Лазер как альтернатива видеонаблюдению'!
21.09.2007
Вот и кончилось время, когда все системы охранного телевидения были одного типа. Нет, они, конечно, делились на цифровые и аналоговые, на локальные и распределенные, на исправно работающие и вышедшие из строя. Но способ получения информации в них всегда был один -- через телекамеру.
Теперь же нам сообщают, что появился иной тип систем наблюдения -- без телекамер. И без получения привычного нам изображения. Группа исследователей из Национальной лаборатории Оак-Ридж Департамента энергетики США создала лазерную систему мониторинга объектов (Laser-Based Item Monitoring System, LBIMS). Действительно ли в мире охранного наблюдения произошел переворот'
Видеонаблюдение или охранная сигнализация'
В мае 2007 года лаборатория выпустила пресс-релиз, рассказав в нем о своем изобретении. В пространстве, которое необходимо контролировать, размещаются один или несколько лазеров невысокой мощности. Они постоянно сканируют защищаемое пространство. На ценные предметы, за которыми надо наблюдать, наносятся отражающие метки -- маркеры. Фотоприемники фиксируют отраженный ими сигнал. Очевидно, что даже незначительное перемещение 'помеченных' объектов приводит к пропаданию либо изменению сигнала на фотоприемнике, и тогда система подает сигнал тревоги. Автоматически проверяется и целостность метки, выявляются попытки оторвать ее и налепить на то же место, но уже не на сам охраняемый предмет.
Если бы лазер, излучающий в одном фиксированном направлении, держал под охраной один объект, то мы бы сказали, что это, скорее, дальнейшее развитие идеи охранного оптического датчика, чем что-либо иное. Однако в системе LBIMS лазер с большой скоростью сканирует защищаемое пространство, и это -- наблюдение.
Наблюдать, но не видеть
По словам создателей системы, ее назначение -- как-то 'приглушить' достоинства человеческого зрения, не дать системе и тому, кто с нею работает, 'слишком много видеть' и 'слишком много знать'. И при этом обеспечить скорость мониторинга, а также точность и разрешающую способность, с которой просматривается обозреваемое пространство, 'не хуже, чем у лучших' современных систем традиционного типа. Словом, авторы заявляют, что альтернатива видеонаблюдению -- вот она, готова, можно включать.
В западном обществе дискуссия о том, нарушает ли видеонаблюдение права людей, невольно попадающих в кадр, ведется столько, сколько оно существует. В России такой дискуссии нет, но это не значит, что наши соотечественники меньше испытывают неприятные ощущения от того, что за ними наблюдают. Избавить людей от подобных ощущений как раз и призвана система LBIMS.
Другая сфера, где нужна такая система -- это объекты, о которых сторонним людям не полагается знать лишнего. Это уже нам ближе, привычней и понятней. Если оператор системы -- именно такой человек, не брат и не родственник хозяину охраняемой собственности, то и нечего ему смотреть, куда не следует. Пусть 'смотрит' фотоприемник -- неживой и бесстрастный, умеющий молчать об увиденном.
Спасибо господину Пикепейлю
На сообщение лаборатории об изобретении откликнулся в блоге ZDNet парижанин Роланд Пикепейль. Он отмечает, что создатели новой технологии, как это обычно и бывает в различных американских национальных лабораториях, мало озабочены пиаром своего детища. Поэтому, чтобы узнать о новой системе больше, Пикепейль 'откопал' патент на нее. Поблагодарив пытливого человека за эту работу, мы можем узнать из текста патента подробности того, как система устроена и что она может.
Итак, сначала о гибкости и надежности системы. Лазеру можно задавать всякие 'туры', как у поворотной телекамеры, т.е. пути обхода охраняемых ценностей, последовательность тех точек, в которые надо посветить. Скорость обхода достаточно велика, чтобы в считанные секунды быстренько просмотреть даже самый большой склад и проверить, все ли на месте.
Угол, в пределах которого светит один лазер, входящий в систему, -- 60 градусов. Если надо охватить больше, то придется ставить несколько лазеров. Положение луча может изменяться с шагом 0,0005 градуса. Это -- очень высокая точность, и здесь можно говорить о том, что по разрешающей способности новинка сравнима со 100-мегапиксельной телекамерой.
Для отклонения луча служат два зеркала (рис. 1) -- по горизонтали и по вертикали. По какой-то причине создатели системы ничего не говорят, например, об акустооптических способах отклонения лазерного луча. Только два зеркала, вращаемых механически, -- и ничего более.
