I. Progettazione dell'architettura del sistema
Unità di controllo principale
Utilizza 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 modulare
I 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 sicurezza
Protezione fisica
L'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 manomissioni
Protezione 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 dati
I 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 fondamentali
Moduli
Soluzioni tecniche
Autenticazione
  
• 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 casuale
Sistema di allarme
• allarme acustico e luminoso: campanello 105dB + LED RGB
• Notifica a distanza: spinta all'APP tramite protocollo MQTT
Sblocco 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 sicuro
Gestione 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'affidabilità
Manipolazione anormale
Fallimento 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 registri
Capacità 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'utente
Interfaccia operativa
schermo touchscreen da 4 pollici (vetro resistente ai graffi) + luce di stato LED (tricolore rosso/verde/giallo).
Propozioni vocali (supporto multilingue opzionale).
Caratteristiche dell'app mobile
Visualizzazione 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 verifica
Test ambientali
Test di tolleranza a temperatura (-20°C a 70°C), umidità (5% a 95%).
Prova di interferenze elettromagnetiche (norma EN 61000-4).
Prova offensiva e difensiva
Simulazione 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 massa
Componenti
Percentuale dei costi
Altre note
Chip master di controllo e crittografia
35%
La sostituzione domestica può ridurre i costi del 20%
Modulo di autenticazione biometrica
40%
Modulo delle impronte digitali ($ 50), modulo del viso ($ 120)
Comunicazione e potere
15%
Wi-Fi + 4G dual-mode ($60)
Parti strutturali
10%
Costi dello stampo personalizzato (investimento una tantum di 50.000 dollari)