Электронные системы охраны от краж предназначены для предотвращения несанкционированного доступа в автомобиль, блокируя электрические цепи и уведомляя владельца о подобной попытке. К ним относятся автомобильные сигнализации, иммобилайзеры и системы GPS мониторинга.
Автомобильные сигнализации
Автосигнализации являются самыми популярными электронными системами защиты от угона и иногда входят в стандартную комплектацию автомобилей. Их главная функция – не столько предотвратить угон, сколько уведомить владельца и окружающих о такой попытке. При срабатывании датчиков блок управления сигнализации отправляет сигнал на пейджер владельца, а также активирует сирену и световые оповещения. На основе сигнализаций могут разрабатываться противоугонные комплексы, которые при возникновении тревожной ситуации не только подают сигнал тревоги, но и разрывают одну или несколько цепей автомобиля, выполняя роль иммобилайзера.
Сигнализация дополнительно оснащается разнообразными сервисными функциями: управление центральным замком, автоматическое поднятие стекол и закрытие люка при активации охраны, блокировка дверей при включении двигателя или начале движения, режим «hands-free», удаленный запуск двигателя, поиск автомобиля на парковке, режим для гаража и многое другое.
Состав сигнализации и назначение основных элементов
Сигнализации различаются между собой, прежде всего, набором сенсоров и методом подключения аппаратов, составляющих сигнализацию, к блоку управления. В зависимости от комплектации, числа доступных функций и режимов сигнализации можно условно классифицировать на системы начального, среднего и высшего уровней.
Комплексная система сигнализации состоит из:
- набор сенсоров, в который входят выключатели, датчики давления и детекторы движения;
- сирену;
- радиоресивер, позволяющий осуществлять контроль и управление с ключа или брелока;
- дополнительную батарею для подачи сигнала тревоги в случае отсоединения или вывода из строя штатного аккумулятора;
- блок управления, принимающий сигналы от датчиков и включающий исполнительные устройства.
Основные датчики, применяемые в автомобильных сигнализациях
Датчик, который фиксирует открытие двери, капота или багажника, является базовым устройством, представляющим собой стандартный выключатель.
Датчик изменения напряжения отслеживает колебания напряжения в электрической системе автомобиля, которые возникают, к примеру, при активации освещения салона, багажника, отключении проводов под капотом и так далее.
Датчик удара фиксирует механические воздействия на машину. Для предотвращения ложных срабатываний (например, от сильного ветра) предусмотрена регулировка чувствительности. Некоторые датчики могут различать силу удара (их именуют двухуровневыми). В зависимости от сигнала, полученного от такого датчика, блок управления может либо выдать только предупреждающий сигнал, либо активировать сигнализацию на полную мощность.
Датчик разбивания стекла в большинстве случаев является стандартным микрофоном. Звук, возникающий при разбитии стекла, обладает определенной частотой. Поэтому в микрофон добавляют специальный фильтр, который пропускает только сигнал этой частоты. Таким образом, управляющий блок не срабатывает на другие случайные звуки. Двухуровневый датчик отправляет предупредительный сигнал при ударе по стеклу, а при его разрушении – активирует сигнализацию на максимальную мощность.
Датчик давления (объема) служит для выявления изменений давления воздуха в автомобиле. Это происходит при разбиении стекла или открывании двери. Принцип функционирования датчика давления схож с работой динамиков, но в этом случае все происходит наоборот – перемещение воздуха вызывает колебания диафрагмы, что приводит к возникновению тока в электрической цепи. Некоторые автосигнализации используют динамики штатной аудиосистемы в качестве датчиков давления, в то время как в других применяются специализированные детекторы.
Датчик движения отслеживает перемещения в интерьере автомобиля и перемещение объектов вокруг него. Он функционирует на основе радара и включает в себя передатчик и приемник. Существуют два разновидности таких датчиков: ультразвуковой и микроволновой. Первый регистрирует движение лишь в интерьере, второй – как в интерьере, так и в непосредственной близости от автомобиля (поэтому его называют двухзонным).
Датчик наклона (перемещения) срабатывает при изменении позиции автомобиля. Главным элементом его устройства служит акселерометр. Попытка приподнять автомобиль для демонтажа колес или его загрузки на эвакуатор вызывает срабатывание сигнализации.
