Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SYSTEM FOR MONITORING INDIVIDUALS, AND DEVICES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/146135
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a monitoring system and to a portable device intended for detecting and tracking the movements of offenders placed under a court-sanctioned judicial restraining order so as not to allow an offender to flout restrictions and/or approach a victim. The system can be used both in the case of house arrest and in other areas of economic activity requiring the whereabouts of monitored individuals to be determined.

Inventors:
TIPISEV IVAN (MD)
Application Number:
PCT/MD2021/000003
Publication Date:
July 07, 2022
Filing Date:
December 22, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
TIPISEV IVAN (MD)
International Classes:
G08B21/02
Foreign References:
US20050200487A12005-09-15
US20160247378A12016-08-25
US20060145883A12006-07-06
Attorney, Agent or Firm:
MARGINE, Ion (MD)
Download PDF:
Claims:
Формула

1. Система мониторинга объектов, включающая: устройство слежения браслет, надежно прикрепленный к конечности (ноге или руке) наблюдаемого объекта, который содержит: аккумуляторную батарею, микроконтроллер с уникальным идентификатором ID и RF-трансивер, предназначенный для передачи уникальных кодированных сигналов с малой мощностью RF ближнего действия через запрограммированные интервалы времени, антенну, модуль датчиков движения, сближения, контроля целостности браслета, светодиодный индикатор; основное портативное устройство, размещенное стационарно внутри помещения контролируемого лица или переносимое им, когда он покидает помещение, и содержащее: аккумуляторную батарею для подачи питания на указанное основное устройство, контроллер заряда или разряда, микроконтроллер с уникальным идентификатором ID, мультистандартный модуль ГНСС со встроенной антенной, RF-трансивер с антенной, модуль связи GSM/LTE с антенной, микросхему памяти, светодиодный индикатор и источник звука, модуль датчиков движения и контроля целостности основного устройства; портативное предупреждающее устройство третьего лица, расположенное стационарно внутри помещения третьего лица или переносимое, когда оно покидает помещение и содержащее: аккумуляторную батарею для подачи питания на указанное устройство предупреждения, микроконтроллер с уникальным ID идентификатором и RF- трансивер, антенну, модуль датчиков движения; станцию мониторинга, содержащую: сервер для приема данных от устройств посредством основного устройства, оборудование для хранения информации в базах данных, прокси-сервер, программное обеспечение оператора для осуществления мониторинга; и когда контролируемый объект находится на большем расстоянии от третьего лица, чем предписано, маломощный RF трансивер устройства браслет излучает периодически предварительно запрограммированные радио сигналы, а маломощный RF трансивер основного устройства принимает эти сигналы, микроконтроллер основного устройства формирует зашифрованный пакет данных и передает его через модуль связи GSM/LTE в мобильную сеть на станцию мониторинга; а когда контролируемый объект находится на меньшем расстоянии от третьего лица, чем предписано, маломощный RF трансивер устройства браслет излучает периодически предварительно запрограммированные радио сигналы, а маломощный RF трансивер основного устройства принимает не только эти сигналы, но и сигналы, излучаемые RF трансивером предупреждающего устройства третьего лица, микроконтроллер основного устройства генерирует зашифрованный пакет данных предупреждения и передает его через модуль связи GSM/LTE в мобильную сеть на станцию мониторинга, одновременно запускает звуковой сигнал опасности на основном устройстве, в то же время тот же модуль, через мобильную сеть, передает предупреждение в виде SMS или голосового вызова на телефон третьего лица.

2. Система по пункту 1, отличающаяся тем, что основное портативное устройство дополнительно оснащено цифровой камерой и специализированным режимом для ее работы.

3. Система по пункту 1, отличающаяся тем, что устройство слежения браслет используется в качестве электронной пломбы для товаров при их транспортировке путем передачи кодированного RF сигнала на ряд основных устройств, расположенных вдоль маршрута по мере приближения к ним, и которые в в свою очередь последовательно связываются через мобильную сеть со станцией мониторинга.

4. Устройство слежения браслет (2), которое состоит из пластикового корпуса (6), содержащего ремешок (7) в виде двойной токопроводящей петли, состоящей из прочного эластичного стального кабеля, покрытого гипоаллергенным пластиком пропущенного через корпус (6), два механических контакта (8) для присоединения не изолированных концов ременного кабеля (7), и который является частью электронной схемы, пару подпружиненных контактов (9) и крышки (10) внутри которой герметично запечатанный содержатся микроконтроллер (11), RF-трансивер (12) с антенной (13), модуль датчиков

(14) движения, сближения и контроля целостности браслета, светодиодный индикатор

(15), Li-Po аккумулятор (16) с контактами (17), расположенными на внутренней поверхности крышки (10).

