В статье предоставлена тенденция развития радиоохранных систем для автомобилей.
Ключевые слова: автомобиль, унификация, патент, функциональность, энергопотребление, навигация.
Радиоохранные системы активно применяются для реализации функций защиты автомобилей от несанкционированного доступа, угона и прочего. На изобретения по автомобильным радиоохранным системам получен ряд отечественных, зарубежных и международных патентов. Фаворитом радиоохранных методов и средств защиты автомобиля за последние четверть века является США. На текущий момент ведется активная разработки систем как в странах Европы, так и Азии. Приводится аналитический обзор патентов США по направлению радиоохрана автомобиля.
Анализ технических решений в области бортовых радиоохранных систем позволил выявить следующий ряд тенденций их развития: расширение функциональности, унификация, одномодульность, снижение энергопотребления, миниатюризация, удешевление.
Тенденцию расширения функциональности подтверждает переход от систем с базовой функциональностью к расширенной (Рис. 1).
а) б)
Рис. 1. Система с базовой (а) и расширенной (б) функциональностью
Конечно, устройство с базовой функциональностью имеет меньшие габариты, малое количество компонентов, возможность быстрой и простой установки, но его недостатками являются ограниченный радиус действия оповещения о срабатывании системы, малое количество сервисных функций, а также уязвимость и легкость обнаружения. Расширенная функциональность обеспечивает взаимодействие с ГНСС и GSM сетями; отслеживание положения транспортного средства на местности, его перемещение; дублирование связи по выделенному каналу посредством технологии SMS и GPRS; реализацию дополнительных функций. Эти преимущества приводят к увеличению энергопотребления и габаритов системы, а также трудоемкости процесса установки.
Тренд унификации следует, в первую очередь, из применения при проектировании бортовой радиоохранной системы широко распространенной на рынке элементной базы (микросхемы, датчики) и использования стандартизованных интерфейсов сопряжения между компонентами (CAN, UART, I2C, SPI и пр.), а также и протоколов передачи данных (NMEA, GPRS).
Тенденция реализации функционала в едином модуле (одномодульность) заключается в стремлении к максимальной конструктивной интеграции составных узлов бортовой радиоохранной системы на одном печатном узле в одном корпусе. На сегодняшний день в один модуль центрального блока управления могут быть полностью интегрированы GSM модем и навигационный приемник, а также некоторые исполнительные устройства (Рисунок 2).
Рис. 2. Тенденция реализация функционала в едином модуле
Такая конструктивная интеграция ведет к минимизации избыточности элементной базы, энергопотребления и габаритов конечного изделия, а также к эффективности скрытой установки.
Тренд снижения энергопотребления бортовой радиоохранной системы обусловлен требованиями к увеличению времени её автономной работы при ограниченном ресурсе автомобильного аккумулятора, заряд которого составляет в среднем десятки Ач при напряжении 12 В. Снижение энергопотребления может достигаться как за счет использования малопотребляющей элементной базы, так и за счет энергоэффективных алгоритмов работы устройства.
Тенденции на уменьшение габаритов, веса и снижения стоимости, в принципе, совпадают с трендами для всей элементной базы, печатных узлов и радиоэлектронных изделий. Сегодняшние массогабаритные показатели не являются критичными, но стоимость бортовой радиоохранной системы с расширенной функциональностью может быть пока не рассчитана на массового потребителя.
Кроме того, наблюдается тенденция сокращения сроков проектирования за счет применения мощных САПР, накапливаемого опыта проектных решений, ускорения процессов изготовления макетного и опытного образцов, и серийного выпуска на рынок готовых изделий.
Таким образом, из исторической ретроспективы радиоохранных систем и обзора патентов США видно, что основной тренд развития начиная с 1990 года совпадает с трендом развития телекоммуникационных и компьютерных технологий, что подтверждается переходом от пейджинговых и специализированных локальных радиоохранных технологий к глобальным, таким как использование ГНСС, GSM и взаимодействия с сетью Интернет.
Литература:
- Капулин, Д. В. Автоматизированное проектирование средств и систем управления: курс лекций / Д. В. Капулин, Ю. В. Краснобаев, С. В. Ченцов. — Красноярск: ИПК СФУ. — 2009. — УМКД № 1604–2008
- Комаров, А. С. Управление техническим уровнем высокоинтегрированных электронных систем (научно-технологические проблемы и аспекты развития) / А. С. Комаров, Д. В. Крапухин, Е. И. Шульгин. — Под редакцией д. т.н., профессора П. П. Мальцева Москва: ТЕХНОСФЕРА. — 2014. — 240 с.
- Тенденции развития автомобильных радиоохранных систем / А. А. Колганов, Д. А. Аминев, М. М. Сергеев, М. В. Никитенко // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». — 2016 г. — С.184–185.
- Хоровиц, П. Искусство схемотехники / П. Хоровиц, У. Хилл. — М.: Мир, 1983. — 598 с.
