СРЕДСТВО ИДЕНТИФИКАЦИИ

Область техники
Полезная модель относится к средствам, используемым для автоматизированной дистанционной идентификации пользователя.
Уровень техники
Наиболее близким техническим решением (прототип) является средство идентификации, описанное в источнике http://4pda.ru/2013/12/27/131767, дата обращения 08.12.2015.
Известное средство идентификации представляет собой интегральную микросхему (под названием Secure Element) и контроллер (NFC-модуль). NFC модуль - это электронное устройство, которое с помощью имеющейся в составе этого модуля антенны, осуществляет передачу данных на малых расстояниях. NFC модуль совместим со стандартом ISO 14443, объединяющим большинство бесконтактных устройств (дистанционного запуска, платежных или иных). Интегральная микросхема Secure Element - это электронное устройство, содержащее системную шину, процессор, постоянную и оперативную память. При этом микросхема Secure Element имеет свою операционную систему со встроенными программными приложениями, позволяющими вместе с имеющимся аппаратным обеспечением выполнять идентификацию пользователя отсылая информацию о нем на принимающее устройство с помощью радиосигнала. Операционная система также обеспечивает проверку пользователя PIN-кодом. Интегральная микросхема Secure Element может быть либо встроена в материнскую плату телефона, либо расположена на отделяемом модуле (SIM-карте или SD-карте).
SIM-карта представляет собой модуль идентификации абонента (Subscriber Identification Module), применяемый в сотовой связи. SD-карта (Secure Digital Card) представляет собой карту памяти, разработанную для использования в портативных устройствах.
Недостатком известного технического решения является низкая ремонтопригодность устройства вследствие трудоемкости операции замены поврежденного контроллера (NFC модуля) или/и антенны. Кроме того, недостатком является низкая надежность устройства вследствие установки в корпус мобильного телефона антенны NFC модуля без дополнительной защиты.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение ремонтопригодности средства идентификации за счет упрощения доступа к элементам обеспечения дистанционной идентификации, а именно к контроллеру и антенне. Также техническим результатом служит повышение надежности за счет размещения всех перечисленных выше элементов в одном специально-выполненном элементе - диэлектрической пластине.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в средстве идентификации, содержащем корпус, крышку, средство обеспечения мобильной связи, антенну, блок памяти, контроллер, элемент крепления, диэлектрическую пластину и дополнительный разъем, при этом корпус снабжен боковой поверхностью, первой поверхностью и второй поверхностью, причем боковая поверхность расположена между первой поверхностью и второй поверхностью, крышка присоединена к корпусу со стороны второй поверхности с образованием между собой и корпусом полости, диэлектрическая пластина расположена в полости, при этом диэлектрическая пластина прикреплена к корпусу элементом крепления, выполненного в полости с обеспечением возможности извлечения диэлектрической пластины, антенна, блок памяти и контроллер расположены в диэлектрической пластине, контроллер электрически соединен с антенной и блоком памяти и контактными площадками, средство обеспечения мобильной связи расположено в корпусе и снабжено источником электропитания, помимо этого, дополнительный разъем, расположенный на корпусе, электрически соединен с источником электропитания, при этом контактные площадки размещены на диалектической пластине, с обеспечением электрического соединения с дополнительным разъемом, кроме того по первому дополнительному пункту антенна расположена по периметру диэлектрической пластины и, по второму, тем, что в корпусе размещена SIM-карта.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами (фиг. 1, 2, 3), где на фиг. 1 (вид спереди) показан наглядный вид средства идентификации, фиг. 2 (вид сзади), фиг. 3 (вид сбоку) для более детального рассмотрения отдельных элементов.
Раскрытие полезной модели
На чертеже обозначены: сенсорный экран 1, корпус 2, средство обеспечения мобильной связи 3, SIM-карта 4, крышка 5, антенна 6, полость 7, дополнительный разъем 8, блок памяти 9, контроллер 10, элемент крепления 11, диэлектрическая пластина 12, вторая поверхность 13, боковая поверхность 14, первая поверхность 15, основной разъем 16.
