Các loại thẻ khóa từ và cách thức hoạt động của hệ thống cửa từ

Khóa cửa thẻ từ được sử dụng  trong nhiều không gian khác nhau bởi sự thuận tiện và khả năng đảm bảo an ninh của chúng. Trong bài viết này, mời bạn đọc hãy cùng tìm hiểu thông tin về các loại thẻ khóa từ, cách thức hoạt động của chúng cũng như cách sử dụng thẻ quẹt trong hệ thống kiểm soát ra vào.

Sử dụng thẻ khóa từ tiện lợi như thế nào?

Thẻ Magnetic

Loại thẻ đầu tiên mà bạn đọc có thể biết đến là thẻ Magnetic, chúng được trang bị khá phổ biến trong nhiều dòng khóa thẻ từ hiện nay do có giá thành tương đối tốt. Tuy nhiên, nhược điểm của loại thẻ này nằm ở việc chúng không lưu trữ được nhiều dữ liệu. Đồng thời, thẻ cũng dễ bị sao chép, làm giả và độ bền chưa cao.

Thẻ IC

Đây là loại thẻ được tích hợp công nghệ chip điện từ Integrated Circuit với khả năng chống sao chép, giả mạo. So với thẻ Magnetic, thẻ IC có nhiều chức năng hơn và độ bền cũng cao hơn. Ngoài ra, chúng cũng có khả năng cài đặt để quản lý các dịch vụ trong khách sạn.

Thẻ Mifare (MIkron FARE)

MIFARE là thương hiệu được sở hữu bởi NXP Semiconductors. Thẻ từ Mifare thuộc loại thẻ thông minh không tiếp xúc tiêu chuẩn ứng dụng công nghệ độc quyền,. Loại thẻ này có đến hơn 40 ứng dụng khác nhau. Các dòng khóa điện tử thông minh hiện nay đang sử dụng thẻ Mifare thay thế cho thẻ RF cũ đã trở nên lạc hậu.

Ưu điểm nổi bật cần phải kể đến của loại thẻ này là khả năng lưu trữ dữ liệu lên đến 10 năm và cho phép đọc và ghi lên đến 100.000 lần. Mỗi thẻ đều có một con chip trong đó được ghi mã số và không thể thay đổi, từ đó mang lại tính bảo mật cao hơn các loại thẻ thông thường.

Thẻ Mifare đang được sử dụng rất phổ biến cho nhiều mục đích khác nhau như thẻ chấm công, thẻ thanh toán, vé thu phí phương tiện cầu đường…

Thẻ RFID (Radio Frequency Identification)

Trong số các loại thẻ khóa từ được sử dụng cho khóa điện tử, không thể không nhắc tới thẻ RFID với rất nhiều ưu điểm. Loại thẻ này sử dụng kết nối sóng vô tuyến để tự động xác định vật thể gắn với thẻ. Khi hoạt động, cấu trúc của loại thẻ này sẽ cho phép thu thập các năng lượng từ các sóng vô tuyến của máy đọc RFID phát ra khi truy vấn. Năng lượng này sau đó sẽ được sử dụng để phát sóng mang mã thông tin của thẻ.

Ưu điểm của thẻ RFID là khả năng truyền thông tin không tiếp xúc, có nghĩa bạn không cần chạm thẻ vào khóa điện tử để mở khóa như một số thẻ khác. Ngoài ra, chúng cũng có khả năng truyền tải thông tin xuyên qua các môi trường và vật liệu như bê tông, tuyết, sương mù, băng đá… Đây cũng là điều mà các loại thẻ khác không thể làm được.

Kích thước của thẻ RFID cũng rất nhỏ gọn và bạn có thể treo vào chìa khóa để dễ dàng sử dụng. Loại thẻ này thường được sử dụng cho thẻ chấm công, thẻ ID, thẻ nhân viên, thẻ chìa khóa rất tiện lợi cho việc ra vào, giúp người dùng tiết kiệm thời gian và không phải quẹt thẻ.

