Системы контроля и управления доступом (скуд)

Разновидности

Сегодня доступны следующие типы обрудования СКУД:

  • Электронные турникеты и шлагбаумы — обеспечивают контроль прохода и проезда сотрудников и посетителей. При подключении программных средств проход становится доступным только после идентификации;
  • Мобильные ограждения выступают вспомогательными конструкциями. Модульная структура обеспечивает мобильность и удобство в применении;
  • Программное обеспечение – интеллектуальная составляющая СКУД. Отображает процесс работы, обеспечивает удаленное управление, позволяет вести учет;
  • Контроллеры контроля доступа – это основное оборудование системы. Они необходимы для предоставления информации компьютеру, отвечают за открытие/закрытие прохода. Имеют вид сетевых или автономных систем. Тип контроллера определяет способ передачи данных и условие, при котором доступ будет открыт.

Ниже приведена структурная схема биометрической системы, где отмечено используемое оборудование:

Выбирая биометрическую систему СКУД, вы сможете решить несколько задач:

  • Предупредить проникновение посторонних людей на территорию охраняемой зоны;
  • Вести учет работников, которые прошли через турникет в обоих направлениях;
  • Вести видеонаблюдение;
  • Ограничить доступ сотруднику в конкретное помещение, при этом он свободно посещает другие;
  • Ограничить проходы работникам на производственные объекты по выходным дням;
  • Сравнить лицо посетителя, который воспользовался пропуском, с фотографией из банка данных СКУД;
  • Контроль над перемещением работников и должным исполнением трудовых обязанностей, благодаря монтажу системы видеонаблюдения;
  • Если бизнес достиг нового уровня и требует ограничения доступа посторонних лиц в офисных помещениях, оптимальным вариантом станет покупка и установка СКУД.

Как работает СКУД – базовый алгоритм

Для идентификации людей в системах доступа необходим уникальный персональный признак:

  • материальный носитель кода – пластиковая карта, брелок;
  • запоминаемый код;
  • биометрическая информация.

Каждому уникальному признаку (коду) в базе данных системы соответствует информация о владельце карты и его уровне доступа. Наибольшее распространение получила идентификация с помощью материальных носителей. Для обеспечения прохода по карте в составе СКУД имеется три обязательных элемента:

  1. электрически управляемый замок – по внешнему сигналу удерживает дверь закрытой или, наоборот, открывает ее для прохода;
  2. считыватель – устройство, обеспечивающее чтение кода, хранящегося в памяти карты;
  3. контроллер доступа – устройство, принимающее решение и управляющее другими компонентами.

Общий алгоритм работы СКУД в штатном режиме выглядит так:

  1. Пользователь предъявляет идентификатор (подносит карту к считывателю).
  2. Уникальный код карты передается в контроллер.
  3. Контроллер анализирует полученный код на предмет его наличия в базе данных и проверяет права доступа пользователя.
  4. При успешной идентификации контроллер выдает сигнал на замок – дверь разблокируется.
  5. Пользователь открывает дверь и входит в помещение.
  6. Дверь закрывается, замок вновь блокируется и система возвращается в исходное состояние.

Подключение и настройка ESP

Для начала переключим NFC-модуль в режим работы через интерфейс SPI. Ставим первый переключатель в нижнее положение (ближе к цифре 1), а второй — в верхнее (ближе к буквам). Припаиваем гребёнку на 8 контактов и готовим соединительные провода.

Включенный режим I2C и подключенные соединительные провода

Насколько я понял из распиновки, возможно несколько вариантов подключения NFC-модуля к ESP-32: мне было удобнее подключить всё на одну сторону. Если будете использовать другие контакты, внимательно проверяйте конфиг — возможно, он немного изменится.

