Дмитрий Шипелов 29/05/19
Представим, что бизнес-центр в 30 этажей нужно оборудовать СКУД. В нем имеются бюро пропусков, центральный (семь турникетов) и служебный (два турникета) входы. Перед проектированием СКУД прописано техническое задание на систему с требованиями к оборудованию и составлены архитектурно-планировочные решения.
Дальнейшее проектирование системы контроля и управления доступом происходит в несколько этапов (рис. 1):
- Периферийное оборудование.
- Дверные контроллеры.
- Центральные контроллеры.
- Серверное оборудование.
- АРМ.
Точки доступа
Для определения состава периферийного оборудования нужно четко понимать, какие помещения оборудуются односторонними точками доступа, какие – двусторонними. Например, односторонние могут размещаться в следующих зонах:
- офисные помещения;
- ПЦН службы безопасности;
- кроссовые;
- диспетчерские;
- служебные помещения.
Двусторонними точками доступа оборудуются:
- главный вход в здание;
- технические входы в здание;
- эвакуационные выходы из здания с разблокировкой по пожару;
- серверные;
- технические помещения.
В результате получаем структурную схему, представленную на рис. 2: технические этажи, первый этаж с входными группами и типовые этажи, начиная со второго, и т.д.
Состав дверных контроллеров
Классический контроллер СКУД рассчитан на четыре считывателя, которые подключаются по Wiegand. Для контроллеров и замков должны быть предусмотрены разные блоки питания, чтобы не было наводок и контроллеры не выходили из строя.
Необходимо поставить диод, который будет защищать реле контроллера, это очень маленький, но важный элемент, про который проектировщики и монтажники иногда забывают. В некоторых замках он встроенный, но в бюджетных версиях этих диодов нет, и в результате в ремонт отправляется оборудование с выжженными реле. На каждом этаже устанавливаются дверные контроллеры, их количество может достигать семи штук, и занимают они значительное пространство. Суммарно в итоге на все здание получаем 160 контроллеров (рис. 2).
Состав центральных контроллеров
В централизованных и многоуровневых СКУД дверные контроллеры к центральному подключаются по RS-485, а центральный к серверу– по Ethernet (рис. 3). В зависимости от параметров можно посчитать, сколько контроллеров нужно.
На весь БЦ приходятся порядка 600 считывателей, которые можно распределить на семь центральных контроллеров (каждый на 96 считывателей), отвечающих за разные отсеки, разблокируемые при чрезвычайных ситуациях (например – пожар).
Интерфейс Wiegand
В классической системе СКУД устройства работают по Wiegand. А значит, чтобы оборудовать точку доступа считывателями Wiegand с учетом светодиодов, кнопки входа, выхода и т.д., нужно провести множество проводов (до восьми на считыватель, два на дверной контакт, два на кнопку выхода и т.д.), максимальная длина которых составляет 152 м.
Кроме того, в XXI веке Wiegand – это уже ненадежный и незащищенный односторонний способ передачи информации, и все чаще в проектах применяют современный OSDP-протокол.
Протокол OSDP
OSDP-протокол был разработан совместно компаниями HID Global, Mercury и LENEL, которые взяли за основу RS-485, но написали свой протокол, используя шифрование AES 128. OSDP обеспечивает двусторонний обмен данными – от считывателя к контроллеру и обратно. С его помощью можно не только управлять светодиодом, но и подавать команды на биппер, передавать текстовую информацию, изображения и т.д.
Мониторинг состояний устройств
Wiegand не позволяет определить, что считыватель неработоспособен, а если его вдруг украли, обрезав кабель, то пользователь узнает об этом только на месте.
OSDP дает возможность постоянно через ПО контролировать онлайн-состояние устройства и видеть любое пропадание связи по питанию. Протокол требует минимум проводов для подключения оборудования (шлейф и два провода), а максимальная длина кабеля –1200 м, то есть дистанция увеличивается в разы.
Контроллер с поддержкой OSDP
На рынке появляется все больше решений, поддерживающих OSDP-устройства, например кластерные контроллеры, к которым, помимо четырех Wiegand-считывателей, можно подключить OSDP-устройства. Суммарно контроллер поддерживает работу с 16 считывателями. Возможны различные варианты подключения: управление замком и кнопкой происходит с реле контроллера, а считыватели подключаются по OSDP (рис. 4).
