Локальная система контроля и управления доступом в помещения на основе биометрической идентификации

Использование: для защиты различных объектов от проникновения нежелательных посторонних лиц. Сущность: локальная система контроля и управления доступом в помещения на основе биометрической идентификации содержит электрически связанные считыватель, контроллер, исполнительное устройство и объект управления. В контроллер системы введен микропроцессорный блок обработки видеоизображения. Система дополнена блоком световых индикаторов, системой звукового оповещения и устройством ввода данных, которое может представлять собой, например, персональный компьютер. Считыватель СКУД выполнен оптоэлектронным, микропроцессорный блок обработки видеоизображения содержит выделенный цифровой канал, исполнительное устройство представляет собой блок, выполненный в виде цифрового микроконтроллера, связанного с микропроцессорным блоком обработки видеоизображения выделенным цифровым каналом. Блок световых индикаторов, система звукового оповещения и устройство ввода данных соединены с микропроцессорным блоком обработки видеоизображения через соответствующие разъемы.

Предлагаемая полезная модель относится к технике защиты различных объектов (офисов, помещений общего использования и других закрытых охраняемых объектов, а также вычислительных и информационных ресурсов, банковских терминалов, сейфов и хранилищ) от проникновения нежелательных посторонних лиц и может быть использована для создания автономных систем контроля и управления доступом (СКУД) на основе биометрической идентификации.

Идентификация с помощью биометрических технологий является в настоящее время одним из перспективных, бурно развивающихся направлений, среди которых методы и средства, использующие отпечатки пальцев, занимают одно из ведущих мест. Биометрические технологии все заметнее выступают на лидирующие позиции в индустрии безопасности, в борьбе с преступностью и терроризмом.

Известен целый ряд аналогов локальных систем контроля и управления доступом: "Научно-Производственный Комплекс "СоюзСпецАвтоматика", Москва, система «КОДОС»; ЗАО "Пикар", СПб., Система "ПИКАР СКД-2000"; НПО "Релвест-СБ", Москва, система «Parsec SC-TP05».

Локальные СКУД, имеющиеся на рынке, организованы по схеме, использующей идентификатор TouchMemory, считыватель НТО-карты (или ее аналогов), либо механические устройства доступа (ключи). Исполнительное устройство управления замком (обычно замок - 12В, 1А)

как правило, интегрировано в корпус считывателя. Встречаются также

исполнительные устройства, интегрированные в турникеты, шлюзовые двери, шлагбаумы. Основным недостатком перечисленных систем является наличие ключа, который можно потерять, скопировать, передать и т.д.

Известна также интеллектуальная карточка (кредитная, банковская) со встроенной в нее интегральной схемой (см. патент РФ №2212708, МПК 7 G 06 K 19/07, опубл. 2003.09.20), являющаяся идентификатором в локальной системе, предназначенной для обеспечения безопасности при совершении торговых сделок. Отличительной особенностью карточки является то, что она приспособлена для сопряжения с устройством считывания с карточки и содержит подложку со смонтированными на ней:

запоминающим устройством для хранения данных отсканированного образца отпечатка пальца, схемой сопряжения с устройством считывания с карточки, блоком обработки, батареей, набором функциональных клавиш и блоком отображения. Карточка обладает важным достоинством, которое заключается в том, что она обеспечивает возможность с помощью встроенной в нее схемы проверить отпечаток пальца владельца, уменьшая тем самым риск, возникающий при утрате карточки, и позволяет блокировать возможность ее использования другим лицом. Однако недостатком известного технического решения является то, что пользователю для совершения торговых сделок необходимо носить карточку с собой, кроме того, она может быть механически повреждена, утрачена и т. д.

Известны электронные ключи (см. авторские свидетельства СССР №1082923, МКИ Е 05 В 47/00, оп. 30.03.84, №1437488, МКИ Е 05 В 47/00, оп. 07.08.89, патент РФ №2245977, МПК 7 Е 05 В 49/00, оп. 2005.02.10), которые, несмотря на разнообразие конструкций, имеют общий недостаток - ключ может быть поврежден, скопирован, утрачен и т.д.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство PW-303, производства группы «Эликс», Россия, выбранное в качестве прототипа (см. Каталог «СКУД. Антитерроризм - 2005», с.63). Устройство предназначено для построения локальных СКУД и представляет собой автономный контроллер-считыватель, совместимый с идентификаторами стандарта Em-Marin или HID. PW-303 состоит из электрически соединенных между собой считывающего устройства, устанавливаемого около контролируемого входа, на турникете, шлюзе и др. и удаленного контроллера, располагаемого внутри охраняемого помещения. Программирование устройства (до 255 пользовательских кодов) осуществляется с помощью мастер-карты. Таким образом, функциональная схема наиболее близкого аналога, выбранного в качестве прототипа, содержит: считыватель, контроллер, электрически соединенный со считывателем, и встроенное в контроллер исполнительное устройство (реле), управляющее объектом управления, то есть замком. Описанная СКУД обладает широкими эксплуатационными возможностями, например, в случае опасности каждый пользователь может вместо индивидуального кода ввести код «проход под принуждением», активизирующий тревожный выход, а в случае необходимости (потеря карты и т.п.) предусмотрено удаление из памяти контроллера кода отдельно взятой карты. Это является несомненным достоинством устройства. Однако, несмотря на указанные достоинства, недостатком известной СКУД, выбранной в качестве прототипа, является наличие идентификатора-карточки, которая может быть скопирована, потеряна или повреждена механически. К недостаткам системы следует также отнести совмещенность исполнительного устройства с контроллером (управляющей системой). Следствием этого является невысокая надежность системы. Кроме того, существенным недостатком прототипа является то, что в случае утраты карточки, ее необходимо изготовить заново (то есть произвести материальные затраты.

