БЕСКОНТАКТНЫЙ СЧИТЫВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области контроля и сигнализации и предназначена для считывания кодовой информации с бесконтактных карт и преобразования ее в стандартный формат, передаваемый для анализа и принятия решения в контроллер, преимущественно, в системах контроля доступа и охранно-пожарной сигнализации для бесконтактной идентификации персонала. В данной области одним из последних предложений на рынке систем контроля доступа стало применение проксимити (Proximity) карт (бесконтактных карт) в качестве единого идентификатора как в корпоративных локальных сетях, так и системах контроля и управления доступом.
Из патентной литературы известен считыватель идентификации, содержащий контейнер с крышкой и корпусом для стационарного крепления, а также размещенные в корпусе приемопередающую антенну и электронную плату (RU №24551, 2002).
Недостатками этого считывателя являются сложность конструкции корпуса и крышки, низкая защищенность электронной платы и антенны от внешних атмосферных и механических
воздействий, необходимость сварки пластмассовых деталей контейнера при сборке считывателя, не оптимальность компоновки оборудования считывателя, низкая эффективность антенны из-за ее нерационального расположения.
Технической задачей полезной модели является создание эффективного бесконтактного считывателя и расширение арсенала бесконтактных считывателей.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи состоит в том, что повышена защищенность электронной платы и антенны от внешних атмосферных и механических воздействий за счет наличия вокруг них ужесточающих корпус конструктивных элементов - канавки корпуса, выполненной со стороны, противоположной крышке, т.е. обращенной к стенке, и служащей направляющей для установки антенны, а также плавного контура обтекаемой поверхности крышки, упрощена конструкция корпуса и крышки считывателя за счет исполнения крышки быстросъемной и исключения сварки пластмассы при сборке считывателя на месте эксплуатации, увеличена эффективность антенны за счет рационального размещения по периферии корпуса вдоль замкнутого контура вокруг электронной платы, позволяющего улучшить условия приема сигналов.
Сущность полезной модели состоит в том, что бесконтактный считыватель содержит контейнер с крышкой и корпусом для стационарного крепления, а также размещенные в корпусе приемопередающую антенну и электронную плату, причем крышка в средней части выполнена в форме сегмента цилиндра, а по краям - в форме сегмента полусферы, сопряженной с сегментом цилиндра, при этом антенна размещена по периферии корпуса со стороны, противоположной крышке, а в последней выполнено отверстие для светодиода.
Предпочтительно контейнер выполнен из ударопрочного пластика, а антенна установлена в канавке корпуса в вокруг электронной платы, крышка в средней части выполнена в форме половины цилиндра, а по краям - в форме четверти сферы, имеющей радиус, равный радиусу цилиндра, кроме того электронная плата содержит генератор, подключенный к антенне и, через диод, - к фильтру, который подключен к блоку перекодировки, соединенному двухсторонней связью с блоком управления индикацией.
На чертеже фиг.1 изображена крышка считывателя в аксонометрической (объемной) проекции, на фиг.2 - вид на считыватель со стороны его крепления в аксонометрической
(объемной) проекции, на фиг.3 - принципиальная блок-схема электронной платы считывателя и проксими карты.
Считыватель содержит контейнер с крышкой 1 и корпусом 2 для стационарного крепления на стенку с помощью винтов (не изображены), которые устанавливаются в отверстия 3,4 а также размещенные в корпусе приемопередающую антенну 5 и электронную плату 6. Крышка 1, представляющая собой монолитное изделие, в средней части выполнена в форме сегмента цилиндра, например полуцилиндра, а по краям - в форме сегмента полусферы, например четверти сферы, сопряженной с указанным сегментом цилиндра. Половина цилиндра является максимально возможной величиной сегмента цилиндра в данной конструкции, а четверть сферы - максимально возможной величиной сегмента сферы в данной конструкции. Радиус сферы (сегмента сферы) крышки 1 равен радиусу ее цилиндра (сегмента цилиндра).
Антенна 5 установлена в специальной канавке корпуса 2, выполненной со стороны крепления считывателя на стенку. Таким образом, антенна 5 размещена по периферии корпуса 2 со стороны, противоположной крышке 1, т.е. со стороны, обращенной к расширенной части крышки 1 и противоположной ее выпуклости. В результате антенна 5 защищена от наружных
воздействий не только крышкой 1, но и корпусом 2, ужесточенным стенками канавки, в которой расположена антенна 5. В крышке 1 выполнено отверстие для двухцветного светодиода 7 индикации режима работы. Считыватель может быть снабжен зуммером (не изображен).
Контейнер (крышка 1 и корпус 2) выполнен из ударопрочного пластика, а антенна 5 размещена вокруг электронной платы 6.
Электронная плата 6 содержит встроенный генератор 8, подключенный к антенне 5 и, через светодиод 7, - к фильтру 9, который подключен к блоку 10 перекодировки, соединенному двухсторонней связью с блоком 11 управления индикацией. Блок 10 имеет в своем составе микропроцессор (не изображен).
