СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕЛИЦЕНЗИОННОГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ТВЕРДЫЕ ПОВЕРХНОСТИ МЕТОДОМ УДАРНОЙ ГРАВИРОВКИ (ВАРИАНТЫ) И ГРАВИРОВАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, ЗАЩИЩЕННОЕ ОТ ПОДДЕЛКИ (ВАРИАНТЫ)
SYSTEM OF PROTECTION AGAINST COUNTERFEIT TOOL FOR IMAGING ON SOLID SURFACES BY IMPACT ENGRAVING (VERSIONS) AND ENGRAVER PROTECTED AGAINST FORGERY (VERSIONS)

Изобретение относится к инструментальной и информационно-измерительной областям и может быть использовано для идентификации и защиты гравировальных инструментов, например алмазных игл, от несанкционированного использования в устройствах для нанесения художественно-декоративных изображений на твердые поверхности ударным методом.
В настоящее время проблема защиты инструментов для нанесения изображений на твердые поверхности методом ударной гравировки встала достаточно остро. Вызвано это тем, что существующие гравировальные инструменты не имеют средств защиты и массовым образом копируются без получения соответствующих лицензий.
Автору неизвестны системы защиты от использования нелицензионных гравировальных инструментов, а также случаи использования электронных меток для защиты гравировальных инструментов от подделки.
Известно устройство для нанесения изображения на поверхности твердых материалов методом ударного гравирования, состоящее из хвостовика, корпуса и алмазного или твердосплавного наконечника [1]. Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не содержит средств защиты от копирования и может быть массовым образом несанкционированно воспроизведено.
Система защиты от использования нелицензионного инструмента и гравировальное устройство, защищенное от подделки, предлагаемые в изобретении, составляют единую группу изобретений, которая относится к области защиты от подделки и реализуется как единое целое.
Техническая задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в разработке системы защиты от использования нелицензионного инструмента для нанесения изображений на твердые поверхности методом ударной гравировки, а также гравировального устройства, защищенного от подделки, обеспечивающих минимальные затраты на его реализацию и максимальную надежность.
Техническая задача решается тем, что в системе управления, состоящей из блока управления, канала приема-передачи, иглодержателя и гравировального устройства, блок управления производит считывание кода, записанного в память электронной метки, прикрепленной к корпусу или хвостовику гравировального инструмента, расшифровку кода для идентификации гравировального устройства, сравнение полученного кода с эталонным и вырабатывание сигнала, запрещающего или разрешающего использование гравировального устройства по принципу «свой-чужой». Осуществление предлагаемой системы основано на том, что непосредственным источником информации для идентификации гравировального устройства служат серийно выпускаемые промышленностью микросхемы, например микросхемы, в памяти которых записана уникальная системная и служебная информация, необходимая для идентификации и защиты гравировального устройства, серии DS2431 фирмы Dallas Semiconductor или µ-Chip фирмы Hitachi, с соответствующими им интерфейсами связи с блоком управления.
В изобретении используются два основных типа электронных меток - бесконтактные электронные, получившие название RFID-метки, от англ. Radio Frequency IDentification - радиочастотная идентификация - метод автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные [2], и контактные электронные метки, работающие по протоколу 1-Wire; в этом методе для осуществления цифровой связи используется одна линия данных и один общий, или земляной, провод [3].
На фиг.1 представлена структурная схема системы, работающей с электронной меткой как FRID-меткой, так и однопроводной электронной меткой, использующей протокол 1-Wire. На фиг.2-3 представлены варианты исполнения гравировального устройства с электронными метками. На фиг.4 представлена функциональная схема системы, работающей с однопроводной электронной меткой, использующей протокол 1-Wire.
Фиг.1 - структурная схема системы, работающей с электронной меткой как FRID-меткой, так и однопроводной электронной меткой, использующей протокол 1-Wire.
Фиг.2 - исполнение гравировального устройства с электронной FRID-меткой.
Фиг.3 - исполнение гравировального устройства, работающей с однопроводной электронной меткой, использующей протокол 1-Wire.
Фиг.4 - функциональная схема системы, работающей с однопроводной электронной меткой, использующей протокол 1-Wire.
Система защиты от использования нелицензионного инструмента для нанесения изображений на твердые поверхности методом ударной гравировки и гравировальное устройство, защищенное от подделки, выполнены следующим образом.
По первому варианту система защиты от использования нелицензионного инструмента для нанесения изображений на твердые поверхности методом ударной гравировки состоит из блока управления 1, канала приема-передачи 2, иглодержателя 3, инструмента 4 и электронной RFID-метки 5 (фиг.1). Для связи с электронной меткой 5 блок управления 1 использует приемную и передающую антенны, которые по радиоканалу приема-передачи 2 передают и принимают информацию от микрочипа 5, который в данном варианте является RFID-меткой, установленной на теле гравировального инструмента 4. Для реализации системы по первому варианту предлагается гравировальное устройство (фиг.2), состоящее из инструмента с корпусом 1, хвостовиком 2, алмазным или твердосплавным наконечником 3, вершина 4 которого лежит на продольной оси симметрии 5 хвостовика 2 и электронной RFID-метки 6, прикрепленной к инструменту и представляющей собой специальную капсулу, в которую герметично упакованы сложная электронная микросхема и антенна. Каждая RFID-метка имеет свой уникальный номер, который заносится в ее память при изготовлении.
