I. Progettazione dell'architettura del sistemaUnità di controllo principaleUtilizza chip incorporati ad alte prestazioni (come ARM Cortex-M7), supporta l'accelerazione di algoritmi di elaborazione e crittografia multi-threading.Clock in tempo reale integrato (RTC) per la registrazione precisa del tempo di funzionamento.Equipaggiati con chip di crittografia (come ATECC608A) per la gestione di chiavi e dati sensibili.Progettazione modulareI moduli di autenticazione (password, impronta digitale, volto, APP mobile) funzionano in modo indipendente, comunicando con il controllo principale tramite SPI/UART.I moduli di azionamento del blocco (blocco/motore elettromagnetico) sono controllati da un circuito H-bridge, che supporta la protezione contro la sovra-corrente.I moduli di comunicazione (Bluetooth/Wi-Fi/4G) consentono notifiche a distanza e interazione con l'APP.II. Progettazione della protezione della sicurezzaProtezione fisicaL'alloggiamento del corpo della serratura utilizza una piastra di acciaio antisoffrimento (durezza ≥ HRC60) e la struttura della lingua della serratura resiste al taglio idraulico (≥10 tonnellate).La scheda è incapsulata con un composto di imballaggio, che protegge dalle interferenze elettromagnetiche (EMI).Meccanismi contro le manomissioniProtezione da forza bruta: i sensori di vibrazione (soglia ≥ 5 g) attivano gli allarmi e il sistema si blocca dopo 3 vibrazioni anormali.Protezione tecnica contro il blocco: algoritmo dinamico di password (TOTP), rilevamento di impronte digitali/visuale (infrarossi + luce strutturata 3D).Strategia di verifica combinata: la modalità di alta sicurezza richiede l'autenticazione a due fattori "password + biometrica".Sicurezza dei datiI registri e le password sono crittografati e memorizzati utilizzando AES-256, con le chiavi gestite dal chip di crittografia.I collegamenti di comunicazione usano il protocollo TLS 1.3 per prevenire attacchi man-in-the-middle.III. Attuazione delle funzioni fondamentaliModuliSoluzioni tecnicheAutenticazione   • Impronta digitale: sensore ottico standard FAP20 (tasso di falsa accettazione ≤ 0,002%)• Volto: telecamera a infrarossi + algoritmo di rilevamento della vitalità• Password: tastiera virtuale con display a scrambling casualeSistema di allarme• allarme acustico e luminoso: campanello 105dB + LED RGB• Notifica a distanza: spinta all'APP tramite protocollo MQTTSblocco di emergenza• Forno fisico nascosto sotto il coperchio inferiore (per aprirlo è necessario uno strumento speciale)• Password di backup impostato dall'amministratore tramite un canale sicuroGestione dell'energia• Potenza principale: batteria al litio da 12 V (durata ≥ 6 mesi)• Potenza di attesa: Supercondensatore (mantiene la potenza per 48 ore dopo un blackout)IV. Progettazione per migliorare l'affidabilitàManipolazione anormaleFallimento del blocco 3 volte blocchi per 5 minuti, con successivi tentativi di aumentare gradualmente il tempo di blocco.Trasferimento automatico in modalità standby in caso di interruzione di corrente, innescando la modalità a bassa potenza.Gestione dei registriCapacità di archiviazione ≥ 100.000 record, supporta l'esportazione tramite scheda SD/unità USB (richiede l'autorizzazione dell'amministratore).Log hash chain per la protezione contro le manomissioni, backup automatici nel cloud ogni 30 giorni (opzionale).V. Progettazione dell'interazione con l'utenteInterfaccia operativaschermo touchscreen da 4 pollici (vetro resistente ai graffi) + luce di stato LED (tricolore rosso/verde/giallo).Propozioni vocali (supporto multilingue opzionale).Caratteristiche dell'app mobileVisualizzazione in tempo reale dei registri di sblocco, ricezione di notifiche di allarme.Autorizzazione temporanea a distanza (password a tempo limitato/richiesta di riconoscimento facciale una tantum).VI. Prova e verificaTest ambientaliTest di tolleranza a temperatura (-20°C a 70°C), umidità (5% a 95%).Prova di interferenze elettromagnetiche (norma EN 61000-4).Prova offensiva e difensivaSimulazione della distruzione con forza bruta (perforazione/taglio), selezione tecnica dei blocchi (sniffing del segnale/riproduzione degli attacchi).Attacchi di falsificazione biometrica (impronte digitali in silicone/foto/maschere 3D).VII. Costi e produzione di massaComponentiPercentuale dei costiAltre noteChip master di controllo e crittografia35%La sostituzione domestica può ridurre i costi del 20%Modulo di autenticazione biometrica40%Modulo delle impronte digitali ($ 50), modulo del viso ($ 120)Comunicazione e potere15%Wi-Fi + 4G dual-mode ($60)Parti strutturali10%Costi dello stampo personalizzato (investimento una tantum di 50.000 dollari)