Description:
Система мониторинга объектов и устройства

Изобретение относится к системе мониторинга и портативному устройству, предназначенному для обнаружения и отслеживания передвижения правонарушителей, находящихся в программе запретительного судебного приказа, установленной судом, с целью предотвращения нарушения правонарушителями ограничений и/или сближения их с жертвой. Систему можно использовать как в случае «домашнего ареста», так и в других сферах экономической деятельности, требующих местонахождения контролируемых объектов.

Известна автоматизированная система отслеживания [1], которая описывает способ и устройство для отслеживания местоположения активов и людей. Согласно изобретению, информация о местоположении периодически предоставляется на центральную станцию мониторинга. Центральная станция мониторинга использует программное обеспечение для анализа полученной удаленно информации и для определения соответствующих действий, которые необходимо предпринять в отношении этой информации. В частности, центральная станция мониторинга должна периодически уведомлять авторизованных пользователей о местонахождении и статусе наблюдаемого лица или актива. Центральная станция мониторинга работает без необходимости анализа объектом полученной удаленно информации. Кроме того, использование апериодической передачи информации на центральную станцию мониторинга и использование программного обеспечения на центральной станции мониторинга позволяет настоящему изобретению эффективно обрабатывать информацию, полученную от большого количества удаленных устройств.

Недостатком этой системы является то, что система генерирует сигнал тревоги только тогда, когда наблюдаемое лицо удаляется от предписанной зоны ограничения, а не когда «жертва» приближается к этой зоне ограничения.

Также известно портативное устройство слежения [2], которое включает в себя разъем для прикрепления устройства к телу отслеживаемого объекта, модуль определения местоположения, используемый для определения местоположения портативного устройства слежения, модуль беспроводной связи ближнего действия, который обменивается данными с базовым монитором и модулем беспроводной связи большого радиуса действия, который в свою очередь обменивается данными с главной системой мониторинга; модуль управления, который отслеживает функционирование портативного устройства слежения.

Недостатком этой системы является то, что базовое устройство мониторинга является стационарным, расположено внутри комнаты, для которой заданы координаты GPS-позиционирования, и часто возникают ситуации, когда базовый монитор не «видит» спутники системы GPS. Другим недостатком является повышенное потребление энергии для поддержания постоянной связи с указанными спутниками. Еще один недостаток заключается в том, что система отслеживает только объект за которым следует следить, одновременно не отслеживает жертву.

Также известна система предупреждения о присутствии правонарушителя [3], которая включает в себя: устройство слежения, надежно прикрепленное к руке или ноге правонарушителя, которое содержит приемник GPS и беспроводной модем, радиочастотный трансивер, предназначенный для передачи через определенные промежутки времени радиочастотных сигналов. А у жертвы находится трансивер, принимающий сигналы от устройства слежения правонарушителя, когда он находится в непосредственной близости от жертвы. Устройство жертвы в ответ на радиочастотные сигналы, полученные от устройства слежения, генерирует предупреждающий сигнал, с целью предупредить жертву о присутствии правонарушителя, и автоматически передает радиочастотный сигнал на устройство слежения за преступником, которое при получении этого радиосигнала генерирует сигнал тревоги, предупреждающий правонарушителя, что он находится слишком близко к жертве. Если преступник перестает отвечать в течение заданного времени, устройство слежения за преступником отправляет сигнал на станцию мониторинга, который содержит как информацию об идентификаторе (ID) правонарушителя, так и идентификатор (ID) устройства жертвы, и одновременно информацию о местоположении координатами GPS -позиционирования.

Недостатком данной системы является то, что мониторинг всех узлов системы основан только на их бесперебойном взаимодействии со спутниками системы GPS и, как следствие, чрезмерное энергопотребление источников питания, что может привести к некорректному определению местоположения наблюдаемых лиц и снижению автономности их использования.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в реализации системы мониторинга объектов, которая позволила бы увеличить период использования источников питания блоков системы без подзарядки, повысить точность передаваемых и получаемых данных от блоков системы, увеличить количество объектов мониторинга, создав устройство-браслет надежным, защищенным от любого вмешательства.

