С нами ток!

Безопасность - это не продукт. Это процесс.
Брюс Шнаер, криптограф

Проблема охраны нажитой упорным трудом собственности так же стара, как сама собственность. Ивсе это время люди мечтали о бескорыстных и умных сторожах, способных дать достойный отпор расхитителям чужого добра.

А где у него кнопка?..

Охранные устройства для жилья совершенствуются уже сотни лет. Укрепляются входные двери, появляются различные модели механических замков (см.статью "Тихая радость замкнутости"). Впоследние же годы на смену механическим замкам пришло новое поколение устройств, обладающих целым рядом сервисных функций, недоступных ранее. Специалисты называют такие приборы автоматизированными системами контроля и управления доступом в помещение. Отом, как функционируют системы, использующиеся в быту, об их достоинствах и недостатках пойдет речь в нашей статье.

Коль скоро мы подошли к новому типу устройств, определимся со значением некоторых терминов. Что же это такое- система контроля и управления доступом (СКУД)? Всамом широком смысле- комплекс устройств и мероприятий, обеспечивающих охрану и безопасность квартиры, здания, дачного участка. Обычный дверной замок и даже щеколду можно отнести к простейшим системам управления доступом. Всложную же автоматизированную систему входят десятки механизмов, объединенных в общую сеть. Приборы автоматически "распознают" своего хозяина и услужливо распахивают перед ним дверь; круглосуточно ведут видеомониторинг охраняемого объекта; в случае незаконного проникновения- включают систему оповещения или сообщают по телефону о факте нарушения в милицию; при пожаре- действуют «согласно инструкции», например, производят разблокирование всех входных дверей, чтобы жильцы могли без помех покинуть дом.

Все подобные системы можно разбить на две группы: сетевые и автономные. Первые многофункциональны, но сложны и дороги, поэтому их используют в основном на промышленных или хозяйственных объектах (гостиницы, банки и т.п.). Для применения в быту разработаны автономные СКУД. Они много проще сетевых и автоматизируют лишь несколько функций. Впросторечии такие системы обычно называют электронными или электромеханическими замками, что не совсем верно. На самом деле замок является пусть важнейшей, но все же деталью СКУД. Помимо механизма, запирающего дверь, в системах присутствуют следующие узлы: идентификатор личности, дающий право доступа (карта, брелок, цифровой код); считыватель или клавиатура; контроллер или система управления и обработки полученной информации; блок электропитания.

Системы просты в обращении и обеспечивают высокий уровень взломостойкости. Считыватель может быть скрыт от глаз, соответственно, может быть ликвидирована замочная скважина и все связанные с ней проблемы- нет физического доступа к замочному устройству. Тогда не нужны защитные бронированные накладки для секретной части замка, а дверное полотно не ослабляется сквозными отверстиями. Кроме того, электроника позволяет обеспечить высочайший уровень секретности- по количеству возможных комбинаций кода электронные СКУД превосходят механические замки на несколько порядков. Наконец, электроника предусматривает возможность перекодировки- если ключ-идентификатор утрачен, «механику» менять не нужно, достаточно ввести новый шифр.

Как работает такая система? На считыватель подается сигнал на открывание двери. Делаться это может разными способами. Например, к антенне считывателя подносится карта или брелок или же код набирается вручную. От считывателя сигнал поступает в систему управления и обработки информации. Там он идентифицируется и, если опознается как "свой", выдается команда на открывание замка. Вслучае же опасности включается тревожная сирена, по телефону оповещается служба охраны, замок блокируется и т.д. Иногда замки оснащаются дополнительными датчиками, которые способны «проинформировать» систему управления о поломках и неисправностях (за рубежом в порядке вещей, когда СКУД «самостоятельно звонит» в сервисную службу и вызывает мастера). Также дверь может оснащаться датчиками, которые сообщат системе управления, что дверь закрыта полностью и запирающий ригель замка можно выдвигать.

