МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АБОНЕНТСКИЙ ТЕРМИНАЛ

Полезная модель относится к технике электросвязи и может быть использована для телефонной связи, осуществляемой по различным каналам связи, между абонентами ведомственных сетей и сетей связи народнохозяйственного назначения, а также приема-передачи телеграфных и файловых сообщений. В частности, в автоматизированном комплексе связи при модернизации проекта 1144.2 заводской №802 /Адмирал Нахимов/, (фрегатах пр. 22350 заводской номер №№922, 923).
Известно "Устройство для передачи и приема дискретной информации" [патент РФ №2223608, 2004 г.], содержащее приемопередатчик факсимильных сигналов, абонентские и станционные телеграфные аппараты, блоки коммутации каналов, коммутации телеграфных связей, сопряжения, сигнализации, вызывных приборов, коммутаторы абонентских каналов и др. Данное устройство осуществляет подключение абонентских либо станционных телеграфных аппаратов и приемопередающего факсимильного аппарата к соответствующим внешним линиям, каковыми являются линии дальней связи, абонентские линии телефонной связи, импульсные каналы, радиоканалы.
Недостатком данного устройства является его чрезмерная громоздкость, обуславливающая значительные массогабаритные показатели, низкая оперативность организации требуемых связей, а также отсутствие визуального контроля подлежащего передаче сообщения.
Известно устройство на основе микроЭВМ [Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1990, с. 7], в состав которой входят процессор, блок памяти и контроллеры устройств ввода-вывода информации, посредством внутренней магистрали соединенные между собой и подключенные к станционной стороне адаптера магистралей, к линейной стороне адаптера магистралей посредством внешней магистрали подключен контроллер управляемого объекта. Известное устройство обеспечивает возможность обмена с управляемым объектом телекодовой информацией.
Основным недостатком известного устройства является ограниченность его функциональных возможностей, заключающаяся в обеспечении обмена однотипной телекодовой информацией с одним управляемым объектом, а также низкая оперативность обработки передаваемых и принимаемых сообщений.
В качестве устройства-прототипа выбран "Многофункциональный абонентский терминал" [патент РФ №2 416 880, опубликованный 20.04.2011 г. Бюл. №11], содержащий процессор, блок памяти, контроллеры устройств ввода-вывода, адаптер магистралей, дополнительное запоминающее устройство и контроллер Ethernet, соединенные между собой посредством внутренней магистрали, к внешней (канальной) магистрали адаптера магистралей подключен узел интерфейсный, содержащий контроллеры стыков С1-И, RS-232, и не менее двух контроллеров стыка С2-ТЛГ, подключенных к внешней магистрали, при этом в качестве одного из устройств ввода-вывода используется печатающее устройство, допускающее его применение в полевых условиях, т.е. в виде термопринтера, осуществляющего печать на термобумагу, либо принтера, осуществляющего печать на обычную бумагу методом термопереноса, а к выходу одного из контроллеров стыка С2-ТЛГ подключен телеграфный аппарат, оснащенный трансмиттером и перфоратором.
Основным недостатком устройства-прототипа, многофункционального абонентского терминала (МФАТ), является ограниченность его функциональных возможностей, заключающаяся в том, что оно предназначено только для обмена документированной (файловой, телеграфной и факсимильной) информацией по открытым каналам.
Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей МФАТ путем обеспечения обмена документированной (файловой, телеграфной и факсимильной) информацией, как по открытым, так и закрытым (в которых конфиденциальная информация защищается от несанкционированного доступа криптографическими методами) каналам, а также обеспечения телефонной связи по открытым и закрытым каналам, в том числе с использованием аппаратуры громкоговорящей связи (ГГС).