Thẻ NFC(Near-Field Communications)

NFC cũng là một loại thẻ cao cấp ứng dụng công nghệ giao tiếp tầm ngắn. Loại thẻ này hoạt động dựa trên cảm ứng từ trường để kết nối với các thiết bị hỗ trợ NFC, với khoảng cách kết nối dưới 4 cm. Trên các dòng khóa điện tử thông minh hiện nay, thẻ NFC được sản xuất dưới dạng miếng dán hình vuông. Khi đưa thẻ NFC lại gần, ổ khóa cửa sẽ gần như ngay lập tức thiết lập một kết nối để truyền thông tin mà không cần bất kỳ khai báo nào khác từ người dùng.

Sự tiện lợi, nhỏ gọn có thể coi là những ưu điểm nổi bật nhất của loại thẻ này.

Khóa khách sạn sử dụng thẻ từ nào?

Khóa khách sạn ngày càng được nâng cấp đến mức tốt nhất về độ bảo mật tối đa. Có rất nhiều loại thẻ khóa từ được sử dụng cho các khách sạn, và phổ biến trong số đó là:

Tthẻ sọc từ (Magistrate)

Công nghệ sọc từ được phát triển vào những năm 1970 và được xem là một bước phát triển vượt bậc trong công nghệ khóa. Với hình dạng tương tự như thẻ tín dụng; thẻ khóa nhựa ban đầu chứa một dải từ được mã hóa để hoạt động với một khóa phòng khách cụ thể. Nguồn pin để cung cấp năng lượng cho đầu đọc thẻ từ trong khóa thường kéo dài từ 12-18 tháng.

Thẻ sọc từ có thể gặp một số vấn đề khi sử dụng, trong đó bao gồm hiện tượng khử từ rất phổ biến. Quá trình khử từ có thể xảy ra trong trường hợp khách đặt thẻ khóa từ bên cạnh một nguồn pin điện tử khác (điện thoại thông minh máy ảnh), từ đó chương trình điều khiển có thể bị xáo trộn dẫn đến trục trặc và cuối cùng sẽ cần thay thế. Tuy nhiên, việc thay thế này có thể được thực hiện dễ dàng, nhanh chóng tại quầy lễ tân.

Thẻ từ RFID (Nhận dạng qua tần số vô tuyến)

Thẻ từ RFID được phát minh vào đầu những năm 2000. Không giống như thẻ sọc từ cần quẹt thẻ để vào phòng, thẻ RFID chỉ cần được giữ cách ổ khóa khoảng vài centimet để ăng-ten của đầu đọc thẻ nhận tín hiệu vô tuyến điện từ ổ khóa cửa.

Ổ khóatừ sử dụng cho khách sạn sẽ chứa một mô-đun RFID bên trong mặt ngoài của khóa. Khóa RFID được  cấp nguồn điện bởi pin khóa có tuổi thọ khoảng 12-18 tháng. Thẻ khóa RFID ít hỏng hơn so với thẻ magistrate, và để mua thẻ RFID bạn cũng cần đến khoản chi phí lớn hơn, thông thường nó sẽ đắt gấp khoảng ba lần thẻ magistrate ở trên.

Các loại thẻ khóa trong hệ thống kiểm soát truy cập sử dụng thẻ từ

Thẻ chìa khóa trong các hệ thống kiểm oát vào – ra này có thể có nhiều định dạng nhưng phổ biến nhất là thẻ thông minh hoặc thẻ prox.

Thẻ thông minh

Thẻ thông minh là một định dạng độc quyền được thiết kế để có mức độ bảo mật cao hơn so với thẻ prox truyền thống. Thẻ thông minh khó “sao chép” hoặc hack hơn nhiều so với thẻ prox. Vì thẻ thông minh chỉ được thiết kế để giao tiếp với một đầu đọc rất cụ thể nên nó không cho phép chuyển các thẻ cũ từ hệ thống nhập cảnh cũ sang hệ thống nhập cảnh mới.

Thuật ngữ “thẻ thông minh” thường có nghĩa là thẻ RFID tần số cao sử dụng giao tiếp trường gần để truyền dữ liệu. Công nghệ NFC, hoạt động ở tần số 13,56 MHz, thường thấy trong các hệ thống thanh toán không tiếp xúc. Chúng an toàn hơn và không dễ bị sao chép như các thẻ prox cũ hơn. Khóa thẻ từ thông minh thường có bán kính hoạt động nhỏ hơn so với các hệ thống nhập cảnh RFID truyền thống, tối đa là khoảng 4 inch.