Разные СКУД отличаются друг от друга принципом действия и конструктивным оформлением своих основных составляющих- считывателя, контроллера и замка. Они могут быть выполнены в виде отдельных блоков или объединены в общем корпусе. Вбытовых системах подобным образом объединяют считыватель и управляющий контроллер или считыватель и замок- так дешевле, да и монтаж проще. Кстати, о простоте. Желание повысить взломостойкость входной квартирной двери с помощью очень сложной системы, рассчитанной на установку в офисах, часто приводит к обратному результату. Своими внешними элементами она привлекает внимание злоумышленника и как бы говорит: "За столь тщательно охраняемой дверью есть что прятать!" Но главное, "офисные" системы рассчитаны на работу в окружении других средств безопасности (видеонаблюдение, датчики перемещений, служба охраны и др.). Увзломщика нет времени, чтобы "поковыряться" в таком устройстве. Иное дело- лестничная площадка городского дома. Сложная электроника часто пасует перед сверлом или электрошокером.

Считывающие устройства

Путь к защищенности

СКУД были придуманы для повышения безопасности недвижимости. Механические замки выдают свое месторасположение (атакже тип, а порой и конструкцию) уже видом замочной скважины. Стремление сделать привод к запирающему ригелю замка невидимым привело к созданию запирающих устройств, приводимых в действие электричеством.

Электромеханические замки. Вбытовых СКУД чаще всего используют электромеханические замки. Их разработкой и производством занимаются такие компании, как ABLOY (Финляндия), CISA, ISEO, MOTTURA (Италия), TESA (Испания), COMMAX (Корея), MING-YANG, YU'S (Тайвань), "ЮНИ-ФОРТ", ОКБ "ГОРИЗОНТ" (Россия) и др. Общепринятого толкования термина "электромеханический замок" нет. Большинство разработчиков сходятся на том, что отличительным признаком этого замка является перемещение засова с помощью механических средств (ручка, рычаги, пружина, ключ), а блокировка- спомощью электрических.

Простейший вариант устройства такого замка показан на рис.2. Замок состоит из запирающего ригеля, силовой пружины, управляющего ригеля- защелки, соленоидного стопора и контроллера (или электрического микровыключателя, подсоединенного к контроллеру). При закрывании двери запирающий ригель выдвигается механически от пружины и в этом положении фиксируется язычком соленоидного стопора- дверь заперта. Если на соленоид подать напряжение, стопор втягивается, и запирающий ригель можно убрать поворотом ручки, сжимая пружину. Замок остается отпертым до тех пор, пока ригель снова не окажется заблокированным стопором соленоида. Это происходит, когда дверь захлопывается. Тогда управляющая защелка вдавливается внутрь замка и замыкает клеммы микровыключателя, контроллер дает сигнал на отключение питания соленоида, и стопор последнего выдвигается, блокируя ригель.

Команду на подачу напряжения на соленоид контроллер может выдать по сигналу проходящего через дверь человека, например от радиобрелока, кнопки, ключа или с клавиатуры. По такому принципу работают некоторые замки от ABLOY. Чуть иначе устроены замки от CISA, ISEO, YU'S. Вних управляющая задвижка при закрывании двери взводит силовую пружину и через систему рычагов выдвигает запирающий ригель, а соленоид фиксирует пружину в сжатом состоянии. При подаче напряжения на соленоид пружина освобождается и втягивает ригель внутрь замка- дверь открыта.

Комбинаций ригелей и защелок существует множество. Так, в замке модели 7818 от ISEO управляющий ригель-задвижка может перемещаться с помощью электричества, от ключа или от поворотной ручки, а запирающий ригель управляется только замком. Ав моделях серии 809 от EFFEFF (Германия) запирающий ригель выдвигается автоматически при захлопывании двери, но открыть замок можно лишь электроуправляемой ручкой. Без электрической блокировки она не связана с механизмом замка, и поворачивать ее бесполезно.

