วิธีเปลี่ยน Raspberry Pi ราคา $30 ให้เป็นระบบล็อกประตู RFID ระดับพรีเมียม

การสร้างระบบล็อกประตู RFID ด้วย Raspberry Pi ที่ดูเป็นมืออาชีพ

Raspberry Pi ราคา 30 ดอลลาร์สามารถเป็นสมองของระบบล็อกประตู RFID ที่ดูดีได้อย่างน่าประหลาดใจ แต่ต้องเลิกมองว่ามันเป็นบอร์ดอดิเรกราคาถูกที่ติดเทปไว้หลังวงกบประตู จุดสำคัญไม่ใช่การทำให้ Pi ดูแพง แต่คือการล้อมรอบมันด้วยเครื่องอ่านที่เหมาะสม ฮาร์ดแวร์ล็อกที่เหมาะสม แหล่งจ่ายไฟที่เสถียร การเดินสายที่เรียบร้อย ตรรกะข้อมูลรับรองที่ปลอดภัย กล่อง enclosure ที่ได้มาตรฐาน และซอฟต์แวร์ที่ทำงานเหมือนระบบควบคุมการเข้า-ออกจริง ไม่ใช่การทดลองวันหยุดสุดสัปดาห์ Raspberry Pi สามารถควบคุมการตัดสินใจได้ แต่ไม่ควรให้มันแบกภาระด้านความปลอดภัยทั้งหมดเพียงลำพัง

ความแตกต่างนี้สำคัญ เพราะโปรเจกต์ล็อกประตู RFID แบบ DIY หลายแห่งล้มเหลวในลักษณะเดียวกัน มีคนซื้อ Raspberry Pi โมดูลเครื่องอ่าน RFID ราคาถูก บอร์ดรีเลย์ และ electric strike พวกเขาทำตามแผนผังการเดินสายอย่างรวดเร็ว สแกนบัตรพลาสติก ได้ยินเสียงคลิก และรู้สึกเหมือนสร้างระบบเข้า-ออกอัจฉริยะได้แล้ว จากนั้นปัญหาก็เริ่มขึ้น เครื่องอ่านอ่านบัตรไม่ติด รีเลย์ส่งเสียงกระตุก ล็อกปลดระหว่างปัญหาไฟดับ การ์ด SD เสียหาย ประตูเปิดให้ UID ที่ถูกคัดลอก ไม่มีบันทึกการตรวจสอบ ไม่มีใครรู้ว่าใครเข้ามา กล่อง enclosure ดูเหมือนโปรเจกต์โรงเรียน มันทำงานได้ในวิดีโอ แต่ไม่ได้ให้ความรู้สึกเหมือนโซลูชันควบคุมการเข้า-ออกด้วย RFID ระดับไฮเอนด์

สตูดิโอออกแบบเล็กๆ แห่งหนึ่งใน Bristol สร้างระบบล็อกประตู RFID ด้วย Raspberry Pi เครื่องแรกในลักษณะนั้นพอดี Pi ถูกติดตั้งในกล่องพลาสติกสำหรับโปรเจกต์ใกล้ประตู และเครื่องอ่านราคาถูกถูกติดกับผนังด้วยเทปสองหน้า มันเปิดประตูได้ในทางเทคนิค แต่ลูกค้ายังคงสังเกตเห็นสายไฟที่หลวมและเสียงบี๊บที่ดูไม่เข้าที่จากเครื่องอ่าน หลังจากหนึ่งเดือน สตูดิโอได้สร้างระบบใหม่ให้ถูกต้อง เครื่องอ่านถูกย้ายไปยังแผ่นผนังที่เรียบร้อย Pi ถูกใส่ในกล่องเครือข่ายที่ล็อกได้ electric strike ได้รับแหล่งจ่ายไฟเฉพาะ และซอฟต์แวร์บันทึกการแตะบัตรแต่ละครั้งพร้อมเวลาประทับ ต้นทุนฮาร์ดแวร์ยังคงพอประมาณ แต่ระบบเลิกดูเหมือนของประกอบงานวิทยาศาสตร์ไปแล้ว

แยกเครื่องอ่านที่มองเห็นออกจากตัวควบคุมที่ปลอดภัย

รากฐานของความรู้สึกไฮเอนด์คือการแยกส่วนนำเสนอออกจากการควบคุม ผู้เยี่ยมชมหรือพนักงานควรเห็นเครื่องอ่าน RFID เครื่องอ่าน NFC หรือเครื่องอ่านแบบคีย์แพดที่เรียบร้อยใกล้ประตู พวกเขาไม่ควรเห็น Raspberry Pi รีเลย์ แหล่งจ่ายไฟ เทอร์มินัลบล็อก หรือสายเครือข่าย ชิ้นส่วนเหล่านั้นควรอยู่ในกล่อง enclosure ที่ได้รับการป้องกันบนด้านที่ปลอดภัยของประตู หากตัวควบคุมถูกติดตั้งด้านนอก อาจมีคนงัดแงะได้ หากสายไฟรีเลย์ถูกเปิดเผย การปลดล็อกประตูอาจถูกโจมตีได้ง่ายขึ้น การติดตั้งระบบควบคุมการเข้า-ออกระดับพรีเมียมจะซ่อนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เปราะบางไว้ และเปิดเผยเฉพาะส่วนติดต่อผู้ใช้ที่ตั้งใจออกแบบไว้เท่านั้น

