CS-CS.Net: Лаборатория Электрошамана

Разные компоненты для создания простой СКУД

Продолжаем тему СКУД и контроля доступа в простом и бытовом варианте. На этот раз поговорим о том, как сделать простой замок, который открывается по ключам доступа или по карточкам и закрывает нам дверь, например, в тамбур. А заодно и обсудим принципы того, как вообще делается контроль доступа. В глубокие охранные системы мы влезать не будем, а вот сделать замок, который можно открывать по ключам и с видеодмофона — сделаем.

Сначала немного разберёмся с тем, как СКУД вообще устроены и как там всё делается. Все СКУД я бы разделил на два типа (по тому, что мне про них известно). Это автономные СКУД и сетевые СКУД. Автономные СКУД — это вещь в себе. Вся база данных ключей (про это чуть позже) хранится прямо в самом контроллере. Он же управляет замком и всем прочим. Эти решения дешёвые, ничего не требуют: подключил — и пользуйся. Их удобно применять там, где надо просто поставить замок с входом по ключам. И как раз про них я и буду расказывать в посте. Сетевые СКУД — это система, в которых есть отдельно считыватели, отдельно замки и отдельно контроллер (или даже программа-сервер), который всем этим управляет. Сетевые СКУД удобны, когда у нас есть не одно помещение (дверь), а куча помещений. Например, когда-то я ставил простенькую СКУД на офис, который состоял из двух комнат. Западло для СКУД было в том, что у этих комнат был раздельный вход с общей лестницы, а сотрудникам надо было бегать из одной комнаты в другую. Если мы делаем это на автономной СКУД — то нам надо ставить два контроллера замка и забивать в них одинаковые ключи. При этом ничего не путать. А если ставим сетевую СКУД — то один раз заносим все ключи и не паримся.

Вот, кстати, о ключах сразу и упомянём. Как они устроены? Да очень просто! Задача ключа — отдавать свой уникальный идентификатор, который в него зашит на заводе-производителе. Контроллер только считывает ID ключа и уже по нему принимает решение, пускать или не пускать. В больинстве случаев на сам ключ ничего не записывается — это надо запомнить и понять. То-есть, когда нас разводят на покупку ключей для домофона и говорят, что каждый ключ адски уникален — то нас немного обманывают. На самом деле важен не конкретный экземпляр ключа, а его ID. Если скопировать ID — то всё будет работать и так.

Какие ключи есть:

• Контактные ключи на базе Dallas iButton. Это самые распротранённые ключи-«таблетки», которые используются везде, где только можно. iButton работают на однопроводном интерфейсе 1-Wire, по которому получают и питание и обмениваются данными. Интерфейс этот известный, и через него много ещё чего работает, например термометры DS18x20.
  Ключи бывают только читаемые (самые дешёвые), ID которых записан один раз на заводе и изменять его нельзя. Бывают с возможностью записывать несколько блоков информации (в том числе и новый ID). За счёт этого можно как раз такие ключи и программировать (клонировать).
• Бесконтактные ключи на базе EM-Marine / Mifare. Это ключи примерно с таким же принципом действия (запись/чтение ID), но по беспроводной технологии. Отличаются они самими технологиями: EM-Marine работает на частоте 125 кГц, а Mifare — на частоте 13,56 МГц, поэтому две системы этих ключей не совместимы между собой никак. Про это тоже надо помнить, когда надо будет выбрать ключи и считыватель.

Ещё один из моментов, который позволяет не париться с контроллером и считывателем — это то, что часто даже автономная СКУД состоит не из одного устройства, которое вещь в себе, а из отдельно контроллера доступа и считывателя ключей. А это значит, что если мы возьмём простенький контроллер Z-5R (например), то потом можем заставить его работать со всеми другими ключами, докупая к нему считыватели нужного типа. Как делать — решать нам. Можно взять и готовый считыватель со встроенным контролером, а можно и разделить элементы схемы. Возможно, разделение элементов даже будет лучше: если что и сопрут — то считыватель, а не весь контроллер с базой ключей.

