NFC Эксперт Как работает ключ домофона?
Большинство пользователей домофонных ключей уверены, что процесс открытия двери происходит посредством размагничивания замка. Это заблуждение.
Стандартный ключ — запрограммированное устройство с энергонезависимой памятью Touch Memory, куда вшито специально ПО. Соединение происходит с помощью однопроводного интерфейса (шины One-wire).
Данная шина позволяет подключать к аппарату по одному проводу 2 и более устройства. В пассивном состоянии (режиме ожидания) по проводу поступает питание к блоку домофона.
Также в ключе имеется конденсатор, который обеспечивает питание устройства в момент соединения. Производитель домофонной системы прописывает в ключе и микроконтроллере аппарата специальный код открытия двери. Он уникален и не повторяется.
Принцип работы ключа: при поднесении ключа к разъему происходит считывание информации с ключа и сверка с данными в базе микроконтроллера. Процесс идентификации длится не более 2 секунд.
Если информация совпадает, срабатывает размыкание замка двери.
Изменить работу ключа можно только программным путем. По такому же принципу создается универсальный ключ. Его универсальность срабатывает за счет наличия свободной памяти в микроконтроллере домофона.
Именно она служит для идентификации принадлежности ключа к устройству, так как ее значение прописано в ПО самого ключа. Принцип работы заключается в считывании кода ячеек свободной памяти, такой ключ распознается как прописанный в базе микроконтроллера.
Процесс идентификации длится значительно дольше.
Ключи на базе Touch Memory используются чаще всего. Существуют и другие виды домофонных ключей. Их принцип работы немного отличается. Ключ на базе Proximity — бесконтактное устройство, позволяющее дистанционно открывать двери. Изготавливается в форме карты или брелка, менее распространен, но более надежен, чем устройство на базе Touch Memory.
Резистивные ключи работают на основе вшитого в них резистора. Номинал резистора является кодом ключа. Форма пластины не позволяет подключить к ключу другой резистор, поэтому несанкционированное проникновение будет исключено. Недостаток такого ключа — легко изготовить дубликат, так как для всех пользователей домофонной системы используется только один номинал резистора.
Герконовые ключи работают на основе магнитной пары: одна часть геркона вшита в ключ, вторая ответная часть — в специальную колбу на замке внутренней зоны. При воздействии герконовой части ключа срабатывает переключатель в колбе, открывая замок.
Оптические ключи работают по принципу оптопары: светодиода и фотодиода. Ключ изготавливается в форме пластины, на которую нанесены отверстия в определенном порядке. Данные кодовые комбинации считываются при поднесении ключа к фотодиоду.
Недостаток ключа — появление загрязнений, которые препятствуют считыванию. Такой ключ подлежит замене.
Ключи для домофонов и их копирование… – мои статьи – каталог статей – domofon-master2009
РАЗНОВИДНОСТИ КЛЮЧЕЙ ДЛЯ ДОМОФОНОВ И ЗАГОТОВКИ ДЛЯ КОПИРОВАНИЯ ЭТИХ КЛЮЧЕЙ.
Домофоны стали частью жизни наших людей. Они позволяют закрывать двери наших домов и квартир от нежелательных
гостей, поддерживать чистоту подъездов. Обычно используются многоабонентные домофоны с кнопочным панелями ( для связи с квартирами )
и считывателями ключей на центральных входах и простые контроллеры со считывателями ключей на чёрных входах. В элитных домах находят
применение также панели и контроллеры на воротах, калитках и т. п. и шлагбаумы. Для доступа в подъезды всем жильцам раздают ключи. Они
бывают контактными ( т. е. их надо прикладывать к считывателю ) и бесконтактными ( их надо просто подносить к считывателю на расстояние
2-3 см).
КОНТАКТНЫЕ КЛЮЧИ ( DALLAS, CYFRAL, METAKOM )
Ключ DS-1990 ( DALLAS )
Домофоны и контроллеры выпускаются многими фирмами. Почти все домофоны работают с контактными ключами серии DS-1990 (DALLAS).