พื้นที่ทำงานร่วม (coworking space) แห่งหนึ่งในสิงคโปร์ใช้ตัวควบคุมการเข้า-ออกที่ใช้ Raspberry Pi สำหรับห้องประชุมขนาดเล็ก เจ้าของต้องการให้ทางเข้ามีความสอดคล้องกับการออกแบบภายใน จึงติดตั้งเครื่องอ่านไว้ด้านหลังแผ่นอะคริลิกสีดำด้านที่มีสัญลักษณ์ไร้สัมผัสขนาดเล็ก Pi รีเลย์ และชิ้นส่วนจ่ายไฟถูกล็อกไว้ในตู้เหนือเพดานบนด้านที่ปลอดภัย สมาชิกเห็นพื้นที่แตะบัตรที่เรียบร้อยและไฟยืนยันสีเขียว ไม่มีใครเห็น Pi นั่นคือเหตุผลที่ระบบรู้สึกเป็นมืออาชีพ ตัวควบคุมราคาไม่แพงหายไปอยู่เบื้องหลังการออกแบบทางกายภาพที่ถูกควบคุม

เลือกเครื่องอ่านและรูปแบบข้อมูลรับรองอย่างระมัดระวัง

การเลือก เครื่องอ่าน RFID คือการตัดสินใจสำคัญลำดับถัดไป เครื่องอ่าน RFID 13.56 MHz พื้นฐานสามารถใช้กับบัตรธรรมดาได้ แต่ล็อกประตูระดับไฮเอนด์ไม่ควรพึ่งพา UID ของบัตรเพียงอย่างเดียว ระบบที่ใช้เฉพาะ UID สร้างง่ายและทำให้เสียใจได้ง่าย บัตร NFC และ RFID ราคาถูกหลายรุ่นเปิดเผยตัวระบุแบบคงที่ที่สามารถคัดลอกหรือจำลองได้ ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยี ล็อกประตู RFID ด้วย Raspberry Pi ที่ดีกว่าควรสนับสนุนบัตรที่ปลอดภัย เช่น MIFARE DESFire ข้อมูลรับรอง MIFARE ที่กำหนดค่าอย่างถูกต้อง หรือรูปแบบข้อมูลรับรองอื่นที่เหมาะกับระดับความเสี่ยงของสถานที่ Pi สามารถสื่อสารกับโมดูลเครื่องอ่าน เครื่องอ่าน USB เครื่องอ่านแบบอนุกรม เครื่องอ่าน Wiegand หรือเครื่องอ่าน OSDP ได้ แต่คุณค่าด้านความปลอดภัยขึ้นอยู่กับสิ่งที่เครื่องอ่านตรวจสอบจริงเป็นอย่างมาก

ศูนย์กวดวิชาเอกชนแห่งหนึ่งในโตรอนโตใช้บัตร NFC ราคาถูกสำหรับการเข้าของนักเรียนเพราะเข้ารหัสได้ง่าย ประตูทำงานได้ แต่นักเรียนรุ่นโตกว่าไม่นานก็รู้ว่าระบบตรวจสอบเพียง UID เท่านั้น ศูนย์ไม่ได้ประสบเหตุร้ายแรง แต่เจ้าของเข้าใจจุดอ่อนหลังจากที่ที่ปรึกษาอธิบายให้ฟัง การออกแบบที่อัปเกรดใช้เครื่องอ่าน RFID ที่ปลอดภัยกว่าซึ่งจัดการข้อมูลบัตรที่ได้รับการป้องกันและส่งเหตุการณ์การเข้า-ออกที่ควบคุมได้ไปยัง Pi บัตรนักเรียนถูกออกใหม่ และบัตรที่หายสามารถปิดใช้งานได้อย่างเรียบร้อย Raspberry Pi ยังคงอยู่ แต่รูปแบบข้อมูลรับรองกลายเป็นแบบที่ไร้เดียงสาน้อยลงมาก

จับคู่ล็อก แหล่งจ่ายไฟ และการออกแบบรีเลย์ให้เข้ากับประตู

ฮาร์ดแวร์ล็อกควรตามประตู ไม่ใช่ตามบทเรียน

ฮาร์ดแวร์ล็อกต้องเลือกให้เหมาะกับประตู ไม่ใช่เพื่อทำตามบทเรียน electric strike แม่เหล็กล็อก (electromagnetic lock) ลูกบิดไฟฟ้า ล็อกตู้ หรือ drop bolt ต่างก็ทำงานแตกต่างกัน ประตูสำนักงานขนาดเล็กอาจใช้ electric strike กับสลักเชิงกล ประตูกระจกอาจต้องใช้แม่เหล็กล็อก ตู้เซิร์ฟเวอร์อาจต้องใช้สลักอิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัด ทางหนีไฟ ประตูเพื่อความปลอดภัยในชีวิต และทางเข้าอาคารพาณิชย์ต้องเป็นไปตามรหัสอาคารท้องถิ่นและควรจัดการโดยช่างติดตั้งที่มีคุณสมบัติ โปรเจกต์การเข้า-ออกด้วย Raspberry Pi ไม่ควรสร้างประตูที่กักคนไว้ข้างใน ละเมิดกฎการออกจากอาคาร หรือล้มเหลวอย่างอันตรายระหว่างไฟดับ

ยิมบูติกแห่งหนึ่งในเมลเบิร์นเกือบติดตั้งแม่เหล็กล็อกบนประตูด้านข้างที่ควบคุมด้วย Raspberry Pi เจ้าของชอบลุคที่เรียบสะอาด แต่ช่างติดตั้งชี้ให้เห็นว่าประตูนั้นเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางหนีไฟฉุกเฉิน ทางออกสุดท้ายใช้ฮาร์ดแวร์ออกจากอาคารที่ได้รับอนุมัติ เส้นทางการปลดล็อกที่สอดคล้องกับข้อกำหนด และการตัดสินใจเรื่องข้อมูลรับรองที่ใช้ Pi เฉพาะในจุดที่อนุญาต สมาชิกยังคงแตะ บัตร RFID เพื่อเข้าหลังเวลาทำการ แต่ความปลอดภัยในการออกยังคงเป็นอิสระจากตัวควบคุมอดิเรก ยิมประหยัดเงินในซอฟต์แวร์เข้า-ออกแบบกำหนดเองโดยไม่ต้องด้นสดกับกฎความปลอดภัย

