vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2019-46-1-103-112vdgtu-647Research ArticleИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕCOMPUTER SCIENCE, COMPUTER ENGINEERING AND MANAGEMENTСИСТЕМА КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ НА БАЗЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ ARDUINOSYSTEM OF CONTROL AND MANAGEMENT OF ACCESS ON THE BASIS OF ARDUINO MICROCONTROLLERSБужинскаяН. В.BuzhinskayaN. V.

кандидат педагогических наук, доцент, кафедра информационных технологий.

Cand. Sc. (Pedagogical), Assoc. Prof., Department of Information Technology.

57, Krasnogvardeyskaya Str., Sverdlovsk Region, Nizhny Tagil 622031.

nadezhda_v_a@mail.ruВасеваЕ. С.VasevaE. S.

кандидат педагогических наук, доцент, кафедра информационных технологий.

Cand. Sc. (Pedagogical), Assoc. Prof., Department of Information Technology.

57, Krasnogvardeyskaya Str., Sverdlovsk Region, Nizhny Tagil 622031.

e-s-vaseva@mail.ruИскандаровР. Н.IskandarovR. N.

ведущий специалист.

624315, Свердловская обл., г. Кушва, п. Баранчинский, ул. Ленина, 2.

Leading Specialist.

2, Lenin Str., Sverdlovsk region, Kushva, p. Baranchinsky 624315.

grim_sleeper@mail.ruШубинаН. В.ShubinaN. V.

кандидат технических наук, доцент, кафедра информационных технологий.

Cand. Sc. (Technical), Assoc. Prof., Department of Information Technology.

57, Krasnogvardeyskaya Str., Sverdlovsk Region, Nizhny Tagil 622031.

nata-shubina@yandex.ruНижнетагильский государственный социально-педагогический институт (филиал) Российского государственного профессионально-педагогического университетаРоссияNizhny Tagil State Social-Pedagogical Institute (branch), Russian State Vocational-Pedagogical University»Russian FederationООО «Баранчинский электромеханический завод имени Калинина»РоссияLLC “Kalinin Baranchinsky Electromechanical Plant”Russian Federation201915072019461103112Copyright © Бужинская Н.В., Васева Е.С., Искандаров Р.Н., Шубина Н.В., 20192019Бужинская Н.В., Васева Е.С., Искандаров Р.Н., Шубина Н.В.Buzhinskaya N.V., Vaseva E.S., Iskandarov R.N., Shubina N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/647Цель

Цель. Целью исследования является выбор методов и средств для эффективной модернизации системы безопасности, существующей на предприятии.

Метод

Метод. Усовершенствование пропускного режима предлагается осуществить с помощью системы контроля и управления доступом на базе микроконтроллеров ARDUINO. Для выделения функций данной системы и требований к ней были построены UML-диаграммы. На основе этих диаграмм была разработана принципиальная электрическая схема аппаратной части системы с указанием всех входящих в нее элементов. На следующем этапе был предложен алгоритм работы аппаратной части системы контроля и управления доступом. Реализация части алгоритма для обмена информацией между устройством и информационной системой продемонстрирована в виде скетча на примере передачи пакетов по сети Ethernet по протоколу TCP. Для взаимодействия между системой и конечным пользователем был разработан интуитивно-понятный интерфейс. Необходимая информация хранится в базе данных, созданной в среде Microsoft SQL Server.

Результат

Результат. Разрабатываемая система была протестирована на предприятии по- средством скетчей и мультиметра. Результаты тестирования позволяют сделать вывод, что система готова к внедрению.

Вывод

Вывод. В статье рассмотрен один из методов модернизации существующей системы контроля и управления доступом за счет более удобного интерфейса и добавления функций входа/выхода.

Работа выполнена по заказу предприятия ООО «Баранчинский электромеханический завод им. Калинина».

Objectives

Objectives. The aim of the study is to select methods and means for the effective modernization of the security system existing in the enterprise.

