Кейс для инструментов с радиочастотными R-fid метками
TOOL CASE WITH RADIO-FREQUENCY R-FID MARKS

Изобретение относится к области хранения и учета ценных изделий, хранящиеся в портативных контейнерах, например оружие, ювелирные изделия, медицинские или рабочие инструменты, снабженные R-fid метками с их автоматической идентификацией.
Известна система управления переносным кейсом, состоящая из одного или нескольких отсеков (US2010252626, кл.G06Q30/00, опубл. 07.10.2010). Данная система использует технологию R-fid для автоматического контроля за предметами (например, инструментами, оружием, ювелирными изделиями, хирургическими инструментами). Известное устройство включает внешнюю компьютерную систему с экраном для отображения информации и средства чтения идентификации, к которым относятся считыватель штрих - кодов, средства ввода информации, например, клавиатура, средства беспроводной передачи и приема данных для связи с концентраторами каждого элемента переносного кейса и базу данных, содержащую информацию о каждом из переносных кейсов, контролируемую системой (идентификатор портативного кейса, идентификатор каждого элемента переносного кейса, идентификатор каждого инструмента, информацию по обслуживанию каждого инструмента), а также сведения о каждом работнике, которому разрешено пользоваться переносным кейсом. Средства приема – передачи данных осуществляются от источника энергии в виде аккумулятора. Данная система регистрирует, какой предмет был взят, или в каком отсеке он хранится, когда он был взят и возвращен, и информацию обо всех местах хранения в одной базе данных и системе для администрирования, отчетности и отправки аварийных сигналов для обеспечения общего контроля над деталями.
Недостатками известного устройства является необходимость в наличии стационарной станции для обработки и внесения данных, что не позволяет использования кейса вне зоны работы этой станции и снижает области применения данной системы, которая подходит только для работы в ограниченном пространстве или помещении. Из-за того, что считыватель располагается на станции системы, инструмент в контейнере не имеет достаточной защиты от несанкционированного изъятия. Кроме того, конструкция кейса достаточно сложная из-за необходимости оснащения каждой полки индивидуальными батареями и микрочипами.
Прототипом изобретения является устройство для инвентаризации инструментов в кейсе (US2008059338, кл.G06Q10/00, опубл. 06.03.2008), включающий корпус с открывающейся крышкой, внутренняя поверхность которого покрыта экранирующей тканью. Внутри корпуса расположен отсек для инструментов с радиочастотными R-fid модулями для идентификации хранящихся инструментов. Радиочастотные R-fid модули связаны через интерфейсные радиолинии связи, блок считывания и идентификации инструментов и приемно-передающий модем с внешним устройством контроля и учета наличия инструментов в кейсе. Внутри корпуса расположен блок управления, содержащий процессор с памятью и R-fid считыватель с электромагнитным замком, подключенные к антенне. Конструкция кейса предусмотрена для инвентаризации электронно заблокированных и разблокированных наборов инструментов с R-fid метками, доступ к которым осуществляется авторизованным пользователем с помощью магнитной карты и идентификатора пользователя. Запись формируется и сохраняется в инструментах, добавленных и/или отсутствующих вместе с идентификатором пользователя. Устройство также включает аккумулятор с электронным коммутатором и кнопкой включения электропитания кейса.
Однако данное устройство не обеспечивает достаточную надежность от несанкционированного доступа к кейсу, кроме того, оно выполнено на стационарной основе и может использоваться только на небольших производственных площадках, а оператор должен отслеживать инструменты с R-fid метками в непосредственной близости с кейсом, что исключает возможность работы с контролируемыми инструментами удаленно. Из-за компоновки элементов, кейс имеет достаточно большие габариты, что затрудняет его использование в качестве переносного оборудования.
Проблемой изобретения является разработка портативного кейс с повышенной надежностью от несанкционированного доступа к содержимому кейса и с автономной системой учета.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности кейса от несанкционированного вскрытия и облегчение конструкции, обеспечивающей возможность работы на удаленном расстоянии от оператора и облегчении транспортировки.