Рис. 1. Лазерная система мониторинга объектов (LBIMS)
'Ретроотражательные мишени' (retroreflective targets), как их называют создатели системы, -- это и есть те самые метки, которые наносятся на защищаемые объекты. Данный термин означает, что они отражают свет обратно туда, откуда он пришел, а не по принципу 'угол падения равен углу отражения'. Достигается это двумя способами -- отражатель может состоять из трех взаимно перпендикулярных зеркал (зеркальный угол) или лежать на выпуклой сферической поверхности.
В системе LBIMS применяются оба способа -- метка может представлять собой массив из отражающих микросфер или из миниатюрных зеркальных углов. Такая метка не дорога и не оригинальна -- в качестве возможного материала для нее авторы изобретения предлагают серийную продукцию известных мировых производителей.
Лазерный луч, отраженный от метки, имеет уже вполне существенную расходимость, достаточную для того, чтобы его можно было зарегистрировать с помощью фотоприемника, расположенного рядом с лазерным излучателем. Иными словами, фотоприемник не нужно встраивать как можно ближе к выходному зеркалу лазера, а можно размещать рядом в виде отдельного устройства. Чтобы собрать в приемник больше отраженного света, используют широкоугольную линзу. Фотоприемником служит фотодиод, хотя регистрировать свет, приходящий от меток, можно и иным способом.
Лазерный передатчик и фотодиодный приемник подключаются к контроллеру. Он задает программу обхода сканируемых объектов, сравнивает данные о расположении меток с информацией, получаемой в ходе сканирования. Для организации более сложной защиты, при которой требуется обработка больших массивов данных, к контроллеру может подключаться компьютер.
Какой именно лазер используется в системе, нам не сообщают. По идее, это непринципиально.
Все достоинства лазера
Раз уж создателям системы случилось построить ее на источнике когерентного излучения, то есть, попросту говоря, на лазере, они 'по полной программе' расписали возможности этого излучения по выстраиванию множества степеней защиты охраняемых объектов. Итак, обо всем по порядку.
Постановка объектов на охрану заключается в том, что после нанесения на них меток определяется интенсивность сигнала, отраженного от каждой метки. В дальнейшем система при сканировании вновь измеряет величину отраженного сигнала и сравнивает ее с исходной. Основанием для подачи сигнала тревоги является значительное расхождение между текущей величиной сигнала и исходной.
Однако особо ценным объектам требуется организовать более надежную защиту. Для этого разным участкам метки следует придать разную отражающую способность. Эта сложная картина в дальнейшем и является точным 'паспортом' охраняемого объекта. Иными словами, на поверхность метки можно записать определенную информацию, которую лазер будет считывать, сканируя ее вдоль и поперек, благо точность задания угла, под которым лазер излучает, как уже отмечалось, крайне велика.
И вот тут фантазия создателей системы разыгралась не на шутку. Складывается впечатление, что они постарались вместить в описание потенциальных возможностей системы как можно больше того, на что способна современная лазерная техника. В самом деле, для повышения объема информации, получаемой от метки, предлагается использовать амплитудную и частотную модуляцию излучения, его поляризацию, сканирование на разных частотах и даже перестраиваемый лазер. Последнее иначе как 'притянутым за уши' не назовешь.
Взять, к примеру, поляризацию. Авторы не забывают перечислить все варианты ее использования. Во-первых, можно облучать метку поляризованным излучением и, принимая отраженный сигнал, убеждаться, что его поляризация -- та же самая. Это, вроде бы, дает большую достоверность и надежность сканирования.
Но авторы идут дальше -- предлагают использовать частичную поляризацию света при отражении от 'зеркальных углов', из которых состоит метка. Кроме того, на метки можно наносить жидкокристаллические пленки, которые заданным образом вращают плоскость поляризации излучения. Можно покрыть метку, как лоскутками, кусочками пленки с различной отражающей способностью, с различной способностью отражать свет определенной поляризации и т.д. (рис. 2). Очевидно, разбираться в том, какой метод предпочесть, придется уже тем, кто станет готовить изобретение к коммерческому использованию.
Рис. 2. Отдельные участки метки по-разному изменяют свойства отражаемого излучения лазера. Так с метки считывается дополнительная информация.
Полезным авторы изобретения считают и управление апертурой, т.е. поперечным размером лазерного луча, а также его расходимостью. При широком луче проще решать задачу регистрации полезной световой энергии в недорогих системах. Он позволяет также проверять факт наличия на своих местах нескольких меток одновременно. А с помощью узкого луча можно выполнять сканирование в пределах отдельных меток и считывать с них дополнительную информацию.
