DLtens системный интегратор

Сколько лет существует человеческое общество, признавшее принцип частной собственности, столько же лет существуют и средства защиты от посягательств на эту собственность со стороны. Время идет, но потребность защищать свое имущество, дом, квартиру, офис не пропадет. Мы живем в материальном мире, и нас окружают живые люди, а людям, как известно, ничто материальное не чуждо. Системы для запирания того, что людям дорого, совершенствуются вместе с техническим прогрессом, и в век электроники самые современные запоры, конечно же, не могут обойтись без микроконтроллеров и компьютеров. Именно о таких системах, сокращенно именуемых СКУД (системы контроля и управления доступом) мы и поговорим сегодня.  

В современных условиях системы контроля доступа — это не просто набор пропускных устройств, контроллеров, считывателей и т.д., а сложный комплекс организационных и технических мероприятий, процесс управления доступом в котором автоматизирован и практически не требует участия оперативного персонала. Сочетая в себе функции задержания, обнаружения и реагирования, именно СКУД, «стоящие» на пути продвижения нарушителей, призваны сыграть важную роль в деле противодействия угрозам безопасности предприятия.

По сути, современная СКУД представляет собой единый инженерно-технический комплекс, одновременно решающий задачи пропуска персонала, посетителей и транспортных средств.  Рассмотрим основополагающие  тенденции развития и совершенствования СКУД.  

Одним из основных требований сегодня является обнаружение оружия, взрывчатых, отравляющих и радиоактивных веществ в автоматическом режиме. Современная СКУД должна являться мощным средством противодействия не только террористической деятельности, радиационному саботажу, но и призвана обеспечить нераспространение радиоактивных материалов, обеспечивая вместе с тем экологическую безопасность.

Следует отметить, что задача обнаружения запрещенных предметов решается в основном оперативным персоналом, использующим технические средства соответствующего назначения. Тем не менее, уже сейчас существуют реальные решения, позволяющие проводить необходимые процедуры поиска запрещенных к проносу предметов в автоматическом режиме в условиях массового прохода людей.  

Особого внимания заслуживает возрастающая необходимость автоматического удостоверения личности с использованием для этих целей сканеров биометрических параметров человека, обеспечивающих одновременно низкие значения вероятностей ошибок «первого», «второго» рода и высокие показатели пропускной способности. К сожалению, решающие правила практически у всех биометрических автоматов не адаптированы для применения в условиях большого потока людей. Поэтому сегодня существует только единственный метод, заключающийся в переносе алгоритмов принятия решения на само пропускное устройство и системную часть СКУД.  

Эффективность использования любых технических средств зависит от применяемой технологии контроля доступа и квалификации оперативно-технического персонала. Роль человеческого фактора в конечном итоге может привести к неэффективному использованию самых передовых технических решений. Поэтому особого внимания заслуживает степень автоматизации процессов управления доступом, контроля действий персонала объекта и прогнозирования нештатных ситуаций.

Следует констатировать, что возможность проведения аналитической работы с использованием современных программно-аппаратных платформ является необходимой качественной характеристикой СКУД.  

Немаловажным аспектом является целесообразность дифференциации процедур контроля для разных категорий лиц. Важность данного требования актуальна для тех объектов, где не применим принцип зонального построения. Вместе с тем, дифференциация процедур контроля требует от СКУД возможности как объединения различных по своему функциональному назначению пропускных устройств, так и организации на их основе самых «жестких» режимов контроля персонала и посетителей.  

Учитывая сложность и относительно высокую стоимость разработки и внедрения современных систем, целесообразно выделить требование о необходимости обеспечения высоких адаптивных свойств СКУД, которые должны позволять их использование практически на любых объектах и при решении различных задач.

«Гибкость» СКУД должна позволять применять временные компенсационные меры в поэтапном процессе развития и совершенствования функционирующих систем, а изменяющиеся условия, связанные с появлением новых угроз, не должны приводить к необходимости какой-либо существенной их доработки.  

