«Аналоговый и цифровой звук» - Современные компьютеры умеют работать со звуком. Анимированная компьютерная графика. В 1970 году автоматическая станция «Луна–17» доставила на Луну «Луноход–1». Аналоговое представление звука. Кассетный магнитофон «Легенда-404». Патефон Ленинградской артели "Граммофон". Электрофон «Вега-109с».

«Цифровая обработка сигналов» - Конспект лекций. sin. Направления развития ЦОС. Цифровая обработка сигналов. Типовая блок-схема устройства ЦОС. Информационные источники. Цифровая обработка сигналов: лекция 1. Аппаратная и программная реализация. Этапы построения систем ЦОС. План лекции. Предмет курса. cos. arctan. Вводные сведения по комплексной арифметике.

«Аналоговая и цифровая информация» - Процессы в природе тоже аналоговые, т.к. непрерывны. ДИСКРЕТНА (скачкообразна). Воспринимается вычислительной техникой. Виды информации. Информация. Цифровая информация. Телефон. Источники аналоговой информации. Преобразование видов информации. Громкость звука изменяется плавно и непрерывно. Смена цифр происходит скачком.

«Цифровое фото и видео» - Потоковое сжатие применяется как для видео, так и для звука. При переходе между сценами можно использовать различные анимационные эффекты. В последовательность кадров выделяются сцены, в которых изображение меняется незначительно. Потоковое видео. При необходимости произвести редактирование фотографии с помощью растрового графического редактора.

«Носители информации» - Носители информации 4. Назовите виды информации по форме представления числовая информация текстовая информация графическая информация звуковая информация видеоинформация. Основным носителем информации до настоящего времени остаётся бумага. Носители информации 5. Укажите информационный носитель и форму представления информации:

«Информатика носители информации» - Каким носителем информации вы пользуетесь чаще всего? Изготовление бумаги ручным способом. Клинопись Двуречья, Древний Шумер, 1800-е гг. до н.э. Берестяная грамота, Великий Новгород, XI–XIII вв. Свитки папируса. Машины для изготовления бумаги: начало XX в. и наши дни. Почему разные народы использовали разные носители информации?

Задание на выполнение выпускной письменной

Экзаменационной работы

Выдано учащемуся группы 35 Романову Андрею Алексеевичу

Профессия: «Мастер по обработке цифровой информации»

Тема: «Запись информации на съемные носители»

I. Описательная часть

Введение.

1. Основные термины и понятия

2. Обзор носителей информации, их достоинства и недостатки, принципы работы, характеристики.

4. Выбор программы для записи информации на носитель

Заключение.

Список литературы.

Приложения.

II. Практическое задание

1. Создать инструкцию по записи информации на выбранный съемный носитель информации

2. Создать тест по работе

3. Создать презентацию по работе

Задание выдал мастер п/о О.С. Кряк

Задание получил учащийся А.А. Романов

Министерство образования и науки Удмуртской республики

Автономное профессиональное образовательное учреждение

Удмуртской республики

«Техникум радиоэлектроники и информационных технологий»

Выпускная письменная квалификационная работа

по профессии «Мастер по обработки цифровой информации»

учащегося группы № 35

Тема: «Запись информации на съемные носители»

Ижевск, 2015

Введение

Носитель информации (информационный носитель) - любой материальный объект или среда, содержащий (несущий) информацию, могущий достаточно длительное время сохранять в своей структуре занесённую в/на него информацию. Изначально, объём информации, помещавшийся на носителях, был мал (от 128 Мб до 5,2Гб). Постепенно на носители стало помещаться гораздо больше информации (до 3Тбт).

Основные носители информации: НГМД (дискеты), НЖМД (винчестеры), CD, DVD (и про Blu-ray в том числе), flash-memory (флэшки, карты памяти).

CD и DVD прочно вошли в нашу жизнь. Сложно представить, где бы мы хранили гигабайты музыки, кино и фотографий, если бы кто-то в свое время не придумал эти круглые пластинки с зеркальной поверхностью.

На данный момент эта тема актуальна, потому что современный человек не в состоянии жить без информации. Но информации имеет такую особенность - ее надо где–то хранить. Систем хранения информации сейчас довольно много. Ее можно хранить на магнитных носителях, можно хранить на оптических и магнитооптических носителях. Но перед человеком в наше время также стоит довольно важная проблема - перенос информации из одного места в другое, а также не менее важная проблема хранения информации, и как следствие, надежность носителей. Именно поэтому так быстро развивались технологии, связанные с хранением информации.

Целью данной выпускной квалификационной письменной работы является:

1. Создать инструкцию по записи информации на выбранный съемный носитель информации.

Исходя из данной цели поставлены следующие задачи:

1. Сделать обзор съемныйх носителей, выявить их достоинства и недостатки

2. Выбрать программу для записи на съемные носители

Основные термины и определения

Информация - сведения, воспринимаемые человеком или специальными устройствами как отражение фактов материального мира в процессе коммуникации.

Запись информации - это способ фиксирования информации на материальном носителе.

Съемный носитель информации - носитель информации, предназначенный для ее автономного хранения и независимого от места записи использования.

Обзор носителей информации

НГМД (Носитель на Гибких Магнитных Дисках) или Дискета (англ. Floppy Disk Drive) – портативный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных, представляющий собой помещённый в защитный пластиковый корпус гибкий магнитный диск (диск диаметром 3,5″ имеет более жёсткий футляр, чем диск диаметром 5,25″, тогда как диск диметром 8″ заключен в очень гибкий футляр), покрытый ферромагнитным слоем. Дискеты обычно имеют функцию защиты от записи, посредством которой можно предоставить доступ к данным только в режиме чтения. Дискеты были массово распространены с 1970-х и до конца 1990-х годов, в начале XXI века уступив более ёмким и удобным CD и флеш-накопителям.

