I. تصميم بنية النظام
وحدة التحكم الرئيسية
يستخدم رقائق مضمنة عالية الأداء (مثل ARM Cortex-M7) ، يدعم المعالجة متعددة الخيوط وتسريع خوارزمية التشفير.
ساعة متكاملة في الوقت الحقيقي (RTC) لتسجيل الوقت الدقيق للعمل.
مجهزة بشرائط تشفير (مثل ATECC608A) لإدارة المفاتيح والبيانات الحساسة.
تصميم وحدات
تعمل وحدات المصادقة (كلمة المرور، بصمة الأصابع، الوجه، التطبيق المحمول) بشكل مستقل، وتتواصل مع جهاز التحكم الرئيسي عبر SPI/UART.
يتم التحكم في وحدات محرك القفل (القفل الكهرومغناطيسي / المحرك) بواسطة دائرة H-bridge ، تدعم حماية التيار الزائد.
وحدات الاتصال (Bluetooth/Wi-Fi/4G) تمكن الإشعارات عن بعد والتفاعل مع APP.
تصميم الحماية الأمنية
الحماية الجسدية
يستخدم غطاء جسم القفل لوحة فولاذية مضادة للثقب (صلابة ≥ HRC60) ، ويقاوم هيكل لسان القفل القطع الهيدروليكي (≥ 10 طن).
لوح الدائرة مغطى بمكونات البوتينغ، وتحمي التداخلات الكهرومغناطيسية (EMI).
آليات مكافحة التلاعب
حماية القوة الخام: أجهزة استشعار الاهتزاز (الحد الأدنى ≥ 5g) تعمل على تنشيط الإنذار ، ويقفل النظام بعد 3 اهتزازات غير طبيعية.
الحماية التقنية من اختراق القفل: خوارزمية كلمة مرور ديناميكية (TOTP) ، اكتشاف بصمات الأصابع / حياة الوجه (الأشعة تحت الحمراء + الضوء الثلاثي الأبعاد).
استراتيجية التحقق المشتركة: يتطلب الوضع عالي الأمن "كلمة مرور + تقييم بيولوجي" مصادقة عاملين.
أمن البيانات
يتم تشفير السجلات وكلمات المرور وتخزينها باستخدام AES-256 ، مع المفاتيح التي تدار بواسطة رقاقة التشفير.
روابط الاتصال تستخدم بروتوكول TLS 1.3 لمنع هجمات الرجل في الوسط.
تنفيذ الوظائف الأساسية
وحدات
الحلول التقنية
المصادقة
  
• بصمة الأصابع: جهاز استشعار بصري قياسي FAP20 (معدل القبول الخاطئ ≤ 0.002%)
• الوجه: كاميرا تحت الحمراء + خوارزمية الكشف عن الحيوية
• كلمة المرور: لوحة مفاتيح افتراضية مع عرض تشفير عشوائي
نظام الإنذار
• إنذار صوتي وضوئي: زر 105dB + RGB LED
• إشعار عن بعد: يتم دفعه إلى APP عبر بروتوكول MQTT
فتح الطوارئ
• ثقب مفتاح مادي مخفي تحت الغطاء السفلي (يتطلب أداة خاصة لفتح)
• رمز الاحتياطي المحدد من قبل المدير من خلال قناة آمنة
إدارة الطاقة
• الطاقة الرئيسية: بطارية الليثيوم من 12 فولت (مدة الصمود ≥ 6 أشهر)
• الطاقة الاحتياطية: مكثف فائق (يحافظ على الطاقة لمدة 48 ساعة بعد انقطاع الطاقة)
التصميم لتحسين الموثوقية
التعامل غير الطبيعي
فشل القفل 3 مرات قفل لمدة 5 دقائق، مع محاولات لاحقة زيادة وقت القفل تدريجيا.
التبديل التلقائي إلى الطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع الطاقة ، مما يؤدي إلى وضع طاقة منخفضة.
إدارة السجلات
سعة تخزين ≥ 100000 سجل ، يدعم التصدير عبر بطاقة SD / محرك أقراص USB (يتطلب تفويض المدير).
سلاسل تسجيل التجزئة لضمان التلاعب، والنسخ الاحتياطية تلقائيًا إلى السحابة كل 30 يومًا (الميزة الاختيارية).
V. تصميم تفاعل المستخدم
واجهة العملية
شاشة لمسة 4 بوصات (زجاج مقاوم للخدش) + ضوء الحالة LED (أحمر / أخضر / أصفر ثلاثي الألوان).
طلبات صوتية (دعم متعدد اللغات اختياري)
ميزات التطبيقات المحمولة
مشاهدة سجلات إطلاق القفل في الوقت الحقيقي، تلقي إشعارات الإنذار.
السماح المؤقت عن بعد (كلمة مرور محدودة في الوقت المناسب / طلب لمرة واحدة للتعرف على الوجه).
VI - الاختبار والتحقق
الاختبار البيئي
اختبار التسامح في درجة الحرارة (-20 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية) ، الرطوبة (5% إلى 95%).
اختبار التداخل الكهرومغناطيسي (معيار EN 61000-4).
الاختبار الهجومي والدفاعي
محاكاة تدمير القوة الخامة (حفر / قطع) ، اختراق القفل التقني (شوش الإشارة / هجمات إعادة تشغيل).
هجمات التزوير البيومتري (البصمات السيليكونية / الصور / أقنعة ثلاثية الأبعاد).
التكلفة والإنتاج الضخم
المكونات
نسبة التكلفة
الملاحظات
شريحة التحكم والتشفير الرئيسية
35%
الاستبدال المحلي يمكن أن يقلل من التكاليف بنسبة 20٪
وحدة المصادقة البيومترية
40%
وحدة بصمات الأصابع (50 دولار) وحدة الوجه (120 دولار)
التواصل والقوة
15%
Wi-Fi + 4G وضع مزدوج ($ 60)
الأجزاء الهيكلية
10%
تكاليف القالب المخصصة (استثمار لمرة واحدة بقيمة 50،000 دولار)