Техническое обеспечение безопасности бизнеса

Одной из важнейших характеристик камеры является ее объектив. Чем больше фокусное расстояние, тем сильнее увеличение изображения и уже угол обзора. Диафрагма - устройство, контролирующее количество света, доходящего до поверхности матрицы, на которой формируется изображение. Все выпускаемые объективы можно разделить по способу управления диафрагмой - ручному или автоматическому. Трансфокаторы - объективы с изменяемым фокусным расстоянием, позволяющие управлять увеличением изображения.

Основные характеристики видеокамер совпадают с аналогичными характеристиками фотоаппаратов:

длиннофокусные объективы применяются для слежения за удаленными объектами или предметами небольшого размера;

широкоугольные объективы применяют для панорамного наблюдения за объектами;

объективы с изменяемым фокусным расстоянием (zoom) используются для приближения объекта наблюдения.

При выборе объектива следует обратить внимание на тип его крепления, соответствие объектива формату ПЗС-матрицы, объектив с постоянным или изменяемым (вручную или автоматически) фокусным расстоянием, диафрагма - автоматическая или ручная, pin-hole - объектив и т. д. Сейчас активно развивается КМОП-технология формирователей сигнала изображения (матрицы), такие видеокамеры имеют более низкую чувствительность и цветопередачу, но позволяет сильно удешевить систему наблюдения.

Выбор конкретной видеокамеры начинают с определения поля зрения объектива по горизонтали, вертикали и расстоянию до контролируемого объекта. По этим данным определяют углы зрения необходимого объектива. Далее выбирают стандартный объектив с ближайшим меньшим фокусным расстоянием, обеспечиващим немного большее поле зрения. Затем определяют наименьшую деталь объекта контроля, которую можно будет различить выбранной камерой и объективом. Чувствительность видеокамеры выбирают исходя из освещенности и коэффициента пропускания объектива.

При выборе места установки видеокамеры необходимо избегать прямых засветок объектива яркими источниками света (солнце, уличное освещение, фары автомобилей и т. д.), а также по возможности минимизировать «мертвую зону». При установке видеокамеры в зоне с ярким освещением следует использовать асферические объективы, так как они рассеивают свет, вследствие чего изображение не кажется размытым. При низких уровнях освещенности камеры с высоким разрешением обычно работают лучше.

Определение оптимального количества видеокамер является основным фактором, обусловливающим и уровень безопасности, и стоимость системы видеонаблюдения. Так, например, недостаточное количество видеокамер приводит к наличию на охраняемых объектах так называемых «мертвых зон». Излишнее количество камер приводит к многократному повторению изображений из одной зоны видеоконтроля, что затрудняет возможность верной оценки ситуации, необоснованному увеличению затрат на оборудование (камеры, объективы, кожухи, кабели, разъемы и др.), усложнению коммутационной аппаратуры, а следовательно, к снижению надежности системы наблюдения. В результате вместо предполагаемого роста информативности происходит ее снижение.

Кожух видеокамеры может иметь антивандальное исполнение, может быть декоративным, всепогодным, с сигнализацией при вскрытии т. д. Для защиты камеры от низкой температуры и непогоды используют термокожух. Часто камеры внутри помещения устанавливают без кожуха (т. к. их не надо защищать от дождя и холода), но через некоторое время такую камеру покроют пыль и грязь. Поэтому даже внутри помещения видеокамеру лучше устанавливать в защитном кожухе.

Большое внимание следует уделить креплению видеокамер: на обычном или антивандальном кронштейне, на стене, на потолке, в углу, на мачте, на поворотных устройствах (движение видеокамер лишь в одной плоскости), на пространственных кронштейнах (движение видеокамер в горизонтальной и вертикальной плоскостях), с перемещением по рельсам, с автоматическим обзорным режимом (в этом случае камера постоянно поворачивается по горизонтали между двумя заданными заранее точками, осматривая участок территории в определенном секторе).

Управляемая камера позволяет увеличить на весь экран отдельный объект (или субъект), с ее помощью можно обозревать горизонт, можно сконцентрироваться на входной двери. Очень полезным свойством управляемой камеры является возможность автоматической установки в предварительно запрограммированное положение.

Конструктивное исполнение управляемой камеры бывает разным. Классическая конструкция - это стандартная камера с объективом-трансфокатором (объективы с переменным фокусным расстоянием, автоматической наводкой на резкость), установленная на двухкоординатной поворотной турели. Современные интегральные камеры имеют отбалансированную комбинацию камеры и объектива в карданном подвесе внутри шарообразного кожуха. В этом случае удается добиться более высокой скорости поворота (до 360° в секунду), а также снизить цену за счет объединения всех функциональных узлов в одном корпусе.

На практике наблюдение может вестись на разных расстояниях, от нескольких единиц до сотен метров. А вот определению фокусного расстояния объектива для видеокамеры очень часто не придают большого значения.