Достоинства :

1. Огромная плотность записи при небольших размерах носителя.

2. Низкое энергопотребление по сравнению с аналогичными носителями большой емкости.

3. Высокая надежность и стабильность работы.

Недостатки :

1. Малая емкость для записи (по сути, на диск нельзя записать даже одну песню).

2. Ненадежность хранения информации, дискета размагничивается под действием больших магнитных полей.

НЖМД (Носители на Жёстких Магнитных Дисках) или Винчестер или Жёсткий Диск (англ. HDD – Hard Disc Drive) – устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров. Совмещён с накопителем, приводом и блоком электроники и (в персональных компьютерах в подавляющем количестве случаев) обычно установлен внутри системного блока компьютера, но так же бывают и подключаемые извне.

Информация записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Принцип работы жёстких дисков похож на работу магнитофонов. Рабочая поверхность диска движется относительно считывающей головки (например, в виде катушки индуктивности с зазором в магнитопроводе). При подаче переменного электрического тока (при записи) на катушку головки возникающее переменное магнитное поле из зазора головки воздействует на ферромагнетик поверхности диска и изменяет направление вектора намагниченности доменов в зависимости от величины сигнала. При считывании перемещение доменов у зазора головки приводит к изменению магнитного потока в магнитопроводе головки, что приводит к возникновению переменного электрического сигнала в катушке из-за эффекта электромагнитной индукции.

В последнее время для считывания применяют магниторезистивный эффект и используют в дисках магниторезистивные головки. В них изменение магнитного поля приводит к изменению сопротивления, в зависимости от изменения напряжённости магнитного поля. Подобные головки позволяют увеличить вероятность достоверности считывания информации (особенно при больших плотностях записи информации).

Достоинства :

1. Позволяют записывать и прочитывать информацию много раз.

2. При выключении компьютера информация, оставленная на винчестере, сохраняется.

3. Большой объем хранимой информации.

4. Высокая надежность хранения данных. Среднее время наработки на отказ составляет около 300000 часов, т.е. порядка 30 лет.

Недостатки:

1. Невозможность его переноски, так как он стационарно крепится к системному блоку.

2. Относительно маленькое быстродействие, особенно по сравнению с оперативной памятью.

Методы записи

На данный момент существует несколько методов записи:

· Метод продольной записи.

· Метод перпендикулярной записи.

· Метод тепловой магнитной записи.

Компакт-диск или CD (англ. Compact Disc) - оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания информации которого осуществляется при помощи лазера. Дальнейшим развитием компакт-дисков стали DVD (о них чуть позже).

Изначально компакт-диск был создан для хранения аудиозаписей в цифровом виде, однако в дальнейшем стал широко использоваться как носитель для хранения любых данных в двоичном виде.

CD-ROM (англ. Compact Disc Read-Only Memory, читается: «сиди́-ром») - разновидность компакт-дисков с записанными на них данными, доступными только для чтения (read-only memory - память «только для чтения»). CD-ROM - доработанная версия CD-DA (диска для хранения аудиозаписей), позволяющая хранить на нём прочие цифровые данные (физически от первого ничем не отличается, изменён только формат записываемых данных). Позже были разработаны версии с возможностью как однократной записи (CD-R), так и многократной перезаписи (CD-RW) информации на диск. Дальнейшим развитием CD-ROM-дисков стали диски DVD-ROM.

Диски CD-ROM - популярное и самое дешёвое средство для распространения программного обеспечения, компьютерных игр, мультимедиа и прочих данных. CD-ROM (а позднее и DVD-ROM) стал основным носителем для переноса информации между компьютерами, вытеснив с этой роли флоппи-диск (сейчас он уступает эту роль более перспективным твердотельным носителям).

Формат записи на CD-ROM также предусматривает запись на один диск информации смешанного содержания - одновременно как компьютерных данных (файлы, ПО, чтение доступно только на компьютере), так и аудиозаписей (воспроизводимых на обычном проигрывателе аудио компакт-дисков), видео, текстов и картинок. Такие диски, в зависимости от порядка следования данных, называются усовершенствованными (англ. Enhanced CD) либо Mixed-Mode CD.

CD-R (Compact Disc-Recordable, Записываемый Компакт-Диск) - разновидность компакт-диска (CD), разработанная компаниями Philips и Sony для однократной записи информации. CD-R поддерживает все возможности стандарта «Red Book» и плюс к этому позволяет записать данные.

Обычный CD-R представляет собой тонкий диск из прозрачного пластика (поликарбоната) толщиной 1,2мм, диаметром 120мм (стандартный), вес 16-18гр. или 80мм (мини). Ёмкость стандартного CD-R составляет 74 минуты аудио или 650МБ данных. Однако, на данный момент стандартной ёмкостью CD-R можно считать 702МБ данных или 79 минут 59 секунд и 74 фрейма.

Поликарбонатный диск имеет спиральную дорожку для направления луча лазера при записи и считывании информации. Со стороны со спиральной дорожкой диск покрыт записывающим слоем, состоящего из очень тонкого слоя органического красителя, затем отражающим слоем из серебра, его сплава или золота. Уже этот слой покрывается защитным фотополимеризуемым лаком и отверждается ультрафиолетовым излучением. И уже на этот защитный слой наносятся различные надписи краской.