แหล่งจ่ายไฟที่เสถียรป้องกันความล้มเหลวระดับโปรโตไทป์

การออกแบบแหล่งจ่ายไฟคือจุดที่โปรเจกต์ราคาถูกเผยตัว Raspberry Pi ต้องการไฟแรงดันต่ำที่เสถียร ล็อกต้องการแหล่งจ่ายไฟที่เหมาะสมของตัวเอง เครื่องอ่านอาจต้องการไฟแยกขึ้นอยู่กับรุ่น รีเลย์ electric strike และแม่เหล็กล็อกสามารถสร้างสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าได้ หากทุกอย่างใช้ไฟจากอะแดปเตอร์ USB แบบสุ่มและบอร์ดรีเลย์ที่หลวม ระบบอาจรีสตาร์ทเมื่อล็อกปลด ล็อกประตู Raspberry Pi ระดับไฮเอนด์ควรใช้แหล่งจ่ายไฟแบบควบคุมที่เหมาะสม การป้องกันฟิวส์ การป้องกันไฟกระชากในจุดที่เหมาะสม การต่อสายดินที่สะอาด และแบตเตอรี่สำรองหรือ UPS หากการใช้งานต้องการให้ทำงานต่อเนื่องระหว่างไฟดับ

คลินิกการแพทย์ขนาดเล็กแห่งหนึ่งในออสตินใช้ตัวควบคุมประตู RFID ที่ใช้ Pi สำหรับห้องยาเฉพาะพนักงาน เวอร์ชันแรกบูตใหม่เป็นครั้งคราวเมื่อ electric strike ปลด พนักงานคิดว่าซอฟต์แวร์แครช ปัญหาจริงคือสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าและแหล่งจ่ายไฟที่เล็กเกินไป การสร้างใหม่ใช้แหล่งจ่ายไฟสำหรับระบบควบคุมการเข้า-ออกโดยเฉพาะสำหรับ electric strike แหล่งจ่ายที่เสถียรสำหรับ Pi การควบคุมรีเลย์แบบแยกด้วยออปติคัล และ UPS ขนาดเล็กสำหรับตัวควบคุม ประตูไม่ทำตัวเหมือนโปรโตไทป์ที่ตื่นเต้นง่ายอีกต่อไป มันทำตัวเหมือนอุปกรณ์ในอาคารชิ้นหนึ่ง

ใช้ส่วนต่อประสานรีเลย์ที่เหมาะสมแทนการเดินสาย GPIO ที่เสี่ยง

ไม่ควรมองรีเลย์เป็นเรื่องคิดทีหลัง พิน GPIO ไม่ใช่อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ประตู Pi ควรควบคุมส่วนต่อประสานที่ออกแบบมาเพื่อสลับล็อกอย่างปลอดภัย และวงจรล็อกควรแยกออกจาก Pi ในทางปฏิบัติ การออกแบบที่ดีอาจใช้โมดูลรีเลย์ ตัวขับทรานซิสเตอร์ ออปโตคัปเปลอร์ บอร์ดควบคุมการเข้า-ออก หรือโมดูล I/O อุตสาหกรรม ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม รีเลย์ควรมีพิกัดสำหรับแรงดันและกระแสของล็อก การเดินสายควรมีตัวลดแรงดึงและติดป้ายกำกับ ระยะเวลาปลดล็อกควรควบคุมในซอฟต์แวร์และไม่ควรปล่อยให้ประตู unlocked นานเกินจำเป็น

ร้านซ่อมแห่งหนึ่งในเบอร์ลินสร้างประตูห้องเครื่องมือด้วย Raspberry Pi และ relay shield โมดูลรีเลย์ตัวแรกไม่มีพิกัดสำหรับกระแสของล็อก และหน้าสัมผัสสึกหรออย่างรวดเร็ว บางครั้ง electric strike ปลดช้า และพนักงานต้องแตะสองครั้ง ทางร้านอัปเกรดเป็นโมดูลรีเลย์ที่มีพิกัดถูกต้อง เพิ่มเทอร์มินัลเดินสายที่ชัดเจน และบันทึกทุกเหตุการณ์ปลดล็อก ประตูรู้สึกเร็วขึ้นและปลอดภัยขึ้น ส่วนที่แพงไม่ใช่ Pi ส่วนที่แพงคือการเลือกฮาร์ดแวร์สลับที่ผิดและต้องทำใหม่

ซอฟต์แวร์เปลี่ยนบอร์ดราคาถูกให้เป็นระบบเข้า-ออกที่จัดการได้

ตรรกะการเข้า-ออกควรทำมากกว่าแค่เปรียบเทียบหมายเลขบัตร

ซอฟต์แวร์ให้พฤติกรรมระดับพรีเมียมแก่ระบบ ล็อกประตู RFID ระดับไฮเอนด์ควรทำมากกว่าแค่เปรียบเทียบหมายเลขบัตรกับไฟล์ข้อความ ควรสนับสนุนชื่อผู้ใช้ สถานะข้อมูลรับรอง ตารางเวลาเข้า-ออก กลุ่มประตู บัตรชั่วคราว การเพิกถอน ความพยายามที่ล้มเหลว บันทึกการตรวจสอบ สิทธิ์ผู้ดูแล การส่งออกข้อมูลสำรอง และการจัดการข้อผิดพลาดที่เรียบร้อย หากเครือข่ายล่ม ระบบควรมีพฤติกรรมออฟไลน์ที่กำหนดไว้ หาก Pi รีสตาร์ท ควรกู้คืนโดยอัตโนมัติ หากฐานข้อมูลบัตรถูกอัปเดต การเปลี่ยนแปลงควรถูกควบคุมและบันทึก นี่คือจุดที่บอร์ดราคา 30 ดอลลาร์รู้สึกแพงได้ ด้วยการตัดสินใจอย่างชัดเจนและสม่ำเสมอ

