A Wiegand egy egyszerű vezetékes kommunikációs interfész az azonosító-olvasó (kártya) és a vezérlő között, amelyet széles körben használnak a beléptető- és felügyeleti rendszerekben ( ACS ).
Úgy tervezték, hogy az azonosítási eredményt az ACS olvasóról a vezérlőre továbbítsa. Adott esetben a beolvasott érintésmentes kártya száma, a rádiós távirányító száma, a tárcsázott PIN kód, az ujjlenyomat sablon száma továbbítható az interfészen keresztül.
Az interfésznek nem volt hivatalos szabványa, azonban ezt követően sok cég belső szabványokat fogadott el az interfészhez. Az egyik leghíresebb dokumentum, amelyet a Security Industry Association amerikai szervezet javasolt"SIA AC-01-1996.10 - Beléptetés - Wiegand" [1] .
Az interfész nem támogatja a továbbított adatok titkosítását, a felek hitelesítését, a vonal integritásának ellenőrzését az olvasó és a vezérlő között. Ezenkívül az interfész nem teszi lehetővé az olvasó és a vezérlő közötti interakció egyéb problémáinak megoldását, kivéve az azonosítási eredmény átvitelét, beleértve az olvasó jelzésének kezelését. A Wiegand alternatívájaként, ezektől a hátrányoktól mentesen, a SIA az OSDP interfész használatát javasolja.
Kezdetben az interfészt speciális, Wiegand-ötvözetből (John R. Wiegand) készült huzalszegmensekkel ellátott műanyag kártyák olvasóiban használták, ellentétben a mágneskártyákkal (beleértve a bankkártyákat is), amelyekhez az Óra + Adat interfészt használták. A legegyszerűbb Wiegand kártyaolvasókban egyáltalán nem volt elektronika, mivel a Wiegand ötvözet a mágnesezés megfordítása során kellően erős jelet hozott létre a mágneses olvasófejben. Mivel a Wiegand kártyák sokkal biztonságosabbak, mint a bankkártyák, és széles körben alkalmazzák a beléptető rendszerekben, ez az interfész de facto szabvány lett. Később mind a Wiegand kártyákat, mind a mágneskártyákat érintésmentes kártyákra ( RFID ) váltották fel , azonban az interfész változatlan maradt a berendezések kompatibilitása érdekében. Az Orosz Föderáció területén az eredeti Wiegand technológiás kártyaolvasókat gyakorlatilag nem használták, az ACS rendszerek széles körű bevezetése az érintés nélküli (RFID, proximity) kártyák megjelenése után kezdődött.
A Wiegand interfésznek számos változata létezik, amelyek az interfész nevében szereplő számokban különböznek egymástól. Ez a szám a névben a csomagban lévő bitek számát jelzi.
A leggyakoribb olvasók és ACS -vezérlők a következő Wiegand-változatokat támogatják:
Vannak olyan olvasók, amelyek Wiegand hosszúsága eléri a 128 bitet. Valójában a Wiegand formátumban lévő bitek száma szinte bármi ésszerű lehet. Amikor egy új számjegyet talál a névben, csak a paritásbitek jelenléte és számítási módja marad homályos.
Vannak más nevek is a hasonló interfészeknek. Például gyakori a KSF interfész, ami valójában a Wiegand-32.
Az olvasó és az ACS vezérlő közötti kommunikációhoz három vezetékes buszt használnak - két jelvezetéket, egy közös. Az ábrán egy klasszikus kapcsolási rajz látható, amelyből az interfész elektromos paraméterei is nyilvánvalóak.
A kommunikációs vezeték maximális hossza erősen függ a kábel helyes megválasztásától (a fő kritériumok az alacsony lineáris kapacitás, az alacsony ohmos ellenállás), valamint az olvasó és a vezérlő teljesítményleválasztó áramkörének megfelelő kialakításától. A berendezés beszállítói által megadott szokásos értékek 150 ... 250 méterig terjednek.