На CD-R всегда есть служебная дорожка с сервометками ATIP - Absolute Time In Pregroove - абсолютное время в служебной дорожке. Эта служебная дорожка нужна для системы слежения, которая удерживает луч лазера при записи на дорожке и следит за скоростью записи. Помимо функций синхронизации, служебная дорожка также содержит информацию об изготовителе этого диска, сведения о материале записывающего слоя, длине дорожки для записи и т. п. Служебная дорожка не разрушается при записи данных на диск, и многие системы защиты от копирования используют её для того, чтобы отличить оригинал от копии.

CD-RW (англ. Compact Disc-ReWritable, Перезаписываемый компакт-диск) - разновидность компакт-диска (CD), разработанный в 1997 году для многократной записи информации

CD-RW является логическим развитием CD-R, однако, в отличие от него, позволяет многократно перезаписывать данные. Этот формат был представлен в 1997 году и в процессе разработки назывался CD-Erasable (CD-E, Стираемый Компакт-Диск). CD-RW во многом похож на CD-R, но его записывающий слой изготавливается из специального сплава халькогенидов, который при нагреве выше температуры плавления переходит из кристаллического агрегатного состояния в аморфное.

DVD (англ. Digital Versatile (Video) Disc - цифровой многоцелевой (видео-) диск) - носитель информации, выполненный в форме диска, имеющего размер компакт-диска, но с более плотной структурой рабочей поверхности, что позволяет хранить и считывать больший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны и линзы с большей числовой апертурой.

Первые диски и проигрыватели DVD появились в ноябре 1996 года в Японии и в марте 1997 года в США.

В начале 1990-х годов разрабатывалось два стандарта для оптических информационных носителей высокой плотности. Один из них назывался Multimedia Compact Disc (MMCD) и разрабатывался компаниями Philips и Sony, второй - Super Disc - поддерживали 8 крупных корпораций, в числе которых были Toshiba и Time Warner. Позже усилия разработчиков стандартов были объединены под началом IBM, которая не хотела повторения войны форматов, как было со стандартами кассет VHS и Betamax в 1970-х. Официально DVD был анонсирован в сентябре 1995 года, тогда же была опубликована первая версия спецификаций DVD. Изменения и дополнения в спецификации вносит организация DVD Forum (ранее называвшаяся DVD Consortium), членами которой являются 10 компаний-основателей и более 220 частных лиц.

Стандарт записи DVD-R(W) был разработан в 1997 году японской компанией Pioneer и группой компаний, примкнувших к ней и вошедших в DVD Forum, как официальная спецификация записываемых (впоследствии и перезаписываемых) дисков.

Созданные на базе DVD-R диски DVD-RW, первоначально имели неприятность, связанную с несовместимостью старых приводов с этими новыми дисками (проблема заключалась в отличии оптического слоя, ответственного за «запоминание» информации, который имел меньшую (по сравнению с носителями с однократной записью и штампованными дисками) отражающую способность). В дальнейшем данная проблема была почти полностью решена, хотя раньше именно из-за этого старые DVD-приводы не могли нормально проигрывать новые перезаписываемые диски.

Созданный альтернативный формат, получивший название DVD+R и имевший другой материал отражающего слоя и специальную разметку, облегчающую позиционирование головки - основное отличие подобных «плюсовых» дисков от «минусовых». С помощью этого диски DVD+RW способны в несколько приемов осуществлять запись (поверх существующей), как в обычном кассетном видеомагнитофоне, исключая утомительное предварительное стирание всего содержимого (для DVD-RW вначале необходимо целиком стереть имеющуюся запись).

Помимо этого, во время использования перезаписываемых «плюсовых» дисков количество ошибок уменьшается, а корректность записи увеличивается, в результате чего сбойный сектор можно с легкостью перезаписать, а не стирать и не записывать весь диск заново. Следовательно, если вы намерены активно пользоваться функцией перезаписи и записи, лучше выбрать рекордер, поддерживающий «плюсовой» формат (на что сейчас способно большинство моделей).

DVD-Video

Для воспроизведения DVD с видео необходим DVD-оптический привод и декодер MPEG-2 (то есть либо бытовой DVD-проигрыватель с аппаратным декодером, либо компьютерный DVD-привод и программный проигрыватель с установленным декодером). Фильмы на DVD сжаты с использованием алгоритма MPEG-2 для видео и различных (часто многоканальных) форматов для звука. Битрейт сжатого видео варьируется от 2000 до 9800 Кбит/с, часто бывает переменным (VBR). Стандартный размер видео кадра стандарта PAL равен 720×576 точек, стандарта NTSC - 720×480 точек.

Аудиоданные в DVD-фильме могут быть в формате PCM, DTS, MPEG или Dolby Digital (AC-3). В странах, использующих стандарт NTSC, все фильмы на DVD должны содержать звуковую дорожку в формате PCM или AC-3, а все NTSC-плееры должны эти форматы поддерживать. Таким образом, любой стандартный диск может быть воспроизведён на любом стандартном оборудовании.

Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray - синий луч и disc - диск; написание blu вместо blue - намеренное) - формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA. Первый прототип нового носителя был представлен в октябре 2000 года. Современный вариант представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе 2006 года. Коммерческий запуск формата Blu-ray прошёл весной 2006 года.