Считыватель монтируется на любые, предпочтительно не металлические, стеновые поверхности (при установке считывателя на металлическое основание дальность считывания снижается). Цвет корпуса: белый, серый, темно синий. Размеры 120×40×20 мм. Масса считывателя не более 50 г. Бесконтактная проксими карта, как правило, содержит антенну 12, микросхему 13, резистор 14, фильтрующий конденсатор 15 и диод 16.
Бесконтактный считыватель работает следующим образом.
При помощи генератора 8 и антенны 5 вокруг считывателя образуется электромагнитное поле, частотой 125 КГц или 13 МГц. В момент предъявления проксими-карты и прохода происходит вывод информации о владельце предъявленной карты (фотография, ФИО, должность и т.п.). Карту достаточно поднести к считывателю, можно не вынимая из бумажника или сумки. В качестве карты могут использоваться брелоки или наклейки, которые можно наклеить, например, на наручные часы. В состав микросхемы индивидуального идентификатора, т.е. проксимити карты, как правило, входит катушка индуктивности, которая в электромагнитном поле считывателя выполняет функцию источника питания для своей микросхемы и функцию собственной антенны 12 для обмена информацией со считывателем. При этом бесконтактная карта, попадая в зону действия поля считывателя (на расстоянии до 120 мм), при помощи встроенного в ее микросхему 13 чипа и собственной антенны 12, модулирует его. Измененный сигнал генератора 8 поступает от антенны 5 на систему активного фильтра 9. Очищенный фильтром 9 от несущей частоты полезный сигнал поступает на блок 10 перекодировки, микроконтроллер которого расшифровывает передаваемый антенной 12 код и преобразует его в один из программных интерфейсов: Touch Memory или Wiegand. Далее код
идентификатора передается по внешним проводам внешнему контроллеру системы идентификации (не изображено), который выполняет определенные действия по этому ключу, в том числе передает блоку 11 управления индикацией результат проверки и формирует (или не формирует) разрешающий сигнал, например, открытие физического доступа, а также, при необходимости звуковой сигнал с помощью зуммера и соответствующий разрешающий или запрещающий световой сигнал с помощью двухцветного светодиода 7, изменяющего окраску свечения в зависимости от режима работы. Каждая проксими карта имеет свой график (статус) доступа (например, временные интервалы доступа на объект). Сигнал считывателя, поступающий на контроллер, позволяет подключать разнообразные электромагнитные, электромеханические замки, защелки, турникеты, шлагбаумы, исполнительные электрические механизмы (приводы) шлюзов и другие блокирующие и преграждающие устройства. В случае предъявления "чужой" карты оператор (охранник) может предпринять те или иные действия. Таким образом, считыватель улавливает, принимает и передает контроллеру информацию с носителей кода (предъявляемых карт). Бесконтактный считыватель работает с
контроллером на стандартных программных интерфейсах Wiegand-26, 34, 37, 40, 42, "Touch Memory".
Основные технические характеристики считывателя. Напряжение питания, В.......................................... 9-15
Потребляемый ток, не более мА.................. 40
Дальность считывания кода карты, см............ 6-12
Уровни выходных сигналов и сигналов управления:
уровень логической "1", не менее, В............ 4,3
уровень логического "0", не более, В........... 0,4
Удаленность считывателя от контроллера
в режиме Touch Memory, не более, м............. 15
в режиме Wiegand-26, не более, м............... 100
Радиочастотная идентификация, осуществляемая данным бесконтактным считывателем, безопасна для здоровья человека. Частота и уровень излучаемого сигнала абсолютно безвредны.
Форма крышки 1 препятствует проникновению внутрь контейнера и попаданию на плату 6 и антенну 5 осадков и пыли, что позволяет установить считыватель вне помещения, а также обеспечивает максимальную стойкость к механическим воздействиям, например, производимым в форме вандализма, так как любой предмет, которым совершается ударное воздействие, неизбежно соскальзывает с плавно обтекаемой поверхности
быстросъемной крышки 1, которая даже в случае ее повреждения легко и быстро заменяется. Оборудование электронной платы 6 целесообразно скомпоновано в средней наиболее удаленной от стыков контейнера части внутреннего объема контейнера, а антенна 5 защищена крышкой, корпусом и стенками канавки и имеет максимально возможную длину, что позволяет увеличить дальность и улучшить условия приема сигналов.
Таким образом, создан эффективный бесконтактный считыватель и расширен арсенал бесконтактных считывателей.
При этом повышена защищенность электронной платы и антенны от внешних атмосферных и механических воздействий за счет наличия вокруг них ужесточающих корпус конструктивных элементов (например, канавка, обращенная к стенке), служащих направляющими для установки антенны, и плавного контура обтекаемой поверхности крышки, упрощена конструкция корпуса и крышки считывателя за счет исполнения крышки быстросъемной и исключения сварки пластмассы при сборке считывателя на месте эксплуатации, увеличена эффективность антенны за счет ее рационального размещения по периферии корпуса в канавке вокруг электронной платы, позволяющего улучшить условия приема сигналов.