ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ НОСИТЕЛЬ Российский патент 2012 года по МПК H04W4/00 H04M1/18 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к идентификационному носителю в телематической системе.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Известной практикой является использование мобильной телефонной сети в так называемой телематической системе, т.е. использование мобильной телефонной сети для передачи некоторого типа данных/информации с помощью телефонной сети к вызывному блоку, снабженному беспроводным телематическим блоком, или от вызывного блока к приемному устройству, присоединенному к телефонной сети через сеть мобильных или стационарных телефонов.

Передаваемые данные/информация могут, например, поступать от датчика какого-либо вида или прикладного устройства, выполненного в вызывном блоке или присоединенного к нему.

Блок приемника, например, может содержать средства или устройства для сбора и/или последующей обработки данных и, где это применимо, для дальнейшей передачи или возврата команд или данных, основанных на собранных и/или обработанных данных/информации.

Система телематического представления, используемая в данном случае, также содержит прикладные устройства, такие как аппаратура для телеметрии, для межмашинного обмена данными, для телемедицины, аварийные сигнальные устройства и т.д., а также аппаратуру как для односторонней, так и для двусторонней связи.

Центральный элемент телематического блока, предназначенный для использования в мобильной телефонной сети, является SIM-модулем (модулем идентификации абонента), несущим идентификационную информацию, которая определяет конкретный телематический блок и его абонирование у оператора в указанной сети.

В существующем уровне техники телематический блок содержит стандартизованную SIM-карту, помещенную в типовой держатель, который обычно находится на печатной плате (также известной как монтажная схема) вместе с другими электронными компонентами. На указанной SIM-карте имеются контактные поверхности, к которым примыкают подпружиненные контактные полосы держателя, обеспечивающие присоединение печатной платы к нижерасположенному чипу, который содержит схему для SIM-устройства.

SIM-карта представляет собой изготовленную из пластмассы основу и часто выполнена в виде части, выдавленной из пластмассовой карточки размером с кредитную карту. На одной из главных поверхностей указанной основы вырезано углубление, обеспечивающее размещения чипа, полученного из так называемой "вафли". При производстве SIM-карты чип обычно сначала помещают на фольгу с набором электропроводящих участков, часть из которых приводят в электропроводящее соединение с контактными выводами чипа, например, с помощью так называемых соединительных проводов. Затем указанный чип помещают в углубление пластиковой карты с расположенной поверх чипа фольгой, которая закрывает чип и указанное углубление, что обеспечивает наличие контактных поверхностей, которые образованы с помощью электропроводящих участков фольги и к которым впоследствии могут примыкать контактные устройства держателя.

Для активации SIM-карты она должна быть персонализирована, т.е. снабжена по меньшей мере одним идентификатором, предназначенным для осуществления идентификации в сети.

К примерам областей, в которых используются телематические блоки или в которых они могут использоваться в соединении с аварийными сигнальными устройствами и/или датчиками, относятся использование в транспортных средствах для обеспечения подачи сигналов тревоги в случае аварии или кражи или для определения местонахождения транспортного средства, использование в быту для считывания информации со счетчиков расхода электричества и воды, а также для обеспечения сигналов тревоги в случае пожара или кражи со взломом, использование в промышленности для подачи аварийных сигналов в случае поломок, для осуществления текущего контроля за ходом технологического процесса, для отслеживания местоположения изделий и состояния окружающей среды, в которой находятся изделия (например, в холодильном транспорте), для передачи технических характеристик станка, использование в медицине для дистанционного наблюдения за пациентами и т.д.

Проблемы

Проблема уровня техники заключается в обеспечении контакта и соответственно функциональности в соединениях между SIM-картами и держателями SIM-карт. Эта проблема, в частности, возникает в случае применения телематических блоков, предназначенных для использования в так называемых агрессивных средах, например средах, характеризующихся одним или несколькими из следующих свойств: оказание коррозионного, вибрационного воздействия, содержание пыли, влаги и т.д. с последующим возрастанием, например, рисков окисления или механической усталости.

