Бесконтактная биометрическая СКУД по венам ладони на промышленном производстве: защита от подлога и учет рабочего времени

Масштабирование производственных мощностей и расширение штата современных высокотехнологичных предприятий неизбежно выдвигает новые требования к надежности и точности систем контроля и управления доступом (СКУД). На приборостроительных и научно-производственных предприятиях, занимающихся разработкой сложных комплексов промышленной автоматизации для энергетики и металлургии, физическая безопасность проходных неразрывно связана с поддержанием трудовой дисциплины и защитой интеллектуальной собственности. Традиционные методы идентификации на основе бесконтактных пластиковых RFID-карт стандартов EM-Marine или даже защищенных чипов MIFARE не решают фундаментальной проблемы человеческого фактора: карту можно забыть дома, потерять или передать коллеге для фиктивной отметки в табеле учета рабочего времени.

Для крупного научно-производственного объединения «Прософт-Системы», объединяющего свыше 1150 инженеров, конструкторов и рабочих сборочных цехов, моральное и физическое устаревание прежней карточной СКУД стало прямым препятствием для дальнейшего развития. Руководство предприятия поставило задачу провести глубокую модернизацию пропускной системы на всех проходных без остановки производственного цикла. Главными инженерными критериями проекта стали: внедрение высоконадежной биометрической идентификации, исключающей подлог и передачу пропусков третьим лицам, стабильная работа считывателей в условиях производственных цехов и высокая скорость верификации сотрудников в пиковые часы пересменки.

Уязвимости классических идентификаторов и специфика промышленной среды предприятия

При выборе биометрического метода идентификации для промышленного объекта служба безопасности проанализировала сильные и слабые стороны различных технологий. Идентификация по геометрии и термограмме лица, показавшая высокую эффективность в офисных бизнес-центрах, в производственных цехах сталкивается с ограничениями: сотрудники монтажных и механических участков часто используют индивидуальные средства защиты — медицинские и пылезащитные респираторы, защитные очки, щитки и каски, что затрудняет распознавание и требует снятия экипировки на проходной. В свою очередь, дактилоскопическая идентификация по отпечаткам пальцев крайне уязвима к механическим повреждениям эпидермиса: мозоли, мелкие порезы, ссадины, следы технологических масел, СОЖ, графитовой пыли или металлической стружки вызывают лавинообразный рост ошибок отказа в доступе (FRR).

В качестве оптимальной инженерной альтернативы заказчик выбрал технологию идентификации по подкожному рисунку вен ладони. В отличие от внешнего папиллярного узора пальца, венозная сетка человека расположена глубоко под кожным покровом и формирует уникальную объемную структуру кровеносных сосудов. Такой биологический идентификатор невозможно случайно повредить на производстве, скопировать при помощи слепков или сфотографировать дистанционно. Более того, считывание происходит бесконтактным способом, что обеспечивает высокую гигиеничность на объекте с тысячным коллективом и продлевает срок службы сенсорных модулей.

Оптико-электронный принцип считывания сосудистого русла в инфракрасном спектре

Физический принцип работы биометрических считывателей вен ладони построен на использовании оптических свойств гемоглобина крови. В считывателях серии BioSmart PalmJet 2 BOX и настольных регистраторах BioSmart AirPalm используется блок подсветки в ближнем инфракрасном диапазоне спектра (длина волны около 760–850 нм) и специализированная CMOS-матрица с инфракрасным оптическим фильтром. Дезоксигенированный гемоглобин, циркулирующий по венам ладони, активно поглощает инфракрасное излучение, тогда как окружающие мягкие ткани, кожный покров и кости отражают световой поток.

В результате оптическая система камеры формирует высококонтрастную цифровую карту кровеносных сосудов в виде темных линий на светлом фоне. Встроенный процессор считывателя производит цифровую фильтрацию помех, устраняет оптические аберрации и преобразует уникальную геометрию разветвления сосудов в компактный математический шаблон (биометрический вектор). Исходное графическое изображение ладони в системе не сохраняется: шаблон генерируется в виде зашифрованного кода, из которого невозможно восстановить внешность или анатомический рисунок сосудов, что полностью защищает персональные биометрические данные сотрудников в соответствии с действующим законодательством.

Сетевая архитектура, интеграция с турникетами и поэтапная адаптация персонала

Масштаб проекта потребовал развертывания распределенной сетевой архитектуры. В общей сложности на проходных предприятия было установлено 92 считывателя BioSmart PalmJet 2 BOX, работающих под управлением 53 сетевых контроллеров BioSmart UniPass Pro 2. Считыватели были интегрированы со скоростными турникетами белорусского производителя «Тривитех». Контроллеры объединены по локальной сети Ethernet в единую систему под управлением программного комплекса Biosmart-Studio v6, обеспечивающего синхронизацию базы данных 1150 пользователей и передачу отметок в модуль автоматизированного учета рабочего времени и расчета табелей для бухгалтерии.

Для ускорения регистрации персонала в отделе кадров и бюро пропусков установили 3 настольных оптических сканера BioSmart AirPalm. Особое внимание уделили плавной психологической и практической адаптации работников к новому типу считывателей. Чтобы помочь людям сформировать правильную моторику позиционирования кисти на оптимальном расстоянии от 4 до 9 см над сенсором, считыватели на первом этапе оснастили съемными направляющими накладками-ограничителями. Кроме того, сохранена гибридная схема прохода: считыватель PalmJet 2 BOX оборудован встроенным модулем радиочастотных карт, позволяя прикладывать персональную RFID-карту к тому же корпусу в случае временной необходимости.

Формулировки требований к биометрическим СКУД для проектных технических заданий

Практический опыт реализации масштабной биометрической проходной на приборостроительном производстве позволяет выделить ряд ключевых инженерных требований для проектных технических заданий.

В части технологии идентификации и устойчивости к внешним факторам: проектируемые рубежи биометрического контроля доступа на промышленных объектах должны использовать оптическое считывание сосудистого русла ладони в ближнем инфракрасном диапазоне с дистанцией бесконтактного распознавания не менее 4–9 см. Вероятность ложного предоставления доступа (FAR) должна составлять не более 0,00001 процента при времени верификации биометрического шаблона не более 0,8 секунды.

В части аппаратной интеграции и гибридного режима: считыватели должны поддерживать совмещенную работу с бесконтактными картами стандартов MIFARE / EM-Marine внутри единого корпуса устройства. Контроллер доступа обязан поддерживать автономное хранение базы пользователей и событий журнала на энергонезависимой памяти на случай временной потери связи с центральным сервером СКУД.

В части защиты персональных данных: биометрическая система обязана обеспечивать необратимое преобразование оптических сканов ладони в закрытые математические дескрипторы без сохранения графических файлов вен, гарантируя шифрование шаблонов по стандарту AES-128 при передаче по каналам Ethernet и хранении в центральной базе данных ПО СКУД.

Кратко о проекте

Заказчик: Научно-производственная инженерная компания «Прософт-Системы» (разработчик систем автоматизации для промышленности)
Вендор оборудования: Компания BioSmart (Россия)
Масштаб системы: Свыше 1150 зарегистрированных сотрудников в единой базе данных, распределенная сеть проходных производственных корпусов
Состав оборудования и ПО: 92 считывателя вен ладони BioSmart PalmJet 2 BOX, 53 сетевых контроллера BioSmart UniPass Pro 2, 3 настольных сканера BioSmart AirPalm, скоростные тумбовые турникеты «Тривитех», программный комплекс Biosmart-Studio v6
Инженерные особенности: Бесконтактное считывание вен ладони на расстоянии 4–9 см, независимость детекции от загрязнений кожи и порезов, вспомогательные позиционирующие накладки, интеграция со СКУД и УРВ
Результаты внедрения: Полное исключение передачи пропусков и фальсификации табелей, ликвидация задержек на проходных, точный расчет фактически отработанного времени

Компания:  BioSmart