Как работает брелок от домофона

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:

Контактные ключи

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:

  1. Ключ при­кла­ды­ва­ет­ся к домо­фо­ну и боко­вой частью каса­ет­ся спе­ци­аль­но­го бортика.
  2. Через ниж­нюю и боко­вую часть клю­ча начи­на­ет про­хо­дить ток — при­мер­но 3–5 вольт.
  3. Этот ток попа­да­ет в мик­ро­схе­му, и она начи­на­ет работать
  4. Во вре­мя рабо­ты мик­ро­схе­ма управ­ля­ет сопро­тив­ле­ни­ем в элек­три­че­ской цепи. На выхо­де полу­ча­ют­ся импуль­сы тока, как буд­то откры­ва­ют и закры­ва­ют кран. 
  5. Домо­фон изме­ря­ет ток, кото­рый он полу­ча­ет от клю­ча. Он «слы­шит» пульсы. 
  6. По этим изме­не­ни­ям домо­фон состав­ля­ет после­до­ва­тель­ность нолей и единиц
  7. 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.

На микросхеме хранится некая последовательность байтов. В общем виде всё работает это так

👉 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

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:

  1. Внут­ри клю­ча есть спи­раль­ная антен­на с микросхемой.
  2. Когда мы под­но­сим ключ к две­ри, антен­на улав­ли­ва­ет маг­нит­ное поле домо­фо­на, пре­об­ра­зу­ет его в ток и пита­ет микросхему.
  3. 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:

  1. счи­ты­ва­ют код, кото­рый отправ­ля­ет ключ при кон­так­те с домофоном;
  2. берут под­хо­дя­щую по пара­мет­рам пустую заго­тов­ку, в памя­ти кото­рой нет ника­ко­го кода;
  3. 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.