По второму варианту система защиты от использования нелицензионного инструмента для нанесения изображений на твердые поверхности методом ударной гравировки состоит из блока управления 1, канала приема-передачи 2, иглодержателя 3, инструмента 4 и электронной метки 5 (фиг.1). В отличие от первого варианта для приема-передачи данных используется однопроводная двунаправленная шина, а электронная метка 5 работает по протоколу 1-Wire и отличается по структуре и организации работы от RFID-метки. Для реализации системы по второму варианту предлагается гравировальное устройство (фиг.3), состоящее из инструмента с корпусом 1, хвостовиком 2, алмазным или твердосплавным наконечником 3, вершина 4 которого лежит на продольной оси симметрии 5 хвостовика и электронной метки 6, установленной, например, с торцевой части хвостовика 2 и представляющей собой миниатюрную микросхему, закрепленную, например, на печатной плате 7, с этой же стороны выполнена контактная площадка 8 для общего вывода «земля» электронной метки, с другой стороны печатной платы 7 выполнена контактная площадка 9 для двунаправленной передачи информации в блок управления 10. Данный вариант не исключает и другие методы крепления электронной метки 6 к инструменту. Как показано на фиг.4, для связи блока управления 10 с электронной меткой 6 используется двунаправленный канал связи 11, работающий по протоколу 1-Wire, то есть использующий один информационный провод. Один конец провода соединен с блоком управления 10, состоящим, например, из микроконтроллера, другой конец провода соединяется с миниатюрной печатной платой 12 с контактной площадкой 13. Для обеспечения плотного контакта гравировального устройства и провода 11 используется пружина 14, надетая на конец провода 11. Одним концом пружина 14 опирается на печатную плату 12, другим - на иглодержатель 15. Система не исключает применения другие методов выполнения контактной площадки 13 и крепления провода 11.
Система защиты от использования нелицензионного инструмента для нанесения изображений на твердые поверхности методом ударной гравировки с гравировальным устройством в контуре управления работает следующим образом.
По первому варианту радиосигнал на распознавание гравировального устройства передается из блока управления с помощью антенны радиоканала в пространство. В случае присутствия в иглодержателе гравировального устройства с закрепленной на нем RFID-меткой, метка передает ответный сигнал, подтверждающий присутствие гравировального устройства. Если блок управления не получает в течение определенного фиксированного промежутка времени сигнал подтверждения наличия гравировального устройства, то дальнейшая работа системы блокируется. Если считывание кода не произошло, то есть в держателе находится гравировальное устройство без RFID-метки, то блок управления блокирует работу системы. В случае получения сигнала от RFID-метки, представляющего собой ее идентификационный номер, блок управления по заданному алгоритму вычисляет код, который сравнивается с эталонным. В случае несовпадения кодов, блок управления вырабатывает сигнал, который блокирует работу всей системы. При совпадении кодов блок управления вырабатывает команду на разрешение дальнейшей работы системы с использованием установленного гравировального устройства.
По второму варианту сигнал на распознавание гравировального устройства из блока управления через однопроводной канал связи передается на иглодержатель, в котором закреплено гравировальное устройство, в хвостовой части которого расположена электронная метка, работающая по протоколу 1-Wire. Если гравировальное устройство присутствует, то электронная метка в ответ вырабатывает сигнал, подтверждающий наличие гравировального устройства. Далее блок управления вырабатывает сигнал на считывание кода электронной метки, при котором с электронной метки считывается ее индивидуальный уникальный номер. Если считывание кода не произошло, то есть в держателе находится гравировальное устройство без электронной метки, то блок управления блокирует работу системы. В случае получения сигнала от электронной метки, представляющего собой ее идентификационный номер, блок управления по заданному алгоритму вычисляет код, который сравнивается с эталонным. В случае несовпадения кодов, блок управления вырабатывает сигнал, который блокирует работу всей системы. При совпадении кодов блок управления вырабатывает команду на разрешение дальнейшей работы системы с использованием установленного гравировального устройства.
Следует отметить, что система с однопроводной электронной меткой дешевле с точки зрения реализации, чем система с RFID-меткой, так как для работы RFID-метки требуется дорогостоящие приемопередатчики, тогда как для системы с однопроводной электронной меткой нужен всего лишь один провод для ввода и вывода информации и общий земляной провод.
Источники информации
1. Заявка на изобретение №2007124825 от 03.07.2007 г. Устройство для осуществления ударного воздействия при нанесении изображения на твердой поверхности / М.Х.Магомедов.
2. Лахири С. RFID. Руководство по внедрению. - М.: Кудиц-пресс, 2007.
3. Интерфейс 1-Wire. Описание протокола, алгоритмы реализации, рекомендации по применению / документация фирмы Dallas Semiconductor (http://www.maxim-ic.com/1-wire).