Arduino Nano bilan oson RFID MFRC522 interfeysi: 4 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Kirishni boshqarish - bu jismoniy xavfsizlik va axborot xavfsizligi sohasidagi, tashkilot yoki geografik hudud resurslariga anonim kirishni/kirishni cheklash mexanizmi. Kirish harakati iste'mol qilishni, kirishni yoki ishlatishni anglatishi mumkin. Resursga kirishga ruxsat avtorizatsiya deyiladi.

Jismoniy xavfsizlik

Geografik kirishni nazorat qilish xodimlar (masalan, chegarachi, bouncer, chiptalarni tekshiruvchi) yoki turniket (chalg'ituvchi eshik) kabi qurilma yordamida amalga oshirilishi mumkin. Qat'iy ma'noda kirishni boshqarish (kirishni jismoniy nazorat qilish) - bu ruxsat berilgan mavjudlikni tekshirish tizimi, qarang. Chipta boshqaruvchisi (transport). Yana bir misol - chiqishni boshqarish, masalan. do'kon (kassa) yoki mamlakat. [iqtibos zarur]. Kirish nazorati atamasi vakolatli shaxslar tomonidan mulkka, binoga yoki xonaga kirishni cheklash amaliyotini bildiradi.

Axborot xavfsizligi

Elektron kirishni boshqarish mexanik qulflar va kalitlarning cheklanishini hal qilish uchun kompyuterlardan foydalanadi. Mexanik kalitlarni almashtirish uchun ishonchli ma'lumotlarning keng doirasidan foydalanish mumkin. Elektron kirishni boshqarish tizimi taqdim etilgan ma'lumotlarga asoslanib ruxsat beradi. Kirishga ruxsat berilganda, eshik oldindan belgilangan vaqt davomida qulfdan chiqariladi va tranzaktsiya qayd etiladi. Kirish rad etilganida, eshik qulflanib qoladi va kirishga urinish qayd qilinadi. Tizim, agar eshik majburan ochilsa yoki qulfdan chiqarilgandan keyin juda uzoq vaqt ochiq qolsa, eshik va signalni kuzatib boradi.

Kirish nazorati operatsiyalari

Ishonchnoma o'quvchiga (qurilmaga) taqdim etilganda, o'quvchi ishonchli ma'lumotni, odatda, raqamni boshqaruv paneliga, juda ishonchli protsessorga yuboradi. Boshqaruv paneli hisob raqamini kirishni boshqarish ro'yxati bilan taqqoslaydi, taqdim etilgan so'rovni beradi yoki rad etadi va ma'lumotlar bazasiga tranzaktsiyalar jurnalini yuboradi. Qachon kirishni boshqarish ro'yxati asosida kirish rad etilsa, eshik qulflanib qoladi. Agar hisobga olish ma'lumotlari va kirishni boshqarish ro'yxati o'rtasida moslik bo'lsa, boshqaruv paneli o'z navbatida eshikni ochadigan o'rni bilan ishlaydi. Boshqarish paneli signalni oldini olish uchun eshikni ochish signaliga ham e'tibor bermaydi. Ko'pincha o'quvchi fikrini bildiradi, masalan, kirishni rad etish uchun yonib -o'chib turadigan qizil LED va kirish uchun yonib -o'chib turadigan yashil LED.

Ma'lumotni tasdiqlovchi omillar:

• foydalanuvchi biladigan narsa, masalan. parol, parol yoki PIN-kod
• foydalanuvchi ega bo'lgan narsa, masalan, smart -karta yoki kalit fob
• Barmoq izi kabi foydalanuvchi biometrik o'lchov bilan tasdiqlangan narsa.

Ishonchnoma

Hisob ma'lumotlari-bu jismoniy/moddiy ob'ekt, bilimlar yoki shaxsning jismoniy tomoni, bu shaxsga ma'lum bir jismoniy moslama yoki kompyuterga asoslangan axborot tizimiga kirish imkonini beradi. Odatda, hisobga olish ma'lumotlari-bu odam biladigan narsa (masalan, raqam yoki PIN-kod), ularniki (kirish nishoni kabi), ular (biometrik xususiyatlar kabi) yoki bu elementlarning kombinatsiyasi. Bu ko'p faktorli autentifikatsiya sifatida tanilgan. Oddiy hisob ma'lumotlari kirish kartasi yoki kalit-fob bo'lib, yangi dasturiy ta'minot ham foydalanuvchilarning smartfonlarini kirish qurilmalariga aylantirishi mumkin.