Система персонального мониторинга в соответствии с изобретением устраняет вышеупомянутые недостатки, тем, что она содержит: устройство браслет слежения, надежно прикрепленное к ноге или руке наблюдаемого объекта, содержащее: аккумуляторную батарею, микроконтроллер с уникальным идентификатором ID и RF- трансивер, предназначенный для передачи уникальных кодированных сигналов с малой мощностью RF ближнего действия через запрограммированные интервалы времени, антенна, модуль датчиков движения, сближения, контроля целостности браслета, светодиодный индикатор; основное портативное устройство, размещенное стационарно внутри помещения контролируемого лица или переносимое им, когда он покидает помещение, и содержащее: аккумуляторную батарею для подачи питания на указанное основное устройство, контроллер заряда или разряда, микроконтроллер с уникальным идентификатором ID, мультистандартный модуль ГНСС со встроенной антенной, RF- трансивер с антенной, модуль связи GSM/LTE с антенной, микросхему памяти, светодиодный индикатор и источник звука, модуль датчиков движения, контроля целостности основного устройства; портативное предупреждающее устройство третьего лица, расположенное стационарно внутри помещения третьего лица или переносимое, когда оно покидает помещение и содержащее: аккумуляторную батарею для подачи питания на указанное предупреждающее устройство, микроконтроллер с уникальным идентификатором ID, RF трансивер с антенной, модуль датчика движения; станцию мониторинга, содержащую: сервер для приема данных от устройств посредством основного устройства, оборудование для хранения информации в базах данных, прокси- сервер, программное обеспечение оператора для осуществления мониторинга; и когда контролируемый объект находится на большем расстоянии от третьего лица, чем предписано, маломощный RF трансивер устройства браслет излучает периодически предварительно запрограммированные радио сигналы, а маломощный RF трансивер основного устройства принимает эти сигналы, микроконтроллер основного устройства формирует зашифрованный пакет данных и передает его через модуль связи GSM/LTE в мобильную сеть на станцию мониторинга, и ситуация считается нормальной; а когда возникает ненормальная ситуация, то есть контролируемый объект находится на меньшем расстоянии от третьего лица, чем предписанное, маломощный радиочастотный трансивер устройства браслет излучает периодически предварительно запрограммированные радио сигналы, а маломощный RF трансивер основного устройства принимает не только эти сигналы, но и сигналы, излучаемые RF трансивером предупреждающего устройства третьего лица, микроконтроллер основного устройства генерирует зашифрованный пакет данных предупреждения и передает его через модуль связи GSM/LTE в мобильную сеть на станцию мониторинга, одновременно запускает звуковой сигнал опасности на основном устройстве, в то же время тот же модуль, через мобильную сеть, передает предупреждение в виде SMS или голосового вызова на телефон третьего лица, и новизна в том, что основное устройство является портативным, работает в режиме приема-передачи и является единственным устройством, в котором задан предписанный радиус зоны ограничения .

Устройство браслета в соответствии с изобретением решает указанную выше техническую задачу тем, что оно состоит из пластикового корпуса, который содержит ремешок для тела в виде двойной токопроводящей петли, из прочного и эластичного стального кабеля, покрытого гипоаллергенным пластиком, пропущено™ через корпус, два механических контакта для присоединения не изолированных концов кабеля ремня, и который является частью электронной схемы, пары подпружиненных контактов и крышки, в внутри которой, герметично запечатанные, содержатся микроконтроллер, RF трансивер с антенной, модуль датчиков движения, сближения и контроля целостности браслета, светодиодный индикатор, Li-Po аккумулятор с контактами, расположенными на внутренней поверхности крышки и в котором новизна в том, что ремешок в виде двойной токопроводящей петли является частью электронной схемы, компоненты которой полностью размещены в съемной крышке, благодаря чему при разборе устройства срабатывает сигнал тревоги.

Преимущества настоящего изобретения обусловлены разделенными функциями основного блока и устройства браслет для слежения за правонарушителем, чем достигается компактность и длительная автономность последнего, поскольку основными потребителями энергии являются устройства GPS-навигации и связи с сервером. Система может отслеживать помимо правонарушителя и группу до 5 жертв (третьих лиц). Система позволяет автономно эксплуатировать браслеты в течение 1 года, а основной блок в автономном режиме - до 4 суток.

Далее изобретение будет описано подробно в связи с Фиг. 1 ... Фиг. 9, которые представляют: ...

