Регистрация транспорта в СКУД

А. Умнов, А. Гинце Системы безопасности №4, 2005 Системы контроля и управления доступом (СКУД) стали неотъемлемой частью комплекса безопасности современного предприятия, они успешно решают задачи по контролю, учету рабочего времени и управлению перемещением персонала. Однако существует класс задач, не решаемый с помощью классических средств идентификации в СКУД, для решения которого необходимо специализированное оборудование.

Это учет автотранспортных средств и регистрация грузов. Зачем нужны транспортные СКУД Действительно, мало толку регистрировать перемещения людей в офисе, если на территорию может проехать целый автобус с террористами или кто-то вывезет целый контейнер с товаром.

Масштабы потерь в таком случае могут быть просто несопоставимы с угрозой, исходящей от одного человека, проникшего на территорию.

Иногда просто необходимы учет транспортных и товарных потоков (кто, когда въехал или выехал) и возможность автоматического запрета на въезд/выезд транспортных средств.

Для решения специфических задач по учету, контролю и управлению доступом транспортных средств и регистрации перемещения грузов обычно используют RFID (Radio Frequency Identification) — системы гигагерцевого диапазона частот.

Из систем данного класса в России известно оборудование компаний NEDAP (Голландия), TagMaster (Швеция), Balogh (Франция), Релвест (Россия).

Перед тем как перейти к их обзору, остановимся на общих моментах.

Достоинства RFID-технологии Главным достоинством RFID-технологии является бесконтактный способ идентификации, при котором не требуется соприкосновения считывателя и носителя информации — идентификатора (карта, брелок, метка, тег и др.). Идентификатор содержит электронный чип (с уникальным кодом) и антенну. Когда идентификатор попадает в поле действия считывателя, от первого ко второму по радиоканалу передается код. Получив код идентификатора, считыватель пересылает его в контроллер СКУД, где автоматически принимается решение о допуске. Этим типовым принципом работы ограничивается сходство систем, где применяется технология RFID, поскольку в них могут использоваться различные частотные диапазоны, типы идентификаторов и пр. В зависимости от используемого диапазона частот все RFID-идентификаторы можно условно разбить на три группы:

    низкочастотные (33-500 кГц); среднечастотные (10-15 МГц); высокочастотные (850-950 МГц и 2,4-10 ГГц).

В большинстве случаев с увеличением частоты растет дальность считывания идентификатора. Для систем идентификации автомобилей необходимое расстояние регистрации по понятным причинам исчисляется метрами.

В связи с этим в них наиболее часто используют идентификаторы и считыватели гигагерцевого диапазона, однако и старые добрые Proximity-считыватели HID и INDALA иногда также применяют в транспортных СКУД. Proximity-считыватели в транспортных СКУД Главное ограничение Proximity-технологии (применительно к системам учета автотранспорта) жестко связано, прежде всего, с необходимостью считывания идентификатора (карта, метка, брелок и пр.) на расстоянии, во много раз превышающем параметры стандартных Proximity-считывателей, выпускаемых большинством компаний. Многие фирмы, в том числе такие известные в России, как HID и INDALA, имеют в своей номенклатуре достаточно мощные Proximity-считыватели и идентификаторы, которые могут (с некоторыми ограничениями) применяться на парковках при регистрации постоянных клиентов. Однако они существенно ограничены дистанциями чтения идентификатора, так как используют килогерцевый (низкочастотный) диапазон. Для наиболее мощных Proximity-считывателей производства этих компаний предельные расстояния чтения карт будут следующими:

    Считыватель PowerProx (ASR-620+) компании INDALA — до 71 см при использовании карты FlexCard.

    Считыватель MaxiProx компании HID — до 60 см при использовании карты ProxCard II и до 2,5 м при использовании активной метки ProxPass. Считыватель PR-A07 (торговая марка Parsec) — до 85 см при использовании карты ЕМ Marin.

