Газета Национального исследовательского
Томского политехнического университета
Newspaper of National Research
Tomsk Polytechnic University
16+
Основана 15 марта 1931 года  ♦  FOUNDED ON MARCH 15, 1931
Архив номеров Поиск

В одно касание

Открыть двери без ключа поможет разработка политехников

ОТ ЭТОГО ЗАМКА НЕВОЗМОЖНО ПОТЕРЯТЬ КЛЮЧИ ИЛИ МАГНИТНУЮ КАРТУ, ЗАБЫТЬ КОД. ЧТОБЫ ЕГО ОТКРЫТЬ, ВАМ НУЖНО ЛИШЬ ПРИЛОЖИТЬ ПАЛЕЦ К МИНИ-СКАНЕРУ. СТУДЕНТЫ-«ЭЛИТНИКИ» РАЗРАБОТАЛИ ДЛЯ ОБЩЕЖИТИЙ ПОЛИТЕХА НОВЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ БИОМЕТРИЧЕСКИЙ ЗАМОК, КОТОРЫЙ МОЖЕТ СУЩЕСТВЕННО УПРОСТИТЬ ЖИЗНЬ СТУДЕНТОВ.

Простое решение

На создание такого электронного замка, распознающего отпечатки пальцев, студентов подтолкнула необходимость. Участники проекта, второкурсники Института кибернетики Алина Курилова и Дмитрий Новицкий, поясняют: в комнатах общежитий живет по несколько человек. Им всем приходится делать копии ключей и постоянно носить их с собой. Легко забыть ключ, потерять, и такие случаи не редкость.

— Есть смешные истории, — говорит Алина. — Например, студент ушел в душ и ключ не взял с собой, а когда вернулся, комната была закрыта, и никого внутри. Так и пришлось ему в полотенце ждать возвращения своих товарищей. Биометрический электронный замок избавит от использования ключей, магнитных карт и запоминания кодовых комбинаций, а также позволит легко контролировать доступ в комнату. Если ключ потерян, им может воспользоваться кто угодно, а вот открыть биометрический замок без жильца вряд ли удастся.

Разработчики системы «Touch Lock» отметили, что электронный замок можно использовать в различных офисных помещениях, лабораториях, устанавливать на дверцы сейфов. Словом, везде, где достаточно много пользователей и есть необходимость контролировать доступ.

Устройство и принцип работы

Электронный биометрический замок состоит из трех основных соединенных между собой элементов: датчика отпечатков пальцев, блока с контроллером и платами для хранения, обработки и передачи данных и замка.

В датчик отпечатков пальцев встроен блок распознавания, который выдает не картинку, а код отпечатка, который хранится в базе данных. Датчик располагается на наружной стороне двери. Там же находится кнопка активации считывания отпечатков и клавиатура, с помощью которой можно ввести специальный код и разблокировать замок при необходимости.

Блок управления обрабатывает всю информацию, хранит математические модели отпечатков и подает сигнал для открытия двери. Он расположен непосредственно в помещении. Основной элемент блока — микроконтроллер Arduino mega 2560. При помощи программы, написанной студентами ИК, он принимает данные с датчика отпечатков и кнопок активации считывания и добавления данных в базу, а затем отсылает верные команды на дисплей и исполнительное устройство, открывающее дверь.

Последний элемент системы «Touch Lock» — дверной замок с электронным блоком. Пока студенты используют электромеханические и электромоторные замки, но они не исключают возможность подключения системы и к механическим замкам.

Подача сигнала с микроконтроллера об открытии двери происходит при помощи управляющей микросхемы. Она соединена с реле, которое замыкает сеть электропитания замка, и дверь открывается.

Схема работы биометрического электронного замка проста: человек нажимает пальцем на датчик, происходит считывание кода отпечатка пальца и его идентификация. Если полученный код соответствует коду отпечатка пальца из базы данных, замок открывается. Если такого кода в системе нет, дверь останется закрытой. Изнутри дверь открывается простым нажатием кнопки, как в большинстве домофонных систем. По словам разработчиков, автоматическое или случайное открытие двери исключено.

На сегодняшний день база хранения рассчитана на 170 отпечатков пальцев. Именно столько человек смогут получить доступ в одно помещение, оснащенное электронным замком. Чтоб внести в систему новые данные, администратор должен нажать кнопку добавления отпечатков в базу и приложить свой палец к датчику отпечатков пальцев. Так система поймет, что доступ санкционирован. Далее снимают отпечаток пальца нового человека. Система его обрабатывает, присваивает ему уникальный код и сохраняет в своей базе данных.

— Такая система защиты позволит вводить новые данные только под контролем и с разрешения ее владельца, — подчеркнул Дмитрий Новицкий. — Для хранения большего количества данных нужно добавить внешние носители информации.

Перспективы развития проекта

На сегодняшний день разработка выглядит как несколько плат, соединенных шлейфами проводов с датчиком отпечатков пальцев и контроллером Arduino. В будущем устройство обретет презентабельный корпус и лаконичный дизайн. Кроме того, студенты-«элитники» планируют добавить системе целый ряд функций. Среди них: контроль доступа и ведение статистики посещения, измерение температуры в помещении, часы реального времени, дистанционное открывание двери посредством СМС. Также возможно подключить к системе веб-камеру или бипер для подачи звукового сигнала при открытой двери.

Во время посещения лекций по развитию инноваций, поиску инвестиций и привлечению технологических партнеров в проект председатель правления и сооснователь компании The Eurasia Consortium доктор Стюарт Кьюли (Stuart Kewley) предложил разработчикам «Touch Lock» усовершенствовать систему.

— Нам представили список требований, которым должна отвечать система, — рассказала Алина Курилова. — Заказчика в первую очередь интересует возможность контроля опозданий и неявок сотрудников на работу в удаленном офисе. Система биометрического доступа позволит отслеживать, во сколько каждый из работников пришел в офис, насколько отлучался и т. д. В такой системе исключаются лазейки, имеющиеся в карточной системе, где провести карточкой по считывающему устройству может любой человек.

Поскольку система может устанавливать принадлежность отпечатка конкретному человеку, у работодателя есть возможность запрограммировать избирательный доступ в помещения. Например, обслуживающий персонал сможет входить в офис лишь в стандартное время уборки.

«Touch Lock» также сможет сосчитать, сколько людей покинуло помещение, и в конце рабочего дня автоматически отключить электропитание, если все ушли. Это позволит экономить электроэнергию, ведь случаи неотключения кондиционеров, обогревателей и других приборов нередки.

Сама система также энергоэффективна. Электроэнергия начинает расходоваться только при прикладывании пальца к датчику или работе с базой данных, а в остальное время система находится в выключенном состоянии. Во время работы биометрический замок потребляет не более 1 Вт.

По предварительным расчетам, себестоимость «Touch Lock» составляет около пяти тысяч рублей без учета корпуса. Для дверей в комнаты общежитий можно найти и более бюджетные детали, а для помещений с большей проходимостью и степенью защиты потребуются детали качеством выше среднего. Конечная цена будет зависеть от набора функций и наличия дополнительный датчиков.

Лариса Богомазова

Принцип работы
Человек нажимает пальцем на датчик, происходит считывание кода отпечатка пальца и его идентификация. Если полученный код соответствует коду отпечатка пальца из базы данных, замок открывается. Изнутри дверь открывается простым нажатием кнопки.