Blu-ray получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера. Буква «e» была намеренно исключена из слова «blue», чтобы получить возможность зарегистрировать торговую марку, так как выражение «blue ray» является часто используемым и не может быть зарегистрировано как торговая марка.

С момента появления формата в 2006 году и до начала 2008 года у Blu-ray существовал серьёзный конкурент - альтернативный формат HD DVD. В течение двух лет многие крупнейшие киностудии, которые изначально поддерживали HD DVD, постепенно перешли на Blu-ray. Warner Brothers, последняя компания, выпускавшая свою продукцию в обоих форматах, отказалась от использования HD DVD в январе 2008 года. 19 февраля того же года Toshiba, создатель формата, прекратила разработки в области HD DVD.

Flash-memory

Флеш-память (англ. flash memory) - разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти (ПППЗУ).

Она может быть прочитана сколько угодно раз (в пределах срока хранения данных, типично - 10–100 лет), но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (максимально - около миллиона циклов). Распространена флеш-память, выдерживающая около 100 тысяч циклов перезаписи, намного больше, чем способна выдержать дискета или CD-RW. Не содержит подвижных частей, так что, в отличие от жёстких дисков, более надёжна и компактна.

Благодаря своей компактности, дешевизне и низкому энергопотреблению флеш-память широко используется в цифровых портативных устройствах - фото- и видеокамерах, диктофонах, MP3-плеерах, КПК, мобильных телефонах, а также смартфонах и коммуникаторах. Кроме того, она используется для хранения встроенного программного обеспечения в различных устройствах (маршрутизаторах, мини-АТС, принтерах, сканерах, модемax), различных контроллерах. Также в последнее время широкое распространение получили USB флеш-накопители («флешка», USB-драйв, USB-диск), практически вытеснившие дискеты и CD.

На конец 2008 года основным недостатком, не позволяющим устройствам на базе флеш-памяти вытеснить с рынка жёсткие диски, является высокое соотношение цена/объём, превышающее этот параметр у жестких дисков в 2–3 раза. В связи с этим и объёмы флеш-накопителей не так велики, но в этих направлениях ведутся работы. Удешевляется технологический процесс, усиливается конкуренция. Многие фирмы уже заявили о выпуске SSD-накопителей объёмом 256 ГБ и более.

В основе этого типа флеш-памяти лежит ИЛИ-НЕ элемент (англ. NOR), потому что в транзисторе с плавающим затвором низкое напряжение на затворе обозначает единицу.

Транзистор имеет два затвора: управляющий и плавающий. Последний полностью изолирован и способен удерживать электроны до 10 лет. В ячейке имеются также сток и исток. При программировании напряжением на управляющем затворе создаётся электрическое поле и возникает туннельный эффект. Часть электронов туннелирует сквозь слой изолятора и попадает на плавающий затвор. Заряд на плавающем затворе изменяет «ширину» канала сток-исток и его проводимость, что используется при чтении.

Программирование и чтение ячеек сильно различаются в энергопотреблении: устройства флеш-памяти потребляют достаточно большой ток при записи, тогда как при чтении затраты энергии малы.

Для стирания информации на управляющий затвор подаётся высокое отрицательное напряжение, и электроны с плавающего затвора переходят (туннелируют) на исток.

В NOR-архитектуре к каждому транзистору необходимо подвести индивидуальный контакт, что увеличивает размеры схемы. Эта проблема решается с помощью NAND-архитектуры.

В основе NAND-типа лежит И-НЕ элемент (англ. NAND). Принцип работы такой же, от NOR-типа отличается только размещением ячеек и их контактами. В результате уже не требуется подводить индивидуальный контакт к каждой ячейке, так что размер и стоимость NAND-чипа может быть существенно меньше. Также запись и стирание происходит быстрее. Однако эта архитектура не позволяет обращаться к произвольной ячейке.

NAND и NOR-архитектуры сейчас существуют параллельно и не конкурируют друг с другом, поскольку находят применение в разных областях хранения данных.

Типы карт памяти

· CF (Compact Flash)

· MMC (Multimedia Card)

· RS-MMC (Reduced Size Multimedia Card)

· DV-RS-MMC (Dual Voltage Reduced Size Multimedia Card)

· MMC-micro

· SD Card (Secure Digital Card)

· SDHC (SD High Capacity, SD высокой ёмкости)

· MiniSD (Mini Secure Digital Card)

· MicroSD (Micro Secure Digital Card)

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-11

Для хранения и переноса информации с одного компьютера на другие удобно использовать внешние носители. В качестве носителей информации чаще всего выступают оптические диски (CD, DVD, Blu-Ray), флеш-накопители (флешки) и внешние жесткие диски. В этой статье мы разберем виды внешних носителей информации и ответим на вопрос «На чем хранить данные?»

Сейчас оптические диски постепенно отходят на второй план и это понятно. Оптические диски позволяют записать относительно небольшое количество информации. Также удобство использования оптического диска оставляет желать лучше, к тому же диски можно легко повредить, поцарапать, что приводит к потере читаемости диска. Однако для длительного хранения медиаинформации (фильмов, музыки) оптические диски подходят как никакой другой внешний носитель. Все медиацентры и видеопроигрыватели по-прежнему воспроизводят оптические диски.

Флешки

Флеш-накопители или по-простому «флешка» сейчас пользуется наибольшим спросом у пользователей. Ее малый размер и внушительные объемы памяти (до 64Гб и более) позволяют использовать для различных целей. Чаще всего флешки подключаются к компьютеру или медиацентр через порт USB. Отличительной особенность флешек является высокая скорость чтения и записи. Флешка имеет пластиковый корпус, внутрь которого помещена электронная плата с чипом памяти.