Фиг. 1 - Схематическое изображение системы мониторинга;

Фиг. 2 - Схематическое изображение элементов портативного блока правонарушителя;

Фиг. 3 - Схематическое изображение элементов портативного блока пострадавшего; Фиг. 4 - Схематическое изображение элементов основного портативного блока;

Фиг. 5 - Блок-схема работы портативного блока правонарушителя;

Фиг. 6 - Блок-схема работы основного портативного блока;

Фиг. 7 - Общее изображение портативного блока правонарушителя;

Фиг. 8 - Изображение корпуса портативного блока правонарушителя;

Фиг. 9 - Изображение крышки портативного блока правонарушителя.

Для упрощения изложения изобретения введем следующие условные термины:

«Правонарушитель» - лицо, на которое распространяется программа запретительного судебного решения.

«Жертва» - потерпевший или третье лицо.

«Браслет» - портативный блок (устройство) слежения за правонарушителем.

«База» - основной портативный блок (устройство).

«Брелок» - портативный блок (устройство) слежения за «жертвой»

«Диспетчерская» - станция мониторинга

«Оператор» - лицо, отслеживающее правонарушителя на станции мониторинга.

«Инспектор» - лицо, уполномоченное вмешиваться перед нарушителем в случае тревоги.

Принцип работы системы основан на контроле ситуации «домашний арест» (Фиг. 1), когда диспетчерская 1 получает сигнал о том, находится ли (или покинул) правонарушитель в разрешенной зоне с радиусом примерно 10 ... 30 метров (программируемая), например, в квартире. Как правило, система состоит из самого радио браслета 2, закрепленного на наблюдаемом правонарушителе (ступне, руке), приемнопередающего блока (базы) 3, установленного в зоне видимости радио браслета 2 (например, в квартире), сервера 4 центра мониторинга и программного обеспечения диспетчерской.

«Привязка» правонарушителя к ограниченной территории использует возможности GPS позиционирования. База должна быть установлена в квартире на окне, она принимает навигационные сигналы со спутников и радиосигналы с браслета 2. Тем самым, нарушитель находится под наблюдением по определенному адресу, но также возможно, что базу 3 нарушитель носит с собой (например, при перемещении в суд, в больницу или на работу). Таким образом, будет видна траектория движения объекта наблюдения. В стационарном режиме база 3 должна быть подключена к источнику питания через адаптер зарядного устройства, при этом в ней есть встроенный аккумулятор для автономной работы до - 3-4 суток. Передача данных от базы 3 к центральному серверу 4 осуществляется по каналам сотовой связи GSM/WCDMA/LTE. Вся информация со всех объектов мониторинга передается на центральный сервер 4 и сохраняется для дальнейшего анализа.

Программное обеспечение мониторинга в диспетчерской 1 отображает местонахождение правонарушителя в режиме реального времени и включает тревогу, если он покидает контролируемую зону или в случае несанкционированного воздействия на элементы системы. Также есть возможность просмотреть всю историю перемещений правонарушителя, выбранную за любой период, распечатать ее или экспортировать в виде электронного отчета с указанием всех параметров.

Передача данных от браслета 2 на базу 3, от брелока жертвы 5 на базу 3 и с базы 3 на сервер 4 зашифрована. Она устойчива к взлому, контролирует целостность передаваемой информации и защищена от подмены. Все телеметрические пакеты радио канала браслет - база одноразовые, технология аналогична «KeeLog Technology». Обнаруживаются преднамеренью повторения, имитация или подмена, и у оператора активируется сигнал тревоги соответственно настройке. Благодаря техническим решениям с синтезаторами частот и SDR (Software-Defined Radio) приемника, передача данных с браслета 2 на базу 3 возможна на произвольных частотах от 350 МГц до 1050 МГц или в диапазоне 2400 МГц. Можно использовать режимы с фиксированной частотой или программируемым кодом HOPPIHG CODE, таким образом функциональные каналы передачи непредсказуемы для перехвата посторонним лицом. Мощность передатчика браслета можно установить от 1 до 10 мВт. В стандартном режиме используются нелицензионные полосы частот. Параметры радиоканала можно перепрограммировать индивидуально с помощью SMS-команды или централизованно с помощью команды с сервера 4. Кроме того, протоколы радиоканалов и алгоритмы взаимодействия могут быть изменены глобально путем обновления программного обеспечения базы 3 удаленно, в защищенном режиме „FOTA” (Firmware Over The Air).

База 3 может быть запрограммирована для отслеживания одного радио браслета 2 и/или до пяти радио браслетов или для множественной ID идентификации, что может потребоваться в случае одновременного мониторинга ограниченной группы носителей браслетов. Другой сценарий использования - это программирование базы для ID других реальных браслетов (в качестве жертв), когда необходимо ограничить встречу носителей браслетов между собой (до 5 объектов). В этом случае радио браслеты регистрируют оппозитно друг другу, как и в случае с жертвами, за исключением того, что сигнал SMS и звонок производятся оператору службы в диспетчерскую.

