Brevet FR3036523A1 — publié le 20161125

La présente invention se rapporte à un dispositif de contrôle d'accès sécurisé par radio-identification. Elle se rapporte plus particulièrement à un dispositif de contrôle d'accès comprenant un boîtier recevant intérieurement une puce de radio-5 identification reliée à une antenne et propre à recevoir par ondes électromagnétiques des données d'identification associées à une signature générées par un module externe de radio-identification, et un microcontrôleur raccordé à la puce de radio-identification et prévu pour recevoir et authentifier les données d'identification en provenance de la puce de radio-identification et 10 pour transmettre ces données d'identification après authentification à une unité de traitement distante. De manière classique, la puce de radio-identification présente dans le boîtier est du type active, c'est-à-dire qu'elle est alimentée électriquement en permanence par une source externe d'électricité, généralement le réseau 15 électrique du bâtiment faisant l'objet de mesures de sécurité. Ainsi, en fonctionnement, la puce de radio-identification active génère en permanence un champ électromagnétique qui va activer les modules externes de radio-identification, généralement du type badge avec puce de radio-identification passive (autrement appelé radio-étiquette), qui sont 20 placés devant eux en leur fournissant à courte distance l'énergie dont ceux-ci ont besoin. Autrement dit, il est d'usage d'employer un système de contrôle d'accès où le dispositif de contrôle d'accès, dont le boîtier est positionné classiquement à proximité d'un accès (porte, barrière, portail, etc.), est branché 25 sur le réseau électrique, et fournit l'énergie nécessaire pour les badges d'accès avec radio-étiquette passive. Ce type de dispositif de contrôle d'accès présente cependant l'inconvénient de nécessiter un câblage électrique indispensable pour son alimentation permanente en électricité, sans compter que ce dernier présente 30 une consommation d'énergie électrique jamais nulle. La présente invention a pour but de répondre à cette problématique et, à cet effet, elle propose un dispositif de contrôle d'accès sécurisé par radio-identification, comprenant un boîtier recevant intérieurement : - une puce de radio-identification reliée à une antenne et propre à recevoir par 35 ondes électromagnétiques des données d'identification associées à une signature associée générée par un module externe de radio-identification ; 3036523 2 - un microcontrôleur raccordé à la puce de radio-identification et prévu pour recevoir et authentifier les données d'identification en provenance de la puce de radio-identification et pour transmettre lesdites données d'identification après authentification à une unité de traitement distante ; où ce dispositif de contrôle d'accès est remarquable en ce que la puce de radio-identification est du type passive, sans alimentation permanente en énergie électrique, cette puce de radio-identification étant conformée pour convertir les ondes électromagnétiques émises par le module externe de radio-identification en courant électrique alimentant temporairement le fonctionnement de la puce de radio-identification et du microcontrôleur. Ainsi, à l'inverse des systèmes d'accès sécurisés classiques, l'invention propose d'employer une puce de radio-identification passive, non alimentée électriquement en permanence, au niveau du boîtier fixe de lecture, et de recourir à des modules externes de radio-identification équipées d'une puce de radio-identification active qui va générer, via une antenne, un champ électromagnétique qui va fournir l'énergie nécessaire pour le fonctionnement de la puce de radio-identification passive et du microcontrôleur. De cette manière, il n'est plus nécessaire de câbler électriquement le dispositif de contrôle d'accès, l'énergie électrique indispensable au fonctionnement du dispositif de contrôle d'accès provenant des ondes électromagnétiques générées par les modules externes de radio-identification proches. Ainsi, le dispositif de contrôle d'accès présente une architecture simplifiée, avec une consommation électrique limitée aux seules phases de fonctionnement de la puce de radio-identification passive et du microcontrôleur, le dispositif de contrôle d'accès étant de consommation nulle hors de ces phases. Lors de ces phases de fonctionnement, le microcontrôleur transmet des données d'identification authentifiées à une unité de traitement distante, et cette unité de traitement récupérera ces données d'identification à des fins de traitement et de décision d'une ou plusieurs actions, telles que par exemple déverrouiller un accès, lancer une alerte, éclairer une lumière, piloter un chauffage, historier des informations de passage, etc. Selon une caractéristique, les données d'identification sont 35 chiffrées par une méthode de cryptographie asymétrique utilisant une clé privée d'une paire de clés publique/privée, et le microcontrôleur est apte à 3036523 3 déchiffrer les données d'identification avec la clé publique de la paire de clés publique/privée, et valider l'authenticité des données d'identification, ladite clé publique étant stockée dans une mémoire dudit microcontrôleur. Ainsi, le microcontrôleur est conformé pour opérer une vérification 5 de signature par cryptographie asymétrique, par exemple avec un algorithme de cryptographie ECC ou RSA, dans un temps de calcul compatible avec une application de contrôle d'accès, avant de communiquer la donnée d'identification à l'unité de traitement distante ; le microcontrôleur contenant la clé publique, donc non sécurisée, il n'est pas nécessaire de gérer un 10 effacement de cette clé en cas d'intrusion non autorisée dans le microcontrôleur, ou en cas d'arrachement du dispositif de contrôle d'accès. Selon une autre caractéristique, le microcontrôleur est raccordé à un câble de communication, afin de permettre la transmission filaire des données d'identification après authentification à l'unité de traitement distante. 