USB-флешки

К разновидностью флешек можно отнести карты памяти, которые с картриддером являются полноценной USB-флешкой. Удобство использование такого тандема позволяет хранить значительные объемы информации на различных картах памяти, которые будет занимать минимум места. К тому же вы всегда можете прочитать карту памяти вашего смартфона, фотоаппарата.

Флешки удобно использовать в повседневной жизни – переносить документы, сохранять и копировать различные файлы, просматривать видео и прослушивать музыку.

Внешние жесткие диски

Внешние жесткие диски технически представляют собой жесткий диск, помещенный в компактный корпус с USB адаптером и системой защиты от вибрации. Как известно жесткие диски обладают впечатляющими объемами дискового пространства, что в купе с мобильностью делает их очень привлекательными. На внешнем жестком диске вы сможете хранить всю свою видео и аудиоколлекцию. Однако для оптимальной работы внешнего жесткого диска требуется повышенная мощность питания. Один разъем USB не в силе обеспечить полноценное питание. Вот почему на внешних жестких дисках имеется двойной кабель USB. По габаритам внешние жесткие диски совеем небольшие, и могут легко поместиться в обычном кармане.

HDD боксы

Существуют HDD боксы, предназначенные для использования в качестве носителя информации обычный жесткий диск (HDD). Такие боксы представляют собой коробку с контроллером USB, к которому подключаются самые простые жесткие диски стационарного компьютера.

Таким образом, вы легко можете переносить информацию непосредственно с жесткого диска вашего компьютера напрямую, без дополнительного копирования и вставки. Такой вариант будет намного дешевле покупки внешнего жесткого диска, особенно если перенести на другой компьютер нужно почти весь раздел жесткого диска.

Предложены съемный носитель информации, устройство воспроизведения информации со съемного носителя и способ защиты информации на съемном носителе. Съемный носитель состоит из двух модулей, соединенных между собой и снабженных пазом. Один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти. Носитель выполнен одноразовым, разрушающимся при извлечении, за счет того, что модули соединены между собой посредством общего внешнего контура, который выполнен гибким, при этом внешний контур соединяет модули с одной стороны. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение невозможности воспроизведения информации со съемного носителя вне системы распределенных устройств, снабженных соответствующим разъемом, а также невозможность повторного воспроизведения информации. 3 н.п. ф-лы, 5 ил.

Рисунки к патенту РФ 2488901

Изобретение относится к области компьютерной техники и информационных технологий.

В указанной области техники существует проблема защиты информации от несанкционированных действий (далее НСД), например, несанкционированный доступ (ознакомление), внесение изменений в информацию, являющуюся, в частности, объектом авторского права (программную и медиа- продукцию), несанкционированное воспроизведение или копирование с целью безвозмездного использования или незаконного извлечения прибыли и т.п.

В настоящее время широкое распространение получили электронные съемные носители информации, флэш-память. Для компактных мобильных устройств используется, как правило, флэш-память формата SD (microSD, miniSD).

Широкие функциональные возможности съемного носителя позволяют недобросовестному пользователю, осуществить несанкционированные действия в отношении информации, записанной на съемный носитель. Обычно предотвращение НСД производится путем блокирования разъемов подключения внешних устройств к компьютерам (обычно USB-портов), организационно-техническим (заклеивание или удаление) и/или программными (блокирование или запрет записи специальной программой) способами. Однако такие способы недостаточно надежны и резко понижают удобство работы пользователей и функциональность компьютерной системы.

Известен съемный носитель информации - патент на полезную модель № 97851, с приоритетом от 24.07.2009 г., патентообладатели Тимофеев Ю.А. и др. «Съемный носитель информации, использование которого в компьютерной системе исключает несанкционированный перенос служебной информации на данный носитель». Съемный носитель представляет собой внешнее устройство, работающее в двух режимах: внешнем (минимальный объем памяти) и рабочем (максимальный объем памяти), в котором устройство открыто для чтения и записи.

Использование этого съемного носителя исключает несанкционированный перенос служебной информации с компьютера на данный носитель и защищает компьютерную систему от хищения информации путем копирования ее на внешний носитель. Проверка съемного носителя на возможность подсоединения и работы в системе компьютера производится в несколько этапов. Первоначально при присоединении съемного носителя к компьютеру запрашивается пароль, который проверяется в системе, и в случае не совпадения блокируется. Если пароль верен, то производится его аутентификация с административным носителем, где также проводится дополнительная проверка на возможность использования. В результате чего может быть получено разрешение на работу в системе или отказ от работы.

При этом, задача предотвращения НСД оказывается решенной лишь частично, поскольку в съемном носителе предусмотрен внешний режим, при котором некоторый объем данных открыт всегда.

Наиболее близким к заявленному техническому решению, взятому за прототип, является съемный носитель по патенту на полезную модель № 102139« Съемный носитель информации» с приоритетом от 22.07.2010 г., патентообладатель ЗАО «Особое Конструкторское Бюро Систем Автоматизированного Проектирования».

В данном техническом решении съемный носитель информации представляет собой внешнее устройство, содержащее контактную группу и чип флеш-памяти. Съемный носитель выполнен на основе полупроводниковых схем энергонезависимой памяти, при этом весь объем памяти разделен на ряд блоков, функционально подобных секторам жестких магнитных дисков, по меньшей мере, один из блоков выполнен доступным для программирования (записи) из внешней среды только один раз, а далее доступным только для чтения. Все остальные блоки памяти съемного носителя (при их наличии) могут быть выполнены на основе обычной флэш-памяти, допускающей возможность электрического перепрограммирования (повторной записи информации) неограниченное количество раз.