Задачей полезной модели является повышение надежности защиты охраняемых объектов за счет уменьшения вероятности несанкционированного доступа при одновременном расширении круга лиц санкционированного доступа без дополнительных затрат.

Для решения поставленных задач предлагается локальная система контроля и управления доступом в помещения на основе биометрической идентификации, которая, как и наиболее близкая к ней система, выбранная в качестве прототипа, содержит электрически связанные считыватель, контроллер, исполнительное устройство и объект управления. Особенностью предлагаемой полезной модели, отличающей ее от известной, принятой за прототип локальной системы контроля и управления доступом, является то, что в контроллер введен микропроцессорный блок обработки видеоизображения. Кроме того, система дополнена блоком световых индикаторов, системой звукового оповещения и устройством ввода данных, которое может представлять собой, например, персональный компьютер. Считыватель СКУД выполнен оптоэлектронным, микропроцессорный блок обработки видеоизображения содержит выделенный цифровой канал, исполнительное устройство представляет собой блок, выполненный в виде цифрового микроконтроллера, связанного с микропроцессорным блоком обработки видеоизображения выделенным цифровым каналом. Блок световых индикаторов, система звукового оповещения и устройство ввода данных соединены с микропроцессорным блоком обработки видеоизображения через соответствующие разъемы.

Выполнение задач, поставленных при создании полезной модели, стало возможным благодаря следующему.

В отличие от прототипа, использующего идентификатор-карточку, которая может быть потеряна или повреждена, и совместимый с ней считыватель, в заявляемой полезной модели предложено в качестве считывателя применить оптоэлектронный датчик, с помощью которого

определяются индивидуальные биометрические параметры, получаемые при сканировании отпечатка пальца пользователя, по которым осуществляется идентификация пользователя. Таким образом, дактилоскопическая информация обеспечивает не только выполнение одной из задач - расширение круга лиц санкционированного доступа, но одновременно решает и другую проблему: отпадает необходимость затрат на изготовление идентификатора-карточки, стоимость которой составляет порядка двух долларов.

Существенными признаками, включенными в формулу полезной модели, являются признаки, относящиеся к новому, отличному от прототипа, построению самой локальной СКУД: в ее контроллер входит микропроцессорный блок обработки видеоизображения, а исполнительное устройство выделено, в отличие от прототипа, в отдельный блок, управляемый микропроцессорным блоком обработки видеоизображения по выделенному цифровому каналу. Такое управление уменьшает для злоумышленника потенциальную возможность прямого электронного воздействия на объект управления (замок). Это обеспечило возможность решения основной задачи, на выполнение которой направлена полезная модель, а именно - повышение надежности защиты объекта. Остальные вновь введенные существенные признаки (блок световых индикаторов, система звукового оповещения и устройство ввода данных) обеспечивают функционирование заявляемой системы.

Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленные задачи.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором представлена функциональная схема конкретного примера выполнения локальной СКУД с использованием биометрической идентификации. На функциональной схеме введены следующие обозначения:

1 - оптоэлектронный считыватель;

2 - контроллер;

3 - микропроцессорный блок обработки видеоизображения;

4 - исполнительное устройство релейного типа;

5 - объект управления (замок);

6 - блок световых индикаторов;

7 - система звукового оповещения;

8 - выделенный цифровой канал связи;

9 - устройство ввода данных.

Оптоэлектронный считыватель 1 используется в предлагаемой полезной модели для преобразования светового потока, содержащего биометрическую информацию (отпечаток пальца) в цифровые данные (DATA), которые через разъем XI передаются в микропроцессорный блок обработки видеоизображения 3 контроллера 2. Через разъем производится также электрическое питание оптоэлектронного считывателя 1 (POWER, GND) и управление его состоянием (CONTROL). Микропроцессорный блок обработки видеоизображения 3 предназначен для предварительной фильтрации, обработки, анализа и коррекции растрового изображения, получаемого от оптоэлектронного считывателя 1, а также для преобразования дактилоскопической информации в уникальный код, соответствующий отпечатку пальца. В процессе работы системы по этому коду производятся операции идентификации пользователя. Контроллер 2 осуществляет функцию управления исполнительным устройством 4 релейного типа через разъем Х7 по выделенному цифровому каналу 8. Контроллер 2 через разъемы Х5, Х6 управляет устройствами индикации состояния системы: блоком 6 световых индикаторов и системой 7 звукового оповещения. Для обеспечения электрического питания микропроцессорного блока обработки видеоизображения 3 служит разъем Х7. Через разъем USB (X8) производится настройка системы и добавление, удаление и другие операции с пользователями при помощи внешнего