С объективами с фокусным расстоянием среднего диапазона легко и удобно работать, если устраивают и масштаб, и поле зрения. Широкоугольный объектив позволяет обозревать большую площадь. Но его недостатком будет являться высокая неравномерность освещенности по полю зрения. В центре картинка будет четкой, а по краям четкость теряется. Такие объективы имеют значительные бочкообразные искажения изображения. При применении широкоугольных объективов для наружного наблюдения можно столкнуться с ограничением поля зрения входным окном кожуха. На практике при правильной установке видеокамеры вполне достаточно угла поля зрения не более 70°.

Для наблюдения за удаленными объектами применяют длиннофокусные объективы (фокусное расстояние больше 120 мм). Они имеют большую чувствительность к точности фокусировки. Камеры с такими объективами надлежит ставить на массивные основания для исключения механических и ветровых вибраций, которые проявляются в дрожании изображения. На качество изображения начинают влиять условия метеорологической видимости (дымка, осадки) и даже флуктуации слоев нагретого воздуха. Длиннофокусные объективы вносят перспективные искажения, обратные широкоугольным, наблюдаемое пространство как бы сжимается вдоль визирной оси.

Неправильная фокусировка объектива обычно вскрывается уже после монтажа видеокамеры и проявляется в сумерках или в ночное время. Плохо выполненная фокусировка - самая распространенная погрешность в регулировке видеокамер.

Операцию фокусировки проводят с принудительно открытой диафрагмой, а регулировка чувствительности видеокамеры (обеспечивающей воспроизведение номинального по контрасту изображения на мониторе при достаточно высокой освещенности на объекте) производится автоматической системой установки необходимого времени экспонирования электронным затвором ПЗС-сенсора.

Уличные камеры обычно помещают в защитные кожухи, и настройка фокусировки на месте установки становится проблематичной. С другой стороны, уличные видеокамеры обычно имеют настройку фокусировки на бесконечность. Это позволяет произвести предварительную настройку фокусировки в лабораторных условиях.

Объективы с переменным фокусным расстоянием следует настраивать при двух крайних значениях фокусного расстояния последовательно, добиваясь максимального разрешения в обоих положениях фокуса. В заключение регулировки необходимо удостовериться, что в промежуточных положениях значений фокуса фокусировка сохраняется.

3.3 Способы передачи видеосигнала

Способ передачи видеосигнала и управляющих сигналов от видеокамеры определяется расстоянием между управляющим и управляемым устройствами и может реализовываться различными способами.

Коаксиальный кабель - наиболее широко применяемое коммуникационное средство. Рекомендуется использовать для передачи сигнала кабели с волновым сопротивлением 75 Ом. Кабели хорошего качества позволяют передавать видеосигнал на расстояние до 500 м без заметных потерь качества изображения. Следует выбирать кабель с двойной экранировкой, обеспечивающий степень подавления помех не менее 60 дБ. Не допускается прокладывать коаксиальные кабели и высоковольтные кабели сети питания вместе в одном коробе или трубе.

Связь на больших расстояниях (до 2500 м) осуществляется с помощью витой пары. Хотя такой кабель дешевле коаксиального, у него есть недостаток: для каждого видеозвена требуются передатчик и приемник сигнала.

Оптоволоконные линии связи. Низкие потери при передаче и широкая полоса пропускания оптического волокна позволяют одновременно передавать по одному оптоволоконному кабелю высококачественное видеоизображение, звук и цифровые данные. Оптоволоконные линии невосприимчивы к помехам и наводкам, не стареют с течением времени. Дальность действия таких систем видеонаблюдения (как и при трансляции по телефонным линиям) практически не ограничена. При длине линии связи больше 500 метров применение видеосистем с оптоволоконными линиями может быть оправдано уже и с точки зрения затрат.

Для достижения двунаправленной передачи по одному волокну, не создающей взаимных помех, необходимо, чтобы передатчики на разных концах волокна работали на разных длинах волн (например, 850 нм и 1300 нм). Современные технологии проектирования и прокладки оптоволокна во многих случаях позволяют наращивать количество волокон в сети без применения операций сварки волокон и монтажа муфт.

Беспроводные каналы связи подвержены влиянию погоды, требуют многочисленных согласований, однако не требуют прокладки кабелей и потому нередко дешевле, а иногда являются единственно возможным вариантом.

Дальность связи по радиоканалу может составлять несколько километров. При передаче сигнала по радиоканалу видеокамеру подсоединяют к передатчику дециметрового диапазона, и сигнал передается на обычный телевизор.

Принцип действия инфракрасных систем передачи видеосигнала основан на преобразовании сигнала видеокамеры ИК-передатчиком в модулированное излучение ближнего инфракрасного диапазона. Передатчик выдает сигнал в виде узкого луча. Дальность связи этих систем достигает 2 км. Однако ИК-системы связи достаточно дорогостоящие, к тому же они имеют слабую помехозащищенность (от дыма, дождя, тумана, пыли и др.). Эти каналы связи пока не получили широкого распространения.

