УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ВХОДЯЩИХ SMS-ОПОВЕЩЕНИЙ О ВОЗНИКНОВЕНИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ОТБОРА АКТУАЛЬНЫХ СООБЩЕНИЙ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относятся к области систем беспроводной связи, более точно - к получению и обработке входящих сообщений для портативных электронных устройств, таких как современные мобильные телефоны, а именно сообщений SMS (Услуга Передачи Коротких Сообщений), содержащих алфавитно-цифровой код и направляемых службой оповещения, для оповещения о возникновении чрезвычайной ситуации (ЧС).
Уровень техники и предпосылки создания полезной модели.
Системы беспроводной сотовой связи широко развернуты в Российской Федерации и за рубежом, повсеместно распространенными являются сети GSM (Global System for Mobile Communications). Термин «мобильный телефон» в дальнейшем будет обозначать любое мобильное телефонное устройство, имеющее возможность принимать входящие SMS-сообщения, включая смартфон и планшетный компьютер.
Растет число предлагаемых для установки на мобильные телефоны программ и подключаемых к ним устройств, расширяется круг решаемых ими задач. В настоящее время абоненты операторов мобильной связи, кроме основной услуги по передаче голоса, широко используют SMS-сообщения, которые позволяют передавать и принимать алфавитно-цифровые сообщения на дисплей мобильного телефона.
Короткое сообщение может быть отправлено абонентом сети GSM со своего мобильного телефона, оператором сети или другим способом (например, из Интернета, по электронной почте).
Приняв сообщение, центр SMS оператора сети проверяет, находиться ли требуемый абонент в сети, и если он доступен, сообщение будет доставлено ему. Если же абонент отключен от сети, сообщение храниться в SMS-центре, пока не появиться возможность его доставить или не истечет срок доставки.
Технологией SMS оборудованы практически все мобильные телефоны. Принятые сообщения хранятся на SIM-карте телефона и в его памяти. На SIM-карте может сохраняться до 40 сообщений, количество хранимых в памяти телефона SMS-сообщений ограничивается ее объемом. Слово «память» в дальнейшем будет обозначать любой тип блока памяти, предназначенного для хранения данных.
Известно [1], что SMS используется для адресного оповещения о возникновении ЧС. Оповещение о ЧС - это доведение до абонента сигналов оповещения и соответствующей информации о чрезвычайной ситуации. SMS-оповещение о ЧС применяется в разных странах, например, система Cell Broadcast в Дании, система Firewatch в Австралии [2].
Также известно, что для решения тех или иных задач к телефону абонента могут быть подключены специальные устройства, производящие обработку входящих SMS-оповещений о возникновении чрезвычайной ситуации.
Заявителю известны следующие устройства, которые можно рассматривать в качестве аналогов патентуемой полезной модели.
В США разработана SMS-система оповещения населения в случае возникновения ЧС под названием PLAN (Personal Localized Alerting Network). Для этого в телефон абонента внедряют специальный чип [3], позволяющий ему в приоритетном порядке принимать такие оповещения, даже если на линии сотовой связи происходят сбои или на телефон поступает множество звонков.
В Израиле на случай возникновения опасности для населения создана система оповещения через мобильные телефоны. Абоненты получают оповещения независимо от сотового оператора, суммы средств на счету, степени заряда аккумуляторной батареи. Устройство, обеспечивающее эти преимущества, изначально заложено в SIM-карты телефонов и активизируется при необходимости [4].
В России создано устройство, предназначенное для адресного оповещения о чрезвычайной ситуации при помощи SMS-сообщений [5], которое можно считать наиболее близким аналогом (прототипом), патентуемой полезной модели. Данное устройство защищено заявкой на выдачу патента РФ на изобретение №2012137743/08(061155), которая в данный момент находится на рассмотрении в Роспатенте.
Это специальное устройство, устанавливаемое в мобильный телефон в момент его производства, либо позднее, которое представляет собой отдельный блок, подключенный к электронной схеме телефона.