Электромеханические замки могут оснащаться поворотными или нажимными ручками либо стандартным секретным механизмом цилиндрового или сувальдного типа (исключение- электромагнитные замки, которые в быту почти не используются и в этой статье не рассматриваются).

Существуют врезные и накладные модели запирающих устройств с электромеханическим приводом. Врезные по габаритам не отличаются от стандартных механических замков. Есть модели для установки на любой тип дверей: левые и правые, открывающиеся внутрь или наружу, деревянные, стальные, алюминиевые и пластиковые. Ряд моделей имеют тяги для привода вертикальных ригелей, используемых при многоточечной схеме запирания. Накладные замки очень похожи на своих механических "братьев". Все они с наружной стороны имеют замковый цилиндр с ключом для открывания замка в аварийной ситуации, а изнутри открываются механической кнопкой. Вболее универсальных моделях (например, серия5513 от ISEO) цилиндр есть и с внутренней стороны, но его ключом кнопку можно заблокировать, и тогда замок откроется только при подаче напряжения.

Кроме того, все замки можно разделить на "нормально открытые" и "нормально закрытые". Впервом случае без подачи напряжения замок находится в открытом состоянии. У"нормально закрытых" в обесточенном состоянии дверь заперта. Первые хороши, когда требуется быстрая эвакуация, например в случае пожара. Но они довольно просто вскрываются, если нарушить питание. Вторые надежнее с точки зрения безопасности, но с ними возникает иная проблема: как попасть в дом, если отключено электричество? На помощь приходят системы с резервным независимым электропитанием, но за их исправностью тоже надо следить. Обычно для резервного питания применяют батарейки или аккумуляторы напряжением 12В. Есть системы, в которых об их разрядке говорит сигнальная лампочка. Важным критерием отбора модели замка является длительность возможной автономной работы. Так, замки «Бульдог-10» ОКБ "ГОРИЗОНТ" требуют смены батареек всего 1 раз в 5лет, а модель "Форт" компании "ЮНИ-ФОРТ"- 1раз в 2-3 года.

Но наибольшую головную боль для пользователя представляет проблема использования в таких замках механических ключей. Если их использовать, замочная скважина сразу выдаст местоположение замка. Иесли ригель перемещается от ключа, то чем отключить электроблокировку ригеля? Вслучаях, когда это происходит автоматически, при повороте ключа, безопасность электромеханического замка не выше, чем механического. Если же запирающий ригель независимый и работает только от ключа (модель7818 от ISEO), а с помощью электричества блокируется лишь ригель-защелка или дополнительный засов, придется носить с собой и ключ и брелок (иликарточку). Ипри этом остается вопрос, как попасть в дом при неисправности в электросхеме. Проблемы решаются по-разному. Во всяком случае, в моделях для входных дверей почти все производители предусматривают возможность установки цилиндрового механизма. Амонтировать его или нет- решает пользователь.

Хотим еще раз подчеркнуть, что электромеханический замок является лишь исполнительным элементом электронной СКУД и отдельно не применяется. На практике "электрозамком" называют и ригельный механизм с электромеханическим приводом, и электронику управления замком. Из-за этого нередко возникает путаница, поскольку стоимость замка в 2-3 раза ниже стоимости полностью укомплектованной СКУД. Цена запирающего механизма колеблется от $20 до $250 (дешевле продукция из России и Юго-Восточной Азии, дороже- итальянская и финская), в то время как полностью укомплектованная СКУД обойдется не дешевле $200-400.

Электромоторные замки. Внекоторых замках используются электромоторы (питание обычно 24В), которые приводят в движение ригель. Так, в модели 8120 (ABLOY) ригель убирается внутрь корпуса с помощью мотора, а выдвигается под действием пружины, а в модели 8154 убирается и выдвигается электромотором. Вмодели 5525 фирмы EFFEFF мотор управляет движением сразу двух ригелей. Стаким приводом проще получаются механизмы с качающимся ригелем, который нужен для запирания раздвижных дверей (например, модель5540 от EFFEFF и 8812 от ABLOY). Механизм привода обеспечивает довольно значительное усилие на ригель, и последний отжимается с большим трудом. Особенно взломостоек червячный привод, когда он спрятан внутри ригеля. Кнедостаткам таких замков можно отнести их медленное запирание- на это требуется несколько секунд.

