EP3486877B1 - Berechtigungssystem - Google Patents

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EP3486877B1
EP3486877B1 EP17202793.0A EP17202793A EP3486877B1 EP 3486877 B1 EP3486877 B1 EP 3486877B1 EP 17202793 A EP17202793 A EP 17202793A EP 3486877 B1 EP3486877 B1 EP 3486877B1
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EP
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authorisation
authorisation system
modules
way
authorization
Prior art date
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EP17202793.0A
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Inventor
Andreas Bögl
Gerhard Mayr
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Pascom Kommunikationssysteme GmbH
Original Assignee
Pascom Kommunikationssysteme GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/20—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass
    • G07C9/27—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass with central registration

Definitions

  • the invention relates to an authorization management system for recording access or use requests and for granting the required authorizations or recording the booking processes.
  • Authorization management systems are electronic systems that manage the user data via server for a large number of applications and transmit a usage or access permit to the respective hardware or hardware actuators on site in order to enable use.
  • the required data is transmitted from a central unit via individual cable connections to the respective hardware components, which perform the desired function via actuators, whereby this quickly increases to a high degree of complexity in larger buildings and involves a high resource expenditure for individual cabling Cables, cable cups, pipes, and so on leads.
  • This type of authorization module in particular for access authorizations, for offline use must also be installed in the vicinity of the doors to be opened, particularly in false ceilings, where the required space is available.
  • the offline application is understood to be the control and use of authorization modules without a direct or permanent connection to a central server.
  • the EP 1,821,262 A2 discloses a system for controlling permissions of people to perform authoritative activities.
  • a central server is connected to several terminals, which in turn are connected to one or more control points.
  • a security system comprises a host system, a large number of master controllers and a large number of sub-controllers, with each sub-controller being assigned a specific master controller and alternative master controllers for communication access in the event of failure of the primary master controller.
  • the system includes at least one access card reader and controller, each access card reader and controller being able to control access through a particular access to a particular closed area and an access control server in conjunction with the at least one access card reader and controller.
  • the access control server is able to control the operation of the at least one access card reader and controller.
  • a signal converter is arranged between the access card reader and the access control server.
  • the object associated with a sensor data stream can be associated with a word and the word can be used to compose a natural language of narrative communication for the user, such as a written message.
  • the invention is therefore based on the task of designing authorization management systems of the type described at the outset in such a way that fail-safe, expandable and rapid operation in emergencies is ensured and, where appropriate, also locally autonomous.
  • the invention solves the problem in that the system architecture is set up by means of servers and spur lines to regional control modules, which are connected to the local authorization modules and these in turn to the reading devices and actuators.
  • the readers in the authorization system are equipped with at least two antenna types. At least one antenna type has an amplifying matching circuit.
  • the amplifying matching circuit amplifies the signal by at least 30% and shifts the peak of the signal by 500 kHz below the working frequency of 13.56 MHz and broadened by 500 kHz at 50 ohms.
  • the structure of the system architecture has a server and spur lines to regional control modules, which in turn are connected to the local authorization modules, each of which controls the reading devices and the actuators, this allows a very resource-saving and very easy-to-expand authorization management system, since only in each case a branch line has to be routed to the regional control modules and a further branch to local authorization modules can take place, which can prove to be very advantageous in particular when expanding the overall system, for example when building expansions.
  • the reading devices in the authorization system are equipped with at least two antenna types, a selection in different frequency ranges which are adapted to different ID tokens can be achieved.
  • the ID tokens can be of different types, such as smart cards, RFID chips, mobile devices such as telephones or tablets, remote controls and can use different transmission technologies, such as RFID, NFC, Bluetooth, IR. This enables detection in an area of up to 30 m, which means that the flow of movement, for example the laying of patients with beds, can be maintained.
  • the function of the reading device can thus also be guaranteed in an environment with interference from metallic components or housings, the original narrow signal being amplified and broadened and shifted in a bell shape can, so that despite the occurring shift in the carrier frequency, sufficient signal strength and power can still be sent to the ID token to operate a crypto processor.