Простой контроллер Z-5R

Это самый-самый-самый распространённый контроллер, который только может быть. И самый кондовый и удобный для простых задач! Производит его контора Iron Logic — http://ironlogic.ru/, которая мне нравится (и понравилась побольше, после того как я поизучал их сайт). Контроллер умеет управлять электромагнитным или электромеханическим замком. Поддерживает админские ключи и ключи пользователей. Умеет работать со всеми считывателями, которые имитируют протокол iButton.

Поглядим на весь комплект железок. Здесь у нас сам контроллер, кнопка выхода, считыватель (контактор) iButton и связка ключей.

Компоненты iButton: Контроллер Z-5R, ключи Dallas, считыватель

То, что можно подключать к контроллеру, отлично показано на любезно заимствованной с сайта Iron Logic картиночке:

Схема соединений контроллера Z-5R

А сам контроллер выглядит вот так:

Контроллер Z-5R для простой СКУД

Что делает этот контроллер? При чтении ключа он сравнивает его с ключами из базы (внутренней памяти). Если ключ в базе есть — то открывает дверь. Если ключа нет — то ничего не делает. Программируется он тоже просто и легко: при первой подаче питания все ключи, которые к нему будут поднесены, становятся админскими. А дальше с помощью админских ключей можно вносить другие ключи в базу.

Из прикольных режимов есть даже такой, при котором ему можно сказать: «При чтении любого ключа заноси его в базу и открывай дверь». Этот режим удобен, если все сотрудники офиса ходят каждый день, но ключи не у всех можно добыть одновременно. Тогда можно им всем дать доступ, а потом уже пускать тех, кто раньше ходил.

Полная схема подключения контроллера есть в инструкции, а я её оттудова скопирую:

Схема подключения контроллера Z-5R

На этой схеме показано всё, что можно понавесить на этот контроллер. Внешний динамик-зуммер. Замок, кнопка выхода и считыватель. А если у считывателя есть свой собственный светодиод — то ещё и его можно подцепить. Обратите внимание, что выход на замок сделан по схеме открытого коллектора. То-есть, при включении замка там не появляется напряжение питания, а этот выход соединяется с GND.

А теперь перерисуем схему так, как нам станет понятнее для наших задач. Нам всего-то нужен считыватель, кнопка выхода, замок и блок питания +12 вольт.

Подключение контроллера Z-5R к видеодомофону

И вот здесь мы возвращаемся к прошлому посту про СКУД, в котором мы говорили про какое-то там зачем-то нужное реле вызывной панели видеодомофона. Мы помним, что это реле срабатывает, когда мы нажимаем на кнопку с ключиком на мониторе домофона. А вот оказывается, что это реле легко подключается параллельно (оно же реле и там есть сухой контакт) кнопке «Выход» контроллера.

То-есть, получается вот такая система: контроллер, считыватель и замок нам дают доступ в помещение для тех, у кого есть ключи. Например, если это будет дверь тамбура квартир (а меня как раз народ спрашивал, как такое сделать, и для них я этот пост и пишу), то наши штатные жильцы квартир могут туда ходить. А если нам повезёт так, что пропуска (или другие ключи) от офисов на работе будут иметь ту же систему, что и наш считыватель — то мы можем их себе в контроллер и запрограммировать. Если же нам звонят гости или «чужие», то мы связываемся с ними по видеодомофону и, если хотим их пустить — нажимаем кнопку замка на мониторе домофона. За счёт этого срабатывает реле в вызывной панели и, «нажимая» на кнопку «Выход» контроллера, открываем им дверь.

Однако тут надо помнить про безопасность! Ведь если открутить вызывную панель со стенки и замкнуть провода от её реле — мы получим доступ в помещение без всяких ключей и контроллеров. Производители сделали такое решение из-за того, что обычно вызывная панель стоит рядом с замком и линии управления будут короткими. С точки безопасности, если нам хочется заморочиться — то можно не пользоваться реле вызывной панели, а протащить кнопку «Выход» от контроллера и повесить её рядом с монитором видеодомофона.

Вообще, что можно сказать по разводке проводов. Сечение нам важно на питании замка, чтобы не падало напряжение. Для коротких трасс (когда контроллер и замок находятся рядом) хватит и запараллеленых пар витухи. А на длинной линии лучше вооружиться ШВВП 2х0,5/0,75 кв.мм. Линии сигналов и управления можно вести витой парой. Наверное, имеет смысл для такого контроллера выделить большую распаечную или монтажную коробку, в которую завести все линии от замка, кнопки, вызывной панели и там их скоммутировать.