Во многих областях применения также требуется очень высокая надежность, например в устройствах пожарной, защитной сигнализации, устройствах оповещения о поломках и т.д. Кроме того, подобные разновидности средств связи используются не часто, поэтому проблемы, связанные с контактами, могут вполне оставаться незамеченными в течение длительных периодов времени.

Другая проблема возникает в областях применения, где указанный блок подвергается воздействию высоких температур, при которых пластмасса, используемая в качестве основы в обычных SIM-картах, размягчается.

Еще одной проблемой существующего уровня техники являются большие размеры SIM-карты по сравнению с другими электронными компонентами, расположенными на печатной плате в телематическом блоке. Поскольку в последнее время электронные компоненты в целом стали меньше, то сравнительные размеры SIM-карты заметно увеличились, что обострило данную проблему.

Еще одной проблемой является опасность кражи SIM-карт из телематических блоков, поскольку люди могут поддаться соблазну украсть SIM-карту и попытаться поместить ее в мобильный телефон для проведения бесплатных телефонных разговоров.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью данного изобретения является уменьшение или устранение вышеуказанных проблем или недостатков уровня техники.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данная цель достигается устройствами, способами и применениями, упомянутыми выше в первую очередь, которые обладают особенностями, изложенными в приведенных ниже независимых пунктах формулы изобретения.

Идентификационный носитель (идентификатор абонента), предназначенный для взаимодействия с телематическим блоком, в соответствии с данным изобретением может заменить SIM-устройство, служащее для идентификации абонента в мобильной телефонной сети. Указанный идентификационный носитель содержит чип, конфигурация которого обеспечивает возможность персонализации и подключения к абонированию у оператора средств телекоммуникации, опору, несущую указанный чип, и соединительные средства, неразрывно присоединенные к соединительным выводам чипа и обеспечивающие возможность их присоединения, при этом указанная опора выполнена с обеспечением заключения в нее чипа, а соединительные средства выполнены с обеспечением прохождения через образованный таким образом корпус к местоположению, находящемуся вне опоры и обладающему возможностью соединения. Таким образом, уменьшаются проблемы, связанные с наличием окружающих агрессивных сред.

Указанные соединительные средства, кроме того, могут быть выполнены снаружи корпуса с обеспечением возможности прочного монтажа и уменьшения, таким образом, проблем, связанных с окислением, вибрацией и усталостью материала.

Соединительные средства могут содержать ножки, свободно проходящие через указанный корпус на расстоянии друг от друга, что уменьшает таким образом чувствительность к высоким температурам.

Кроме того, указанные соединительные средства могут быть выполнены с обеспечением возможности поверхностного монтажа, который является целесообразным и экономящим пространство способом прочного закрепления компонентов.

Внешние размеры указанного идентификационного носителя также могут соответствовать определенному стандарту, применяемому в то же время к электронным компонентам. Рассматриваемый стандарт может быть официальным или практическим/фактическим, что обеспечивает возможность эффективной транспортировки такого идентификационного носителя так называемым подъемно-транспортным механическим оборудованием.

Размеры идентификационного носителя, кроме того, могут соответствовать стандарту SO8 для электронных компонентов.

Соединительные средства могут быть выполнены с обеспечением возможности их прочного приваривания или припаивания, а также поддержания идентификационного носителя при нахождении указанных средств в собранном состоянии.

Способ изготовления идентификационного носителя, предназначенного для взаимодействия с телематическим блоком, может включать этап отделения чипа, который необходимо персонализировать, от "вафли", этап прочного присоединения электропроводящих соединительных средств к контактным выводам указанного чипа и этап обеспечения окружения чипа электроизоляционным корпусом и плотной посадки указанного корпуса вокруг проходящих через него соединительных средств.

Отдельные идентификационные носители могут быть, кроме того, помещены на определенных расстояниях и в определенных положениях на стандартизованной несущей опоре.

