Универсальный rfid ключ. RFID-ключи: бесконтактные прокси-карты для домофонных устройств

Вам необходим источник точного времени от GPS? Данная статья покажет вам, как использовать модуль GPS для получения времени, даты и координат, и как показать их на LCD индикаторе с помощью Arduino.

Что необходимо?

• компьютер с установленной Arduino IDE;
• Arduino (мы используем Arduino Mega);
• GPS модуль (мы используем EM-411, возможны и другие, поддерживающие протокол NMEA, например, VK2828U7G5LF или GY-NEO6MV2);
• макетная плата , перемычки и потенциометр 5 кОм;
• библиотека TinyGPS (ссылка ниже).

Введение

Создание системы глобального позиционирования, или GPS, началось в начале 1970-х годов. Каждая страна (Россия, США, Китай и т.д.) обладают своей собственной системой, но большинство средств спутниковой навигации в мире используют систему США.

Каждый спутник системы имеет атомные часы, которые непрерывно контролируются и корректируются NORAD (командованием воздушно-космической обороны Северной Америки) каждый день.

По сути, приемник по своим часам измеряет TOA (время получения сигнала, time of arrival) четырех спутниковых сигналов. Исходя из TOA и TOT (времени отправки сигнала, time of transmission), приемник вычисляет четыре значения времени «пролета» сигнала (TOF, time of flight), которые отличаются друг от друга в зависимости от расстояния спутник-приемник. Затем, исходя из четырех значений TOF, приемник вычисляет свое положение в трехмерном пространстве и отклонение своих часов.

Самые недорогие GPS приемники обладают точностью около 20 метров для большинства мест на Земле. Теперь посмотрим, как изготовить свои собственные часы GPS с помощью Arduino.

Аппаратная часть

Мой GPS модуль имеет 6 контактов: GND, Vin, Tx, Rx и снова GND. Шестой вывод никуда не подключен. Контакт GND соединен с корпусом на Arduino, Vin подключаем к шине +5В на Arduino, Tx подключен к выводу 10 на Arduino, а вывод Rx никуда не подключаем, так как не будем посылать на GPS модуль никаких сообщений. Мой модуль передает спутниковые данные, используя интерфейс RS-232, со скоростью 4800 бит/сек, которые принимаются Arduino на выводе 10.

Ниже показана фотография GPS модуля:

GPS модуль EM-411

Модуль отправляет то, что известно как NMEA сообщения. Здесь вы можете увидеть пример одного NMEA сообщения и его разъяснение (выдержка из технического описания):

$GPGGA,161229.487,3723.2475,N,12158.3416,W,1,07,1.0,9.0,M,0000*18

Все эти данные принимаются Arduino через вывод 10. Библиотека TinyGPS читает сообщения GPGGA и GPRMC (для подробной информации о GPRMC смотрите техническое описание).

Arduino на схеме не показан. Подключите периферийные устройства согласно подписанным соединениям.

Программное обеспечение

При подаче питания GPS модуль затрачивает некоторое время, чтобы получить правильное местоположения от спутников. Когда местоположение получено, модуль шлет NMEA сообщения на Arduino. Библиотека TinyGPS содержит функцию для получения времени и даты из GPRMC сообщения. Она называется crack_datetime() и принимает в качестве параметров семь указателей на переменные: год year , месяц month , день месяца day , часы hour , минуты minute , секунды second , и сотые доли секунды hundredths . Вызов функции выглядит так:

Gps.crack_datetime(&year, &month, &day, &hour, &minute, &second, &hundredths);

Вызов данной функции возвращает вам в переменных правильные значения до тех пор, пока с железом всё в порядке.

Чтобы получить ваше местоположение, можно вызвать функцию f_get_position() . Данная функция принимает в качестве параметров два указателя на переменные: широта latitude и долгота longitude . Вызов данной функции выглядит так:

Gps.f_get_position(&latitude, &longitude);

Исходный текст программы:

#include #include #include #define RXPIN 10 #define TXPIN 9 #define GPSBAUD 4800 #define RS 2 #define EN 3 #define D4 4 #define D5 5 #define D6 6 #define D7 7 TinyGPS gps; SoftwareSerial uart_gps(RXPIN, TXPIN); LiquidCrystal lcd(RS, EN, D4, D5, D6, D7); // Переменные int seconds; int timeoffset = 1; // Пользователь должен изменить единицу на соответствующий часовой пояс. В примере используем сдвиг на +1 час. // Объявление функций. void getgps(TinyGPS &gps); // Функция настройки - запускается только при включении void setup() { Serial.begin(115200); // Запуск последовательного интерфейса для отладки uart_gps.begin(GPSBAUD); // Запуск приемника UART для GPS lcd.begin(16,2); // Объявление LCD lcd.print(" GPS clock"); // Сообщение приветствия delay(1000); // Ждем одну секунду lcd.clear(); // Очистить LCD } // Цикл главной программы - запущен всегда void loop() { while(uart_gps.available()) { int c = uart_gps.read(); if(gps.encode(c)) { getgps(gps); } } } /* * Данная функция получает данные от GPS модуля * и отображает их на LCD */ void getgps(TinyGPS &gps) { int year; float latitude, longitude; byte month, day, hour, minute, second, hundredths; gps.f_get_position(&latitude, &longitude); gps.crack_datetime(&year, &month, &day, &hour, &minute, &second, &hundredths); hour = hour + timeoffset; lcd.clear();//lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Time: "); if (hour <= 9) { lcd.print("0"); lcd.print(hour, DEC); } else { lcd.print(hour, DEC); } lcd.print(":"); if (minute <=9) { lcd.print("0"); lcd.print(minute, DEC); } else { lcd.print(minute, DEC); } lcd.print(":"); if (second <= 9) { lcd.print("0"); lcd.print(second, DEC); } else { lcd.print(second, DEC); } lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Date: "); if (day <= 9) { lcd.print("0"); lcd.print(day, DEC); } else { lcd.print(day, DEC); } lcd.print("-"); if (month <= 9) { lcd.print(month, DEC); } else { lcd.print(month, DEC); } lcd.print("-"); lcd.print(year, DEC); delay(2000); lcd.clear(); lcd.print("Lat: "); lcd.print(latitude, DEC); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Lon: "); lcd.print(longitude, DEC); delay(2000); // Debugging purpose only. Serial.print(latitude, DEC); Serial.print(" - "); Serial.println(longitude, DEC); }

Выход из строя ключа от — явление очень редкое, если рассматривать так называемые таблетки, и весьма вероятное, если речь идет о бесконтактной системе RFID, построенной на срабатывающих с большого расстояния картах.

Если по какой-то причине дверь подъезда, ворота частного дома или замок на работе перестали деблокироваться, часто возникает вопрос: как перепрограммировать ключ от домофона? Этот процесс для рядового пользователя совсем не означает сложного вмешательства и участия в программировании личного идентификационного устройства.

Особенности программирования домофонных ключей

Чтобы понять, почему программирование индивидуальных ключей домофона включает в себя только запись нового идентификатора и его привязки к абоненту на установленном в двери устройстве, стоит особо остановиться на механике работы и внутренней структуре привычных таблеток и карт.

Все ключи построены на схеме одноразового устройства. Если происходит сбой или физические нарушения внутренней структуры — личный идентификатор просто выбрасывается или уничтожается. Ни ремонту, ни перепрограммированию без использования специальных промышленных устройств — не предусмотрено.

RFID

Небольшие брелочки, карточки — уже знакомы множеству людей. Для срабатывания такого ключика, его не нужно прислонять к считывающей площадке. Достаточно только поднести на определенное расстояние.

По дальности срабатывания ключи ранжируются:

1. с зоной идентификации в 100-150 мм, распространенный формат, тип Proximity;
2. с дальностью определения до 1 м, тип Vicinity.

Не смотря на такие отличия в дальности, работа всех идентификаторов проходит по простой схеме.

Домофон, использующий ключи данного класса, имеет блок излучения электромагнитного поля слабой интенсивности в зоне контактной площадки. Внутри RFID карты или брелка расположена простая схема, она включает индуктивный колебательный контур, миниатюрную передающую антенну и чип, формирующий сигнал.

При внесении ключа в зону излучения — вырабатывается энергия, происходит активация внутренней электросхемы. Карта или брелок передают радиочастотный сигнал, домофон опознает идентификатор и разблокирует дверь, если он прописан в его памяти.

Простого способа, как перепрограммировать ключ от домофона класса RFID — просто не существует для большинства типов изделий. Идентификатор формируется напыленным в заводских условиях чипом, количество уникальных комбинаций (карт и брелков) — огромно, изменения в коде не предусматриваются.

Испортится ключ может как из-за механических перегибов, изломов (в результате происходит повреждение чипа или передающей сетки антенны), так и по причине воздействия сильного электромагнитного излучения, по силе сравнимого с микроволновой печью.

Touch-Memory

Touch-Memory - это знакомые большинству людей контактные таблетки. Внутри такого ключа также расположен микрочип.