Такие показатели дальности чтения Ргох-карт связаны, прежде всего, с тем, что компании INDALA и HID используют в основном пассивные карты (за исключением метки ProxPass), с частотным диапазоном в пределах 117-133 кГц. Данное оборудование можно эффективно использовать на платных и служебных парковках — там, где не требуются значительные дистании для чтения Ргох-карт. Однако существуют задачи более сложные, для решения которых нужны мощные индустриальные RFID-системы дистанционной идентификации, в которых чтение карты с большого расстояния является одним из основных условий.

Выбор типа идентификатора С нашей точки зрения, наиболее важным для заказчика является деление идентификаторов на две группы: активные и пассивные. Активные идентификаторы имеют встроенный источник питания (батарея); они требуют меньшей мощности считывателя и обычно имеют большую дальность действия, но ограничены сроком работы батареи.

Пассивные получают электроэнергию за счет наведения токов во встроенной антенне, которое происходит во время попадания идентификатора в поле действия считывателя.

Пассивные идентификаторы обычно меньше по размеру и намного легче активных, они менее дороги и имеют практически неограниченный срок службы. Однако дальность действия у пассивных идентификаторов существенно меньше, чем у активных, поэтому в автомобильных СКУД применяются в основном последние.

Особые требования Как уже ранее упоминалось, основным требованием для автомобильных СКУД является большая дальность регистрации идентификатора.

У многих систем данного класса она составляет 4-10 м (обычно этого бывает достаточно).

Важно также, что гигагерцевые считыватели (в отличие от килогерцевых) характеризуются четко выраженной диаграммой направленности поля. Это позволяет устанавливать их достаточно близко друг к другу, не опасаясь возникновения взаимных помех.

Большинство считывателей для автомобильных СКУД имеет класс защиты по меньшей мере IР54.

Температурный диапазон их работы должен быть достаточно широк.

Для этого в некоторых моделях используется внутренний обогрев (чем достигается возможность работы при нижнем температурном пределе -40 °С). Это значимая особенность транспортных считывателей, поскольку обычно они эксплуатируются снаружи.

И, естественно, идентификатор следует подбирать в соответствии с конкретной областью использования — вряд ли имеет смысл крепить на бампер легкового «Мерседеса» индустриальную метку, а на грузовой контейнер — небольшую и недостаточно прочную карту. В связи с тем что выбор мощных гигагерцевых систем ограничен, мы можем достаточно детально рассмотреть технические особенности и производственную линейку оборудования каждой из них. BALOGH (Франция) Считыватели HYPER X™ можно использовать для дистанционной регистрации как в классических системах безопасности, так и в системах учета автотранспорта.

RFID-считыватели предлагаются в двух основных модификациях: Modular reader и Compact readers.

Они работают на частоте 2,45 ГГц. Максимальные расстояния регистрации меток на Compact reader — 0,5 и 1 м, для Modular reader они составляют 3, 5 и 10 м. При установке режима динамической идентификации возможна регистрация автотранспорта на скоростях до 100 км/ч. В этом режиме время между идентификацией двух объектов постоянно и составляет 22 мс. Естественно, для систем регистрации автомобильного, железнодорожного и другого вида транспорта применяется модель Modular reader. Модель Compact reader используется в основном для реализации прохода людей в режиме «свободные руки» (hands free).

Следует отметить наличие функции антиколлизии, которая позволяет системе правильно проводить регистрацию меток при наличии в поле считывателя сразу 5 идентификаторов. Влияние взаимного расположения идентификатора и считывателя минимизировано, что обеспечивает устойчивую идентификацию при попадании карты в зону действия считывателя.

Считыватели могут подключаться к большинству существующих контроллеров СКУД, поскольку имеют интерфейс Wiegand 26 бит, а также RS-232/422/485. Допускается установка нескольких считывателей с пересечением рабочих зон действия. Производитель гарантирует, что до 30 считывателей могут работать в одной зоне.

В качестве идентификаторов можно использовать как небольшие метки размером с кредитную карту, так и более мощные теги.

Для идентификации персонала применяется карта BDG 1051. Более толстая карта BDG 1020 может использоваться как для регистрации персонала, так и автотранспорта.