Karta texnologiyalari:

Shu jumladan magnit chiziq, shtrix-kod, Wiegand, 125 kHz yaqinlik, 26-bitli kartani siljitish, kontaktli smart-kartalar va kamroq smart-kartalarga murojaat qilish. Shuningdek, ID-kartalarga qaraganda ixchamroq bo'lgan va kalit uzukka biriktirilgan kalit-foblar ham mavjud. Biometrik texnologiyalarga barmoq izlari, yuzni aniqlash, irisni aniqlash, retinani skanerlash, ovoz va qo'l geometriyasi kiradi. Yangi smartfonlarda topilgan o'rnatilgan biometrik texnologiyalar, shuningdek, mobil qurilmalarda ishlaydigan dasturiy ta'minot bilan birgalikda hisobga olish ma'lumoti sifatida ishlatilishi mumkin. An'anaviy kartalarga kirish texnologiyasidan tashqari, yaqin atrofdagi aloqa (NFC) va past energiyali Bluetooth (BLE) kabi yangi texnologiyalar ham o'quvchilarga tizim yoki binoga kirish uchun foydalanuvchi ma'lumotlarini etkazish imkoniyatiga ega.

Komponentlar: Har xil boshqaruv tizimining komponentlari:

• Kirishni nazorat qilish punkti eshik, turniket, to'xtash joyi, lift yoki boshqa jismoniy to'siq bo'lishi mumkin, bu erda kirishni elektron nazorat qilish mumkin.
• Odatda kirish nuqtasi eshikdir.
• Elektron kirishni boshqarish eshigi bir nechta elementlardan iborat bo'lishi mumkin. Eng asosiysi, mustaqil elektr qulfi. Qulfni operator kalit bilan ochadi.
• Buni avtomatlashtirish uchun operator aralashuvi o'quvchi bilan almashtiriladi. O'quvchi kod kiritiladigan klaviatura, kartani o'quvchi yoki biometrik o'quvchi bo'lishi mumkin.

Topologiya:

2009 yildagi topologiyaning asosiy qismi - bu markaz va boshqaruv paneli bilan markaz, o'quvchilar esa spiker sifatida. Tekshirish va boshqarish funktsiyalari boshqaruv paneli orqali amalga oshiriladi. Spikerlar ketma -ket ulanish orqali muloqot qilishadi; Odatda RS-485. Ba'zi ishlab chiqaruvchilar eshikka nazoratchini qo'yib, qaror qabul qilishni cheklab qo'yishadi. Tekshirgichlar IP-ga ulangan va standart tarmoqlar yordamida xost va ma'lumotlar bazasiga ulanadi.

RDID o'quvchilarining turlari:

1. Asosiy (aqlsiz) o'quvchilar: karta raqamini yoki PIN kodni o'qing va uni boshqaruv paneliga o'tkazing. Agar biometrik identifikatsiya qilingan bo'lsa, bunday o'quvchilar foydalanuvchining identifikatsiya raqamini chiqaradi. Odatda, boshqaruv paneliga ma'lumotlarni uzatish uchun Wiegand protokoli ishlatiladi, lekin RS-232, RS-485 va Clock/Data kabi boshqa variantlar kam uchraydi. Bu kirishni boshqarish o'quvchilarining eng mashhur turi. Bunday o'quvchilarga RFLOGICS tomonidan RF Tiny, HID tomonidan ProxPoint va Farpointe Data tomonidan P300 misol bo'lishi mumkin.
2. Yarim aqlli o'quvchilar: eshik uskunalarini boshqarish uchun zarur bo'lgan barcha kirish va chiqishlarga ega (qulf, eshik aloqasi, chiqish tugmasi), lekin kirish to'g'risida qaror qabul qilmang. Agar foydalanuvchi kartani ko'rsatsa yoki PIN -kodni kiritsa, o'quvchi ma'lumotni asosiy boshqaruvchiga yuboradi va uning javobini kutadi. Agar asosiy boshqaruvchiga ulanish uzilgan bo'lsa, bunday o'quvchilar ishlamay qoladi yoki buzilgan rejimda ishlaydi. Odatda yarim aqlli o'quvchilar RS-485 avtobusi orqali boshqaruv paneliga ulanadi. Bunday o'quvchilarga CEM Systems tomonidan InfoProx Lite IPL200 va Apollon tomonidan ishlab chiqarilgan AP-510 misol bo'lishi mumkin.
3. Aqlli o'quvchilar: eshik uskunalarini boshqarish uchun zarur bo'lgan barcha kirish va chiqishlarga ega; ular mustaqil ravishda kirish qarorlarini qabul qilish uchun zarur bo'lgan xotira va ishlov berish kuchiga ega. Yarim aqlli o'quvchilar singari, ular RS-485 avtobusi orqali boshqaruv paneliga ulanadi. Boshqarish paneli konfiguratsiya yangilanishlarini yuboradi va voqealarni o'quvchilardan oladi. Bunday o'quvchilarga CEM Systems tomonidan InfoProx IPO200 va Apollon tomonidan AP-500 misol bo'lishi mumkin. Shuningdek, "IP -o'quvchilar" deb nomlangan aqlli o'quvchilarning yangi avlodi ham bor. IP -o'qiydigan tizimlar odatda an'anaviy boshqaruv panellariga ega emas va o'quvchilar to'g'ridan -to'g'ri xost vazifasini bajaradigan shaxsiy kompyuter bilan aloqa o'rnatadilar.