สตูดิโอศิลปินที่ใช้ร่วมกันแห่งหนึ่งในนิวยอร์กใช้ล็อกประตู NFC ด้วย Raspberry Pi กับแดชบอร์ดเว็บอย่างง่าย ผู้จัดการสามารถเพิ่มสมาชิกได้ แต่เวอร์ชันแรกไม่สนับสนุนวันหมดอายุ อดีตสมาชิกบางครั้งยังคงใช้งานได้เพราะไม่มีใครจำได้ว่าต้องลบออก สตูดิโอปรับปรุงซอฟต์แวร์ให้ข้อมูลรับรองสมาชิกทุกคนมีสถานะและวันสิ้นสุดแบบเลือกได้ แขกชั่วคราวหมดอายุตอนเที่ยงคืน บัตรที่หายสามารถปิดใช้งานได้ทันที เครื่องอ่านและ Pi เดิมยังคงอยู่ แต่ในที่สุดนโยบายการเข้า-ออกก็สอดคล้องกับวิธีที่สตูดิโอดำเนินงานจริง

บันทึกการตรวจสอบทำให้ระบบรับผิดชอบได้

บันทึกการตรวจสอบไม่ใช่ของฟุ่มเฟือย มันคือสิ่งที่แยกล็อกของเล่นออกจากระบบเข้า-ออกที่จัดการได้ บันทึกควรแสดงว่าใครแตะ เมื่อไหร่ที่แตะ การเข้า-ออกได้รับอนุญาตหรือถูกปฏิเสธ ประตูใดเกี่ยวข้อง และล็อกปลดจริงหรือไม่หากมีข้อมูลตอบกลับนั้น สำหรับสำนักงานขนาดเล็ก ห้องแล็บ ห้องเก็บของ และพื้นที่สมาชิก บันทึกช่วยแก้ข้อโต้แย้ง พวกมันยังเผยรูปแบบ เช่น ความพยายามที่ถูกปฏิเสธซ้ำๆ การเข้า-ออกตอนดึก หรือบัตรที่ใช้หลังจากผู้ใช้ควรออกจากองค์กรไปแล้ว Raspberry Pi สามารถเก็บบันทึกในเครื่องและส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ ฐานข้อมูล หรือแดชบอร์ดคลาวด์ได้

ห้องเช่าอุปกรณ์ถ่ายภาพแห่งหนึ่งใน Los Angeles ใช้การเข้า-ออกด้วย RFID ที่ควบคุมด้วย Pi สำหรับกล้องและเลนส์ราคาแพง ก่อนเปิดใช้บันทึก อุปกรณ์ที่หายทำให้เกิดการโต้เถียงเพราะหลายคนมีกุญแจ หลังจากระบบ RFID เริ่มบันทึกการเข้าด้วยบัตรสมาชิก ผู้จัดการสามารถเห็นว่าใครเข้าห้องก่อนความคลาดเคลื่อนในการเช็คเอาท์ บันทึกไม่ได้พิสูจน์ด้วยตัวเองว่าใครเอาของไป แต่ช่วยจำกัดขอบเขตการสอบสวนและส่งเสริมการใช้งานอย่างมีความรับผิดชอบ ล็อกประตูกลายเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการรับผิดชอบที่ใหญ่ขึ้น

ความปลอดภัยเครือข่ายเป็นส่วนหนึ่งของความปลอดภัยประตู

ไม่ควรเพิกเฉยต่อความปลอดภัยเครือข่ายเพียงเพราะตัวควบคุมมีขนาดเล็ก Raspberry Pi ที่เชื่อมต่อ Wi-Fi หรือ Ethernet คือคอมพิวเตอร์บนเครือข่าย ต้องการรหัสผ่านที่แข็งแกร่ง บริการที่จำกัด การอัปเดต กฎไฟร์วอลล์ในจุดที่เหมาะสม และการจัดการส่วนต่อประสานผู้ดูแลอย่างระมัดระวัง ไม่ควรเปิดแดชบอร์ดการเข้า-ออกสู่อินเทอร์เน็ตอย่างไม่ระวัง ข้อมูลรับรองไม่ควรอยู่ในไฟล์ที่อ่านได้แบบธรรมดาหากระดับความเสี่ยงมีความหมาย ควรมีข้อมูลสำรอง แต่ควรได้รับการป้องกัน บอร์ดราคาถูกยังสามารถสร้างช่องโหว่ความปลอดภัยที่แพงได้หากถูกมองว่าเป็นฮาร์ดแวร์ใช้แล้วทิ้ง

โรงแรมบูติกแห่งหนึ่งในลิสบอนทดลองใช้ตัวควบคุม Raspberry Pi สำหรับประตูเก็บของเฉพาะพนักงาน การทำงานของประตูเป็นไปได้ด้วยดี แต่หน้าเพจผู้ดูแลในตอนแรกเปิดให้เข้าถึงได้บนเครือข่าย Wi-Fi สำหรับแขกภายในโรงแรม พนักงานไอทีรุ่นเยาว์สังเกตเห็นปัญหาระหว่างการทดสอบ ระบบถูกย้ายไปยังเครือข่ายการจัดการแยกต่างหาก การเข้าถึงของผู้ดูแลต้องมีการพิสูจน์ตัวตนที่แข็งแกร่งขึ้น และบันทึกถูกสำรองไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่ปลอดภัย โรงแรมเรียนรู้ว่าตัวควบคุม DIY อาจยอมรับได้สำหรับประตูภายในที่ควบคุมได้เท่านั้น หากการออกแบบเครือข่ายไม่ประมาท