Устройства контроля и управления сигнализацией
Пульт управления сигнализацией (брелок) используется для активации и деактивации системы охраны, а также для мониторинга состояния автомобиля. В стандартных сигнализациях он может быть интегрирован с ключом зажигания. Помимо этого, через пульт доступны различные сервисные функции. Передатчик пульта функционирует в диапазоне дециметровых волн. Также существуют устройства, работающие в ИК диапазоне. Перехват сигнала от таких брелоков осложнен благодаря их небольшому радиусу действия и узкой направленности.
Злоумышленники быстро овладели техникой отключения первых сигнализаций при помощи сканеров. Сканер представляет собой простое электронное устройство, которое с высокой скоростью перебирает коды на частоте взламываемой сигнализации, пока не подберет правильный. Для борьбы с этим сигнализации начали оборудовать антисканером — устройством, которое на некоторое время отключает приемник, когда фиксирует в эфире признаки работы сканера.
Помимо этого, для предотвращения перехвата связи между пультом и сигнализацией используется динамическое кодирование, при котором алгоритм кодирования постоянно обновляется. Поэтому вычислить следующую кодовую комбинацию для деактивации сигнализации достаточно трудоемко, и на это потребуется значительное время. Хотя это и сложно осуществить, существует возможность сделать это с помощью алгоритмического кодграббера – устройства, которое перехватывает сигнал и расшифровывает алгоритм.
Поэтому производители систем сигнализации начали использовать более сложный тип динамического кодирования – диалоговое кодирование. В диалоговой системе сигнализации (или с двухсторонней связью) приемо-передатчик размещен как в брелоке, так и в блоке управления. Получив кодированный сигнал от брелока, блок управления отправляет ответный код – случайное число. После этого брелок и блок управления перекодируют это число по уникальному алгоритму и сравнивают полученные результаты.
Некоторые системы сигнализации, помимо брелока, также имеют пейджер. В таком случае в комплектацию сигнализации включен передатчик, который при возникновении тревожной ситуации отправляет сигнал на пейджер. Дальность работы пейджера составляет до 1 км.
Сигнализация с подключенным GSM-модулем обладает более широкими возможностями. В нее устанавливают SIM-карту оператора связи, и устройство «связывается» с владельцем через голосовое меню или СМС на мобильный телефон, а также через интернет по GPRS с помощью специального приложения, установленного на компьютере или мобильном устройстве. Радиус действия данной сигнализации практически не имеет ограничений. Более того, владелец не только получает уведомления, но и может управлять функциями и состоянием сигнализации, отправляя СМС или используя интернет.
Сирена
Сирена, на первый взгляд, является самым простым элементом системы автомобильной сигнализации и не требует отдельного объяснения. Тем не менее, креативность производителей порой оказывается безграничной. В основном это относится к разнообразию звуков и мелодий, которые может издавать сирена. Но с точки зрения безопасности все сирены можно разделить на две основные категории: автономные и не автономные. Первые обладают собственным встроенным аккумулятором и «скрыты» в прочном жаропрочном корпусе. Отключить такую сирену, перерезав провода, невозможно, а также нельзя заставить ее замолчать, залив какую-либо жидкость.
Иммобилайзер
Иммобилайзер – это противоугонная система, позволяющая запустить двигатель только после подтверждения личности владельца через пароль. Если подтверждение не будет успешно, двигатель запустить не получится. Все иммобилайзеры делятся на штатные, которые входят в стандартное оборудование автомобиля, и дополнительные, устанавливаемые владельцем по его усмотрению. Существует принципиальная разница между ними.
Стандартные иммобилайзеры программно блокируют работу двигателя. У них отсутствуют устройства, которые физически разрывают электрические цепи (реле, электромагнитные клапаны). Именно поэтому угонщикам сложно их обойти. Внешний иммобилайзер не вмешивается в работу управления двигателем. Он физически размыкает цепи электрооборудования для предотвращения несанкционированного доступа – систему зажигания, питание топливного насоса и, в зависимости от конструкции, отключает другие, не электрические системы автомобиля.
Штатные иммобилайзеры
Самая распространенная конструкция штатного иммобилайзера включает в себя чип (микросхему), установленный в ключе зажигания, антенну и управляющий блок. Редко встречаются иммобилайзеры, которые вместо чипа используют кодовые комбинации на кнопках руля или распознавание владельца по отпечатку пальца (как это реализовано в смартфонах). Иммобилайзер может быть либо с отдельным управляющим блоком, либо его интегрированные цепи встроены в другие блоки управления автомобиля.
