Электронные противоугонные системы

Электронные системы защиты от угона предназначены для предотвращения незаконного доступа в автомобиль путем блокировки электрических цепей и оповещения владельца о такой попытке. К ним относятся автомобильные сигнализации, иммобилайзеры и системы GPS слежения.

Автомобильные сигнализации

Автосигнализации - наиболее распространенные электронные противоугонные системы и иногда входят в стандартное оснащение автомобиля. Их основное предназначение – не предотвратить угон, а оповестить владельца и окружающих о такой попытке. При срабатывании датчиков блок управления сигнализации посылает сигнал на пейджер владельца, а также включает сирену и световые сигналы. На базе сигнализаций могут создаваться противоугонные комплексы, которые при наступлении тревожного события не только подают сигнал тревоги, но еще и разрывают одну или несколько цепей автомобиля, выполняя функции иммобилайзера.

Сигнализацию также наделяют множеством дополнительных сервисных возможностей: управление центральным замком, поднятие стеклоподъемников и закрытие люка при постановке на охрану, запирание дверей при запуске двигателя или начале движения, режим «свободные руки», дистанционный запуск двигателя, поиск автомобиля на стоянке, гаражный режим и многое другое.

Состав сигнализации и назначение основных элементов

Сигнализации отличаются друг от друга главным образом набором датчиков и способом соединения устройств, входящих в состав сигнализации, с блоком управления. В зависимости от комплектации, количества доступных функций и режимов сигнализации можно условно разделить на системы начального, среднего и высшего уровня.

Полноценная сигнализация включает в себя:

  • 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 открытия двери, капота, багажника – самый простой датчик, представляющий собой обычный выключатель.

Датчик падения напряжения реагирует на изменения напряжения в электрической цепи автомобиля, которое возникает, например, при включении лампы освещения салона, багажника, отключении проводов под капотом и т.п.

Датчик удара реагирует на механические воздействия на автомобиль. Для предупреждения ложных срабатываний (например, от сильного порыва ветра) предусмотрена регулировка чувствительности. Некоторые датчики способны различать силу удара (их называют двухуровневыми). В зависимости от сигнала, поступившего с такого датчика, блок управления либо дает только предупреждающий сигнал, либо включает сигнализацию на полную мощность.

Датчик разбития стекла чаще всего представляет собой обычный микрофон. Звук разбиваемого стекла имеет определенную частоту. Поэтому микрофон дополняют специальным фильтром, который пропускает сигнал только этой частоты. Таким образом, блок управления не реагирует на другие посторонние звуки. Двухуровневый датчик подает предупредительный сигнал при ударе по стеклу, а при разбитии – включает сигнализацию на полную мощность.

Датчик давления (объема) предназначен для фиксации изменения давления воздуха в салоне автомобиля. Это происходит при разбитии стекла или при открывании двери. Принцип работы датчика давления аналогичен принципу работы динамиков, только здесь все происходит наоборот - движение воздуха вызывает колебания диафрагмы, что приводит к появлению тока в электрической цепи. Некоторые автосигнализации используют в качестве датчиков давления динамики штатной аудиосистемы, в других же применяются специальные детекторы.

Датчик движения реагирует на движение в салоне автомобиля и перемещение окружающих предметов вблизи него. Он работает по принципу радара и состоит из передатчика и приемника. Существует два типа таких датчиков: ультразвуковой и микроволновой. Первый фиксирует движение в только в салоне, второй – как в салоне, так и в непосредственной близости от автомобиля (поэтому его называют двухзонным).

Датчик наклона (перемещения) реагирует на изменение положения автомобиля. Основой его конструкции является акселерометр. Попытка поднять автомобиль для того, чтобы снять колеса или загрузить его на эвакуатор, приводит к срабатыванию сигнализации.

Устройства контроля и управления сигнализацией

Пульт управления сигнализацией (брелок) предназначен для постановки и снятия сигнализации с охраны и контроля состояния автомобиля. В штатных сигнализациях он может быть совмещен с ключом зажигания. Кроме того, с пульта осуществляется управление сервисными функциями. Передатчик пульта работает в диапазоне дециметровых волн. Иногда встречаются устройства, работающие в ИК диапазоне. Перехват сигнала от таких брелоков затруднен ввиду их малого радиуса действия и узкой направленности.

Первые сигнализации злоумышленники легко научились отключать с помощью сканера. Сканер - это простое электронное устройство, которое с большой скоростью перебирает коды на частоте взламываемой сигнализации, пока не подберет нужный. Для борьбы с ними сигнализации стали оснащать антисканером – прибором, который на некоторое время отключает приемник, когда замечает в эфире признаки работы сканера.

Кроме того, для защиты от перехвата канала связи между пультом и сигнализацией применяется динамическое кодирование, при котором алгоритм кодирования постоянно меняется. Поэтому рассчитать следующую кодовую комбинацию для отключения сигнализации очень сложно и для этого потребуется немало времени. Но хотя это сделать и трудно, но возможно при помощи алгоритмического кодграббера – прибора, который перехватывает сигнал и расшифровывает алгоритм.

Поэтому изготовители сигнализаций стали применять более сложный вариант динамического кодирования - диалоговое кодирование. В диалоговой сигнализации (или сигнализации с двухсторонней связью) приемо-передатчик расположен и в брелоке, и в блоке управления. Блок управления, приняв кодированный сигнал от брелока, посылает ответный код – случайное число. Затем и брелок, и блок управления перекодируют это число по уникальному алгоритму и сравнивают полученный ответ.

