echipamente elecrtocasnice - c13

8/6/2019 echipamente elecrtocasnice - C13

1/10

1

Curs 13

Sisteme de alarmi alarme medicale

Sistemele de alarm, dei relative complicate i uneori dau rateuri, sunt eseniale pentrudetecia intruilor, a tentativelor de spargere i protecia locuinei.

Butonul de panic, care este declanat n cazul unui incident nedorit poate fi folosit i n

cazul unei alarme medicale, fiind ns necesar o distincie ntre cele dou tipuri de alarme. Unsistem de alarm realizeaz trei tipuri de aciuni:

- Declanarea alarmei de ctre senzorii utilizai de sistem- Transmiterea semnalelor de alarmare prin sistemele de comunicaii pe cablu, radio, etc.- Prelucrarea alarmei i luarea de msuri de companiile de securitate, serviciile medicale

sau alte instituii abilitate (pompieri, poliie companii de utiliti, etc.).

Creterea nivelului de trai i a ngrijirii medicale precum i controlul naterilor a condusla probleme demografice, o pondere tot mai mare n societate de innd-o persoanele n vrst.

Pentru asistarea acestora la domiciliu, a persoanelor bolnave sau cu handicap exist alarmemedicale, care reduc la minim riscul accidentelor casnice i cheltuielile necesitate de prezenapersonalului de supraveghere. Se vorbete n acest caz de tele-asisten (tele-assistance).

Fig. 1. Inel pentru monitorizarea persoanelor

n acest sens exist diverse sisteme mobile de comunicare prin voce sau ncercri desisteme de detecie video a cderilor persoanelor i transmiterea automat sau la acionarea unui

buton a unui semnal de alarm, dac se detecteaz ceva anormal.Pentru protecia btrnilor sau a persoanelor cu probleme de sntate aflate la domiciliu,

soluia optim combin un buton de panic, care ns nu poate fi acionat ntotdeauna, datoritpierderii cunotinei, panicrii sau problemelor de memorie la persoanele vrstnice, cu ointerogare de la distan periodici monitorizarea funciilor vitale ale persoanei n cauz (puls,tensiune, ritm respirator, etc.).

Dispozitivele de monitorizare sau comunicare pot fi sub form de pandantiv, inel, brar, etc. i


2/10

2

sunt purtate permanent. Dispeceratul aferent poate trimite pe cineva care s intervini s ajutepersoana n cauz. n prezent se fac cercetri pentru realizarea de reele corporale de senzori(figura 2) care s monitorizeze permanent starea de sntate a individului i s-i asigure conforttermic.

Fig. 2. Reea corporal de senzori

Securitatea accesului

Accesul n cldiri sau ncperi se face prin ui, protejate cel puin cu sisteme mecanice denchidere (broate) sau electronice. Uile pot fi automate, fiind deschise i nchise cu ajutorulunor servomotoare de acionare, comandate de senzori care detecteaz prezena persoanelor carese apropie de u.

Senzorii utilizai pot fi de diverse tipuri: un senzor de presiune localizat n podea, submochet, care reacioneaz la greutatea persoanei care l-a clcat, un senzor sau barier cuinfraroii care reacioneaz la ntreruperea fascicolului IR, un senzor de micare sau proximitate,o telecomand radio sau n infrarou care comand de la distan acionarea uii (de exemplu uide garaje), un tag RFID* (sisteme de identificare cu radiofrecven), care este citit n apropiereauii.

Sistemele de identificare RDIF sunt alctuite n esen din patru componente:1. TAG-uri sunt componentele mobile ale sistemului fiind i purttoarele de

informaie; avnd o capacitate de stocare de pn la 2kB (FRAM sau EEPROM) acestease ataeaz fizic produsului permind scrierea i citirea informaiilor i asigurnd astfel

identificarea (trasabilitatea) produsului. Sunt disponibile n diverse construcii geometrice(disc, cilindru) cu grad de protecie IP68 i acoperind un domeniu de temperaturi de la -40la +210 grade Celsius.

2. capete de citire-scriere (transceivers) permit citirea i scrierea informaiilor din/nTAG-uri. Conectate la module dedicate (RFID modules) ele permit scrierea/citirea TAG-urilor aflate n micare. Aceste module au grad de protecie IP67.

* sisteme explicate la finalul cursului


3/10

3

3. interfaa de comunicaie asigur transmiterea informaiilor spre/dinspre TAG-uri.Interfeele sunt disponibile n diferite clase de protecie i suport comunicaiePROFIBUS (DPV0/DPV1), DeviceNet, Ethernet/Modbus-TCP, Ethernet/PROFINET IO,Ethernet/EtherNet/IP.

