Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Дактилоскопические считыватели в СКУД

В рубрику "Системы контроля и управления доступом (СКУД)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Дактилоскопические считыватели в СКУД

Дактилоскопические считыватели давно и успешно применяются в системах контроля и управления доступом. Поскольку интерес к теме биометрии (а конкретно - к дактилоскопической биометрии) в СКУД неизменно высок, мы попробуем предельно кратко осветить состояние нашего рынка и современные тенденции в данной отрасли.


А.А. Гинце

Директор по связям с общественностью компании "ААМ Системз"

Говоря о дактилоскопии, нельзя не упомянуть о биометрии вообще, поскольку дактилоскопическая биометрическая идентификация является ее неотъемлемой частью. Следует отметить, что тема биометрических технологий идентификации личности чрезвычайно обширна и претендует на целый цикл публикаций, поэтому в данном материале скажем только пару слов о том, какие технологии существуют, а также рассмотрим историю их появления в России. Биометрическая идентификация - это процесс автоматического сопоставления каких-либо уникальных признаков, присущих каждому конкретному человеку, с шаблоном, полученным при регистрации этого человека (пользователя) в системе. Признаки можно условно разделить на две основные группы:

  • генетические и физиологические параметры (структура ДНК (сигнатура), геометрия ладони, отпечаток пальца, рисунок радужной оболочки или сетчатки глаза, геометрические характеристики лица);
  • индивидуальные поведенческие особенности, присущие каждому человеку (почерк, речь, "индивидуальный стиль работы на клавиатуре" и пр.).

Обычная карточка, используемая в СКУД, может быть потеряна, передана другому человеку, украдена, а вышеописанные признаки являются неотделимой характеристикой конкретного человека.

Ошибки 1 -го и 2-го рода (FAR и FRR)

Двумя основными характеристиками любого биометрического считывателя, и дактилоскопического в частности, являются коэффициенты надежности - вероятности ошибок 1-го и 2-го рода. Ошибка первого рода (FRR - False Rejection Rate) - это вероятность ложного отказа в доступе. Ошибка второго рода (FAR - False Acceptance Rate) - это вероятность ложного допуска, когда система ошибочно опознает чужого как своего. Биометрические системы также иногда характеризуются коэффициентом равной вероятности ошибок 1-го и 2-го рода (EER -Equal Error Rates), представляющим точку совпадения вероятностей FRR и FAR. Надежная система должна иметь как можно более низкий уровень EER.

При выборе биометрических систем следует руководствоваться значением EER (FRR и FAR), возможностью взаимного регулирования уровней FAR и FRR, конкретными задачами, которые должна решать СКУД, временем идентификации личности считывателем, совместимостью считывателей и контроллеров. Следует также отметить важную психологическую особенность идентификации по биометрическим признакам. Процесс идентификации должен быть приемлемым для пользователя и не восприниматься как некая унизительная процедура (например, снятие отпечатков пальцев преступника). В некоторых случаях необходима предварительная разъяснительная работа.

Краткая историческая справка

Напомним, о каких технологиях, компаниях и устройствах говорили западные источники информации в конце прошлого века. В отчете "Sandia Laboratories Report Concerning the Evaluation of Biometric Identification Devices" 1991 г. упоминаются несколько компаний, разработавших устройства биометрической идентификации на основе различных технологий: Recognition Systems Inc. (Hand Geometry), Identix Inc. (Fingerprint), Capital Security Systems Inc. (Signature), EyeDentify Inc. (Retinal Scan), Alpha Microsystems Inc. (Voiceprint), International Electronics Inc. (Voiceprint). Точность идентификации (как FAR, так и FRR) тогда оставляла желать лучшего и составляла от 5,1/2,8 до 0,1% у наиболее точных устройств, а время верификации находилось в пределах 19,5-5 с. При этом верхние пороговые значения относятся к технологии Voiceprint - распознавание по голосу, а наиболее точные нижние - к Hand Geometry, Fingerprint, Retinal Scan (геометрия ладони, отпечаток пальца, сетчатка глаза).