Однако передача идентификатора происходит по электрической одноканальной схеме. В момент приложения ключа к контактной площадке, в домофоне происходи замыкание цепи считывания данных.

Уникальный код, прошитый в таблетке — передается и проверяется на соответствие одному из записанных в памяти устройства. Если опознавание прошло — дверь разблокируется.

Испортить Touch-Memory таблетку можно воздействием сильного статического напряжения, приложив таблетку к наэлектризованной одежде. Сделать это достаточно сложно, поскольку импульс должен пройти между определенными точками контактной площадки, однако такая причина поломок — самая распространенная.

Таблетка с чипом очень прочная, повредить ее механически сложно, ключ, кроме воздействия статики — можно сжечь в микроволновке. Любым другим воздействиям, включая мощнейшие ниодимовые магниты — Touch-Memory переносит без последствий.

Способ, как программировать ключи доступа для домофона данного класса, заключается в использовании специального программатора. С его помощью делают клоны таблеток, а также универсальные отмычки для серий домофонов.

Touch-Memory делятся на классы. Они зависят не от внутренней структуры и принципов работы, а от производителей, каждый из которых создает внутреннюю схему с определенными характеристиками и методикой формирования уникального кода.

Широко используются Touch-Memory следующих типов:

• с маркировкой, начинающейся на DS (Dallas), применяются в огромном числе моделей Vizit, Eltis, С2000 и других;
• с маркировкой DC, а также Цифрал КП-1 — данные Touch-Memory предназначены только для домофонов Cifral;
• серии К, широко используемый в системах контроля доступа Metacom и других домофонах.

Аналогично существуют и классы, форматы RFID, к примеру, самый старый HID, популярный EM-Marin, а также используемый в срабатывающих с дальнего расстояния картах Mifare. Поэтому, прежде чем выяснять, как запрограммировать личный ключ от домофона от подъездной двери — сначала нужно приобрести Touch-Memory или RFID совместимого формата.

Программирование ключа от домофона своими руками

Методика, как закодировать персональный ключ от домофона от работы, дома или подъезда друзей — заключается только в записи данных соответствующего личного идентификатора в память контролирующего дверь устройства. Чтобы сделать это самостоятельно, необходимо получить доступ к сервисным функциям с клавиатуры передней панели.

Мастера, устанавливающие домофон — обязаны проводить перепрограммирование и менять заводские мастер коды и другую служебную информацию устройства.

Если это сделано, методики, как прописать свой ключ в домофон при помощи стандартных комбинаций доступа — не сработают. Однако огромное количество устройств на двери — откликаются на заводские коды и позволяют активировать сервисные функции.

Алгоритм действий

Самый простой способ — узнать, как закодировать ключ от домофона от подъездной двери, в обслуживающей компании. Некоторые из них предоставляют такие данные.

Но есть набор стандартных действий для домофонов распространенных марок.

1. Rainmann, Raikman — нажимается вызов, вводится 987654, после звукового сигнала — 123456. Если появилось приглашение Р на дисплее — нажимается 2, прикладывается таблетка, нажимается #, <номер квартиры>, #. Запись в память производится кнопкой *;
2. — набирается #-999, после звука-приглашения набирается код 1234 (у отдельных серий — 6767, 0000, 12345, 9999, 3535). После этого нажимается 3, после паузы — номер квартиры, прикладывается ключ, нажимается #,*. Если заводской код (1234 и другие) — не принят, домофон издаст двухтональный сигнал;
3. , — держать кнопку вызов до реакции (звук, приглашение на дисплее), ввести 1234, затем номер квартиры, вызов. В ответ на приглашение прислонить ключ, выйти из меню нажатием кнопки *.

В самых современных версиях домофона Cifral используется достаточно сложные кодовые наборы. Методика, как закодировать ключ от домофона от подъездной двери, выглядит так: вызов, 41, вызов, 14102, 70543.

Затем следует дождаться появления на экране приглашения, нажать 5, ввести номер квартиры, после надписи на дисплее Touch — приложить ключ. О записи в память свидетельствует звуковой сигнал.

Заключение

Записать в память домофона можно любой из приобретенных ключей, которые по ошибке называют болванками. В реальности - это работающий механизм со своим уникальным кодом. Его требуется только зарегистрировать на подъездном устройстве.

Доступны разнообразные методики применения ключей. Один и тот же может использоваться на нескольких домофонах одной марки, при условии, что произведена регистрация на каждом. Главное, чтобы Touch-Memory таблетка или RFID карта, брелок — имели совместимы формат с устройством на двери.

Видео: Как сделать дубликат ключа от домофона