Мониторинг транспорта дальнего радиуса действия

Системы автомобильной идентификации дальнего радиуса действия

Мониторинг транспорта, а также водителя, управляющего автомобилем, все чаще возникает в самых различных областях и сферах. Бизнес и корпоративная среда создают спрос на получение комфортного и безопасного доступа на офисные парковочные территории с возможностью интегрирования в существующую СКУД. Государственные организации хотят отслеживать и вести учет использования автопарка вместе с идентификацией личности водителя. Промышлен­ным предприятиям необходимо стабильное и устойчивое считывание идентификато­ров в любых, даже самых неблагоприятных условиях.

Рассмотрим технологии, которые позволяют реализовать абсолютное большинство акту­альных задач и создать гибкие, комфортные и надежные системы дальней автомобильной идентификации.

Радиочастотные технологии

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:

• активные (используется батарейное питание);
• полупассивные (не используют собственную батарею питания, а получают энергию от поля, излучаемого считывателем);
• пассивные, также называются BAP — Battery Assisted Passive (используют радиоинтерфейс и протокол обмена пассивной системы, но есть батарея питания. Дополнительное пита­ние чипа таких меток улучшает их характери­стики по дальности чтения и стабильности регистрации).

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.

Промышленные системы дистанционной идентификации с частотой 2,45 ГГц

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. 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. Они 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. Они 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).

Мониторинг транспорта дальней идентификации технологии UHF

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 непосредственно вблизи 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:

• дистанция регистрации меток для пассивных систем до 10 м;
• эффективный «антиколлизионный» механизм, позволяющий считывать одновременно до 300 уникальных меток в зоне регистрации;
• высокая скорость считывания метки — до сотен раз в 1 с;
• низкая цена простой метки-наклейки.

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 кГц или Smart 13,56МГц). 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.

Системы распознавания автомобильных номеров

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.

Доступ на парковку по мобильному телефону

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 10м, 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.

Безопасный и комфортный проезд на территорию

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.

Источник: https://www.all-over-ip.ru