Устройство для считывания и эмуляции кодов электронных ключей

 

Полезная модель относится к области радиотехники и электроники и может быть использовано для дистанционного считывания кодов электронных ключей с целью контроля попыток несанкционированного доступа к помещениям и различным устройствам, оборудованным системами ограничения доступа с электронными ключами типа Touch Memory различных производителей, а также в форсмажорных обстоятельствах, таких как пожар, природный катаклизм, террористический акт, в качестве дубликата множества используемых электронных ключей при эвакуации материальных ценностей или при необходимости срочного оперативного доступа в помещения, контролируемые системами ограничения доступа, соответствующими этим ключам. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. Указанный технический результат достигается тем, что устройство для считывания и эмуляции кодов электронных ключей, включающее микропроцессорный модуль, содержащий микроконтроллер, индикатор, панель управления кнопочного типа и гальванический источник питания, а также контактное устройство, соединенное с микропроцессорным модулем, согласно решению содержит контактную лузу, выполненную визуально идентично контактному устройству, содержащую миниатюрное радиопередающее устройство с передающей антенной, а также средство крепления и контактную группу для подключения к контактному устройству, микропроцессорный модуль содержит миниатюрный приемник радиосигнала с приемной антенной, выполненный с возможностью принимать сигнал от радиопередающего устройства контактной лузы.

Полезная модель относится к области радиотехники и электроники и может быть использовано для дистанционного считывания кодов электронных ключей с целью контроля попыток несанкционированного доступа к помещениям и различным устройствам, оборудованным системами ограничения доступа с электронными ключами типа Touch Memory различных производителей, а также в форсмажорных обстоятельствах, таких как пожар, природный катаклизм, террористический акт, в качестве дубликата множества используемых электронных ключей при эвакуации материальных ценностей или при необходимости срочного оперативного доступа в помещения, контролируемые системами ограничения доступа, соответствующими этим ключам.

Из предшествующего уровня техники известен эмулятор ключей от домофона, состоящий из содержащего микроконтроллер микропроцессорного модуля, и соединенных с ним контактного устройства и гальванических элементов питания. В процессе программирования в память микроконтроллера заносится код электронного ключа типа Touch Memory фирмы DALLAS, указанного на контактной площадке этого ключа. При подсоединении эмулятора к контактной лузе домофона эмулятор организует обмен с последним по предусмотренному протоколу и передачу кода электронного ключа, записанного в память микроконтроллера на этапе программирования. Таким образом, эмулятор выполняет функцию дубликата оригинального электронного ключа, код с контактной площадки которого был занесен в память микроконтроллера (Долин С. Ключ от всех дверей // Хакер, 2006, 9, с.20-22.).

Недостатком описанного эмулятора является невозможность работы с электронными ключами других производителей, неспособность оперативно считывать код ключа посредством непосредственного контакта с ним, отсутствие возможности хранения кодов нескольких ключей, хотя характеристики микроконтроллера это позволяют, и, наконец, полное отсутствие индикации как кода эмулируемого ключа, так и режимов работы эмулятора.

Известен также считыватель-эмулятор электронных ключей домофонов «Цифрал», состоящий из микропроцессорного модуля, содержащего микроконтроллер, индикатор, панель управления кнопочного типа и гальванический источник питания, и соединенного с ним контактного устройства. Причем в качестве микропроцессорного модуля с источником питания и индикацией может быть использован сотовый телефон или портативный коммуникатор. Через контактное устройство к считывателю-эмулятору может быть подсоединен электронный ключ производства фирмы «Цифрал», после чего код его считывается программно-аппаратно в память микропроцессорного модуля, отражается на индикаторе и может быть сохранен для дальнейшей эмуляции. При подсоединении контактного устройства считывателя-эмулятора к контактной лузе домофона, считыватель-эмулятор осуществляет передачу по предусмотренному протоколу одного из хранящихся в памяти микропроцессорного модуля кодов электронного ключа, номер которого выбирается на индикаторе управляющими кнопками. Таким образом, считыватель-эмулятор выполняет функцию дубликата нескольких экземпляров оригинальных электронных ключей, коды которых были непосредственно считаны ранее в память микропроцессорного модуля. (Семенов А.А. Дурим домофон, или "Ключ от всех дверей-2" // Хакер, 2007, 8, с.26-29.)

