Arduino Nano ilə Asan RFID MFRC522 Əlaqəsi: 4 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Giriş nəzarəti fiziki təhlükəsizlik və informasiya təhlükəsizliyi sahələrində bir təşkilatın və ya coğrafi bir bölgənin mənbələrinə anonim girişi/girişi məhdudlaşdıran bir mexanizmdir. Daxil olma hərəkəti istehlak, girmək və ya istifadə etmək mənasına gələ bilər. Bir mənbəyə daxil olmaq icazəsinə avtorizasiya deyilir.

Fiziki təhlükəsizlik

Coğrafi giriş nəzarəti işçilər (məsələn, sərhəd gözətçisi, bouncer, bilet yoxlayıcısı) və ya turniket (qapı qapısı) kimi bir cihazla həyata keçirilə bilər. Sərt mənada bir giriş nəzarəti (girişi fiziki olaraq idarə edən), icazə verilən varlığı yoxlamaq sistemidir, bax: Bilet nəzarətçisi (nəqliyyat). Başqa bir nümunə çıxış nəzarətidir, məsələn. bir dükandan (kassadan) və ya bir ölkədən. [alıntı lazımdır]. Giriş nəzarəti termini mülkiyyətə, binaya və ya otağa girişi səlahiyyətli şəxslərə məhdudlaşdırmaq praktikasına aiddir.

İnformasiya təhlükəsizliyi

Elektron giriş nəzarəti mexaniki kilidlərin və açarların məhdudiyyətlərini həll etmək üçün kompüterlərdən istifadə edir. Mexaniki açarların dəyişdirilməsi üçün geniş bir etimadnamə istifadə edilə bilər. Elektron girişə nəzarət sistemi təqdim olunan etimadnaməyə əsaslanaraq giriş imkanı verir. Giriş əldə edildikdə, qapı əvvəlcədən müəyyən edilmiş müddət ərzində açılır və əməliyyat qeydə alınır. Girişdən imtina edildikdə, qapı kilidli olaraq qalır və giriş cəhdi qeydə alınır. Sistem, qapının açılmasından çox sonra açılmalı və ya çox uzun müddət açılarsa qapını və həyəcanı da izləyəcək.

Giriş nəzarətində əməliyyatlar

Bir oxucuya (cihaza) bir etimadnamə təqdim edildikdə, oxucu, etimadnamə məlumatlarını, ümumiyyətlə bir nömrə, yüksək etibarlı bir prosessorun idarəetmə panelinə göndərir. İdarəetmə paneli, etimadnamənin nömrəsini bir giriş nəzarət siyahısı ilə müqayisə edir, təqdim olunan sorğunu verir və ya rədd edir və bir əməliyyat jurnalını verilənlər bazasına göndərir. Girişə nəzarət siyahısına əsasən giriş qadağan edildikdə, qapı kilidli olaraq qalır. Etimadnamə və giriş nəzarət siyahısı arasında bir uyğunluq varsa, idarəetmə paneli qapını açan bir röleyi idarə edir. İdarəetmə paneli də həyəcanın qarşısını almaq üçün qapının açılma siqnalına məhəl qoymur. Tez -tez oxucu, giriş üçün rədd edilən yanıb -sönən qırmızı LED və icazə verilən giriş üçün yanıb -sönən yaşıl LED kimi rəylər verir.

Məlumatın təsdiqlənməsi faktorları:

• istifadəçinin bildiyi bir şey, məsələn parol, şifrə və ya PİN
• istifadəçinin sahib olduğu bir şey, məsələn ağıllı kart və ya açar fob
• istifadəçinin barmaq izi kimi biometrik ölçmə ilə təsdiqlənmiş bir şey.

Etimadnamə

Etimadnamə, müəyyən bir fiziki qurğuya və ya kompüterə əsaslanan məlumat sisteminə fərdi giriş imkanı verən fiziki/maddi bir obyekt, bir bilik parçası və ya bir insanın fiziki varlığının bir tərəfidir. Tipik olaraq, etimadnamələr bir insanın bildiyi bir şey (məsələn, bir nömrə və ya PİN), sahib olduqları bir şey (məsələn, giriş nişanı kimi), olduqları bir şey (məsələn, biometrik xüsusiyyət kimi) və ya bu maddələrin bəzi birləşmələri ola bilər. Buna çox faktorlu identifikasiya deyilir. Tipik etimadnamə giriş kartı və ya açar fobdur və daha yeni proqram istifadəçilərin smartfonlarını da giriş cihazlarına çevirə bilər.

Kart texnologiyaları:

Maqnit şeridi, ştrix kodu, Wiegand, 125 kHz yaxınlıq, 26 bitlik kart sürüşdürmə, əlaqə kartları və daha az ağıllı kartlarla əlaqə. Şəxsiyyət vəsiqələrindən daha yığcam olan və açar halqaya taxılan foblar da mövcuddur. Biometrik texnologiyalara barmaq izi, üz tanıma, iris tanıma, retinal tarama, səs və əl həndəsi daxildir. Yeni smartfonlarda tapılan daxili biometrik texnologiyalar, mobil cihazlarda işləyən proqram təminatı ilə birlikdə etimadnamə olaraq da istifadə edilə bilər. Daha köhnə ənənəvi kart giriş texnologiyalarına əlavə olaraq, Yaxın sahə əlaqəsi (NFC) və Bluetooth aşağı enerjili (BLE) kimi yeni texnologiyalar da istifadəçi məlumatlarını sistemə və ya bina girişi üçün oxuculara çatdırmaq potensialına malikdir.

Komponentlər: Müxtəlif idarəetmə sistemlərinin komponentləri bunlardır:-

• Giriş nəzarət nöqtəsi, girişin elektron şəkildə idarə oluna biləcəyi bir qapı, turniket, dayanacaq qapısı, lift və ya digər fiziki maneə ola bilər.
• Tipik olaraq, giriş nöqtəsi bir qapıdır.
• Elektron giriş nəzarət qapısı bir neçə elementdən ibarət ola bilər. Ən əsası, müstəqil bir elektrik kilidi var. Kilid açarı olan bir operator tərəfindən açılır.
• Bunu avtomatlaşdırmaq üçün operator müdaxiləsi oxucu ilə əvəz olunur. Oxucu, kodun daxil edildiyi bir klaviatura, kart oxuyan və ya biometrik oxucu ola bilər.

Topologiya:

2009 -cu ildə üstünlük təşkil edən topologiya mərkəzdir və mərkəz olaraq bir idarəetmə paneli ilə, oxucular isə spiker olaraq danışılır. Axtarış və idarəetmə funksiyaları idarəetmə panelindədir. Çubuqlar serial əlaqəsi ilə əlaqə qurur; ümumiyyətlə RS-485. Bəzi istehsalçılar qapıya bir nəzarətçi qoyaraq qərar verməyi kənara itələyirlər. Nəzarətçilər IP-ə malikdir və standart şəbəkələrdən istifadə edərək bir ana və verilənlər bazasına qoşulur.

RDID oxucu növləri:

1. Əsas (ağıllı olmayan) oxucular: sadəcə kart nömrəsini və ya PİN kodunu oxuyun və idarəetmə panelinə göndərin. Biometrik eyniləşdirmə halında bu cür oxucular istifadəçinin şəxsiyyət nömrəsini çıxarırlar. Tipik olaraq, məlumatların idarəetmə panelinə ötürülməsi üçün Wiegand protokolu istifadə olunur, lakin RS-232, RS-485 və Clock/Data kimi digər seçimlər də nadir deyil. Bu giriş nəzarət oxucularının ən populyar növüdür. Belə oxucuların nümunələri RFLOGICS tərəfindən RF Tiny, HID tərəfindən ProxPoint və Farpointe Data tərəfindən P300.
2. Yarı ağıllı oxucular: qapı aparatını idarə etmək üçün lazım olan bütün giriş və çıxışlara malikdir (kilid, qapı təması, çıxış düyməsi), lakin heç bir giriş qərarı verməyin. İstifadəçi kart təqdim edərkən və ya PİN kodu daxil edərkən oxucu məlumatı əsas nəzarətçiyə göndərir və onun cavabını gözləyir. Əsas nəzarətçi ilə əlaqə kəsilərsə, bu cür oxuyucular işləmir və ya pozulmuş rejimdə işləyirlər. Adətən yarı ağıllı oxuyucular RS-485 avtobusu vasitəsilə idarəetmə panelinə qoşulur. Belə oxucuların nümunələri CEM Systems tərəfindən InfoProx Lite IPL200 və Apollo tərəfindən AP-510dur.
3. Ağıllı oxucular: qapı aparatını idarə etmək üçün lazım olan bütün giriş və çıxışlara malikdir; ayrıca müstəqil olaraq qərar qəbul etmək üçün lazım olan yaddaşa və işləmə gücünə malikdirlər. Yarı ağıllı oxucular kimi, RS-485 avtobusu vasitəsilə idarəetmə panelinə qoşulurlar. İdarəetmə paneli konfiqurasiya yeniləmələrini göndərir və hadisələri oxuculardan alır. Belə oxucuların nümunələri CEM Systems tərəfindən InfoProx IPO200 və Apollo tərəfindən AP-500 ola bilər. "IP oxuyanlar" adlandırılan yeni nəsil ağıllı oxucular da var. IP oxuyucusu olan sistemlərdə adətən ənənəvi idarəetmə panelləri olmur və oxucular birbaşa ev sahibi kimi çıxış edən bir kompüterlə əlaqə saxlayır.

Təhlükəsizlik Riskləri:

Bir giriş nəzarət sisteminə müdaxilənin ən çox yayılmış təhlükəsizlik riski, qanuni bir istifadəçini bir qapıdan təqib etməkdir və buna "quyruqlama" deyilir. Çox vaxt qanuni istifadəçi qəsbkarın qapısını tutacaq. İstifadəçi əhalinin təhlükəsizlik maarifləndirmə təlimi ilə bu risk minimuma endirilə bilər.

Giriş nəzarətinin əsas kateqoriyalarına aşağıdakılar daxildir:

• Məcburi giriş nəzarəti
• İsteğe bağlı giriş nəzarəti
• Rol əsaslı giriş nəzarəti
• Qayda əsaslı giriş nəzarəti.

Addım 1: RFID Texnologiyası

Def: Radio tezlik identifikasiyası (RFID), obyektlərə yapışdırılmış etiketləri avtomatik olaraq təyin etmək və izləmək məqsədi ilə məlumat ötürmək üçün elektromaqnit sahələrinin simsiz istifadəsidir. Etiketlər elektron şəkildə saxlanılan məlumatları ehtiva edir.

RFID, bir cismi, heyvanı və ya şəxsi bənzərsiz şəkildə tanımaq üçün elektromaqnit spektrinin radio tezliyi (RF) hissəsində elektromaqnit və ya elektrostatik birləşmənin istifadəsini özündə birləşdirən bir texnologiyadır.

Radio tezliyi identifikatoru oxuyucusu (RFID oxuyucusu) fərdi obyektləri izləmək üçün istifadə olunan RFID etiketindən məlumat toplamaq üçün istifadə olunan bir cihazdır. Radio dalğaları məlumatı etiketdən oxucuya ötürmək üçün istifadə olunur.

RFID tətbiqləri:

1. Dərinin altına qoyulmuş heyvan izləmə etiketləri düyü ölçüsündə ola bilər.
2. Etiketlər ağacları və ya taxta əşyaları müəyyən etmək üçün vida şəklində ola bilər.
3. Kredit kartı giriş tətbiqlərində istifadə üçün hazırlanmışdır.
4. Mağazalarda mallara əlavə olunan oğurluq əleyhinə sərt plastik etiketlər də RFID etiketləridir.
5. Ağır yüklü 120 ilə 100 millimetrlik düzbucaqlı transponderlər yük konteynerlərini və ya ağır maşınları, yük maşınlarını və dəmiryol vaqonlarını izləmək üçün istifadə olunur.
6. Təhlükəsiz laboratoriyalarda, şirkətin girişlərində və ictimai binalarda giriş hüquqlarına nəzarət edilməlidir.

Siqnal:

Siqnal etiketi oyatmaq və ya aktivləşdirmək üçün lazımdır və anten vasitəsilə ötürülür. Siqnalın özü etiketə güc vermək üçün istifadə edilə bilən bir enerji formasıdır. Transponder, bu radio tezliyini istifadə edilə bilən gücə çevirən, habelə mesaj göndərən və qəbul edən RFID etiketinin bir hissəsidir. Kadr girişi üçün RFID tətbiqləri, adətən, nişanı aşkar etmək üçün aşağı tezlikli, 135 KHz sistemlərindən istifadə edir.

RFID üçün tələblər:

1. Bağlı (və ya inteqrasiya olunmuş) bir oxucu
2. Bir radio siqnalı göndərən bir anten
3. Əlavə edilmiş məlumatlarla siqnal qaytaran bir etiket (və ya transponder).

RFID oxuyucusu ümumiyyətlə RFID ilə əlaqəli hadisələri qəbul edən (və saxlayan) bir kompüterə/üçüncü tərəf sisteminə bağlıdır və hərəkətləri tetiklemek üçün bu hadisələrdən istifadə edir. Təhlükəsizlik sənayesində bu sistem bir binaya giriş nəzarət sistemi ola bilər, park sənayesində çox güman ki, bir park idarəçiliyi və ya nəqliyyat vasitələrinə giriş nəzarət sistemi. Kitabxanalarda kitabxana idarəetmə sistemi ola bilər.

RFID ilə ümumi problemlər:

• Oxucu toqquşması:
• Etiket toqquşması.

Oxucu toqquşması iki və ya daha çox oxucunun siqnalları üst -üstə düşdükdə baş verir. Etiket eyni vaxtda sorğulara cavab verə bilmir. Bu problemin qarşısını almaq üçün sistemlər diqqətlə qurulmalıdır. Bu problemin qarşısını almaq üçün sistemlər diqqətlə qurulmalıdır; bir çox sistem toqquşma əleyhinə protokoldan (təklik protokolu) istifadə edir. Toqquşma əleyhinə protokollar etiketlərin bir oxucuya ötürülməsində növbə almasına imkan verir.

Kiçik bir ərazidə bir çox etiket mövcud olduqda etiket toqquşması baş verir; lakin oxumaq vaxtı çox sürətli olduğundan satıcıların etiketlərin bir -bir cavab verməsini təmin edən sistemlər hazırlaması daha asandır.

Addım 2: Dövrə Diaqramı ilə SPI

Atmega328, ADC, EEPROM və s.

SPI Əlaqəsi

Serial Periferik İnterfeysi (SPI), ilk olaraq Motorola Corp tərəfindən başladılan bir avtobus interfeysi əlaqə protokoludur və ünsiyyət üçün dörd pin istifadə edir.

• SDI (Serial Məlumat Girişi)
• SDO (Serial Məlumat Çıxışı),
• SCLK (Serial Saat)
• CS (Çip Seçimi)

SDI (Serial Data Input) və SDO (Serial Data Output) adlanan məlumat ötürülməsi üçün iki sancağa malikdir. SCLK (Serial -Clock) pin məlumat ötürülməsini sinxronizasiya etmək üçün istifadə olunur və Master bu saatı təmin edir. CS (Chip Select) pin, usta tərəfindən qul cihazı seçmək üçün istifadə olunur.

SPI cihazlarında məlumat göndərmək və qəbul etmək üçün 8 bitlik keçid qeydləri var. Nə vaxt məlumat göndərmək lazımdırsa, məlumatları qeyd reyestrinə yerləşdirir və lazımi saatı yaradır. Usta nə vaxt məlumat oxumaq istəsə, kölə məlumatları növbənin reyestrinə yerləşdirir və usta tələb olunan saatı yaradır. Qeyd edək ki, SPI tam dupleks rabitə protokoludur, yəni master və slave shift registrləri haqqında məlumatlar eyni vaxtda dəyişdirilir.

ATmega32 daxili SPI moduluna malikdir. Master və kölə SPI cihazı kimi çıxış edə bilər.

AVR ATmega -dakı SPI əlaqə pinləri bunlardır:

• MISO (Master In Slave Out) = Master məlumat alır və qul bu pin vasitəsilə məlumat ötürür.
• MOSI (Master Out Slave In) = Master məlumatları ötürür və qul bu pin vasitəsilə məlumat alır.
• SCK (Shift Clock) = Master, qul cihazı tərəfindən istifadə olunan ünsiyyət üçün bu saatı yaradır. Serial saatı yalnız usta işə sala bilər.
• SS (Slave Select) = Master bu pin vasitəsilə qul seçə bilər.

SPme ünsiyyətini konfiqurasiya etmək üçün istifadə olunan ATmega32 Rgisters:

• SPI Nəzarət Qeydiyyatı,
• SPI Status Qeydiyyatı və
• SPI Məlumat Qeydiyyatı.