Основные рабочие ситуации системы следующие:

Нормальное поведение владельца браслета - база 3 принимает сигналы от своего браслета 2, принимает сигналы от спутников GPS, заряд батареи базы 3 и уровень сигнала сети в норме, база 3 не «видит» сигналы брелков 5 (жертв или других прописанных в ней объектов) примерно в радиусе 50 м ... 100 м.

Нарушен любой из вышеперечисленных параметров - оператор получает сигнал тревоги (SMS и при необходимости звонок с голосовым сообщением). Обычно отслеживаются и преднамеренные незначительные отклонения от нормы. База 3 в этом случае издает соответствующие звуковые сигналы, с помощью которых носитель браслета может исправить ситуацию. В то же время, обнаруживая радиосигнал, излучаемый брелоком 5 жертвы, база 3 немедленно включает звуковой сигнал, передает этот факт на сервер 4, отправляет SMS и звонит на мобильный телефон жертвы, предупреждая ее об опасности. Все события записываются в базу данных сервера и оператором системы.

В случаях, когда аккумулятор браслета разряжен до 10%, когда появляются данные телеметрии о неисправностях какого-либо блока или фиксируется полное отсутствие радиосигналов, требуется вмешательство инспектора.

Основными элементами системы являются:

Радио браслет 2 (Фигуры 2, 5, 7, 8, 9) представляет собой герметичное устройство, сертифицированное по стандарту IP-67 или IP-68, и состоит из пластикового корпуса 6, который содержит ремешок для тела 7 в виде двойной токопроводящей петли, из прочного и эластичного стального кабеля (ремешок), покрытого гипоаллергенным пластиком, ремешок пропущен через корпус 6, двух механических контактов 8 для крепления не изолированных концов кабеля ремня 7, который одновременно является частью электронной схемы, пары подпружиненных контактов 9 и крышки 10, в которой, герметично запечатанные, находятся микроконтроллер 11, RF-трансивер 12 с антенной 13, модуль датчиков движения, сближения и контроля целостности браслета, светодиодный индикатор 15, Li-Po аккумулятор 16 с контактами 17, расположенными на внутренней поверхности крышки 10.

Длина кабеля ремешка 7 в каждом случае подбирается индивидуально для удобства ношения устройства. Кабель одноразового использования и пригоден для вторичной переработки. Механические контакты 8 припаяны к пластине, имеющей две токопроводящие контактные поверхности. Этот метод обеспечивает надежную электропроводность соединения, механическую прочность, устойчивость к разрыву и многократному изгибу. На внутренней стороне корпуса 6 установлены подпружиненные контакты 9, которые обеспечивают замыкание цепи кабеля при закрытии корпуса браслета крышкой, обеспечивая тем самым контроль над снятием крышки и целостностью кабеля, оба события приводят к обрыву цепи. Часть корпуса 6, в которой закреплен кабель, не герметична и для обеспечения коррозионной стойкости контактная пластина, подпружиненные контакты 9 и контакты 17 позолочены. Крышка 10 браслета 3 сама по себе является герметичным корпусом электронного блока трансивера 12 с аккумулятором 16 с контактами 17. Линза светодиодного индикатора герметично закреплена на поверхности крышки 10. Цепь пуска выведена с помощью герметичных «Pogo-Pins» через пластину, являясь одним из компонентов безопасности и соединенная с механическими контактами 8 для крепления кабеля токопроводящего ремня, это второй элемент безопасности. Когда токопроводящий ремень 7 застегнут и крышка с предохранительными контактами 17 закрыта, цепь питания браслета замыкается и питание цепи инициализируется.