Поставленная проблема и указанный технический результат достигаются тем, что кейс для инструментов с радиочастотными R-fid метками содержит корпус с отсеком для инструментов, покрытый изнутри экранирующей тканью, электромагнитный замок, устройство идентификации пользователя для открытия замка, аккумулятор с электронным коммутатором и кнопкой включения электропитания кейса. Радиочастотные R-fid модули, связанные через интерфейсные радиолинии связи, через блок считывания и идентификации инструментов и через приемно-передающий модем с внешним устройством контроля и учета наличия инструментов в кейсе. Согласно изобретению устройство идентификации пользователя дополнительно содержит кнопочную панель ручной идентификации пользователя. Радиочастотные R-fid модули установлены непосредственно на инструментах. Устройство считывания и идентификации инструментов содержит радиомодем считывания идентификационных R-fid меток инструментов и соединенный с ним модуль идентификации инструментов, включающий установленные на электронной плате сопряжения процессор управления, а также соединенные с ним интерфейсными линиями связи модуль времени, модуль доступа в Интернет, контроллер считывания меток R-fid с инструментов, блок памяти с программой управления кейсом, модуль управления доступом пользователя к содержимому кейса, модуль открытия/закрытия кейса. Выход модуля доступа в Интернет соединен с приемно-передающим модемом. Вход модуля управления доступом пользователя к содержимому кейса соединен с выходами считывателя магнитной карты и кнопочной панели устройства идентификации пользователя. Вход модуля времени соединен через электронный коммутатор с кнопкой включения электропитания кейса и с выходом аккумулятора. Выход модуля открытия/закрытия кейса соединен с электромагнитным замком.
Корпус желательно должен быть выполнен в противоударном исполнении.
Инструменты с радиочастотными R-fid модулями размещены на полках – ложементах, выполненных из пористого материала.
Корпус снабжен телескопической ручкой и колёсами для облегчения его транспортировки.
Введение в устройство идентификации пользователя кнопочной панели для ручной идентификации пользователя повышает надежность от несанкционированного доступа вовнутрь кейса, т.к. доступ к ручной идентификации доступен только для конкретного пользователя в виде личного пароля, иначе замок кейса не откроется и хранящиеся в нем инструменты будут недоступны. Выполнение корпуса кейса в противоударном исполнении предотвращает возможность взлома.
Расположение радиочастотных R-fid модулей непосредственно на соответствующих инструментах кейса обеспечивают упрощение пользования инструментов, не требуя обязательного его расположения на соответствующих местах на ложементах, что позволяет без проблем конфигурировать различные варианты хранения.
Включение в блок считывания и идентификации инструментов радиомодем считывания идентификационных R-fid меток инструментов и соединение с ним модуля идентификации инструментов, с установленными на электронной плате сопряжения процессора управления, а также соединенными с ним интерфейсными линиями связи модуля времени, модуля доступа в Интернет, контроллера считывания меток R-fid с инструментов, блока памяти с программой управления кейсом, модуля управления доступом пользователя к содержимому кейса, модуля открытия/закрытия кейса - обеспечивает компактное расположение всего оборудования внутри корпуса кейса, сохраняя важные детали системы, а также обеспечивает контроль за всей информацией о содержимом кейса, а также вход/выход из него на расстоянии.
Соединение модуля доступа в Интернет с приемно-передающим модемом, входа модуля управления доступом пользователя к содержимому кейса с выходами считывателя магнитной карты и кнопочной панели устройства идентификации пользователя, входа модуля времени через электронный коммутатор с кнопкой включения электропитания кейса и с выходом аккумулятора, а выход модуля открытия/закрытия кейса - с электромагнитным замком - позволяет в режиме реального времени отслеживать состояние кейса, наличие хранящегося в нем инструмента, а так же обеспечивать доступ внешнего устройства контроля к базе использования инструмента, что повышает надежность от несанкционированного проникновения вовнутрь кейса, контроль и управление кейсом на удаленном расстоянии, облегчая и упрощая эксплуатацию кейсом.
Наличие в устройстве возможности управления зарядом источника энергии, обеспечивает контроль за электропитанием при зарядке и разрядке батарей, повышая работоспособность и долговечность кейса, за счет повышения срока работы аккумуляторов без подзарядки, предотвращения от коротких замыканий, и повреждения платы управления.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид кейса для инструментов с радиочастотными R-fid метками; на фиг. 2 - блок-схема компоновки кейса.