Xavfsizlik xavfi:

Kirishni boshqarish tizimiga kirishning eng keng tarqalgan xavfi - bu qonuniy foydalanuvchini eshikdan kuzatib borish va bu "quyruq" deb nomlanadi. Ko'pincha qonuniy foydalanuvchi tajovuzkor uchun eshikni ushlab turadi. Bu xavfni foydalanuvchilarning xavfsizligi to'g'risida xabardorlik treningi yordamida minimallashtirish mumkin.

Kirishni boshqarishning asosiy toifalari:

• Majburiy kirishni boshqarish
• Kirishni ixtiyoriy boshqarish
• Rollarga asoslangan kirishni boshqarish
• Qoidalarga asoslangan kirishni boshqarish.

1 -qadam: RFID texnologiyasi

Def: Radiochastota identifikatori (RFID)-bu ob'ektlarga biriktirilgan teglarni avtomatik aniqlash va kuzatish maqsadida ma'lumotlarni uzatish uchun elektromagnit maydonlardan simsiz foydalanish. Teglar elektron shaklda saqlanadigan ma'lumotlarni o'z ichiga oladi.

RFID - bu ob'ektni, hayvonni yoki odamni yagona aniqlash uchun elektromagnit spektrning radiochastota (RF) qismida elektromagnit yoki elektrostatik birikmani qo'llashni o'z ichiga olgan texnologiya.

Radiochastota identifikatori (RFID o'quvchi) - bu RFID yorlig'idan ma'lumotlarni yig'ish uchun ishlatiladigan qurilma, bu alohida ob'ektlarni kuzatish uchun ishlatiladi. Radio to'lqinlari ma'lumotni tegdan o'quvchiga uzatish uchun ishlatiladi.

RFID dasturlari:

1. Teri ostiga qo'yilgan hayvonlarni kuzatuvchi teglar guruch o'lchamida bo'lishi mumkin.
2. Daraxtlar yoki yog'och buyumlarni aniqlash uchun teglar vint shaklida bo'lishi mumkin.
3. Kredit karta kirish dasturlarida foydalanish uchun mo'ljallangan.
4. Do'konlarda tovarlarga biriktirilgan o'g'irlikka qarshi qattiq plastik teglar ham RFID teglaridir.
5. Yuk tashish konteynerlari yoki og'ir mashinalar, yuk mashinalari va temir yo'l vagonlarini kuzatish uchun 120 dan 100 millimetrgacha to'rtburchaklar to'rtburchaklar ishlatiladi.
6. Xavfsiz laboratoriyalarda, kompaniyaning kirish joylarida va jamoat binolarida kirish huquqlari nazorat qilinishi kerak.

Signal:

Signal tegni uyg'otish yoki faollashtirish uchun zarur va antenna orqali uzatiladi. Signalning o'zi - bu tegni quvvatlantirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan energiya shakli. Transponder - bu RF chastotali yorlig'ining bir qismi bo'lib, u radiochastotani foydali quvvatga aylantiradi, shuningdek xabarlarni yuboradi va qabul qiladi. Xodimlarga kirish uchun RFID ilovalari odatda nishonlarni aniqlash uchun past chastotali, 135 KGtsli tizimlardan foydalanadi.

RFID uchun talablar:

1. Ulangan (yoki u bilan birlashtirilgan) o'quvchi
2. Radio signalini yuboradigan antenna
3. Ma'lumot qo'shilgan signalni qaytaradigan teg (yoki transponder).

