Александр Фомин
Инженер технического отдела компании "ААМ Системз"
Рассмотрим технологии, которые позволяют реализовать абсолютное большинство актуальных задач и создать гибкие, комфортные и надежные системы дальней автомобильной идентификации.
Большинство задач по дистанционной автомобильной идентификации принято решать при помощи технологии, основанной на высокочастотном электромагнитном излучении. В этой технологии для радиочастотной идентификации используется модулированное обратное рассеяние. Транспондеры, хранящие идентификатор, посылают свой код в считыватель посредством модулирования и отражения сигнала, переданного считывателем. Для уменьшения влияния нежелательных отражений сигнала применяется круговая поляризация, которая, в частности, допускает любую ориентацию меток.
Идентификационные метки Существуют три общих класса идентификационных меток:
Важным отличием пассивных меток от активных является то, что первые не излучают радиосигнал. Пассивные метки, отвечая на сигнал считывателя, только модулируют нагрузку своей антенной системы в момент ее нахождения в поле несущей частоты считывателя. Считыватель обнаруживает и детектирует эти слабые отраженные модуляции на фоне непрерывного излучения несущей частоты через свою приемопередающую антенну.
Системы, использующие данную технологию, состоят из считывателей, работающих на частоте 2,45 ГГц, и вышеописанных полупассивных меток. Они обеспечивают исключительно надежное срабатывание на расстоянии до 10 м при движении объекта со скоростью до 200 км/ч. Применение столь высокочастотного излучения позволяет обширно использовать данную систему в сложных условиях окружающей среды, а также при наличии объектов, вызывающих затухание и ослабление электромагнитного излучения.
Полупассивные метки имеют встроенный источник питания, рассчитанный на срок службы обычно до 6–8 лет. Данные, хранящиеся на транспондере, защищены при помощи шифрования, а также сам беспроводной интерфейс связи между считывателем и меткой подвергается шифрованию, что делает невозможным несанкционированный доступ к системе.
Кроме того, есть специальные метки – "бустеры", позволяющие передавать код бесконтактных карт. Существует поддержка наиболее популярных видов карт – как Proximity (125 кГц), так и Smart (13,56 МГц). Такие "бустеры" выполнены в виде устройства, которое крепится на лобовое стекло автомобиля и имеет слот для установки низкочастотных карт. При попадании в поле считывателя "бустер" транслирует номер установленной в него карты. При этом считывание происходит на большой дальности, недостижимой для самих Proximity- или Smart-считывателей и меток. Такое решение позволяет использовать одни и те же карты как для доступа внутрь помещения, так и при автомобильной идентификации водителя.
Очень полезным свойством таких "бустеров" является то, что они также обладают своим собственным уникальным номером и способны передавать его вместе с номером карты (с некоторым временным промежутком). Это позволяет осуществлять не только идентификацию водителя, но и идентификацию автомобиля.
Считыватели, работающие на частоте 2,45 ГГц, обычно оснащены выходом стандартного интерфейса Wiegand и могут быть без каких-либо сложностей подключены к подавляющему большинству систем контроля доступа.
Таким образом, системы, работающие на технологической платформе 2,45 ГГц, рекомендуются для использования на промышленных и индустриальных объектах, позволяют надежно идентифицировать транспортные средства в различных условиях и дают ответ на следующий вопрос: кто именно и на каком автомобиле перед нами находится (въезжает или выезжает с объекта)?
Система UHF (Ultra High Frequency) использует электромагнитные волны большей длины, чем предыдущая, и работает в диапазоне частот 866,3–867,6 МГц. Метки, используемые системой, не содержат источника питания (являются пассивными) и используют принятую от считывателя энергию, которая после изменения снова передается в считыватель. Этот принцип называется модулированным обратным рассеянием. Метки можно также назвать устройствами изменения поля. Полученная от считывателя энергия ВЧ-радиосигнала модулируется вместе с данными с чипа, содержащего идентификатор. Для того чтобы метка была считана, она должна находиться в прямой видимости считывателя.
Большинство синтетических материалов прозрачны для ВЧ-сигналов и при небольшом ослаблении в целом не составляют преграды. Снег и лед также не помеха для ВЧ-сигналов, пока они в кристаллическом виде. Однако водная пленка в непосредственной близи от считывателя вызывает снижение дистанции чтения. Сильный дождь не создаст проблем до тех пор, пока на передней крышке считывателя или на метке не образуется водная пленка. Для снижения влияния нежелательных отражений сигнала используется круговая поляризация, что также позволяет свободно ориентировать метку.