Кейс для инструментов с радиочастотными R-fid метками содержит пластиковый ударопрочный корпус 1, с электромагнитным замком 2, устройство 3 идентификации пользователя для открытия замка 2, аккумулятор 4 с электронным коммутатором 5 и кнопкой 6 включения электропитания кейса. Внутри корпуса 1 расположен отсек 7 для инструментов 8. На каждом инструменте 8 расположены радиочастотные R-fid модули 9 для их идентификации. Радиочастотные R-fid модули 9 связаны через интерфейсные радиолинии 10 связи, через блок 11 считывания и идентификации инструментов 8 и через приемно-передающий модем 12 с внешним устройством 13 контроля и учета наличия инструментов 8 в кейсе. Устройство 3 идентификации пользователя содержит считыватель 14 магнитной карты 15. Устройство 3 идентификации пользователя включает кнопочную панель 16 ручной идентификации пользователя. Блок 3 считывания и идентификации инструментов 8 содержит радиомодем 17 считывания идентификационных R-fid модулей 9 инструментов 8 и соединенный с ним модуль 18 идентификации инструментов 8. Модуль 18 идентификации включает установленные на электронной плате сопряжения процессор 19 управления и соединенные с ним интерфейсными линиями 20 связи модуль 21 времени, модуль 22 доступа в Интернет, контроллер 23 считывания меток R-fid с инструментов 8, блок 24 памяти с программой управления кейсом, модуль 25 управления доступом пользователя к содержимому кейса, модуль 26 открытия/закрытия кейса. Выход модуля 22 доступа в Интернет соединен с приемно-передающим модемом 12. Вход модуля 25 управления доступом пользователя к содержимому кейса соединен с выходами считывателя 14 магнитной карты и кнопочной панели 16 устройства 3 идентификации пользователя. Вход модуля 21 времени соединен через электронный коммутатор 5 с кнопкой 6 включения электропитания кейса и с выходом аккумулятора 4. Выход модуля 26 открытия/закрытия кейса связан с электромагнитным замком 2.
Корпус 1 кейса изнутри покрыт экранирующей тканью 27, которая не позволяет внешним электромагнитным полям проникать в его внутреннее пространство. Поверх экранирующей ткани внутренняя поверхность кейса покрыта черным декоративным покрытием. Инструменты 8 с радиочастотными R-fid модулями 9 в отсеках 7 размещены на пяти вынимающихся полках – ложементах 28, выполненных из пористого материала. Корпус 1 снабжен телескопической ручкой 29 для его переноса, и колёсами 30 для облегчения его транспортировки
Устройство работает следующим образом.
При кратковременном нажатии кнопки 6 включения электропитания кейса сигнал поступает на электронный коммутатор 5 аккумулятора 4. Электропитание подается на модуль 18, после чего осуществляется доступ в Internet для передачи информации внешнему устройству 13 контроля. Время подключения к сети Internet составляет 20 секунд. По истечении указанного времени кейс готов к передаче данных. Далее издается короткий звуковой сигнал, оповещающий о готовности к работе кейса. Кнопочная панель 16 подсвечивается красным цветом. Пользователь открывает два замка-защелки (на фиг. не показано), после чего в течение 30 сек он прикладывает свою магнитную карту к считывателю 14 магнитной карты или вводит код доступа на кодовой кнопочной панели 16. Система производит проверку пользователя по базе, т.к. у каждого зарегистрированного пользователя есть свой логин и пароль для входа в базу учета инструмента 8 по всем кейсам, к которым у него есть доступ.
Если пользователь в указанное время не осуществил никаких действий, то модуль 18 идентификации посылает сигнал на коммутатор 5 для отключения питания аккумулятора 4. Коммутатор 5 обесточивает всю систему, и кейс выключается. При не прохождении аутоидентификации личности пользователя система возвращается в режим ожидания и по истечении 30 секунд выключается.
Для повторного включения необходимо вновь нажать кнопку 6 включения.
Когда личность пользователя определена положительно, то издается короткий звуковой сигнал и считыватель 14 магнитной карт загорается зеленым, от модуля 18 идентификации сигнал поступает к электромагнитному замку 2. Замок 2 отщелкивается, оповещая открытие звуковым сигналом. Замок 2 остается открытым в течение 2 секунд, в течение которых пользователь должен открыть крышку кейса. Если открытия не происходит, то замок 2 закрывается, система переходит в режим ожидания и через 30 секунд выключается.