RFID-o'quvchi odatda RFID bilan bog'liq voqealarni qabul qiladigan (va saqlaydigan) kompyuterga/uchinchi tomon tizimiga ulanadi va bu hodisalarni harakatlarni boshlash uchun ishlatadi. Xavfsizlik sanoatida bu tizim binolarga kirishni nazorat qilish tizimi bo'lishi mumkin, mashinasozlik sanoatida bu mashinalar to'xtash joyini boshqarish yoki avtotransportga kirishni boshqarish tizimi bo'lishi mumkin. Kutubxonalarda bu kutubxonani boshqarish tizimi bo'lishi mumkin.

RFID bilan bog'liq keng tarqalgan muammolar:

• O'quvchilar to'qnashuvi:
• Teglar to'qnashuvi.

O'quvchilar to'qnashuvi ikki yoki undan ortiq o'quvchining signallari bir -biriga to'g'ri kelganda sodir bo'ladi. Tag bir vaqtning o'zida so'rovlarga javob bera olmaydi. Ushbu muammoning oldini olish uchun tizimlarni ehtiyotkorlik bilan sozlash kerak. Bu muammoning oldini olish uchun tizimlarni puxta o'rnatish kerak; ko'p tizimlar to'qnashuvga qarshi protokoldan foydalanadi (singulyatsiya protokoli). To'qnashuvlarga qarshi protokollar teglarni o'quvchiga navbat bilan uzatishga imkon beradi.

Teglar to'qnashuvi kichik maydonda ko'p teglar mavjud bo'lganda sodir bo'ladi; lekin o'qish vaqti juda tez bo'lgani uchun, sotuvchilarga teglarning birma -bir javob berishini ta'minlaydigan tizimlarni ishlab chiqish osonroq bo'ladi.

2 -qadam: O'chirish diagrammasi bilan SPI

Atmega328 SPI -ni qo'llab -quvvatlaydigan ADC, EEPROM va boshqalar kabi qurilmalar bilan aloqa o'rnatish uchun o'rnatilgan SPI -ga ega.

SPI bilan aloqa

Serial periferik interfeys (SPI) - bu avtobus interfeysi ulanish protokoli, dastlab Motorola Corp tomonidan boshlangan. U aloqa uchun to'rtta pinni ishlatadi.

• SDI (ketma -ket ma'lumotlarni kiritish)
• SDO (ketma -ket ma'lumotlarni chiqarish),
• SCLK (ketma -ket soat)
• CS (chip tanlash)

SDI (Serial Data Input) va SDO (Serial Data Output) deb nomlangan ma'lumotlarni uzatish uchun ikkita pin bor. Ma'lumot uzatishni sinxronlashtirish uchun SCLK (Serial -Clock) pin ishlatiladi va Master bu soatni ta'minlaydi. CS (Chip Select) PIN -kodi usta tomonidan qul qurilmasini tanlash uchun ishlatiladi.

SPI qurilmalarida ma'lumotlarni yuborish va qabul qilish uchun 8-bitli o'zgarish registrlari mavjud. Qachon master ma'lumot yuborishi kerak bo'lsa, u ma'lumotni smeta registriga joylashtiradi va kerakli soatni yaratadi. Qachon master ma'lumotni o'qishni xohlasa, qul ma'lumotni smenali registrga joylashtiradi va xo'jayin kerakli soatni yaratadi. E'tibor bering, SPI to'liq dupleks aloqa protokoli, ya'ni master va qul almashish registrlari to'g'risidagi ma'lumotlar bir vaqtning o'zida almashadi.

ATmega32 o'rnatilgan SPI moduliga ega. U SPI -ning asosiy va qo'shimcha qurilmasi vazifasini bajarishi mumkin.

AVR ATmega -dagi SPI aloqa pinlari:

• MISO (Master In Slave Out) = Master ma'lumotlarni qabul qiladi va qul bu pin orqali ma'lumotlarni uzatadi.
• MOSI (Master Out Slave In) = Master ma'lumotlarni uzatadi va qul bu pin orqali ma'lumotlarni oladi.
• SCK (Shift Clock) = Master bu qurilmani qul qurilmasi ishlatadigan aloqa uchun ishlab chiqaradi. Faqat usta ketma -ket soatni ishga tushirishi mumkin.
• SS (Slave Select) = Master bu pin orqali qulni tanlashi mumkin.

ATmega32 Rgisters SPI aloqasini sozlash uchun ishlatiladi:

• SPI nazorat registri,
• SPI holati reestri va
• SPI ma'lumotlar reestri.