Некоторые сигнализации, кроме брелока, оснащаются еще и пейджером. В этом случае в состав сигнализации дополнительно входит передатчик, который при наступлении тревожного события посылает сообщение на пейджер. Радиус действия пейджера достигает 1 км.

Более расширенными функциями обладает сигнализация с подключенным GSM-модулем. В него вставляется SIM-карта мобильного оператора, и устройство «общается» с владельцем посредством голосового меню или СМС на мобильный телефон, либо через интернет по GPRS каналу с помощью специального приложения, установленного на компьютере или на мобильном устройстве. Радиус действия такой сигнализации практически не ограничен. Кроме того, владелец не только получает сообщения, но и сам может управлять функциями и состоянием сигнализации путем отсылки СМС или через интернет.

Сирена

Сирена, казалось бы, самый простой элемент автомобильной сигнализации, не требующий отдельного описания. Однако фантазия производителей кажется порой безграничной. Хотя, в основном она распространяется на количество и качество звуков и мелодий, которые может воспроизвести сирена. А вот с точки зрения безопасности все сирены можно разделить на две большие группы: автономные и не автономные. Первые имеют собственный встроенный аккумулятор и «спрятаны» в прочном жаростойком корпусе. Такую сирену невозможно отключить перерезанием проводов или заставить замолчать, залив какой-либо жидкостью.

Иммобилайзер

Иммобилайзер – противоугонная система, которая позволяет запустить двигатель только после идентификации владельца через пароль. Если идентификация не пройдена, мотор завести не удастся. Все иммобилайзеры делятся на штатные, входящие в стандартное оборудование автомобиля, и дополнительные, которые владелец устанавливает по своему желанию. Между ними есть принципиальная разница.

Штатные иммобилайзеры блокируют работу контроллера двигателя программно. Они не имеют устройств, разрывающих электрические цепи физически (реле, электромагнитные клапана). Именно поэтому угонщикам сложно его нейтрализовать. Дополнительный иммобилайзер не вмешивается в работу блока управления двигателя. Для пресечения постороннего доступа он физически размыкает цепи электрооборудования – систему зажигания, питание топливного насоса и, в зависимости от конструкции, прерывает работу других, не электрических систем автомобиля.

Штатные иммобилайзеры

Наиболее распространенная конструкция штатного иммобилайзера включает чип (микросхему), размещенный в головке ключа зажигания, антенну и блок управления. Гораздо реже встречаются иммобилайзеры, в которых вместо чипа для идентификации используется кодовый набор на кнопках руля или распознавание владельца по отпечатку пальца (как в смартфонах). Иммобилайзер может иметь либо отдельный блок управления, либо его цепи встраиваются в другие блоки управления автомобиля.

Системы с чип-ключами работают по транспондерной технологии. Чип – это метка радиочастотной идентификации (RFID ), в которую заложено уникальное число (идентификационный пароль). Метка не требует отдельного источника питания, так как питается получаемым радиосигналом. Установленный в автомобиле передатчик посылает кодированные сигналы. Когда ключ вставляется в замок зажигания, чип улавливает сигнал, преобразует его и посылает обратно. Сигнал от чипа принимается расположенной вокруг личинки замка антенной и передается в блок управления иммобилайзера. При совпадении полученного пароля с заложенным в блок управления дается разрешение на запуск двигателя. Сигналы, которыми обмениваются блок управления и чип, невозможно перехватить, т.к. радиус их действия не превышает 10-20 см.

В более совершенных системах используется переменный пароль. После того, как пройдет идентификация по вышеописанном алгоритму, блок управления генерирует новый пароль, который закладывается в метку. Следующий запуск двигателя будет происходить уже с новым паролем. Самые современные иммобилайзеры используют шифрование паролей. В метку закладывается функция шифрования, и она называется криптотранспондер. Вся система получила название иммобилайзер с плавающим кодом.

Транспондерная технология позволяет управлять иммобилайзером дистанционно в так называемых системах бесключевого доступа. При приближении владельца двери автоматически отпираются, а мотор запускается нажатием на кнопку. Владельцу достаточно носить с собой метку. Так как радиус действия системы сравнительно велик, метка должна иметь собственный источник питания, а в автомобиле устанавливается не одна, а несколько антенн.

Дополнительный иммобилайзер

Принцип действия и состав дополнительного иммобилайзера аналогичны штатному иммобилайзеру. В него входят блок управления, метка, одна или несколько антенн и исполнительные элементы (аналоговые или цифровые реле, электромагнитные клапана и т.п.).

GPS трекер

Автомобильный GPS-трекер - это устройство, предназначенное для контроля за местоположением транспортного средства в режиме реального времени. В его состав входят GPS-приемник и GSM-модуль. Приемник, улавливая сигналы с навигационных спутников, определяет координаты автомобиля, а GSM-модуль, в котором установлена SIM-карта, передает эти данные по GPRS или 3G каналу на серверы. Узнать координаты автомобиля владелец может путем отправки SMS на телефон, однако это сравнительно дорого. Поэтому обычно пользуются интернетом. Маршрут движения можно отследить на электронных картах на веб-сайте поставщика услуги, либо с помощью специального приложения, установленного на мобильном устройстве или стационарном компьютере. GPS-трекер оснащается встроенной памятью для хранения данных на тот случай, когда автомобиль находится вне зоны GSM-покрытия.

GPS трекеры могут иметь дополнительные функции:

  • 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.

Перебои в работе GPS-трекера могут возникать вследствие следующих причин:

  • 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 выборе GPS-трекера обратите внимание на следующие характеристики:

  • 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.