Method

Method. It is proposed to improve the access control mode using the access control system based on ARDUINO microcontrollers. To highlight the functions of the system and the requirements for it were built UML-diagrams. On the basis of these diagrams, the balls have developed a schematic electrical diagram of the hardware of the system with an indication of all its elements. At the next stage, an algorithm was proposed for the operation of the hardware of the access control system. The implementation of a part of the algorithm for information exchange between the device and the information system is shown in the form of a sketch using the example of packet transmission over an Ethernet network using the TCP protocol. An intuitive interface has been developed for interaction between the access control system and the end user. The necessary information is stored in a database created in a Microsoft SQL Server environment.

Result

Result. The developed system was tested at the enterprise by means of sketches and a multimeter. Test results allow us to conclude that the system is ready for implementation. Conclusion. The article describes one of the methods for upgrading the existing access control system through a more user-friendly interface and the addition of entry/exit functions.

Acknowledgments

Acknowledgments. The work was commissioned by the company LLC «Kalinin Baranchinsky Electromechanical Plant».

автоматизированная система контроля и управления доступомпроектированиемикроконтроллерARDUINOскетчинтерфейсautomated access control systemdesignmicrocontrollerARDUINOsketchinterfaceReferencesБарсуков В. С. Безопасность: технологии, средства, услуги. – М. : КУДИЦ – ОБРАЗ, 2001. – 496 с.Barsukov V. S. Bezopasnost': tekhnologii, sredstva, uslugi. – M. : KUDITS – OBRAZ, 2001. – 496 s. [Barsukov V. S. Security: technology, tools, services. – M. : KUDITS – IMAGE, 2001. – 496 p. (In Russ.)].Гафнер В. В. Информационная безопасность: Учебное пособие.– Ростов на Дону. : Феникс, 2010. – 324 c.Gafner V. V. Informatsionnaya bezopasnost': Uchebnoye posobiye.– Rostov na Donu. : Feniks, 2010. – 324 s. [Gafner V. Information Security: Study Guide. – Rostov on Don. : Phoenix, 2010. – 324 p. (In Russ.)].Громов Ю. Ю. Информационная безопасность и защита информации: Учебное пособие. – Ст. Оскол : ТНТ, 2010. – 384 c.Gromov YU. YU. Informatsionnaya bezopasnost' i zashchita informatsii: Uchebnoye posobiye.– St. Oskol : TNT, 2010. – 384 s. [Gromov Yu. Yu. Information Security and Information Security: tutorial. – Art. Oskol: TNT, 2010. – 384 p. (In Russ.)].Охрана труда и промышленная охрана. [Электронный ресурс]. URL: http://prom-nadzor.ru (дата обращения 25.05.2019).Okhrana truda i promyshlennaya okhrana. [Elektronnyy resurs]. URL: http://prom-nadzor.ru (data obrashcheniya 25.05.2019) [Labor and industrial safety. [Electronic resource]. URL: http://prom-nadzor.ru (access date 25.05.2019) (In Russ.)].ГОСТ Р 54831-2011 Системы контроля и управления доступом. Устройства преграждающие управляемые. Общие технические требования. Методы испытаний. – М. : Стандартинформ, 2012. – 16 с.GOST R 54831-2011 Sistemy kontrolya i upravleniya dostupom. Ustroystva pregrazhdayushchiye upravlyayemyye. Obshchiye tekhnicheskiye trebovaniya. Metody ispytaniy. – M. : Standartinform, 2012. – 16 s. [GOST R 54831-2011 Access Control Systems. Devices blocking managed. General technical requirements. Test methods. - M. : Standardinform, 2012. – 16 p. (In Russ.)].