  • the transmission range and transmission speed of the authorization information can be increased in an advantageous manner and waiting times before access can be prevented.
  • the working frequency of 13.56 MHz Due to the amplifying adaptation circuit with an amplification of the signal by at least 30%, the shift of the peak of the signal by 500 kHz below the working frequency of 13.56 MHz and the broadening by 500 kHz at 50 ohms, the working frequency of 13.56 MHz can still Sufficient power is always transferred from the reader to the ID token at 50 ohms to enable the function of a crypto processor.
  • the spur line to the control modules is designed as an Ethernet uplink, a particularly stable and fail-safe connection can be established.
  • a connection via radio waves is possible, which means that a particularly fast and structurally simple establishment of the connection can also be possible temporarily for test purposes.
  • a control module is installed together with at least one authorization module in a regional maintenance cabinet, the initial installation and connection of the authorization module can be made very efficient.
  • the connection of up to 10 authorization modules is particularly advantageous.
  • ID token is used here for a large number of authorization and memory cards, such as smart cards, but especially those with crypto processors.
  • HAL hardware abstraction layer
  • connection between the control module and the authorization modules is established via a 485 bus line, a particularly long connection, in particular over a length of 15 m, can be established in comparison with other bus systems, which makes the mounting position of the authorization modules even more independent can be achieved.
  • a control module with up to 10 authorization modules is connected via a cascading circuit, a particularly cost-effective authorization system can be created and a high flexibility of the installation locations can be achieved.
  • the radio signal is dynamically optimized by the amplifying adaptation circuit (14), the radiated power can be increased as a result. If the measurement for the dynamic adaptation is carried out in particular by current measurement in the antenna circuit, a particularly simple dynamic adaptation can be achieved in this way.
  • a system architecture of an authorization system according to the invention can be constructed, for example, in the following manner.
  • FIG 1 shows the schematic structure of an authorization system (100), in which the central server (1) is connected via an Ethernet uplink (31) or a radio link (50) to one or more regional control modules (2), which in turn are connected via an RS485 Bus (32) are connected to the authorization modules (3A) (3B), which are located in regional maintenance cabinets (7) or local maintenance cabinets (10).
  • the central server (1) is connected via an Ethernet uplink (31) or a radio link (50) to one or more regional control modules (2), which in turn are connected via an RS485 Bus (32) are connected to the authorization modules (3A) (3B), which are located in regional maintenance cabinets (7) or local maintenance cabinets (10).
  • the authorization modules (3) are connected to the readers (4A) (4B) (4C) and the actuators (6A), for example door closing mechanisms, in a door (5).
  • actuators in the form of devices are also conceivable, such as a washing machine (6B) whose usage data can be transferred to an ID token (9) for later billing.
  • Access to building areas can also be achieved via an offline authorization module (4C) in an island position, which controls a further device such as a barrier (6C).
  • 4C offline authorization module
  • 6C further device
  • the reader (4A) is shown here with two different types of antennas (8A) and (8B) and an adaptation circuit (14) for different types of transmission systems such as RFID, NFC for identification of the ID token (9) but also the acquisition of biometric parameters such as iris patterns or fingerprints with the reader (4A).
  • Figure 2 shows the diagram in the event of an interruption of a connection (31), in which the regional maintenance cabinet (7A) with the control module and the associated local maintenance cabinets (10A) with the authorization modules continue to function despite being separated from the server (1) and with ID token (9) doors can be opened.
  • Information such as new authorization lists from the online part of the system can also be transferred to the system parts temporarily separated from the server (1), or to system parts in an island position (13), or a washing machine (6B), or another Actuator like a barrier system (6C) - like in Figure 1 shown.
  • usage information can also be stored by the washing machine (6B) on the ID token (9), which then transmits this information via a billing terminal (12) to the central server (1) for further processing, from where billing can take place.