Поставленная цель достигается тем, что предлагается МФАТ для передачи-приема команд и информационных сообщений, осуществляемых по различным каналам связи открытого сегмента (ОС), содержащий процессор, блок памяти, блок контроллеров устройств ввода-вывода (БКУВВ), узел интерфейсный, для соединения с оконечной аппаратурой приема-передачи по различным каналам связи ОС, содержащий контроллеры стыков Cl-И и RS-232, контроллер стыка Ethernet ОС, соединенные между собой посредством внутренней магистрали. При этом в составе МФАТ выделены ОС, для передачи-приема открытых команд и информационных сообщений, и закрытый сегмент (ЗС), для передачи-приема конфиденциальных команд и информационных сообщений, причем ЗС независимо от ОС в своем составе содержит внутреннюю магистраль, к которой подключены узел интерфейсный, контроллер стыка Ethernet, процессор, блок памяти и БКУВВ, кроме того, как ОС, так и ЗС имеют USB адаптер для подключения к БКУВВ, USB адаптер для подключения клавиатуры, а также адаптер Wi-Fi и USB адаптер для подключения адаптера Blue Tooth в ОС, при этом БКУВВ ОС и ЗС независимо друг от друга содержат узел контроллера сенсорной панели и узел контроллера видеокамеры, а блок питания МФАТ является общим для ОС и ЗС и предусматривает подключение, как к сети переменного тока 220 В, так и к бортовой сети постоянного тока 12 В.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый МФАТ отличается наличием следующих новых функциональных устройств: USB адаптер для подключения клавиатуры, адаптер Wi-Fi, USB адаптер для подключения адаптера Blue Tooth в ОС и USB адаптер для подключения клавиатуры в ЗС, УКСП и УКВК в составе БКУВВ, а также микротелефонной гарнитуры (МКТГ) для обеспечения телефонной связи и аппаратуры ГТС.
Причем, в ЗС применяются методы криптографической защиты. Их сущность описана в главе 14 Б. Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. - 1104 с. В частности, в п.п. 14.1.4. Классические шифры, представлены шифры, которые могут использоваться для криптографической защиты информации в виде программных алгоритмов, записанных в блок памяти.
Таким образом, заявляемый МФАТ соответствует критерию "новизна".
Сравнение заявляемого решения с другими аналогичными техническими решениями показывает, что вновь введенные в заявляемый МФАТ функциональные устройства реализуемы и известны специалистам в данной области техники, поэтому дополнительного творчества для их воспроизведения не требуется. При этом заявляемое техническое решение явным образом не следует из уровня техники и существенно отличается от известных устройств в данной области техники, т.е. имеет "уровень новизны".
Отмеченное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".
Заявляемое техническое решение может быть изготовлено на основе существующих блоков, используемых в вычислительной технике и в технике связи, и является промышленно применимым.
На чертеже фиг. 1 приведена структурная схема заявляемого МФАТ, где обозначены: 1 - ЗС; 2 - ОС; 1.1; 2.1 - соответственно процессор ЗС и ОС; 1.2; 2.2 - соответственно блок памяти ЗС и ОС; 1.3, 2.3 - соответственно адаптер USB для подключения клавиатуры ЗС и ОС; 1.3.1, 2.3.1 - соответственно клавиатура ЗС и ОС; 1.4, 2.4 - соответственно контроллер Ethernet ЗС и ОС; 1.5, 2.5 - соответственно внутренняя магистраль ЗС и ОС; 1.6, 2.6 - соответственно адаптер USB для подключения БКУВВ; 2.7 - адаптер USB для подключения Blue Tooth в ОС; 2.8 - адаптер Wi-Fi в ОС; 3.1, 3.2 - соответственно БКУВВ ЗС и ОС; 3.1.1, 3.2.1 - соответственно УКСП в составе БКУВВ ЗС и ОС; 3.1.2, 3.2.2 - соответственно УКВК в составе БКУВВ ЗС и ОС; 4.1, 4.2 - соответственно узел интерфейсный ЗС и ОС; 4.1.1, 4.2.1 - соответственно контроллер стыка Cl-И узла интерфейсного ЗС и ОС; 4.1.2, 4.2.2 - соответственно контроллер стыка RS-232 узла интерфейсного ЗС и ОС; 5 - блок питающих напряжений для устройств, как ЗС так и ОС (питающие кабели на фиг. 1 не показаны).
Как показано на чертеже (см. фиг. 1), элементы (составные части), образующие заявляемый МФАТ, соединены между собой следующим образом.
В ЗС процессор 1.1, блок памяти 1.2, адаптер USB для подключения клавиатуры 1.3, контроллер Ethernet 1.4, адаптер USB для подключения БКУВВ 1.6, узел интерфейсный 4.1 посредством внутренней магистрали 1.5 соединены между собой.