4. sistemul de managementi baza de date asigur stocarea, procesarea i gestionareainformaiilor din procesul de producie.

Pentru a nelege similitudinea cu vechile sisteme de identificare, putem spune c TAG-urile au nlocuit codurile de bare i tranceiver-ele au nlocuit scanner-ele, rezultnd un sistem deidentificare modern, adaptabil i performant.

Securitatea accesului se bazeaz pe identificarea persoanei i a drepturilor de acces decare se bucur. Deschiderea uii se face dup o verificare bazat pe :

- Obiecte (de exemplu o cheie, un tag sau un card de acces magnetic sau cu cod de bare)- Informaii secrete (parol de acces, cod tastat la claviatur, etc.)- Date biometrice (amprente, scanare iris, detecie voce, etc.)

Uile sunt prevzute i cu senzori de siguran care s previn deschiderea sau nchidereauii, dac n raza ei de aciune se afl un obstacol material sau uman.

Un exemplu de u care asigur accesul persoanelor prin verificarea amprentelor

(maximum 78 amprente), cheie mecanic i cod de la tastatur este prezentat n figura 3.Folosirea ei implic un proces de antrenare-nvare, utilizatorii trebuind s determine ce poziiei nivel de presiune sunt necesare pentru detecia corect. Degetul a crui amprent este scanattrebuie plasat n centrul ferestrei i meninut ferm n aceeai poziie, fr a se mica.

Fig. 3. U cu verificarea amprentelor

Pentru securitatea accesului se pot utilizarea sisteme RFID, n special la controlulaccesului n cldiri publice.Sistemele de control electronic al accesului sunt utilizate pentru verificarea automat a

autorizaiilor de acces individuale n cldiri, imobile sau birouri. Exist dou feluri de sistemeelectronice de acest tip: sisteme online i sisteme offline.

Sistemele online tind s fie folosite acolo unde se face verificarea autorizaiilor de accesale persoanelor doar la cteva intrri (intrrile principale la birouri i locaii comerciale). n acesttip de sistem, toate terminalele sunt conectate la un calculator central prin intermediul unei reele.


4/10

4

Fig.4. Exemple de identificare a unor persoane folosind tehnici RFID

Schema bloc a unui sistem de control a accesului este dat n figura 5. Calculatorul centralruleaz baza de date n care fiecrui terminal i se atribuie datele pentru autorizarea accesului laterminalul respectiv. Datele de autorizare sunt ncrcate n terminale prin reea i salvate ntr-un

tabel.

Fig. 5. Schema bloc a unui sistem de control al accesului

Schimbarea autorizaiei individuale de acces poate fi fcut direct de la calculatorulcentral fr a avea cardul la dispoziie. De exemplu, se poate elimina accesul neautorizat, n cazulpierderii cardurilor de acces. Cardurile de acces din sistemele online pot stoca doar un num r micde date (numr unic de trecere).

Este posibil a se utiliza transponderele read-only. nregistrarea timpului de intrare icontrolul accesului sunt realizate printr-un singur terminal. Funciile cardului de acces frcontact (figura 6) pot fi realizate de un ceas cu transponder.


5/10

5

Fig.6. Card de acces RFID

Sistemele offline - sunt folosite n situaiile cnd un numr mare de camere, la care auacces doar civa oameni, sunt echipate cu sisteme electronice de acces. Fiecare terminal salveazo list cu cheile de identificare, pentru care accesul la acest terminal este autorizat. Nu existcuplare n reea cu alte terminale sau cu un calculator central.

Informaiile cu privire la camerele la care cardul de acces permite intrarea sunt stocate pecard sub forma unui tabel ce conine cheile de identificare. Terminalul compar toate cheile de

identificare stocate pe card cu acelea din lista lui i permite accesul dendat ce gsete una la fel.

Transponderul este programat la o staie de programare central, cum ar fi de exemplu larecepia de la hotel (odat cu sosirea clienilor). Transponderul poate fi programat s fie validdoar pe o anumit perioad (de exemplu cheile de la hotel pot fi automat invalidate la plecareaclienilor).

n cazul pierderii cardului purttor de informaii, cheile de identificare trebuie s fie terse

din terminal, utiliznd un program specializat.n figura 7 este prezentat un terminal offline integrat n mnerul de la u . Zvorul este deblocatprin meninerea transponderului n faa lui.