  • Figure 3 shows the signal change in the air environment, where the original narrow signal (61) with the peak at the operating frequency (60) of 13.56 MHz comes to lie at the 50 ohm line in the Smith chart.
  • the signal (62) changed by the amplifying adaptation circuit (14), the power of which was amplified by at least 30% and comes to lie below the working frequency (60) with the peak at 500 kHz. You can also see the broadening of the bandwidth of the signal (62) in the 50 ohm line by 500 kHz.
  • Figure 4 shows the situation of the signal shift in an environment with interference factors, such as a metal housing.
  • the unmatched signal (63) is shifted by more than 1 MHz above the required operating frequency (60), as a result of which the transmitted power at the operating frequency (60) is no longer sufficient to activate the crypto processor.
  • the signal (64) changed by the amplifying adaptation circuit (14) also experiences a shift above the operating frequency (60), but can still transmit sufficient power to activate a crypto processor on the ID token (9).

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Berechtigungsmanagementsystem zur Erfassung von Zutritts- beziehungsweise Nutzungsanfragen und der Erteilung der benötigten Berechtigungen oder Erfassung der Buchungsvorgänge.
  • Als Berechtigungsmanagementsysteme werden elektronische Systeme bezeichnet, die für eine Vielzahl von Anwendungen die Userdaten per Server verwalten und eine Nutzungs- oder Zutrittserlaubnis an die jeweilige Hardware oder Hardware-Aktoren vor Ort übermitteln, um die Verwendung zu ermöglichen.
  • Folgende Beispiele zeigen die Bandbreite der Verwendung eines solchen Systems. Klassische Systeme zur Kontrolle von Zutritten in Gebäuden, Systeme zur Erlaubnis der Benutzung von Geräten und Einrichtungen und der Abrechnung von Services in Wellnesshotels oder im Wintersport.
  • Üblicherweise werden, insbesondere bei Zutrittsberechtigungssystemen, die benötigten Daten von einer zentralen Einheit über einzelne Kabelverbindungen zu den jeweiligen Hardwarekomponenten die über Aktoren die gewünschte Funktion ausführen, übertragen, wobei dies bei größeren Gebäuden rasch zu einem hohen Komplexitätsgrad ansteigt und ein hoher Ressourcenaufwand für die Einzelverkabelung mit Kabeln, Kabeltassen, Rohrleitungen, und so weiter führt.
  • Diese Architektur führt jedoch rasch zu Problemen im Falle eines Ausfalls der zentralen Einheit oder bei Brandfällen, wo die Leitungsführung betroffen ist. Hier ist dann der Zutritt zu Räumen in weiten Teilen des Gebäudes entweder unmöglich, oder aufgrund der Schaltlogik für jedermann frei zugänglich, was insbesondere bei Räumen in welchen gefährliche Stoffe gelagert werden problematisch ist.
  • Müssen diese Systeme bei Zubauten oder Umbauten erweitert oder verändert werden, ist über weite Bereiche ein Umbau der kompletten Leitungsarchitektur erforderlich mit großen Mengen von Altkabeln, welche entsorgt werden müssen und hohen Kosten für die Neuverkabelung.
  • Bei der Wartung derartiger Systeme zeigt sich auch das Problem, dass im Wartungsfall immer zwei Personen, eine am Server und eine lokal an den Berechtigungsmodulen anwesend sein und darüber hinaus die Kommunikation zwischen diesen beiden sichergestellt werden muss.
  • Im Falle von Systemen mit Offline-Modulen kann eine bessere Ausfallssicherheit erreicht werden, dabei stellt sich die Situation besonders im Fall der Erstinstallation in großen Gebäuden mit einer hohen Anzahl an Türen als ebenfalls problematisch dar. Dabei muss nämlich die Vielzahl der Geräte zuerst installiert und dann jeweils mit den erforderlichen Berechtigungsinformationen versorgt werden, wobei ein hoher Zeitaufwand für das Wartungspersonal entsteht und Umstellungen und Änderung nur sehr langsam vorgenommen werden können. Da diese Hardware in regelmäßigen Abständen Updates erfordert, fällt dieser Aufwand vielfach an.
