Progetto di un dispositivo di controllo di un accesso di sicurezza con RFID e Arduino – Parte 1

Con una serie di articoli descriveremo il progetto di un dispositivo di controllo di un accesso che realizzeremo utilizzando la tecnologia RFID (Radio Frequency Identification) per l’identificazione della persona autorizzata all’accesso. Un sensore ad effetto Hall magnetico e un magnete vengono utilizzati per rilevare il movimento della porta di accesso la cui apertura è azionata da una serratura ad elettromagnete. Il microcontrollore Arduino UNO gestisce le funzioni di controllo del sistema RFID, il sensore ad effetto Hall e la serratura. Viene utilizzato l’IDE di Arduino per la creazione dello sketch con il codice del progetto. In questa prima parte faremo una panoramica sulla tecnologia RFID propedeutica al progetto.

La tecnologia RFID

L'identificazione a radiofrequenza (o RFID) è una tecnologia a basso costo utilizzata in molte applicazioni, come il controllo degli accessi, la sicurezza, il monitoraggio delle risorse, il monitoraggio delle persone, il monitoraggio dell'inventario, l'elaborazione dei pagamenti, ed altro ancora. Quando si tratta di sicurezza, i sistemi RFID di controllo della chiusura delle porte sono molto comuni nel controllo degli accessi poiché garantiscono un sistema di sicurezza affidabile e coerente con i dati tracciabili. A differenza di altre forme di controllo degli accessi tradizionali, come le carte magnetiche, i sistemi RFID sono senza contatto (in inglese contactless), il che significa che non occorre che la scheda tocchi il lettore RFID per rilevare i dati delle credenziali di un soggetto autorizzato o no all’accesso. Simili ad un lettore di codici a barre, i lettori RFID funzionano inviando e ricevendo dati, ma invece di dover scansionare un codice, i dati vengono trasmessi in modalità wireless a determinate frequenze radio. Un sistema RFID di controllo delle porte richiede un tag RFID (transponder costituito da un chip e un'antenna RF), antenne, un lettore RFID e un ricetrasmettitore per funzionare come un sistema completo. In un sistema RFID di controllo accessi con serratura, la credenziale dell'utente (di solito una chiave magnetica o un telecomando con un chip RFID) contiene informazioni identificative univoche sotto forma di codice chiamato UID (Unique IDentifier). Quando l'utente avvicina la credenziale ad un lettore, il segnale ricevuto dal lettore contiene le informazioni memorizzate nel tag RFID dell'utente e le invia attraverso antenne e ricetrasmettitori per autorizzare il tag nel sistema di controllo accessi. Una volta letto il tag, il sistema accetterà o rifiuterà la richiesta di sblocco della serratura della porta. I dati provenienti da un sistema RFID abilitato vengono archiviati automaticamente in un database centrale consentendo di tracciare l'attività di ingresso in un sistema di controllo accessi.

Tipologie di sistemi RFID di controllo accessi per serrature

A causa dell'ampia gamma di utilizzo, nel mercato sono disponibili diversi tipi di sistemi con tecnologia RFID. La più grande differenza nelle serrature delle porte di controllo accessi RFID è la frequenza RF a cui opera il sistema. Esistono tre tipi principali di sistemi RFID basati sulla frequenza operativa.

Sistemi RFID a Bassa Frequenza (LF-Low Frequency)

I lettori RFID a bassa frequenza funzionano a 125 kHz e hanno una corta distanza di lettura di circa 10 centimetri, il che significa che il tag deve essere molto vicino al lettore per poter comunicare. A causa della stretta vicinanza richiesta dell’RFID a bassa frequenza, ci sono meno possibilità di interferenza da altri sistemi e canali radio. Per questo motivo, l’utilizzo del sistema a bassa frequenza è più comune nelle applicazioni di controllo accessi RFID per la chiusura delle porte. Probabilmente, nei sistemi RFID a bassa frequenza con serrature per ingressi di attività commerciali e porte di uffici, gli utenti si trovano molto vicini alla porta di accesso prima di sbloccarla. Tuttavia, il sistema RFID LF potrebbe non essere l'opzione migliore nei casi in cui vi è una maggiore distanza tra il tag e il lettore.

Sistemi RFID ad Alta Frequenza (HF-High Frequency)

Questo è il tipo più comune di sistema RFID di controllo chiusura della porta commerciale. I lettori RFID ad alta frequenza funzionano a 13,56 MHz e hanno un raggio di lettura da 10 centimetri fino a 1 metro, quindi sono molto versatili. Uno dei vantaggi dell'utilizzo di una serratura RFID ad alta frequenza per gli ingressi aziendali, è che il lettore può essere configurato in base alla disponibilità di spazio. Il sistema NFC (Near Field Communication) opera alle stesse frequenze dell'RFID ad alta frequenza, quindi si troveranno spesso serrature RFID ad alta frequenza che supportano dispositivi abilitati NFC, più comunemente per l'elaborazione dei pagamenti e il controllo degli accessi di sicurezza.

Sistemi RFID ad Ultra Alta Frequenza (UHF-Ultra High Frequency)

Questo tipo di tecnologia di controllo accessi RFID opera in genere a circa 900 MHz ed ha il raggio di lettura più lungo degli altri sistemi RFID arrivando fino a 100 metri di distanza del tag dal lettore, a seconda del tag, con una velocità di lettura più elevata. Tuttavia, a causa del lungo raggio di lettura, le frequenze ultra alte sono soggette ad interferenze. Se non gestite in modo proattivo, le interferenze possono rendere la comunicazione UHF meno affidabile e comportare potenziali rischi per la sicurezza se qualcuno tentasse di intercettare i dati dai dispositivi RFID. Detto questo, i lettori UHF sono comunemente usati nei parcheggi e per l'identificazione dei veicoli. Con i parcheggi controllati dai sistemi di controllo accessi al cancello di ingresso, i veicoli autorizzati possono comodamente aprire il cancello senza dover estrarre il telefono o scansionare un badge.

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