Радио браслет 2 запускается после прикрепления его к ноге или руке правонарушителя и его невозможно снять, не повредив его. Факт удаления и повторного включения отсылается в диспетчерскую 1 центра мониторинга или будет обнаружен при следующей контрольной проверке, после чего к правонарушителю применяются санкции. После запуска браслета 2 счетчик включений инкрементируется и его значение сохраняется. После этого микроконтроллер 11 отсылает серию импульсов на светодиод индикации 15, информируя об успешном запуске программы, и переходит в режим чтения информации на этом светодиоде, переводя порт контроллера в режим ввода на 5 секунд. В данном случае светодиод представляет собой фотодетектор, который реагирует на световые импульсы от внешнего источника - программатора. Таким образом, можно запрограммировать параметры браслета, не нарушая его герметичности. Перезаряжаемый литий-полимерный аккумулятор обеспечивает функционирование браслета до 1 года и более. RF трансивер 12 передает специальную комбинацию кодов с произвольной частотой в диапазоне частот 350 МГц ... 1050 МГц или 2400 МГц (определяется заказчиком). Комбинация состоит из зашифрованной последовательности не повторяющихся символов. Радио пакеты передаются с интервалом 40 ... 150 секунд (значение определяется заказчиком), также интервал передачи изменяется динамически в зависимости от физической активности правонарушителя. Мощность передатчика программируется в диапазоне 1 ... 10 мВт. Передаваемая информация включает в себя ID идентификатор браслета, значение счетчика включений, которое не может быть сброшено, значение счетчика времени непрерывной работы, значение напряжения батареи, состояние датчика движения, значения контрольных сигналов (температура) для проверки. Параметры радио-браслета 2 могут быть запрограммированы инспектором через оптический интерфейс. Аккумулятор также заряжает инспектор.

Алгоритм работы (Фиг. 5, 6) после запуска следующий:

1. Инкрементирование и запоминание счетчика запусков, пауза на 5 секунд для программирования,

2. считывание значений с радиочастотного чипа трансивера: текущая температура, напряжение внутренней батареи,

3. считывание значений: емкостного датчика наличия объекта на теле, датчика движения,

4. формирование зашифрованного пакета, который включает: уникальный ID идентификатор прибора, значения: счетчика запусков (не сбрасываемый), счетчика переданных пакетов (сбрасываемый), уровня напряжения источника питания, температуры, емкостного датчика, статуса двигательной активности в течение определенного периода времени (прибл. 60 сек, заданного при настройке),

5. передача пакета с зашифрованной информацией на базу по установленному радиоканалу,

6. переход в спящий режим на время, заданное таймером, за исключением датчика движения,

7. при обнаружении движения это событие записывается без выхода из спящего режима, но таймер спящего режима укорачивается динамически,

8. когда таймер спящего режима истекает, формируется новый пакет с приращением на одну единицу счетчика переданных пакетов, и процедуры повторяются начиная с шага 2.

2. Брелок жертвы (Фиг. 3) конструктивно идентичен браслету правонарушителя, он переносной, только не располагается на теле. Алгоритм работы (Фиг. 5) и схемы брелока жертвы полностью идентичны таковым у браслета правонарушителя, за исключением уникального ID идентификатора. Кроме того, дальность передачи брелока жертвы может быть уменьшена в 2 раза, чтобы обеспечить его обнаружение на предписанных малых расстояниях. Автономность работы около 1 года.

3. База 3 (Фиг. 4, 6), являясь основным блоком системы, сочетает в себе несколько функций. В его задачи входит получение навигационной информации от систем глобального позиционирования в нескольких стандартах (GPS-GLONASS-BEIDOU или другие), которые обеспечивает встроенный модуль со встроенной керамической патч- антенной.

База также содержит модуль сотовой связи в стандартах GSM/LTE и обеспечивает взаимодействие с сервером мониторинга. Передача данных и управление устройством зашифрованы. К модулю подключается универсальная интегрированная РСВ антенна. База также содержит RF трансивер малого радиуса действия, который по желанию заказчика может быть настроен для работы в диапазонах до 1 ГГц и 2,4 ГГц. База питается от Li-Po аккумулятора и/или от переменного тока через внешний адаптер для зарядки.

Контроль заряда аккумулятора, защита от перегрузки и под нагрузкой, внутренняя стабилизация напряжения обеспечивается специализированной микросхемой. Время автономной работы устройства после полной зарядки составляет примерно 3 дня.

Алгоритм работы (Фиг. 6) после запуска следующий:

1. Инкриминирование и запоминание счетчика запуска, регистрация в сети GSM/LTE, переход к шагу 4,

2. от встроенного RE трансивера в заданном интервале времени устройство ожидает приема пакета браслета

3. при получении пакета он проходит валидацию по ID и по целостности данных, измеряет его RF уровень,

4. считывание значений текущей температуры и напряжения внутренней батареи модуля GSM/LTE,

5. считывание значений текущих координат, текущего времени модуля GPS,

6. считывание показаний датчика движения за период низкого энергопотребления,

7. создание зашифрованного пакета, который включает уникальный ID идентификатор основного блока, точное время создания пакета, актуальные координаты базы, значения счетчика количества включений (не сбрасываемый), счетчик переданных пакетов (сбрасываемый), внутреннее/внешнее напряжение питания, температуру, уровень сигнала сотовой сети, данные STS CELL-ID о статусе рабочего режима (онлайн/архив), обнаружение блокировки, емкостной датчик, статус двигательной активности в течение заданного периода времени

(приблизительно 60 секунд, заданных в конфигурации), диагностическая информация, полностью зашифрованный пакет с браслета правонарушителя 2 в его формате,

8. передача пакета с зашифрованной информацией по каналу сотового оператора согласно настройке.

