I. Projeto da arquitetura do sistema
Unidade de controlo principal
Utiliza chips incorporados de alto desempenho (como o ARM Cortex-M7), suporta processamento multi-threading e aceleração de algoritmos de criptografia.
Relógio integrado em tempo real (RTC) para registo preciso do tempo de funcionamento.
Equipados com chips de encriptação (como o ATECC608A) para gestão de chaves e dados sensíveis.
Projeto modular
Os módulos de autenticação (senha, impressão digital, rosto, APP móvel) operam de forma independente, comunicando com o comando principal através do SPI/UART.
Os módulos de accionamento de bloqueio (bloqueio/motor eletromagnético) são controlados por um circuito de ponte H, que suporta a protecção contra a sobrecorrência.
Os módulos de comunicação (Bluetooth/Wi-Fi/4G) permitem notificações remotas e interação com a APP.
II. Projeto de protecção da segurança
Proteção Física
A caixa do corpo da fechadura utiliza uma chapa de aço antiperforação (dureza ≥ HRC60) e a estrutura da língua da fechadura resiste ao cisalhamento hidráulico (≥ 10 toneladas).
A placa de circuito é encapsulada com composto de potting, protegendo a interferência eletromagnética (EMI).
Mecanismos contra a adulteração
Protecção contra forças brutais: os sensores de vibração (limite ≥ 5 g) disparam alarmes e o sistema bloqueia após três vibrações anormais.
Protecção técnica contra bloqueio: algoritmo de senha dinâmico (TOTP), detecção de impressões digitais/vividade facial (infravermelho + luz estruturada 3D).
Estratégia de verificação combinada: o modo de alta segurança requer autenticação de dois fatores "senha + biometria".
Segurança dos dados
Os registos e senhas são criptografados e armazenados usando o AES-256, com chaves gerenciadas pelo chip de criptografia.
As ligações de comunicação usam o protocolo TLS 1.3 para evitar ataques man-in-the-middle.
III. Implementação das funções essenciais
Modulos
Soluções técnicas
Autenticação
  
• Impressão digital: sensor óptico padrão FAP20 (taxa de aceitação falsa ≤ 0,002%)
• Rosto: câmara infravermelha + algoritmo de detecção de vitalidade
• Senha: teclado virtual com exibição de codificação aleatória
Sistema de alarme
• Alarme de som e luz: alarme de 105 dB + LED RGB
• Notificação remota: enviada para a APP através do protocolo MQTT
Desbloqueio de emergência
• Furo de fechadura físico escondido sob a tampa inferior (requer uma ferramenta especial para abrir)
• A palavra-passe de backup definida pelo administrador através de um canal seguro
Gestão de energia
• Potência principal: bateria de lítio de 12 V (duração ≥ 6 meses)
• Potência de espera: Supercondensador (manteve a potência durante 48 horas após uma interrupção de energia)
IV. Projeto de melhoria da fiabilidade
Manipulação anormal
Falha de bloqueio 3 vezes bloqueios por 5 minutos, com tentativas subsequentes aumentando o tempo de bloqueio incrementalmente.
Mudança automática para a alimentação em estado de espera durante uma interrupção de alimentação, ativando o modo de baixa potência.
Gestão de registos
Capacidade de armazenamento ≥ 100 000 registos, suporta exportação via cartão SD/disco USB (requer autorização do administrador).
Log hash chain para prova de adulteração, backup automático para a nuvem a cada 30 dias (função opcional).
V. Design de interação do utilizador
Interface de operação
Ecrã sensível ao toque de 4 polegadas (vidro resistente a arranhões) + luz de estado LED (tricolor vermelho/verde/amarelo).
Informações de voz (suporte opcional de várias línguas).
Características do aplicativo móvel
Visualização em tempo real dos registos de desbloqueio, recebendo notificações de alarme.
Autorização temporária remota (palavra de acesso limitada por tempo/pedido único de reconhecimento facial).
VI. Ensaios e verificação
Ensaios ambientais
Ensaios de tolerância à temperatura (-20°C a 70°C), à humidade (5% a 95%).
Ensaios de interferência eletromagnética (norma EN 61000-4).
Testes ofensivos e defensivos
Simulação de destruição por força bruta (perforação/corte), arranque técnico de fechaduras (sniffing de sinal/ataques de repetição).
Ataques de falsificação biométrica (marcas digitais de silicone/fotos/máscaras 3D).
VII. Custos e produção em massa
Componentes
Percentagem de custos
Notas
Chipe de controlo e encriptação principal
35%
A substituição interna pode reduzir os custos em 20%
Módulo de autenticação biométrica
40%
Módulo de impressões digitais ($ 50), módulo de rosto ($ 120)
Comunicação e poder
15%
Wi-Fi + 4G dual-mode ($60)
Partes estruturais
10%
Custos de molde personalizado (investimento único de R$ 50.000)