คุณภาพการติดตั้งกำหนดความน่าเชื่อถือและความไว้วางใจของผู้ใช้

ใช้กล่อง enclosure ที่เข้ากับสภาพแวดล้อม

การออกแบบกล่อง enclosure ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือและความไว้วางใจ ระบบระดับไฮเอนด์ควรใช้กล่องราง DIN ที่เหมาะสม ตู้ติดผนัง กล่องโลหะ หรือกล่องควบคุมพลาสติกที่ล็อกได้ ขึ้นอยู่กับสถานที่ ไม่ควรให้ Pi ห้อยอยู่กับสายไฟ การ์ด SD ควรเข้าถึงได้เฉพาะพนักงานที่ได้รับอนุญาต ควรติดป้ายกำกับเทอร์มินัล ควรจัดการความร้อน ควรเดินสายเข้าอย่างเรียบร้อย หากบริเวณประตูมีฝุ่น ชื้น เป็นพื้นที่สาธารณะ หรืออุตสาหกรรม กล่อง enclosure ควรเหมาะสม กล่อง enclosure ที่ดีไม่ใช่ของประดับ มันปกป้องตัวควบคุมจากการงัดแงะ ฝุ่น การสั่นสะเทือน และความเสียหายโดยอุบัติเหตุ

โรงงานผลิตอาหารขนาดเล็กแห่งหนึ่งในแมนเชสเตอร์วางตัวควบคุมประตู Raspberry Pi เครื่องแรกในกล่องกระดาษเหนือทางเข้าพนักงานระหว่างรอกล่อง enclosure ที่เหมาะสม การติดตั้งชั่วคราวอยู่มาได้สามเดือนเพราะทุกคนยุ่ง มีกะทำความสะอาดกะหนึ่งทำให้อะแดปเตอร์ไฟหลุด และประตูปลดล็อกไม่ได้ในเช้าวันถัดมา เวอร์ชันที่สร้างใหม่ใช้กล่องควบคุมแบบปิดผนึก ตัวยึดสายเคเบิล เทอร์มินัลบล็อก และสวิตช์ตัดไฟที่ติดป้ายกำกับ Raspberry Pi ไม่ได้เปลี่ยนไป การติดตั้งในที่สุดก็ให้ความเคารพต่อสภาพแวดล้อม

การตอบกลับที่ชัดเจนทำให้ประตูรู้สึกไฮเอนด์

การตอบกลับต่อผู้ใช้ทำให้ระบบรู้สึกเป็นมืออาชีพ คนที่แตะบัตร RFID ควรรู้ว่าการเข้า-ออกได้รับอนุญาต ถูกปฏิเสธ หรือยังประมวลผลอยู่ LED ง่ายๆ บัซเซอร์ ข้อความบนหน้าจอ หรือไฟที่เครื่องอ่านสามารถป้องกันความสับสนได้ การตอบกลับควรเร็วแต่ไม่น่ารำคาญ ประสบการณ์การเข้า-ออกระดับไฮเอนด์ไม่ทำให้ผู้ใช้สงสัยว่าระบบได้ยินพวกเขาหรือไม่ หากบัตรไม่ถูกต้อง ระบบควรปฏิเสธอย่างเรียบร้อย หากประตูปลดล็อก สัญญาณควรชัดเจน หากประตูถูกเปิดค้างนานเกินไปและระบบสนับสนุนการตรวจสอบ ควรแจ้งเตือนคนที่เหมาะสมแทนที่จะยอมรับการใช้งานผิดโดยเงียบๆ

สำนักงานผู้บริหารขนาดเล็กแห่งหนึ่งในซูริกใช้ล็อก RFID ที่ใช้ Pi สำหรับห้องจดหมายเหตุส่วนตัว เครื่องอ่านตัวแรกไม่ให้การตอบกลับที่ชัดเจน พนักงานจึงแตะซ้ำและบางครั้งดึงมือจับก่อนที่ electric strike จะปลด สำนักงานเพิ่มไฟสีเขียว เสียงบี๊บสั้นเมื่ออนุมัติ และไฟสีแดงเมื่อปฏิเสธ ระยะเวลาปลดล็อกตั้งไว้สามวินาที ประตูก็รู้สึกแพงขึ้นทันทีเพราะการโต้ตอบมีความมั่นใจ ต้นทุนฮาร์ดแวร์แทบไม่เปลี่ยน ประสบการณ์ผู้ใช้เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง

การตรวจสอบตำแหน่งประตูเพิ่มพฤติกรรมระดับพาณิชย์

การตรวจสอบตำแหน่งประตูเป็นการอัปเกรดอีกอย่างที่แยกระบบที่ขัดเกลาออกจากปุ่มปลดล็อกพื้นฐาน แม่เหล็กสัมผัสหรือสวิตช์ reed สามารถบอก Pi ได้ว่าประตูเปิดหรือปิด ด้วยข้อมูลนั้น ซอฟต์แวร์สามารถบันทึกเหตุการณ์เปิดโดยบังคับ เหตุการณ์เปิดประตูค้าง และสถานการณ์ปิดไม่สำเร็จ สิ่งนี้มีคุณค่าสำหรับห้องเก็บสต็อก ห้องแล็บ ตู้เซิร์ฟเวอร์ คลินิก และทางเข้าหลังเวลาทำการ ระบบเข้า-ออกควรรู้ไม่เพียงว่ามันส่งสัญญาณปลดล็อก แต่ประตูกลับสู่สถานะปลอดภัยจริงหรือไม่