Fig. 7. Terminal offline integrat n broasca uii

Transponderele pot fi montate n parbrizele mainilor, n ecusoanele angajailor, n inelelede prindere a cheilor. Cititoarele pot fi montate n interiorul zidurilor, pe uile de intrare i de


6/10

6

ieire, de-a lungul cilor de acces n locurile de parcare i n garajele auto.

n figura 8 este ilustrat o aplicaie simpl, de data aceasta pentru identificarea iurmrirea persoanelor fr orice intervenie manual utiliznd sistemul RFIDSMARTPORTALTM.

Fig. 8. Identificarea persoanelor cu sistemul RFID Smart-Portal

Acesta este conceput s permit citirea automat a tag-urilor, (chiar dac acestea sunt norice poziie sau orientare) cnd acestea sunt n zona activ a antenei cititorului. Dup cum sepoate remarca n figur, antena cititorului este plasat n partea stngi partea dreapt a zonei peunde trec persoanele. Cnd una sau mai multe persoane trec prin aceast zon, automat serealizeaz comunicaia ntre tag-ul (aflat n posesia persoanei respective) i cititor.

Evoluia principalelor tehnologii AIDC (identificarea i colectarea automata a datelor)

a. Tehnologia bazat pe coduri de bare

Codurile de bare reprezint cea mai rspndit tehnologie din domeniul AIDC. Etichetele cu

coduri de bare sunt acum o imagine familiar, nu numai n domeniul comerului, dar i ntr-o largvarietate de aplicaii cuprinznd producia, managementul activelor fixe, urmrirea documentelor,

controlul accesului, managementul depozitelor, distribuie, manipularea materialelor, asisten medicalimulte alte domenii. Tehnologia codurilor de bare se bazeaz pe codarea datelor (alfa)numerice sub forma

unei succesiuni de bare i spaii de diferite dimensiuni, care pot fi citite de ctre maini i interpretateimediat n form digital sau binar.

b. Codurile de bare unidimensionale 1D

Etichetele convenionale cu coduri de bare sunt adeseori denumite coduri de bareunidimensionale, deoarece datele sunt codate n funcie de limea barelor i spaiilor. De asemenea

nlimea acestora ofer mai mult uurin n citire i redundan a datelor, n termeni informatici. Acestaspect furnizeaz o serie de avantaje n cazul n care pari ale etichetei sunt distruse sau deteriorate suborice form, mrind probabilitatea de a gsi o cale de scanare corect undeva pe nlimea codului. ngeneral un cod unidimensional permite codarea a ctorva zeci de digii.

Un cod de bare unidimensional clasic este utilizat n general pentru a coda un ir de date numerice sau

alfanumerice. Acesta poate fi utilizat ca mijloc de identificare fie a unui articol, cruia i este ataat codulde bare, fie o surs de informaii depozitate ntr-o baza de date sau un sistem de management alinformatiilor i care se pot accesa pe cale electronic. Aceasta modalitate de lucru a fost asemuit cu un


7/10

7

"numr de nmatriculare" care identific n mod unic un autovehicul, dar care de asemenea d

posibilitatea accesrii informaiilor despre vehicol, proprietar .a.m.d., date pstrate ntr-o baz de dateaflat la distan.

Dei simbolul format din bare i spaii constituie o imagine bidimensional, data codat n simbol este n esen, unidimensional. nlimea barelor i spaiilor ofer doar redundana, ct vreme o linietransversal dus de-a lungul simbolului n poziii diferite, conine aceeai informaie indiferent de

nlimea la care are loc citirea.

c. Codurile de bare bidimensionale 2D

Majoritatea aplicaiilor tradiionale de coduri de bare fac parte din familia "numrului deinmatriculare", in care o combinaie relativ scurt de caractere este codat ntr-o etichet, pentru a servidrept indicator ctre informaia stocat ntr-alt parte ntr-o baz de date. Aplicaiile care necesit unconinut mai mare de informaie codat, ceea ce necesit o densitate mai mare a codului de bare, au dus laceea ce n general este cunoscut sub numele de codare bidimensional - codare 2D.

n cadrul codrii 2D, se pot distinge dou modaliti de codare a datelor. Prima categorie cuprindecodurile matriciale i cele cu puncte, n care datele sunt codate ntr-o manier bidimensional spaial, pe

baza unui ablon asemntor cu o tabl de ah, dar adeseori deosebindu-se prin alte caracteristici graficefolosite pentru a identifica simbologia i a determina orientarea simbolului. Cea de-a doua categoriecuprinde simbologiile suprapuse sau cu rnduri multiple n care datele sunt organizate ca rnduri de dateseriale n format bare/spaii, adeseori folosind reguli de codare unidimensionale (stacked).