Распиновка для 30-контактной ESP-32

Подключаем модуль следующим образом (слева ESP, справа PN532):

  • GPIO18 — SKC

  • GPIO19 — MSO

  • GPIO23 — MOSI

  • GPIO5 — SS

  • 3V3 — VCC

  • GND — GND

PN532 подключенная к ESP-32

На следующем этапе нам нужно установить аддон ESPHome и настроить нашу ESP-32. Подробно расписывать базовые моменты не буду, рекомендую следовать данному видео:

Остановлюсь лишь на итоговом конфиге:

Обратите внимание на блоки spi и pn532_spi, где мы указывает контакты подключения. В блоке switch я задействовал светодиод на плате (им можно мигать, например, при поднесении валидной метки), а в блоке binary_sensor создал сущность для Home Assistant (при поднесении карты с указанным uid сенсор переходит в статус true; uid карты можно найти в логах вашей ESP в аддоне ESPHome)

Как показали опыты, можно читать RFID-метки, банковские карты и тройку. NFC в моём телефоне нет, но скорее всего и он будет работать.

Компилируем прошивку и выгружаем её на ESP. Проверяем, что всё работает, открыв логи и поднеся к считывателю RFID-метку. Её uid должен отобразиться в логе:

Со стороны ESP всё готово, теперь нужно настроить автоматизации в Home Assistan

Автоматизация

Чтобы связать NFC-метки с нашим умным домом, потребуется создать 5 автоматизаций:

  • Срабатывание сигнализации (запускается, когда мы заходим в квартиру)

  • Включение режима охраны (прикладываем метку и уходим из дома)

  • Отключение режима охраны (прикладываем метку, когда пришли домой)

  • Включение сирены

  • Отключение сирены

Срабатывание сигнализации

В качестве триггера используется датчик открытия двери. Когда дверь открывается при условии, что включен режим охраны, запускается наша автоматизация. В блоке с действиями я задал мигание шлюзом Xiaomi и диодом на ESP-32. Вы можете использовать любые другие действия.

Включение режима охраны

Триггер — чтение метки с заданным на этапе настройки ESP uid. Пока мы выходим из квартиры, шлюз мигает оранжевым светом. После того, как включился режим охраны, загорается диод на ESP, а шлюз включает статичный красный свет на 3 секунды и гаснет.

Отключение режима охраны

В этой автоматизации в качестве триггера снова используется RFID-метка. Условием является включенный или включающийся режим охраны. Последний предусмотрен на случай, если собрались уходить из дома, приложили карточку и вспомнили про включенный утюг. При валидной метке коротко включается диод на ESP и зелёная подсветка на шлюзе.

Включение сирены

Пока что я не особо заморачивался с индикацией, поэтому в автоматизации только сирена из встроенных звуков шлюза. В будущем планирую дополнительно выводить звук на умную колонку и мигать люстрой.

Отключение сирены

От «отключения режима охраны» отличается лишь условием по статусу alarm_control_panel.ha_alarm (здесь triggered) и отключением сирены или другой индикации.

ЗАМКИ ДЛЯ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ДОСТУПА

Как уже было сказано, устанавливаются на двери, существует несколько видов этого оборудования СКУД:

Электрозащелки.

Самый простой тип, который не получил должной защиты от взлома. Применяются, как правило, для установления контроля над внутриофисными дверьми, до которых злоумышленникам сложнее добраться.

Можно разделить на два подтипа: нормально-закрытые и нормально-открытые. Первые отпираются только при поступлении напряжения, вторые открываются, когда энергия отсутствует, поэтому часто устанавливаются на аварийных выходах. Электрозащелки отличаются простым монтажом и обслуживанием.

Электромагнитные замки.

Очень распространенный вид замков СКУД, который чем-то напоминает магнитные пуговицы на одежде, только с мощным электромагнитом в основе оборудования. Имеют простую конструкцию, нет сложностей с подключением, присутствует отказобезопасность (то есть в случае отключения электричества дверь будет разблокирована, чтобы не препятствовать эвакуации).

Это же можно назвать недостатком – необходимо обеспечить стабильную подачу энергии на оборудование.

Электромеханические замки.