Эти карты имеют степень защиты IP65 и температурный диапазон использования -20…+70 °С. Срок службы данных карт — до 7 лет. Для учета тяжелых транспортных средств, контейнеров, вагонов и т.п. применяется индустриальная метка BDG 1090, имеющая степень защиты IP67, температурный диапазон эксплуатации -40…+85 °С и срок службы — до 10 лет. У данной метки также повышенная устойчивость к агрессивным средам. NEDAP (Голландия) Считыватели голландской компании NEDAP предназначены для использования в системах бесконтактной радиочастотной идентификации, прежде всего, автотранспортных средств и контейнеров. В то же время, как и предыдущее изделие, они могут применяться в классических СКУД для регистрации людей или в смешанных системах, где требуется регистрация как людей, так и машин.

Считыватель дистанционных радиочастотных карт и меток Nedap Transit работает в частотном диапазоне 2,400-2,482 ГГц. Он позволяет на расстоянии до 10 м регистрировать автотранспорт, движущийся с скоростью до 200 км/ч. Nedap Transit является базовой моделью, имеющей изначально максимальную дальность чтения идентификаторов.

Для решения каких-либо частных задач, например регистрации людей, считыватель может оснащаться платой, уменьшающей расстояние чтения карт, — Squelch Upgrade Board (SUB). Конструкция считывателя обеспечивает возможность наружной установки (IP65, все соединения и выводы герметизированы), а также удобство обслуживания — крышка просто откидывается на шарнире.

Стандартный температурный диапазон использования составляет от -30 до +55 °С и может быть расширен за счет установки нагревателя.

Можно также отметить удобство для работы монтажников -возможность работы считывателя как от сети 22-30 В постоянного тока, так и от стационарной сети переменного тока 230 В (за счет встроенного блока питания). Помимо стандартного выхода Wiegand считыватель имеет интерфейсы RS232, RS422, TCP/IP (требуются дополнительные платы).

Из важных особенностей можно отметить:

    возможность настройки основных параметров работы считывателя без использования компьютера, что существенно упрощает работу и обслуживание для монтажников — достаточно наличия отвертки; facility-код является принадлежностью считывателя, он может быть переопределен командой с компьютера и передан в считыватель по интерфейсу RS-232. Это позволяет интегрировать оборудование Nedap в существующие системы, поддерживающие только один facility-код; у считывателя и у метки есть секретный код — Customer Code. Только при совпадении Customer Code карты с Customer Code, зашитым в firmware считывателя, последний отсылает номер карты в контроллер.

Из идентификаторов NEDAP можно особо выделить наличие уникального специализированного идентификатора Combi-Booster HID Prox Card, позволяющего использовать в системе стандартные PROX-карты компании HID, которые являются одними из наиболее распространенных в России.

Наличие данного устройства позволяет успешно расширять функционал большого числа существующих в России систем на основе оборудования компании HID, добавляя в них систему регистрации автотранспорта, причем пассивная карта HID с Combi-Booster также регистрируется на считывателе Nedap Transit на расстоянии до 10 м. Window Button — обычная метка, которая идентифицируется при попадании в зону действия считывателя, модель Window Button Switch имеет встроенную кнопку активизации метки. Их степень защиты — IP32, температурный диапазон использования -20… + 85 °С. Срок службы данных меток — до 10 лет. Для индустриального применения служит метка Heavy Duty Tag, имеющая специальные демпферы, степень защиты IP65, ее рабочий температурный диапазон -30…+85 °С. Срок службы -до 10 лет. TagMaster (Швеция) Данная марка известна в России более 7 лет. Считыватели PassMan и PassMan LR работают в частотном диапазоне 2,435-2,465 ГГц. При конфигурировании считывателей при помощи компьютера возможен выбор между различными дистанциями считывания карты.

Максимальная дальность чтения на считывателе PassMan (S1501) достигает 6 м, а на считывателе PassMan LR (S1504) -8м. Одной из главных особенностей считывателей компании TagMaster является возможность регистрации транспортных средств на скоростях до 400 км/ч. Считыватели PassMan имееют механизм анти-колизии — они способны корректно обрабатывать сигнал от нескольких меток, находящихся в поле считывателя одновременно. Считыватели могут быть подключены по интерфейсам RS-232, RS-485, Wiegand, Mag-stripe.

