RFID-Türsteuerung: Zugriffskontrollsystem
vom Studierenden:
Marc-David Dunklau
Thema:
Konzept und Realisierung eines Zugriffskontrollsystems das den Zugang zu den Räumlichkeiten der Hochschule Bochum über den Einsatz der RFID-Technologie mittels der Java-Programmierung koordiniert
Ziel dieser Arbeit war es, neben dem, von der Hochschule Bochum eingesetzten Zugangssystem (mittels RFID-Transpondern), eine zweite, zukunftsorientierte Möglichkeit aufzuzeigen, die das Zugangssystem der Hochschule Bochum effizienter , flexibler und sicherer gestaltet. In diesem Zusammenhang wurden die Räume C5-06 und C5-15 mit RFID-Empfängern ausgestattet, die bei erfolgreicher Identifizierung über den Studentenausweis den Zutrittsmechanismus des entsprechenden Raumes für eine angemessene Zeit freigibt.
Dieses Projekt wurde innerhalb des Wintersemesters 2015/2016 mit Unterstützung von Herrn Dipl.-Ing. Stefan Jonker im Hochschullabor für Praktische Informatik angefertigt. Die Implementierung des Programmes erfolgte in der Programmiersprache Java, mit der sich alle verwendeten Komponenten ansprechen und die vorgegebene Zielsetzung realisieren ließen. In diesem Zusammenhang waren die externen Java-Bibliotheken MySQL-Connector, RXTX und Pi4J von zentraler Bedeutung, um Zugriff auf die benötigten Schnittstellen, die Datenbank, die Serielle Schnittstelle und die GPIOs des Raspberry Pis zu erlangen. Innerhalb von
Java-Hardwarezugriffen ist das JNI von zentraler Bedeutung, da diese Anwendungsschnittstelle den Zugriff von Java auf native, in C++ geschriebene Funktionen ermöglicht.
Ferner wurde ein Applikations-Server in Form eines Raspberry Pis realisiert, auf dem das implementierte Access-Control-System installiert wurde und seitdem dauerhaft zum Einsatz kommt. Des Weiteren wurde auf die von Mifare mitgelieferten Funktionalitäten des Lese- und Schreibgeräts zurückgegriffen, indem die zwei von Mifare beigefügten Anwendungserweiterungen genutzt wurden und diese Funktionalitäten dieser Komponente in Java verfügbar gemacht wurden.
Die folgende Abbildung zeigt die grundlegende Struktur und den Zusammenhang der beiden Anwendungen:
Das Access-Control-System wird über den linken Teil der Übersicht (Abbildung oben) dargestellt, in Zusammenhang mit dem Applikations- und Datenbank-Server, indem der RFID-Sender die Chip-ID an den RFID-Empfänger übermittelt. Diese wird dann von der auf dem Applikations-Server laufenden Java-Anwendungen entgegengenommen und innerhalb der MySQL-Datenbank ausgewertet. Bei einer Überstimmung wird der Schließmechanismus des Zugangs über die Ausgänge des Raspberry Pis freigegeben.
Die Anwendungsadministration bildet folglich der rechte Teil der Übersicht. Diese Anwendung soll sich nur mit einem Super-User-Ausweis bedienen lassen, welche dem Studenten- bzw. dem Dienstausweis des Administrators zugeordnet ist. Nach erfolgreicher Freigabe kann anschließend zum einen die Datenbank verwaltet werden und so die eingetragenen Rechte bzgl. der zugänglichen Räume vergeben werden oder beispielsweise Identitäten gelöscht werden. Zum anderen können über das RFID-Hauptterminal neue Identitäten eingelesen werden, die dann innerhalb der Anwendung weiter administriert werden. Die Schnittmenge der beiden Applikationen bildet somit die gemeinsam genutzte Datenbank. Weiter ist dem Administrator der Zugriff auf den Applikations-Server über die Secure Shell (SSH) vorbehalten.Hier kann beispielsweise die von Simon Tatham entwickelte freie Software PuTTY verwendet werden.
Bilder der Administrator Software:
