Биометрические замки: устройство, виды, принцип работы

Если ранее биометрические замки использовались для установки в секретных лабораториях банковских хранилищах, то сегодня они востребованы для монтажа в частных домах на входных дверях и сейфах, на яхтах и автомобилях.

Преимущества и недостатки биометрических замковых систем

Для биометрических замков характерен ряд преимуществ, по отношению к другим видам замочных систем:

• Высокая степень защиты, практически нулевая вероятность допуска на объект постороннего лица, благодаря наличию в устройстве точной электроники.
• Отсутствие необходимости носить с собой ключи, которые могут потеряться или попасть в руки злоумышленников.
• Сохранение работоспособности при повышенных температурах, что позволяет использовать биометрические замки в нестандартных климатических условиях.
• Подача сигнала от батареек, если пришло время их замены.
• Наличие дополнительных защит – цифрового кода и специального ключа, которым можно воспользоваться в случае нештатных ситуаций.
• Возможность использования биометрических замков совместно с системой видеонаблюдения, сигнализацией о возгорании, попытке взлома, неплотно закрытой двери. При попытке несанкционированно открыть дверь может включаться видеосъемка для фиксации личности взломщика.

Еще один плюс – возможность блокировки замка при попытке взлома. В этом случае замочную систему можно открыть только с использованием спецсредств. Функциональность устройств постоянно расширяется. Несмотря на многообразие решаемых задач, размеры биометрических замков аналогичны обычным.

В отдельных случаях отпечаток может быть не принят из-за загрязнения пальца. Избежать такой проблемы позволяет внесение в базу отпечатков нескольких пальцев. К минусам таких замков можно отнести – их высокую стоимость и потребность в обеспечении электропитания.

Устройство и принцип работы биометрического замка

Стандартная конструкция биометрического замка включает три элемента:

• Наружная часть. В ней установлен сканер, предназначенный для считывания биометрического параметра. На лицевой панели могут располагаться клавиатура и экран.
• Внутренняя часть – содержит микроконтроллер с базой данных с параметрами лиц, которым разрешен доступ на объект.
• Отсек для источников питания. Для установки в эти замочные системы используются батарейки определенного типа.

Данные, полученные от сканера, сравниваются с имеющимися в базе данных. Устройство может работать в двух режимах:

• Идентификация – параметр сравнивается с массивом данных, хранящимся в памяти, определяется, кто является носителем введенной информации.
• Верификация – один параметр сравнивается с единственным шаблоном, имеющимся в базе данных.

Электроника проводит сравнительный анализ, и только при полном совпадении кодов открывает запорный механизм. Вероятность ложных срабатываний практически исключена.

Производители предлагают широкий ассортимент биометрических замков с различными типами сенсоров, физиологических факторов, способу установки.

Виды биометрических замков

Какие физиологические параметры человека могут использоваться при аутентификации

Наиболее распространены замки, использующие для аутентификации отпечатки пальцев, но возможны и другие варианты.

По отпечатку пальца

На формирование папиллярного рисунка влияют условия роста плода и ДНК, поэтому даже у однояйцевых близнецов отпечатки пальцев отличаются друг от друга. В замках чаще всего используется полноконтактный сканер, который способен сразу охватить всю сканируемую область, что обеспечивает высокую скорость сканирования и сводит к минимуму вероятность ошибок.

По рисунку вен на ладони или пальце

Венозный рисунок на пальце или ладони уникален и его нельзя сфальсифицировать, что обеспечивает высочайшую точность сканирования. Вероятность ложного срабатывания составляет 8*10^-5. Фотографирование наружной или внутренней стороны руки или пальца осуществляется с помощью инфракрасной камеры. На базе полученной информации создается цифровая свертка.

По лицу

Распознавание лиц осуществляется по форме и размерам носа, размерам между глазами и другим параметрам. Всего в такой аутентификации задействуется примерно 80 характеристик лица.

По сетчатке глаз

Сетчатка глаза остается неизменной на протяжении всей жизни человека. Но существуют определенные заболевания, которые могут ее изменить. Сканирование сетчатки осуществляется с помощью инфракрасных лучей. Такой способ обеспечивает высокую безопасность, но отличается низкой скоростью процесса и высокой стоимостью оборудования, поэтому его коммерческое применение ограничено.