Самый защищенный тип замков, которые в основе используют соленоид или электродвигатель, чтобы воздействовать на запирающий механизм. Как правило они бывают нормально-закрытые.

СЧИТЫВАТЕЛИ СКУД

Считыватели входят в стандартный набор оборудования для систем контроля и управления доступом. Необходимы для получения информации с идентификатора пользователя и отправки ее контроллеру, который, в свою очередь, анализирует данные.

Устройство считывателя напрямую зависит от типа идентификатора. Если планируется установка оборудования СКУД на улице, то необходимо приобретать считыватели, которые выдержат различные климатические нагрузки – жара, мороз, осадки

Особенное внимание следует уделять этому моменту, если планируется установка системы в суровых условиях

В случае уличного размещения считывателя, не стоит забывать о возможных повреждениях со стороны вандалов, поэтому лучше использовать устройства со стальным корпусом.

По способу идентификации считыватели можно разделить на несколько видов:

Touch Memory (Контактная память).

Очень распространенный класс устройств, которые часто используются в качестве оборудования СКУД для считывания идентификационных данных объекта. Представлено двумя компонентами – идентификационной «таблеткой» и, собственно, считывателем в виде «лузы». Имеют однопроводной протокол обмена данными, микросхемы, как правило, скрываются в металлическом корпусе, внутри может использоваться различная, как простая, так и сложная электроника.

Отличается высокой скоростью – считывание данных с идентификатора происходит за считанные секунды. Проста в использовании – достаточно одно устройство приложить к другому. Кроме того, этот вид считывателей является одним из самых дешевых.

Proxy.

Считыватели этого типа используются в различных системах охраны, а также в СКУД. Оборудование может быть представлено в нескольких исполнениях, в зависимости от задач. Предназначено для считывания идентификационных данных с карт и брелоков различных видов, иногда комплектуется клавиатурой. Для доступа достаточно поднести карту на определенном расстоянии от считывателя.

Биометрические считыватели.

Этот вид довольно сильно отличается от представленных выше. В случае использования биометрических считывателей, идентификатором выступают различные физиологические данные человека (отпечаток пальца, голос, радужная оболочка глаза, форма лица и т.д.). Логично, что такое оборудование СКУД куда дороже и сложнее. (Подробнее)

Сегодня определенный успех получили считыватели, которые сканируют отпечаток пальца человека, сравнивая результат с хранимыми данными в цифровом виде.

Следующую группу представляют преграждающие устройства. По названию, не сложно догадаться, что это оборудование, входящее в состав СКУД, необходимо для ограничения доступа людей на объекты. В его состав входят:

  • замки;
  • турникеты и калитки;
  • ворота и шлюзы;
  • шлагбаумы.

Красивая обёртка

Наверное, очевидно, что две платы без какого-либо корпуса выглядят не очень красиво и безопасно. Я попросил другая спроектировать и напечатать под них корпус. Цвет выбрали белый, чтобы подходил под будущий интерьер. Уже после печати я понял, что белый корпус не гасит свет диодов на ESP, поэтому их можно использовать в автоматизациях. Даже синий диод в условиях коридора должен быть виден.

Основа, на которую ложатся платы, и прищепка (слева) для того, чтобы закрепить PN532К ESP подключается кабель питания, поэтому она не должна болтаться внутри корпуса.

Ух, наконец-то закончил. Спасибо, что дочитали до конца. Надеюсь, что этот гайд помог вам!

Компоненты СКУД

Преграждающие устройства

Технические конструкции для физической преграды против несанкционированного проникновения на объект.

1. Турникеты – для организации идентификации любого человека, входящего на объект. Конструктивно бывают:

  • поясные;
  • полноростовые.

2. Двери – для прохода в помещение или на территорию. Оборудованы исполнительными устройствами:

электромагнитными защёлками – срабатывание при подаче или снятии энергопитания;

электромеханическими замками – действие открывающего импульса до открытия и закрытия двери;

электромагнитными замками – открытие при отключении энергопитания;

механизмами привода.