Можно сказать то, что Z-5R самый удобный и универсальный контроллер, потому что к нему можно наподключать любые считыватели Например, вот такой вот антивандальный: http://ironlogic.ru/il.nsf/htm/ru_cpz2l. Но если вам не хочется возиться, а надо решить задачку закрывания тамбурной двери проще и быстрее (не морочиться со считывателями и вас интересует только одна система карт) — то можно использовать другой готовый девайс от Iron Logic: Считыватель Matrix-IIk (http://ironlogic.ru/il.nsf/htm/ru_MatrixIIK).

Считыватель с контроллером Matrix-IIk

Казалось бы, что про него можно рассказать много интересного. А вот ФИГ! Потому что самое классное, что могли сделать производители — оставить 100% совместимость с Z-5R, только добавив считыватель EM-Marine ключей. То-есть, по функционалу это такой же контроллер Z-5R, только ещё и принимающий карточки EM-Marine.

Считыватель Matrix-IIk и ключи EM-Marine

Поглядите: его контакты и выводы ничем не отличаются от Z-5R.

Контакты подключения считывателя Matrix-IIk

Matrix-IIk удобен тем, что с ним не надо морочиться. Всё, что надо — только подать питание, подключить замок и кнопку выхода. Остальное считыватель сделать сам. Вот вам снова картинка с сайта:

Схема соединений считывателя Matrix-IIk

На картинке нарисован дополнительный считыватель (справа, под номером 7). Это — фича. Так как вход для считывателя Dallas тут есть, то можно замутить или считыватель второго формата ключей, или продублировать наш. В принципе это прикольно для двери тамбура: у кого какие ключи есть — те и могли бы ими пользоваться, используя два считывателя разной системы.

Схема подключения считывателя Matrix-IIk

Наша схема подключения такого считывателя будет совсем простой:

Подключение считывателя к видеодомофону

Что можно сказать про эти продукты? То, что тут надо включать мозг и подбирать решение, которое будет удобно для нужной задачи. Самое нам важное — обеспечить безопасность от взлома. В случае с Z-5R единственная «дырка» для входа у нас — это реле вызывной панели. Которое можно забить и не подключать. И если что снаружи и сломают — то только считыватель. В случае с Matrix-IIk — сломают и унесут весь контроллер вместе с базой ключей. А в помещение попадут, перерезав (или замкнув) провода питания замка. Поэтому с точки зрения паранойи Matrix-IIk не очень нам подходит. Но зато он адски удобен и работе и эксплуатации: прикрутил, подключил минимум проводов и пользуйся. То-есть, в хорошем чистом доме на этажный холл можно поставить Matirx-IIk, а в улично-гоповской хрени — лучше поизвращаться и подключить Z-5R.

А ещё Iron Logic молодцы до безумия в том, что у них навалом своих устройств для чтения этих двух контроллеров! Больше всего мне понравился Z-2 EHR (http://ironlogic.ru/il.nsf/htm/ru_z2ehr). Он умеет читать ключи Dallas, EM-Marine и два описанных выше контроллера. Это значит, что можно заранее в специальной программе создать базу ключей (имея на столе этот считыватель), причём подписать какой ключ куда идёт (в программе есть возможность создавать комментарии к ключам), а потом за один приём залить эту базу в контроллер. А это ОЧЕНЬ круто и классно! Я думаю, что со свободных денег я себе подарю такую штуку — она может ещё сгодиться. Z-2 EHR позволит и бэкапить контроллер и не бояться, если его сломают, стырят или уведут.

Электромеханический замок

Так как у меня остались фотки, то я ещё кратенько расскажу про электромеханический замок. Про электромагнитные замки все знают: они у нас на каждой двери подъезда с домофоном стоят. Их принцип действия простой: если на электромагинт подано питание, то он примагничивает дверь и держит её. А если питание снято — дверь можно открыть.

Надёжность удерживания электромагнитного замка в первую очередь зависит от того, насколько чистая и гладкая поверхность железки, к которой он примагничивается. Если на этой железке будет грязь — то сила удерживания такого замка снизится. Этим часто пользуются разные мутные ремонтники или хрен пойми кто: достатно наклеить на электромагнит пару слоёв изоленты в любом месте, и любой суровый гопнег сможет, сильно дёрнув, оторвать и открыть дверь.