Бадиков А. В., Бондарев П. В. Системы контроля и управления доступом. Лабораторный практикум. – М. : НИЯУ МИФИ, 2010. – 128 с.Badikov A. V., Bondarev P. V. Sistemy kontrolya i upravleniya dostupom. Laboratornyy praktikum. – M. : NIYAU MIFI, 2010. – 128 s. [Badikov A. V., Bondarev P. V. Access control and management systems. Laboratory workshop. - M. : NRNU MEPhI, 2010. – 128 p. (In Russ.)].Волхонский В. В. Некоторые вопросы разработки методологии построения систем контроля доступа и выбора технологии идентификации // Информационно-управляющие системы. – 2012. – № 4. – с. 78–83.Volkhonskiy V. V. Nekotoryye voprosy razrabotki metodologii postroyeniya sistem kontrolya dostupa i vybora tekhnologii identifikatsii // Informatsionno-upravlyayushchiye sistemy. – 2012. – № 4. – s. 78-83. [Volkhonsky V. V. Some issues of developing a methodology for building access control systems and the choice of identification technology // Information Management Systems. – 2012. – № 4. - p. 78–83. (In Russ.)].Волхонский В. В. Системы контроля и управления доступом.– СПб. : Университет ИТМО, 2015. – 200 с.Volkhonskiy V. V. Sistemy kontrolya i upravleniya dostupom.– SPb. : Universitet ITMO, 2015. – 200 s. [Volkhonsky V. V. Access control and management systems. – SPb. : ITMO University, 2015. – 200 p. (In Russ.)].Ворона В. А., Тихонов В. А. Системы контроля и управления доступом. – М. : Горячая линия-Телеком, 2010. – 272 с.Vorona V. A., Tikhonov V. A. Sistemy kontrolya i upravleniya dostupom. – M. : Goryachaya liniya-Telekom, 2010. – 272 s. [Vorona V. A., Tikhonov V. A. Access control systems. – M. : Hotline-Telecom, 2010. – 272 p. (In Russ.)].Считыватель бесконтактный PERCo-IR03. Руководство по эксплуатации. [Электронный ресурс]. URL: http://www.etk-elcom.ru/docs/PERCo_IR03D_Rukovodstvo_po_ekspluatatsii.pdf (дата обращения 25.05.2019).Schityvatel' beskontaktnyy PERCo-IR03. Rukovodstvo po ekspluatatsii. [Elektronnyy resurs]. URL: http://www.etk-elcom.ru/docs/PERCo_IR03D_Rukovodstvo_po_ekspluatatsii.pdf (data obrashcheniya 25.05.2019). [Reader non-contact PERCo-IR03. Manual. [Electronic resource]. URL: http://www.etkelcom.ru/docs/PERCo_IR03D_Rukovodstvo_po_ekspluatatsii.pdf (access date 25.05.2019) (In Russ.)].Каюмова А. В. Визуальное моделирование систем в StarUML: учебное пособие. – Казань. Казанский федеральный университет, 2013. – 104 с.Kayumova A. V. Vizual'noye modelirovaniye sistem v StarUML: uchebnoye posobiye.– Kazan' : Kazanskiy federal'nyy universitet, 2013. – 104 s. [Kayumova A. V. Visual systems modeling in StarUML: study guide. – Kazan : Kazan Federal University, 2013. – 104 p. (In Russ.)].Daoust N. UML Requirements Modeling For Business Analysts: Steps to Modeling Success. Technics Publications, 2012. – 268 p.Daoust N. UML Requirements Modeling For Business Analysts: Steps to Modeling Success. Technics Publications, 2012. – 268 p.Интернет-сайт Arduino.ru. [Электронный ресурс]. URL: http://arduino.ru (дата обращения 25.05.2019).Internet-sayt Arduino.ru. [Elektronnyy resurs]. URL: http://arduino.ru (data obrashcheniya 25.05.2019). [Internet site Arduino.ru. [Electronic resource]. URL: http://arduino.ru (access date 25.05.2019) (In Russ.)].Arduino. [Электронный ресурс]. URL: https://www.arduino.cc/ (дата обращения 25.01.2019).Arduino. [Электронный ресурс]. URL: https://www.arduino.cc/ (access date 25.05.2019).Margolis M. Arduino Cookbook. O'Reilly Media, Inc., 2011 . – 662 p.Margolis M. Arduino Cookbook. O'Reilly Media, Inc., 2011 . – 662 p.Соммер Ул. Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino. – СПб. : БХВ-Петербург, 2017. – 240 с.Sommer Ul. Programmirovaniye mikrokontrollernykh plat Arduino/Freeduino. SPb. : BKHV-Peterburg, 2017. 240 s. [Sommer Str. Arduino / Freeduino microcontroller programming. SPb .: BHV-Petersburg, 2017. 240 p. (In Russ.)].ГОСТ 2.701-2008. Единая система конструкторской документации. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению. – М. : Стандартинформ. 2009. – 16 с.GOST 2.701-2008. Yedinaya sistema konstruktorskoy dokumentatsii. Skhemy. Vidy i tipy. Obshchiye trebovaniya k vypolneniyu. M. : Standartinform. 2009. – 16 s. [GOST 2.701-2008. Unified system for design documentation. Scheme. Types and types. General requirements for implementation. M. : Standardinform. 2009. – 16 p. (In Russ.)].Петин В. А. Проекты с использованием контроллера Arduino. – СПб. : БХВ-Петербург, 2019. – 496 с.Petin V. A. Proyekty s ispol'zovaniyem kontrollera Arduino. – SPb. : BKHV-Peterburg, 2019. – 496 s. [Petin V. A. Projects using the Arduino controller. – SPb. : BHV-Petersburg, 2019. 496 p. (In Russ.)].Бирман И. Пользовательский интерфейс. – М. : Дизайн-бюро Артёма Горбунова, 2017. – 363 с.Birman I. Pol'zovatel'skiy interfeys. – M. : Dizayn-byuro Artoma Gorbunova, 2017. 363 s. [Birman I. User interface. M .: Artyom Gorbunov design bureau, 2017. 363 p. (In Russ.)].Кузнецов С. Д. Основы баз данных. – М. : Интернет-университет информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 484 с.Kuznetsov S. D. Osnovy baz dannykh. – M. : Internet-universitet informatsionnykh tekhnologiy; BINOM. Laboratoriya znaniy, 2007. 484 s. [Kuznetsov S. D., Basics of Databases. M .: Internet University of Information Technology; BINOMIAL. Laboratory of Knowledge, 2007. 484 p. (In Russ.)].Куликов С. Тестирование программного обеспечения. Базовый курс. – Минск : Четыре четверти, 2017. – 312 с.Kulikov S. Testirovaniye programmnogo obespecheniya. Bazovyy kurs.– Minsk : Chetyre chetverti, 2017. – 312 s. [Kulikov S. Software testing. Basic course – Minsk : Four quarters, 2017. – 312 p. (In Russ.)].Бейзер Б. Тестирование черного ящика. Технологии функционального тестирования программного обеспечения и систем. – СПб. : Издательский Дом Питер, 2004. – 321 с.Beyzer B. Testirovaniye chernogo yashchika. Tekhnologii funktsional'nogo testirovaniya programmnogo obespecheniya i sistem. – SPb. : Izdatel'skiy Dom Piter, 2004. 321 s. [Beizer B. Testing of the black box. Technology functional testing software and systems. – SPb. : Publishing House Peter, 2004. – 321 p. (In Russ.)].Beizner B. Software Testing Techniques. – Itp – Media, 1990. –580 p.Beizner B. Software Testing Techniques. Itp – Media, 1990. 580 p.CopelandLee. A Practitioner’s Guide to Software Test Design. – Artech House, 2004. – 300 p.CopelandLee. A Practitioner’s Guide to Software Test Design. Artech House, 2004. 300 p.Desai S., Srivastava A. Software testing: a practical approach. – PHI Learning Pvt. Ltd., 2012. – 192 p.Desai S., Srivastava A. Software testing: a practical approach. PHI Learning Pvt. Ltd., 2012. 192 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.