Организации, пользующиеся беспроводными каналами связи охранного видеоконтроля, всегда подвержены опасности перехвата сигнала злоумышленниками и (или) блокирования несущей частоты («атака на отказ»). Для успешного нападения «на отказ» необходимо лишь устройство, ведущее передачу на той же частоте, с большей мощностью. Также легко выполнить перехват сигнала с помощью частотного сканера.

Самым современным является применение беспроводного оборудования передачи данных на базе протокола 802.11.

3.4 Регистрация видеоинформации

Проблемы эффективного функционирования систем видеонаблюдения заключаются в достоинствах этих же систем - это большой объем регистрируемой информации. Человек может одновременно отслеживать изменения, проистекающие в поле его зрения, с 1-2 видеокамер. Вследствие этого с ростом количества видеокамер должна расти степень автоматизации обработки информации и управления системой наблюдения. Отсюда следует повышение стоимости оборудования. Поэтому при проектировании системы видеонаблюдения необходимо стремиться сократить количество поступающей к оператору информации. Считается, что сбалансированное количество мониторов и камер - в среднем один монитор на каждые четыре камеры.

Правильное выполнение задачи видеоконтроля во многом обусловливается не только характеристиками монитора (черно-белый или цветной, величина диагонали и др.), но и физиологическими особенностями оператора. Оценка этих параметров определяет количество мониторов и места их расположения.

Выбор видеомониторов определяется их количеством, величиной диагонали мониторов и разрешающей способностью.

Рекомендуется выбирать размеры экранов по диагонали от 9 до 12 дюймов (от 23 до 31 см). Выбирать монитор по разрешающей способности следует таким образом, чтобы она была выше, чем у применяемых видеокамер. Обычно цветную камеру используют в паре с цветным монитором, но черно-белые мониторы имеют разрешение приблизительно в два раза выше, чем цветные.

Замена видеомонитора обычным телевизионным приемником недопустима из-за того, что его технические характеристики (надежность при частом переключении кадров, круглосуточной работе) должны быть намного выше, чем у обычных телевизоров. Кроме этого, многие специальные видеомониторы снабжены встроенными устройствами для приема сигналов от нескольких камер - видеокоммутаторами.

Все мониторы на посту охраны устанавливаются в обеспечивающую максимально удобный обзор специальную стойку перед столом оператора. Рекомендуемое расстояние между наблюдателем и монитором следует выбирать не менее пяти диагоналей монитора.

В информационном поле рабочего поста наблюдателя можно выделить три области:

1) угол обзора ±15°. В этой области, как правило, размещается от 4 до 9 мониторов. Здесь устанавливают очень часто используемые мониторы, требующие быстрой и точной реакции на изменение обстановки. На эти мониторы выводят видеокамеры, расположенные в особо важных зонах;

2) угол обзора ±30°. В этой области размещаются 12-27 мониторов. Здесь размещают часто применяемые мониторы (к примеру, с целью различения);

3) угол обзора ±60°. В эту область помещают редко применяемые мониторы (подключаемые вручную или по тревоге).

Рекомендуется располагать мониторы на одинаковом удалении от оператора (по сферической поверхности). Наблюдателю почти невозможно анализировать изображения с нескольких мониторов одномоментно. Вследствие этого для одного оператора не рекомендуется ставить более четырех мониторов. Специалисты советуют внимательно наблюдать за одним монитором, а на остальные переключать внимание при возникновении нештатных ситуаций.

Проблема большого количества мониторов решается с помощью переключателя (коммутатора). Используемые в системах видеонаблюдения коммутаторы (свитчеры) могут быть последовательного действия, матричные, с разным количеством входов и выходов, с возможностью программирования. При помощи переключателя на одном мониторе можно показать изображение с любой камеры. Можно включить автоматический режим переключения камер по очереди.

Переключатели бывают самые разные - от чисто механических, с двумя-тремя кнопками выбора камеры, до сложнейших матричных коммутаторов, позволяющих управлять выводом нескольких сотен камер на несколько десятков мониторов, процессом записи видеоинформации и выполняющих другие важные функции.

В большинстве сложных систем видеонаблюдения предусмотрены такие состояния тревожного сигнала, которые способны захватывать активный монитор. Существуют разнообразные автоматические видеодетекторы движения. Простейшие из них - аналоговые - реагируют на любое изменение яркости в любой или заданной точке на экране. Цифровые анализируют размер, скорость и направление движения объекта. Самые совершенные детекторы могут применяться при обработке информации от уличных камер. Важно, чтобы они могли отсеивать помехи (типа дождя, снега, сетевых наводок и т. д.), проводить анализ оставленных предметов (внесенных, вынесенных и проч.), что очень актуально в сегодняшнем мире тотального воровства и угрозы терроризма. Также коммутаторы и квадраторы обычно имеют входы для подключения охранных датчиков движения по количеству камер. Далее активируется автоматический вызов к мониторам и (или) запускается автоматическая запись видеорегистратором.