Устройство состоит из блока памяти 9, контроллера 10, сенсорного экрана 1, средства обеспечения мобильной связи 3, SIM-карты 4, диэлектрической пластины 12, корпуса 2, антенны 6 и элемента крепления 11. Средство идентификации 3 имеет корпус 2 и присоединенную к нему крышку 5. Корпус 2 снабжен боковой поверхностью 14, первой поверхностью 15 и второй поверхностью 13, причем боковая поверхность 14 расположена между первой поверхностью 15 и второй поверхностью 13. Первая поверхность 15 - это поверхность корпуса 2, которая в процессе эксплуатации средства идентификации (в процессе ввода-вывода информации) обращена к пользователю. Вторая поверхность 13 - поверхность на противоположной первой поверхности 15 стороне. Крышка 5 образует полость 7, то есть полость 7 образована между корпусом 2 и крышкой 5. В полости 7, примыкая к корпусу 2 или к крышке 5, выполнен элемент крепления 11 (может быть выполнен заодно с одним из указанных элементов). Примером исполнения элемента крепления 11 может служить подвижная защелка (металлическая, пластмассовая или иная), которая в выдвинутом положении будет позволять извлекать диэлектрическую пластину 12 из корпуса 2 и напротив фиксировать ее при задвинутом положении защелки.
В корпусе 2 размещено средство обеспечения мобильной связи 3. Средство обеспечения мобильной связи 3 представляет собой электронное устройство, включающее в себя приемопередатчик на поддиапазоны 1-2 ГГц (GSM) и 2-4 ГГц (UMTS) СВЧ-диапазона, специализированный контроллер управления, дисплей, интерфейсные устройства, аккумулятор (определение средства обеспечения мобильной связи - Википедия, см. https://ru.wikipedia.org/wiki/Сотовый_телефон, дата обращения 11.01.2016, название устройства на странице по указанной ссылке - сотовый телефон).
Корпус 2 со стороны второй поверхности 13 снабжен дополнительным разъемом 8. Дополнительный разъем 8 представляет собой неплоские контактные площадки, расположенные в количестве двух на корпусе 2 (в любом подходящем месте), в непосредственной близости друг от друга. Контактные площадки дополнительного разъема 8 не имеют электрического соединения между собой. Примером реализации дополнительного разъема 8 может служить выполнение таких контактных площадок в виде отогнутых в направлении полости 7 пластин размером в несколько миллиметров. Контактные площадки дополнительного разъема 8 имеют электрическое соединение со средством обеспечения мобильной связи 3, а именно с соответствующими контактами источника электропитания. Источником электропитания при этом может служить аккумулятор, конденсатор высокой емкости или внешний источник электропитания подходящего типа.
В корпусе 2 также помещена SIM-карта 4, содержащая в своем встроенном элементе памяти информацию о пользователе и обеспечивающая идентификацию пользователя или аппарата с помощью передачи такой информации на удаленный центр идентификации посредством сотовой связи. Под SIM-картой 4 понимают модуль идентификации абонента (Subscriber Identification Module), применяемый в сотовой связи. SIM-карта 4 имеет электрическое соединение контактами со средством обеспечения мобильной связи 3 (с его специальным разъемом).
Кроме того, в полости корпуса 7 размещена диэлектрическая пластина 12. Диэлектрическая пластина 12 выполнена из пластика или иного материала, имеет прямоугольную или иную форму. Диэлектрическая пластина 12 имеет контактные площадки, выполненные плоскими. Причем контактные площадки выполнены в количестве двух и расположены в подходящем месте этой пластины, в непосредственной близости друг от друга и с обеспечением изоляции между собой. Диэлектрическая пластина 12 закреплена в полости 7 с помощью элемента крепления 11. При этом элемент крепления 11 выполнен с возможностью оперативного изъятия диэлектрической пластины 12 из полости 7 устройства при открытой крышке 5 средства идентификации.
Внутри диэлектрической пластины 12 помещены: блок памяти 9, контроллер 10 и антенна 6. Причем антенна 6 расположена по периметру диэлектрической пластины 12. Антенна 6 выполнена из плоского тонкого проводника. Блок памяти 9 представляет собой устройство постоянного хранения информации о пользователе с возможностью изменения (записи/перезаписи) такой информации. Контроллер 10 представляет устройство (микросхему) для управления процессом идентификации, которое содержит комплекс взаимосвязанных программ для управления аппаратными ресурсами и организации взаимодействия с пользователем (далее именуемой операционной системой) с предустановленными программными приложениями управления процессом дистанционной идентификации. Контроллер 10 подключен к источнику электропитания средства идентификации посредством проводников. Проводники имеют разрыв: в диэлектрической пластине 12 проводники соединены с контактными площадками на диэлектрической пластине 12, в корпусе 2 - с дополнительным разъемом 8. Электрическое соединение проводников в разрыве обеспечивают при совмещении контактных площадок диэлектрической пластины 12 и дополнительного разъема 8 на корпусе 2 (после монтажа диэлектрической пластины 12 в корпус 2 и ее фиксации элементом крепления 11). При этом в корпусе 2 выполнен основной разъем 16 для подключения внешнего источника электропитания. Основной разъем 16 имеет электрическое соединение с аккумулятором или с конденсатором высокой емкости (в случае их наличия в средстве идентификации) для их зарядки от внешнего источника электропитания. Заряженные аккумулятор или конденсатор высокой емкости также обеспечивают электропитание средства обеспечения мобильной связи 3. Контроллер 10 имеют электрическое соединение с антенной 6 и с блоком памяти 9 посредством плоских проводников (системной шины).
Осуществление полезной модели
В случае использования указанных выше элементов и средств, полезная модель реализуется следующим образом. Изготавливают корпус 2 и крышку 5 требуемой формы из пластика или иного материала. Изготавливают средство обеспечения мобильной связи 3. При этом в корпусе 2 со стороны первой поверхности 15 выполняют отверстия для отдельных элементов средства обеспечения мобильной связи 3 (для сенсорного экрана 1, динамика и других элементов при необходимости). Также в корпусе 2, со стороны второй поверхности 13 в подходящем месте изготавливают элемент крепления 11. Элемент крепления 11 может быть выполнен как часть корпуса 2 из материала корпуса (из пластика или иного материала) в процессе изготовления самого корпуса 2. Крышка 5 может удерживаться на корпусе 2 за счет специальных защелок, выполненных как часть корпуса 2 и из того же материала.
Изготавливают дополнительный разъем 8 и основной разъем 16 из меди (или другого подходящего металла) и помещают их в подходящее место корпуса 2 (на корпус 2), обеспечивая надежное крепление к самому корпусу 2. Выполняют электрическое соединение дополнительного разъема 8 с источником электропитания. Дополнительный разъем 8 и основной разъем 16 могут быть частично залиты материалом корпуса 2 (пластиком или иным материалом) для дополнительной фиксации.
В силу того, что средство обеспечения мобильной связи 3 содержит целый ряд элементов различного типа действия - их изготовление требует применения различных технологий и методов. Сенсорный экран 1, например, может быть изготовлен по технологии проекционно-емкостных сенсорных экранов с поддержкой технологии Multitouch (отслеживание и обработка нескольких нажатий одновременно).
Контроллер 10 выполнен содержащим NFC-модуль с поддержкой стандарта ISO 14443 для возможности использования устройства NFC в активном режиме (с подключением к источнику электрического питания) или содержащим иное устройство для передачи данных на расстоянии. Контроллер 10 имеет соединение с блоком памяти 9. Блок памяти 9 выполнен с возможностью сохранения полученных идентифицирующих данных (например, данных разблокировки сигнализации) на срок до следующей перезаписи по инициативе пользователя. Операционная система контроллера при этом осуществляет контроль записи и чтения полученных платежных данных. Операционная система также может содержать приложение, осуществляющее проверку осуществляемого процесса идентификации по сохраненному в блоке памяти 9 личному опознавательному номеру (PIN-коду).
Далее изготавливают антенну 6 требуемой формы и размера из плоских проводников, выполняют соединение соответствующих контактов контроллера 10 с антенной 6. Затем формируют диэлектрическую пластину 12 требуемого размера и формы, в которой располагают блок памяти 9, контроллер 10, антенну 6, контактные площадки и плоские проводники. Контактные площадки, в отличие от остальных элементов в диэлектрической пластине 12, лишь частично помещены в материал диэлектрической пластины 12 (пластик). Таким образом к контактным площадкам имеется доступ извне. При этом антенна 6 расположена внутри диэлектрической пластины 12, по ее периметру. Блок памяти 9, контроллер 10 и контактные площадки расположены внутри диэлектрической пластины 12 в удалении от антенны 6.
Помещают изготовленные элементы в корпус 2. Элементы средства обеспечения мобильной связи 3 размешают в подходящем месте с обеспечением надежного крепления к корпусу 2. SIM-карту 4 помещают в специальный разъем средства обеспечения мобильной связи 3. Диэлектрическую пластину 12 помещают в полость 7 и выполняют фиксацию с помощью элемента крепления 11. Закрывают крышку 5 и включают средство идентификации.
В процессе работы устройства в блок памяти 9 через контроллер 10 записывают данные необходимые для осуществления идентификации пользователя. В процессе работы активное устройство NFC, расположенное в диэлектрической пластине 12, с некоторым интервалом времени (например, шестьдесят секунд) генерирует радиосигнал с данными о пользователе. Ответное устройство, функцию которого может выполнять другой активный модуль NFC или иное устройство подходящего типа, принимает этот радиосигнал при расположении средства идентификации в достаточной близости от ответного устройства. Таким образом, при интеграции ответных устройств в различные системы, требующие идентификацию пользователя, средство идентификации будет обеспечивать идентификацию определенного пользователя. В рамках стандарта ISO 14443 частота работы устройства составляет 13,56 МГц и, в этом случае, скорость передачи данных от средства идентификации к активному устройству NFC составит 424 кбит/с. При подаче электропитания операционная система контроллера 10 осуществляет программное управление блоком памяти 9 и самим контроллером 10 для корректной работы средства идентификации. Описанный выше тип идентификации пользователя не требует использования сотовой связи, в отличие от использования для этой цели SIM-карты 4.
При реализации достаточного радиуса действия устройства примером использования средства идентификации может быть: автоматическое отключение домашней сигнализации, разблокировка автомобильной сигнализации, запуск двигателя или включение/отключение иных электрических устройств при нахождении пользователя со средством идентификации в достаточной близости от ответных частей определенного типа.
Примером реализации ответного устройства для взаимодействия с автомобилем может служить устройство NFC-модуль, размещенное в кузове автомашины, с размещением принимающей антенны этого модуля на внешней поверхности кузова или на внешней поверхности окон. При приближении владельца автомобиля с включенным средством идентификации к автомобилю, происходит идентификация этого владельца NFC-модулем по испускаемому радиосигналу от средства идентификации. В случае успешной идентификации по сохраненным данным в блоке памяти 9 и в элементе сохранения данных ответного устройства, ответное устройство взаимодействует со встроенной сигнализацией автомобиля и отключает ее. Возможно исполнение ответного устройства с определением расстояния до средства идентификации и с несколькими принимающими антеннами одновременно. Одна из принимающих антенн может быть расположена внутри салона на лобовом стекле, и еще две - внутри салона на заднем стекле на максимальном расстоянии друг от друга. В таком случае, если ответное устройство принимает сигнал приблизительно одинаковой мощности с трех таких, расположенных в салоне, принимающих антенн от средства идентификации - ответное устройство взаимодействует с электронной системой зажигания и выполняет запуск двигателя.
В случае проявлений некорректной работы контроллера 10, блока памяти 9 или наличия повреждений антенны 6 крышку открывают и выполняют замену диэлектрической пластины 12 с помещенными в нее новоизготовленными элементами (блока памяти 9, контроллера 10, антенны 6, дополнительного разъема 8 и соединяющих проводников).
Таким образом, выполнение устройства описанным выше образом обеспечивает повышение ремонтопригодности и надежности средства идентификации.