По OSDP можно подключать не только считыватель, но и модуль входов-выходов. Тогда контроллер располагается в серверной, а в коридоре с 16 дверьми прокладывается один шлейф, к которому подключается оборудование. Если кто-то обрезал кабель и вся цепочка оборвалась и перестала работать, сразу поступит тревожное сообщение, что оборудование не на связи.
Расширение системы
Эта схема СКУД открывает новые возможности для расширения. Например, если на объекте оборудовано пять дверей, а в процессе эксплуатации потребовалось оснастить еще одну, то в классической схеме, с использованием Wiegand-считывателей, от серверной потребуется тянуть пучок кабелей на 100 м. При OSDP нужно взять всего 5 м кабеля, пробросить хвост от ближайшей двери до новой, добавить ее в софт и начинать работу. Такая схема позволяет сократить время ввода в эксплуатацию точки доступа.
Блоки питания для OSDP-девайсов нужно ставить отдельно, так как протянуть питание на 1200 м довольно проблематично.
Длина линии связи
Важно обратить внимание на один нюанс. Контроллер, который подключается по RS-485, как правило, работает на малых скоростях – 1200-9600 бод, а OSDP-оборудование уже может работать со скоростями 115 200 бод.
Соответственно, при таких высоких скоростях дистанция сокращается до 500–600 м при соблюдении условий прокладки и использовании хорошего кабеля. Поэтому, когда идет речь о подключении OSDP-устройств, не стоит забывать про график на рис. 5.
Количество железа
При использовании OSDP-протокола контроллеров становится меньше (например, было пять, стал один) и они занимают меньше в места в кроссовых и серверных, где вешать большое количество оборудования проблематично.
По стоимости Wiegand- и OSDP-контроллеры сопоставимы, но при этом OSDP-протокол платный и необходимо лицензирование OSDP-устройств (как правило, четыре считывателя входят бесплатно). С другой стороны, достигается значительная экономия на монтаже и пространстве.
Вместо 160 контроллеров (рис. 2) требуется порядка 62 (рис. 6), и общее количество железа сокращается на 100 контроллеров.
Преимущества кластерных контроллеров
До 32 контроллеров с поддержкой OSDP можно объединить в кластер, а значит, на 62 контроллера нужно всего два центральных, которые можно равномерно распределить по объекту. Контроллеры подключаются по LAN, что обеспечивает удобство подключения к серверу.
К плюсам кластерных контроллеров относятся:
- Защищенный обмен данными между сервером и контроллерами (протокол SSL) и между контроллерами и считывателями (протокол OSDP).
- Все контроллеры (и мастер, и ведомые) хранят информацию о пользователях и событиях. Раньше дверной контроллер только считывал данные и передавал их, а мастер хранил пользовательскую информацию и принимал решение о предоставлении доступа. В новой концепции все контроллеры хранят полную информацию и самостоятельно принимают решение о доступе.
- Сложные функции СКУД (выполнение различных скриптов) поддерживаются на всех контроллерах.
- Информация о событиях внутри кластера может передаваться на любой контроллер в режиме реального времени. Теперь каждый контроллер в онлайн-режиме знает, что происходит на соседнем. Точно так же на уровне железа происходит автоматизация: раньше за всю автоматизацию отвечал мастер, сейчас все происходит локально на каждом контроллере. Но мастер все равно нужен: если связь с одним из ведомых прервется, другие продолжат работу и будут знать все, что происходило до потери связи.
- Реакция на события может быть задана непосредственно на уровне контроллеров.
Долгосрочные результаты
Современные решения с OSDP-протоколом позволяют построить масштабные системы с практически неограниченными функциональными возможностями, высоким уровнем безопасности и защитой от взлома. Работа по OSDP и Ethernet упрощает монтаж и позволяет создать гибкую архитектуру как на малых и средних, так и на очень крупных предприятиях.
Иллюстрации автора
Изображение сгенерировано нейросетью Kandinsky
Поделитесь вашими идеями