Вся их настройка и конфигурация осуществляется через терминальную программу по RS-232. Стандартный температурный диапазон эксплуатации считывателей PassMan и PassMan LR находится в пределах -20…+60 «С. Как и изделия предыдущих компаний, они могут комплектоваться специализированным нагревателем (работа до -40 °C), что позволяет использовать их в условиях севера России. Считыватели имеют прочный пылевлагозащищенный пластиковый корпус (IP54), позволяющий устанавливать их снаружи объекта. В качестве идентификаторов используются метки MarkTag (S1255) от компании TagMaster, внешний вид которых идентичен обычным «толстым» Proximity-картам от компаний HID и IN-DALA, широко применяемым в системах контроля и управления доступом. Возможно использование пластиковых наклеек на карты для нанесения графических изображений. Можно также применять более мощные идентификаторы для наружной установки — MarkTag HD (S1455). Последние имеют высокую степень защиты, их температурный диапазон эксплуатации -40…+85°С. К решению вопроса интеграции с популярными Proximity-системами компания TagMaster подошла по-своему. Она производит метки двойной технологии — с интегрированным высокочастотным чипом самой TagMaster и стандартным чипом HID (килогерцового диапазона). Это позволяет применять данные метки как в автотранспортных, так и в обычных СКУД со считывателями НЮ. Следует, однако, заметить, что в этом случае расстояние чтения идентификатора HID стандартное: 5-71 см (в зависимости от модели считывателя HID). PARSEC (Россия) Считыватели PR-0245 (торговая марка PARSEC принадлежит отечественной компании «Релвест») являются самыми «молодыми» в данной компании, они, можно сказать, — ровесники этой статьи. Считыватели предназначены для идентификации автотранспорта и для других приложений, где необходимы большая дальность идентификации и возможность одновременной работы с несколькими идентификаторами одновременно; они работают с активными идентификаторами, имеющими встроенную литиевую батарею.

Частотный диапазон 2,4-2,525 ГГц (в зависимости от выбранного канала). Шаг изменения рабочей частоты — 1 МГц. В системе реализован механизм антиколлизии типа free running.

Скорость идентификации может составлять до 50 идентификаторов в секунду. Считыватель находится в герметичном корпусе из ударопрочного пластика, стойкого к ультрафиолетовому излучению, и адаптирован для уличного применения.

Диапазон рабочих температур считывателя составляет -30… +55 °С при относительной влажности до 95%. Питание считывателя осуществляется от стабилизированного источника постоянного тока напряжением 12 В с допустимыми отклонениями 8-16 В. Максимальный потребляемый ток — не более 100 мА. Считыватель поддерживает следующие интерфейсы: Wiegand 26 бит, RS-485, RS-232 и Parsec.

При работе с интерфейсом RS-485 обеспечивается возможность одновременного подключения на одну линию интерфейса до 30 считывателей.

При этом назначение адреса каждого считывателя осуществляется с помощью перемычек (джампе-ров) на печатной плате. Возможно программное определение адреса считывателя с сохранением запрограммированного адреса в энергонезависимой памяти.

Интерфейс RS-485 имеет гальваническую развязку.

При работе с интерфейсом Parsec считыватель может иметь два адреса, определяющих его функции в системе.

При адресе «0» считыватель является входным (открывает точку прохода или проезда на вход), при адресе «1» считыватель является выходным (открывает точку прохода или проезда на выход). Считыватель является приемным устройством, при этом приемник настраивается на работу на одном из 120 каналов, расположенных в частотном диапазоне 2,4-2,525 ГГц. Существует возможность программирования считывателя для работы одновременно на двух частотных каналах с фиксированным смещением по частоте, равным 8 МГц. В этом режиме увеличивается число распознаваемых за единицу времени идентификаторов.

Со считывателем используются активные идентификаторы.