ห้องปฏิบัติการสื่อของมหาวิทยาลัยแห่งหนึ่งในโคเปนเฮเกนใช้การควบคุมการเข้า-ออกด้วย Raspberry Pi สำหรับห้องที่เต็มไปด้วยกล้อง ไมโครโฟน และชุดไฟส่องสว่าง นักศึกษาบางครั้งทิ้งประตูเปิดแง้มไว้หลังเวลาทำการ ระบบ Pi ถูกอัปเกรดด้วยตัวสัมผัสประตูและการแจ้งเตือนขนาดเล็กที่แจ้งผู้จัดการห้องแล็บหากประตูเปิดค้างนานเกินสองนาทีหลังการเข้าที่ได้รับอนุญาต ล็อกยังคงใช้อุปกรณ์ราคาไม่แพง แต่พฤติกรรมกลายเป็นเหมือนระบบควบคุมการเข้า-ออกเชิงพาณิชย์มากขึ้น ห้องแล็บไม่ต้องการยาม มันต้องการให้ประตูรายงานความผิดพลาดที่ชัดเจน

การจัดการข้อมูลรับรองและการวางแผนกู้คืน

ทำให้ข้อมูลรับรองจัดการและเพิกถอนได้ง่าย

การจัดการข้อมูลรับรองควรง่ายสำหรับผู้ดูแลและปลอดภัยพอสำหรับสถานที่ ร้านค้าขนาดเล็กอาจใช้ พวงกุญแจ RFID ที่มอบให้พนักงาน พื้นที่ทำงานร่วมอาจใช้บัตรสมาชิก โปรเจกต์ระดับพรีเมียมอาจใช้บัตร MIFARE DESFire ที่มีแอปพลิเคชันที่ได้รับการป้องกัน การทดลองในโรงแรมอาจใช้บัตร NFC สำหรับประตูเฉพาะพนักงาน ฐานข้อมูลข้อมูลรับรองควรแสดงข้อมูลรับรองที่ใช้งานอยู่ ไม่ใช้งาน หาย ชั่วคราว และหมดอายุ การเพิ่มผู้ใช้ไม่ควรต้องแก้ไขโค้ด การลบผู้ใช้ควรทำได้ทันที หากระบบไม่สามารถเพิกถอนบัตรได้ง่าย มันไม่ใช่ระดับไฮเอนด์ไม่ว่าเครื่องอ่านจะดูดีแค่ไหน

ยิมปีนผาแห่งหนึ่งในแวนคูเวอร์ใช้ล็อกประตู RFID ด้วย Raspberry Pi สำหรับห้องฝึกเฉพาะสมาชิก ในตอนแรก ID สมาชิกถูกเก็บในไฟล์ในเครื่องที่เจ้าของเท่านั้นแก้ไขได้ เมื่อโค้ชคนหนึ่งลาออก เจ้าของลืมลบข้อมูลรับรองเป็นเวลาสองสัปดาห์ ต่อมายิมเพิ่มแผงผู้ดูแลเว็บที่มีสถานะผู้ใช้และการหมดอายุอัตโนมัติสำหรับสมาชิกทดลอง ระบบเข้า-ออกปลอดภัยขึ้นเพราะพนักงานที่ไม่ใช่สายเทคนิคสามารถจัดการได้อย่างถูกต้อง ความปลอดภัยที่ดีบางครั้งหมายถึงการทำให้การกระทำที่ปลอดภัยเป็นเรื่องง่าย

เลือกเทคโนโลยีบัตรตามระดับความเสี่ยง

เทคโนโลยีบัตรควรเลือกตามความเสี่ยงของประตู ห้องแล็บที่บ้าน พื้นที่ maker หรือตู้เก็บอุปกรณ์อาจยอมรับแท็ก RFID พื้นฐานได้หากผลที่ตามมาต่ำ สำนักงานพาณิชย์ คลินิก หรือห้องข้อมูลควรใช้ข้อมูลรับรองที่แข็งแกร่งกว่าและเครื่องอ่านระดับมืออาชีพ Raspberry Pi ยังคงเป็นส่วนหนึ่งของระบบได้ แต่ไม่ควรลดมาตรฐานข้อมูลรับรอง ผู้ซื้อที่ค้นหา DIY RFID access control, Raspberry Pi NFC door lock หรือ low cost RFID door lock ควรซื่อสัตย์กับสิ่งที่พวกเขากำลังปกป้อง ล็อกสำหรับห้องอดิเรกและล็อกสำหรับตู้ยาไม่ควรออกแบบด้วยสมมติฐานเดียวกัน

คลินิกทันตกรรมเอกชนแห่งหนึ่งในเมลเบิร์นต้องการล็อกประตู RFID ราคาถูกสำหรับห้องเก็บบันทึก ข้อเสนอแรกใช้บัตรที่ใช้ UID ธรรมดาเพราะราคาถูก ที่ปรึกษาด้านการปฏิบัติตามข้อกำหนดของคลินิกผลักดันให้ใช้ข้อมูลรับรองที่แข็งแกร่งกว่าและแนวทางการตรวจสอบ การออกแบบสุดท้ายใช้เครื่องอ่านที่ปลอดภัยเชื่อมต่อกับตัวควบคุม Pi การบันทึกในระดับผู้ใช้ และการปิดใช้งานบัตรอัตโนมัติสำหรับพนักงานชั่วคราว โปรเจกต์ยังคงถูกกว่าแพลตฟอร์มการเข้า-ออกระดับองค์กรอย่างมาก แต่ไม่ได้เสแสร้งว่าบันทึกผู้ป่วยสมควรได้รับความปลอดภัยระดับอดิเรก