При выходе из зоны покрытия сотовой связи все данные записываются на встроенную микросхему флеш-памяти в зашифрованном виде. Когда соединение восстанавливается, архивы передаются на сервер мониторинга,

9. микроконтроллер переключает все модули, кроме датчика движения и RF, в режим пониженного энергопотребления, после чего цикл повторяется с шага 2.

В этом режиме работы в реальной ситуации возможны пропуски пакетов от радиопередач браслета (например, он дезактивирован, поврежден или покинул зону приема основного блока).

Следовательно, если по истечении таймера ожидания в «окне» возможного приема браслет не был найден, база передает данные без браслета и увеличивает счетчик отказов. Этот счетчик имеет параметры по умолчанию (по умолчанию 3/6 пропусков).

После 3-х отказов основная база 3 через звуковой динамик 18 начинает издавать громкие гудки, а после 6 отказов запускается сирена с одновременной передачей факта нарушения поведения на сервер с одновременной отправкой SMS и звонков на указанные номера мобильных телефонов (если запрограммировано). Таким образом, с учетом динамических таймеров время реакции системы на «пропадание» браслета составляет около 5 минут.

Такое же предупреждение, но без задержки, база выдает при открытии и закрытии браслета (изменение значения стартового счетчика) и/или открытии базы. Все звуковые сигналы и события дублируются двухцветным светодиодным световым индикатором.

Помимо отслеживания браслетов правонарушителя 2, база может отслеживать брелок жертвы 5, для которой изменяется только реакция базы на пакет с валидным ID. Активация передачи сигнала тревоги с базы 3 происходит по следующему сценарию: для правонарушителя это будет ситуация отсутствия валидных пакетов; для жертвы, наоборот, появление валидных пакетов в зоне приема основной базы 3,

Память ID основной базы в стандартном применении рассчитана на 1 правонарушителя и до 5 жертв (можно увеличить). При обнаружении пакета с ID жертвы база сразу передает статус тревоги на сервер мониторинга, отправляет SMS и выполняет звонок жертве с одновременным включением локальной звуковой сирены браслета правонарушителя. Данный прибор позволяет осуществлять мониторинг поднадзорных лиц как индивидуально, так и в группе. При установке ID с номером 00000 прибор переходит в режим «мультибраслет». Получение любого правильного RF пакета инкапсулирует его в пакет главного блока и передает на сервер мониторинга.

База 3 издает соответствующие звуковые сигналы при потере видимости спутников, при выходе из разрешенной зоны, при снижении уровня заряда аккумулятора ниже допустимого, при выходе из зоны покрытия сотовой связи. Все параметры задаются инспектором, настройки главного блока, его управление, и обновление программного обеспечения выполняются дистанционно в защищенном режиме и сохраняются в энергонезависимой памяти прибора. Внешнее питание и заряд аккумулятора главного блока осуществляется через адаптер с усиленным коннектором. Входное напряжение может варьировать от 5 до 14 Вольт DC, присутствует защита от переполюсовки.

Контроль и выдача предупреждений о разряде батарей браслетов и главных блоков, как и остальных изменяемых параметрах также выполняет клиентское программное обеспечение в соответствие с заданными триггерными точками.

4. Опционально база 3 может быть оснащена встроенной цифровой камерой и OLED дисплеем для визуализации текущих параметров и статусов. Интервалы съемки программируется в широком диапазоне, фотографии шифруются и передаются по тому -же каналу сервер диспетчерской.

5. Станция мониторинга содержит диспетчерскую для отслеживания объектов мониторинга и состоит из сервера приема данных и программного обеспечения диспетчерской. Вся информация, передаваемая на сервер устройствами системы, зашифрована и защищена от подмены.

6. Портативное устройство контроля «ИНСПЕКТОР» (не описанное здесь) предназначено для оперативной диагностики узлов системы. Прибор содержит цифровой приемник сигналов с автономным питанием, процессор обработки данных и графический дисплей. При обнаружении сигналов от радио-браслетов в зоне приема устройства, на нем отображается вся информация с них, это позволяет провести полную диагностику их работы.

