Опис електронних ключів iButton
Електронні ключі iButton (Dallas Touch Memory) - оригінальне сімейство мікросхем, розроблених та випущених фірмою Dallas Semiconductor, США. Кожна така мікросхема укладена в сталевий герметичний циліндричний корпус і має унікальний реєстраційний номер (ID), що записується в процесі виготовлення у постійний внутрішній пристрій. Кількість комбінацій ID досягає 256 трильйонів - цього більш ніж достатньо, щоб унеможливити випадковий підбір.
Усі електронні ключі iButton виконані за жорсткими стандартами. Спробуйте зігнути їх – це неможливо. Киньте пристрій на підлогу, наступіть на нього, опустіть його у воду або сніг - все марно. Корпус ключа витримує механічний удар 500 G, робочий діапазон температур від -40 ° до +85 ° С (для ключів iButton DS1990) та від -40 ° до +70 ° С для всіх інших, падіння з висоти 1,5 метра на бетонну підлогу , 11-кілограмове навантаження, не схильний до впливу магнітних і статичних полів, промислової атмосфери.
Електронний ключ iButton розрахований на носіння протягом 10 років і гарантовано зберігає міцність корпусу за 1 мільйон контактів зі зчитувачем. Його компактна форма у вигляді товстої монети забезпечує самовирівнювання в контактному роз'ємі у відповідь зчитувача, що гарантує простоту використання.
Ключ iButton можна закріпити практично на будь-якій поверхні, ідеально підходять друковані плати, пластикові картки, ідентифікаційні брелоки та брелоки для ключів.
За функціями, що виконуються, ключі iButton поділяються наступним чином:
- Ключі лише з ідентифікаційним номером (ID) – моделі електронних ключів iButton DS1990
- Ключі з ідентифікаційним номером (ID) та пам'яттю(енергонезалежне ОЗП, ПЗП та ППЗП) - моделі ключів iButton DS1992, DS1993, DS1995, DS1996
- Ключі c ID та енергонезалежним ОЗП із захистом - моделі електронних ключів iButton DS1991
- Ключі з ID, енергонезалежним ОЗУ та годинником-календарем реального часу - моделі електронних ключів iButton DS1994
- Ключі з ID та цифровим термометром (так звані термохрони)
- Ключі з ID та Java-криптопроцесором
Електронні ключі iButton широко використовуються в різних системах, які потребують ідентифікації власника або користувача:
Крім охоронних систем, електронний ключ iButton може служити для ідентифікації користувача в системах електронних розрахунків, які потребують наявності кредитних карток або цифрового підпису користувача.
Для забезпечення ідентифікації при роботі з комп'ютером достатньо одного дотику електронного ключа до контактного пристрою зчитувача, щоб ідентифікаційний код користувача вважався з пам'яті ключа iButton.
Пристрій електронних ключів iButton (ключів Dallas Touch Memory)
Для забезпечення підвищеної стійкості до впливів довкілля напівпровідникові кристали мікросхем електронних ключів iButton поміщаються в сталевий корпус MicroCan. Корпус є невеликим циліндром діаметром 16,25 мм і висотою 3,10 мм (модифікація F3) або 5,89 мм (більш поширена на сьогоднішній день модифікація ключів - модифікація F5). Верхня кришка електрично ізольована від решти циліндра поліпропіленовою втулкою та є контактом ключа iButton для зчитування даних. Нижня частина циліндра має фланець для полегшення кріплення ключа на різних аксесуарах та є спільним контактом.
У 2002 році проведено сертифікацію корпусу MicroCan. Усі прилади в цьомукорпусі мають санітарно-епідеміологічний висновок та відповідають державним санітарно-епідеміологічним нормативам та правилам РФ, зареєстровані в Державному реєстрі засобів вимірювань за № 23169-02 та допущені до застосування в РФ.
Опис протоколу 1-Wire електронних ключів iButton (ключів Dallas Touch Memory)
Обмін даними з електронними ключами iButton здійснюється через інтерфейс 1-Wire, що також є фірмовою розробкою Dallas Semiconductor. Інформація в інтерфейсі передається по єдиному провіднику, тобто шина даних - однопровідна. Живлення ключі iButton отримують із цього ж провідника, заряджаючи внутрішній конденсатор у моменти, коли на шині 1-Wire немає обміну даними. Швидкість обміну за протоколом 1-Wire є достатньою для забезпечення передачі даних у момент торкання контактного пристрою зчитувача ключем.
Протокол інтерфейсу 1-Wire забезпечує можливість роботи з множиною ключів iButton, підключених паралельно до лінії даних 1-Wire. Команди інтерфейсу дозволяють визначити ID всіх ключів, підключених в даний момент до лінії, а потім працювати з конкретним приладом, перевівши інші в режим очікування.
Управління лінією даних 1-Wire та видачу команд виробляє провідний пристрій, в якості якого може використовуватись будь-який мікроконтролер чи персональний комп'ютер. Для забезпечення цілісності даних використовують обчислення контрольних кодів, а також апаратний проміжний буфер в ОЗП електронного ключа iButton. Дані спочатку записуються в цей буфер, потім ведучий перевіряє їхню правильність, і тільки після цього видає команду веденому пристрою - скопіювати їх з буфера в основну пам'ять.
Для підключення ключів iButton до персонального комп'ютера, а такожзчитування інформації, використовуються спеціальні адаптери, що перетворюють сигнали стандартних портів комп'ютера (RS232, LPT і USB) в сигнали 1-Wire.