Персонализация может включать снятие идентификационного носителя со стандартизованной несущей опоры и его помещение в положение, в котором выполняют персонализацию указанного носителя в предназначенном для этого устройстве, после чего идентификационный носитель снова помещают на стандартизованную несущую опору для дальнейшей транспортировки. Это обеспечивает возможность снятия и помещения идентификационного носителя, как и любого другого электронного компонента, в действующих программных устройствах/оборудовании, а также при последующей сборке.

Данное изобретение, кроме того, относится к применению идентификационного носителя, описанного выше, в телематическом блоке.

Данное изобретение также относится к применению оборудования для автоматического программирования чипа во время персонализации идентификационного носителя.

Данное изобретение также распространяется на применение несущей опоры (ленты, лотка, трубопровода и т.д.), предназначенной для применения в подъемно-транспортных устройствах, во время транспортировки блоков идентификационного носителя для выполнения программирования или сборки с помощью таких подъемно-транспортных устройств.

Эти и другие цели, свойства и преимущества данного изобретения приведены в нижеследующем подробном описании предпочтительных вариантов выполнения изобретения, которые являются иллюстративными и соответственно не ограничивают объем правовой охраны изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 схематически изображает два типа телематических объектов в мобильной телефонной сети.

Фиг.2 схематически изображает вид в аксонометрии с частичным вырезом блока идентификационного носителя в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для ясности в приведенном ниже подробном описании в определенных случаях для компонентов используются формулировки и обозначения, которые соответствуют изображенным примерам вариантов выполнения. Следовательно, такие формулировки и обозначения не подразумевают ограничений при интерпретации формулировок и обозначений, использованных в формуле изобретения для описания объема правовой охраны изобретения.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения проблемы, связанные с надежностью и размерами при применении в области телематики, решаются путем замены обычной SIM-карты и ее держателя идентификационной капсулой, предназначенной для непосредственного монтажа на печатной плате.

Идентификационная капсула 1, выполненная в соответствии с вариантом выполнения, показанным на фиг.2, содержит чип 2, конфигурация которого обеспечивает возможность персонализации и в данном случае имеет вид SIM-схемы. Указанный чип 2 содержит контактные выводы, присоединенные так называемыми соединительными проводами к электропроводящим ножкам 3. Кроме того, чип 2 окружен корпусом 4 из полимера/пластмассы, который на фиг.2 показан с частичным вырезом исключительно в иллюстративных целях. Указанный корпус 4, который в данном случае является примером опоры, полностью окружает чип 2, а также плотно прилегает к проходящим через него ножкам 3, окружая их. Указанные ножки обеспечивают возможность присоединения чипа к печатной плате. Ножки представляют собой пример соединительных средств и могут быть предназначены для припаивания, или приваривания, или прочного присоединения иным способом к печатной плате или подложке для монтажа собственно ножек или, более вероятно, для монтажа ножек вместе с другими электронными компонентами.

Как вариант, в других вариантах выполнения для надежного, но разъемного присоединения ножек к печатной плате может использоваться так называемая базовая плата. Такую базовую плату припаивают или приваривают к печатной плате или подложке, а ножки идентификационной капсулы зажимают с помощью электронных токопроводящих крепежных средств.

Как правило, чипы изготавливают из так называемой "вафли" - диска большего размера, который разделяют на части с обеспечением создания отдельных чипов.

В альтернативном варианте выполнения идентификационную капсулу выполняют в соответствии с некоторым стандартом, который предопределен для электронных компонентов по отношению к внешнему оформлению и может быть официально принятым или практическим/фактическим. Под стандартом в данном случае подразумевается стандарт, принятый в официальной публикации стандартов, или стандарт, разработанный в результате широкого практического применения или исходя из конкретных стандартных размеров или величин, требуемых для использования в конкретном типе или группе механического оборудования. Последний тип стандарта также иногда называют стандартом де факто или фактическим стандартом. Идентификационная капсула, выполненная в соответствии со стандартом, подходит для эффективной транспортировки имеющимся на рынке механическим транспортным оборудованием.