Электромагнитные замки хороши там, где есть дополнительный замок. И хороши тем, что если пропадает напряжение питания — то дверь легко открывается. Но с другой стороны они плохи тем, что если ты случайно прикрыл дверь, и магнит примагнитился — то всё. Без ключа хрен откроешь. А если ты его забыл — то привет =) Если будете ставить электромагнитный замок в тамбур — подумайте про ситуацию, когда вышел, заболтавшись, гостей к лифту проводить, и случайно прикрыл дверь =)

Второй тип замков мне более интересен для дверей тамбура (однако, опять всё будет зависеть от того, что вы хотите от двери тамбура: чтобы она была надёжным препятствием от чужаков — тогда ставим электромеханический замок и Z-5R с отдельным считывателем, антивандальным; или же вам нужна просто функциональная дверь от лишних глаз — тогда ставим Matrix-IIk и электромагнитный замок как самое простое решение) — это электромеханические замки. Они прикольны тем, что если заглючила электроника — всегда есть КЛЮЧ, которым можно открыть этот замок. И прикольны тем, что кнопка выхода сделана механикой прямо на самом замке.

Вот сейчас я расскажу про самый дешёвый и простейший такой замок, который мне соседи-гопари как раз уксусом залили. Замок этот стоит копейки. Ставится он на дверь внакладку и на любую сторону и на любое направление открывания. Это делается за счёт того, что внутри замка освобождается одна из пружинок и собачка замка просто переворачивается в другую сторону, чтобы она давала двери закрываться.

Электромеханический замок Atis (FASS)

Замок состоит из следующих штуковин. Самого замка (на фотке ниже в центре). Замок содержит всю механику и крепится на дверь. Ответная часть (слева) крепится на косяк двери. На крышке замка как раз находится кнопка выхода и второе, внутреннее, гнездо для ключа, которым можно эту кнопку заблокировать. Зачем это надо — не знаю. Справа на фотке — ответная личинка замка, которая ставится поверх двери с внешней стороны. У неё есть длинная железка, которая входит внутрь замка и отламывается в зависимости от толщины двери.

Внутренности электромеханического замка

Замок работает очень просто. Внизу него есть ролик. Когда мы закрываем дверь, то основная собачка замка просто утапливается внутрь, позволяя двери закрываться. А ролик, катясь по дверной коробке, тоже утапливается и тем самым взводит мощную пружину внутри замка. Это состояние я показал на фотке ниже:

Взводим пружину замка

После того, как сработает электромагнит (или замок откроют ключом), освобождается стопор и за счёт этой пружины отталкивается назад сама собачка замка: дверь открыта!

Отщёлкиваем собачку и замок открывается

И вот здесь тоже есть некоторое неочевидное западло, которое надо учитывать. Что будет, если мы дадим замку команду открыться, а дверь не откроем? Замок так и останется в открытом состоянии до тех пор, пока дверь не будет открыта и снова закрыта! В некоторых случаях на это можно забить, а в некоторых это тоже важно. А с другой стороны, за счёт того, что дверь надо закрывать с некоторой силой, от лёгкого прикрывания дверь сама собой не захлопнется, как это будет с электромагнитным замком.

А ещё одна нехорошая особенность этого замка в том, что если дверь ходит туго и закрывается без небольшого люфта, то собачка замка может просто не отщёлкнуться до конца, не открыв дверь. Те, кто знает этот фикус, попробуют потолкать дверь за ручку. А те, кто не знает — так и будут стоять и говорить, что дверь не открылась.

Вот, пожалуй, всё, что я хотел дать в этом посте. На самом деле, как вы видите — всё просто. Надо знать общие принципы того, как что устроено. Потом надо подумать, с какими ключами мы хотим работать. Подумать про тип замка, который нам будет удобен и подобрать под это дело нужный нам считыватель/контроллер. И дальше — подключить это всё к видеодомофону.

Проекту исполнилось 15 лет! Поддержать проект материально, проспонсировать проекты Автора или сделать ему подарок можно на этой странице: "Донаты и Спонсорство, Список Желаний".