Системы UHF исторически появились при решении логистических задач при учете продукции и, исходя из этого, имеют следующие достоинства:
Сами метки создаются по стандарту EPC Gen2 (Electronic Product Code Class 1 Generation 2), который разработан международной организацией GS1 EPC Global. Как правило, они выполнены в виде наклеек на лобовое стекло, но существует реализация в формате комбинированной пластиковой карты, содержащей в себе как UHF-часть, так и более низкочастотный чип с антенной (Proximity 125 к Гц или Smart 13,56 МГц). Это позволяет использовать одну и ту же карту как для дистанционного доступа, так и для классического прохода в помещение через стандартные считыватели.
UHF-считыватели оснащены выходом Wiegand и способны передавать номер считанного идентификатора в существующую СКУД.
Данная технология UHF является идеальной для решения корпоративных задач и обеспечения комфортного проезда на парковку, обеспечивает идентификацию на расстоянии до 10 м и использует дешевые метки, не имеющие источника питания и, соответственно, ограничения срока службы.
Данные системы используются в том случае, если не представляется возможной заблаговременная выдача бесконтактных меток для автомобилей посетителей, но необходимо обеспечить комфортный проезд на территорию. Считыватели в таких системах уже включают в себя все необходимые компоненты системы распознавания номеров: видеокамеру, инфракрасную подсветку и блок обработки данных. Все эти устройства заключены в единый компактный корпус, устойчивый к атмосферному воздействию, и позволяют производить считывание номеров на расстоянии до 10 м при движении транспортного средства со скоростью до 140 км/ч.
Данные считыватели могут как служить автономными контроллерами и самостоятельно осуществлять управление шлагбаумом на основании составленных белых и черных списков автомобильных номеров, так и передавать идентификатор, соответствующий автомобильному номеру, при помощи специального модуля преобразования буквенно-цифровой посылки, содержащей номер автомобиля, в сигнал формата Wiegand.
Настройка же таких считывателей, как правило, производится через Web-интерфейс, который предоставляет полный перечень всех возможных функций управления.
Существует ряд строгих инструкций по монтажу такого рода считывателей для обеспечения наилучшего качества распознавания изображения, а также стоит принимать во внимание большое количество мешающих факторов. Самый важный и первичный фактор, определяющий качество считывания, – это, конечно, состояние самого государственного номера автомобиля. Если он будет загрязнен, поврежден или сильно засвечен каким-либо посторонним источником света, то распознавание будет невозможным.
Таким образом, системы распознавания автомобильных номеров, использующие для этого инфракрасные видеокамеры, являются хорошей альтернативой радиочастотным технологиям для автоматической идентификации транспортного средства на больших расстояниях, не требуют выдачу идентификационных меток, однако имеют ряд факторов, существенно влияющих на качество распознавания.
Развитием технологии Bluetooth является Bluetooth LE (Bluetooth Low Energy), которая используется в современных системах мобильного доступа, поддерживаемых ведущими производителями компонентов СКУД.
Мобильный доступ (Mobile Access) – это система, в которой в качестве идентификатора используется мобильное устройство (смартфон, планшет, умные часы). При использовании интерфейса связи BLE дальность идентификации может достигать 10 м, что позволяет успешно применять такое решение, например, для пропуска на парковку.
Особенностью мобильного доступа является то, что мобильный идентификатор может быть выдан удаленно через Интернет, а пользователю лишь необходимо установить соответствующее мобильное приложение. На данный момент производители поддерживают широкий спектр современных смартфонов на базе iOS и Android, так что воспользоваться мобильным доступом сможет практически каждый человек, который имеет смартфон с модулем BLE. Это удобно для обеспечения комфортного гостевого доступа на охраняемую территорию, так как нет необходимости в предварительной выдаче физического идентификатора.
Такие считыватели имеют как стандартный выход интерфейса Wiegand, так и поддержку современного защищенного протокола OSDP. Номер считанного мобильного идентификатора будет передаваться в существующую СКУД точно так же, как и от любого другого считывателя.
Системы автомобильной идентификации дальнего радиуса действия реализованы на различных технологических платформах, имеющих свои преимущества и особенности применения. Использование таких систем позволяет ответить нам не только на вопрос "Какой автомобиль?", но и на вопрос "Кто управляет автомобилем?", а также предоставить посетителям комфортный проезд на контролируемую территорию без необходимости покидать транспортное средство для проведения процедуры аутентификации.
Конечно, среди большого количества различных технологий и производителей оборудования конечному пользователю или проектировщику зачастую трудно сориентироваться и сделать правильный выбор в пользу того или иного решения. Специалисты ряда отечественных компаний, занимающихся вопросами дистанционной регистрации автотранспорта, накопили большой опыт применения таких систем в России и помогут подобрать оптимальное решение для конкретной задачи.
Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2018
Информация и фото с http://lib.secuteck.ru/articles2/sys_ogr_dost/sistemy-avtomobilnoy-identifikatsii-dalnego-radiusa-deystviya