Другой вариант решения проблемы большого количества мониторов - совмещение с помощью цифровых приборов на одном экране одновременно нескольких изображений, обычно 4, но иногда и до 16. Наиболее распространены устройства для деления экрана на четыре части, так называемые квадраторы. Цифровой квадратор является устройством обработки изображения, обычно имеет множество дополнительных функций, в частности стоп-кадр, в том числе и автоматический - при пропадании видеосигнала (так называемый «предсмертный взгляд» - камеру уже разбили, а на экране монитора все еще виден злоумышленник). Следует отметить то, что применение квадратора в режиме постоянного деления экрана просто нерентабельно. Важно знать, что один квадратор и большой монитор стоят дороже четырех маленьких мониторов.

Видеомагнитофоны могут различаться стандартом записи, режимом записи (запись в реальном масштабе времени, уплотненная запись, запись с пропуском кадров («time-lapse»), разрешением, возможностью воспроизведения во время записи, наличием обратной перемотки и способностью вести новую запись поверх прежней. В зависимости от модели видеомагнитофоны могут иметь дополнительные функции: активизацию по сигналу тревоги; покадровый просмотр; генератор времени и дат; запись звука; поисковую систему.

Чтобы обеспечить восприятие изображения движущегося объекта, необходимо записывать хотя бы 7 кадров в секунду. Чтобы минимизировать требования к емкости хранения, систему следует запрограммировать так, чтобы частота записи изображения повышалась при регистрации движения. Наиболее часто применяются видеомагнитофоны класса TLVR (с задержкой времени). Они позволяют записывать до 960 ч на одну стандартную VHS-кассету или один кадр в 13 с.

Часто встречаются ситуации, когда в системе видеомониторинга комбинированно используются как цветные, так и черно-белые видеокамеры. В этом случае в системах хранения информации с видеомагнитофоном требуется установка всего комплекта оборудования, работающего с цветным изображением, что влечет за собой значительное (примерно в два раза) увеличение цены.

Сейчас активно применяются цифровые устройства видеозаписи (микропроцессорные видеорегистраторы). Такие системы имеют целый ряд достоинств: улучшенный поиск, удобство работы с архивом, удобство обработки видеоматериала, хранение результатов проделанной работы, простота обслуживания. Но самым главным преимуществом этих устройств являются скорость и количество записываемой информации.

Устройство цифровой видеозаписи не является совершенным устройством для решения разных проблем видеонаблюдения. К недостаткам цифровых устройств можно отнести некоторое снижение качества изображения при сжатии записи для хранения, плохое аудиоразрешение, никакой гарантии беспрерывности видеозаписи, сложность использования записи в качестве доказательства (улики).

Но и видеомагнитофоны тоже имеют свои слабые стороны. Например, для записи, полученной при применении аналогового видеонаблюдения с 16-канального мультиплексора с записью в 24-часовом режиме на time-lapse видеомагнитофона, перерыв между соседними изображениями с каждой камеры составит более двух с половиной секунд (это огромный промежуток времени). В такой ситуации можно предусмотреть возможность применения цифрового видеорегистратора, позволяющего использовать разную частоту записи для разных видеокамер.

Видеомультиплексор - цифровой прибор, который обеспечивает запись с временным уплотнением (кадр от одной камеры, кадр от второй и т. д.) на устройство записи видеосигнала. Такой подход позволяет с высоким качеством записать 16 (у некоторых фирм до 32) камер на одну магнитную ленту, жесткий диск, съемный CD- или DVD-диск. При этом мультиплексор позволяет выводить на монитор как все камеры сразу, так и последовательно, одну за другой.

При выборе системы видеонаблюдения необходимо сопоставлять реальные (25 кадров в секунду по отображению) и мультиплексированные видеоканалы. Технически из любого канала «реального видео» можно получить любое число мультиплексированных, но все они будут уступать в параметрах записи и отображения. Чем больше мультиплексированных каналов на одном реальном, тем меньше скорость отображения и записи. Следовательно, если одна система имеет 20 видеоканалов, только 2 из которых - «реальное видео», а другая за эту же цену - 6 мультиплексированных каналов и 3 реальных, то вторая система будет иметь большие возможности.

Очень часто заказчиком ставится задача «видеть все по максимуму и все писать на магнитофон». На объекте размещают видеокамеры, обозревающие все на свете, объективы устанавливаются самые широкоугольные, и при этом 32 камеры через мультиплексор записываются на спецвидеомагнитофон с длительной (960 ч) записью. В результате оказывается, что реально полезные кадры зафиксированы лишь от одной камеры перед входной дверью, но и на этих кадрах различить лицо человека можно только тогда, когда он приблизился вплотную, а запись в описанном режиме составляет один кадр в 5 мин.