Соленоидные замки. Эта группа пока малочисленна. Замки имеют мощный стальной стержень, который при подаче напряжения втягивается в корпус. Вобесточенном состоянии замок заперт, дверь открыть невозможно ("Форт" от "ЮНИ-ФОРТ"). Поскольку месторасположения замка снаружи не видно, взломать его нельзя. Вэтом его сила и слабость. Если с электросхемой что-то случилось и дома никого нет, дверь придется ломать. При оснащении замка дополнительно цилиндровой личиной с ключом возрастает удобство пользования, но резко снижается взломостойкость.

Электромеханические защелки. Автономные электромеханические защелки-блокираторы используются как дополнение к обычным механическим замкам. Есть две схемы применения таких защелок. Первая- их устанавливают на дверной коробке вместо ответной части замка (пластина с отверстиями для ригелей), и они блокируют запирающий ригель в выдвинутом положении. Подобные устройства устанавливает на свою продукцию- стальные двери с замками CISA- компания "СЕЗАМ". Существуют еще замки-защелки, монтируемые в дверной косяк. Таковы, к примеру, модели 142HZ6 и 342HZ от EFFEFF. По второй схеме защелки встраиваются в тяги боковых ригелей при многоточечном запирании (скажем, система MMCode от MOTTURA, Италия). Вэтом случае преимущество электроники заключается в ее «невидимости»: модифицированный замок внешне ничем не отличается от немодифицированного, что затрудняет работу взломщика.

Какой замок использовать в качестве "исполнительного элемента"? Если речь идет о входных дверях, то он должен обладать необходимым запасом прочности, устойчивости к взлому. Требования к электромеханическим замкам такие же, как к механическим. Покупая замок, узнайте, предназначен ли он для установки на входных дверях, на каких именно- деревянных или металлических.

Замки с электроприводом плохо переносят деформации дверного полотна (оттемпературных скачков, от сырости). Мотор ригеля может выйти из строя из-за перегрузки. Если дверь будет закрываться неплотно, замок потеряет способность автоматически защелкиваться. Любые препятствия- набившийся снег или попавший в зазор между дверным полотном и коробкой половичок- негативно скажутся на работе устройства. Механические замки хоть и не так удобны, но порой более безотказны.

На дальних рубежах

Можно собирать комплектующие элементы для СКУД самостоятельно, а можно приобрести готовый замок, в который они уже встроены. Такие устройства называются автономными электронными замками. Их преимущество- "сбалансированность" всех элементов системы (не надо ломать голову, подойдет ли одна деталь к другой), а недостаток- сложности с модернизацией. Существуют автономные сирены и "синтеллектом". Например, устройство "Набат" (НПВФ "БАСТИОН"), ограничивающее манипуляции с замочной скважиной по времени (30-90с). Если лимит исчерпан, устройство может произвести следующие действия (навыбор): включить сирену, сделать звонок на сотовый телефон, включить имитатор лая собаки или отправить сигнал на пульт вневедомственной охраны.

Выбирая

, обратите внимание на его комплектацию. Аименно: на тип считывающего устройства, количество входящих в комплект идентификационных брелоков-ключей, возможность подключения датчиков охранной сигнализации и расширения системы.

Основные сложности при установке электронных замков возникают в случае монтажа скрытой электропроводки в дверях из массива древесины. Для этого может потребоваться изготовление сквозного канала на всю ширину двери. Из-за проблем с подводкой электропитания лучше «озаботиться» установкой замка еще до приобретения двери.