Thẻ Prox

Nhiều quản trị viên kiểm soát truy cập chọn sử dụng thẻ prox khi sử dụng phần cứng cũ hoặc trong các tòa nhà sử dụng kết hợp các hệ thống an ninh với các định dạng gần gũi khác. Sự tiện lợi của thẻ prox từ hệ thống này sang hệ thống khác khiến chúng trở thành một lựa chọn dễ dàng khi không yêu cầu bảo mật cao.

Thông tin đăng nhập không tiếp xúc thường sử dụng nhận dạng tần số vô tuyến để truyền dữ liệu được lưu trữ trên vi mạch. Thẻ Prox sử dụng tần số thấp 125 kHz để giao tiếp với đầu đọc, chúng có thể được cung cấp năng lượng tích cực bằng pin lithium nhỏ hoặc phổ biến hơn là được cung cấp năng lượng thụ động bởi đầu đọc, liên tục gửi tín hiệu vô tuyến tầm ngắn. Khi thẻ đến đủ gần, ăng-ten của thẻ cuộn dây dự trữ đủ năng lượng để gửi ID trên chip đến đầu đọc đang chờ.

Thẻ Prox là độc quyền, vì vậy không có tiêu chuẩn hoặc khả năng tương thích nào được thiết lập giữa các nhà sản xuất. Nhìn chung, loại thẻ này khá dễ bị sao chép hoặc đặt lại.

Thẻ Wiegand

Một số thẻ khóa đầu tiên được phát triển cho hệ thống thẻ khóa là thẻ Wiegand, được đặt tên theo nhà phát minh của chúng. Thẻ khóa Wiegand sử dụng hai đường dây Wiegand ngắn song song để lưu trữ dữ liệu nhị phân ở cực từ. Khi thẻ được kéo qua đầu đọc, các dây ghi là số 1 và các điểm trống ghi là số không. Số Wiegand duy nhất sau đó được gửi đến bộ điều khiển để được xác thực.

Về bản chất, thẻ Wiegand không thể bị xóa hoặc lập trình lại bằng từ trường. Độ bền cũng cao hơn các loại thẻ khóa khác vì chúng không chứa vi mạch hoặc các thành phần dễ vỡ khác. Mặc dù bản thân thẻ Wiegand ngày nay hiếm khi được sử dụng bên ngoài các hệ thống cũ, nhưng giao thức Wiegand vẫn là giao diện tiêu chuẩn để kết nối đầu đọc và máy quét với bộ điều khiển, bất kể loại thông tin xác thực nào được sử dụng. Từ các loại hệ thống thẻ chìa khóa khác đến máy quét dấu vân tay, hầu hết các đầu đọc đều chuyển đổi dữ liệu thành số Wiegand.

Thẻ quẹt (thẻ swipe) 

Sử dụng cùng một công nghệ được tìm thấy trong thẻ tín dụng, thẻ băng từ được quét qua đầu đọc từ tính để truyền thông tin. Dải màu đen được tạo thành từ các nam châm phân cực nhỏ trong nhiều rãnh, tạo ra một bộ dữ liệu dài hơn nhiều so với thẻ Wiegand có thể chứa. Khi được vuốt, các nam châm tạo ra điện áp khác nhau trên đầu đọc từ tính để đo điện áp thay đổi và chuyển đổi nó thành thông tin xác thực nhị phân. Mặc dù nguyên tắc tổng thể tương tự như thẻ Wiegand, nam châm không được mã hóa vĩnh viễn, vì vậy chúng có thể được viết lại khi cần thiết – hoặc vô tình. Từ trường hoặc hao mòn chung có thể làm hỏng dải dữ liệu, nghĩa là bạn sẽ mất thông tin đăng nhập của mình ngay cả khi bạn vẫn còn thẻ của mình.

Những thông tin bạn cần biết về thẻ khóa từ

Quyền truy cập được mã hóa như thế nào trên thẻ khóa từ?

Mỗi hệ thống thẻ khóa từ đi kèm với một máy mã hóa khóa, máy này sẽ định cấu hình các quyền được cấp cho thẻ của bạn. Hệ thống sẽ cho phép bạn cấp quyền cho nhiều cửa, định cấu hình ngày giờ truy cập và thậm chí cả số lần người dùng có thể truy cập không gian.