К недостаткам описанного считывателя-эмулятора следует отнести невозможность работы с электронными ключами других производителей, неспособность считывать коды эмулируемых ключей дистанционно.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является универсальный ключ для домофона, принятый за прототип. Универсальный ключ состоит из микропроцессорного модуля, содержащего микроконтроллер, индикатор, кнопки управления и гальванический источник питания, и соединенного с ним контактного устройства. При подсоединении электронного ключа к контактному устройству универсального ключа, последний программно-аппаратным способом определяет тип подсоединенного ключа и считывает в память код ключа, выдавая на индикатор его номер. При подсоединении контактного устройства считывателя-эмулятора к контактной лузе домофона, считыватель-эмулятор осуществляет передачу по предусмотренному протоколу одного из хранящихся в памяти микропроцессорного модуля кодов электронного ключа, номер которого выбирается на индикаторе управляющими кнопками. Таким образом, считыватель-эмулятор выполняет функцию дубликата нескольких экземпляров оригинальных электронных ключей, коды которых были непосредственно считаны ранее в память микропроцессорного модуля (Универсальный ключ для домофона // http://samodelkyn.ucoz.ru/index/ universalnyj kljuch dija domofona/0-132).

Недостатком прототипа, так же как и перечисленных выше близких аналогов, является неспособность считывать коды эмулируемых ключей дистанционно.

Задачей полезной модели является создание устройства, способного дистанционно считывать коды электронных ключей без непосредственного физического доступа к самим ключам с целью контроля попыток несанкционированного доступа к помещениям и различным устройствам, оборудованным системами ограничения доступа на основе систем с электронными ключами типа Touch Memory различных производителей.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для считывания и эмуляции кодов электронных ключей, включающее микропроцессорный модуль, содержащий микроконтроллер, индикатор, панель управления кнопочного типа и гальванический источник питания, а также контактное устройство, соединенное с микропроцессорным модулем, согласно решению содержит контактную лузу, выполненную визуально идентично контактному устройству, содержащую миниатюрное радиопередающее устройство с передающей антенной, а также средство крепления и контактную группу для подключения к контактному устройству, микропроцессорный модуль содержит миниатюрный приемник радиосигнала с приемной антенной, выполненный с возможностью принимать сигнал от радиопередающего устройства контактной лузы.

Дополнительная контактная луза выполнена визуально идентично контактным лузам систем ограничения доступа, аналогичным устанавливаемым в домофонах типа «Цифрал», «Визит», «Метаком» и т.п. Причем в дополнительной контактной лузе расположено миниатюрное радиопередающее устройство с передающей антенной и контактная группа для подключения к лузе системы ограничения доступа, а также средство крепления. В микропроцессорный же модуль дополнительно вводится миниатюрный приемник радиосигнала с приемной антенной, способный принять и демодулировать кодированный сигнал радиодиапазона от дополнительной контактной лузы с радиопередающим устройством. Таким образом, осуществляется дистанционная связь по радиоканалу самого устройства для считывания и эмуляции электронных ключей и дополнительной контактной лузы, закрепляемой поверх лузы системы ограничения доступа, причем сигнал на выходе введенного в состав микропроцессорного модуля радиоприемника декодируется микроконтроллером программно и может быть сохранен в памяти устройства с целью последующей эмуляции кода ключа через имеющееся контактное устройство.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа наличием новых блоков: дополнительной контактной лузой с миниатюрным радиопередающим устройством и передающей антенной, контактной группой и средством крепления, миниатюрным приемником радиосигнала с приемной антенной, их связями между собой и с остальными элементами устройства для считывания и эмуляции кодов электронных ключей. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Изобретение поясняется чертежами и фотографиями, которые являются иллюстрирующими материалами для заявляемого технического решения:

на фиг.1 представлена структурная схема устройства для считывания и эмуляции кодов электронных ключей;

на фиг.2 приведен внешний вид типового электронного ключа;

на фиг.3 приведен внешний вид штатной контактной лузы системы ограничения доступа;

на фиг.4 показана принципиальная схема интерфейсной части однопроводных систем ограничения доступа;

на фиг.5 представлена структурная схема соединения заявляемого устройства для считывания и эмуляции кодов электронных ключей с системой ограничения доступа в режиме считывания кода электронного ключа;

на фиг.6 показан внешний вид дополнительной контактной лузы устройства для считывания и эмуляции кодов электронных ключей;

на фиг.7 приведена структурная схема соединения заявляемого устройства для считывания и эмуляции кодов электронных ключей с системой ограничения доступа в режиме эмуляции кода электронного ключа;

на фиг.8 показан внешний вид контактного устройства.

На чертеже (фиг.1) представлена структурная схема устройства для считывания и эмуляции кодов электронных ключей, включающего в свой состав микропроцессорный модуль 1, содержащий в себе микроконтроллер 2, миниатюрный приемник радиосигнала 3 с приемной антенной 4, индикатор 5, панель управления кнопочного типа 6, гальванический источник питания 7. Контактное устройство 8 соединено с микропроцессорным модулем 1 электрически, а дополнительная контактная луза 9, имеющая в своем составе радиопередающее устройство 10 с передающей антенной 11 и контактную группу 12, осуществляет связь с миниатюрным приемником радиосигнала 3 микропроцессорного модуля 1 через приемную антенну 4 по радиоканалу 13.