Если дверь выполняется на заказ, сообщите изготовителю, что планируете установить замок с электропитанием. Тогда фирма заранее сделает отверстия для кабеля, причем так, что конструкция двери не пострадает. Если же вы хотите установить замок на уже готовую металлическую дверь, обязательно проконсультируйтесь с ее изготовителями- они подскажут, как должен проходить кабель, чтобы не ослабить ребра жесткости.

Лучше всего поручить монтаж электронных замков фирме, специализирующейся на установке систем контроля управления доступом. Стоимость такой услуги в Москве составляет около $20. Причем некоторые зарубежные производители замков дают гарантию на них только при установке своими авторизованными дилерами.

Примеры замков с электромеханическим приводом

Электроника в дозоре

Что такое дверной замок, знает каждый, а вот считывающие устройства (считыватели) пока воспринимаются как диковинка. Итак, считыватель- это устройство, воспринимающее закодированный сигнал, который подается либо по радиоканалу, либо при соприкосновении с идентификатором (например, touch-memory или магнитная карта), либо с клавиатуры ручного ввода кода. Вчастных жилищах лучше использовать бесконтактные дистанционные считыватели (инфракрасные, радиоканальные). Они различаются по способу передачи сигнала (радиоволны в частотных диапазонах 125кГц, 13,56МГц и 2,45ГГц или инфракрасные лучи) и способу монтажа. Возможен открытый способ (устройство закрепляется с наружной стороны дверей или камуфлируется под кнопку звонка, элемент украшения и т.п.) и скрытый (внутри стены).

К контактному типу устройств относятся считыватели магнитных карточек, карт Виганда и брелоков touch-memory, к бесконтактному- проксимити (proximity)-карты дистанционного управления. В "частном секторе" используются проксимити-карты, которые превосходят по долговечности и износостойкости магнитные карточки и позволяют перепрограммировать код (чего нельзя сделать с карточками Виганда). Эти карты работают так. Считывающее устройство генерирует электромагнитное излучение определенной частоты. Если поместить проксимити-карту в зону действия считывателя, активизируется микросхема, встроенная в карту, и на считыватель подается ответный электромагнитный импульс определенной формы и частоты. Брелоки touch-memory относятся к контактным технологиям- их надо вплотную прикладывать к считывателю, поэтому они менее удобны (нозато сами считыватели дешевы и надежны, ими часто оснащают подъезды городских домов).

Биометрические считыватели- перспективные устройства, которые, по прогнозу специалистов, скоро найдут широкое применение в быту. Вних использована идентификация человека по его уникальным физиологическим особенностям (папиллярный узор пальцев, геометрия лица и кисти руки, форма уха, голосовые характеристики, рисунок радужной оболочки глаза, структура ДНК и т.д.). Проще говоря, человек сам становится ключом. Список моделей биометрических считывателей весьма обширен. Считыватели-сканеры являются частью многих биометрических систем контроля доступа, которые за рубежом выпускаются фирмами SENSAR, T-NETIX, IDENTIX, NATIONAL REGISTRY, BIOSCRYPT, AMERICAN BIOMETRIC COMPANY, (все США), INFENION (Германия), MORPHO (Франция), BRITISH TELECOM (Англия), LG ELECTRONICS (Южная Корея). Среди моделей можно упомянуть HandKeyII (считыватель геометрии ладони от американской компании RECOGNITION SYSTEMS), дактилоскопические считыватели V-Prox (BIOSCRYPT, США) и Bogo2000 (BOGOTECH, Южная Корея), считыватель геометрии лица FaceKey (OMRON, Япония).

Каким типом считывающих устройств лучше воспользоваться? Ответ: бесконтактным. Радиоканальные приборы однонаправленного действия наиболее дешевы (минимальная цена- $50-60), удобны в эксплуатации, но их надежность невысока, поэтому ими оборудуют вспомогательные замки и въездные ворота. Преимущество- их антенны можно "прятать" под дверной обшивкой, деревянными панелями, штукатуркой, бетоном. ИК-идентификаторы менее удобны, поскольку требуют прямого доступа инфракрасного луча к считывающему устройству. При их скрытом монтаже на наружной поверхности двери остается крохотное (диаметром 1-2мм) отверстие. Проксимити-считыватели и идентификаторы ИК-лучей более надежны, но стоимость этой техники выше- минимум $150-200. Биометрические считыватели способны обеспечить высокую секретность, но сравнительно дороги и обладают невысокой антивандальной защищенностью.