3. Шлюзовые кабины – для блокирования при дополнительном подтверждении личности.

4. Ворота – для пропуска стандартных транспортных средств.

5. Шлагбаумы – для пропуска габаритных транспортных средств.

6. Болларды – поднимающиеся конструкции для блокировки въезда.

Идентификаторы

Устройства для хранения данных, определяющих права владельца для доступа. Различаются применением технологии записи. Способы доступа:

радиочастотная идентификация (RFID) – брелок или пластиковая карта;

виртуальная идентификация – случайная генерация кода специальным приложением в смартфоне;

по номеру мобильного телефона;

пароль – введение ПИН-кода на панели;

биометрическая идентификация – по уникальным человеческим признакам.

Считыватели

Приёмники идентификационных кодов для трансляции в блок принятия решения. Работают с определёнными идентификаторами, считывание выполняется:

у магнитных карт – с ленты;

у ключей Touch Memory – при контакте;

у Smart-карт – из встроенного чипа;

GSM – по телефонному номеру;

биометрия – по индивидуальным признакам человека, преобразованным в цифровую последовательность;

ПИН-код – набор определённых комбинаций;

бесконтактное – с помощью радиочастотного RFID взаимодействия.

Контроллеры

Электронный блок для анализа поступивших данных и формирования команды на действие исполнительных устройств. По способу управления бывают разновидности:

автономные – работают самостоятельно и в единую систему не входят;

сетевые – действуют совместно с такими же моделями под единым управлением.

Программное обеспечение

Обеспечивает выработку алгоритмов управления всеми компонентами СКУД. Устанавливается на компьютере или отдельном сервере центрального пульта в зависимости от мощности пакета.

Вспомогательное оборудование

При необходимости дополнительно подключаются охранная система с видеонаблюдением, пожарная сигнализация, датчики открытия дверей, лифты, алкотестеры, блоки бесперебойного питания и пр.

Подключение сигнализации в Home Assistant

Для работы в сигнализацией в Home Assistant есть встроенная интеграция и карточка Lovelace. Начнём с интеграции — чтобы её включить, нужно добавить в configuration.yaml следующий блок:

Код для разблокировки я вынес в отдельный файл secrets.yaml. Почитать, как он устроен, можно тут.

Поскольку мы тестируем нашу СКУД, arming_time (время до включения режима охраны, за которое вы успеете выйти из квартиры и закрыть дверь) и delay_time (время после срабатывания датчика двери, через которое запустится сирена) зададим как 5 и 10 секунд соответственно. Сохраняем, перезагружаем Home Assistant.

Далее создаём карточку сигнализации в Lovelace, добавив код в нужное вам место ui-lovelace.yaml

В entity указываем название объекта, который создался после подключения alarm_control_panel. В states можно указать, какие кнопки будут в карточке: я оставил только «Охрана (не дома)».

Две схемы дверных СКУД

На основе приведенного выше алгоритма строятся и более сложные способы управления доступом. Но сначала остановимся на двух основных схемах точек прохода типа «Дверь» (рис. 1).

Рассмотрим стандартный контроллер СКУД, работающий с двумя считывателями. Проход в помещение может быть организован с контролем прав доступа либо при входе и выходе, либо только при входе. В первом случае дверь оснащается двумя считывателями и одним контроллером доступа. Вторая схема предусматривает установку считывателя только снаружи и контроль прав доступа при входе – выход выполняется по нажатию специальной кнопки, находящейся внутри помещения. В этом случае контроллер может управлять сразу двумя дверями, что существенно снижает стоимость системы.

Для полной реализации основного алгоритма доступа контроллеру необходима информация о текущем положении двери. Для этого дверь оснащают магнитоконтактным датчиком. Наличие датчика позволяет определить, открывалась ли дверь и вошел ли пользователь в зону контроля. В простых случаях, когда на объекте требуется контролировать проход только через одну дверь (например, на входе в офис), достаточно установить контроллер, считыватели и замок, а в память контроллера внести все выданные пользователям карты. Если же в системе много точек прохода, используются сложные алгоритмы доступа, учет рабочего времени, различные
графики работы и другие функции современных СКУД; двери обязательно оснащаются датчиками положения, контроллеры объединяются в сеть, а настройка оборудования и операции с картами выполняются с персонального компьютера – сервера системы.