При этом миниатюрный приемник радиосигнала 3 в микропроцессорном модуле 1 своим выходом соединяется с одним из портов микроконтроллера 2, к которому подсоединяются посредством портов ввода-вывода индикатор 5, панель управления кнопочного типа 6. Гальванический источник питания 7 подключен к микроконтроллеру 2 и миниатюрному приемнику радиосигнала 3, осуществляя их питание постоянным током.

Для понимания принципа работы заявляемого устройства, приведем краткое описание процесса работы оригинальной системы ограничения доступа в контакте с типовым электронным ключом Touch Memory.

Ключ такого типа, внешний вид которого приведен на фиг.2, представляет собой выполненное методам интегральной технологии микроэлектронное устройство без внутреннего источника питания, которое содержит в своем постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) уникальный серийный номер, записанный тем или иным методом на предприятии-изготовителе и не подлежащий изменению.

Для считывания кода такого ключа используется однопроводная шина, по которой во время обмена данными также производится питание ключа. Обмен данными осуществляется по специальному протоколу, использующему для двустороннего обмена данными однопроводную шину, причем протоколы обмена разных производителей не совместимы.

Информация считывается из памяти ключа путем касания считывающего устройства с контактной лузой (фиг.3). Процесс считывания включает в себя инициализацию устройства и идентификацию информации из ПЗУ. Скорость обмена достаточна для обеспечения передачи данных в момент касания контактного устройства. В процедуре обмена электронный ключ обычно является подчиненным устройством, а ведущим устройством (мастером) является микропроцессор, встроенный в считывающий блок.

На фиг.4 показана принципиальная схема интерфейсной части однопроводных систем ограничения доступа, состоящая из устройства-мастера и собственно самого ключа, подсоединяемого к нему через контактную лузу.

При касании ключом контактной лузы происходит заряд, встроенного в ключ конденсатора С через диод VD и резистор R номиналом 5К от источника питания считывающего устройства V dd. Напряжение на конденсаторе С является питающим для электронной схемы ключа и в процессе обмена информацией с мастером конденсатор С периодически подзаряжается при положительном потенциале на входе. После подачи питания инициализируется процесс обмена данными согласно предусмотренному протоколу, и передача ключом хранимого в его запоминающем устройстве кода, по успешному завершению которой, устройство-мастер предпринимает некоторое исполнительное действие (открытие дверного замка, разрешение доступа к компьютеру и т.п.) в том случае, если переданный ключом код совпадает с одним из кодов, хранящихся в памяти устройства-мастера.

Заявляемое устройство для считывания и эмуляции кодов электронных ключей в свете вышеизложенного работает следующим образом.

На представленном чертеже (фиг.5) дополнительно изображены устройство-мастер системы ограничения доступа 14 со штатной контактной лузой 15 и электронный ключ 16. Чертеж иллюстрирует режим дистанционного считывания кода ключа пользователя 16 заявляемым устройством. Для чего дополнительная контактная луза 9, имеющая в своем составе радиопередающее устройство 10 с передающей антенной 11 своей контактной группой 12 подключается к штатной контактной лузе 15 устройства-мастера системы ограничения доступа 14, располагаясь поверх штатной контактной лузы 15 и скрывая ее визуально. Внешний вид дополнительной контактной лузы 9 показан на фиг.6, из которого видно, что установка дополнительной контактной лузы 9 на устройстве-мастере системы ограничения доступа 14 практически незаметна для пользователя системы. Радиопередающее устройство 10, находящееся в составе дополнительной контактной лузы 9, через контактную группу 12 получает питание от устройства-мастера системы ограничения доступа 14, при этом дополнительная контактная луза 9 полностью дублирует функции скрытой ею штатной контактной лузы 15. При подключении пользователем к дополнительной контактной лузе 9 электронного ключа 16, код ключа поступает на контакты штатной контактной лузы 15 через контактную группу 12 и устройство-мастер системы ограничения доступа 14 осуществляет процесс обмена данными согласно назначенному протоколу, и прием кода электронного ключа 16, хранимого в его запоминающем устройстве. При этом происходит модуляция радиосигнала входящего в состав дополнительной контактной лузы 9 радиопередающего устройства 10 электрическим сигналом, содержащим информацию о коде электронного ключа 16. Радиосигнал, промодулированный электрическим сигналом, содержащим информацию о коде электронного ключа 16, через передающую антенну 11, радиоканал 13 и приемную антенну 4 поступает на вход миниатюрного приемника радиосигнала 3, входящего в состав микропроцессорного модуля 1. При этом металлический кольцеобразный корпус дополнительной контактной лузы 9 (фиг.6) исполняет роль передающей антенны 11 рамочного типа. Приемник радиосигнала 3 осуществляет демодуляцию радиосигнала, выделяя из радиосигнала электрический сигнал, содержащий информацию о коде электронного ключа 16, после чего этот сигнал поступает на вход микроконтроллера 2. Микроконтроллер 2 декодирует из поступившего электрического сигнала код электронного ключа 16, и индицирует его значение на индикаторе 5, после чего по команде с панели управления кнопочного типа 6 код может быть сохранен в памяти микроконтроллера 2, либо с панели управления кнопочного типа 6 может быть принята команда отмены сохранения кода. Гальванический источник питания 7, подключенный к микроконтроллеру 2 и миниатюрному приемнику радиосигнала 3, осуществляет при этом их питание постоянным током.