Недостатком вышеприведенных решений является сложность в осуществлении многоэтапной процедуры идентификации/аутентификации съемного носителя.

В настоящее время имеется большое количество устройств обработки информации с использованием съемных носителей информации. Эти устройства имеют различное функциональное назначение, например, патент № 2376628 «Устройство обработки информации, носитель записи информации, способ обработки информации и компьютерная программа», приоритет от 10.08.2004, патентообладатель СОНИ КОРПОРЕИШН (JP) реализуют при использовании содержания носителей записи информации, для которых требуется обеспечить администрирование авторского права каждой части данных, полученных в результате сегментирования содержания записанного на носителе записи.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип устройства, является патент № 2224283 «Электронное устройство, предпочтительно электронная книга» с приоритетом от 20.02.2001 года, патентообладатель Монек Мобайл Нетворк компьютеринг ЛТД». Электронное устройство состоит из корпуса, дисплея, электронной схемы, памяти, приемника для данных из системы, средств ввода информации и источника питания. Электронная книга многофункциональна, имеет один или более интерфейс для приема и передачи сигналов посредством радиосети. Защиту от копирования информации, загруженной или хранимой в электронной книге, обеспечивает персональный код идентификационного номера (ПИН) на плате микросхемы. Устройство представляет собой сложную систему, оснащенную большим количеством компонентов в конструкции, что делает его использование не достаточно простым для обыкновенного пользователя, а также не обеспечивает защиту информации, загруженной периферийным устройством, например от повторного использования.

Существует большое количество способов защиты информации от несанкционированного доступа (НСД), например: патент № 2401454 «Способ защиты от НСД», приоритет 01.09.2008 г., патентообладатель Цацура Е.Е. и Котляревский В.В., патент № 2211483 «Способ защиты информации», приоритет 26.02.2002, Патентообладатель Кузнецов А.А. и другие. Большинство способов основано на том, что в системе производится проверка установленного пароля или данных распознавания, в результате чего соответствующая команда либо запрещает доступ к информации вплоть до ее полного удаления, либо разрешает использование.

Наиболее близким техническим решением является способ по заявке № 2009130827 (решение о выдаче патента от 16.02.2011 г.) «Способ уничтожения информации с электронных носителей и взрывное режущее устройство», заявитель ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», приоритет 12.08.2009 г. Способ включает в себя уничтожение информации с электронных носителей, вплоть до разрушения носителя до состояния, обеспечивающего невозможность восстановления информации. Разрушение происходит за счет действия плоской кумулятивной режущей струи на носитель информации как непосредственно, так и через преграду. Необходимо отметить сложность реализации способа, поскольку для осуществления его требуется режущее устройство специальной конструкции.

Задачей заявляемого технического решения является создание системы (комплекса), в которой предполагается использование мобильных компактных устройств воспроизведения информации (предпочтительно электронных книг) и флэш-памяти, в качестве СН информации, защищенной авторскими или иными правами, в которой будет обеспечена защита от несанкционированного доступа к этой информации.

Поставленная цель достигается за счет того, что съемный носитель информации, представляющий собой внешнее устройство, содержащее контактную группу и чип флеш-памяти, конструктивно выполнен состоящим из двух модулей, соединенных между собой и снабжен пазом, при этом один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти, а модули соединены между собой посредством общего внешнего контура, который выполнен гибким. А также за счет того, что в устройстве воспроизведения информации со съемного носителя (электронная книга), содержащего дисплей и, по меньшей мере, один слот для съемного носителя информации, слот для съемного носителя информации снабжен подвижным фиксатором, который в рабочем положении заходит в паз съемного носителя, при этом внутренняя конфигурация разъема слота повторяет конфигурацию контура съемного носителя информации. Кроме того, фиксатор снабжен пружиной и может быть включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота. Согласно способу защиты информации на съемном носителе, включающему разрушение носителя информации до состояния, обеспечивающего невозможность повторного использования носителя и восстановления информации, разрушение осуществляют механически, посредством фиксатора, который при извлечении съемного носителя фиксирует один из модулей и производит их необратимое отделение друг от друга.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является невозможность воспроизведения (чтения) информации со съемного носителя вне системы распределенных устройств, снабженных соответствующим разъемом, а также невозможность повторного воспроизведения информации. Для чего предлагается использовать одноразовый съемный носитель флэш-памяти формата SD (microSD, miniSD) совместно с устройством воспроизведения информации (чтения), оснащенным слотом только для этого носителя.

Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет использования пары: съемный одноразовый разрушаемый носитель и устройство воспроизведения, оснащенное слотом, предназначенным для считывания информации только с этого носителя, что обеспечивается тем, что внутренняя конфигурация разъема слота повторяет конфигурацию внешнего контура съемного носителя информации. Кроме того, слот устройства воспроизведения для съемного носителя информации снабжен фиксатором с пружиной, а съемный носитель выполнен состоящим из двух модулей, соединенных между собой посредством общего внешнего контура, при этом один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти, а между модулями расположен паз, в который при установке носителя в слот заходит фиксатор, а при извлечении носителя он фиксирует один из модулей, например модуль, содержащий контактную группу, что приводит к отделению модуля и механическому разрушению всех проводников между контактной группой и чипом флэш-памяти и необратимому разрушению съемного носителя информации. Кроме того, фиксатор может быть включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота таким образом, что цепь замыкается только тогда, когда фиксатор зайдет в паз. Таким образом, заявленный способ защиты информации, переносимой на съемном носителе информации (флэш-памяти) с применением уникальной формы пары носитель-разъем, может быть применен в замкнутых информационных системах, состоящих из распределенных устройств, не связанных между собой проводными и беспроводными сетями передачи данных и имеющих уникальную форму контура съемного носителя флэш-памяти и разъема слота чтения под эту форму.