Эти ключи имеют зашитый на заводе уникальный номер ключа 48 бит, 8 бит-код семейства (01) и 8 бит контрольной суммы CRC8. При
прикладывании ключа к считывателю, происходит быстрая зарядка конденсатора питания схемы ключа и ключ выдаёт на шину 1-WIRE сигнал
присутствия. Домофон в ответ на это подаёт команду чтения номера 33h (или 0Fh) и принимает по шине 64 битный номер ключа ( начиная с
младшего бита ).
Ключ CYFRAL Ключ METAKOM
Некоторые домофоны работают также и со своими ключами, отличающимися от DS-1990.
Это домофоны фирмы CYFRAL( используют ключ на основе схемы 1233КТ1 ) и МЕТАКОМ ( используют ключ на основе схемы 1233КТ2 ).
Эти ключи отличаются тем, что работают не по напряжению, а по току потребления схемы и имеют разное кодирование. При прикладывании
их к считывателю, ключ начинает непрерывно выдавать кодовую последовательность. Эта последовательность имеет стартовую
последовательность (в 1233КТ1) или стартовый бит (в 1233КТ2) и код самого ключа. Для создания полной копии этих ключей надо применять
специальные заготовки, такие как UK-2007, RW-2007, RW-2022, КС-07, RW-2000 или универсальные TM-01, RW-1, RW1.1. После записи в них
кода они работают точно также как и исходный ключ. Правда и с этим всё не так просто, сигналы с заготовок могут иметь другую частоту, сама
заготовка может потреблять ток, отличный от исходного ключа и т. п. На этом основано действие фильтров, которые сейчас фирмы ставят в свои
домофоны. Некоторые домофоны после чтения своего ключа, записывают его в память в коде ключа DALLAS ( DS-1990 ). На этом основано
создание копий этих ключей на заготовках, предназначенных для копирования ключей DS-1990. Правда сначала нужно преобразовать код ключа
CYFRALили МЕТАКОМ в код ключа DALLAS ( DS-1990 ) по специальным алгоритмам ( у разных домофонов – они разные. Это зависит от того,
как записывается код в память домофона ). Сейчас существует уже 7 кодировок для ключа CYFRAL и 2 кодировки для ключа МЕТАКОМ.
Заготовки для изготовления копий DALLAS дешевле универсальных ( ТМ-01 и RW-1 ) в несколько раз, а большинство домофонов CYFRAL и
МЕТАКОМ работают и со своими ключами и с ключами DS-1990. Поэтому и стараются удешевить этот процесс, переходя на заготовки для
копирования ключей DALLAS.
ЗАГОТОВКИ ДЛЯ КОПИРОВАНИЯ КЛЮЧЕЙ
RW-1990 ( TM-08 ) RW-1990.1 ( TM-08V2) RW-1990.2
ТМ-2004, RW-2004, RW-1990, RW-1990.1, RW-1990.2, TM-08, TM08V2, TM08V3, KC-3TM, KC-4TM –
– эти заготовки применяются для создания копий ключей DALLAS ( DS-1990 ).
UK-2007 RW-2007
RW2000
UK-2007, RW-2007, TM-07, RW-2000 –
– эти заготовки применяются для изготовления копий ключей CYFRAL и METAKOM.
TM-01 RW-1
TM-01C, TM-01F, RW-1 – это универсальные заготовки для записи ключей DALLAS, CYFRAL, METAKOM.
Кроме этого, существуют необычные ключи и заготовки для их копирования.
Это квадратная версия заготовки ТМ-08V2 и 3-х выводная заготовка КТ-1.
TM-08V2 (квадратный)
3-х выводная заготовка KT-1
Первая требует для чтения и копирования переходника на считыватель дубликатора.
Вторая требует специального дубликатора с третьим проводом и щупом ( ТМД-1КТ или доработанного ТМД-5 RFID ).
