В современных системах контроля и управления доступом радиочастотный принцип идентификации получает все большее распространение благодаря своим возможностям и преимуществам. Другой термин, часто используемый на практике, — proximity. В разных источниках встречаются и другие названия: бесконтактная, или дистанционная, технология. Однако все они недостаточно полно отражают физический принцип, используемый в СКУД. Например, технологию идентификации человека по радужной оболочке глаза также можно назвать бесконтактной, или дистанционной, так как считывание в современных системах может осуществляться на расстояниях порядка метра. Термин «радиочастотный принцип идентификации» представляется наиболее правильным, поскольку, во-первых, он отражает физический принцип, используемый в таких системах, и, во-вторых, соответствует определению Radio Frequency Identification. В дальнейшем мы будем использовать термины радиочастотная технология идентификации и proximity-технология.
Устройство считывателя и идентификатора СКУД
Как и в других системах идентификации, использующих материальный носитель идентификационного признака ИП, в системах радиочастотной идентификации есть считыватель и идентификатор. В идентификаторе находится микросхема с фиксированным или перепрограммируемым кодом, катушка индуктивности и конденсатор, представляющие собой резонансный колебательный контур.
Индуктивность в зависимости от используемого диапазона частот может выполняться в виде катушки или печатных проводников. В диапазоне частот порядка сотен килогерц необходима индуктивность катушки в несколько миллигенри, в то время как на частоте 13,56 МГц достаточно катушки с индуктивностью в несколько микрогенри. В литературе обычно катушку индуктивности называют антенной, хотя реально в упомянутых диапазонах частот таковой она не является. Чтобы в этом убедиться, достаточно сравнить ее размеры с рабочей длиной волны.
Когда идентификатор оказывается вблизи считывателя, два контура становятся индуктивно связанными. Контур считывателя можно рассматривать как первичный, а идентификатора — как вторичный. Индуктивная связь катушек приводит к появлению взаимной индуктивности. Следовательно, появление в магнитном поле первичного контура катушки индуктивности вторичного приводит к изменению параметров первичного контура считывателя, которые могут регистрироваться. Таким образом, изменяя параметры вторичного контура, например, осуществляя расстройку или шунтирование вторичного контура, можно организовать информационный обмен между считывателем и идентификатором.
Для изменения параметров вторичного контура идентификатора, т. е. для модуляции, используется специальная микросхема, коммутирующая вторичный контур в соответствии с запрограммированным в ее памяти кодом. Внутри микросхемы находятся: цепь синхронизации; энергонезависимая память для хранения кода идентификатора; выпрямитель и стабилизатор напряжения с буферным конденсатором; схема модуляции, изменяющая параметры контура; детектор команд в носителях с двухсторонним обменом информацией.
Считыватель представляет собой обычно микропроцессорное устройство, содержащее первичный колебательный контур и электронную схему, позволяющую детектировать сигнал, модулированный кодом карты. Используемый частотный диапазон существенно влияет на характеристики СКУД.
В диапазонах длинных и коротких волн для двухстороннего обмена информацией между считывателем и идентификатором используется индуктивная связь. В этом состоит основное отличие физического принципа proximity-технологии от приемопередающих радиоканальных устройств. Идентификатор не является передатчиком, а лишь модулирует амплитуду несущей частоты считывателя в соответствии с запрограммированным в его памяти кодом.
В диапазоне СВЧ для обмена информацией между считывателем и идентификатором используется радиоканал. Типичный сеанс связи между считывателем и картой состоит из следующих этапов.
1. Считыватель формирует колебания несущей частоты, непрерывно контролируя наличие модуляции в сигнале. Модуляция сигнала будет означать обнаружение карты в зоне действия считывателя.
2. Карта попадает в поле считывателя. После накопления энергии, достаточной для работы микросхемы и синхронизации, начинается управление транзистором, шунтирующим контур.
3. Шунтирование контура осуществляется в соответствии с информационным кодом, записанным в памяти микросхемы карты. Это приводит к изменению напряжения несущего колебания в контуре считывателя.