Современные системы контроля и системы управления доступом должны:  

• обеспечивать контроль и управление доступом на различных типах контрольно-пропускных пунктов (людских, автомобильных, железнодорожных)
• исключать пронос/провоз запрещенных предметов (оружия, взрывчатых веществ, делящихся материалов и т.п.)
• задерживать потенциальных нарушителей
• поддерживать различные способы удостоверения проходящих лиц, включая биометрические
• иметь открытую для целей интеграции программно-аппаратную платформу
• обладать высокими адаптивными свойствами
• обеспечивать автоматизацию процессов управления и координацию деятельности служб безопасности объекта
• функционировать в условиях поражения ее компонентов и в других чрезвычайных ситуациях 

Оборудование систем управления и контроля доступа 

Все СКУД можно отнести к двум большим классам или категориям: сетевые системы и автономные системы.

В сетевой системе все контроллеры соединены друг с другом через компьютер, что дает множество преимуществ крупным объектам, но совсем не требуется для «домашней» СКУД. Удельная стоимость одной точки прохода в сетевой системе всегда выше. Кроме того, для управления такой системой уже нужен хотя бы один квалифицированный специалист. Но, несмотря на эти минусы, сетевые системы незаменимы для больших объектов (офисные здания, производственные предприятия), поскольку управляться даже с десятком дверей, на которых установлены автономные системы, становится головной болью.  

Незаменимы сетевые системы и в следующих случаях:  

• если вам нужен учет событий, которые происходили в прошлом, либо оперативный дополнительный контроль в реальном времени
• если вы хотите организовать учет рабочего времени и контроль трудовой дисциплины. В том или ином виде такая функция входит в программное обеспечение практически всех современных сетевых СКУД
• если нужно обеспечить тесное взаимодействие с другими подсистемами безопасности (видеонаблюдения, охранной и/или пожарной сигнализации)

В сетевой системе из одного места можно не только контролировать события на всей защищаемой территории, но и централизованно управлять правами пользователей, быстро занося или удаляя идентификаторы. Все сетевые системы имеют возможность организовать несколько рабочих мест, разделив функции управления между разными людьми и службами.  

Преграждающие устройства 

Для управления потоками людей на входах или выходах в  здание чаще всего применяются турникеты. Они устанавливаются на проходных промышленных предприятий, административных учреждений, на вокзалах, в аэропортах, банках и пр.

Электромеханические турникеты могут управляться сотрудником службы охраны с пульта ручного управления или работать в составе СКУД. В этом случае, при поднесении электронного идентификатора (пропуска) к считывателю, установленному рядом с турникетом, код доступа поступает на контроллер системы контроля доступа, который принимает решение  о разрешении (или запрете) доступа владельца идентификатора, и открывает (или блокирует) данный турникет. 

Как правило, применяют следующие виды (типы) турникетов: 

• трехштанговые турникеты (триподы)
• турникеты калитка
• полупрофильные роторные турникеты
• полнопрофильные роторные турникеты
• приводные турникеты
• оптические турникеты  

Трехштанговый турникет (трипод) получил наиболее широкое распространение благодаря своей компактности, невысокой стоимости, современному дизайну и возможности применения в условиях большого потока людей. Этот турникет выполнен в виде трех вращающихся штанг, расположенных на специальной головке под углом 120 градусов друг к другу. При этом одна из штанг турникета всегда находится в положении, преграждающем проход, несанкционированный системой контроля доступа. 

Турникет калитка может быть выполнен в виде штанги или дверки. Так же существуют двустворчатые распашные турникеты калитки, при открытии которых обеспечивается большая ширина прохода. Калитки устанавливают для организации свободного прохода в одну сторону, и запрета прохода в другую. Чаще всего они используются для организации выхода, когда на входе установлены турникеты триподы. В то же время турникеты калитки можно использовать и для организации прохода в обоих направлениях.