По радужной оболочке

Радужная оболочка для каждого человека индивидуальна и даже нечеткий снимок обеспечивает достоверный результат. Для этой цели сконструирована монохромная камера с неяркой подсветкой. Для получения точного результата делают несколько фотографий, что связано с изменением размера зрачка в зависимости от освещенности. Метод надежный, но идентификация осложняется после приема алкогольных напитков или наркотических средств.

Голосовая биометрия

Этот метод основан на уникальных характеристиках человеческого голоса. Во внимание принимаются: резонансные частоты речевого тракта, динамика артикуляции и другие характеристики.

Классификация биометрических замков по виду дактилоскопических сенсоров

По этому принципу различают устройства – емкостные, оптические, температурные.

Емкостные

В таких устройствах имеются матрицы полупроводниковых переходов. Принцип действия емкостных биометрических замков:

• при прикладывании пальца к сканеру емкость полупроводников изменяется;
• контроллер считывает биометрический параметр;
• воспроизводится цифровая модель параметра, которая сравнивается с данными, имеющимися в базе;если отпечаток и образец из базы данных совпадают, формируется сигнал на открытие дверного полотна.

Такие системы финансово доступны и относительно надежны. Но существует вариант их взлома с помощью фальсификации папиллярных линий.

Оптические

Основой конструкции оптического сканера является цифровая камера. При прикладывании пальца к сканеру на него направляется световой пучок. В местах расположения папиллярных линий световые лучи преломляются. Преломленные лучи направляются на видеокамеру, в которой формируется цифровая модель отпечатка. Контроллер сравнивает отпечатки, приложенный и имеющиеся в базе данных.

Оптические замки достаточно надежны, но могут давать сбои при прикладывании грязных, мокрых и замерзших пальцев. Они чувствительны к загрязнению поверхности призмы и ее износу. На точность сканирования могут влиять различные световые условия.

Технически передовые оптические сканеры легко распознают муляжи, благодаря проведению дополнительных анализов: температуры пальца, цвета отпечатка, влажности.

Температурные

Для распознавания капиллярных линий в температурных моделях используются термочувствительные элементы, с которыми взаимодействуют папиллярные линии. Матрица создает оцифрованный образ отпечатка, который сравнивается с шаблонами, имеющимися в базе данных.

Конструктивные варианты

Как и обычные, биометрические замки могут иметь различные варианты конструкции и установки. Они могут быть:

• врезными или накладными;
• в виде ручки;
• ригельными.

В любом случае такие замки не имеют наружных отверстий, в которые можно засунуть посторонний предмет с целью вывода из строя замочной системы.

Управление осуществляется с помощью соленоида, электромагнита, электродвигателя. В конструкции может присутствовать дополнительная личинка, предназначенная для открытия/закрытия замка с помощью обычного ключа при сбоях в подаче электропитания.

Полезные рекомендации по выбору биометрических замков

При покупке таких замочных систем учитывают:

• желаемый биометрический параметр, по которому будет осуществляться идентификация лиц;
• стойкость к механическим воздействиям;
• уровень секретности;
• объем базы шаблонов – для бытового использования достаточно 100 шаблонов, для офисного – 200 и более.

Особенности монтажа биометрических замков

Основные требования:

• ригели монтируются по всему периметру проема;
• управляющий модуль располагают внутри дверного полотна;
• электрические провода прокладывают скрыто, так, чтобы их невозможно было обнаружить при визуальном осмотре.

Для обеспечения корректного функционирования биометрического замка монтажом системы должны заниматься квалифицированные специалисты, обладающие соответствующим опытом и требуемым инструментом. Разметка мест монтажа должна осуществляться очень точно, поскольку малейшее отклонение от проектных размеров может стать причиной к неэффективной работе замка. Вероятность соприкосновения электроники с металлическими частями двери должна быть полностью исключена.

Для обеспечения корректной работы замочной системы необходимо периодически очищать считывающий механизм от загрязнений и своевременно заменять источники питания.