  • Diese Art von Berechtigungsmodulen, insbesondere für Zutrittsberechtigungen, für die Offline-Anwendung muss dabei auch im Nahbereich der zu öffnenden Türen, insbesondere in Zwischendecken, installiert werden, wo der benötigte Platz zur Verfügung steht. Als Offline-Anwendung wird die Steuer- und Verwendung von Berechtigungsmodulen ohne direkte oder dauernde Anbindung an einen zentralen Server verstanden.
  • Weiter zeigt sich bei bestehenden Systemen, dass der Bewegungsfluss für die Auslösung von Berechtigungen wegen der kurzen Reichweite der verwendeten Antennensysteme behindert wird, besonders bei Berechtigungssystemen im Umfeld von Spitälern führt dies regelmäßig dazu, dass die Verlegung von Patienten, insbesondere in Notfällen, vergleichsweise lange dauern kann.
  • Die EP 1,821,262 A2 offenbart ein System zur Kontrolle von Berechtigungen von Personen, zu autorisierenden Tätigkeiten durchzuführen. Ein Zentralserver ist mit mehreren Terminals verbunden, die wiederum mit einem oder mehreren Kontrollstellen verbunden sind.
  • Aus der US 2008/0216156 A1 geht ein fehlertolerantes Sicherheitssystem, Verfahren und Vorrichtung hervor. Ein Sicherheitssystem umfasst ein Hostsystem, eine Vielzahl von Master-Controllern und eine Vielzahl von Sub-Controllern, wobei jedem Sub-Controller eine spezifische Master-Steuerung sowie alternative Master-Controller für den Kommunikationszugriff bei Ausfall der primären Master-Steuerung zugeordnet sind.
  • In der US 2014/0070003 A1 ist ein System und eine Methode zur Integration und Anpassung von Sicherheitskontrollsystemen offenbart. Das System umfasst mindestens einen Zugangskartenleser und eine Steuerung, wobei jeder Zugangskartenleser und -controller in der Lage ist, den Zugang durch einen bestimmten Zugang zu einem bestimmten geschlossenen Bereich und einen Zugangskontrollserver in Verbindung mit dem mindestens einen Zugangskartenleser und -controller zu steuern. Der Zugangskontrollserver istin der Lage, den Betrieb des mindestens einen Zugangskartenlesers und -controllers zu steuern. Ein Signalwandler ist zwischen dem Zugangskartenleser und dem Zugangskontrollserver angeordnet.
  • Aus der US 2014/0044307 A1 geht ein System und eine Methode zur Sensor-Eingangserfassung und Übersetzung in menschliche Sprachform hervor. In einer Ausführungsform kann der Gegenstand, der einem Sensordatenstrom zugeordnet ist, einem Wort zugeordnet werden, und das Wort kann verwendet werden, um eine natürliche Sprache der narrativen Kommunikation für den Benutzer zusammenzustellen, wie beispielsweise eine schriftliche Nachricht.
  • Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, Berechtigungsmanagementsysteme der eingangs geschilderten Art derart zu gestalten, dass damit ein ausfallssicherer, erweiterbarer und in Notfällen rascher Betrieb gewährleistet und gegebenenfalls auch lokal autark gewährleistet werden kann.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Aufbau der Systemarchitektur mittels Server und Stichleitungen zu regionalen Steuerungsmodulen erfolgt, welche mit den lokalen Berechtigungsmodulen verbunden sind und diese wiederum mit den Lesegeräten und Aktoren. Die Lesegeräte im Berechtigungssystem sind mit mindestens zwei Antennentypen ausgestattet. Zumindest ein Antennentyp verfügt über eine verstärkende Anpassungsschaltung. Die verstärkende Anpassungsschaltung bewirkt eine Verstärkung des Signals um mindestens 30% und verschiebt den Peak des Signals um 500 kHz unterhalb der Arbeitsfrequenz von 13,56 MHz und verbreitert um 500 kHz bei 50 Ohm.
