Форматы храненения данных

4 августа 2009  |  Радио- магнитные- контактные карты





* Способ хранения двоичных данных на карте доступа.
* Получение данных считывателем и передача на контроллер системы контроля доступа.
* Возможности контроллера по получению и обработке сигнала.

Что такое Wiegand (Виганд)

Термин Wiegand используется в различных областях, связанных с системами контролядоступа, считывателями и картами. К сожалению, часто этот термин используетсянеправильно, что приводит к путанице. Ниже приведены краткие сведения.

Wiegand это:

1. Интерфейс связи карта-считыватель
2. Интерфейс связи считыватель-контроллер
3. Электромагнитный сигнал, передающий данные
4. «Стандартный» двоичный 26-битный формат карт
5. Электромагнитный эффект
6. Технология изготовления карт

В нашем случае рассматриваются только пункты 2 и 4.

Примечание. Термином Wiegand также описываются некоторые неупомянутыехарактеристики карт/считывателей.

Формат Wiegand

Говоря «формат Wiegand» заказчики HID иногда обозначают так технологию кодированиякарт доступа. Но стоит помнить, что термином Wiegand часто обозначается стандартный26-битный формат, отличающийся особым расположением двоичных данных.

* Формат описывает значение числа, способ его использования. Формат — это несамо число.
* Число бит не определяет формат (кроме 26-битного формата). Например,существует более сотни 34-битных форматов.
* Размер и положение элементов данных на имеющемся числе битов можетизменяться, например
- в одном 34-битном формате код помещения состоит из 8 бит и начинаетсясо второго бита;
- в другом 34-разрядном формате код помещения состоит из 12 бит иначинается с 21-ого бита.
* Совместимость форматов определяется возможностями панели контроля доступа.

Строка цифр 74955968459 не значит ничего. Если известно, что это телефон в России, тостанет понятно, что 7 — код страны, 495 — код города, и так далее. Расшифровать данныепозволяет использовать данные. Номер телефона всегда выглядит так: (xxx) yyy-zzzz, таккак оборудование телефонных компаний поддерживает только такой формат.

У оборудования систем безопасности схожие требования. Телефонные компаниистремятся к тому, чтобы все знали формат телефонных номеров, в отличие от индустриибезопасности, в которой форматы хранятся в секрете и часто изменяются.

Форматы данных на картах 125 кГц proximity и iCLASS идентичны. Это гарантируетсовместимость контроллеров, работающих со считывателями proximity, со считывателямии картами iCLASS.

Стандартный 26-битный формат

Формат, используемый при программировании карты, определяется шаблоном храненияданных, совместимым с панелью контроля доступа. Все транспондеры корпорации HID(карты, брелоки, метки и т. п.) можно запрограммировать в стандартном 26-битномформате.

Стандартный 26-битный формат является открытым. Это значит, что приобреститакую карту может любой, и описание формат широко доступно. 26-битный форматявляется промышленным стандартом и доступен любому клиенту HID. Практически всесистемы контроля доступа могут работать со стандартным 26-битным форматом. Этотформат произошел от технологии кодирования данных Wiegand.

Код заказа стандартного 26-битного формата в корпорации HID — H10301.

В формате H10301 возможно кодирование 255 кодов помещений от 1 до 255. Для каждогокода помещения возможно кодирование 65535 кодов сотрудника от 1 до 65535. Общеечисло возможных комбинаций составляет 12711425. Ограничений на использование картэтого формата не существует. Его использование не отслеживается корпорацией HID,создание дубликатов карт разрешено.

Корпорация HID поддерживает более 1000 других форматов карт, но все они имеютсхожую концепцию, как и 26-битный формат. Другие изготовители карт такжеподдерживают свои проприетарные форматы.

Формат H10301 описывает формат хранения двоичных данных. Ниже приведено описаниеэтого формата.


Открытый 26-битный формат Wiegand

Рис. 1. Открытый 26-битный формат Wiegand

* Максимальное значение кода помещения — 255, так как если все биты кодапомещения имеют значения 1, в десятичном представлении число будет иметь вид255.
* Максимальное значение кода карты — 65535, так как если все биты кода картыимеют значения 1, в десятичном представлении число будет иметь вид 255.

Примечание.

Биты контроля четности/нечетности используются для быстрой и простой проверкиправильности передачи двоичных данных. Разработчик формата выбирает, контролируетли конкретный бит четность или нечетность. Фиксированная группа бит данныхобъединяется с одним битом данных, суммирование значений этих бит должно бытьчетным (или нечетным).

В приведенном выше примере первый контрольный бит (четности) связан с первыми 12битами данных. Если сложение значений этих 12 бит является нечетным числом,контрольному биту присваивается значение 1, чтобы результат сложения 13 бит былчетным. Аналогично последние 13 бит всегда дают в сумме нечетное число.

Другие форматы

Чтобы лучше понять организацию форматов, рассмотрим два примера возможныхформатов карт.Примечание. Так как реальные форматы данных закрыты, мы не рассматриваем их вкачестве примера.В стандартном 26-битном формате одно из полей называется кодом помещения, другое —кодом карты. Эти поля могут называться по-разному в зависимости от формата. Одно и тоже название может обозначать разные данные. Один из возможных форматов можетвыглядеть так:


Один из возможных 36-битных форматов карт

Рис. 2. Один из возможных 36-битных форматов карт

Первый контрольный бит связан с одним подмножеством бит данных, второйконтрольный бит — с другим подмножеством. В этом формате также определены полякод помещения и код карты, но этот формат отличительно отличается от H10301, карты,закодированные в этом формате, могут быть несовместимы с системами, работающими сH10301.

Названия полей данных определяются разработчиком формата, поэтому названия могутбыть любыми. Рассмотрим еще один возможный формат.


Один из возможных 30-битных форматов карт

Рис. 3. Один из возможных 30-битных форматов карт

В этом формате 3 контрольных бита, поле код должности (5 бит), табельный номер (18бит) и код комнаты (4 бит).

В разговоре с заказчиком важно выяснить точные значения, которые должны бытьзапрограммированы на карты. Этой информацией владеет заказчик, а не корпорация HID.Обратите внимание, что заказчики путают термины код помещения (FacilityCode) и код места (Site Code). В некоторых форматах присутствует кодпомещений, в других — код места, в некоторых нет ни одного из этих полей, внекоторых — оба. Будьте очень внимательны при заказе карт.

Чтобы избежать дублирования номеров карт, заказчик должен знать номера используемыхкарт.

Системные интеграторы также должны знать название формата данных и кодируемыезначения полей данных, чтобы настроить панели контроля доступа и ввести карты всистему. Без этой информации ввести группу карт в систему практически невозможно.

Corporate 1000

Корпорация HID разработала уникальный формат, Corporate 1000, принадлежащийконечному пользователю. Корпорация HID гарантирует уникальность формата и то,никогда не будет создано повторяющихся карт этого формата. Для приобретения картформата Corporate 1000 необходимо письменное подтверждение права использованияэтого формата. Это позволяет заказчику полностью контролировать производство ираспространение карт этого формата. Ниже приведено еще несколько факто о форматеCorporate 1000:

* Панели контроля доступа заказчика должны быть совместимы с форматомCorporate 1000
* Все форматы Corporate 1000 имеют длину 35 бит, форматы отличаются друг отдруга размещением данных. Например, номер карты может быть разбит на три илиболее частей, размещенных в строке битов. Это гарантирует уникальностьCorporate 1000.
* На данный момент существует несколько сотен форматов Corporate 1000,большинство форматов еще не занято.
* Как и остальные форматы, Corporate 1000 идентичны на картах 125 кГц proximity иiCLASS.

Примечание. Ни карта, ни считыватель не учитывают формат записи данных. Картапросто хранит и передает двоичные данные, а считыватель принимает и преобразуетданные к стандарту протокола Wiegand (или другого протокола). Только контроллеробрабатывает данные в соответствии с форматом данных.

Интерфейс Wiegand считыватель-контроллер

Интерфейс определяет способ взаимодействия двух устройств. Считыватели HIDвзаимодействуют с контроллерами с помощью стандартных интерфейсов:

* Wiegand
* Последовательный (RS232, RS422, RS485)
* Clock-and-Data (второй трек магнитной полосы) или ABA

Остановимся на интерфейсе Wiegand, так как это самый распространенный интерфейс всистемах контроля доступа.

На физическом уровне интерфейс Wiegand представляет собой три провода: Data Zero(обычно зеленый), Data One (обычно белый) и Data Return (обычно черный). Приустановке считывателя HID именно эти метки должны быть на считывателе иконтроллере. Все стандартные считыватели HID поддерживают интерфейс Wiegand.Так как данные хранятся в двоичном виде, считыватель получает данные в видеэлектромагнитного сигнала, преобразует их к формату протокола Wiegand и посылаетдвоичную строку в контроллер. Нули передаются по зеленому проводу, единицы — побелому проводу. В контроллере данные объединяются и образуют строку, хранимую накарте.

Примечание. Считыватель не обрабатывает и не проверяет считанные данные. Этоустройство просто передает данные, хранимые на карте, на контроллер попротоколу Wiegand.

Настройка контроллеров

Контроллеры настроены таким образом, что карты, не соответствующие определенномувыбранному формату, не принимаются системой. Почти все контроллеры могут работатьсо стандартным 26-битным форматом (кроме проприетарного формата изготовителя).Простые контроллеры могут работать с одним-двумя форматами, более сложныеспособны поддерживать практически все форматы после соответствующей настройки.Некоторые даже могут создавать собственные форматы. После того, как формат выбран,следует настроить считыватель и заказать карты этого формата. Для правильной работыкарты должны быть запрограммированы в формате контроллера.

Это рекомендованный способ настройки, затрудняющий несанкционированноеиспользование случайно найденной карты злоумышленником. Это происходит благодарятому, что полная информация о формате карты хранится не на карте, а в контроллере.

Формат — не число, а способ представления числа.

Для размещения заказа на карты HID необходимо знать следующее:

* Название формата (например, H10301.cdf) — на данный момент для кодированиякарт используется несколько сотен различных форматов, формата по умолчанию несуществует. Заказчик должен знать название требуемого формата и сообщитьего корпорации HID.
* Кодируемые данные — например, число в формате H10301.cdf, состоит из первогоконтрольного бита, 8 бит кода помещения, 16 бит кода сотрудника и последнегоконтрольного бита.

Преобразование двоичных, десятичных, шестнадцатеричныхзначений

Во всем мире для расчетов принято использовать десятичную запись числа, однако вкомпьютерах хранятся и обрабатываются двоичные данные. В двоичном представлении

для записи числа используются только цифры 0 и 1. Часто для удобства 4 двоичных знакаобъединяют в группы, каждая такая группа представляет собой один знакшестнадцатеричной системы счисления. Для записи знаков шестнадцатеричной системыдополнительно используют буквы A-F.

Для записи знаков шестнадцатеричной системы дополнительно используют буквы A-F

В шестнадцатеричном формате для записи 24 бит необходимо всего 6 знаков.

(1111) (1111) (1111) (1111) (1111) (1111) группы двоичных знаков

F F F F F F

* Код помещения 255 выглядит как FF (15х16) + 15 = 255.
* Код карты 65535 выглядит как FFFF (15x4096) + (15x256) + (15x16) + 15 = 65535.

Шестнадцатеричная система счисления используется во многих контроллерах благодарякомпактности и удобству представления двоичных данных. Считыватели ProxPro иMaxiProx могут передавать данные на контроллер в шестнадцатеричном виде попротоколу RS-232 или RS-422.

Автор текста: НЕИЗВЕСТНО


Код для размещения на форумах или блоге

«
»