15 Dans une réalisation particulière, le boîtier reçoit intérieurement un module de radiocommunication sans fil raccordé au microcontrôleur, afin de permettre la transmission sans fil des données d'identification après authentification à l'unité de traitement distante, ledit module de communication sans fil étant prévu pour être temporairement alimenté par le courant électrique 20 converti par la puce de radio-identification. Selon une possibilité de l'invention, le boîtier reçoit intérieurement une batterie électrique associée à un circuit de charge qui recharge ladite batterie électrique avec le courant électrique converti par la puce de radio-identification, cette batterie électrique étant raccordée au microcontrôleur. 25 Une telle batterie électrique peut être avantageuse pour permettre une transmission des données d'identification après authentification à l'unité de traitement distante, lorsque celle-ci est trop éloignée, en particulier si cette transmission est faite par radiocommunication sans fil. Autrement dit, la batterie électrique servira à augmenter les distances de communication entre le 30 dispositif de contrôle d'accès et l'unité de traitement distante ; cette batterie électrique se rechargeant à chaque fois qu'un module externe de radio-identification fournit de l'énergie. Selon une autre possibilité de l'invention, la puce de radio-identification présente une fonction de détection de présence de champ 35 électromagnétique. 3036523 4 L'invention se rapporte également à un système de contrôle d'accès comprenant au moins un dispositif de contrôle d'accès conforme à l'invention, et au moins un module externe de radio-identification, ce module externe de radio-identification comprenant une puce de radio-identification 5 active alimentée par une batterie électrique et propre à générer, via une antenne, des ondes électromagnétiques contenant des données d'identification associées à une signature et servant temporairement à alimenter électriquement le fonctionnement de la puce de radio-identification passive et du microcontrôleur du dispositif de contrôle d'accès. 10 Dans une réalisation particulière, la puce de radio-identification active du module externe de radio-identification est du type puce NFC. En outre, le module externe de radio-identification peut être du type téléphone portable ou du type badge ou porte-clés actif équipé d'une batterie électrique. 15 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, de deux exemples de mise en oeuvre non limitatifs, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique d'un premier dispositif de contrôle 20 d'accès conforme à l'invention, en relation sans contact avec un module externe de radio-identification du type téléphone portable ; et - la figure 2 est une vue schématique d'un second dispositif de contrôle d'accès conforme à l'invention, en relation sans contact avec un module externe de radio-identification du type téléphone portable. 25 En référence aux figures 1 et 2, un dispositif de contrôle d'accès 1 sécurisé par radio-identification conforme à l'invention, comprend un boîtier 2 pourvu de moyens de fixation sur un support (non illustré), généralement un support vertical tel qu'un mur ou une cloison. Le dispositif de contrôle d'accès 1 comprend, à l'intérieur de ce 30 boîtier 2 : - une puce de radio-identification du type passive 3, sans alimentation permanente en énergie électrique, reliée à une antenne 4 ; et - un microcontrôleur 5 raccordé à la puce de radio-identification passive 3. La puce de radio-identification passive 3 et l'antenne 4 sont par 35 exemple du type à haute-fréquences. La puce de radio-identification passive 3 n'est donc pas alimentée en permanence par une source électrique continue. 