Питание идентификаторов осуществляется от встроенной литиевой батареи, срок службы батареи составляет не менее двух лет, после чего может потребоваться ее замена. Максимальная дальность действия на открытом воздухе — не менее 30 м. При заказе идентификаторов доступны следующие опции, определяемые пользователем:

    Частотный канал в диапазоне 2400-2525 МГц. По умолчанию, идентификаторы запрограммированы для работы на 50-м частотном канале (частота 2450 МГц).

    Снижение дальности считывания.

    Возможны 4 градации: 0 дБ, -5 дБ, -10 дБ, -20 дБ. Значение старшего байта идентификатора (для работы в режиме Wiegand с разделением идентификаторов на группы).

AWID (США) Считыватели MPR-2010AR предназначены для использования в системах контроля и учета автотранспорта, а также в различных приложениях, связанных с идентификацией грузов.

Данные считыватели работают на частотах 902-928 МГц и обеспечивают чтение меток с расстояния от 3,6 до 5,5 м в зависимости от типа идентификатора.

Считыватели могут поставляться с различными типами встроенных антенн для получения оптимальной диаграммы направленности в каждом конкретном случае их применения.

Считыватели MPR-2010AR работа ют с метками стандартов ЕРС и ISO-18000.

Возможность дистанционного перепрограммирования прошивки считывателя позволяет расширять возможности считывателя по поддержке новых типов меток без замены устройства. Благодаря поддерживаемому механизму антиколлизий возможно чтение сразу нескольких меток, находящихся в поле считывателя.

Считыватели могут иметь выходной интерфейс RS-232 или TCP/IP в зависимости от условий применения и топологии системы. В качестве меток наиболее используемыми являются:

    Prox-Linc WS. Представляет собой пассивную метку в виде наклейки размером немного меньше пластиковой карты.

    Наиболее удобна для использования в системах идентификации автомобилей для наклейки под лобовое стекло. Prox-Linc MT. Пассивная метка в виде планки, выполненная в пластиковом корпусе и предназначенная для крепления на различные поверхности, в том числе и металлические.

    Наиболее удобна для крепления на автомобилях, контейнерах, упаковках различных товаров.

Что следует помнить при выборе транспортных RFID-считывателей При выборе специализированных автотранспортных считывателей СКУД потребителям следует обращать внимание на несколько факторов:

    Наличие типовых интерфейсов для подключения к контроллерам СКУД.

    Это особенно актуально при интеграции автотранспортной и классической СКУД (учет людей). Выбранные идентификаторы должны быть эффективны и удобны, а также должны соответствовать вашим требованиям по дистанции чтения, размерам, прочности, климатическим условиям, дизайну и пр. При интеграции транспортной и классической СКУД можно снизить иногда затраты, если использовать RFID-системы двойного назначения или системы с метками, содержащими сразу низко- и высокочастотный идентификаторы от разных производителей.

    Желательно, чтобы выбранные считыватели были удобны для монтажа и эксплуатации. Вряд ли будет удобно лезть на столб с компьютером в руках, чтобы перепрограммировать считыватель.

    Кроме того, будет очень грустно, если он выйдет из строя из-за климатических особенностей места, где он эксплуатируется. Поскольку речь идет об идентификации автотранспорта, следует учитывать, на какой скорости будет осуществляться регистрация автомобильной метки, поскольку данный параметр может отличаться у разных производителей в несколько раз.

Перспективы развития технологии В заключение можно отметить, что RFID-технология бурно развивается во всем мире, в том числе в части использования высокочастотной идентификации для систем регистрации автотранспорта.

Интерес к этой технологии в России тоже постоянно растет, растут и предложения таких систем, появление отечественных разработок — яркий тому пример. Уже сейчас можно прогнозировать увеличение на отечественном рынке ассортимента этих устройств, а также отметить появление новых, интересных решений в части интеграции с классическими СКУД.

Это позволит успешно решать все более сложные задачи обеспечения безопасности современных объектов.

Авторы выражают признательность Л.А. Стасенко за помощь в подготовке материала. Об авторах: А.В. Умнов, технический директор компании «ААМ Системз», А.А. Гинце, директор по маркетингу компании «ААМ Системз».