При выборе контрольного оборудования следует обращать внимание на количество видеовходов. Оно должно соответствовать общему количеству видеокамер (лучше превышать для возможного расширения системы видеоконтроля в будущем). Число видеовыходов должно быть не меньше (лучше больше) общего количества мониторов, видеомагнитофонов и др.

Контрольное оборудование должно обеспечивать возможность обработки информации со всех или некоторых видеокамер (выявление движения в зоне контроля, наложение на видеосигнал служебной информации и т. д.). Возможность управлять камерами, размещенными на поворотных устройствах или обладающими объективами с трансфокаторами. Синхронизировать работу всех элементов системы видеонаблюдения.

Для хранения записанной видеоинформации необходимо предусмотреть создание видеоархива. Организуя видеоархив, необходимо определить, какие устройства хранения информации будут использоваться (магнитная лента, жесткие диски, и т. д.), длительность хранения информации, правила уничтожения устаревшей информации и носителей, безопасность архива.

Оборудование для записи и архивирования желательно размещать в специальных видеосейфах.

Видеокассеты должны отвечать довольно высоким требованиям, которые определяются жесткими условиями эксплуатации и многократной перезаписи.

Современные программы работы с архивом позволяют производить сортировку и поиск по времени, дате и (или) тревоге. Дополнительными возможностями этих программ могут быть ограничение доступа к архиву и автоматизация перехода к просмотру изображения с другой камеры. Наиболее популярными способами поиска являются:

предоставление списка фрагментов с обозначением времени (даты, длительности);

графическое масштабируемое представление всего интервала времени работы системы с обозначением активности (осуществления записей в архив).

Сейчас уже нет необходимости говорить о преимуществах цифровой системы видеонаблюдения (ССТV) перед аналоговыми (хотя и у цифровых систем есть множество проблем и нерешенных задач). Это простота и долговременность хранения записи, быстрый доступ к записи из архива, передача видеоинформации по локальным и глобальным вычислительным сетям, обработка кадров по различным алгоритмам фильтрации и повышение качества изображения с последующей распечаткой на обычном принтере. Основное отличие компьютерных систем состоит в том, что они не только записывают, но и анализируют информацию. В сетевых системах цифровые сети используются для передачи видео и других данных к хранилищу и монитору. Начиная с некоего уровня сложности системы охранного видеоконтроля, цифровые системы оказываются экономически выгоднее аналоговых.

3.6 Цифровые системы видеонаблюдения

Цифровые системы видеонаблюдения подразделяют на построенные на базе компьютера и некомпьютерные.

В понятие DVR (цифровая видеозапись) включают все устройства, работающие на базе компьютера, просто платы или иных устройств для оцифровки и (или) компрессии видеозаписи в комплекте с программным обеспечением. DVR, основанные на базе компьютера, значительно более функциональны, чем некомпьютерные.

Система на базе компьютера легко наращивается, модифицируется и в большинстве случаев имеет более широкие возможности по управлению и настройкам.

Некомпьютерные устройства обычно имеют количество входов, кратное 4. Четыре видеовхода имеет самая популярная модель. Менее популярны 16-входовые устройства, реже встречаются 8-, 9- или 10-входовые. В компьютерных системах можно поставить DVR на произвольное количество каналов, обычно 2, 4, 8, 16, есть возможность расширения по количеству входов.

Большинство некомпьютерных цифровых устройств не имеют аудиовходов (некоторые имеют 1-2 аудиовхода). Компьютер в большинстве случаев имеет один аудиовход (некоторые имеют на плате до 4 аудиовходов). К малокадровым системам обычно предлагается дополнительная аудиоподсистема или аудиоплата.

Сжатие файлов для хранения в памяти обычно очень важно, как и минимизация размера самого устройства для хранения, что отражается на его стоимости и физических показателях. Но важнее способность дальнейшего использования сжатого файла позже, в другое время. Обычно чем больше компрессия (сжатие), тем хуже качество такого изображения при просмотре.

Компрессия - математическая функция, где алгоритм определяет, какие пиксели (отдельные точки изображения) не надо сохранять или можно сгруппировать. Декомпрессия - это регенерация, восстановление потерянных или разгруппированных пикселов.

Все недорогие некомпьютерные DVR используют для компрессии стандарт MPEG. В более дорогих устройствах встречаются МРЕG2 или МРЕG4. Самым качественным на данный момент является стандарт Wavelet без межкадрового сжатия (в этом случае поток на запись в реальном времени может достигать трех мегабайт). МРЕG4 же в большинстве случаев обеспечивает отличное качество видеонаблюдения и значительно более низкую стоимость хранения информации. В некомпьютерных устройствах не стоит ожидать многого от детектора движения. В компьютерных системах существует возможность проводить работу с архивами без прерывания записи текущих событий.