Данное устройство обеспечивает:
- прием и считывание алфавитно-цифрового кода чрезвычайной ситуации из входящего SMS, поступившего с определенного заблаговременно номера службы оповещения;
- извлечение информации из хранимых в устройстве банков данных, в зависимости от полученного кода;
- формирование из извлеченной информации сообщения о ЧС;
- запуск соответствующего вибросигнала и «тревожной» мелодии на максимально возможной в телефоне абонента громкости;
- выдачу на встроенные средства телефона (экран, динамик) сообщения о ЧС.
Устройство содержит: блок отслеживания входящих SMS, блок считывания кода, блок хранения банков данных (содержащий банк данных типов ЧС, банк данных возможных вариантов местонахождения получателя SMS, банк данных графических файлов с географическими картами местности, банк данных слов и словосочетаний, банк данных мелодий и вибросигналов), блок извлечения информации из банков данных и формирования сообщений, блок выдачи информации на встроенные средства телефона. Устройство использует элементы мобильного телефона, в который оно установлено: память SMS-сообщений, клавиатура, экран, динамик, вибросигнализатор.
Однако, данное устройство имеет и некоторые недостатки, устраняемые патентуемой полезной моделью. Конкретно, существует проблема срабатывания устройства при получении SMS-сообщения, утратившего свою актуальность. Под словом «актуальный» понимается важный, существенный в настоящее время или в данном контексте.
Например, пользователь может отправиться в путешествие вместе со своим телефоном и оказаться в другом городе или даже государстве. При этом служба оповещения о возникновении ЧС не всегда имеет возможность установить точное местопребывание абонента по сигналам мобильных сетей, особенно если он находится в другом регионе. Таким образом, при возникновении ЧС в местности постоянного проживания абонента, существует вероятность, что он будет получать оповещения об этой ЧС, даже если он в данный момент находится за сотни километров от зоны воздействия поражающих факторов. Очевидны неудобства для пользователя, вынужденного реагировать на такие оповещения. Приведенный пример показывает возможность утраты актуальности сообщения по месту оповещения.
Другим возможным вариантом утраты актуальности SMS-оповещения может являться пример, когда телефон пользователя во время возникновения ЧС был отключен в течение длительного времени или находился вне зоны действия сетей сотового оператора. Как только пользователь включит свой телефон или вновь окажется в зоне действия сети оператора он незамедлительно получит SMS-оповещение о ЧС (если к этому моменту не истек срок доставки). При этом с момента возникновении ЧС уже могло пройти несколько часов или даже суток, обстановка могла кардинально поменяться. Данный пример показывает возможность утраты актуальности сообщения по времени оповещения.
Утрата актуальности SMS-оповещения по времени и месту может происходить как одновременно, так и по отдельности.
Раскрытие полезной модели
Технической задачей, решаемой патентуемой полезной моделью, является защита пользователя устройства от необходимости реагирования на SMS-оповещения о ЧС, не являющиеся для него актуальными по времени и/или месту оповещения.
Поставленная техническая задача достигается тем, что устройство обработки входящих SMS-оповещений о возникновении чрезвычайной ситуации дополнительно содержит блок проверки координат и времени, вход которого подключен к выходу блока отслеживания входящих SMS-сообщений, а выход ко входу блока считывания алфавитно-цифрового кода.
А также тем, что интерфейс устройства снабжен двумя дополнительными входами/выходами, один из которых предназначен для подключения к системным часам мобильного телефона, а второй для подключения к блоку GPS/ГЛОНАСС определения координат телефона по сигналам спутниковой системы позиционирования.
Помимо прочего, блок проверки координат и времени при необходимости обеспечивает получение: от системных часов - текущего времени, от блока GPS/ГЛОНАСС - текущих географических координат мобильного телефона, а также хранение полученных данных в собственной памяти.