Данные, передаваемые от ретроотражателя на фотоприемник, могут быть защищены от несанкционированного доступа обычными средствами защиты информации, в том числе с помощью шифрования. Именно для этого и нужна амплитудная модуляция излучения лазера. При этом перед лазером может ставиться отдельный, выносной прибор для модуляции излучения.
Еще один параметр -- изменяемая частота лазерного излучения. Один способ задействовать этот параметр -- с помощью полупрозрачных зеркал 'завести на одну оптическую ось' излучение от нескольких лазеров, излучающих на разных частотах. Другой способ -- использовать перестраиваемый лазер.
Включение в одну систему нескольких лазеров (рис. 3) или нескольких фотоприемников позволяет поставить под защиту большее пространство, использовать несколько типов лазеров, наносить метки на подвижные объекты и отслеживать их перемещение.
Рис. 3. Использование нескольких лазеров и большого числа меток
Создатели системы
Вышеупоминавшийся патент на изобретение выдан на имя сотрудников лаборатории -- Тимоти МакИнтайра и Питера Чьяро-младшего из группы сенсорных наук и технологий, а также Лонни Мэкси из группы фотоники. Он называется 'Лазерная сканирующая система для мониторинга объектов' и выдан аж 23 марта 2006 года. Выходит, больше года ученые не сообщали общественности о своем достижении.
Чтобы проверить, насколько надежна новая система, ее создатели провели испытания. Одна серия тестов проходила в Вене, в МАГАТЭ, а другая -- в Объединенном исследовательском центре в Испре (Италия). И там, и там были достигнуты превосходные результаты. Даже в комнате, обитой нержавеющей сталью, отражение от стен не мешало устойчивой работе системы.
Мало кто в нашей стране знает о существовании такой причудливой организации, как Юго-восточное региональное отделение Консорциума федеральных лабораторий США. Жаль, это помешает нашему читателю по достоинству оценить тот факт, что оно уже присудило новой разработке премию, название которой можно перевести примерно так: 'За отличия в переходе на новые технологии'.
Лучше, чем RFID
До конца статьи осталось совсем немного, и пора сделать вывод: LBIMS -- не альтернатива видеонаблюдению, она его не заменяет. Ведь смысл видеонаблюдения в том и состоит, чтобы человек видел, что происходит. Лазерный мониторинг в таком вот виде -- это, все-таки, новое слово в охранной сигнализации. Он не идет на смену видеонаблюдению, а только дополняет его. Но нужно помнить, что лазерное наблюдение только начинает развиваться, и со временем у него есть шансы в чем-то заменить традиционное видеонаблюдение. Ведь лазер -- это действительно очень богатый по своим возможностям прибор, особенно если не воспринимать эти возможности столь педантично, как это делают уважаемые авторы изобретения.
Но система LBIMS, тем не менее, является альтернативой, только не видеонаблюдению, а технологиям RFID. Она также позволяет защищать ценные предметы, но лишена недостатков, присущих RFID. Среди этих недостатков -- неустойчивость к помехам, простота перехвата сигнала, слабость контроля целостности метки и того, что она все еще наклеена именно на тот предмет, на который должна быть наклеена.
В системе LBIMS перехват практически невозможен -- тот, кто перехватит сигнал, чтобы считать информацию, ослабит его интенсивность, а такое изменение система воспринимает как нарушение целостности охраняемого объекта. То же и с попытками манипулировать метками -- система следит за ними постоянно, а не только в момент прохода зоны контроля, как в системах RFID.
* * *
Коммерческое воплощение новой технологии запланировано на конец 2007 года. Для этого лицензия на право ее использования предоставлена американской компании Canberra Albuquerque, она же Canberra Aquila. С ее помощью система LBIMS была из демонстрационного образца переделана в полнофункциональный прибор, который размещается целиком в одном невскрываемом корпусе.
Почему же выбор пал на эту компанию' Она -- производитель систем видеонаблюдения и средств сетевой безопасности для охраны… международных ядерных объектов. Систему LBIMS предполагается использовать для контроля сохранности ядерных материалов, в том числе и в программах, связанных с нераспространением ядерного оружия. Возможно, она для этого и разрабатывалась.
Так, может, авторы изобретения не создали полноценной замены видеонаблюдению только потому, что и не стремились к этому'
Источник: Security News
Просмотрено : 8 раз
Материал предоставлен :
Security News :: Газета международных новостей по техническим средствам и системам безопасности
Сайт : http://www.secnews.ru/
| Голосовать: |
Читательский рейтинг : (0 голосов) |
|
|
ПОРТАЛ