Рекомендации по внедрению

Питание контроллеров и замков Необходимо учитывать значительный ток потребления электромагнитных замков в режиме удержания, а электромеханических – в режиме открывания. Источник питания должен иметь резервирование, чтобы в случае отключения сети СКУД продолжала работать, а двери оставались закрытыми.

Расположение замков Электромагнитные замки необходимо устанавливать с внутренней стороны двери – для защиты от доступа посторонних к самому замку и цепям его питания. В случае когда дверь открывается внутрь, это может потребовать изготовления нестандартных креплений замков.

Защитный диод в цепи замка Частая ошибка инсталляторов – отсутствие защитного диода. Всплеск напряжения до нескольких сотен вольт на обмотке замка при коммутации вызывает искрение на контактах реле. Следствие – быстрый выход реле из строя.

Дверной доводчик Наличие доводчика на двери, оснащенной СКУД, обязательно! Только в этом случае будет обеспечено гарантированное запирание двери после прохода пользователя.

Кнопка экстренного выхода Отсутствие кнопки экстренного выхода может привести к ситуации, когда люди окажутся заблокированными в помещении, например при отказе контроллера. В этом случае только принудительное размыкание цепи электромагнитного замка может спасти положение. Если в помещении применяются электромеханические замки, они должны иметь средства принудительной разблокировки (или ключ, находящийся в помещении в опечатанном боксе).

Установка считывателей Если внешняя стена помещения имеет толщину менее 10 см и считыватели установлены с двух сторон напротив друг друга, то поднесение карты может вызвать их одновременное срабатывание. Это приведет к некорректной работе системы. Решить проблему помогает разнесение считывателей в плоскости стены на 10–20 см.

В публикации рассмотрены ключевые особенности логики и схемной реализации описанных алгоритмов. Автор надеется, что приведенная информация будет полезна специалистам, осваивающим тонкости проектирования и эксплуатации СКУД.

Опубликовано: Журнал «Системы безопасности» #4, 2011Посещений: 28315

  Автор

Куляс М. О.Эксперт, к.т.н.,
Научно-исследовательский центр «ФОРС»

В рубрику «Системы контроля и управления доступом (СКУД)» | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Производители СКУД

На отечественном рынке есть множество российских и зарубежных производителей, между которыми существует жесткая конкуренция. В лидерах находятся те, кто производит весь комплекс оборудования для монтажа СКУД. Определяющими среди потребителей являются качество и цена производимых контроллеров и программного обеспечения.

Из российских производителей самыми популярными по данным интернет — ресурсов Яндекса являются:

  • Компания «PERco» с производственной базой в г. Санкт-Петербурге, реализует свою продукцию не только в России, но и в около 100 странах мира;
  • Компания «Parsec», выпускающую продукцию под логотипом Parsec около 20 лет;
  • Компания «IronLogic» работает на рынке оборудования СКУД более 10 лет, реализует свою продукцию в более чем 30 странах мира;
  • Компания «Sigur» (ех Сфинкс);
  • Компания «RusGuard»;
  • Компания «Прософт Биометрикс»;
  • Компания «Эра новых технологий».

Среди зарубежных производителей выделяются следующие:

  • Компания «Hid Global» — крупнейший производитель на мировом рынке в отрасли  безопасности;
  • Компания «NedAp», производитель специализирующийся на радиочастотных бесконтактных идентификаторах с производством в Нидерландах.
  • Компания «Suprema», корейский производитель, выпускающий биометрические устройства для СКУД;
  • Компания «ZKTeco», выпускает весь комплект оборудования для систем доступа, но специализируется на биометрических компонентах идентификации, как любой китайский производитель реализует продукцию по низким ценам, но сохраняет при этом хорошее качество.