Caracteristica principal a acestei modaliti de stocare a datelor o reprezint posibilitatea de atransporta fiiere sau, n funcie de simbologie, de a stoca un "numr de nmatriculare" ntr-un spaiumult mai redus dect cel necesar n cazul unidimensional. Capacitatea de a transporta un fi ier de dateofer fundamentul pentru aplicaii n care dispare necesitatea de a accesa baze de date aflate la distan,oferind astfel o mai mare flexibilitate i un control local.

Citirea simbolurilor 2D se face rapid, folosindu-se o gam crescnd de echipamente, la distane

cuprinse ntre contact direct i civa metri, depinznd de sistem i de dimensiunile simbolurilor.Simbolurile cu randuri multiple sunt, n general, prelucrate de dispozitive raster bazate pe laser, n timp ce

cele matriciale necesit, n mod invariabil, un sistem de captur de imagini bazat pe camere video CCD.Aceste sisteme pot fi utilizate si pentru citirea simbolurilor cu rnduri multiple.

d. Tehnologia bazat pe cartele magnetice

Cartelele magnetice sunt un exemplu de tehnologie AIDC bine cunoscut i larg utilizat.

Elementul principal const n banda magnetic cu una, dou sau trei piste. Au fost introduse standardepentru cartelele magnetice, standarde referitoare la formatul fizic al dispunerii, metodei de codare,

densitii i calitii codrii datelor i un altul referitor la aplicaii acoperind coninutul i formatul datelor.Mediul magnetic este, uzual, o pelicul fin de rin care conine particule de material magnetic,capabile s nregistreze datele ntr-o manier foarte asemntoare celei folosite de casetele magnetice saude floppy disc-uri. Informaia este depozitat pe cartel prin intermediul unei uniti de programare.Citirea se face prin trecerea cartelei prin faa unui cap magnetic. Semnalele induse n capul magnetic pot fiapoi amplificate, condiionate i decodate. Pentru diferite aplicaii, banda magnetic se aplic pe diversesuporturi, cele de hrtie rigid sau plastic fiind cele uzuale.


8/10

8

e.Tehnologia bazat pe identificare prin radiofrecven

Identificarea prin radio frecven (RFID) combin unele dintre avantajele memoriilor cu atingerecu avantajul c datele stocate se pot interoga la distan, fr a fi necesar contactul direct i frnecesitatea vizibilitii directe.

Fig. 9. Sistem RFID

Un sistem RFID cuprinde un element de marcare ("eticheta") care este ataat articolului ceurmeaz s fie identificat i un cititor ("identificator") care este utilizat pentru a interoga eticheta prinintermediul undelor radio sau a microundelor sau prin inducie electromagnetic, n funcie de tipuletichetei. Acestea conin circuite care permit recepionarea unui semnal de putere sczut transmis deidentificator i generarea unui rspuns care este recepionat i prelucrat de identificator.

Rspunsul poate fi retransmis sau reflectat ntr-o form modificat folosind aceeai frecven

purttoare pentru a transporta un cod de identificare i orice alte informaii stocate n etichet."Inima" purttorului de informaie este un circuit integrat care conine un numr serial unic pe 64

bii i o memorie de 256Kb n care pot fi introduse pagini de informa ie i chiar imagini. Purttorul deinformaie poate fi de diverse forme i dimensiuni (etichete, insigne, card-uri, brelocuri, capsule de sticlsau plastic, etc.). Un exemplu concret este Smart label-ul (eticheta inteligent). Acest tip de etichet constntr-un circuit integrat i o anten, introduse ntr-o folie subire de plastic, fr a necesita baterie. Etichetapoate fi personalizat pentru fiecare tip de client.

Raza de lucru pentru sistemele RFID depinde de factori cum ar fi frecvena, alimentarea pasiv

sau activi antena (att la etichet ct i la identificator). Un sistem RFID activ de joas frecven poatecomunica la o distan de 1 4,5 m, n timp ce unul de nalt frecven poate acoperi 30 45 m. Se potobine arii de acoperire mai mari prin utilizarea unor antene cu amplificare mai mare sau prin utilizareaunor puteri mai mari. n orice caz, trebuie avute n vedere standardele i legislaia care reglementeaz

emisiile electromagnetice i, acolo unde este cazul, trebuie s ne conformm lor.Fiecare interogator este de fapt un transceiver opernd pe o anumit frecven, n benzile

standardizate (inductiv 100 Hz 500 kHz, radio 1 MHz 1 GHz, microunde peste 1 GHz) i poateconine elemente de decodificare electronice. Fiecare interogator poate fi legat direct la calculatorul gazdsau la un sistem dedicat pentru achiziia datelor.

