Принцип действия автомобильного транспондера.
Транспондер – это специальный миниатюрный чип, оснащённый памятью, которая не требует постоянного источника питания для какой-либо информации. Изнутри транспондер представляет собой обыкновенный сердечник, обмотанный кольцами очень тонкой проволоки. Подобную проволоку можно увидеть в обычном электрическом моторе и ряде других устройств.
На сегодняшний день существует два основных типа транспондеров. В основе первого типа транспондеров лежит электрическое взаимодействие. Основным преимуществом подобных устройств является высокая дальность передачи сигнала, которая может достигать нескольких километров. Правда, такие транспондеры в основном применяются в спутниковых системах и самолётах.
В основе второго типа транспондеров лежит взаимодействие магнитного типа. Следует отметить, что именно транспондеры второго типа и применяются производителями автомобилей или противоугонных систем. Главной особенностью транспондеров данного типа считается то, что они не предполагают постоянного источника энергии и работают на частоте 125 килогерц.
Что касается принципа действия автомобильных транспондеров, то он достаточно прост, но в то же время очень надёжен. Когда водитель вставляет ключ в замок зажигания и поворачивает его в положение «открыто», на транспондер передаётся электромагнитный сигнал из внешней системы управления. Затем полученный сигнал преобразуется транспондером в особую энергию.
Наконец, когда транспондер заканчивает обработку полученной в процессе преобразования энергии, он формирует ответный сигнал. Далее ответный сигнал посылается во внешнюю систему управления. Если система управления распознает ответный сигнал как правильный, автомобиль заведётся. В противном случае он останется стоять на месте.
Таким образом, транспондер обеспечивает дополнительную защиту автомобиля от угонов. Другими словами, когда преступник попытается украсть автомобиль, ему, помимо нейтрализации авто сигнализации, придётся вывести из строя транспондер или подобрать к нему правильный сигнал. А эти мероприятия отнимают достаточно много времени, что снижает вероятность угона автомобиля.
Пн-Птн: 9:00-18:00
без перерыва на обед
ул. Складочная, д.1, стр.41, вход с правой стороны, зеленые ворота с цифрой 3
Транспондер из чего состоит
Одним из основных элементов DWDM сети является оптический транспондер, который устанавливается в сети перед DWDM мультиплексором для преобразования сигналов от т.н. «клиентского оборудования» в сигналы DWDM системы для дальнейшей передачи их по магистральному оптическому волокну. Оптические транспондеры, используются для регенерации сигналов – восстановления их амплитуды, формы и их синхронизации. В DWDM системе для этого применяется процедура OEO — преобразование оптического сигнала в электрический, регенерация 2R (reamplify, reshape) или 3R (reamplify, reshape, retime), и обратное преобразование восстановленного сигнала в оптический. 2R системы могут применяться только на небольших расстояниях только с целью усиления уровня сигнала, их отличает сравнительно невысокая стоимость по сравнению с системами 3R.
Транспондер состоит из: клиентского порта, который принимает сигнал с различной длиной волны от нижестоящего оборудования, аппаратно/программной системы, включая подсистему FEC (Forward Error Correction), в задачи которой входит исправление ошибок в принятом и преобразованном в электрический сигнале путём передачи избыточной служебной информации, с помощью которой корректируются ошибки, возникшие при его трансляции и линейного порта.
FEC — одна из главных программных функций транспондера, благодаря которой стало возможным увеличивать расстояния между пунктами регенерации. На сегодняшний день применяется усовершенствованная технология E-FEC, которая, за счет повышения степени вероятности исправления ошибок, позволяет увеличивать это расстояние в полтора – два раза, по сравнению с технологией FEC, что в свою очередь сокращает экономические затраты на создание сети.
Оптические транспондеры подразделяться на следующие категории:
Терминальные транспондеры — преобразуют оптический клиентский сигнал в сигнал внутреннего формата с длиной волны, и выполняют обратное преобразование сигнала.
Транспондер (регенератор) – выполняет функцию регенерации сигнала для обеспечения работоспособности системы передачи на дальних расстояниях, в данном режиме клиентские порты выполняют функцию линейных.