БЕСКОНТАКТНЫЕ КЛЮЧИ ( брелки и карты )
Брелок EM-Marine ( 125 КГц ) Карта EM-Marine ( 125 КГц )
Бесконтактные считыватели работают с картами и брелками на частоте 125 кГц. Эти карты и брелки при поднесении к считывателям начинают
непрерывно выдавать кодовую последовательность из 64 бит. Она имеет заголовок, номер производителя, уникальный номер ключа (с битами
чётности по строкам), контрольную сумму (биты чётности по столбцам) и стоповый бит. Код карты или брелка передаётся в коде Манчестер.
Начало кода определяется по битам заголовка.
RW125RF T5557
Заготовки для копирования ( RW125RF, T55x7 и т. п. ) имеют несколько более сложную структуру и позволяют записывать код более
64 бит с возможностью записи кода различной длины, в различных форматах выдачи этого кода ( амплитудная, фазовая, частотная и т.д. ).
Есть даже функция установки пароля, для защиты от перезаписи.
Бесконтактные считыватели ставятся как прямо в панель, так и отдельно.
Контроллеры в панели просто принимают ответ карты и передают его в основной контроллер панели. Там уже происходит его расшифровка,
преобразование в код ключа и запись в память домофона. Отдельные считыватели ( типа CP–Z2, CP–Z2L и т.п. ) имеют внутри встроенный
контроллер, который принимает код карты, преобразует его в код обычного ключа DALLAS (DS-1990) и эмулирует работу с этим ключом
по шине 1-WIRE ( т.е выдаёт код по командам от домофона или контроллера ). Такие считыватели можно подключать в качестве
дополнительных к панелям домофонов, работающих с простым ТМ – ключами.
Ключ Техком ( 13.56 МГц ) Заготовка TKRF
Домофоны серии ТЕХКОМ работают только со своими ключами на частоте 13,56 мГц. Для изготовления копий этих ключей используют
специальные эаготовки TKRF и дубликаторы для записи в них номера ключа RFD-3 или ТМД-5 RFID.
Некоторые домофонные фирмы стараются выпустить свои новые виды ключей, которые существующие сейчас
дубликаторы не могли бы копировать.
Примером является фирма “Факториал”.
Сначала она выпустила бесконтактные ключи к своим домофонам, работающие на частоте 13.56 МГц.
Для их копирования была разработана заготовка FK и специальный дубликатор для неё RFD-4.
RFD-4
Заготовка FK
Теперь фирма “Факториал” выпустила уже новые ключи с памятью, которые нельзя скопировать этим дубликатором.
В них, судя по отрывочным сведениям, сделали более сложный протокол чтения. Считыватель домофона не просто
считывает номер ключа, но и работает с его памятью. Считывает из неё хранящийся там код, и сравнивает с записанным
в памяти домофона. Если всё совпало, то открывает дверь. Затем формируется новый код и записывается в память ключа
и в память домофона. То есть при каждом прикладывании ключа к считывателю происходит синхронное изменение
информации в памяти ключа и в памяти домофона по специальному алгоритму.
Это сделано по типу работы с ключом DS-1971 ( как в некоторых автомобильных сигнализациях ).
ДУБЛИКАТОРЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ КЛЮЧЕЙ
ТМД-4 KeyMaster PRO 4 RF
Для изготовления копий ключей на все эти заготовки применяются в основном автономные дубликаторы ТМД-3, ТМД-4, KeyMaster 3 RF,
KeyMaster PRO 4 RF и т. п.
Дубликатор RFD-3 Дубликатор ТМД-5 RFID
Для изготовления копий ключей ТЕХКОМ на заготовках TKRF применяется только свой копировщик RFD-3 или ТМД-5 RFID.
Для прописывания новых ключей в память домофона, в случае утери старых надо вызывать мастера из фирмы, которая обслуживает
данный дом, но не всегда это возможно, так как не все жильцы согласны платить за обслуживание. В этом случае прибегают к покупке
дубликата ключа, который делается .на специальной заготовке на основе любого из ключей данного подъезда. В заготовку просто
прописывается номер этого ключа. Сейчас дубликат ключа можно сделать почти на каждом шагу. С одной стороны – это экономит время,
не надо вызывать и ждать мастера, но с другой – не всегда эти дубликаты правильно воспринимаются домофонами. Производители
домофонов стараются отсеять такие ключи и модернизируют программную и аппаратную части своих домофонов и контроллеров.