Заявленная совокупность признаков не известна заявителю из доступных источников информации, что позволяет сделать вывод о том, что заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».

Анализ известных технических решений показал, что заявленное решение за счет создания уникальной конструкции пары носитель-разъем позволило получить принципиально новый комплекс защиты информации, не применявшийся ранее и обеспечивающий решение поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию «изобретательский уровень».

Заявленное решение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен общий вид в сборе, съемный носитель информации вставлен в устройство воспроизведения информации.

На фиг.2 представлен разъем для съемного носителя информации в его пустом состоянии.

На фиг.3 представлен съемный носитель информации.

На фиг.4 представлена электрическая схема подключения фиксатора.

На фиг.5 представлена работа системы в динамике.

В заявленном решении предлагается использовать съемный одноразовый разрушаемый носитель информации 1 (флэш-памяти) формата SD (microSD, miniSD) специальной формы носителя и расположения контактной группы, совместно с устройством воспроизведения информации (не показано) с него, оснащенным слотом 2 только для рассматриваемого носителя 1 (фиг.1).

Съемный носитель информации (флеш-память) содержит внешний контур 3, контактную группу 4 и чип флеш-памяти 5 в оболочке. Конструктивно съемный носитель информации 1 выполнен состоящим из двух модулей, соединенных между собой внешним контуром 3, один модуль (в данном случае - верхний) содержит контактную группу 4, а другой - оболочку с чипом флеш-памяти 5. Между модулями расположен паз 6.

Слот 2 устройства воспроизведения информации со съемного носителя (электронная книга) снабжен фиксатором 7 с пружиной 8. В приведенном решении фиксатор 7 жестко соединен с пружиной 8, а пружина - с корпусом разъема 2. Но возможны и другие конструктивные решения, например того же результата можно достичь только за счет формы самого фиксатора и деталей корпуса, при этом жесткое соединение с пружиной будет необязательно. В рабочем состоянии фиксатор 7 установлен в пазу 6 и фиксирует контактную группу 4 съемного носителя 1. Внешняя конфигурация разъема 9 слота 2 повторяет конфигурацию контура верхнего модуля съемного носителя информации 1. Форма внешнего контура съемного носителя информации, показанная на чертежах, является примером, Однако не единственной возможной, могут быть и другие конструктивные варианты исполнения.

На фиг.5 представлена работа системы в динамике. На первом этапе разъем 2 пустой, съемный носитель информации 1 с предварительно промышленно записанной на него информацией, вставляют в слот 2, при этом он отжимает фиксатор 7 и по мере перемещения съемного носителя 1 фиксатор 7 скользит по контуру верхнего модуля и попадает в паз 6 между верхним и нижним модулем. Съемный носитель информации 1 корректно установлен в разъем 2 устройства воспроизведения информации (фиг.1) и система готова к работе в режиме воспроизведения информации (например, чтения). По окончании работы (чтения), съемный носитель информации 1 извлекают из разъема 2, при этом фиксатор 7 фиксирует верхний модуль с контактной группой 4 и производит разрыв цепи контактной группы (проводников между контактной группой 4 и чипом флеш-памяти 5) и механически повреждает носитель информации 1.

С целью исключения несанкционированного доступа к информации на съемном носителе путем заклеивания паза 6 (что позволит изъять его из устройства без разрушения), фиксатор 7 может быть включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота (на фиг.4 изображен фиксатор со схематичным изображением контактов разъема SD, выведенных на отделяемую контактную группу). При этом цепь контактной группы слота будет замкнута только в том случае, когда фиксатор будет находиться в пазу 6.

Из современного развития техники известно, что существующий носитель флэш-памяти формата SD (microSD, miniSD) использует контактную группу из девяти разъемов для подключения к считывающим устройствам. В предлагаемом решении предполагается включить фиксатор в цепь одной из контактных пар разъема (в приведенной схеме это группа 9, но принципиально может использоваться любая). При этом фиксатор 7 имеет три рабочих положения: 1 - разомкнут, разъем пустой, 2 - разомкнут, разъем заполнен, 3 -замкнут, носитель корректно установлен в разъем (фиг.5).

Поскольку информация на чипе флэш-памяти не уничтожается, использование пластика для изготовления внешнего контура одноразового носителя предпочтительней с точки зрения предотвращения попыток повторного припаивания контактной группы.

Предлагаемое техническое решение может быть промышленно осуществимо с использованием стандартных комплектующих и существующих технологий.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Съемный носитель информации, представляющий собой внешнее устройство, состоящее из двух модулей, соединенных между собой и снабженных пазом, при этом один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти, отличающийся тем, что он выполнен одноразовым, разрушающимся при извлечении, за счет того, что модули соединены между собой посредством общего внешнего контура, который выполнен гибким, при этом внешний контур соединяет модули с одной стороны.