3.7 Размещение систем видеонаблюдения на объекте

Глава 4. Система контроля и управления доступом

4.1 Понятие системы контроля и управления доступом

Системы контроля и управления доступом (СКУД) разграничивают права прохода в помещения (зоны, территории) определенных категорий лиц и ограничивают доступ лиц, не обладающих такими правами. Сегодня СКУД - это не только набор пропускных конструкций, контроллеров, считывателей и т. д., а сложный комплекс организационных и технических мероприятий, процесс управления доступом в котором автоматизирован и практически не требует участия персонала. Система контроля доступа помогает не только обеспечивать сохранность материальных ценностей, безопасность персонала и посетителей, но и организовать учет рабочего времени сотрудников, а также упорядочивать порядок передвижения людей по объекту. В общем виде СКУД может иметь в своем составе следующие элементы:

исполнительные механизмы (замки, турникеты, шлюзы);

электронные идентификаторы (пластиковые карточки, «электронные таблетки» и другие устройства);

считыватели (пластиковых карточек и прочих электронных идентификаторов);

устройства ввода персонального кода (PIN-кода);

биометрические устройства идентификации личности;

устройства управления исполнительными механизмами (контроллеры, концентраторы);

оборудование сопряжения локальной сети СКУД с компьютером;

программное обеспечение администратора системы.

Основой любой системы являются блоки концентраторов с подключенными считывателями идентификационных ключей, охранными датчиками и электромеханическими запорными устройствами (замки, шлагбаумы, турникеты).

Контроллер - это основная часть системы управления доступом. Именно контроллер принимает решение, пропустить или нет человека в данную дверь. Контроллеры исполнительных устройств СКУД - сложные электронные приборы, которые могут быть реализованы в виде отдельных блоков либо встроены в корпус соответствующего исполнительного устройства. Контроллер хранит в своей памяти коды идентификаторов со списком прав доступа каждого.

Кроме обмена информацией с концентраторами СКУД по линиям связи осуществляют: анализ информации, поступающей с устройств чтения электронных идентификаторов, устройств ввода PIN-кода и биометрических идентификаторов, выдачу на основании этого анализа управляющих сигналов на отпирание (запирание) исполнительных устройств; контроль состояния исполнительных устройств (открыто или закрыто); хранение в оперативной энергонезависимой памяти журнала перемещений; регистрацию попыток несанкционированного доступа. Важно, чтобы контроллер мог работать даже в случае аварии электросети, имел резервный источник питания.

Считыватель (ридер) - это устройство, предназначенное для считывания специальной кодовой информации, хранимой в идентификаторе, и ее передаче в виде заранее определенного сигнала в контроллер. Считыватели могут быть ручными, стационарными и стационарными автоматическими, имеющими связь с системой.

В зависимости от принципов работы идентификатора меняется и технология считывания кода.

Считыватель должен быть отделен от контроллера, чтобы снаружи цепи, по которым возможно открывание замка, были недоступны. Считыватель предпочтительно использовать в вандалозащищенном исполнении. Самыми вандалостойкими являются считыватели бесконтактных карт.

В качестве средств доступа (идентификатора личности) могут быть применены любые контактные или бесконтактные карты, электронные ключи или даже сигнал от видеокамеры, которая, определив номер автомашины, подаст команду на открывание шлагбаума. В системе контроля и управления доступом состояние контролируемых зон, события и отчеты могут отображаться в реальном масштабе времени на экране компьютера.

Ядром программного обеспечения администратора системы является база данных. Программное обеспечение СКУД позволяет:

1) вносить (исключать) конкретных лиц из существующего списка, допущенных на объект, в конкретные зоны безопасности и различные помещения;

2) задавать для каждого лица временные интервалы (время суток, дни недели), в течение которых оно имеет право доступа в названные помещения, и оперативно блокировать (разблокировать) исполнительные устройства в зависимости от лишения (наделения) правами отдельных лиц после принятия соответствующего решения;

3) контролировать состояние подсистем СКУД (в том числе входящих в состав интегрированной системы безопасности объекта), журнала перемещений лиц, допущенных на объект, и попыток несанкционированного доступа;

4) осуществлять реконфигурацию СКУД.

По количеству точек доступа и пользователей СКУД подразделяются на следующие виды:

малые, имеющие несколько единиц точек доступа (офисы);

средние, имеющие десятки точек доступа и тысячи пользователей (банки, предприятия, учреждения, гостиницы);

большие, имеющие сотни точек доступа и десятки тысяч пользователей (крупные промышленные предприятия, аэропорты).

По методу управления пропускными конструкциями (двери, турникеты, шлюзы и т. п.) все системы подразделяют на автономные (локальные), централизованные (сетевые) и комбинированные.

Автономные системы управления доступом управляют одним или несколькими пропускными конструкциями, без трансляции информации на центральный пульт и без контроля со стороны оператора. Предназначены для обеспечения контроля и управления доступом в отдельное помещение. Автономная система обычно состоит из самостоятельного контроллера (хранящего в себе базу данных идентификаторов и управляющего работой остальных элементов системы) и исполнительного устройства (электромагнитный замок, защелка).