Известным способом достижения рациональности производства является использование программируемых роботов и/или так называемого подъемно-транспортного оборудования, предназначенного для быстрой транспортировки небольших электронных компонентов. Подобные установки часто требуют расположения компонентов на стандартизованной несущей опоре, благодаря чему установка определяет местоположение компонентов и их ориентацию. Подобные несущие опоры могут быть лотками, лентами, трубами/трубопроводами и т.д., в результате чего можно предопределить местоположения компонентов.

При помещении группы идентификационных капсул на такую несущую опору, например ленту, они могут быть загружены в автоматический блок персонализации, в котором подъемно-транспортный модуль снимает идентификационную капсулу с несущей опоры и устанавливает в нужное положение для выполнения программирования в предназначенном для этого устройстве. После завершения программирования и нанесения физической метки подъемно-транспортный модуль захватывает капсулу и помещает ее на несущую опору для дальнейшей транспортировки, например, к месту сборки телематического блока. Эта последняя несущая опора может быть или не быть такой же опорой, с которой капсула была снята перед персонализацией, а также может представлять собой опору другого типа.

Затем, во время изготовления телематического блока стандартизованное подъемно-транспортное оборудование может также использоваться для помещения идентификационной капсулы на печатную плату или подложку, что очевидно повышает эффективность процесса сборки и значительно снижает пространство, требуемое на печатной плате, по сравнению со случаем обычной SIM-карты с держателем.

В альтернативном варианте выполнения ножки идентификационной капсулы предназначены для выполнения поверхностного монтажа и изготовлены с размерами, соответствующими стандарту SO8, так что они могут в соответствии со стандартом поставляться на ленте в виде рулона для последующих рабочих операций, т.е. для персонализации и/или сборки. Специалисту в данной области техники очевидно, что иногда, в зависимости от области применения и окружающих компонентов, могут применяться другие подходящие стандарты для идентификационного носителя.

Таким образом, использование идентификационной капсулы, выполненной в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения, исключает опасность окисления и потери контакта с подпружиненными контактными полосами в держателе SIM-карты и обеспечивает прохождение тока между идентификационным носителем и другими электронными устройствами.

Кроме того, уменьшается пространство, занимаемое указанным идентификационным носителем на печатной плате. Обычная SIM-карта, помещенная в держатель, имеет размер около 25×15 мм, тогда как идентификационный носитель, изготовленный в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения, согласно которому указанная капсула выполнена по стандарту SO8, имеет размер всего около 4×5 мм. Стандарт SO8 указан в качестве возможного стандарта и приведен в качестве конкретного примера порядка величины, на которую уменьшается размер. Специалисту в данной области техники очевидно, что существуют другие пригодные для использования стандарты для электронных компонентов - современных или перспективных, и соответственно стандарт SO8 следует рассматривать в качестве примера, не ограничивающего объем правовой охраны данного изобретения.

Аналогичным образом, описанный в данном документе корпус, выполненный из полимера/пластмассы, не должен рассматриваться как исключающий другие материалы, пригодные для изготовления корпусов. Указанный корпус предназначен для защиты заключенного в нем содержимого, а также для предотвращения возникновения нежелательного короткого замыкания между различными проводниками соединительных средств.

Тот факт, что указанный чип заключен в корпус и что телематический блок также может быть затем выполнен аналогичным образом в виде конструкции, заключенной в корпус, увеличивает количество возможных областей применения указанного блока в мобильной телефонной сети. Существенно снижается чувствительность к изменениям температуры, запыленности, вибрациям, грязи и т.д.