К достоинствам ИК-идентификаторов можно отнести сложность несанкционированного снятия информации, если только их приемник достаточно глубоко спрятан под обшивкой двери. Качество их работы никак не зависит от соседства с источниками электромагнитных излучений или металлом. Проксимити-считыватели необходимо изолировать от экранирующего воздействия металла. Так, при монтаже проксимити-считывателей VXS-5 на металлические конструкции компания VISACCESS (Израиль) рекомендует использовать неметаллическую подкладку толщиной не менее 1см. Подобные устройства могут быть чувствительны и к близко расположенному силовому кабелю (например, к шахте лифта за стеной). Во всех этих случаях проксимити-считыватели будут работать, но зона действия брелоков значительно сократится (сдесятков сантиметров до нескольких сантиметров).

Для предотвращения радиоперехвата кодовых сигналов используется сложная технология динамических кодов. Вней действительный код шифруется так, что при каждой передаче команды брелока вовне излучается совершенно другая кодовая посылка. Вприемнике действительный код восстанавливается путем математической обработки. Перехват сигнала становится бессмысленным, так как невозможно предсказать, какая следующая кодовая комбинация вызовет открывание замка (простое повторение предыдущего сигнала ни к чему не приведет). Эта технология используется, например, в замках «Бульдог-10» от ОКБ "ГОРИЗОНТ».

На входных дверях лучше использовать идентификаторы малого и среднего радиуса действия (до1м). Увеличение дальности считывания требует повышения мощности сигнала, вследствие чего увеличиваются габаритные размеры ключа-идентификатора, возникает необходимость применения в нем источника питания (батарейки), что ограничивает срок службы прибора. Кроме того, повышается риск пеленгации сигнала с помощью радиосканеров, да и замок отпирается до подхода хозяина к двери.

Важная характеристика считывающего устройства- тип протокола (способ кодировки и порядок передачи информации), который оно поддерживает. Всистемах контроля управления доступом используется несколько протоколов- Wiegand, RS-485,RC-232, Ethernet. Самый распространенный- Виганда (Wiegand). Вавтономных замках, разумеется, не столь важно, какой протокол используется, но если в будущем хозяин захочет интегрировать электронный замок в единый охранный комплекс, несовместимость кодировок может стать этому препятствием.

Далеко не все СКУД переносят низкие температуры и высокую влажность. Впрочем, отдельные элементы систем специально разрабатываются для работы в экстремальных условиях (например, проксимити-считыватели Omni от NORTHERN и Miniprox от HID). Если вы планируете установку электромеханического замка или считывающего устройства на уличной двери, просмотрите паспорт изделия и убедитесь, что оно способно переносить морозы и непогоду.

Один в поле не воин

Каковы перспективы развития бытовых электронных замков? Специалисты уверены, что будущее- за интегрированными системами, которые называются в обиходе "умным домом". Это комплекс бытовых устройств, объединенных общим процессором для обработки информации. Втаком комплексе уже не будет отдельных замков- они окажутся частицами единой системы контроля удаленного доступа, наравне с комплексами видеонаблюдения, пожарной сигнализацией, освещением и т.д. Осистемах интеллектуального жизнеобеспечения зданий мы расскажем в следующих номерах журнала.

Редакция благодарит компании "ААМ СИСТЕМЗ", «АРМО-ГРУПП», "СЕЗАМ", «ЮНИ-ФОРТ», «БИОМЕТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ», представительство компании ABLOY за помощь при подготовке материалов.

• Источник: Журнал «Идеи вашего дома»№63