Некоторые рекомендации по приобретению и установке

Избежать ошибок при внедрении СКУД помогут следующие советы.

  • Перед началом внедрения следует провести полное обследование объекта. Следует выбрать оптимальное расположение постов пропуска. Проход сотрудников должен быть свободным без создания очередей.
  • Определиться с возможной интеграцией СКУД с другими системами безопасности. При ее наличии лучше сразу устанавливать сетевой вариант системы.
  • Оборудование должно иметь конструктивное исполнение для нормального функционирования в климатических условиях данной местности. Это должно обеспечить сохранность узлов, например, от коррозии.
  • Для обеспечения нормальной связи между элементами СКУД. Следует минимизировать влияние электромагнитного излучения находящихся вблизи силовых кабелей. Прокладку линий связи системы доступа следует проводить не ближе 0,5 м от них и пересекать строго под прямым углом.
  • Перед монтажом необходимо проверить работу программного обеспечения. Система должна быть рассчитана на число работающих сотрудников, компьютер не должен виснуть при работе. Такая проверка сократит время на пусконаладочные работы.
  • Предусмотреть возможность перегрева контроллера при большом потоке людей. Существуют методы доработки системы, повышающие ее устойчивость к перегрузкам.
  • Необходимо установить аварийный источник питания. Нельзя исключать случаи непредвиденных вариантов функционирования.
  • Исполнительные устройства пропуска (турникеты) не должны быть сомнительного качества. Они обязаны быть изготовлены из качественного материала и стабильно функционировать.
  • При заказе партии пропусков следует убедиться в их соответствии с устанавливаемой системой доступа. Количество следует заказать с учетом возможных потерь и повреждений.

В условиях острой конкуренции всегда существует риск совершения действий, которые могут навредить развитию бизнеса. Система контроля и управления доступом охраняет его от попыток создания проблем нормальному процессу функционирования. Рынок может предложить системы разного уровня сложности

Важно правильно сориентироваться во всем многообразии СКУД и выбрать самую экономичную и одновременно надежную в эксплуатации

Советы бывалых – как установить СКУД

Для сборки простой системы своими руками потребуются пошаговая инструкция действий и компоненты:

  • замок в зависимости от конструкции двери – нормально открытый или закрытый;
  • ключ или карта доступа;
  • считыватель, подходящий для ключа или карты  оптимальный вариант Mifare, способный работать в защищённом режиме;
  • контроллер автономного типа с минимальным набором функций;
  • кнопка выхода;
  • блок питания, обеспечивающий выдачу достаточного тока.

Компоненты соединяются кабелем, количество жил которого определяется схемой монтажа. Обычно используется шести или восьми жильный сигнальный кабель. При установке замка на дверь для механической защиты применяется дверной переход. Контроллер и блок питания монтируются в помещении на стену в местах с малой проходимостью в специальном корпусе. Крепление клемм выполняется согласно инструкции по цветам.

Настройка программы производится после подключения всех элементов. Для создания базы данных надо разместить карту рядом со считывателем во время звучания зуммера – данные автоматически запишутся и сигналы прекратятся. Активация других карт аналогичным образом.

В результате установленная система контроля доступа должна стать надёжной защитой для объекта.

Удачных покупок. Берегите себя и своих близких!

Принцип работы

На основе сравнения различных идентификационных признаков человека или транспортного средства с параметрами в памяти СКУД. У каждого имеется персональный идентификатор – код или пароль. Также может использоваться биометрия – изображение лица, отпечатки пальцев, геометрия кисти, динамика подписи.

Рядом со входом в закрытую зону устанавливаются устройства для ввода данных или считывания информации. Затем материал передаётся в контроллеры доступа для анализа и соответствующей реакции – открыть или заблокировать дверь, включить сигнализацию тревоги или зарегистрировать там нахождение сотрудника.