Tất cả những chi tiết này được xây dựng thành một thuật toán rất phức tạp, thuật toán này được ghi vào dải từ của thẻ khóa của bạn. Bạn có thể hiieeur là dải từ này chứa hàng nghìn thanh từ nhỏ, mỗi thanh có thể được phân cực theo hướng bắc hoặc nam. Việc phân cực các nam châm này sẽ tạo ra một chuỗi được mã hóa trên thẻ của bạn.

Có nhiều cách khác để mã hóa thẻ khóa từ, nhưng những cách này thường được sử dụng cho không gian công ty. Chúng bao gồm các mẫu mới hơn có nhận dạng tần số vô tuyến (RFID) hoặc “thẻ thông minh” có chứa bộ điều khiển vi mô nhúng để xử lý bảo mật.

Dải tần số hoạt động của đầu đọc RFID 

Đầu đọc RFID có thể hoạt động trên các dải tần số khác nhau:

• Tần số thấp (LF) RFID hoạt động trong khoảng 30 KHz đến 300 KHz và có phạm vi tối đa là 10cm. Thẻ truy cập văn phòng thông thường của bạn thường sử dụng phạm vi LF. Các phím prox thường ở 125kHz.
• Tần số cao (HF) RFID hoạt động trong khoảng 3 MHz đến 30 MHz và cung cấp khoảng cách từ 10cm đến 1 mét. Ví dụ về thẻ truy cập sử dụng HF RFID là thẻ NFC, bao gồm thẻ thông minh như MIFARE. Thẻ NFC là một tập hợp con của thẻ RFID tần số cao. Tất cả các thẻ NFC hoạt động ở tần số chính xác 13,56 MHz và tính đồng nhất của giao tiếp này cho phép các nhà sản xuất thẻ NFC thực hiện giao tiếp an toàn hơn và hiệu quả hơn
• Tần số cực cao (UHF) RFID nằm trong khoảng từ 300 MHz đến 3 GHz và đọc được tới 12 mét. Chúng thường được sử dụng cho các giải pháp đỗ xe hoặc các ứng dụng phạm vi rộng tương tự

Chúng ta đã đề cập đến các loại tần số RFID khác nhau, và có một thông tin khác cũng cần xem xét. RFID có thể được phân biệt thành hai loại lớn: Thẻ thụ động hoặc chủ động.

• Các thẻ RFID chủ động động có bộ phát (và nguồn điện) riêng. Thẻ RFID hoạt động được sử dụng để theo dõi hàng hóa, máy móc hoặc phương tiện.
• Thẻ RFID thụ động không yêu cầu pin. Đầu đọc trên tường gửi tín hiệu đến thẻ. Tín hiệu đó được sử dụng để cấp nguồn cho thẻ và phản xạ lại năng lượng cho đầu đọc.

Các thẻ lân cận (promixity cards) có tần số thấp 125kHz và thuộc nhóm thẻ RFID thụ động, với điều kiện là chúng không có phương tiện để lấy năng lượng.

Thẻ khóa RFID hoạt động như thế nào?

Thẻ thụ động có ba thành phần được bọc nhựa bên ngoài: Anten (chủ yếu là cuộn dây hoặc dây điện), tụ điện và mạch tích hợp (IC), chứa số ID của người dùng. Đầu đọc RFID trên tường có một ăng-ten liên tục phát ra trường tần số vô tuyến (RF) tầm ngắn.

Khi bạn giữ thẻ trên đầu đọc, thẻ sẽ hấp thụ năng lượng từ trường RF do đầu đọc tạo ra (đó là dòng điện cảm ứng theo thuật ngữ kỹ thuật). Năng lượng này tạo ra (gây ra) dòng điện cấp nguồn cho mạch tích hợp, từ đó làm cho chip phát ra số ID của nó.

Đầu đọc gửi ID trở lại tủ máy chủ hoặc phòng IT, nơi thường đặt bảng điều khiển hệ thống kiểm soát truy cập chính. ID đã gửi báo hiệu rằng người dùng này muốn mở khóa cửa. Định dạng mà người đọc giao tiếp thường là giao thức Wiegand.

Hy vọng những chia sẻ trên đây của chúng tôi đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về các loại thẻ khóa từ cũng như cách thức hoạt động của chúng. Khóa thẻ từ rất đáng sử dụng, bạn có thể liên hệ ngay với chúng tôi khi có nhu cầu lắp đặt. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của Siêu Thị Khóa Vân Tay.