Полупрофильный роторный турникет обеспечивает большую степень защищенности, чем трипод или калитка, и обычно устанавливается на объектах, где предъявляются более высокие требования по безопасности. Этот турникет представляет собой конструкцию высотой примерно в один метр, с тремя или четырьмя лопастями, закрепленными на вертикальной вращающейся оси. Лопасти турникета могут быть выполнены в виде сплошных створок или в виде параллельно расположенных трубок. 

В отличие от полупрофильного турникета, полнопрофильный роторный турникет представляет собой трех или четырехлопастную «вертушку» в полный рост человека, что исключает любую возможность несанкционированного прохода через такое заградительное устройство. Лопасти полнопрофильного турникета могут быть выполнены в виде стеклянных створок или металлических трубок. 

Положение ротора турникета фиксируется специальной замковой системой, соединенной с пультом управления или считывателем и контроллером системы контроля доступа. При разрешении доступа, достаточно толкнуть лопасть от себя, после чего механизм плавно довернет ее. Существуют полнопрофильные роторные турникеты для работы в уличных системах — из нержавеющей стали или со специальным защитным покрытием, и для установки внутри помещения — из алюминия, более элегантные и почти не требующие усилий для прокрутки. 

Турникет с приводными створками реализует наивысшую пропускную способность, отличается высокой вандалозащищенностью и большим сроком службы. Такие турникеты могут иметь конструкцию с дверцами небольшой высоты, с высокими створками или с выдвижными преграждающими створками. Приводные турникеты производятся двух видов: «постоянно открытый» — выдвигающий заградительные створки только в случае попытки несанкционированного прохода, и «постоянно закрытый» — створки которого открываются только при разрешении доступа. 

Оптический турникет представляет собой две или более вертикально стоящие колонны, пространство между которыми контролируют инфракрасные датчики. При несанкционированном проходе через оптический турникет, эти датчики срабатывают, и информация о тревоге передается на пост охраны. 

Турникеты могут оснащаться различными дополнительными устройствами, такими как: счетчики проходов, устройства освобождения прохода в случае эвакуации, светодиодные индикаторы состояния, устройства для дистанционного управления турникетами, считыватели различных технологий, специальные регистрирующие датчики для фиксации и предупреждения попыток перепрыгивания или подлезания. 

При охране особо важных объектов эффективным средством обеспечения безопасности является применение шлюзовых кабин и тамбуров. Эти устройства предназначены для защиты от попыток несанкционированного прохода на объект, обнаружения металлических предметов, блокирования нарушителей, управления движением и разделения потока посетителей.  

Шлюзовые кабины и тамбуры обеспечивают:  

• организацию прохода на объект таким образом, что при открытой наружной двери внутреннюю дверь открыть невозможно, и наоборот
• запрет посетителям на вход и выход из шлюза до окончания процедуры выдачи пропусков и разрешения на посещение объекта
• блокирование в шлюзе выявленных потенциальных нарушителей

Для регулирования потока автотранспорта, въезжающего и покидающего предприятие, применяют различного рода шлагбаумы и ворота, которые также подключаются к общей системе управления и контроля доступа объекта и оборудуются согласно разработанному контрольно-пропускному режиму предприятия. 

Запорные устройства 

Если задача СКУД состоит в ограничении проходов через обычные двери, то исполнительным устройством будет электрически управляемый замок или защелка.  

Защелки недороги, легко устанавливаются почти на все двери, а поскольку обычно ставятся в дверном косяке, то не требуют гибкой подводки питания к самой двери. По защищенности от взлома это наихудший из вариантов, поэтому рекомендуется использовать электрозащелки там, где вероятность взлома со стороны злоумышленника минимальна — обычно это двери внутри офиса. На ночь оборудованные электрозащелкой двери обычно запирают механическим ключом.  

