Материал: Разработка системы контроля управления доступом с анализом рисунка радужной оболочки глаза

Таблица 2.5 - Перечень используемых элементов

3. Расчетная часть

.1 Расчёт надёжности

Исходя из технического задания разрабатываемая система должна обеспечивать следующие относящиеся к надёжности показатели:

Срок эксплуатации устройства не менее 5 лет.

Вероятность безотказной работы в течение срока эксплуатации - не менее 0,95.

Ресурс работы устройства - не менее 43200 часов.

Срок эксплуатации не менее 5 лет и ресурс работы устройства являются практически аналогическими показателями, так как устройство предполагается для работы в режиме 24/7/365. К тому же эти свойства реализуется за счёт выбора элементной базы с соответствующим сроком эксплуатации. Поэтом нас интересует вероятность безотказной работы в конце срока эксплуатации.

Для осуществления расчёта характеристик надёжности в первую очередь рассмотрим модуль в виде его схемы надёжности. В качестве блоков мы примем основные микросхемы, а более простые элементы (резисторы, конденсаторы, дроссели) и дорожки платы будем считать абсолютно надёжными в пределах заданных сроков эксплуатации.

Рисунок. 3.1 - Структурная схема надёжности

Из рисунка 3.1 мы получаем, что вероятность безотказной работы периферийного модуля  можно записать как:

где  - вероятность безотказной работы подсистемы питания;

 - вероятность безотказной работы адаптера хост-интерфейса;

 - вероятность безотказной работы управляющего МК;

 - вероятность безотказной работы считывателя;

 - вероятность безотказной работы развязки на УПУ;

 - вероятность безотказной работы индикаторных устройств;

Реальных данных по интенсивности отказов составляющих подсистем нет, поэтому мы будем применять следующие обобщённые интенсивности отказов:

Исходя из 3.1.1, 3.1.2:

Тогда вероятность того, что система проработает без отказов до конечного момента времени t = 43200 равна:  

Данное значение надежности выше указанной величины в техническом задании и позволяет сделать вывод о том, что при заданных условиях для реализации заданных параметров надёжности данная система не требует дополнительных изменений.

3.2 Расчет максимально потребляемой мощности

Мощность, потребляемая микроконтроллером LM3S9C97:

=I*Uмк=101mA U=3,3В

Рмк=0,3333Вт

Мощность, потребляемая камерой:

к=60mA U=3,3В

Рк= Iк*Uк=0,198Вт

Мощность, потребляемая резисторами:

=100Ом U=3,3В                   N=6

Рр= N*Iр*Uр=U2/R=0,6Вт

Мощность. потребляемая APM485:

АР=1,1mA U=5В

РАР= IАР*UАР=0,0055Вт

Для расчета мощности устройства берем такие характеристики преобразователей питания LM2575 и LM117 как КПД=80%.

Конечная мощность:

Ркон=((Рмк+ Рк+ Рр)*1,25+ РАР)*1,25=1,7745Вт

4. Экономическая часть

.1 Описание продукта

В ходе данной работы разрабатывались компоненты системы ограничения доступом с анализом рисунка радужной оболочки глаза. Система предназначается для управления физическим доступом на объектах с некритическими требованиями безопасности.

Хорошо организованная с использованием современных технических средств СКУД позволит решать целый ряд задач. К числу наиболее важных можно отнести следующие:

противодействие промышленному шпионажу;

противодействие воровству;

противодействие саботажу;

противодействие умышленному повреждению материальных ценностей;

контроль своевременности прихода и ухода сотрудников;

защита конфиденциальности информации;

регулирование потока посетителей;

уменьшить загруженность сотрудников охраны

Система состоит из:

МК - управляющий микроконтроллер.

УС - устройство считывания.

АИ - Адаптеры хост-интерфейсов.

УПУ - адаптер устройства преграждающего управляемого.

ИУ - индикаторные устройства.

БП - система питания.

4.2 Оценка рынка сбыта

Автоматизированные системы контроля доступа имеют длительную историю развития в несколько десятков лет. Разнообразие вариантов физических и логических конфигураций, используемых идентификаторов среди того, что имеется на рынке довольно велико. К тому же эта сфера активно развивается и меняется с появлением новых и усовершенствованием старых методов идентификации, усиливается степень интеграции с соприкасающимися сферами, растёт сложность систем и их задач.

Количество фирм и впечатляет, но не все они предоставляют одинаковые возможности:

Одни занимаются только установкой и реконфигурированием готовых продуктов

Другие занимаются только разработкой программной и (или) аппаратной части.

Наиболее гибкие фирмы разрабатывают и устанавливают свои комплексы, а так же реконфигурируют готовые продукты

Что же касается численных данных по состоянию рынка, то с этим имеются значительные затруднения, в виду отсутствия каких-либо общих статистик и поэтому опираться приходиться либо на те данные, которые были представлены, либо на общие фразы специалистов в области.

Разработанная система использует относительно новый метод идентификации с анализом радужной оболочки глаза. Система будет иметь преимущество, по сравнению с аналогами, в ней будет предусмотрено распознавание ложного изображения. И так как рынок СКУД довольно динамичный и имеет весьма разнообразный спрос, то подобные системы при соответствующей цене могут найти покупателя, если у него нет особых предпочтений.

4.3 Оценка стоимости и дни работы

Таблица 4.3.1 - Стоимость конструкции

Таблица 4.3.1.2 - Стоимость платного ПО необходимого для разработки

Таблица 4.3.1.3 - Разработка программной части

Суммарная стоимость = Стоимость конструкции + Стоимость платного ПО + Стоимость разработки программной части = 654.05+2299+1220 = 4173(грн)

.4 Вывод по экономической части

Стоимость конечной системы при установке зависит от многих факторов, к тому же объективное сравнение провести практически невозможно из-за закрытости большеё части информации.

Конечно, цена данной разработки вычисленная из расчётов исключительно по физическому производству, в несколько раз ниже чем у серийных модулей известных производителей. Подобное соотношение вполне естественно для такого подсчёта цены производимого модуля, когда не учитываются практически все дополнительные затраты на поддержание его как полноценного продукта (реклама, оплата вспомогательному персоналу, участвующему в его рыночном цикле и т.п.). К тому же данный продукт естественно проигрывает по возможностям, качеству и техподдержке, что и даёт такую разницу.