Безусловно, оптический транспондер занимает одну из важнейших ролей в DWDM системах.
Транспондерные датчики безопасности STR1
Не секрет, что многие промышленные системы безопасности «нейтрализуются» персоналом, когда возникает необходимость выполнить минимальные и безопасные (как им кажется) процедуры. Такие несанкционированные манипуляции становятся «слабым звеном» системы безопасности и создают реальную угрозу здоровью и жизни персонала. На борьбу с человеческим фактором выходят системы нового поколения – транспондерные.
Система безопасности STR1 – это датчики с высочайшими параметрами безопасности на основе транспондера. Она основана на бесконтактном принципе измерений, который позволяет работать с защитными дверцами со смещенной осью (когда между дверцами существует зазор) и не зависит от степени загрязнения поверхности.
Система состоит из двух элементов: датчика и транспондера, один выполняет роль носителя кода, а другой – считывателя кода. В отличие от магнитных датчиков, транспондерные датчики обеспечивают максимальный уровень безопасности, поскольку срабатывание происходит путем считывания уникального кода, содержащегося в транспондере. Этим достигается защита от несанкционированного доступа и манипуляций персонала.
Примеры применения
Мониторинг дверей безопасности и удаленных защитных устройств
Приложения, требующие высоких гигиенических стандартов
Приложения, где точный контроль над дверьми безопасности технически невозможен
Оборудование, работа которого сопровождается вибрацией
Отличительные особенности линейки STR1
Датчики STR1 характеризуются четырьмя отличительными особенностями:
— безопасность: датчики работают по бесконтактной RFID технологии с закодированными транспондерами (EN ISO 14119), что обеспечивает высочайший уровень безопасности и защиту от несанкционированного доступа или ручной настройки. Также, OSSD выходы детектируют ошибки устройства.
— гибкость применения: датчики STR1 производятся с тремя разногабаритными транспондерами для выбора оптимально удобного для конкретного приложения, каждый транспондер имеет свой диапазон срабатывания. Кроме того, датчики предоставляют выбор одного из четырех вариантов подключения.
— прочность корпуса: датчики выполнены в прочном Vistal корпусе с классом защиты IP67, выдерживающем сильные механические удары и вибрацию. Отличная электромагнитная совместимость обеспечивает безотказную работу системы защиты.
— простота интеграции: датчики могут использовать как индивидуально, так и при последовательном подключении. Подключение к контроллерам Flexi Loop открывает дополнительные возможности интеграции.
Модельный ряд транспондеров STR1
В линейку транспондеров STR1 входят различные модели:
— 3 версии кодирования
— 4 типа подключения
— 3 типоразмера транспондера
Система кодирования STR1 поддерживает три типа кодировки: универсальную, индивидуальную и постоянную. При использовании универсального кодирования (мультикодового) датчик будет срабатывать на любой транспондер, попавший в его рабочую зону. Это наиболее простая система защиты. Для обеспечения высокого уровня безопасности рекомендуется использовать индивидуальное или постоянное кодирование, которое обеспечивает защиту от несанкционированных действий персонала.
Транспондеры с индивидуальным кодированием допускают восьмикратное программирование кода, поэтому в случае повреждения датчик можно заменить на новый. Транспондеры с постоянным кодирование допускают только однократное программирование, чем обеспечивается максимальный уровень безопасности.
Система обозначений
STR 1-SA S M 03 P5
1 2 3 4
1. Тип транспондера: S – стандартный, F – плоский, M – миниатюрный
2. Тип кодирования: М – универсальное, U – уникальное, F — постоянное
3. Длина кабеля: 03 – 3м, 10 – 10 м, 0А – 0.2м
4. Тип подключения: Р5 – кабель 5 м, АС5 – разъем М12 5-контактный, АС8 – разъемы М12 8-контактный
Системы бесконтактного
В настоящее время большое внимание уделяется проблемам охраны и безопасности, в частности, ограничению доступа на те или иные объекты. Фирма Melexis Microelectronic Integrated Systems специализируется на производстве многофункциональных полупроводниковых устройств и датчиков, широко используемых в охранных системах, системах распознавания охраны и доступа.