Criteriile care trebuiesc avute n vedere la alegerea variantei de tehnologie RFID pentru o anumeaplicaie sunt:

raza i frecvena de lucru,


9/10

9

datele coninute de etichet, mrimea, greutatea, lucrul activ sau pasiv, poziionarea, viteza de rspuns i selectivitatea.

Fig. 10. Smart label - eticheta inteligent (elementul de marcare)

Opiunile privind frecvena de lucru sunt influenate de reglementrile privind telecomunicaiile ide toleranele de interferen n regiunile n care sunt folosite tehnologii RFID. n majoritatea statelor

europene, multe dintre sisteme opereaz pn la 150 kHz, unele opernd i la 400 kHz. Aceasta din urmse afl aproape de marginea de jos a benzii AM, iar dispozitivele care o folosesc sunt susceptibile lainterferene. n general, n fiecare ar exist organisme care reglementeaz aceste aspecte i este bine sfie contactate nainte de a trece la proiectarea unui astfel de sistem. Pentru Europa si Africa benzile deoperare sunt:

Sub 125 kHz dispozitive cuplate inductiv, pentru care majoritatea rilor nu solicit autorizareasistemelor care opereaz n aceast band;

Banda de 13 MHz elemente electronice de supraveghere; 430 460 MHz aplicaii industriale, tiinifice i medicale; 2,35 2,45 GHZ aplicaii cu spectru distribuit i RFID.

n ultimii ani au avut loc progrese importante, ceea ce a dus la apariia unei noi generaii de

dispozitive sofisticate i cu cost redus, permind evitarea coliziunilor i posibilitatea unor citiri multipleprin care mai multe etichete pot fi citite simultan atunci cnd se afl toate n aceeai zon. Dei costurilesunt oarecum mai ridicate dect n cazul tehnologiilor bazate pe etichete, tehnologiile RFID pot furnizasoluii eficiente pentru o larg varietate de aplicaii :

urmrirea produsului de la asamblare pn la desfacere, fr a schimba eticheta; livrarea rapid a coletelor; urmrirea bagajelor i a cltorilor n aeroporturi i pe liniile aeriene; accesul i securitatea automobilelor; controlul accesului; urmrirea mijloacelor fixe; urmrirea circulaiei mrfurilor n depozitele mari; servicii de nchiriere; industria bunurilor de larg consum; tranzacii parcri; pompe de benzin;


10/1010

comer electronic; transport; controlul traficului de frontier, etc.

Avantajele eseniale ale unui sistem de nregistrare i identificare bazat pe Radio Frecven sunt:

Viteza - sistemul accelereaz scanarea i identificarea obiectelor, nefiind necesar poziionarea nfaa scannerului pentru a fi citite i pot fi operate simultan peste 30 etichete/sec.

Sigurana - nltur sortarea manuali corectarea erorilor la un volum mare de procesri Securitate - protejeaz mpotriva furtului i a falsificrii produselor Costul - se reduce numrul de etichete ataate pe produs. Prin vitezi siguran se reduce costul

pe munca manual.

Informaia - un astfel de sistem ajut la informarea clientului despre: unde se afl coletulacestuia, ce valiz este ncrcat n fiecare container de avion sau dac un produs este original saufals.

Mediul - poate fi folosit n medii dure (murdrie, grsime, medii chimice corozive, nghe,expunere la soare, etc.) singurul element expus fiind purttorul.

f. Tehnologia bazat pe memorii cu atingereAceast tehnologie este o tehnologie de identificare bazat pe stocarea electronic a informaiei.

Aceasta se bazeaz pe memorii semiconductoare adeseori ncapsulate n carcase asemntoare cu bateriiletip "nasture". Suprafaa conductiv a capsulei asigur transferul de date la i de la cipul de memorie.

Datele sunt coninute ntr-o memorie nevolatil RAM static de 1 4 Kb, iar transferul este realizat prinfolosirea unui cititor cu contact, care permite transferul bidirecional de date.

echipamente elecrtocasnice - c13

Documents