Следует отметить, что электрозащелки, как и другие типы замков, бывают открываемые напряжением (то есть дверь откроется при подаче напряжения питания на замок) и закрываемые напряжением. Последние открываются, как только с них снимается напряжение питания. Именно такими устройствами (по требованиям пожарного надзора) должны оборудоваться все двери, которые используются для выхода в случае пожара. 

Электромеханические замки представляют собой обычные замки, у которых механизм секретности дополнен элементами электромеханики, позволяющими открывать замок как механическим ключом, так и подачей импульса тока от исполнительного устройства — контроллера.  

Электромеханические замки по способу установки различаются на врезные и накладные, а по типу открывания двери — на замки для правых и левых дверей, открываемых наружу и внутрь помещений.  

Такие замки имеют один или несколько ригелей, в том числе и противоотжимных, оборудуются защелкой, которая в некоторых типах замков может быть совмещена с ригелем.  Отпирание замков производится двумя способами: основной (электрический) — подачей управляющего напряжения контроллером, и резервный (механический) — поворотом механического ключа, вставляемого в механизм секретности снаружи двери, или при повороте постоянного ключа изнутри.  

Принцип работы электромагнитного замка заключается в притягивании металлической пластины, закрепленной на подвижной части двери, к сердечнику с обмоткой, закрепленному на неподвижной дверной коробке.  

Основная особенность такого замка состоит в применении специальных магнитных материалов с высокой коэрцитивной силой, позволяющей создавать усилие на разрыв до 500 кг при потребляемой замком мощности всего 5-10 Вт. Конструктивно все замки такого типа устроены приблизительно одинаково и имеют схожие технические характеристики.  

В отдельных случаях может быть уместным оснащение двери доводчиком, который обеспечивает выполнение одного из главных требований функционирования систем управления доступом: дверь должна закрываться за каждым человеком.

Кроме того, доводчик обеспечивает плавное закрытие двери и, соответственно, снижает ударные нагрузки на исполнительные механизмы, что значительно повышает долговечность работы системы (особенно электромеханических замков и защелок).  

По принципу действия доводчики напоминают обычную дверную пружину, снабженную демпфирующим устройством. Демпферы доводчиков могут быть гидравлическими и пневматическими. Гидравлические доводчики более надежны и долговечны, так как в качестве рабочего тела в них используется специальная жидкость, обладающая смазывающими свойствами.

При выборе доводчика следует учитывать массу двери: доводчики выпускаются для дверей разного веса. Большинство доводчиков снабжены регулятором скорости закрытия двери, причем наиболее совершенные позволяют регулировать скорость как начальной фазы этого процесса, так и конечной. Некоторые доводчики предоставляют возможность фиксации двери в открытом состоянии. Поскольку для закрытия двери на защелку требуется значительно большее усилие, чем просто на ее поворот, наиболее качественные и дорогие доводчики в конечной фазе имеют функцию «дохлопа».  

Идентификаторы 

При всем многообразии возможных структур построения систем контроля доступа, все они построены на базе идентификации чего-либо.

Процесс идентификации, то есть опознания посетителя и определения его полномочий по доступу на режимную территорию или в помещение, является важным моментом, определяющим структуру, функциональные возможности, надежность и работоспособность систем управления доступом.  

Простейшим электронными системами идентификации являются автономные считыватели карточек. Принцип их действия таков: каждый сотрудник, клиент, посетитель фирмы получает идентификатор (электронный ключ) — пластиковую карточку или брелок с содержащимся в ней индивидуальным кодом. У входа в здание или в подлежащее контролю помещение устанавливаются считыватели, которые фиксируют информацию о правах доступа владельца карты и передающие эту информацию в контроллер системы.  На основе этой информации и ситуации, при которой была предъявлена карточка, система принимает решение: контроллер открывает или блокирует двери (замки, турникеты), переводит помещение в режим охраны, включает сигнал тревоги и т.д.  