Все эти устройства работают следующим образом: базовая станция (пункт контроля) непрерывно излучает электромагнитные колебания заданной фиксированной частоты. Устройство доступа содержит антенный контур, к которому подключен транспондер. Транспондером называется активное или пассивное устройство, осуществляющее обмен информацией с использованием электромагнитного поля, состоящее из интегральной схемы с антенной, резонирующей на несущей частоте, передаваемой базовой станцией.
При внесении устройства доступа в поле базовой станции в антенном контуре наводится ЭДС, что обеспечивает питание транспондера. Транспондер начинает передавать кодированную информацию путем модуляции тока в своем антенном контуре. Эта модуляция принимается приемником базовой станции. Таким образом, транспондерная система распознавания обходится без источников автономного питания (батарей, аккумуляторов и пр.). Кроме того, они не требуют прямого контакта устройства доступа с устройством считывания, как это происходит в устройствах, использующих магнитные карты.
Транспондеры фирмы Melexis спроектированы так, чтобы получить возможность передавать данные на оптимальное расстояние при минимальных затратах, что позволяет использовать данное устройство на удобном расстоянии от считывателя — от 10 см до 1,5 м.
Расстояние, на котором работают транспондеры, определяется мощностью излучения базовой станции, конструкцией антенного контура и чувствительностью чипа транспондера.
Расстояние, на котором транспондер может обмениваться информацией со считывающим устройством, может быть оптимизировано за счет увеличения чувствительности считывающего устройства и за счет уменьшения потребляемой мощности самого транспондера.
Функционально транспондерные устройства разделяются на «read only», информация в которых записана однократно при изготовлении устройства, а при контроле доступа только считывается; и на «read and write», обеспечивающие двусторонний обмен информацией между транспондером и базовой станцией. В последних используются более сложные системы кодирования и постоянная модификация паролей доступа, позволяющие надежно защитить системы от несанкционированного доступа.
Для транспондеров, предназначенных только для чтения, рабочее расстояние определено количеством энергии, полученным антенной и силой передачи сигнала считывающему устройству. Обычно это осуществляется за счет увеличения коэффициента связи между антеннами. Транспондеры для чтения и для записи дополнительно требует мощности для программирования EEPROM и рабочее расстояние больше зависит от чувствительности транспондера.
Сегодня большинство систем используют диапазон частот от 120 до 135 кГц. Новый стандарт определяет для использования резонансную частоту 13,56 МГц. Как активные, так и пассивные транспондеры разрабатываются и для более высоких частот.
Другие важные функции — размер памяти, кодирование, распознавание и др.
Представляем наиболее популярные модели устройств бесконтактного распознавания фирмы Melexis.
MXL90107 представляет собой транспондер с высокой степенью защиты, имеющий функции чтения и записи, а также конфигурируемую 2-килобитную память.
Организация памяти — 64 разряда по 32 бита. Каждый блок состоит из 4 разрядов. Первый блок используется для хранения 128-битного кода. Два последних слова заняты блоком конфигурации и 32-битным паролем. Оставшиеся 58 разрядов используются для хранения данных. Блок 1 (4, 5, 6 и 7) EEPROMа содержит идентификационный код. Число битов, которые непрерывно посылаются транспондером, запрограммированы в блоке конфигурации.
При программировании 2 битов в этом блоке возможно использовать от 1 до 4 разрядов для идентификационного кода. Чип содержит алгоритм шифрования повышенной секретности, использующий 128-битный код, который используется в протоколе распознавания. В этом режиме считывающее устройство посылает MXL90107 случайный опознавательный сигнал. Этот сигнал шифруется как счи- тывающим устройством, так и транспондером, и, так как считывающее устройство знает код транспондера, вся процедура происходит с использованием того же кода. MXL90107 посылает обратно считывающему устройству ответ. Ответ транспондера и рассчитанный ответ должны совпадать. В этом случае корректность идентификации транспондера проверяется считывающим устройством. Следовательно, невозможна ситуация, когда считывающее устройство получает и обрабатывает информацию от другого транспондера.
