На форумах периодически появляются люди, желающие сделать из стартового набора Arduino собственную систему контроля доступа для автомобиля или офиса.
По стечению обстоятельств и при поддержке вдохновения, почерпнутого из новостей о Бесплатном и открытом программном обеспечении (СОПО), именно этим мы и решили заняться в свободное от учебы время.
Описание промежуточного результата работы было подготовлено для подачи заявки на публикацию в почти известном журнале.
журнал .
Помимо воды и кратких определений составных частей, он содержит описание всего необходимого для написания, успешного составления и прошивки скетча, управляющего моделью.
Заявленная цель работы – создать аналог того, что сейчас можно встретить на рынке по данной тематике, который был бы конкурентоспособен благодаря невысокой цене.
Системы контроля и управления доступом (СКУД) — эффективная система контроля доступа, позволяющая управлять безопасностью объекта и осуществлять контроль доступа.
Цель работы – продемонстрировать возможность реализации модели системы контроля доступа на базе программно-совместимого аналога Arduino, которая будет существенно выгоднее в коммерческом отношении по сравнению с существующими промышленными аналогами.
Ключевые слова.
Безопасность, инженерно-техническая защита информации, информационная безопасность, устройства и меры безопасности, контроль территории, носимые устройства авторизации, RFID, токен, Arduino. Одним из направлений обеспечения информационной безопасности на предприятии или организации является инженерно-техническая защита, в рамках которой используются системы контроля и управления доступом.
Перед специалистом, проектирующим систему информационной безопасности организации, часто ставится задача обеспечить безопасность сотрудников на определенной территории, в пределах которой возможен свободный обмен.
В качестве элемента такой системы мы можем предложить устройства, разработанные на базе плат Arduino.
RFID
Для реализации системы используется технология радиочастотной идентификации (RFID) — метод удаленного хранения и получения информации путем передачи радиосигналов с помощью устройств, называемых RFID-метками.Технология 13,56 МГц , Принцип работы RFID ].
Эта технология является одной из тех, элементы которой носят пользователи систем, построенных на этих технологиях, специальные высокотехнологичные идентификаторы — токены.
Используемый нами архитектурный тип тега — «пассивный».
Пассивные RFID-метки не имеют встроенного источника энергии.
Микросхема, обеспечивающая работу метки, питается от сигнала запроса электрического тока, наведенного в антенне.
Таблица 1 Пассивные RFID-метки
| Функциональность.
|
Только чтение/чтение-запись.
|
| Частота.
|
Чтение-запись 125 кГц/13,56 МГц/915 МГц/2,45 ГГц.
|
| Расстояние чтения.
|
До 6 м+ (с установленной антенной).
|
| Размеры.
|
Различные, диаметром ~0,8 мм.
|
| Масса.
|
6 - 54 гр.
|
| Объем памяти.
|
До 16 Кбит. |
| Продолжительность жизни.
|
10 лет. |
| Температурный режим.
|
- от 40 до +70 Цельсия.
|
| Характеристика | Низкие частоты (НЧ, НЧ) – 125-134 КГц | Высокие частоты (ВЧ, ВЧ) – 13,56 МГц | Сверхвысокие частоты (УВЧ, УВЧ) – 860-960 МГц | СВЧ (СВЧ) – 2,4 ГГц |
|---|---|---|---|---|
| Максимальное расстояние чтения | от 3 до 70 см.
|
от 3 до 100 см.
|
от 10 см до 4 м.
|
2-10 м.
|
| Скорость передачи данных считывателя RFID-меток | около 9600 бит/с.
|
до 64 кбит/сек.
|
до 128 кбит/сек.
|
до 128 кбит/сек.
|
| Наличие системы предотвращения столкновений | Да, но не для всех микросхем.
|
Есть.
|
Есть.
|
Есть.
|
| Объем RFID-памяти | 32-1024 байт. | 8-16384 байт. | 64–1024 бит (ISO), 64 или 96 бит (EPC).
|
от 64 бит до 32 кбит. |
Применение RFID
Системы контроля доступа на основе RFID устанавливаются везде, где целесообразно их установить.Это территории, доступ к которым должен быть обеспечен строго ограниченному кругу лиц.
Кроме того, RFID используется при производстве европейских и американских паспортов, различных кредитных карт; в животноводстве, системы безопасности автомобилей.
Пользовательский интерфейс системы
Ниже описан сценарий взаимодействия с системой (рис.1).
Сотрудник предприятия или предполагаемый злоумышленник, входя в контролируемую зону, предоставляет свою RFID-метку.
Модуль системы, отвечающий за получение информации от RFID-метки, должен считывать и анализировать полученные данные с помощью базы данных системы, содержащей соответствие между записями на метках и сотрудниками, которым эти метки принадлежат. Если предоставленный тег зарегистрирован в базе данных, то система должна пропустить сотрудника.
В противном случае дополнительно сообщите, что авторизация не удалась.
Рис.
1. Схема модуля.
Стрелки указывают пути обмена информацией между компонентами.
Разработка модели
Управляющим устройством будет плата Arduino, в контроллер которой записана программа.Считывание информации с RFID-метки будет осуществляться специальной схемой RFID-RC522[ RFID-модуль Mifare RC522 ], а сигналы о работе модели системы будут подаваться с помощью светодиода и элементарного звукового устройства (зуммера)[ Пример кода зуммера Arduino ].
Работу модуля контроля доступа будет осуществлять серводвигатель SG90 [ SG 90 9g Микро Сервопривод ].
Ардуино
Платформа Arduino, выбранная в качестве основы для разработки системы, снабжена программным обеспечением, разработанным специально для ее использования.Учебники и примеры кода Arduino ].
Свободно распространяемая интегрированная среда разработки Arduino IDE 1.0.6 решает задачу удобного написания, компиляции и загрузки управляющего кода.
Для работы с модулем RFID-RC522 необходима библиотека [ Библиотека Arduino для MFRC522. ].
Использование методов из объявленного в нем класса MFRC522 — это возможность считывания информации с RFID-меток.
В данном случае мы идентифицируем «своих» только по тегу uid. Это четыре байта, если они совпадают с записанными, будет подан сигнал об успешной авторизации и произведены действия, символизирующие предоставление доступа.
Для управления серводвигателем требовалось поставляется вместе со средой IDE, содержащей, среди прочего, описание класса Servo. Этот класс «подключается» к порту, указанному номером, и позволяет с помощью предоставляемых им методов Attach(int port) и write(int val) выбрать порт для работы с серводвигателем и соответствующим образом установить положение ротора серводвигателя.
Рис.
2. Принципиальная схема Программный код контроллера
Теги: #Сделай сам или Сделай сам #arduino #skud #skud/*
-
Коммунистический Лофт – Что Внутри
19 Oct, 24 -
Пэйлер - Вперед!
19 Oct, 24