На сегодняшний день наибольшее применение получили следующие типы карт:  

• Ключ-брелок “Touch memory” — металлическая таблетка, внутри которой расположен чип ПЗУ. При касании таблетки считывателя, из памяти таблетки в контроллер пересылается уникальный код идентификатора.  
• Магнитные карты — наиболее широко распространенный вариант. Существуют карты с низкокоэрцитивной и высококоэрцитивной магнитной полосой и с записью на разные дорожки.
• Карты Виганда — названные по имени ученого, открывшего магнитный сплав, обладающий прямоугольной петлей гистерезиса. Внутри карты расположены отрезки проволоки из этого сплава, которые, при перемещении мимо них считывающей головки, позволяют считать информацию. Эти карты более долговечны, чем магнитные, но и более дорогие. Один из недостатков — то, что код в карту занесен при изготовлении раз и навсегда.
• Штрих-кодовые карты — на карту наносится штриховой код. Существует более сложный вариант — штрих-код закрывается материалом, прозрачным только в инфракрасном свете, считывание происходит в ИК-области.  
• Бесконтактные радиочастотные (PROXIMITY) карты — наиболее перспективный в данный момент тип карт. Бесконтактные карточки срабатывают на расстоянии и не требуют четкого позиционирования, что обеспечивает их устойчивую работу и удобство использования, высокую пропускную способность. Считыватель генерирует электромагнитное излучение определенной частоты и, при внесении карты в зону действия считывателя, это излучение через встроенную в карте антенну запитывает чип карты. Получив необходимую энергию для работы, карта пересылает на считыватель свой идентификационный номер с помощью электромагнитного импульса определенной формы и частоты.  

Одна и та же карточка может открывать как одну дверь, так и служить «ключом» для нескольких дверей. Для временных сотрудников и посетителей оформляются временные или разовые «пропуска» — карточки с ограниченным сроком действия. Кроме того, в качестве идентификатора может использоваться код, набираемый на клавиатуре, а также ряд биометрических признаков человека — отпечаток пальца, рисунок сетчатки или радужной оболочки глаза.  

Тип используемого идентификатора во многом определяет защищенность системы от злоумышленников. На предприятиях, где требуется высокий уровень защищенности от взлома, как правило, используют одновременно несколько идентификаторов (например, карточку и код).  

Контроллер 

Контроллер – это устройство, предназначенное для обработки информации от считывателей идентификаторов, принятия решения, и управления исполнительными устройствами. По способу управления контроллеры СКУД делятся на три класса: автономные и централизованные (сетевые) и комбинированные.  

Автономные контроллеры – это полностью законченное устройство, предназначенное для обслуживания, как правило, одной точки прохода. Встречаются самые разнообразные вариации: контроллеры, совмещенные со считывателем, контроллеры, встроенные в электромагнитный замок и так далее. Как правило, автономные контроллеры рассчитаны на обслуживание небольшого количества пользователей, обычно до пятисот.  

В случае использования сетевых контроллеров, функции принятия решения ложатся на персональный компьютер с установленным специализированным программным обеспечением. Сетевые контроллеры применяются для создания СКУД любой степени сложности. При этом администрация получает огромное количество дополнительных возможностей:  

• конфигурирование контроллеров с обеспечением процедуры занесения в них списков пользователей и их прав прохода
• ведение базы данных точек контроля прохода и пользователей, допущенных в конкретные помещения и на территорию
• съем информации о событиях на точке контроля прохода, ее документирование и архивирование
• предоставление оператору системы текущей информации в легко воспринимаемом виде
• оперативное управление системой 

Комбинированные контроллеры совмещают в себе функции сетевых и автономных. При наличии связи с управляющим компьютером контроллеры работают как сетевое устройство, при отсутствии связи — как автономное (самостоятельное).  