2. Устройство воспроизведения информации со съемного носителя, например электронная книга, содержащее дисплей и, по меньшей мере, один слот для съемного носителя информации, снабженный подвижным фиксатором, который в рабочем положении заходит в паз съемного носителя, отличающийся тем, что фиксатор включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота.

3. Способ защиты информации на съемном носителе, включающий разрушение носителя информации до состояния, обеспечивающего невозможность повторного использования носителя информации, отличающийся тем, что разрушение осуществляют механически, посредством фиксатора, который при извлечении съемного носителя фиксирует один из модулей и производит их необратимое отделение друг от друга.

К съемным носителям данных можно отнести любое устройство, предназначенное для переноса информации от одного вычислительного устройства к другому.

Наиболее распространены следующие съемные носители:

• дискеты (уже редко применяются);
• оптические диски;
• устройства флеш-памяти;
• флеш-карты;
• съемные винчестеры.

Оптические диски

Это плоские круглые диски, на которые двоичные данные записывается в виде микроскопических выемок, называемых питами. Основа обычно изготавливается из поликарбоната. В верхней части основы располагается кодирующий материал, занимающий основной объем диска и формирующий специальный слой. Запись и считывание информации с диска осуществляются с помощью лазера. При этом луч лазера направляется на специальный слой и отражается от него, модулированный питами. Декодирование отраженного луча осуществляется устройством чтения.

Существует 3 типа оптических дисков:

• только для чтения;
• только для однократной записи;
• для многократной записи.

В записываемых съемных носителях информации между основой и отражающим слоем размещается органический краситель. В дисках с возможностью многократной записи промежуточный слой состоит из материала с изменяемым фазовым состоянием.

Преимуществом оптических дисков является возможность хранить информацию в течение длительного времени. Но они сильно подвержены повреждениям при их постоянном использовании.

Флеш-память

Представляет собой электронный энергонезависимый носитель, информация с которого может стираться и перепрограммироваться. Съемные носители информации хранят информацию во множестве ячеек памяти на основе транзисторов с плавающим затвором. В устройствах на одноуровневых ячейках каждая хранит 1 бит информации. В устройствах на многоуровневых ячейках в одной может храниться больше 1 бита данных.

Каждая ячейка флеш-памяти является обычным МОП-транзистором. С одним маленьким нюансом - данный транзистор имеет 2 затвора, а не один. Ячейку памяти можно рассматривать как обычный электрический переключатель, в котором ток протекает между двумя контактами, роль которых выполняют исток и сток. Регулировку протекания тока осуществляют плавающий затвор и управляющий затвор.

Характеристики флеш-памяти

Для любого пользователя одним из основных параметров флешки будет ее емкость. Чем выше ее значение, тем больше информации может она вместить. Важное значение имеют такие параметры, как скорость считывания и скорость записи информации на съемные носители. Считывание данных осуществляется гораздо быстрее их записи.

Недостатки флеш-памяти:

• Ограниченный ресурс. При заряде флешки изменяется ее структура. В результате чего количество циклов записи/чтения информации резко ограничивается. Как правило, оно изменяется в пределах от нескольких тысяч до сотен тысяч раз.

• Ограниченный период хранения информации. Производители дают гарантию на современные информационные носители этого типа в среднем на 5 лет. Реальный срок хранения заряда транзистора составляет 10-20 лет.

Флеш-карты

К флеш-картам относятся электронные устройства, предназначенные для хранения цифровой информации. Эти устройства в основном используются в цифровых фотокамерах, мобильных телефонах, ноутбуках, планшетах, портативных медиапроигрывателях, консолях для видеоигр, синтезаторах, электронных клавиатурах и цифровых пианино.

К основным параметрам носителя относят емкость и скорость записи/считывания данных. Для подключения этих устройств к компьютеру применяются картридеры, которые, в свою очередь, также могут быть съемными или внутренними. Съемные картридеры подключаются к ПК через USB-интерфейс.

Флеш-карту фотокамеры можно подключить к ПК, не извлекая ее из фотоаппарата. Для этого потребуется специальный кабель для соединения через порт USB.

Внешние жесткие диски

Тип накопителя на жестком магнитном диске, заключенном в пластиковый или металлический корпус, благодаря чему он может использоваться аналогично флеш-памяти.

Съемные носители информации могут подключаться к компьютеру следующими способами:

• через порт USB;
• с помощью шины Fire Wire;
• через интерфейс eSATA;
• по беспроводному каналу.

Преимущества внешних жестких дисков:

• портативность как у флешки;
• большая емкость, по сравнению со стандартным жестким диском. Внешний жесткий диск 1тб - в наши дни устройством с такой емкостью никого не удивишь.

Сравнение внешних жестких дисков с внутренними

Внутренние винчестеры подсоединяются непосредственно к материнской плате, в то время как внешние - к USB порту компьютера, который обеспечивает соединение с материнской платой.

Операционные системы и программное обеспечение устанавливаются главным образом на внутренние диски, в то время как внешние используются для хранения фотографий, видеороликов и различных файлов. Но конструкция внешних дисков такая же, как у внутренних. Вообще внешний жесткий диск может без внесения изменений в конструкцию быть установлен в ноутбук или персональный компьютер.

Электропитание на внутренние носители поступает непосредственно с блока питания, расположенного внутри системного блока компьютера. Съемные носители информации запитываются либо через кабель данных, либо имеют свой провод для подключения к источнику питания.

Внешние жесткие диски намного чаще перемещаются с одного места на другое по сравнению с внутренними. В результате опасность механического повреждения этих дисков повышается.