วางแผนรับมือความล้มเหลวก่อนที่ประตูจะพึ่งพา Pi

ระบบ Raspberry Pi ที่ขัดเกลาควรมีแผนการกู้คืนด้วย เกิดอะไรขึ้นหาก Pi เสีย? เกิดอะไรขึ้นหากการ์ด SD เสียหาย? เกิดอะไรขึ้นหากเครือข่ายล่ม? เกิดอะไรขึ้นหากแหล่งจ่ายไฟเสีย? เกิดอะไรขึ้นหากฐานข้อมูลถูกลบโดยอุบัติเหตุ? สำหรับประตูภายในที่ไม่สำคัญ การใช้กุญแจกลไกสำรองอาจเพียงพอ สำหรับประตูธุรกิจ ขั้นตอนการเข้าสำรองที่ได้รับอนุมัติเป็นสิ่งจำเป็น ระบบควรล้มเหลวในลักษณะที่สอดคล้องกับข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและความมั่นคง Fail-secure และ fail-safe ไม่ใช่คำโฆษณา พวกมันคือทางเลือกจริงที่ส่งผลต่อผู้คนและทรัพย์สิน

สำนักงานกฎหมายขนาดเล็กแห่งหนึ่งในดับลินใช้ล็อกที่ใช้ Pi สำหรับห้องเอกสาร ระบบทำงานได้หลายเดือน จากนั้นการ์ด SD เสียหลังไฟดับ เพราะประตูยังมีกลไกสำรองที่ควบคุมได้ สำนักงานจึงไม่สูญเสียการเข้าถึงเอกสาร การสร้างใหม่ย้ายบันทึกและข้อมูลผู้ใช้ไปยังการจัดเก็บที่เชื่อถือได้มากขึ้น เพิ่มการสำรองข้อมูลเป็นประจำ และวาง Pi บน UPS เหตุการณ์น่ารำคาญแต่ไม่หายนะ เพราะทีมไม่ได้ลบเส้นทางการสำรองทั้งหมดในนามของความฉลาด

การจัดการระยะไกล ความสวยงาม และกรณีการใช้งานที่เหมาะสม

การปลดล็อกระยะไกลควรสะดวกแต่ถูกควบคุม

การจัดการระยะไกลสะดวก แต่ควรจำกัด ความรู้สึกไฮเอนด์อาจรวมถึงแดชบอร์ดเว็บ หน้าเพจผู้ดูแลบนมือถือ การปลดล็อกระยะไกล การจัดการผู้ใช้ และรายงานการเข้า-ออก ฟีเจอร์เหล่านั้นมีประโยชน์ แต่การปลดล็อกระยะไกลควรถูกควบคุมอย่างระมัดระวัง หากบัญชีผู้ดูแลถูกบุกรุก ประตูไม่ควรกลายเป็นภาระผูกพันที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต ใช้การพิสูจน์ตัวตนที่เหมาะสม จำกัดการเข้าถึงระยะไกล บันทึกการกระทำของผู้ดูแล และพิจารณาว่าการปลดล็อกระยะไกลจำเป็นจริงหรือไม่ บางครั้งการออกแบบที่ปลอดภัยกว่าคือการจัดการข้อมูลรับรองในเครื่องพร้อมการเข้าถึง VPN ที่ปลอดภัยสำหรับผู้ดูแล

สตูดิโอทำงานร่วมแห่งหนึ่งในบาร์เซโลนาต้องการให้ผู้จัดการปลดล็อกประตูระยะไกลสำหรับแขก เวอร์ชันแรกเปิดเผยปุ่มปลดล็อกระยะไกลผ่านหน้าเว็บสาธารณะที่ป้องกันด้วยรหัสผ่านง่ายๆ เท่านั้น นักพัฒนาต่อมาเปลี่ยนเป็นแผงผู้ดูแลที่เข้าถึงผ่าน VPN เท่านั้น การเข้าสู่ระบบแบบสองปัจจัย และการบันทึกทุกการปลดล็อกระยะไกล ฟีเจอร์ยังคงอยู่ แต่เลิกรู้สึกเหมือนทางลัดที่อันตราย ความสะดวกได้รับอนุญาตหลังจากเพิ่มความรับผิดชอบแล้วเท่านั้น

ออกแบบจุดสัมผัสที่มองเห็นให้เหมือนผลิตภัณฑ์จริง

การผสานรวมด้านความสวยงามอาจฟังดูเป็นเรื่องรอง แต่กลับเปลี่ยนวิธีที่ผู้คนปฏิบัติต่อระบบ เครื่องอ่านที่ติดตั้งได้ระดับเรียบ มีสกรูที่ซ่อนไว้ การเดินสายไฟที่เป็นระเบียบ และแผ่นปิดผนังที่เข้ากัน ให้ความรู้สึกน่าเชื่อถือ ส่วนเครื่องอ่านที่ห้อยลงมาจากสายไฟที่มองเห็นได้ชัดเชิญชวนให้ถูกงัดแงะและเกิดข้อร้องเรียน ประสบการณ์การใช้ล็อกประตูระดับพรีเมียมรวมถึงจุดสัมผัสทางกายภาพด้วย เลือกเครื่องอ่านที่เข้ากับภาษาของการออกแบบ ใช้แผ่นยึดที่เหมาะสมสำหรับอิฐ กระจก ผนังเบา หรือโลหะ ติดป้ายบริเวณแตะให้ชัดเจน หลีกเลี่ยงกริ่งแบบเปิดโล่งราคาถูกและรูเดินสายที่รก ผู้คนตัดสินความปลอดภัยจากรูปลักษณ์ภายนอกมากกว่าที่วิศวกรอยากยอมรับ

หอศิลป์บูติกแห่งหนึ่งในนิวยอร์กใช้การเข้าถึงด้วย RFID ที่ควบคุมด้วย Raspberry Pi สำหรับเลานจ์สะสมผลงานในห้องด้านหลัง ผู้อำนวยการหอศิลป์ปฏิเสธที่จะติดตั้งเครื่องอ่านพลาสติกที่มองเห็นได้ซึ่งดูเหมือนอุปกรณ์สำนักงาน ผู้ติดตั้งใช้เครื่องอ่าน NFC แบบบางที่ซ่อนอยู่หลังแผงไม้พร้อมไอคอนแตะทำจากทองเหลืองที่ดูแนบเนียน สมาชิกที่ได้รับอนุมัติใช้บัตร NFC ไม้ ส่วน Pi และรีเลย์ถูกเก็บไว้ในตู้ที่ล็อกไว้ ระบบมีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าชุดควบคุมการเข้าถึงระดับหรูมาก แต่ผู้มาเยือนกลับเห็นปฏิสัมพันธ์ที่ผ่านการรังสรรค์ ไม่ใช่อิเล็กทรอนิกส์ราคาถูก

