Razvoj RFID/NFC sistem za nadzor dostopa

Magistrska naloga predstavlja razvoj sistema za nadzor dostopa NFC / RFID na osnovi ARM platforme. Cilj naloge je razviti pametni sistem za nadzor dostopa na osnovi NFC tehnologije, ki se lahko uporabi za dvigala, kjer bi uporabniki lahko uporabljali za dostop do določenega nadstropja NFC značke..

Magistrska naloga predstavlja razvoj sistema za nadzor dostopa NFC / RFID na osnovi ARM platforme. Sistem za nadzor dostopa se pogosto potrebuje v različnih aplikacijah. Cilj naloge je razviti pametni sistem za nadzor dostopa na osnovi NFC tehnologije, ki se lahko uporabi za dvigala, kjer bi uporabniki lahko uporabljali za dostop do določenega nadstropja NFC značke. Zasnova predlaganega sistema za nadzor dostopa se temelji na platformi ARM, NFC značke s pripadajočo NFC anteno pa zagotavljajo robustno skeniranje. Na koncu smo predstavili tudi rezultate.

V nalogi smo tudi opisali pogoje za dostopanje in zapisovanje podatkov v bloke kartice MIFARE Classic 4K, ter pogoje za dostopanje in prebiranje podatkov iz teh blokov. Pogoji za dostopanje so definirani s 4 zlogi (6, 7, 8 in 9). Z uporabo 3 (6, 7 in 8) zlogov, se definirajo ključi za prebranje podatkov iz blokov kartice MIFARE, kot tudi ključi za zapisovanje podatkov na bloke MIFARE kartice. 9. zlog je pravzaprav USER zlog in ne vpliva na pogoje za dostopanje. Tri kartice MIFARE za predlagan sistem tako vsebujejo različne podatke v svojih podatkovnih blokih, kot tudi različne ključe A in B v “Sector Trailer” blokih. Dva od njih vsebujeta enake bite za dostopanje. Samo ena kartica MIFARE ima zapisane različne bite za dostopanje. Četrta kartica MIFARE vsebuje v podatkovnih blokih tako privzete podatke kot tudi privzete ključe A in B in bite za dostopanje do “Sector Trailer” blokov.

V nalogi je predstavljen tudi merilni postopek za merjenje karakteristik antene NFC. Izmerili smo tudi velikost magnetnega polja, ki ga lahko generira antena NFC. Preverjali smo jakost polja pri 0 cm, in pri 10 cm. Temenska napetost, ki smo jo merili z osciloskopom je tako v prvem primeru znašala 8,32 V, v drugem pa 124 mV. Nadalje frekvenca signala je znašala 13,59 MHz, tako da lahko potrdimo, da antena NFC tudi resonira pri ustrezni frekvenci, saj na tej frekvenci tudi deluje tehnologija NFC.

V nalogi smo natančno opisali vsak sklop (teorijo, razvoj strojne in programske opreme), ki sestavljajo predlagani sistem za kontrolo dostopa na osnovi RFID/NFC tehnologije. V tem pogledu smo natančneje predstavili tehnologije RFID in NFC in tudi izpostavili glavne razlike med njima. Poleg tega smo podrobno predstavili tehnologijo MIFARE in CAN protokol, saj brez njih predlagani sistem ne more delovati. Testiranja in meritve so dokazale, da je antena NFC ustrezno zasnovana in da deluje v skladu s specifikacijami na frekvenci 13,56 MHz. Nadalje smo pokazali, da lahko NFC antena uspešno skenira kartice MIFARE do razdalje 5 cm. Pri razvoju programske kode za kartico MIFARE je bil najtežji problem določitev ključev A in B v pomnilniku EEPROM NFC mikrokrmilnika PN7462. Po analizi dokumentacije kartic MIFARE se je pokazalo, da kartice MIFARE podpirajo učinkovit sistem za enkripcijo. V zvezi s tem je tako bilo potrebno tudi določiti bite za dostopanje. V nalogi smo tudi pokazali, da predlagani sistem omogoča fleksibilno in pravilno kontrolo dostopa do nadstropij poljubne stavbe, pri čemer sprejema glavna plošča krmiljenja dvigala ustrezne informacije o uporabniku in dovoljenih dostopih preko CAN vodila. Takoj ko uporabnik približa NFC kartico NFC bralniku v notranjosti dvigala, ga lahko dvigalo samodejno pelje do pripadajočega nadstropja.

V prihodnje bomo dodali še kar nekaj “izboljšav”. Na prototipu sistema za nadzor dostopa za dvigala z uporabo NFC kartic se je pokazalo, da lahko sistem deluje tudi s katero koli drugo napravo, ki deluje na frekvenci 13,56 MHz. Dandanes ljudje uporabljajo mobilne telefone, ki že podpirajo tudi tehnologijo NFC. Ideja je torej razviti mobilno aplikacijo za platformo Android, ki bi uporabniku tudi omogočala, da izbere zahtevano nadstropje in si omogoči dostop preprosto tako, da približa mobilni telefon NFC bralniku v dvigalu. Takšna rešitev z mobilnim telefonom bi lahko bila še bolj praktična rešitev.