В ситуации, когда пользователь не успел открыть крышку кейса в течение 2 секунд, то ему достаточно заново приложить идентификационную карту к считывателю 14 карт либо ввести личный пароль на кнопочной панели 16, и электромагнитный замок 2 повторно откроется.
После прохождения идентификации пользователь имеет доступ к пяти полкам-лонжеронам 28, на которых расположены инструменты 8 с R-fid модулями 9.
Пока пользователь вытаскивает полки-ложементы 28, изымает инструмент 8, возвращает его, но при этом крышку кейса не закрывает, идентификация инструмента 8 не происходит, модуль 18 идентификации находится в рабочем состоянии и кейс не выключается.
После того как пользователь закончил работу с инструментом 8, он складывает инструмент 8 обратно на полки-ложементы 28 и закрывает крышку кейса.
При закрытии электромагнитного замка 2 от него поступает сигнал модулю 18 идентификации, что кейс закрыт, и можно начать инвентаризацию.
Процессор 19 модуля 18 идентификации подает сигнал контроллеру 23 считывания R-fid модулей 9 для запуска процесса обнаружения R-fid модулей 9 внутри кейса. Контроллер 23 после получения команды, направляет сигнал на радиомодем 17 и запускается процесс инвентаризации.
Во время процесса инвентаризации происходит обмен данными между R-fid модулями 9 внутри кейса и радиомодем 17. Благодаря экранирующей ткани 27 происходит считывание только тех модулей 9 инструментов 8, которые в данный момент находятся внутри кейса. В процессе инвентаризации сигналы от радиомодема 17 многочисленно отражаются от стенок экранированного корпуса, что обеспечивает лучшее распространение волн и отсутствие слепых зон. Слепой зоной называется зона внутри кейса, в которой вследствие особенностей распространения радиоволн не происходит считывание находящиеся в ней R-fid модулей 9.
В зависимости от количества R-fid модулей 9, расположенных внутри кейса, процесс инвентаризации может занять от 1 до 30 секунд. Чем больше R-fid модулей 9 расположено внутри кейса, тем дольше происходит процесс их считывания.
Во время инвентаризации звучат короткие звуковые сигналы, а индикатор считывателя карт подсвечивается красным цветом. При успешной инвентаризации, вследствие которой система обнаруживает все загруженные в базу R-fid модули 9, индикатор считывателя 14 карт подсвечивается зеленым и горит 3 секунды.
Если же по окончанию инвентаризации система не обнаружила какой-либо R-fid модуль 9, то индикатор считывателя 14 карт подсвечивается красным и горит 3 секунды.
После завершения инвентаризации в блок 24 памяти записывает данные о составе содержимого кейса:
• Дата и время инвентаризации
• Имя пользователя
• Наличие или отсутствие каждого из R-fid модулей 9.
После этого записанные в блоке памяти 24 данные поступают в модуль 22 доступа в Internet.
Помимо данных о последней инвентаризации в модуль 22 доступа в Internet так же поступают данные о предыдущих инвентаризациях, информация о которых так и не была передана до этого момента на сервер из внутренней памяти блока 24 по какой-то причине (не было доступа в Internet, севший аккумулятор, помехи и пр.).
По окончании сеанса передачи данных модулем 22 доступа в Internet на сервер, модуль 18 идентификации передает сигнал коммутатору 5 аккумулятора 4 об окончании работы. Кейс выключается.
Если же данные об инвентаризации не были переданы (нет доступа в Internet), то они отмечаются как не переданные и сохраняются во внутренней памяти блока 24 до следующего сеанса связи. При очередном сеансе передачи данный на сервер, не переданные данные будут загружены.
Во внутренней памяти может храниться до 2000 записей об инвентаризации, при полном его заполнении, старые данные заменяются при следующей инвентаризации.
Конструкция представленного кейса с радиочастотными R-fid метками на инструментах проста и удобна при эксплуатации. Кейс обладает повышенной надежностью от несанкционированного вскрытия, компактен и может быть использован на удаленном расстоянии от оператора с возможностью работы в режиме Онлайн.
В настоящее время изготовлены и испытаны опытные образцы кейсов, которые подтвердили повышенную надежность от несанкционированного проникновения вовнутрь корпуса.