Ключ от подъездного домофона работает просто: приложил — и дверь открылась. Или не открылась, если брелок не от того подъезда. В этой статье — как это всё работает внутри, сколько там хранится данных и почему этим брелокам не нужны батарейки. Просто для кругозора.
Домофоны и код доступа
В общем виде то, что мы называем домофоном, работает так:
- есть сильный магнит, который держит дверь закрытой;
- есть панель, куда можно приложить ключ;
- в этот момент домофон получает некий код из ключа и сравнивает его с теми кодами, которые хранятся у него в памяти;
- если в памяти домофона этого кода нет, то дверь не открывается, а если есть — открывается.
Получается, что единственное, что нужно от такого ключа — передать нужную последовательность битов, которая уже есть в памяти домофона.
👉 Строго говоря, домофон — это только та часть устройства, через которую мы общаемся с хозяином квартиры, стоя перед дверью. Но так сложилось, что и магнитный замок, и кодовую панель от него, и всё остальное мы тоже называем домофоном.
Контактные ключи
Это самый популярный и самый старый ключ от домофона — их производство начали ещё в 90-х и делают до сих пор. Снаружи он выглядит как обычная батарейка:
Никакой батарейки внутри нет — только микросхема на маленькой плате. Причём один из контактов микросхемы соединён с верхней частью ключа, а другой — с боковой.
На микросхеме хранится некая последовательность байтов. В общем виде всё работает это так:
- Ключ прикладывается к домофону и боковой частью касается специального бортика.
- Через нижнюю и боковую часть ключа начинает проходить ток — примерно 3–5 вольт.
- Этот ток попадает в микросхему, и она начинает работать
- Во время работы микросхема управляет сопротивлением в электрической цепи. На выходе получаются импульсы тока, как будто открывают и закрывают кран.
- Домофон измеряет ток, который он получает от ключа. Он «слышит» пульсы.
- По этим изменениям домофон составляет последовательность нолей и единиц
- Эту последовательность он сравнивает с теми, что есть у него в памяти, и если совпадает — открывает дверь.
Звучит громоздко, но на деле весь цикл занимает примерно полсекунды.
👉 Протокол, который позволяет передавать питание и данные по одному и тому же проводу, называется 1-Wire. В нём можно обмениваться данными так:
- изменять сопротивление;
- посылать сигналы поверх питания на другой частоте.
Сердце протокола — микросхема, которая программируется для получения и отправки данных. По протоколу 1-Wire кроме домофонных ключей работают датчики на производстве, в медицине, в термодатчиках и везде, где нужно организовать простую передачу небольшого количества данных. Скорость — от 10 до 100 килобит в секунду.
Бесконтактные ключи
Для открывания двери таким ключом не обязательно дотрагиваться до панели — он сработает и на расстоянии до 5 сантиметров. Принцип действия — такой же, как и у беспроводной зарядки:
- Внутри ключа есть спиральная антенна с микросхемой.
- Когда мы подносим ключ к двери, антенна улавливает магнитное поле домофона, преобразует его в ток и питает микросхему.
- Микросхема по протоколу RFID с помощью антенны сообщает домофону нужный код — тоже электромагнитным полем.
Получается, что в первом случае ключи получали питание от касания панели, а в этом — с помощью магнитного поля. Всё остальное работает точно так же, главное — чтобы в ключе хранился нужный код.
Как коды с брелоков попадают в память домофона
Домофоны с завода могут идти в двух комплектациях — с ключами или без них. Если домофон продаётся с ключами, то все коды уже записаны в память домофона и ими можно открывать дверь.
Если ключей-брелоков в комплекте нет, значит, в памяти домофона тоже ничего нет и ни один ключ такой домофон не откроет. В таких случаях мастер, который устанавливает домофон, берёт все ключи, включает особый режим в домофоне и заносит их в память — прикладывая или прописывая коды вручную. Новые ключи для новых жильцов добавляются таким же способом.
Дубликаты ключей
Так как все такие ключи передают домофону нужную последовательность бит, то при копировании ключей делают следующее:
- считывают код, который отправляет ключ при контакте с домофоном;
- берут подходящую по параметрам пустую заготовку, в памяти которой нет никакого кода;
- прикладывают ключ к программатору и записывают в память нужную последовательность, как файл на флешку.
Чем проще и распространённее микросхема, которая стоит в домофонном брелоке, тем проще и дешевле сделать копию.
Можно ли размагнитить такой ключ?
Размагнитить ключ нельзя, потому что внутри нет магнита. Единственное, как можно повредить ключ, — разбить его механически или нарушить герметичность, чтобы окислились контакты. Носить такие ключи можно и рядом с банковскими картами, и с телефоном, и класть на телевизор.
Можно ли записать на этот ключ файл?
По сути, ключу неважно, что вы на него записали — он принимает и отдаёт последовательность битов. Поэтому технически да, на ключ можно записать файл, если он будет маленького размера (например, до 8 байтов). А вот файловую систему уже не запишешь.
Проще сказать, что ключи не предназначены для хранения и передачи файлов, только небольшого количества сырых данных.
Существуют ли универсальные ключи?
Универсальный ключ — это такой, который для любого домофона будет принят как «свой». Такого не существует хотя бы потому, что домофоны разных производителей используют разные модели ключей.
Если рассматривать домофоны одного производителя, то теоретически производитель может закладывать в память один мастер-ключ, которым можно открыть любой домофон именно этой фирмы — для технических нужд или работы спецслужб.
На практике коммунальщики чаще всего зашивают какой-то один ключ во все домофоны обслуживаемых домов: чтобы дворники, электрики и уборщики могли спокойно ходить на вызовы. Но такие универсальные ключи будут действовать в пределах одного района.
Можно ли хранить много ключей на одном брелоке?
Обычно один брелок — это один ключ, но существуют устройства-эмуляторы: они могут притворяться ключами разных фирм и подавать нужные сигналы на замок. Один из примеров такого эмулятора — Flipper Zero. Завтра выпустим разговор с его создателем, не уходите далеко.