Программное обеспечение СКУД 

В настоящее время наблюдается общая для средних и крупных организаций тенденция к расширению спектра задач, решаемых с помощью системы контроля и управления доступом (СКУД). При этом можно выделить следующие направления развития систем:  

• интеграция технических средств охраны по имеющимся компьютерным сетям
• централизованное управление и диспетчеризация инженерных систем
• организация различных подсистем сбора и обработки информации
• интеграция подсистем идентификации людей, транспорта и товаров  

Решение перечисленных задач призваны обеспечить современные сетевые многофункциональные СКУД, которые опираются на развитые системы сбора и обработки информации (ССОИ), построенные на базе программных платформ нового поколения.  

Основными характеристиками таких систем являются: 

• высокая производительность и масштабируемость
• безопасная обработка данных
• полностью 32-разрядная реализация
• архитектура баз данных типа «клиент-сервер»
• поддержка глобальных корпоративных сетей в режиме реального времени 

32-разрядная реализация обеспечивает увеличение производительности за счет выполнения большего количества операций за один такт работы процессора по сравнению с менее производительной 16-разрядной архитектурой.  

Архитектура баз данных «клиент-сервер» увеличивает производительность за счет оптимизации работы с базами данных на SQL-сервере и снижения нагрузки на сеть.  

Поддержка многих аппаратных платформ и многопроцессорности  предоставляет возможность наращивать мощность аппаратного обеспечения в зависимости от возрастающих потребностей пользователя.  

Важным фактором при этом является скорость взаимодействия операционной системы (ОС) и системы управления базы данных (СУБД). При этом существенные преимущества получают системы, использующие СУБД, в которых реализована многопоточная архитектура на основе одного процесса, известная как симметричная архитектура сервера (Symmetric Server Architecture). 

В «старых» операционных системах распараллеливание работы программ осуществляется с помощью диспетчеризации процессов — для каждого исполняемого программного модуля система выделяет отдельный процесс. В системах нового поколения любой исполняемый программный модуль при своем создании может быть разбит на отдельные части-потоки, которые после запуска могут выполняться параллельно в рамках одного процесса. Такая организация выполнения программы называется диспетчеризацией потоков.  

Не вдаваясь в детали, отметим лишь, что диспетчеризация потоков выполняется гораздо быстрее, чем диспетчеризация процессов и требует гораздо меньше памяти. Каждый очередной клиент системы, основанной на диспетчеризации потоков, для подключения к базе данных требует около 55 Кбайт оперативной памяти сервера, а клиент СУБД, основанной на диспетчеризации процессов — от 500 Кб до 1 Мб. Существенное различие, не так ли? 

Важным компонентом службы является реализация протокола туннельной связи «точка-точка» Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP). Основная функция PPTP заключается в организации «туннеля» — соединения, поддерживающего передачу зашифрованных пакетов данных внутри пакетов протокола IP. Этим обеспечивается возможность создания и функционирования в рамках сети общего пользования (Интернет) защищенной «виртуальной частной сети».  

При переходе к глобальной корпоративной (WAN) сети основной задачей является обеспечение надежного соединения удаленных локальных сетей. Для этого в рамках описываемой системы существует специальная служба маршрутизации и удаленного доступа. Она поддерживает набор высоконадежных сетевых протоколов TCP/IP, ставший общепринятым стандартом для создания глобальных сетей.  

Ориентация на набор протоколов TCP/IP обеспечивает надежный обмен данными между отдельными контрольными панелями на удаленном объекте и центральным компьютером системы. Контролируемый удаленный объект может не иметь компьютера и быть «непосещаемым». Связь осуществляется за счет подключения одной или нескольких панелей к LAN/WAN сети с помощью несложных по реализации универсальных программно-аппаратных модулей, имеющих IP-адрес.  

Модульная структура дает возможность постепенного наращивания СКУД с использованием структурированных кабельных систем объектов, начиная от конфигурации с одной панелью.  

Применение универсальных интерфейсов RS 232 и RS 485 при подключении аппаратных модулей создает предпосылки для тесной интеграции и управления устройствами различного назначения в рамках единой системы. 

Р. И. Мамонтов, руководитель отдела маркетинга компании Диджитлайн

Все статьи