Kábelként az 5. kategóriás sodrott érpárú kábelt használhatja. Ebben az esetben a "Data0" és "Data1" jeleket különböző párokban kell továbbítani ("a" vezeték), a pár második vezetéke (vezeték "b") a "közös" kivezetésre csatlakozik.
Az átvitel rövid impulzusokkal történik. Az impulzus jelenléte a "Data0" sorban azt jelenti, hogy log.0 került átvitelre, ha egy impulzus a "Data1" sorban azt jelenti, hogy log.1 került átvitelre. Az impulzus szélessége és periódusa nagymértékben változik az olvasó gyártójától függően. Az impulzus szélessége általában 20…200 µs tartományba esik. Az impulzus ismétlési periódusa 300…3000 µs.
A kommunikáció egyirányú, a kártyafelismerés pillanatában egyetlen keret a kártyakóddal kerül továbbításra az olvasótól az ACS vezérlőhöz . Az átvitel a kód legjelentősebb bitjével halad előre.
A kereteket időkorlát választja el egymástól. A valóságban a képkockák közötti minimális idő 0,5 mp, az ACS vezérlő ajánlott időtúllépése 50…250 ms.
A létesítmény fogalmaTörténelmileg sok beléptetőrendszer és kártyagyártó hagyományosan két egyenlőtlen részre osztja a kártyakódot, amelyeket létesítménynek és számnak neveznek . Általában a kód alsó 16 bitje a számra vonatkozik, minden más a létesítményre vonatkozik. Ennek a felosztásnak az az oka, hogy memóriát takarítanak meg a nagyon régi hozzáférés-vezérlőkben. Az objektum telepítése során azonos képességű kártyákat választottunk ki, és a vezérlő memóriájába csak a címkekód ( szám ) alsó 16 bitje került be. Azóta sok idő telt el és az ilyen megtakarítások már régen elmúltak, de sok rendszer még mindig ezekkel a koncepciókkal működik, részekre bontva a kártyakódot. Korunkban egy ilyen felosztásnak nincs szemantikai terhelése.
Ha van paritás, akkor két bitet adnak a kártya kód bitjéhez - az egyik a kód előtt, a másik után. Ennek megfelelően a teljes térképkód pontosan középen van két részre osztva. A kód felső felének paritását az első bit, az alsót az utolsó bit szabályozza. Ha a kódban lévő bitek száma páratlan, akkor a kód középső bitje mindkét paritásellenőrzésben szerepel.
Az első paritásbit (a kód felső felének) 1-re van állítva, ha a kód felében az egyesek száma páratlan. Az utolsó paritásbit (a kód alsó fele) 1-re van állítva, ha a kód felében az egyesek száma páros.
Meg kell jegyezni, hogy vannak olyan olvasók, akik nem engedelmeskednek ennek a paritási szabálynak. Ezért a valóságban a legtöbb univerzális hozzáférés-vezérlő egyszerűen figyelmen kívül hagyja a paritást. Ezenkívül egyes érintés nélküli kártyaformátumok közvetlenül a kártyán hordoznak információkat a kódbitek számáról és a paritásról, így az olvasó semmilyen módon nem tudja befolyásolni a tényleges kimeneti adatformátumot. Ilyen például a HID ProxPass, Indala ASP stb formátuma.
Számos beléptetőrendszer támogatja a PIN-kód billentyűzeten történő beírásával történő azonosítást. Ebben az esetben a tárcsázott kód szolgálhat fő azonosítási funkcióként, valamint kiegészítőként. Általában a tárcsázott kódot is a Wiegand interfészen keresztül továbbítják. Különféle megközelítések léteznek az átvitelére, a leggyakoribbak a következők:
Mindkét megközelítésben a számokon kívül az olvasók gyakran továbbíthatnak szolgáltatáskaraktereket, például # és * a Wiegandon keresztül, ha azok jelen vannak a billentyűzeten.