Центр мониторинга 1 содержит следующие элементы: сервер для приема данных с устройств, базы данных, прокси-сервер, операторские программы мониторинга. Сервер приема данных обеспечивает получение и дешифрирование данных от системных блоков, проверку этих данных, предварительную обработку, фильтрацию и их регистрацию в базе данных.

Прокси-сервер обеспечивает разграничение прав доступа операторов к данным, подготовку и сортировку обрабатываемых данных, извлечение данных из архивов, шифрование и синхронизацию с программами мониторинга оператора.

Программа операторского мониторинга обеспечивает связь с прокси-сервером, прием и расшифровку оперативной и архивной информации, ее просмотр. Программа мониторинга обеспечивает создание документации для отчетности, отображение всех параметров, как браслетов, так и блоков приема данных с них. Создает, редактирует, отбирает записи отслеживаемых объектов согласно документации.

Обеспечивает визуализацию любых сигналов, связанных с ненормальным поведением (различные попытки повредить оборудование).

Отображает все объекты на географических картах (имеется диапазон из 10 различных источников) в реальном времени, графически отображает все параметры полученных данных, отображает данные в табличном режиме, распечатывает историю событий. Программа подает визуальные и звуковые сигналы в критических ситуациях, связанных с оборудованием и нарушениями поведения владельца радио-браслета, включая выход/вход в указанные географические районы, потерю сигналов GPS/GSM, открытие браслета или базы и т. д.

Программа имеет многоязычный пользовательский интерфейс с режимами работы на румынском, русском и английском языках, с возможностью добавления.

Одним из возможных вариантов использования этой системы являются так называемые электронные пломбы. Например, контейнер или транспортное средство опломбирован радио-браслетом 3 (кабель пропущен через соответствующие дверные отверстия). Затем браслет фиксируется и начинает работать. В конечной точке при осмотре проверяется целостность кабеля, и считываются данные радио браслета. Нормой считается отсутствие повреждений и постоянное значение счетчика включений, в остальных случаях пломба считается поврежденной. Эта технология удобна тем, что появляется возможность автоматически считывать и отслеживать бесконтактно радио браслеты, которые путешествуют по определенному маршруту, а также в начальной и конечной точках этого маршрута. Для реализации такого проекта достаточно установить базу с зарегистрированным нулевым ID (принимаются сигналы от любых радиобраслетов) и установить несколько таких баз в точках контроля маршрута. Герметичность таких электронных пломб позволяет использовать их в любых погодных условиях, а произвольная длина кабеля позволяет применять практически любой метод пломбирования.

Принцип, по которому работает эта система, устойчив к попыткам имитации сигналов и мошенничеству с контролируемыми объектами. Кроме того, нет необходимости в частой и неудобной зарядке батарей, как это требуется для портативных устройств GPS (которые имеют сбои координат в помещении и ложные срабатывания). Также благодаря такому принципу построения системы стало возможным отслеживать сигналы с устройств жертв (до 5-ти) без раскрытия конфиденциальности самих жертв, а также групповое отслеживание носителей браслетов. Система также позволяет ей работать в режиме перекрестного управления, когда базы являются не персонифицированными приемниками-ретрансляторами для большой группы и функционируют как сотовая сеть для браслетов, предлагая им «роуминг» между базами.

Важным отличием этой системы от других является дополнительная цифровая камера, которая может быть интегрирована в приемный блок и может быть активирована по решению суда. Обеспечивается практически непрерывный визуальный осмотр объекта, наблюдение за ним диспетчером с одновременным сохранением фотографий в архивах, которые можно использовать в дальнейшем. Благодаря технологии «БОТА» (Firmware Over The Air) возможности базы можно быстро изменить, не отрывая ее от работы и не беспокоя объект. Обновления программного обеспечения также зашифрованы.

За счет разделения функций основной базы и собственно браслета правонарушителя достигается компактность и длительная автономность последнего (ведь основными потребителями энергии являются GPS-навигация и связь с сервером). При этом основная база 3 всегда может быть «видна» спутниками навигационной системы и быть постоянно подключена к адаптеру зарядного устройства.

Библиография:

1. Заявка US 6 674368 В2 опубликована 2004.01.06.

2. Заявка WO 2007/031843 А1 опубликована 2007.03.22.

3. Патент US 8 451 131 В2 опубликована 2013.05.28.