  • Weist der Aufbau der Systemarchitektur einen Server und Stichleitungen zu regionalen Steuerungsmodulen auf, welche wiederum mit den lokalen Berechtigungsmodulen verbunden sind, wobei diese jeweils die Lesegeräte und die Aktoren steuern, kann dadurch ein sehr ressourcenschonendes und sehr leicht zu erweiterndes Berechtigungsmanagement aufgebaut werden, da nur jeweils eine Stichleitung bis zu den regionalen Steuerungsmodulen geführt werden muss und eine weitere Verzweigung zu lokalen Berechtigungsmodulen erfolgen kann, welche sich insbesondere bei Erweiterungen der Gesamtanlage, zum Beispiel, bei Gebäudeerweiterungen als sehr vorteilhaft erweisen kann.
  • Dadurch, dass die Lesegeräte im Berechtigungssystem mit mindestens zwei Antennentypen ausgestattet sind, kann damit eine Auswahl in unterschiedlichen Frequenzbereichen welche an unterschiedliche ID-Tokens angepasst sind erreicht werden.
  • Die ID-Tokens können unterschiedlicher Natur sein, wie zum Beispiel Smart Cards, RFIDchip, mobile Geräte wie Telefon oder Tablet, Fernsteuerungen und können verschiedene Übertragungstechnologien nutzen, wie zum Beispiel RFID, NFC, Bluetooth, IR. Damit kann eine Erfassung in einem Bereich bis zu 30m erreicht werden, wodurch der Bewegungsfluss, zum Beispiel der Verlegung von Patienten mit Betten, erhalten bleiben kann.
  • Dadurch, dass mindestens eine der Antennen mit einer, insbesondere dynamischen, verstärkenden Anpassungsschaltung kombiniert wird, kann damit die Funktion des Lesegeräts auch in einer Umgebung mit Störungen durch metallische Bauteile oder Gehäuse gewährleistet bleiben, wobei das ursprüngliche enge Signal verstärkt und glockenförmig verbreitert und verschoben werden kann, sodass trotz der eintretenden Verschiebung der Trägerfrequenz noch immer ausreichende Signalstärke und Leistung zum ID-Token gesendet werden kann, um einen Kryptoprozessor zu betreiben. Dadurch kann in vorteilhafter Weise auch die Übertragungsreichweite und Übertragungsgeschwindigkeit der Berechtigungsinformationen erhöht werden und Wartezeit vor Zugängen kann dadurch verhindert werden.
  • Durch die verstärkenden Anpassungsschaltung mit einer Verstärkung des Signals um mindestens 30%, der Verschiebung des Peaks des Signals um 500 kHz unterhalb der Arbeitsfrequenz von 13,56 MHz und der Verbreiterung um 500 kHz bei 50 Ohm kann bei der Arbeitsfrequenz von 13,56 MHz noch immer ausreichend Leistung bei 50 Ohm vom Lesegerät auf den ID-Token übertragen werden, um die Funktion eines Kryptoprozessors zu ermöglichen.
  • Wird die Stichleitung zu den Steuerungsmodulen als Ethernet-Uplink ausgeführt, kann dadurch eine besonders standfeste und ausfallsichere Verbindung hergestellt werden. Alternativ ist eine Verbindung über Funkwellen möglich, wodurch ein besonders schneller und baulich einfacher Aufbau der Verbindung temporär auch zu Testzwecken möglich sein kann.
  • Werden mehrere lokale Berechtigungsmodule in einem Wartungsschrank zusammengefasst, kann dadurch eine effiziente Wartung und Instandhaltung ermöglicht werden, ohne dass für die Berechtigungsmodule eine Montage in unmittelbarer Nähe der Anlage, oder des Zugangs - zum Beispiel in Zwischendecken - erforderlich wäre.