В ОС процессор 2.1, блок памяти 2.2, адаптер USB для подключения клавиатуры 2.3, контроллер Ethernet 2.4, адаптер USB для подключения БКУВВ 2.6, узел интерфейсный 4.2, адаптер USB для подключения Blue Tooth 2.7, адаптер Wi-Fi посредством внутренней магистрали 2.5 соединены между собой. В состав БКУВВ, как ЗС (3.1), так и ОС (3.2) соответственно входят УКСП (3.1.1 и 3.1.2) и УКВК (3.2.1 и 3.2.2) (внутренние связи на фиг. 1 не показаны). В состав узла интерфейсного, как ЗС (4.1), так и ОС (4.2) соответственно входят контроллер стыка С1-И (4.1.1, 4.2.1) и контроллер стыка RS-232 (4.2.1, 4.2.2) (внутренние связи на фиг. 1 не показаны). Отводы от блока питающих напряжений 5 к каждому из элементов ЗС и ОС на фиг.1 не показаны.
Процессор служит для реализации всех вычислительных процессов и выработки соответствующих команд управления и обработки, осуществляемых в МФАТ посредством программного обеспечения, загружаемого в блок памяти. В качестве процессора может использоваться процессор, входящий в состав любой ПЭВМ (см. патент РФ №2416880, опубликованный 20.04.2011 г. Бюл. №11). Для ЗС необходимо использовать процессор, прошедший специальную проверку (см. стр. 11 «Инструкция по контролю МО РФ применений электронной компонентной базы иностранного производства в системах, комплексах и образцах военной техники», введенная приказом МО РФ №1555 дсп от 20.06.2011 г.) (далее по тексту: см. стр. 11 «Иструкция…»).
Блок памяти 2 представляет собой совокупность постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), предназначенного для хранения программного обеспечения, необходимого для работы МФАТ и оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), предназначенного для хранения данных промежуточных вычислений и временно создаваемых модулей в процессе функционирования программного обеспечения, необходимого для работы МФАТ.
В качестве ПЗУ и ОЗУ могут использоваться блоки памяти входящие в состав любой ПЭВМ (см. патент РФ №2416880, опубликованный 20.04.2011 г. Бюл. №11). Для ЗС необходимо использовать блоки памяти ПЗУ и ОЗУ, прошедших специальную проверку (см. стр. 11 «Иструкция…»).
Адаптеры USB 1.3 и 2.3 соответственно предназначены для подключения клавиатуры ЗС и ОС. Адаптеры USB известны, представляют устройства, реализующие протокол последовательного интерфейса передачи данных (см. http://www.usb.org; Агуров П.В. Интерфейс USB. Практика использования и программирования. - СПб: БХВ-Петербург, 2004. - 576 с). Для ЗС необходимо использовать адаптер USB, прошедший специальную проверку (см. стр. 11 «Иструкция…»).
В качестве клавиатуры, как ЗС, так и ОС может использоваться любая полносимвольная клавиатура (см. патент РФ №2416880, опубликованный 20.04.2011 г. Бюл. №11). Для ЗС необходимо использовать клавиатуру, прошедшую специальную проверку (см. стр. 11 «Иструкция…»).
Внутренняя магистраль предназначена для подсоединения между собой устройств и блоков, как ЗС так и ОС. Она представляет собой материнскую плату, входящую в состав любой ПЭВМ (см. патент РФ №2416880, опубликованный 20.04.2011 г. Бюл. №11). Для ЗС необходимо использовать внутреннюю магистраль, прошедшую специальную проверку (см. стр. 11 «Иструкция…»).
Контроллер Ethernet предназначен для подключения, как ЗС, так и ОС МФАТ к внешней магистрали, Контроллер Ethernet известен (см. патент РФ №2416880, опубликованный 20.04.2011 г. Бюл. №11). Для ЗС необходимо использовать контроллер Ethernet, прошедший специальную проверку (см. стр. 11 «Иструкция…»).
Адаптеры USB 1.6 и 2.6 соответственно предназначены для подключения БКУВВ, как в ЗС, так и ОС МФАТ. Адаптеры USB известны (см. http://www.usb.org; Агуров П.В. Интерфейс USB. Практика использования и программирования. - СПб: БХВ-Петербург, 2004. - 576 с). Для ЗС необходимо использовать адаптер USB, прошедший специальную проверку (см. стр. 11 «Иструкция…»).
Адаптер USB 2.7 предназначен для подключения устройств, поддерживающих протокол обмена данных Blue Tooth в ОС. Адаптер USB известен (см. http://www.usb.org; Агуров П.В. Интерфейс USB. Практика использования и программирования. - СПб: БХВ-Петербург, 2004. - 576 с).
Устройство, поддерживающее протокол обмена данных Blue Tooth представляет устройство, построенное в соответствии со спецификацией IEEE 802.15.1.
Адаптер Wi-Fi предназначен для подключения устройств, поддерживающих протокол обмена данных в ОС. Адаптер Wi-Fi известен и представляет устройство, разработанное в соответствии с рекомендацией IEEE 802.11p.
БКУВВ представляет собой функциональное устройство, включающее УКСП и УКВК, и обеспечивающее подключение сенсорной панели и видеокамеры (примером видеокамеры может служить законченное изделие Logitech HD WebCam C270 с видеопортом USB 2.0). В качестве УКСП может быть использован контроллер, поддерживающий устройства, реализующие технологию MultiTouch. Например, контроллер USB. В качестве УКВК - контроллер, поддерживающий видеокамеры. Например, контроллер 178 В. Для ЗС необходимо использовать УКСП и УКВК, прошедших специальную проверку (см. стр. 11 «Иструкция…»).
Узел интерфейсный представляет собой функциональное устройство, включающее контроллер стыка С1-И и контроллер стыка RS-232, и предназначен для подключения оконечных устройств телефонной связи.
Контроллер стыка С1-И и контроллер стыка RS-232 известны (см. патент РФ №2416880, опубликованный 20.04.2011 г. Бюл. №11). Для ЗС необходимо использовать контроллеры, прошедших специальную проверку (см. стр. 11 «Иструкция…»).
Блок питающих напряжений предназначен для обеспечения напряжением питания устройств и блоков МФАТ, как ЗС, так и ОС. В качестве блока формирования питающих напряжений может использоваться, например судовой блок питания MTPS-103, производимый группой компаний «Морская техника».
Поскольку все средства, с помощью которых возможно осуществление полезной модели в том виде, как она охарактеризована в формуле, известны и описаны в общедоступных источниках, то, в соответствии с пунктом 4 статьи 1351 Кодекса заявляемый МФАТ является промышленно применимым.
Работа заявляемого МФАТ осуществляется следующим образом.
В исходном состоянии МФАТ посредством контроллера стыка Ethernet 1.4 подсоединен к закрытой сети, посредством контроллера стыка Ethernet 2.4 - к открытой. Выбор сети осуществляется путем подачи напряжения питания к устройствам и блоком ЗС или ОС.
В режиме телефонной связи в качестве оконечных устройств используются микротелефонные трубки или гарнитуры, а также аппаратура ГГС, подключенные к узлу интерфейсному, соответственно ЗС или ОС по стыку RS-232 - для каналов тональной частоты, по стыку С1-И - для цифровых среднескоростных каналов.
При необходимости видеоконтакта абонента используется БКУВВ. Посредством видеокамеры происходит передача видеоизображения на передающем конце, которое отображается на мониторе сенсорной панели на приемном конце. Для ЗС необходимо использовать оконечные устройства, прошедшие специальную проверку (см. стр. 11 «Иструкция…»).
При обмене файловыми или телеграфными сообщениями в МФАТ используют клавиатуру 1.3.1 или 2.3.1, в зависимости от выбранного сегмента. Тексты сообщений отображаются на мониторе сенсорной панели.
Общее управление процессами передачи-приема информации осуществляется процессором 1.1 или 1.2, в зависимости от сегмента согласно операционной системе и программного обеспечения, заложенных в ПЗУ с использованием ОЗУ из блока памяти 1.2 или 2.2 в зависимости от сегмента (см. патент РФ №2416880, опубликованный 20.04.2011 г. Бюл. №11).
Исходя из изложенного можно сделать вывод, что цель, поставленная перед заявляемой полезной моделью - расширение функциональных возможностей МФАТ путем обеспечения обмена документированной (файловой, телеграфной и факсимильной) информацией, как по открытым, так и закрытым (в которых конфиденциальная информация защищается от несанкционированного доступа криптографическими методами) каналам, а также обеспечения телефонной связи по открытым и закрытым каналам, в том числе с использованием аппаратуры громкоговорящей связи (ГГС) - достигнута.
Заявляемый МФАТ может найти применение при оснащении пунктов управления, в том числе корабельных, и автоматизированных рабочих мест автоматизированных систем управления связью и производственными процессами.
Технико-экономический эффект, обусловленный применением заявляемого МФАТ, заключается в существенном расширении функциональных возможностей за счет приема-передачи разнотипной электронной информации и телефонной связи, как по открытым, так и закрытым каналам, а также в замене устаревшего парка аппаратуры, что позволит уменьшить общую массу и объем оборудования и снизить энергопотребление.