Описываемое устройство проверяет в фоновом режиме все приходящие в телефон абонента SMS-сообщения и активизируется только при получении SMS-сообщения, являющегося актуальными для абонента по времени и месту оповещения, от определенного заблаговременно номера службы оповещения о возникновении ЧС.
Краткое описание чертежей
Фигура показывает блок-схему существенных частей патентуемого устройства и некоторые элементы мобильного телефона абонента, с которыми оно взаимодействует.
Осуществление полезной модели.
Патентуемое устройство (см. фигуру) содержит следующие существенные части: 1 - блок отслеживания входящих SMS-сообщений, 2 - блок проверки координат и времени, 3 - блок считывания алфавитно-цифрового кода, 4 - блок хранения банков данных (содержащий в себе: 5 - банк данных типов ЧС, 6 - банк данных возможных вариантов местонахождения получателя SMS-сообщении, 7 - банк данных графических файлов с географическими картами местности, 8 - банк данных слов и словосочетаний, 9 - банк данных мелодий и профилей вибросигналов), 10 - блок извлечения информации из банков данных и формирования сообщений, 11 - блок выдачи информации на встроенные технические средства мобильного телефона.
При работе патентуемое устройство использует следующие элементы мобильного телефона, в который оно установлено: 12 - блок памяти для хранения входящих SMS-сообщений, 13 - блок GPS/ГЛОНАСС, 14 - системные часы, 15 - клавиатура, 16 - экран, 17 - динамик, 18 - вибросигнализатор.
Патентуемое устройство имеет два режима своей работы: фоновый и активный. Оно работает следующим образом.
В фоновом режиме блок отслеживания входящих SMS-сообщений 1 проверяет все приходящие в телефон абонента SMS-сообщения на предмет получения кода ЧС от определенного заблаговременно номера службы оповещения о возникновении ЧС.
При появлении в блоке памяти 12 SMS-сообщения с алфавитно-цифровым кодом ЧС, отправленного от определенного заблаговременно номера службы оповещения, блок 1 передает указанное SMS-сообщение в блок проверки координат и времени 2.
Получив сообщение, блок проверки координат и времени 2 извлекает из содержащегося в SMS алфавитно-цифрового кода информацию, касающуюся только времени и места возникновения ЧС. Одновременно с этим блок 2 получает: от системных часов 14 - текущее время, от блока GPS/ГЛОНАСС 13 - текущие географических координаты мобильного телефона, определяемые по сигналам спутниковой системы позиционирования.
В соответствии с заложенной логикой, блок проверки координат и времени 2 определяет путем сравнения полученных от 13 и 14 данных с данными содержащимися в SMS, является ли пришедшее SMS-оповещение актуальным по времени и месту оповещения, либо уже утратило таковую для абонента.
Если блок 2 признает пришедшее сообщение утратившим актуальность, то он уничтожает его в своей памяти и не передает для дальнейшей обработки в последующих блоках устройства. Для пользователя устройства защита от необходимости реагирования на неактуальные SMS-оповещения выражается в том, что он даже не подозревает о том, что на его телефон поступило такое SMS-оповещение, а патентуемая полезная модель производила какие-либо действия.
Если блок проверки координат и времени 2 признает пришедшее сообщение актуальным, то он передает его в блок считывания алфавитно-цифрового кода 3 и переводит патентуемое устройство в активный режим работы.
Блок считывания алфавитно-цифрового кода 3 извлекает из SMS-сообщения код ЧС и передает его в блок извлечения информации из банков данных и формирования сообщений 10.
Получив код ЧС, блок извлечения информации из банков данных и формирования сообщений 10 взаимодействует с блоком хранения банков данных 4 по заранее заданному алгоритму, и, в зависимости от полученного кода ЧС, извлекает из хранимых в блоке 4 банков данных требуемую информацию и формирует из нее сообщение о конкретной ЧС.