Производители заготовок стараются приблизить параметры своих заготовок к параметрам исходных ключей и сделать заготовки
универсальными ( для записи любых ключей ).
В общем идёт стандартная борьба снаряда с бронёй. При этом, как всегда, страдает потребитель ( т. е. жилец дома ).
Проблемы в изготовлении ключей возникают только в тех городах и районах, где обслуживающие фирмы хотят держать в своих
руках процесс записи и продажи жильцам новых ключей и пользуются только “фирменными” ключами.
А, вообще, в большинстве домофонов пароль для входа в режим записи можно считать ( а в контроллерах считать код мастер – ключа ) и
записывать в память простые ключи DS-1990. Это всегда надёжней и работают они стабильнее, чем дубликаты. Для облегчения этих задач
я в свои устройства серии MASTER ввёл режим чтения паролей и мастер – ключей.
При перепечатке или цитировании данной статьи ссылка на мой сайт обязательна !!!
Создание мультиключа
Перейдём уже к практике! Да, я пытался совместить в одном устройстве и имитацию ключей, и их считывание (кроме Метаком), и синхронизацию с компьютером по USB.
Вот схема того, что получилось (кликабельно):Компоненты и их предназначение:
- IC1 — микроконтроллер ATMEGA8/ATMEGA8A/ATMEGA8L;
- U1 — USB-контроллер FT232RL, нужен для подключения устройства к компьютеру;
- CON1 — miniUSB разъём;
- BT1 — батарейки, дающие 3-5 вольт;
- D1 и D2 — диоды (желательно шоттки), которые изолируют питание от батареи от питания от USB;
- P1 — «таблетка» iButton, используется для подключения к домофонам;
- P2 — контакты считывателя ключей, используются для подключения к ключам;
- R1 — резистор, подтягивающий линию 1-wire к VCC;
- R2 — токопонижающий резистор для управления транзистором Q2;
- R3 — резистор, ещё сильнее подтягивающий линию к VCC для считывания ключей Cyfral;
- R4 — токопонижающий резистор, используется для открытия Q1 и определения подключения к USB;
- R5 — подтягивает базу Q1 к земле, чтобы закрывать его, когда нет подключения к USB;
- R6 — токопонижающий резистор для светодиодов, достаточно одного, т.к. одновременно они не горят;
- R7 и R8 — делитель напряжения для одного из входов компаратора, чтобы считывать ключи Cyfral;
- Q1 — транзистор для определения подключения к USB;
- Q2 — транзистор для включения земли на считывателе и эмуляторе, чтобы не сажать батарейки, случайно замкнув контакты в кармане;
- C1, C2 и C3 — конденсаторы для фильтрации питания;
- SW1 — единственная кнопка для управления устройством;
- LEDS — семь светодиодов в форме восьмёрочки для отображения номера ключа.
Печатная плата (кликабельно):Это было ещё время до покупки 3D принтера, когда я проектировал устройства под корпуса, а не корпуса под устройства. Ко мне в руки попал очень приятный экземпляр в виде брелка и с кнопкой. Просто идеально, оставалось только проделать отверстия под USB и светодиоды.
Увы, я до сих пор не могу найти в продаже точно такой же корпус. В итоге получилось как-то так:Батарейки под платой. Кстати, мне их хватило на год, пока я случайно не полез купаться, забыв вытащить ключи. Управление производится всего одной кнопкой.
При её первом нажатии устройство включается. Кратковременным нажатием кнопки производится выбор ключа, номер которого отображается светодиодами. Когда нужный ключ выбран, достаточно приложить контакты к считывателю домофона. Длительное нажатие на кнопку переводит устройство в режим считывания ключей, при этом мигает средний светодиод.
В этот момент нужно приложить ключ к контактам считывателя ключей (именно для этого у меня снизу вкручен винтик). Если считывание прошло успешно, отобразится номер, под которым ключ занесён в память. При подключении по USB устройство видится как виртуальный COM-порт.