Биометрические СКУД в России - с чего все начиналось

В 1995-2001 гг. биометрия в России была из разряда "по улицам слона водили..." - очень интересно и фантастически дорого. Тем не менее в самом конце прошлого века некоторые отечественные компании не только предлагали, но даже продавали биометрию заказчикам. Менеджеры, решившиеся на этот подвиг, ходили королями, а сам факт продажи помнили целый год. Следует отметить, что к этому времени реальные характеристики считывателей стали намного лучше приведенных ранее. Дактилоскопические считыватели уже тогда занимали значительную часть рынка. С наступлением нового тысячелетия интерес к биометрии возрос, но до определенного момента был в основном теоретический. На выставках считыватели неизменно собирали аудиторию и часто использовались в качестве шоу-стоппера, дававшего гарантию, что проходящий клиент остановится у стенда. Дактилоскопические считыватели предлагались уже несколькими компаниями, но психологическая планка в 1000 долларов за считыватель тогда еще не была преодолена (если говорить о известных мировых брендах).

В последние несколько лет стоимость данных устройств неуклонно снижалась, благодаря появлению недорогих кремниевых сканеров и удешевлению элементной базы. Сегодня цена многих дактилоскопических считывателей позволяет говорить о них как о стандартном, доступном даже для небольшой компании решении. Конечно, остаются устройства верхнего ценового диапазона, имеющие высокую стоимость, но на то есть существенные причины -мощность, наличие встроенных клавиатур, дисплеев, возможность выступать в качестве автономного устройства управления СКУД и пр.

Что мы наблюдаем на мировом рынке биометрии

Во-первых, практически все ведущие государства вводят или уже ввели законы о паспортах с биометрическими данными человека, и не последнюю роль тут сыграла возросшая угроза международного терроризма. Во-вторых, почувствовав запах денег, только ленивый не начал разрабатывать что-то свое. Это привело к волне новых разработок на основе существующих и новых технологий. Однако сегодня, даже без учета влияния мирового финансового кризиса, многим стало ясно, что все не так просто, как на первый взгляд кажется, и грамотная разработка подразумевает большие затраты сил и средств. В-третьих, сегмент СКУД теперь прочно "оккупирован" дактилоскопическими считывателями, которые просты в эксплуатации, недороги и многократно апробированы, в настоящее время это лидирующая технология.

Типы дактилоскопических сканеров

Говоря о дактилоскопических считывателях для СКУД, нельзя обойти вниманием сканеры папиллярного узора пальцев, которые в них применяются. Наиболее распространенными типами этих устройств являются:

  • оптические контактные сканеры (Frustrated Total Internal Reflection) - одна из наиболее старых технологий и, пожалуй, наиболее распространенная. Она обеспечивает сканирование отпечатка пальца миниатюрными камерами на ПЗС- или КМОП-чипе. Данный метод получения темплейта (образ отпечатка пальца) сопряжен с некоторыми серьезными трудностями: качество получаемого образа сильно зависит от окружающего освещения, возможны искажения на границах образа, сканер может быть "обманут" с помощью муляжей или фотографий.

До недавнего времени проблемой были размеры оптического сканера, однако уже появились довольно миниатюрные модели, которые ненамного больше своих конкурентов - кремниевых сканеров.

Если говорить о преимуществах дактилоскопических считывателей с оптическим сканером, то это, безусловно, невысокая цена при хорошем оптическом разрешении и высокая стойкость к воздействию электростатического разряда;

  • емкостные, или кремниевые, сканеры (Capa-citive Scanners, Capacitive Sweep Scanners) -это также чрезвычайно распространенный тип сканера, применяемого в дактилоскопических считывателях. Для получения темплейта используется эффект изменения емкости pn-перехода полупроводникового прибора при соприкосновении выступов папиллярного узора с кремниевой матрицей. У впадин папиллярных линий при этом емкость остается неизменной. Есть также емкостные сканеры, в которых поверхностью является матрица полупроводниковых элементов. Прикладывая к ним палец, человек фактически создает конденсаторы, где роль пластин конденсатора играют участки кожи и полупроводниковые элементы матрицы. Емкость конденсатора зависит  от  расстояния   между  пластинами (участками кожи и элементами матрицы). Измеряем потенциалы - получаем образ.

