I. Diseño de la arquitectura del sistema
Unidad maestra de control
Utiliza chips embebidos de alto rendimiento (como ARM Cortex-M7), admite procesamiento de múltiples hilos y aceleración de algoritmos de cifrado.
Reloj integrado en tiempo real (RTC) para registrar con precisión el tiempo de funcionamiento.
Equipado con chips de cifrado (como ATECC608A) para la gestión de claves y datos sensibles.
Diseño modular
Los módulos de autenticación (contraseña, huella dactilar, rostro, aplicación móvil) funcionan de forma independiente, comunicándose con el control maestro a través de SPI/UART.
Los módulos de accionamiento de bloqueo (bloqueo/motor electromagnético) están controlados por un circuito de puente H, que soporta la protección contra la sobrecorriente.
Los módulos de comunicación (Bluetooth/Wi-Fi/4G) permiten notificaciones remotas e interacción con la APP.
II. Diseño de protección de seguridad
Protección física
La carcasa del cuerpo de bloqueo utiliza una placa de acero antiperforación (dureza ≥ HRC60) y la estructura de la lengua de bloqueo resiste el corte hidráulico (≥ 10 toneladas).
La placa de circuito está encapsulada con un compuesto de maceta, que protege las interferencias electromagnéticas (EMI).
Mecanismos contra la manipulación
Protección contra fuerzas brutales: los sensores de vibración (umbral ≥ 5 g) activan alarmas y el sistema se bloquea después de 3 vibraciones anormales.
Protección técnica contra el bloqueo: algoritmo dinámico de contraseña (TOTP), detección de huellas dactilares/vida del rostro (infrarrojos + luz estructurada 3D).
Estrategia de verificación combinada: el modo de alta seguridad requiere autenticación de dos factores "contraseña + biometría".
Seguridad de los datos
Los registros y las contraseñas se cifran y almacenan utilizando AES-256, con claves administradas por el chip de cifrado.
Los enlaces de comunicación usan el protocolo TLS 1.3 para evitar ataques de hombre en el medio.
III. Ejecución de las funciones centrales
Modelos
Soluciones técnicas
Autenticación
  
• Impresión digital: sensor óptico estándar FAP20 (tasa de aceptación falsa ≤ 0,002%)
• Cara: cámara infrarroja + algoritmo de detección de vitalidad
• Contraseña: teclado virtual con pantalla de codificación aleatoria
Sistema de alarma
• Alarma de sonido y luz: zumbador de 105 dB + LED RGB
• Notificación remota: enviada a la APP a través del protocolo MQTT
Desbloqueo de emergencia
• Cerradura física oculta debajo de la tapa inferior (requiere una herramienta especial para abrir)
• Contraseña de seguridad establecida por el administrador a través de un canal seguro
Gestión de energía
• Energía principal: batería de litio de 12 V (duración ≥ 6 meses)
• Energía en modo de espera: Supercondensador (mantiene la energía durante 48 horas después de un corte de energía)
IV. Diseño para mejorar la fiabilidad
Manejo anormal
Fallo de bloqueo 3 veces bloqueo durante 5 minutos, con intentos posteriores aumentando el tiempo de bloqueo de forma incremental.
Cambiar automáticamente a energía de espera durante un corte de energía, activando el modo de baja potencia.
Gestión de registros
Capacidad de almacenamiento ≥ 100.000 registros, admite la exportación a través de tarjetas SD/unidad USB (requiere autorización del administrador).
Log hash chain para la prueba de manipulación, copia de seguridad automática a la nube cada 30 días (función opcional).
V. Diseño de la interacción del usuario
Interfaz de operación
Pantalla táctil de 4 pulgadas (vidrio resistente a los arañazos) + luz de estado LED (tricolor rojo/verde/amarillo).
Propuestas de voz (opcional soporte multilingüe).
Características de la aplicación móvil
Visualización en tiempo real de registros de desbloqueo, recibiendo notificaciones de alarma.
Autorización temporal remota (contraseña por tiempo limitado/solicitud única de reconocimiento facial).
VI. Pruebas y verificación
Pruebas ambientales
Pruebas de tolerancia a temperatura (-20°C a 70°C), humedad (5% a 95%).
Pruebas de interferencia electromagnética (norma EN 61000-4).
Pruebas ofensivas y defensivas
Simulación de destrucción por fuerza bruta (perforación/corte), bloqueo técnico (sniffing de señales/ataques de repetición).
Ataques de falsificación biométrica (huellas dactilares de silicona/fotos/máscaras 3D).
VII. Costo y producción en masa
Componentes
Porcentaje de costes
Las notas
Chip maestro de control y cifrado
El 35%
La sustitución interna puede reducir los costes en un 20%
Modulo de autenticación biométrica
El 40%
Módulo de huellas dactilares ($ 50), módulo de cara ($ 120)
La comunicación y el poder
El 15%
Wi-Fi + 4G en doble modo ($60)
Partes estructurales
El 10%
Costos de molde personalizado (inversión única de 50.000 dólares)