.
На фиг. 1 в качестве примера показана блок-схема интеллектуального многофункционального центра с включением в него счетчика учета ресурсов, банковского терминала, аппаратной части IT-телекоммуникационного блока, других узлов и блоков, а все остальные внешние аппаратные части включены в соответствующие функциональные узлы, обозначенные как датчики.
На фиг. 2 - показана передняя панель ИМЦ.
На фиг. 3 представлена схема варианта оснащения ИМЦ датчиками, находящимися в зоне действия ИМЦ.
На фиг. 1 в верхней части корпуса располагается IT-телекоммуникационное блок, связь с которым производится по USB, NFC, Bluetooth, Wi-Fi, а также через него производится связь с внешними организациями (по GSM, 4G, 5G и др.). Ниже может быть размещен банковский терминал в своей внешней защитной оболочке, со своей клавиатурой и дисплеем для связи с банком, который закреплен легкоразъемными фиксаторами в отсеке полого корпуса с возможностью использования дисплея, клавиатуры и считывателя карт.
Для функционирования ИМЦ в качестве средства учета электрической энергии и, особенно, для использования его в качестве устройства сбора данных с других счетчиков, в ИМЦ возможна установка модемов RF/PLC в отдельном отсеке корпуса или вне ИМЦ.
Отсеки с измерительным блоком и контроллером, с источником питания, с зарядным блоком расположены рядом с отсеком IT-блока, после силовой колодки, которая вместе с трансформаторами и шунтами располагается в отсеке нижней части полого корпуса. Под экраном IT-блока на задней части корпуса расположен аккумуляторный отсек, крышка которого с помощью защелки фиксирует положение подключенного аккумулятора.
Интеллектуальный многофункциональный центр, показанный на фиг. 1 выполняет следующие функции:
- является счетчиком электроэнергии для зоны действия ИМЦ, на котором он установлен с многочисленными функциями, предусмотренными стандартами,
- выполняет функцию УСПД (устройства сбора и подготовки данных), собирая и систематизируя информацию, полученную от других счетчиков электрической энергии, воды, газа, тепла и т.д., включенных в систему,
- передает данные по потреблению электроэнергии, газа, тепла, воды и других ресурсов в соответствующие руководящие организации,
- производит расчеты по оплате за ресурсы для каждого абонента, включенного в систему,
- индицирует на дисплее всю информацию по расходу ресурсов и сумме оплаты для каждого абонента по его запросу (NFC и др.)
- принимает оплату за все потребляемые ресурсы от каждого абонента с направлением факта оплаты в банк и соответствующие организации и подтверждает оплату абоненту (на дисплее или на электронную почту абонента). При выдаче квитанции на дисплее абонент может фотографировать ее на свой гаджет.
Оплата производится через банковский терминал с помощью NFC (карта или смартфон владельца).
К ИМЦ могут быть подключены различные устройства по функциональности умного дома, в том числе:
система сигнализации (охранная, пожарная),
система видеонаблюдения,
датчики включения и выключения различных устройств, при необходимости, по запросу абонента, может быть выдан на электронную почту (или смартфон) полный перечень расходуемых ресурсов за определенный период (для распечатки или предъявления в контролирующие органы в электронном виде).
ИМЦ включает:
1. IT-телекоммуникационный блок с сенсорным экраном
2. Источник питания (зарядное устройство)
3. Аккумулятор и память
4. Узел измерительного блока с контроллером
5. Дополнительные модули для связи (RF, PLC и др.)
6. Банковский терминал в своей внешней оболочке
7. Полый корпус с отсеками, образованными жесткими перегородками для IT телекоммуникационного блока, модемов, аккумулятора, измерительного блока с контроллером, резервной батареи, банковского терминала, и служебный отсек (для коннекторов и др.).
В случае, когда ИМЦ выполняет функцию УСПД, сеть может состоять из простых счетчиков, имеющих измерительное устройство и дисплей текущего расхода энергии (фиг. 3).
Возможно включение в сеть 2-х ИМЦ для надежности.
Наличие IT-блока в ИМЦ позволяет развить многоступенчатую его защиту от фальсификации и проникновения внутрь с целью коррекции данных. Кроме уже имеющихся в IT-блоке и в банковском терминале электронных защит, возможно применение следующих мер:
- запаянный пластмассовый корпус,
- фиксация открытия шкафа с помощью видеокамеры с немедленной передачей снимка и времени открытия,
- закрытие объектива камеры также сигнализируется,
- встроенный гироскоп также является датчиком проникновения,
- в случае подавления сигналов опасности при проникновении, данный сигнал может быть передан по PLC,
- система позиционирования GPS/GLONAS также может являться признаком перемещения ИМЦ.
При необходимости, доступ к работе с ИМЦ, может разрешать система опознавания по отпечатку пальца или лицу.