SPCR: SPI nazorat registri

Bit 7 - (SPIE): SPI Interrupt Bitni yoqish

1 = SPI uzilishini yoqish. 0 = SPI uzilishini o'chirib qo'ying. Bit 6 - (SPE): SPI Bit 1 -ni yoqish = SPI -ni yoqish. 0 = SPIni o'chirish. Bit 5 - (DORD): Ma'lumotlar tartibi bit 1 = LSB birinchi bo'lib uzatiladi. 0 = MSB birinchi bo'lib uzatiladi. Bit 4 - (MSTR): Master/Slave Bit 1 = Master rejimini tanlang. 0 = qul rejimi. Bit 3 - (CPOL): Soat kutupluluğu Bitni tanlang. 1 = Soat mantiqiydan boshlanadi. 0 = Soat mantiqiy noldan boshlanadi. Bit 2 - (CPHA): soat fazasini tanlash biti. 1 = Soat chekkasida ma'lumotlar namunasi. 0 = Etakchi soat chetidagi ma'lumotlar namunasi. Bit 1: 0 - (SPR1): SPR0 SPI soat tezligi Bitlarni tanlang

SPSR: SPI holati reestri

Bit 7 - SPIF: SPI bayroqni uzib qo'yadi

Bu bayroq ketma -ket o'tkazish tugallangach o'rnatiladi. Bundan tashqari, asosiy rejimda SS pin past bo'lganda sozlang. SPCR -da SPIE biti va global uzilish yoqilganda, u uzilish hosil qilishi mumkin. Bit 6 - WCOL: Bitta yozilish to'qnashuvi bayrog'i Bu bit SPI ma'lumotlar registrini yozish oldingi ma'lumotlarni uzatish paytida sodir bo'lganda o'rnatiladi. Bit 5: 1 - Zaxiralangan bitlar Bit 0 - SPI2X: Ikkita SPI tezlik biti O'rnatilganda SPI tezligi (SCK chastotasi) ikki baravar ko'payadi.

SPDR:

Bit 7: 0- SPI Ma'lumotlar reestri Ro'yxatdan o'tish fayli va SPI Shift Registri o'rtasida ma'lumotlarni uzatish uchun ishlatiladi.

SPDR -ga yozish ma'lumotlarni uzatishni boshlaydi.

Asosiy rejim:

Master SPDR-da ma'lumot baytini yozadi, SPDR-ga yozish ma'lumotlarni uzatishni boshlaydi. 8-bitli ma'lumotlar qul tomon siljiy boshlaydi va to'liq bayt almashinuvidan so'ng SPI soat generatori to'xtaydi va SPIF bit o'rnatiladi.

Qul rejimi:

Qulay SPI interfeysi, agar SS pinini master ushlab tursa, uxlab qoladi, faqat SS pin pastga tushganda faollashadi va masterdan kelgan SCK soati bilan so'ralgan ma'lumotlarni uzatishni boshlaydi va baytni to'liq almashtirgandan so'ng SPIF ni o'rnatadi.

3 -qadam: Kodlash va amalga oshirish

Elektron diagramma sifatida u yaxshi ishlaydi. Iltimos, diagramma sifatida ulaning.

Kodlar shaxsiy kompyuterimda tekshiriladi.

Bu kodlarning barchasi Internetdan uzoq qidiruvdan so'ng olinadi.

Modulingiz uchun to'g'ri kodni topish juda qiyin va albatta..

Men bir xil muammolarga duch keldim.

Ko'p haftalik dasturlarni sinab ko'rgandan 2 hafta o'tgach, men bu kodlar to'plamini To'g'ri deb topdim.

CH340G USB-Serial-TTL bilan Arduino Nano 3.0 moduli. & haydovchi (CH341SER.zip) ushbu loyihaga biriktirilgan.

Bu loyihani amalga oshirish uchun mukammal dasturlar to'plami.

"SPI.h" Arduino (dasturiy ta'minot) standart kutubxonasidan.

"MFRC" kutubxonasi haqiqiy Arduino Nano kodlashi bilan ta'minlangan …

Umid qilamanki, sizga yoqadi

4 -qadam: Natijalar va xulosalar

Natijalar ketma-ket ma'lumotlarni o'qish va yozish qobiliyatiga ega bo'lgan Arduino Serial-Monitor-da ko'rsatilgan. Siz hatto Putty/Hyperterminal va boshqalarni ham ishlatishingiz mumkin.

Ishlatilgan dasturiy ta'minot:

• Arduino 1.0.5-r2
• FTDI uchun CH341SER.zip (CH340G chipi)
• Putty/Hyperterminal kompyuter orqali ketma -ket aloqa uchun ham ishlatilishi mumkin

Uskuna ishlatilgan

• MFRC522 moduli+ SmartTag+ KeyChain - "ebay.in" dan
• ARduino Nano 3.0 - "ebay.in" dan