  • Wird ein Steuerungsmodul gemeinsam mit zumindest einem Berechtigungsmodul in einem regionalem Wartungsschrank montiert, kann dadurch die Erstinstallation und die Anbindung des Berechtigungsmoduls sehr effizient gestaltet werden. Besonders vorteilhaft ist die Anbindung von bis zu 10 Berechtigungsmodulen.
  • Sind in einem Berechtigungssystem die kompletten Berechtigungsdaten auch in den Steuerungsmodulen und in den Berechtigungsmodulen gespeichert, kann sich hieraus eine große Ausfallssicherheit, unabhängig vom denkbaren Schadensereignis ergeben, da die einzelnen Module für die von ihnen gesteuerten Anlagen oder Zugänge weiterhin die Funktionalität aufrecht erhalten, bis Notfallmaßnahmen oder Reparaturen abgeschlossen sind.
  • Können Information von einem Berechtigungsmodul zu einem anderen Berechtigungsmodul über eine ID-Token übertragen werden, kann dadurch auch bei Modulen die planmäßig, wegen ihrer Insellage, nicht mit dem zentralen Server verbunden sind, oder wegen einer Störung temporär von diesem getrennt arbeiten, eine Übertragung von Buchungsinformationen von Anlagen oder neue Berechtigungsinformationen vom Server an die Offline-Module übertragen werden. Als Offline wird ein Zustand bezeichnet bei dem die Module nicht oder nicht dauerhaft mit dem zentralen Server verbunden sind, unter Online versteht man den Systemzustand bei dem Module mit dem Server über Kabelverbindungen oder Funk in Verbindung stehen. Die Bezeichnung ID-Token wird hier verwendet für eine Vielzahl von Berechtigungs- und Speicherkarten, wie zum Beispiel smart cards, insbesondere jedoch solche mit Kryptoprozessoren.
  • Wird zum Betrieb des Berechtigungssoftware Linux mit einem Hardware Abstraction Layer (HAL) eingesetzt, kann dadurch der generische Programmieraufwand wesentlich vereinfacht werden und das Berechtigungssystem kann mit den gleichen Hardwarekomponenten als Zutrittsberechtigungssystem, zum Beispiel in Krankenhäusern oder Pflegeheimen, aber auch als Abrechnungssystem für Dienstleistungen zum Beispiel in Wellnessressorts oder Skigebieten verwendet werden, da eine Anpassung auf die spezifischen Erfordernisse leicht programmiert werden kann. Als HAL - Hardware Abstraction Layer wird eine Schicht eines Betriebssystems bezeichnet, die den Kernel und alle übrige Software von der Hardware isoliert.
  • Wird die Verbindung zwischen dem Steuermodul und den Berechtigungsmodulen durch eine 485-Bus-Leitung hergestellt, kann damit im Vergleich mit anderen Bus-Systemen, eine besonders lange Verbindung, insbesondere über 15m Länge, hergestellt werden, wodurch eine noch größere Unabhängigkeit der Montageposition der Berechtigungsmodule erreicht werden kann.
  • Ist ein Steuermodul mit bis zu 10 Berechtigungsmodulen über eine kaskadierende Schaltung verbunden, kann damit ein besonders kostengünstiges Berechtigungssystem geschaffen und eine hohe Flexibilität der Montageorte erreicht werden.
  • Wird das Funksignals, durch die verstärkende Anpassungsschaltung (14) dynamisch optimiert, kann dadurch die abgestrahlte Leistung erhöht werden. Erfolgt die Messung für die dynamische Anpassung insbesondere durch Strommessung im Antennenschaltkreis, kann dadurch eine besonders einfache dynamische Anpassung erreicht werden.
  • Erfolgt beim Berechtigungssystem eine Buchung von Nutzungen für die Verwendung von Anlagen auf den ID-Token, kann damit in besonders vorteilhafter Weise eine Abrechnung für diese Nutzungen erfolgen, besonders in Krankenhäusern kann so gleichzeitig die Berechtigung für den Zutritt zu Gebäudeteilen, als auch die Verrechnung von Konsumationen oder Nutzungen ermöglicht werden. Aber auch bei der Erweiterung bestehender Berechtigungssysteme kann in einfacher weise und mit derselben Hardware eine Erweiterung um ein ausfallssicheres Abrechnungssysteme erfolgen wodurch die Wartung und Instandhaltung innerhalb eines gesamten Ressorts oder Gebäudekomplexes wesentlich vereinfacht werden kann. Eine erfindungsgemäße Systemarchitektur eines Berechtigungssystems kann beispielhaft in folgender Weise aufgebaut sein.
  • Figur 1 zeigt den schematischen Aufbau eines Berechtigungssystems (100), bei dem der zentrale Server (1) über ein Ethernet-Uplink (31) oder eine Funkverbindung (50) mit einem oder mehreren regionalen Steuerungsmodulen (2) verbunden ist, welche wiederum über einen RS485-Bus (32) mit den Berechtigungsmodulen (3A) (3B) verbunden sind, die sich in regionalen Wartungsschränken (7) oder lokalen Wartungsschränken (10) befinden.
  • Die Berechtigungsmodule (3) sind mit den Lesegeräten (4A) (4B) (4C) und den Aktoren (6A), zum Beispiel Türschließmechanismen, in einer Tür (5) verbunden.
  • Denkbar sind auch andere Aktoren in Form von Einrichtungen, wie zum Beispiel eine Waschmaschine (6B) deren Nutzungsdaten auf ein ID-Token (9) zur späteren Abrechnung übertragen werden kann.
  • Der Zugang zu Gebäudebereichen kann aber auch über ein offline-Berechtigungsmodul (4C) in Insellage erfolgen, welches eine weitere Einrichtung wie einen Schranken (6C) steuert.
  • Das Lesegeräte (4A) wird hier gezeigt mit zwei verschiedenen Typen von Antennen (8A) und (8B) und einer Anpassungsschaltung (14) für unterschiedliche Typen von Übertragungssystemen wie zum Beispiel RFID, NFC zur Identifikation der ID-Token (9), möglich ist aber auch die Erfassung von biometrischen Parametern wie Irismuster oder Fingerabdrücken mit dem Lesegerät (4A).
  • Figur 2 zeigt das Schema im Falle einer Unterbrechung einer Anbindung (31), bei dem der regionale Wartungsschrank (7A) mit dem Steuermodul und die damit verbundenen lokalen Wartungsschränke (10A) mit den Berechtigungsmodulen trotz Trennung vom Server (1) weiterhin in Funktion bleiben und mit dem ID-Token (9) Türen geöffnet werden können.
  • Dabei können auch Informationen, wie zum Beispiel neue Berechtigungslisten aus dem online-Teil des Systems auf die temporär vom Server (1) getrennten Systemteile übertragen werden, oder auch auf Systemteile in Insellage (13), oder eine Waschmaschine (6B), oder einen anderen Aktor wie eine Schrankenanlage (6C) - wie in Figur 1 dargestellt. Nutzungsinformationen können jedoch auch von der Waschmaschine (6B) auf den ID-Token (9) gespeichert werden, welcher dann diese Information über ein Abrechnungsterminal (12) zur weiteren Bearbeitung an den zentralen Server (1) übermittelt, von wo eine Abrechnung erfolgen kann.
  • Figur 3 zeigt die Signalveränderung in Luftumgebung, wo das ursprüngliche enge Signal (61) mit dem Peak bei der Arbeitsfrequenz (60) von 13,56 MHz bei der 50 Ohm Linie im Smithdiagramm zu liegen kommt. Im Vergleich dazu das durch die verstärkende Anpassungsschaltung (14) veränderte Signal (62), dessen Leistung um zumindest 30 % verstärkt wurde und mit dem Peak um 500 kHz unterhalb der Arbeitsfrequenz (60) zu liegen kommt. Zusätzlich erkennt man die Verbreiterung der Bandbreite des Signals (62) bei der 50 Ohm Linie um 500 kHz.
  • Figur 4 zeigt die Situation der Signalverschiebung in einer Umgebung mit Störfaktoren, wie zum Beispiel einem Metallgehäuse. Hier kommt es zu einer Verschiebung des nicht angepassten Signals (63) um mehr als 1 MHz über der benötigten Arbeitsfrequenz (60), wodurch die übertragene Leistung bei der Arbeitsfrequenz (60) nicht mehr für die Aktivierung des Kryptoprozessors ausreicht. Wohingegen das durch die verstärkende Anpassungsschaltung (14) veränderte Signal (64) ebenso eine Verschiebung oberhalb der Arbeitsfrequenz (60) erfährt, jedoch noch immer ausreichend Leistung übertragen kann, um einen Kryptoprozessor am ID-Token (9) zu aktivieren.

Claims (11)

  1. Berechtigungssystem (100) für die Zutrittsberechtigung bei Zugängen oder die Abrechnung der Benutzung von Anlagen, das aus einer Systemarchitektur mit einem Server (1), einem regionalen Steuerungsmodul (2), mindestens einem lokalen Berechtigungsmodul (3) und mit diesem verbundenen zumindest einem Lesegerät (4) und zumindest einem Aktor (6A), insbesondere Schließmechanismus, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Lesegerät (4A) mit mindestens zwei Antennentypen (8A) (8B) ausgestattet ist, wobei zumindest ein Antennentyp (8A) über eine verstärkende Anpassungsschaltung (14) verfügt und wobei die verstärkende Anpassungsschaltung (14) eine Verstärkung des Signals um mindestens 30% bewirkt und den Peak des Signals um 500 kHz unterhalb der Arbeitsfrequenz von 13,56 MHz verschiebt und um 500 kHz bei 50 Ohm verbreitert.
  2. Berechtigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechtigungssystem so adaptiert ist, dass die Anbindung des Steuerungsmoduls (2) an den Server (1) über ein Ethernet-Uplink (31), oder eine Funkverbindung (50) erfolgt.
  3. Berechtigungssystem nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Berechtigungsmodule (3) in regionalen Wartungsschränken (7), oder lokalen Wartungsschränken (10) positioniert sind.
  4. Berechtigungssystem (100) nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in regionalen Wartungsschränken (7) auch die Steuerungsmodule (2) positioniert sind.
  5. Berechtigungssystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kompletten Berechtigungsdaten in den Steuerungsmodulen (2) und den Berechtigungsmodulen (3A) (3B) gespeichert sind.
  6. Berechtigungssystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechtigungssystem so adaptiert ist, dass Informationen von einem Berechtigungsmodul (3A) zu mindestens einem weiteren Berechtigungsmodul (3B) mittels ID-Token (9) übertragen werden.
  7. Berechtigungssystem nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechtigungssystem so adaptiert ist, dass als Betriebssoftware Linux mit einem Hardware Abstraction Layer verwendet wird.
  8. Berechtigungssystem nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechtigungssystem so adaptiert ist, dass die Verbindung zwischen Steuermodul (2) und zumindest einem Aktor (6A) durch RS 485-Bus-Verbindungen erfolgt, insbesondere über Leitungen mit über 15m Länge.
  9. Berechtigungssystem nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerungsmodul (2) mit bis zu 10 Berechtigungsmodule (3) über kaskadierende Schaltung verbunden ist.
  10. Berechtigungssystem nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechtigungssystem so adaptiert ist, dass die verstärkende Anpassungsschaltung (14) eine dynamische Optimierung des Funksignals, insbesondere mittels Strommessung, ausführt.
  11. Berechtigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechtigungssystem so adaptiert ist, dass bei der Verwendung von Aktoren wie den Einrichtungen (6B) (6C) über die Berechtigungsmodule (3) eine Nutzungsbuchung auf dem ID-Token (9) erfolgt.
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