SPCR: SPI Nəzarət Qeydiyyatı

Bit 7 - (SPIE): SPI Interrupt Biti aktivləşdirin

1 = SPI kəsilməsini aktiv edin. 0 = SPI kəsilməsini deaktiv edin. Bit 6 - (SPE): SPI Bit 1 -i aktiv et = SPI -ni aktivləşdir. 0 = SPI -ni deaktiv edin. Bit 5 - (DORD): Məlumat Sifarişi bit 1 = LSB əvvəl ötürülür. 0 = əvvəlcə MSB ötürülür. Bit 4 - (MSTR): Master/Slave Bit 1 = Master rejimi seçin. 0 = Qul rejimi. Bit 3 - (CPOL): Saat Polaritesi Bit seçin. 1 = Saat məntiqi saatdan başlayır. 0 = Saat məntiqi sıfırdan başlayır. Bit 2 - (CPHA): Saat Fazası Biti seçin. 1 = Saat arxasında məlumat nümunəsi. 0 = Aparıcı saat kənarında məlumat nümunəsi. Bit 1: 0 - (SPR1): SPR0 SPI Saat Hızı Bitləri seçin

SPSR: SPI Status Qeydiyyatı

Bit 7 - SPIF: SPI bayraq bitini kəsir

Bu bayraq serial köçürmə tamamlandıqda qurulur. SS modu master rejimində aşağı idarə edildikdə də qurulun. SPCR -də SPIE biti və qlobal kəsilmə aktiv olduqda fasilə yarada bilər. Bit 6 - WCOL: Yazın Toqquşma Bayrağı biti Bu bit, əvvəlki məlumat ötürülməsi zamanı SPI məlumat reyestrinin yazılması zamanı baş verir. Bit 5: 1 - Qorunmuş Bitlər Bit 0 - SPI2X: Cüt SPI Sürət biti Ayarlandığında SPI sürəti (SCK tezliyi) ikiqat artır.

SPDR:

Bit 7: 0- SPI Məlumat reyestri, Qeyd faylı ilə SPI Shift Reyestri arasında məlumat ötürmək üçün istifadə olunur.

SPDR -yə yazmaq məlumatların ötürülməsinə başlayır.

Master rejimi:

Master SPDR-də məlumat baytı yazır, SPDR-ə yazılaraq məlumat ötürülməsinə başlayır. 8 bitlik məlumatlar kölə tərəf hərəkət etməyə başlayır və tam bayt keçidindən sonra SPI saat generatoru dayanır və SPIF biti qurulur.

Qulluq rejimi:

Slave SPI interfeysi usta tərəfindən yüksək tutulduğu müddətdə yuxuda qalır. Yalnız SS pin aşağıya doğru hərəkət edərkən aktiv olur və tələb olunan məlumatları masterdan gələn SCK saatı ilə dəyişir və bir baytın tamamilə dəyişdirilməsindən sonra SPIF qurur.

Addım 3: Kodlaşdırma və Tətbiqlər

Dövrə diaqramı olaraq yaxşı işləyir. Zəhmət olmasa diaqram olaraq əlaqə saxlayın.

Kodlar kompüterimdə sınaqdan keçirilir.

Bütün bu kodlar uzun araşdırmalardan sonra internetdən çıxarılır.

Modulunuz üçün düzgün bir kod tapmaq çox narahatdır və əlbəttə.

Bağlanmaq və keçmək üçün eyni problemlərlə qarşılaşdım.

Bir çox proqram dəstini 2 həftə sınaqdan keçirdikdən sonra bu kodların düzgün olduğunu gördüm.

CH340G USB-Serial-TTL ilə Arduino Nano 3.0 modulu. & sürücü (CH341SER.zip) bu layihəyə əlavə olunur.

Bu layihəni həyata keçirmək üçün mükəmməl proqramlar toplusudur.

"SPI.h", Arduino (proqram) standart kitabxanasındadır.

"MFRC" kitabxanası faktiki Arduino Nano kodlaşdırması ilə verilir …

Ümid edirəm zövq alacaqsınız

Addım 4: Nəticələr və Nəticələr

Nəticələr Arduino Serial Monitorunda göstərilir ki, bu da serial məlumatlarını oxuya və yaza bilir (PC-dən). Putty/Hyperterminal və s. İstifadə edə bilərsiniz.

İstifadə olunan proqram:

• Arduino 1.0.5-r2
• FTDI üçün CH341SER.zip (CH340G çipi)
• Putty/Hyperterminal PC vasitəsilə serial ünsiyyət üçün də istifadə edilə bilər

İstifadə olunan Avadanlıq

• MFRC522 modulu+ SmartTag+ KeyCain - "ebay.in" dən
• ARduino Nano 3.0 - "ebay.in" dən