I. Projektowanie architektury systemu
Główna jednostka sterowania
Wykorzystuje wysokiej wydajności wbudowane układy (takie jak ARM Cortex-M7), obsługuje procesy wielouniowe i przyspieszenie algorytmu szyfrowania.
Zintegrowany zegar w czasie rzeczywistym (RTC) do precyzyjnego rejestrowania czasu pracy.
Wyposażone w układy szyfrujące (takie jak ATECC608A) do zarządzania kluczami i danymi wrażliwymi.
Modułowy projekt
Moduły uwierzytelniania (hasło, odcisk palca, twarz, aplikacja mobilna) działają niezależnie, komunikując się z głównym układem sterowania za pośrednictwem SPI/UART.
Moduły napędu bloku (bloku elektromagnetycznego/silnika) sterowane są przez obwód mostek H, zapewniający ochronę przed prądem.
Moduły komunikacyjne (Bluetooth/Wi-Fi/4G) umożliwiają zdalne powiadamianie i interakcję z APP.
II. Projekt ochrony bezpieczeństwa
Ochrona fizyczna
Obudowa korpusu zamka wykorzystuje płytę stalową odporną na wiercenie (twardota ≥ HRC60) a konstrukcja języka zamkowego jest odporna na obcięcie hydrauliczne (≥10 ton).
Płyty obwodów są zakapsułane złożeniem potingowym, osłaniającym interferencje elektromagnetyczne (EMI).
Mechanizmy przeciwdziałające fałszowaniu
Ochrona przeciw silnym działaniom: czujniki drgań (progi ≥ 5 g) uruchamiają alarmy, a system blokuje się po trzech nieprawidłowych drgań.
Techniczna ochrona przed odbijaniem blokady: dynamiczny algorytm hasła (TOTP), wykrywanie odcisków palców/żywotności twarzy (podczerwień + strukturalne światło 3D).
Połączona strategia weryfikacji: tryb wysokiego poziomu bezpieczeństwa wymaga uwierzytelniania dwustronnego "hasło + biometryczne".
Bezpieczeństwo danych
Dzienniki i hasła są szyfrowane i przechowywane za pomocą AES-256, a klucze zarządzane są przez układ szyfrowania.
Linki komunikacyjne używają protokołu TLS 1.3 aby zapobiec atakom typu man-in-the-middle.
III. Wdrażanie podstawowych funkcji
Moduły
Rozwiązania techniczne
Autentyfikacja
  
• Odcisk palca: standardowy czujnik optyczny FAP20 (wskaźnik fałszywej akceptacji ≤ 0,002%)
• Twarz: kamera podczerwona + algorytm wykrywania żywotności
• Hasło: wirtualna klawiatura z wyświetlanym losowo
System alarmowy
• Alarm dźwiękowo-świetlny: dzwonek 105 dB + dioda LED RGB
• Powiadomienie zdalne: przesyłane do APP za pośrednictwem protokołu MQTT
Odblokowanie awaryjne
• fizyczne otwory pod kluczem ukryte pod dolną osłoną (do otwarcia potrzebne jest specjalne narzędzie)
• Hasło zapasowe ustawione przez administratora za pośrednictwem bezpiecznego kanału
Zarządzanie energią
• Zasilanie główne: akumulator litowy 12V (wytrzymałość ≥ 6 miesięcy)
• Zasilanie w stanie gotowości: Superkondensator (utrzymuje zasilanie przez 48 godzin po przerwie zasilania)
IV. Projekt zwiększający niezawodność
Nienormalne działanie
Utrata blokady 3 razy przez 5 minut, z kolejnymi próbami stopniowego zwiększania czasu blokady.
Automatyczne przełączanie na zasilanie w stanie gotowości podczas awarii zasilania, uruchamianie trybu niskiej mocy.
Zarządzanie dziennikami
Pojemność pamięci masowej ≥ 100 000 rekordów, obsługa eksportu za pośrednictwem karty SD/napędu USB (wymaga autoryzacji administratora).
Log hash chain do zabezpieczenia przed manipulacjami, automatyczne kopie zapasowe do chmury co 30 dni (funkcja opcjonalna).
V. Projekt interakcji użytkownika
Interfejs operacyjny
4-calowy ekran dotykowy (szkło odporne na zadrapania) + światło LED (czerwony/zielony/żółty trójkolor).
Propozycje głosowe (opcjonalna obsługa wielu języków).
Funkcje aplikacji mobilnej
Przeglądanie w czasie rzeczywistym zapisów odblokowania, odbieranie powiadomień o alarmie.
Wydalone tymczasowe autoryzacje (hasło o ograniczonym czasie/jednorazowe żądanie rozpoznawania twarzy).
VI. Badania i weryfikacja
Badania środowiskowe
Badanie tolerancji na temperaturę (-20°C do 70°C), wilgotność (5% do 95%).
Badanie interferencji elektromagnetycznych (standarda EN 61000-4).
Testy ofensywne i obronne
Symulacja niszczenia siłą brutalną (drill/cut), techniczne wyciąganie zamków (snifowanie sygnałów/odtwarzanie ataków).
Ataki podrabiania danych biometrycznych (odciski palców silikonowe/maski fotograficzne/3D).
VII. Koszty i produkcja masowa
Składniki
Odsetek kosztów
Uwaga:
Główny układ sterowania i szyfrowania
35%
Zastępowanie krajowe może obniżyć koszty o 20%
Moduł uwierzytelniania biometrycznego
40%
Moduł odcisków palców (50 dolarów), Moduł twarzy (120 dolarów)
Komunikacja i władza
15%
Wi-Fi + 4G podwójny tryb ($60)
Części konstrukcyjne
10%
Koszty tworzenia formy na zamówienie (jednorazowa inwestycja w wysokości 50 000 USD)