Comunicación Wiegand, confusión entre tags y los lectores en los controles de acceso
Este artículo tiene como objetivo ser un principio de ayuda para clarificar algunas confusiones y explicar los principales conceptos relacionados con la palabra o interface de comunicación “Wiegand”. Técnicamente, señalamos que no es un artículo completo y su propósito es ser una mera guía.
Como sabemos la comunicación típica de un control de acceso RFID se realiza con los siguientes elementos:
1. Una tarjeta de proximidad RFID que se comunica con un lector RFID a través de su antena
2. El lector de proximidad que se comunica con la controladora principal o servidor para enviar los datos recogidos por el lector de proximidad
Estos son los 2 conceptos básicos de comunicación en un sistema de control de accesos por RFID.
Existen muchos sistemas de control de acceso, la gran mayoría almacenan los permisos de acceso de personas o vehículos e identifica a los usuarios del acceso.
Detallando los elementos que componen el sistema, podemos realizar un esquema visual de cada una de las partes que interactúan entre ellas:
El gráfico nos muestra 3 columnas con diferentes capas que interactúan entre ellas. La primera columna representa al tag/transponder/tarjeta/pulsera. Este elemento es el que se presenta al lector RFID y éste se conecta con la controladora o servidor principal para la transmisión de los datos obtenidos del tag.
El tag dispone de un número, este número debe de disponer del formato adecuado para que el lector RFID pueda interpretarlo y que sea reconocido en la base de datos del controlador o servidor para ser procesado adecuadamente.
En los sistemas que operan con lectores Wiegand, los tags pueden contener un número principal llamado código de cliente o de instalación (en inglés facility/client code) y de un número de tarjeta. Obviamente el número de cliente/instalación se relacionará con una instalación concreta y el número de la tarjeta se relacionará con una persona u objeto.
Este número está grabado en el tag de una forma específica, y se envía al lector a través del aire, mediante ondas de radio, estableciendo una comunicación concreta entre ambos. Este tipo de comunicación “contactless” se usa para asegurar que tanto el tag como el lector “se entienden” correctamente y por ello deben de utilizar la misma frecuencia de operación y regirse por la misma normativa.
El lector RFID se encuentra físicamente comunicado con la controladora principal (o concentradora) a través de un cableado específico. La comunicación entre el lector y esta controladora deben de usar el mismo protocolo de comunicación, por ejemplo Wiegand.
Lector CPR03 con comunicaciones Wiegand
LA CONFUSION CON WIEGAND
La confusión con la comunicación Wiegand se produce principalmente porque tradicionalmente no se detalla si se refiere a:
1. La comunicación entre el lector y la controladora (Data 0 - cable verde y Data 1 - cable blanco)
2. El formato de codificación de las tarjetas RFID
Esto es así ya que la palabra Wiegand originariamente se refiere al efecto magnético para la codificación o decodificación de datos y esto se puede encontrar en ambas situaciones.
Así, nos podemos encontrar en el mercado que hay lectores de proximidad que leen tarjetas formateadas Wiegand pero que la comunicación del lector con la controladora se realiza por RS232, RS485, TTL, Ethernet, etc. y no Wiegand.
Pero de hecho, típicamente, Wiegand suele referirse a las comunicaciones entre el lector y la controladora, y es cuando debemos de mencionar que necesitamos un lector protocolo de comunicación Wiegand.
Habitualmente este protocolo de comunicación suele ser en formato Wiegand 26 bits que describe cómo se encuentran formateados los datos (8 bits para el código de instalación y 16 bits para el número de identificación de la tarjeta, más 1 bit de cabecera y otro para final de trama).
Esto es lo más habitual, pero la realidad es que nos podemos encontrar en el mercado con otros formatos: Wiegand 34 bits o 37 bits, por poner algún ejemplo.
En definitiva, y muy importante para nuevas instalaciones, es que el formato estándar de la industria en general es el Wiegand 26 bits.
Para añadir un poco más de “confusión” al tema, incluso con Wiegand 26 bits podemos tener problemas, ya que algunos fabricantes organizan los datos 26 bits internos de forma distinta:
► Ejemplo: 2 bits en cabecera, código instalación de 10 bits y número tarjeta de 24 bits
Si una controladora no está programada para interpretar el “ejemplo” el sistema no funcionará o a la inversa.
LAS VARIACIONES NOMINALES DEL CODIGO DE INSTALACIÓN
Hemos comentado que el formato estándar de una comunicación Wiegand 26 bits dispone de un código de instalación, esta primera parte del número se utiliza para identificar que la tarjeta pertenece a una instalación concreta. Así, podemos deducir que las tarjetas de una misma instalación deben de tener el mismo número de instalación y estarán, por tanto, agrupadas.
La palabra inglesa “facility code” tiene algunas otras formas de denominarse pero en la mayoría de los casos se refiere al mismo concepto; así, podemos encontrar escrito como “site code”, “installation code”, “corporate code” “customer code”, “country code”, “client code”, etc.
Al ser grupos de una misma instalación es importante tener esto en cuenta para mantener la integridad de su funcionamiento. Habitualmente un sistema de control de acceso sólo aceptará un código de instalación en concreto.
EL PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN
El protocolo de comunicación describe cómo se envían los datos de una tarjeta de proximidad y como deben de ser interpretados. Es el protocolo entre la tarjeta y el lector de proximidad.
Muchos sistemas utilizan sistemas propietarios, esto implica que las tarjetas/pulseras y el lector de proximidad deberán de ser suministrados por el mismo fabricante.
Estos sistemas utilizan sistemas no estandarizados, la disponibilidad y costes del sistema suelen ser más caros que sistemas basados en un estándar.
Un ejemplo es el ISO14443-A que se comunica con una frecuencia de 13,56 MHz, otro ejemplo son los lectores RFID UHF llamados EPC Gen 2 o RAIN RFID que operan en una frecuencia UHF (distintos valores según zonas geográficas).