Блок 10 формирует законченное сообщение и передает его в блок выдачи информации на встроенные технические средства мобильного телефона 11. Получив сообщение, блок 11 воспроизводит необходимую мелодию и вибросигнал соответственно на встроенном динамике мобильного телефона 17 и вибросигнализаторе 18, а также изменяет цвет экрана 16.
Воспроизведение выбранной мелодии происходит на максимально возможной в конкретном телефоне громкости, вне зависимости от того какая мелодия установлена абонентом для информирования о получении входящих вызовов и сообщений или находится ли телефон в беззвучном режиме. Прекращение воспроизведения указанной мелодии, отключение вибросигнала и изменение цвета экрана на обычный для данного телефона цвет блок 11 производит только после того, как абонент нажмет кнопку мобильного телефона на клавиатуре 15.
После этого блок выдачи информации на встроенные технические средства мобильного телефона 11 выводит на экран 16 графический файл с географической картой местности пребывания абонента, на которой обозначено расположение мест эвакуации и координаты места на карте, где располагается очаг поражения ЧС, а также (поверх карты, либо рядом) текстовое сообщение, содержащее тип ЧС, местонахождение абонента в зоне ЧС, координаты очага поражения, сообщение о порядке действий в ЧС. Одновременно с этим блок 11 выводит на динамик 17 звуковое сообщение, идентичное текстовому сообщению, выведенному на экран 16.
По окончании сообщения блок 11 выводит на экран 16 запрос пользователю, понял ли он сообщение. Если абонент нажимает на клавиатуре 15 кнопку, соответствующую «Да», то блок 11 отключается, а устройство возвращается в фоновый режим работы. Если абонент нажимает «Нет», то блок 11 повторяет сообщение еще раз, после чего вновь выводит указанный запрос.
После отключения блока 11, полезная модель переходит в фоновый режим работы, блок 1 продолжает проверять в фоновом режиме все приходящие в телефон абонента SMS-сообщения на предмет получения нового кода ЧС.
Патентуемое устройство может представлять собой отдельный блок, установленный в мобильный телефон и подключенный к его электронной схеме. Логика работы блоков, заложенная в них, может быть реализована, как с использованием только аппаратных средств, так и с привлечением программных средств. Конкретный тип логики, используемый в том или ином блоке устройства, не оказывает принципиального влияния на работу устройства. Достижение технического результата также не зависит от типа реализации логики работы отдельных блоков полезной модели.
Патентуемое устройство не является жестко связанными с каким-либо конкретным мобильным телефоном. Оно может иметь несколько версий, предназначенных для работы с разными моделями телефонов. Устройство может быть установлено в телефон либо в момент его производства, либо позднее с использованием доступных каналов связи и имеющихся в телефоне интерфейсов взаимодействия с внешними устройствами. Версия устройства, разработанная для конкретного мобильного телефона, должна учитывать его функциональные возможности.
Объем и качество информации, хранимой в банках данных, определяется заблаговременно группой экспертов, обладающих достаточными знаниями и компетентными в рассматриваемой области.
Библиографические данные источников информации.
1. Информационно-коммуникационные технологии обеспечения безопасности жизнедеятельности: монография / под общ. ред. П.А. Попова, МЧС России. - М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2009. - 272 с;
2. Безопасность [Электронный ресурс]. URL: http://www.mgovservice.ru/industry/security.php (дата обращения: 05.09.2013);
3. Макарычев M. Сотовая защита // Российская газета. Федеральный выпуск. - №5475 (99) (http://www.rg.ru/2011/05/11file:///znaki-site.html);
4. Фатхутдинов Р. Родина слышит, Родина знает. В республике Татарстан заработала принципиально новая система оповещения населения // Вестник МЧС России. - Москва, 2013. - №3 (61). - С. 22-25;
5. Цуриков А.Н. Совершенствование технологии адресного оповещения о чрезвычайной ситуации при помощи SMS-сообщений // Научно-технический вестник Поволжья. - Казань, 2013. - №1. - С. 287-291.