Системы с чип-ключами функционируют на основе транспондерной технологии. Чип — это элемент радиочастотной идентификации (RFID), в который записано уникальное число (идентификационный код). Метка не нуждается в отдельном источнике энергии, так как питается от излучаемого радиосигнала. Установленный в автомобиле передатчик отправляет закодированные сигналы. Когда ключ вставляется в замок зажигания, чип принимает сигнал, преобразует его и отправляет в ответ. Сигнал от чипа принимается антенной, находящейся вокруг личинки замка, и передается в блок управления иммобилайзера. При совпадении полученного кода с сохраненным в блоке управления дается разрешение на запуск двигателя. Сигналы, которыми обмениваются блок управления и чип, невозможно перехватить, так как радиус их действия не превышает 10-20 см.
В более усовершенствованных системах применяется переменный пароль. После завершения идентификации по описанному выше алгоритму, блок управления создает новый пароль, который фиксируется в метке. Следующий запуск двигателя будет осуществляться уже с обновленным паролем. Самые современные иммобилайзеры используют шифрование паролей. В метку интегрируется функция шифрования, которая называется криптотранспондер. Вся система называется иммобилайзером с плавающим кодом.
Транспондерная технология дает возможность дистанционно управлять иммобилайзером в системах бесключевого доступа. Когда владелец приближается, двери автоматически открываются, а двигатель запускается по нажатию кнопки. Владелец просто должен иметь метку при себе. Поскольку радиус действия системы достаточно велик, метка обязана иметь свой источник питания, а в автомобиле устанавливаются не одна, а несколько антенн.
Дополнительный иммобилайзер
Принцип функционирования и компоненты дополнительного иммобилайзера схожи с таковыми у штатного иммобилайзера. Он состоит из блока управления, метки, одной или нескольких антенн и исполнительных устройств (аналоговых или цифровых реле, электромагнитных клапанов и т.д.).
GPS трекер
Автомобильный GPS-трекер – это устройство, которое предназначено для отслеживания местонахождения транспортного средства в режиме реального времени. Он состоит из GPS-приемника и GSM-модуля. Приемник принимает сигналы с навигационных спутников и определяет координаты автомобиля, а GSM-модуль с установленной SIM-картой передает эти данные по GPRS или 3G на серверы. Узнать местоположение автомобиля собственник может, отправив SMS на телефон, но это достаточно дорого. Поэтому чаще используют интернет. Маршрут поездки можно отслеживать на электронных картах на сайте провайдера услуги или с помощью специального приложения, установленного на мобильном устройстве или настольном компьютере. GPS-трекер имеет встроенную память для хранения данных на случай, если автомобиль находится вне зоны GSM-сигнала.
GPS-трекеры могут оснащаться дополнительными функциями:
- тревожная кнопка для отправки экстренного сообщения на заданный номер;
- возможность задавать границы географической зоны. Если автомобиль покидает ее, либо, наоборот, въезжает туда, на телефон владельца поступит SMS с уведомлением;
- микрофон, позволяющий прослушать, что происходит в салоне автомобиля. Для этого нужно позвонить на номер SIM-карты, установленной в трекере;
- возможность задавать 2-3 телефонных номера, на которые можно позвонить с помощью трекера;
- встроенный датчик вибрации. При попытке проникновения посторонних в автомобиль владельцу будет отправлено SMS;
- запись и передача данных о состоянии отдельных систем автомобиля;
- отправка управляющих SMS на трекер для отключения двигателя, бензонасоса и т.п.
Сбой в функционировании GPS-трекера может быть вызван следующими факторами:
- потеря связи с навигационным спутником или отсутствие сигнала сотовой связи. При пропаже сигнала со спутника трекер может определить координаты через GSM-сеть, но в этом случае погрешность увеличится с 1-10 метров до 100-150 метров;
- использование угонщиками глушителя GSM-сигналов.
При покупке GPS-трекера следует учитывать следующие параметры:
- точность определения местоположения не должна превышать 2,5 метра;
- время холодного старта (время, прошедшее с момента включения прибора до передачи данных на сервер) не должно быть больше 40 секунд;
- время горячего старта (время, прошедшее с момента начала движения автомобиля после кратковременной остановки до передачи данных на сервер) не должно превышать 5-15 секунд;
- наличие 3D GPS – функции, позволяющей повысить точность прибора в городских условиях.