Таким образом, заявляемое устройство реализует способность дистанционно считывать коды электронных ключей без непосредственного физического доступа к самим ключам.

При необходимости эмуляции кода электронного ключа 16 для доступа в систему ограничения доступа заявляемое устройство подключается к устройству-мастеру системы ограничения доступа 14 через контакты штатной контактной лузы 15 и собственное контактное устройство 8 присоединенное к микроконтроллеру 2 микропроцессорного модуля 1, как это показано на фиг.7. Внешний вид контактного устройства 8, установленного на корпусе микропроцессорного модуля 1, иллюстрирует фиг.8.

Необходимый код выбирается из памяти микроконтроллера 2 командами подсоединенной к нему панели управления кнопочного типа 6 и отображается на индикаторе 5, после чего с панели управления кнопочного типа 6 поступает команда на эмуляцию кода ключа. Получив с панели управления кнопочного типа 6 эту команду, микроконтроллер 2, через собственное контактное устройство 8 и контакты штатной контактной лузы 15 устройства-мастера системы ограничения доступа 14 инициализирует процесс обмена данными согласно назначенному протоколу, и передачу кода ключа хранящегося в его памяти. По успешному завершению процедуры передачи кода, устройство-мастер предпринимает исполнительное действие (открытие дверного замка, разрешение доступа к компьютеру и т.п.) в том случае, если переданный микроконтроллером 2 код совпадает с одним из кодов, хранящихся в памяти устройства-мастера.

Таким образом заявляемое устройство дублирует код электронного ключа 16 для системы ограничения доступа в отсутствие собственно самого электронного ключа.

Таким образом, в силу наличия в своем составе вновь введенных блоков, предложенное устройство для считывания и эмуляции кодов электронных ключей в сравнении с прототипом позволяет не только осуществлять эмуляцию кодов электронных ключей, но и считывать их коды дистанционно без непосредственного физического доступа к самим ключам, что может быть использовано как для контроля попыток несанкционированного доступа к помещениям и различным устройствам, оборудованным системами ограничения доступа с такими электронными ключами, так и при необходимости срочного оперативного доступа в случае форсмажорных обстоятельств в помещения, контролируемые системами ограничения доступа, соответствующими этим ключам.

Устройство для считывания и эмуляции кодов электронных ключей, включающее микропроцессорный модуль, содержащий микроконтроллер, индикатор, панель управления кнопочного типа и гальванический источник питания, а также контактное устройство, соединенное с микропроцессорным модулем, отличающееся тем, что содержит контактную лузу, выполненную визуально идентично контактному устройству, содержащую миниатюрное радиопередающее устройство с передающей антенной, а также средство крепления и контактную группу для подключения к контактному устройству, микропроцессорный модуль содержит миниатюрный приемник радиосигнала с приемной антенной, выполненный с возможностью принимать сигнал от радиопередающего устройства контактной лузы.



 

Похожие патенты:

Домофон // 64459

Установка металлических (железных, стальных) входных подъездных дверей с многофункциональным домофоном и системой видеонаблюдения представляет собой домофон многофункциональный и относится к оборудованию коммунальной техники жилых многоквартирных домов, муниципальных учреждений и производственных объектов. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание с функцией оповещения и информирования людей с помощью проигрывания аудиороликов (аудиосообщений) а также функцией вызова экстренной службы (службы спасателей).

Изобретение относится к электросвязи, а именно к телефонной связи, в частности, к устройствам для контроля связи на автоматических телефонных станциях координатного типа (АТС К)

Изобретение относится к электросвязи, а именно к телефонной связи, в частности, к устройствам для контроля связи на автоматизированных телефонных станциях декадно-шагового типа (АТС ДШ)
Наверх