устройства ввода данных 9. Исполнительное устройство 4 релейного типа предназначено для непосредственного управления устройствами доступа -объектами управления (замками) 5. Используя разъем X10, исполнительное устройство 4 производит либо замыкание, либо размыкание цепи питания объекта управления (замка) 5 (LOCK_PWR_IN, LOCK_PWR_OUT, LOCK_GND), в зависимости от кодированной команды контроллера 2 RELE_CTRL, поступающей вместе с электрическим питанием +12В на разъем Х9 исполнительного устройства 4 релейного типа. Объект управления (замок) 5 предназначен для непосредственного отпирания или запирания двери в охраняемое помещение. В зависимости от типа замка, подача или отключение электрического питания LOCK_PWR_OUT определенной мощности приводит объект управления (замок) 5 в необходимое состояние. Блок световых индикаторов 6 одновременно с системой звукового оповещения 7 служат для визуального и звукового отображения состояния системы, режима ее работы. Сигналы RED, GREEN, GND разъема Х2 и SOUND, GND разъема ХЗ используются контроллером 2 для передачи необходимой информации указанным блокам 6 и 7 системы.

В заявляемой полезной модели в качестве оптоэлектронного считывателя 1 используется, например, оптоэлектронный датчик производства компании NITGEN, Южная Корея, Сеул. Контроллер 2 выполнен на базе микросхем ATmega8L-8MI (MLF32) производства компании «ATMEL» (США), а также других промышленно выпускаемых микросхем, например, ADM101EARM (mSOIC), 74HC125D(SO-14). Исполнительное устройство 4, представляющее собой цифровой микроконтроллер, собранный на базе промышленно выпускаемой микросхемы ATmega8-16MI (MLF32) производства компании «ATMEL» (США) и других промышленно выпускаемых радиоэлектронных элементов. В качестве реле может быть использовано, например, реле LS (Россия), а в качестве замков - электромагнитные замки ML-395A

(Тайвань), ML-194 (Россия), электромеханический замок ЗВД2 или их аналоги.

Локальная система контроля и управления доступом в помещения на основе биометрической идентификации работает следующим образом.

Лицо, обладающее правом доступа, прикладывает палец к окну оптоэлектронного биометрического считывателя 1. Происходит считывание отпечатка пальца. Полученная считывателем 1 дактилоскопическая информация передается в микропроцессорный блок обработки видеоизображения 3, в котором она преобразуется в уникальный код, соответствующий отпечатку пальца, сравнивается с информацией, хранящейся в блоке памяти микропроцессорного блока обработки видеоизображения 3, и в случае совпадения микропроцессорный блок обработки видеоизображения 3 через контроллер 2, по разъему Х7, по выделенному цифровому каналу 8 дает команду исполнительному устройству 4 релейного типа. При этом в блоке световой индикации 6 зажигается индикатор зеленого цвета, одновременно с которым раздается короткий звуковой сигнал. Одновременно исполнительное устройство 4 производит подачу открывающего сигнала на объект управления (замок) 5, который непосредственно отпирает или запирает двери в охраняемое помещение. В случае неудачной идентификации сигнал на отпирание объекта управления (замок) 5 не вырабатывается, при этом загорается красный индикатор и звучит более длительный звуковой сигнал.

Таким образом, в заявляемой полезной модели за счет использования индивидуальных биометрических параметров, определяемых при сканировании отпечатка пальца и нового, отличного от прототипа, построения самой локальной СКУД появилась возможность без дополнительных затрат значительно расширить круг лиц санкционированного доступа, повысить надежность защиты охраняемых объектов и уменьшить вероятность несанкционированного доступа.

1. Локальная система контроля и управления доступом в помещения на основе биометрической идентификации, содержащая электрически связанные считыватель, контроллер, исполнительное устройство и объект управления, отличающаяся тем, что в контроллер введен микропроцессорный блок обработки видеоизображения, а система дополнена блоком световых индикаторов, системой звукового оповещения и устройством ввода данных, при этом считыватель выполнен оптоэлектронным, микропроцессорный блок обработки видеоизображения содержит выделенный цифровой канал, исполнительное устройство представляет собой блок, выполненный в виде цифрового микроконтроллера, связанного с микропроцессорным блоком обработки видеоизображения выделенным цифровым каналом, а блок световых индикаторов, система звукового оповещения и устройство ввода данных соединены с микропроцессорным блоком обработки видеоизображения через соответствующие разъемы.

2. Локальная система по пункту 1, отличающаяся тем, что устройство ввода данных представляет собой персональный компьютер.