WPW-функция (The Write Protection Word) дает возможность каждому блоку быть записанным в код доступа. Таким образом, содержание памяти данного блока может быть изменено при помощи пароля. Это же верно и для RPW (The Read Protection Word), дающего возможность ограничивать доступ только для чтения и после прохождения соответствующей процедуры регистрации. Как WPW, так и RPW могут быть изменены после процедуры регистрации. Первый блок памяти и шифровальный код могут быть перепрограммированы также после регистрации. Из соображений безопасности ключ к регистрации изначально защищен от чтения.
MLX90108 является специализированным 64-битным транспондером только для чтения. Питание часов и транспондера берется из электромагнитного поля. При подключении резистора параллельно резонансному контуру транспондер вызывает амплитудную модуляцию электромагнитного поля.
Настроечный и буферный конденсаторы расположены на чипе. Рабочий диапазон частот 100–150 кГц. Код идентификации программируется EEPROM в режиме установки. Кодирование данных и скорость передачи данных программируются с использованием маски.
MLX90109 — индукционный приемо-передатчик, работающий на частоте 125 кГц.
Он был создан для минимизации системных расходов и минимизации потребления. Внешние индуктивности и емкости соединены в параллельную схему, которая определяет несущую частоту и частоту резонансной схемы считывающего устройства. Это устраняет эффект нулевой модуляции и позволяет отказаться от внешнего резонатора.
Мощность в антенне регулируется на расстоянии. Это позволяет производить запись в транспондер с использованием прямой модуляции.
Микросхема считывающего устройства может быть легко переключена в экономичный режим уменьшением мощности антенны до нуля. MLX90109 может поставляться с декодером сигнала транспондера, встроенном в чип. Декодированный сигнал поступает по 2-проводному устройству сопряжения. Для минимизации проводов расшифрованный сигнал может также поступать по однопроводному устройству сопряжения.
MLX90110 — это 128-битный транспондер с функцией чтения и записи, работающий на частоте 125 кГц. Он был разработан как недорогое устройство для тех применений, где не требуется большой чувствительности элементов записи, например в производственной среде.
Питание часов и самого транспондера берется из электромагнитного поля. Резистор включен параллельно резонансной схеме, состоящей из емкости 80 пФ и внешней катушки индуктивности для создания амплитудной модуляции электромагнитного поля. Кроме нее, нет необходимости в других внешних элементах.
EEPROM состоит из 9 разрядов по 16 бит. Слова 1–8 формируют код идентификации и постоянно передаются при нормальной работе. Транспондер может использовать манчестерский или двухфазный код от 2 до 4 кбит при программировании передаваемых битов в девятом слове EEPROM.
При установке двух других битов в девятом слове память транспондера может быть частично либо полностью заблокирована и данный транспондер будет использоваться только для чтения. В первом состоянии разряды 5–9 могут быть перезаписаны.
MLX90111 — это чувствительный транспондер для чтения и записи, работающий на частоте 125 кГц. Разработан для высокоточных систем бесконтактной идентификации, требующих параллельного доступа для записи в память транспондера.
Питание часов и транспондера также использует электромагнитное поле. Амплитудная модуляция электромагнитного поля вызывается включением резистора параллельно резонансной схеме. Кодирование определяется установками в соответствующих битах EEPROM. О высоком качестве говорит то, что точность частоты может быть перестроена в диапазоне от ±10 % до ±0,5 % после сборки устройства изменением значения емкости до ±2 пФ.
EEPROM состоит из 11 разрядов по 16 бит. Слова 1–8 из кода идентификации постоянно считываются во время нормальной работы устройства. Каждый из них может быть защищен от записи, а также все устройство памяти может быть определено только для чтения.
Транспондер может производить полноценную запись в диапазоне 0–60 % от расстояния считывания. Транспондер прекращает работу при получении соответствующего асинхронного сигнала. Дальнейшая синхронизация произойдет при первом полученном бите. Используется прямая адресация и проверка недоступности данных.
Основной идеей при разработке и производстве устройств фирмы Melexis является минимизация размеров, увеличение рабочего диапазона, а также высокий уровень защиты кодирования. Описанные устройства с успехом могут быть использованы в системах контроля и ограничения доступа, на объектах повышенной опасности, для автомобильных сигнализаций, в системах контроля грузов, контроля за животными, в торговле и др.