Есть "протяжные" емкостные сканеры, где человек не прикладывает, а проводит пальцем по узкой полоске. Такой сканер делает серию перекрывающихся снимков, из которых потом собирается единое изображение. Последний тип сканеров имеет чрезвычайно миниатюрные размеры и активно используется в ноутбуках, сотовых телефонах и смартфонах, автомобильных противоугонных системах. Если говорить о достоинствах емкостных сканеров, то это, конечно, малый габаритный размер и высокое разрешение. Малые размеры данных сканеров позволили производителям дактилоскопических считывателей серьезно миниатюризировать свою продукцию. Из недостатков можно акцентировать внимание на необходимости качественного заземления таких считывателей, поскольку емкостные сканеры очень не любят статическое электричество;

  • сканеры, генерирующие электромагнитное поле, - в таких устройствах датчик излучает слабый электромагнитный сигнал, который следует по гребням и впадинам отпечатка пальца и учитывает изменения этого сигнала при составлении темплейта. Данный метод сканирования позволяет просматривать рисунок кожи под слоем омертвевших клеток, что приводит к хорошим результатам при распознавании нечетких или стершихся отпечатков. Мы не будем останавливаться более детально на других типах сканеров (их более десятка), поскольку в дактилоскопических считывателях для СКУД используются в основном сканеры емкостные и оптические контактные.

Идентификация или верификация?

Это важный вопрос, затрагивающий два фундаментальных режима работы биометрической системы.

Режим верификации является более "легким" для считывателя и подразумевает сравнение 1:1 (одного с одним). В данном режиме пользователь вводит PIN-код или проводит по считывателю электронной картой доступа, обозначая таким образом для системы свою персону (это я - Иван Иванович Иванов, буду сейчас предъявлять свой палец). В этом случае задача биометрической системы всего лишь сравнить предъявляемые биометрические характеристики с конкретным темплейтом (биометрическим шаблоном), введенным в систему ранее. При идентификации считыватель работает в более жестком режиме. Во-первых, сравнение происходит в режиме 1:N (одного ко всей базе) - считыватель проверяет соответствие предъявляемого отпечатка любому из темплейтов, заранее введенных в базу считывателя. Во-вторых, размер темплейта для идентификации существенно больше, чем для верификации, поэтому, как правило, существенно больше и объем базы данных, а параметры FAR и FRR хуже.

Что предлагает нам отечественный рынок

Сегодня на российском рынке представлены дактилоскопические считыватели СКУД следующих компаний: L-1 Identity Solutions Inc. (США), SAGEM (Франция), HID Global (США), SAMSUNG ELECTRONICS (Корея), SIEMENS (Германия). Такие популярные у нас ранее зарубежные дактилоскопические бренды, как Bioscrypt и Identix, теперь стали структурными подразделениями биометрического концерна L1 Identity Solutions Inc. Некоторым читателям данный бренд как самостоятельный может быть незнаком. На рынке также имеется приличный выбор дактилоскопических устройств из Юго-Восточной Азии, в основном относящихся к нижней ценовой группе. Можно дополнительно отметить, что на каждой крупной российской выставке обычно присутствуют 1-2 новые компании, представляющие свои дактилоскопические считыватели. Если говорить о крупных и известных отечественных производителях (например - "Системы Папилон"), то они ориентируются в большей степени на рынок классической дактилоскопической биометрии, относящийся к области криминалистики, а не СКУД. Современные дактилоскопические считыватели стали намного совершеннее и эффективнее своих предшественников. Если кратко перечислить некоторые интересные возможности, то получится следующее:

  • выбор различных вариантов сенсоров - оптические или емкостные;
  • встроенные считыватели и клавиатуры для проведения многофакторной идентификации (Proximity, Smart и пр.);
  • память на 100 000 темплейтов;
  • хранение темплейта на Smart-карте (объем базы данных зависит от мощности контроллера);
  • работа в режиме идентификации или верификации по выбору заказчика;
  • поддержка питания по сети Ethernet (PoE);
  • удаленное администрирование по сети;
  • высокая разрешающая способность;
  • замена поврежденных или выработавших свой ресурс сенсоров прямо на объекте.

В заключение можно сказать, что биометрическая (и конкретно дактилоскопическая идентификация) еще не полностью раскрыла свой потенциал. Данные системы будут становиться все более массовыми и востребованными рынком.         

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2010
Посещений: 11658


  Автор
Гинце А. А.

Гинце А. А.

Директор по связям с общественностью ЗАО "ААМ Системз"

Всего статей:  65

В рубрику "Системы контроля и управления доступом (СКУД)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций