Wiegand on yksinkertainen langallinen tiedonsiirtoliitäntä ID-lukijan (kortin) ja ohjaimen välillä, jota käytetään laajalti kulunvalvonta- ja hallintajärjestelmissä ( ACS ).
Suunniteltu siirtämään tunnistustulos ACS -lukijasta ohjaimeen. Tietyssä tapauksessa luetun kontaktittoman kortin numero, radioavaimen numero, soitettu PIN-koodi, sormenjälkimallin numero voidaan välittää rajapinnan kautta.
Liitännällä ei ollut virallista standardia, mutta sen jälkeen monet yritykset ottivat käyttöön sisäiset standardit rajapinnalle. Yksi tunnetuimmista amerikkalaisen Security Industry Associationin ehdottamista asiakirjoista"SIA AC-01-1996.10 - Kulunvalvonta - Wiegand" [1] .
Liitäntä ei tue siirrettyjen tietojen salausta, osapuolten todentamista, linjan eheyden valvontaa lukijan ja ohjaimen välillä. Rajapinta ei myöskään mahdollista muiden lukijan ja ohjaimen välisten vuorovaikutusongelmien ratkaisemista, paitsi tunnistustuloksen siirtoa, mukaan lukien lukijan indikaation hallinta. Vaihtoehtona Wiegandille, ilman näitä haittoja, SIA suosittelee OSDP-rajapinnan käyttöä.
Aluksi liitäntää käytettiin Wiegandin metalliseoksesta (John R. Wiegand) valmistettujen lankasegmenttien muovikorttien lukijoissa, toisin kuin magneettikorteissa (mukaan lukien pankkikortit), joissa käytettiin Kello + Data -liitäntää. Yksinkertaisimmissa Wiegand-kortinlukijoissa ei ollut elektroniikkaa ollenkaan, koska Wiegand-seos loi magnetoinnin käänteessä riittävän voimakkaan signaalin magneettisessa lukupäässä. Koska Wiegand-kortit ovat paljon turvallisempia kuin pankkikortit ja niitä on käytetty laajalti kulunvalvontajärjestelmissä, tästä käyttöliittymästä on tullut de facto standardi. Myöhemmin sekä Wiegand-kortit että magneettikortit korvattiin kontaktittomilla korteilla ( RFID ), mutta käyttöliittymä pidettiin ennallaan laitteiden yhteensopivuuden vuoksi. Venäjän federaation alueella alkuperäisiä Wiegand-tekniikalla varustettuja kortinlukijoita ei käytännössä käytetty, ACS-järjestelmien laaja käyttöönotto alkoi kontaktittomien (RFID, proximity) korttien tulon jälkeen.
Wiegand-käyttöliittymää on useita erilaisia, jotka eroavat rajapinnan nimessä olevista numeroista. Tämä nimessä oleva numero ilmaisee pakkauksessa olevien bittien määrän.
Yleisimmät lukijat ja ACS -ohjaimet tukevat seuraavia Wiegand-versioita:
On olemassa erilaisia lukijoita, joiden Wiegand-pituus on jopa 128 bittiä. Itse asiassa bittien määrä Wiegand-muodossa voi olla melkein mikä tahansa järkevä. Kun nimessä kohtaa uusi numero, jää epäselväksi vain pariteettibittien olemassaolo ja niiden laskentatapa.
Samankaltaisille käyttöliittymille on muitakin nimiä. Esimerkiksi KSF-liitäntä on yleinen, joka on itse asiassa Wiegand-32.
Lukijan ja ACS -ohjaimen väliseen tiedonsiirtoon käytetään kolmijohtimista väylää - kaksi signaalijohtoa, yksi yhteinen. Kuvassa on klassinen kytkentäkaavio, josta käy ilmi myös rajapinnan sähköiset parametrit.
Tiedonsiirtolinjan maksimipituus riippuu vahvasti oikeasta kaapelin valinnasta (pääkriteerit ovat pieni lineaarinen kapasitanssi, pieni ohminen vastus) sekä lukijan ja ohjaimen tehon erotuspiirin pätevästä suunnittelusta. Tavalliset laitetoimittajien antamat arvot ovat jopa 150 ... 250 metriä.
Kaapelina voit käyttää 5. luokan kierrettyä parikaapelia. Tässä tapauksessa signaalit "Data0" ja "Data1" on lähetettävä eri pareina (johto "a"), parin toinen johdin (johto "b") on kytketty "yhteiseen" liittimeen.
Lähetys tapahtuu lyhyillä pulsseilla. Pulssin läsnäolo rivillä "Data0" tarkoittaa, että log.0 lähetettiin, pulssin läsnäolo "Data1"-rivillä tarkoittaa, että log.1 lähetettiin. Pulssin leveys ja jakso vaihtelevat suuresti lukijan valmistajan mukaan. Pulssin leveys on yleensä välillä 20…200 µs. Pulssin toistojakso on 300…3000 µs.
Tiedonsiirto on yksisuuntaista, kortin havaitsemishetkellä yksi kehys kortin koodilla lähetetään lukijasta ACS -ohjaimelle . Lähetys kulkee koodin merkittävimmällä bitillä eteenpäin.
Kehykset erotetaan aikakatkaisulla. Todellisuudessa kehysten välinen vähimmäisaika on 0,5 sekuntia, suositeltu aikakatkaisu ACS -ohjaimelle on 50…250 ms.
Tilan käsiteHistoriallisesti monet kulunvalvontajärjestelmät ja korttivalmistajat jakavat kortin koodin tavanomaisesti kahteen epätasa-arvoiseen osaan, joita kutsutaan toiminnoksi ja numeroksi . Yleensä koodin alemmat 16 bittiä viittaavat numeroon, kaikki muu kuuluu laitokseen. Syynä tähän jakoon on muistin säästäminen hyvin vanhoissa pääsyohjaimissa. Kohteen asennuksen aikana valittiin samalla toiminnolla varustetut kortit ja ohjaimen muistiin kirjoitettiin vain tagikoodin ( numero ) alemmat 16 bittiä. Siitä on kulunut paljon aikaa ja tällaiset säästöt ovat poissa, mutta monet järjestelmät toimivat edelleen näillä konsepteilla näyttäen kortin koodin osiin jaettuna. Meidän aikanamme tällaisella jaolla ei ole semanttista kuormaa.
Jos pariteetti on, kortin koodibitteihin lisätään kaksi bittiä - yksi ennen koodia, toinen sen jälkeen. Näin ollen koko karttakoodi on jaettu tarkalleen keskeltä kahteen osaan. Koodin ylemmän puoliskon pariteettia ohjaa ensimmäinen bitti, alempaa puolikasta viimeinen. Jos koodin bittien määrä on pariton, niin koodin keskibitti sisällytetään molempiin pariteettitarkistuksiin.
Ensimmäinen pariteettibitti (koodin ylemmän puoliskon) asetetaan arvoon 1, jos sen koodipuoliskon ykkösten määrä on pariton. Viimeinen pariteettibitti (koodin alempi puolisko) asetetaan arvoon 1, jos ykkösten määrä sen puolessa koodissa on parillinen.
On huomattava, että on lukijoita, jotka eivät noudata tätä pariteettisääntöä. Siksi todellisuudessa useimmat yleiset kulunvalvontaohjaimet jättävät pariteetin huomiotta . Lisäksi jotkin kontaktittomat korttimuodot kuljettavat tietoja koodibittien määrästä ja pariteetista suoraan kortilla, joten lukija ei voi millään tavalla vaikuttaa todelliseen lähtötietomuotoon. Tällainen on esimerkiksi HID ProxPass, Indala ASP jne.
Monet kulunvalvontajärjestelmät tukevat tunnistamista antamalla PIN-koodi näppäimistöllä. Tässä tapauksessa valittu koodi voi toimia pääasiallisena tunnistusominaisuudena sekä lisätoimintona. Yleensä myös valittu koodi välitetään Wiegand-liitännän kautta. Sen siirtoon on erilaisia lähestymistapoja, yleisimmät ovat seuraavat:
Molemmissa lähestymistavoissa lukujen sinänsä lisäksi lukijat voivat usein lähettää Wiegandin kautta palvelumerkkejä, kuten # ja *, jos ne ovat näppäimistössä.