Идентификаторы пользователя могут быть различными (магнитные, проксимити, штриховые). Для обеспечения правильности работы всей системы используется датчик положения двери, сама дверь оснащается доводчиком, а контроллер - резервным источником питания. Программное обеспечение позволяет отслеживать перемещения сотрудников по территории, вести учет рабочего времени сотрудников, осуществлять визуальный контроль личности (в интегрированных системах). Автономные системы с накоплением информации позволяют также накапливать информацию обо всех проходах через точку доступа (дверь, турникет) - дату, время, идентификационный номер.

Сетевые системы контроля и управления доступом взаимодействуют с пропускными конструкциями, осуществляя обмен информацией с центральным пультом. Оператор может оперативно управлять системными устройствами - дистанционно заблокировать замки или открыть их (например, в случае пожара). В такой системе все контроллеры соединены друг с другом через компьютер. Сетевые системы используются для управления несколькими пунктами прохода (проходные, офисные помещения, помещения с повышенным уровнем безопасности, объекты на улице). Удельная стоимость одной точки прохода в сетевой системе всегда выше, чем в автономной. Однако сетевые системы незаменимы для больших объектов, так как управление десятками дверей, на которых установлены автономные системы, становится очень большой проблемой.

Автономные системы дешевле, проще в эксплуатации (часто установка и настройка такой системы доступна даже не очень подготовленному человеку), а по эффективности иногда ничуть не хуже сетевых. Но в них невозможно создавать отчеты и передавать информацию по событиям, они не могут управляться дистанционно. При этом автономные системы не требуют прокладки сотен метров кабеля, устройств сопряжения с компьютером, да и самого компьютера тоже.

На практике создаются и комбинированные системы, включающие функции как автономных, так и сетевых. Компьютерное управление в этих системах для оператора имеет приоритет по отношению к собственному. Модульный принцип построения позволяет конструировать и наращивать СКУД в зависимости от текущих потребностей. Существует возможность выбрать именно те функции системы, которые необходимы сегодня, и добавлять те или иные опции по мере необходимости. Универсальность СКУД предполагает обеспечение работы сети исполнительных устройств СКУД с использованием универсальных интерфейсов. Важной для обеспечения универсальности СКУД является возможность обеспечения ее взаимодействия с системами пожарно-охранной сигнализации, охранного телевидения, охраны периметра, жизнеобеспечения объекта, разграничения доступа к информационным ресурсам на логическом и программно-аппаратном уровне, применения единого электронного идентификатора на всем объекте защиты и единой базы данных администратора безопасности объекта, а также вывода тревожной информации в унифицированном виде на компьютер администратора в реальном масштабе времени (интегрированные системы).

4.2 Идентификаторы СКУД

В любой СКУД имеется некий идентификатор (ключ), который служит для определения прав владеющего им человека. В качестве электронных идентификаторов в СКУД могут использоваться: штрихкодовые, магнитные или интеллектуальные (смарт-карты) пластиковые карточки; «электронные таблетки» (Touch Memory); виганд-карточки, где носителем информации является материал, из которого они изготовлены; карточки дистанционного считывания (проксимити), излучающие радиосигнал. Кроме того, в качестве идентификатора могут использоваться код, набираемый на клавиатуре, а также ряд биометрических признаков человека.

Карта доступа или брелок-идентификатор могут быть переданы другому лицу, могут быть украдены или скопированы, код может быть подсмотрен. Более надежны с этой точки зрения биометрические устройства аутентификации. Они обеспечивают опознание сотрудников и посетителей путем сравнения некоторых индивидуальных биологических параметров личности с параметрами, хранящимися в их памяти, и выдачи в контроллер исполнительного механизма информации о результате опознания. Однако существует возможность без больших усилий подделать некоторые биометрические признаки (отпечатки пальцев наиболее легко воспроизводимы), поэтому в организациях, где требуется высокий уровень защищенности, используют одновременно несколько идентификаторов - например, карточку и код, отпечаток пальца и карту или код. Сегодня выпускаются карточки с высоким уровнем защищенности (используются мощные схемы криптографирования), где ключи для шифрования может назначать сам пользователь.

«Электронные таблетки» (Touch Memory) представляют собой микросхему, расположенную в прочном металлическом корпусе. Кодовая информация записывается в память данной схемы. Для идентификации нужно приложить таблетку к считывателю. Скорость считывания - 0,1 сек. Некоторые модели позволяют заносить информацию о пользователе. Достоинствами являются компактность, высокая стойкость к механическим повреждениям, коррозии, перепадам температур и небольшая стоимость (сравнимая со стоимостью карточек с магнитной полосой).

Карточка со штриховым кодом представляет собой пластину с нанесенными на нее полосами черного цвета (штрихами). Кодовая информация содержится в изменяющейся ширине штрихов и расстоянии между ними. Код с такой карточки считывается оптическим считывателем. На магнитную карточку кодовая информация записывается на магнитной полосе. Штриховой код можно просто запачкать грязью. Магнитную карту легко поцарапать в кармане.

Перфорированная карточка представляет собой пластину (пластмассовую или металлическую). Кодовая информация на перфорированную карточку наносится в виде отверстий, расположенных в определенном порядке. Код с карточек считывается механическими или оптическими считывателями.

Кодовая информация на виганд-карточке содержится на определенным образом расположенных тонких металлических проволочках, приклеенных специальным клеем. Информация с карточки считывается электромагнитным считывателем.

Проксимити-технологии имеют массу достоинств - намного большую по сравнению с другими способами идентификации надежность и долговечность, отсутствие источника питания (в пассивных картах). Проксимити-считыватель постоянно посылает радиосигнал. Карта при попадании в зону действия считывателя принимает его излучение и в ответ посылает сигнал, содержащий записанный на микросхеме код. Расстояние между считывателем и картой зависит от мощности считывателя и варьируется от 5 см до нескольких метров. Отсутствие механического контакта в процессе работы позволяет делать идентификаторы произвольной формы (даже в виде гвоздя), идентификатор можно имплантировать в объект идентификации. Достоинствами являются сложность подделки, возможность применения криптоалгоритмов (шифрования).

В литературе иногда используется другое название этой технологии - системы радиочастотной идентификации и регистрации объектов (RFID-системы). Они также осуществляют идентификацию объекта по уникальному цифровому коду, излучаемому закрепленной на объекте электронной меткой-транспондером. Используются как активные (с питанием от встроенной батареи), так и пассивные транспондеры. Транспондеры выпускаются с различным типом организации памяти. Это транспондеры RO (Read Only), содержащие записанный на заводе уникальный код, и R/W (Read Write) транспондеры, код в которые заносится пользователем, многостраничные транспондеры, имеющие пользовательскую память объемом до 1 кБ, а также транспондеры, память которых защищена «плавающим» кодом. Системы различаются несущей частотой используемых сигналов, типом модуляции, протоколом радиообмена, объемом возвращаемой транспондером информации.

В настоящее время выделяют три основных частотных диапазона, в которых работают системы RFID.

1. Низкочастотный диапазон (до 150 кГц). Недостатками низкочастотных систем RFID являются низкая скорость радиообмена и сложность изготовления высокоиндуктивных антенн транспондеров. Низкая скорость обмена не позволяет ридеру (считывателю) различать несколько транспондеров, одновременно находящихся в поле его антенны.

2. Среднечастотный диапазон (13,56 МГц). Дальность обмена системы составляет около 50 см и позволяет идентифицировать до 30 транспондеров, одновременно находящихся в поле антенны ридера, в секунду.

3. Высокочастотный диапазон (850-950 МГц и 2,4-5 ГГц). Используется для идентификации на достаточно больших расстояниях (10-15 м) объектов, двигающихся со скоростями до 200 км/ч. Большие расстояния действия высокочастотных систем RFID достигаются за счет применения остронаправленных антенн считывателей и высоких мощностей запросного сигнала. Стоимость таких систем значительно выше.

Смарт-карта («умная карта») представляет собой пластиковую карточку, имеет встроенный микроконтроллер со всеми его атрибутами (процессор, оперативная память, энергонезависимая память с файловой системой, средства ввода-вывода, дополнительные сопроцессоры). Основные преимущества смарткарт - большой объем памяти и высокая защищенность информации от попыток модификации и дублирования. Недостаток - высокая стоимость. Является типовым оборудованием соответствующих автоматизированных систем, может быть достаточно просто внедрена практически в любую произвольную систему.

PIN-код. Носителем кодовой информации является память человека. Пользователь автономно набирает на клавиатуре код и этим дает сигнал исполнительному устройству.

Биометрические системы идентификации наиболее эффективны, так как в них распознаются не физические носители информации, а признаки или особенности самого человека (уникальная персональная информация). Системы доступа и защиты информации, основанные на таких технологиях, являются не только самыми надежными, но и самыми удобными для пользователей на сегодняшний день. Все биометрические устройства предъявляют специфические требования к программным и аппаратным средствам. В любой системе аутентификации пользователи сначала должны быть зарегистрированы. Многие биометрические системы позволяют пользователям делать это самостоятельно.

Все методы биометрической идентификации можно разделить на статические методы, которые строятся на физиологической характеристике человека, то есть его уникальном свойстве, данном ему от рождения и неотъемлемом от него (как отпечатки пальцев), и динамические методы, которые базируются на поведенческой характеристике человека, особенностях, характерных для подсознательных движений в процессе воспроизведения какого-либо действия (подписи, речи, динамики клавиатурного набора и т. п.).