Mobile access control system based on RFID tags and facial information

Abstract

RFID tagssee a widespread use in modern security systems, including home intercoms, access control cards, contactless credit cards, biometric passports. Here we focus on a single application, namely access control systems. Currently they have either high cost or low security guarantees. Hence, the developments focusing on improving access control security while lowering the cost is a rapidly developing field. The purpose of this work is to create an alternative access control scheme, where card scanners are replaced with passive RFID tags, and all of the communication is done via user’s smartphone Wi-Fi. Based on the analysis of existing approaches to the development of access control systems, it was concluded that use of mobile systems is the most promising due to their expandability and presence of a large number of sensors, such as NFC, camera etc. In the proposed model RFID tags are mounted near a turnstile or a smart door. Tag reading and programming is done via NFC chip directly on an Android or iOS mobile device, which allows for a significant price cut for such a system implementation. A detailed description of a tag writing procedure with the data required to perform it is provided. To enhance security, together with smartphone-based authorization we require the user to provide his photograph while entering a secure gate. The photograph is then displayed on a monitoring dashboard side-by-side with his registration picture, so that the two can then be matched against each other. The developed client-server application offers administrative system used to configure gate access policies and monitor entrances with filters by access time, user and gate. Besides that, we propose a mobile application that allows gate registration and serves as a door unlock key. The access control model that we suggest reduces installation costs required, as it is fully wireless and uses cheap autonomous RFID-tags as its main component. We expect the presented application to be easy in adaptation to customer needs and to existing security systems.

У сучасних системах безпеки RFID-мітки використовуються всюди – у домофонах, пластикових картках систем контролю доступу, безконтактних кредитних картках, біометричних паспортах. У даній роботі ми сфокусуємо увагу на одному застосуванні – системах контролю доступу. Оскільки існуючи комерційні реалізації таких систем характеризуються або ж високою вартістю, або низьким рівнем безпеки, актуальним напрямком наукових досліджень в області комп’ютерних інформаційних технологій є розробки, що сприяють удосконаленню систем безпеки при одночасному їх здешевленні. Метою даної роботи є створення альтернативної схеми системи контролю доступу, у якій замість сканерів використовуються RFID-мітки, а для комунікації через Wi-Fi – тільки мобільний пристрій відвідувача. На основі результатів аналізу існуючих підходів до розробки систем контролю доступу та їх реалізацій, було зроблено висновок про те, що найбільш перспективним є використання мобільних систем в силу їх розширюваності та наявності великої кількості сенсорів – NFC, камера та ін. У запропонованій моделі системи контролю доступу RFID-мітки встановлюються стаціонарно біля турнікету або розумної двері. Програмування та читання міток відбувається чипом NFC мобільного пристрою на платформі Android або iOS, що дозволяє значно зменшити вартість впровадження такої системи. В роботі детально описано процедуру запису міток, а також використовувані при цьому дані. Разом із авторизацією за смартфоном, для забезпечення додаткової безпеки, фотографія користувача, зроблена при вході на фронтальну камеру мобільного пристрою, відображається на панелі моніторингу поряд із його фотографією під час реєстрації для порівняння. Розроблений клієнт-серверний додаток включає не тільки адміністративну систему для налаштування політик доступу до об’єктів та моніторингу із фільтрами за часом доступу, користувачу та двері із міткою, але й мобільний додаток, що дозволяє реєструвати об’єкти та є перепусткою для відкриття дверей. Запропонована модель мобільної системи контролю доступу дозволяє зменшити загальну ціну встановлення такої системи, оскільки вона є бездротовою та використовує недорогі автономні RFID-мітки. Крім того, архітектура розробленого програмного продукту забезпечує легку адаптацію до потреб підприємства або існуючих систем контролю доступу.