Изобретение относится к области передачи идентификационных данных в беспроводных сетях связи, а именно к идентификационному носителю (идентификатору абонента), предназначенному для взаимодействия с телематическим блоком для идентификации абонента в мобильной телефонной сети. Технический результат заключается в повышении надежности контакта между носителем и электронными устройствами и защищенности носителя при работе в агрессивных средах. Для этого идентификационный носитель содержит чип (2), конфигурация которого обеспечивает возможность его персонализации и подключения к абонированию у оператора средств телекоммуникации, опору (4), несущую указанный чип (2), и соединительные средства (3), неразрывно присоединенные к соединительным выводам чипа и обеспечивающие возможность их присоединения. При этом указанная опора выполнена с обеспечением заключения в нее чипа, а указанные соединительные средства выполнены с обеспечением прохождения через образованный таким образом корпус к местоположению, находящемуся вне опоры и обладающему возможностью соединения. Данное изобретение также распространяется на способ изготовления такого идентификационного носителя, на использование последнего в телематическом блоке, а также на телематический блок. 7 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Идентификационный носитель, предназначенный для взаимодействия с телематическим блоком для идентификации абонента в мобильной телефонной сети и содержащий чип (2), конфигурация которого обеспечивает возможность его персонализации и подключения к абонированию у оператора средств телекоммуникации, опору, несущую указанный чип, и соединительные средства, неразрывно присоединенные к соединительным выводам чипа и обеспечивающие возможность их присоединения, отличающийся тем, что указанная опора (4) выполнена с обеспечением заключения в нее чипа (2), а указанные соединительные средства (3) выполнены с обеспечением прохождения через образованный таким образом корпус (4) к местоположению, находящемуся вне опоры (4) и обладающему возможностью соединения.

2. Идентификационный носитель по п.1, в котором указанные соединительные средства (3) снаружи указанного корпуса выполнены с обеспечением прочного монтажа.

3. Идентификационный носитель по п.1, в котором указанные соединительные средства содержат ножки (3), свободно проходящие через указанный корпус на расстоянии друг от друга.

4. Идентификационный носитель по п.1, в котором указанные соединительные средства (3) выполнены с обеспечением поверхностного монтажа.

5. Идентификационный носитель по п.1, внешние размеры которого соответствуют определенному стандарту, официальному или практическому/фактическому, применимому одновременно к электронным компонентам, так что такой идентификационный носитель может транспортироваться так называемым подъемно-транспортным механическим оборудованием.

6. Идентификационный носитель по п.5, размер которого соответствует стандарту SO8 для электронных компонентов.

7. Идентификационный носитель по любому из пп.1-6, в котором указанные соединительные средства выполнены с обеспечением возможности их прочного приваривания или припаивания, а также поддержания идентификационного носителя, когда указанные средства находятся в закрепленном состоянии.

8. Способ изготовления идентификационного носителя, предназначенного для взаимодействия с телематическим блоком для идентификации абонента в мобильной телефонной сети, включающий отделение чипа, который необходимо персонализировать, от "вафли" и прочное присоединение электропроводящих соединительных средств к контактным выводам указанного чипа, отличающийся тем, что обеспечивают окружение чипа электроизоляционным корпусом и плотную посадку указанного корпуса вокруг проходящих через него соединительных средств.

9. Способ по п.8, в котором отдельные идентификационные носители помещают на определенных расстояниях и в определенных положениях на стандартизованной несущей опоре.

10. Способ персонализации идентификационных носителей, выполненных по любому из пп.1-7, для идентификации абонента в мобильной телефонной сети, отличающийся тем, что идентификационный носитель снимают с несущей опоры, выполняют его персонализацию в предназначенном для этого устройстве и помещают на несущую опору для дальнейшей транспортировки.

11. Применение идентификационного носителя, выполненного по любому из пп.1-7, в телематическом блоке.

12. Применение оборудования для автоматического программирования чипов во время персонализации идентификационного носителя, выполненного по любому из пп.1-7.

13. Применение несущей опоры (ленты, лотка, трубопровода и т.д.), приспособленной для применения в подъемно-транспортных устройствах, во время транспортировки блоков идентификационного носителя, выполненного по любому из пп.1-7, для выполнения программирования или сборки с помощью такого подъемно-транспортного устройства.

14. Телематический блок, содержащий идентификационный носитель, выполненный по любому из пп.1-7.