รู้ว่าเมื่อใดที่ตัวควบคุมการเข้าถึง Raspberry Pi จึงเหมาะสม

แนวทางนี้ไม่เหมาะกับทุกประตู Raspberry Pi ราคา $30 ไม่ควรถูกนำเสนอเป็นสิ่งทดแทนระบบควบคุมการเข้าถึงเชิงพาณิชย์ที่ผ่านการรับรองในสถานที่ที่มีความเสี่ยงสูง การใช้งานด้านความปลอดภัยต่อชีวิต สภาพแวดล้อมที่มีกฎระเบียบควบคุม หรืออาคารที่การปฏิบัติตามข้อกำหนดต้องการฮาร์ดแวร์ที่ได้รับอนุมัติ แต่สามารถยอดเยี่ยมสำหรับต้นแบบ ห้องภายใน สำนักงานขนาดเล็ก เมกเกอร์สเปซ พื้นที่เชิงพาณิชย์เบา ตู้ ห้องแล็บ สตูดิโอ ห้องอุปกรณ์ให้เช่า และประสบการณ์แบบกำหนดเอง เมื่อออกแบบอย่างมีความรับผิดชอบ คำสัญญาที่ซื่อสัตย์ไม่ใช่ "แทนที่ระบบควบคุมการเข้าถึงระดับองค์กรได้ในแทบไม่มีค่าใช้จ่าย" คำสัญญาที่ซื่อสัตย์คือ "สร้างตัวควบคุมการเข้าถึง RFID ที่มุ่งเน้น ยืดหยุ่น และราคาย่อมเยา เมื่อสภาพความเสี่ยงและการปฏิบัติตามข้อกำหนดเอื้ออำนวย"

เมกเกอร์สเปซแห่งหนึ่งในเฮลซิงกิใช้ล็อก RFID ที่ใช้ Pi เป็นฐานทั่วทั้งห้องเครื่องมือ ห้องพิมพ์ 3D และตู้เก็บของ ทางเข้าอาคารหลักยังคงใช้ระบบควบคุมการเข้าถึงเชิงพาณิชย์ การแยกส่วนนี้สมเหตุสมผล ระบบที่ผ่านการรับรองราคาแพงดูแลความปลอดภัยโดยรอบ ส่วนตัวควบคุม Raspberry Pi ดูแลสิทธิ์ภายใน บันทึกห้องเครื่อง และการเข้าถึงเครื่องมือส่วนกลางในระดับสมาชิก สถานที่แห่งนี้ประหยัดเงินในจุดที่ความยืดหยุ่นสำคัญ และใช้โครงสร้างพื้นฐานระดับมืออาชีพในจุดที่ความปลอดภัยของอาคารสำคัญ นั่นคือวิธีที่สมบูรณ์แบบในการใช้ฮาร์ดแวร์ราคาต่ำ

กรอบความคิดการออกแบบขั้นสุดท้าย

กรอบความคิดการออกแบบขั้นสุดท้ายนั้นเรียบง่าย ให้ Raspberry Pi ตัดสินใจอย่างชาญฉลาด แต่ให้ฮาร์ดแวร์การเข้าถึงที่เหมาะสมทำงานของฮาร์ดแวร์การเข้าถึงที่เหมาะสม ใช้เครื่องอ่านจริง ไม่ใช่โมดูลเปราะบางที่ติดเทปไว้ด้านนอก ใช้ล็อกที่เหมาะสม ไม่ใช่โซลินอยด์สุ่มสี่สุ่มห้า ใช้ระบบจ่ายไฟที่เสถียร ไม่ใช่ที่ชาร์จโทรศัพท์ที่จ่ายไฟให้ทุกอย่าง ใช้อินเทอร์เฟซรีเลย์ที่ปลอดภัย ไม่ใช่การเดินสายตรงที่มีความเสี่ยง ใช้ข้อมูลรับรองที่ปลอดภัย ไม่ใช่ทางลัดแบบใช้เฉพาะ UID สำหรับประตูที่จริงจัง ใช้บันทึก ตารางเวลา การเพิกถอน การสำรองข้อมูล และการเข้าถึงของผู้ดูแลที่ได้รับการป้องกัน ใส่ระบบอิเล็กทรอนิกส์ในกล่องหุ้มจริง ทดสอบโหมดความล้มเหลวก่อนที่จะเชื่อใจประตู

นั่นคือวิธีที่ Raspberry Pi ราคา $30 กลายเป็นศูนย์กลางของล็อกประตู RFID ระดับไฮเอนด์ได้ ไม่ใช่ด้วยการแสร้งว่าเป็นตัวควบคุมระดับมืออาชีพในทุกสภาพแวดล้อมที่เป็นไปได้ และไม่ใช่ด้วยการซ่อนความเสี่ยงไว้ใต้ชื่อที่ฉลาด มันกลายเป็นไฮเอนด์เมื่อทั้งระบบถูกออกแบบเหมือนผลิตภัณฑ์ควบคุมการเข้าถึงจริง ใช้งานง่าย ป้องกันการงัดแงะได้ยาก จัดการง่าย เชื่อถือได้ในช่วงที่ไฟฟ้าและเครือข่ายมีปัญหา และซื่อสัตย์ต่อข้อจำกัดของมัน Pi คือสมองราคาถูก ผลลัพธ์ระดับพรีเมียมมาจากทุกสิ่งรอบตัวมัน