3036523 5 Ce dispositif de contrôle d'accès 1 est prévu pour fonctionner avec des modules externes de radio-identification 6 comprenant une puce de radio-identification active 60 alimentée par une batterie électrique (non illustrée) et propre à générer, via une antenne (non illustrée), des ondes 5 électromagnétiques. La puce de radio-identification active 60 du module externe de radio-identification 6 peut être du type puce NFC. Le module externe de radio-identification 6 peut être du type téléphone portable (comme visible sur les figures 1 et 2) ou bien être du type 10 badge ou porte-clés actif équipé d'une batterie électrique, par exemple du type « Token ». Chaque module externe de radio-identification 6 comprend une mémoire interne (non illustrée) stockant de façon sécurisée des données d'identification associée à une signature en utilisant un algorithme de 15 cryptographie asymétrique. La puce de radio-identification active 60 du module externe de radio-identification 6 est propre à générer des ondes électromagnétiques contenant de telles données d'identification associées à une signature. En situation, lorsqu'un module externe de radio-identification 6 est 20 suffisamment proche du dispositif de contrôle d'accès 1, la puce de radio-identification active 60 du module externe de radio-identification 6 génère des ondes électromagnétiques contenant de telles données d'identification associées à une signature ; cette signature dépendant des données d'identification et également du dispositif de contrôle d'accès 1. La puce de 25 radio-identification passive 3 du dispositif de contrôle d'accès 1 reçoit par ondes électromagnétiques les données d'identification associées à une signature générées par le module externe de radio-identification 6. De manière plus précise, le module externe de radio-identification 6 et le dispositif de contrôle d'accès 1 entrent en communication sécurisée et 30 successivement : - le dispositif de contrôle d'accès 1 communique au module externe de radio-identification 6 son propre identifiant (comme par exemple un numéro de série) ; - le module externe de radio-identification 6 calcule une signature à partir de 35 cet identifiant du dispositif de contrôle d'accès 1 et également à partir des données d'identification du module externe de radio-identification 6 ; 3036523 6 - le module externe de radio-identification 6 transmet au dispositif de contrôle d'accès 1 ses données d'identification ainsi que cette signature ; - le microcontrôleur 5 du dispositif de contrôle d'accès 1 vérifie avec la signature l'authenticité des données d'identification, avant de transmettre 5 celles-ci à une unité de traitement distante. L'énergie électrique indispensable au fonctionnement de la puce de radio-identification passive 3 provient des ondes électromagnétiques générées par le module externe de radio-identification 6 proche. Autrement dit, la puce de radio-identification passive 3 convertit, par induction, les ondes 10 électromagnétiques émises par le module externe de radio-identification 6 en courant électrique alimentant temporairement le fonctionnement de la puce de radio-identification passive 3. Par ailleurs, le courant électrique converti par la puce de radio-identification passive 3 sert également à alimenter temporairement 15 électriquement le microcontrôleur 5 qui reçoit et authentifie les données d'identification en provenance de la puce de radio-identification passive 3 et ensuite transmet ces données d'identification à une unité de traitement distante (non illustrée). A ce titre, le microcontrôleur 5 est de préférence à basse-consommation. 20 Le microcontrôleur 5 authentifie les données d'identification avec la clé publique de la paire de clés publique/privée, cette clé publique étant stockée dans une mémoire associée au microcontrôleur 5. Pour cette transmission des données d'identification à destination de l'unité de traitement distante, la puce de radio-identification passive 3 25 présente une connexion 30 pour : - comme visible sur la figure 1, une communication filaire par bus, au moyen d'un câble de communication 7, afin de permettre la transmission filaire (pilotée par le microcontrôleur 5) des données d'identification à l'unité de traitement distante ; 30 - comme visible sur la figure 2, une connexion avec un module de radiocommunication sans fil 8 associé à une antenne 80, afin de permettre la transmission sans fil (pilotée par le microcontrôleur 5) des données d'identification à l'unité de traitement distante, ce module de communication sans fil 8 étant temporairement alimenté par le courant électrique converti par la puce de radio-identification passive 3. 3036523 7 Comme visible sur la figure 2, il est également envisageable que le dispositif de contrôle d'accès 1 comprenne, à l'intérieur de son boîtier 2, une batterie électrique 9 associée à un circuit de charge qui recharge la batterie électrique 9 avec le courant électrique converti par la puce de radio-5 identification passive 3, cette batterie électrique 9 étant raccordée au microcontrôleur 5, directement ou via la puce de radio-identification passive 3. Par ailleurs, il est envisageable de prévoir que le dispositif de contrôle d'accès 1 présente un dispositif d'alerte lumineuse ou sonore qui se déclenche pour informer le porteur du module externe de radio-identification 6 10 sur ses autorisations d'accès ; un tel dispositif d'alerte lumineuse ou sonore étant également alimenté temporairement par le courant électrique converti par la puce de radio-identification passive 3. Il est également envisageable de prévoir sur le dispositif de contrôle d'accès 1 un écran, par exemple du type écran LCD ou écran « e15 paper », alimenté temporairement par le courant électrique converti par la puce de radio-identification passive 3. En outre, dans le cas d'un module externe de radio-identification 6 du type téléphone portable, il est envisageable de prévoir un complément d'identification du type saisie d'un code sur un clavier du téléphone et/ou 20 contrôle biométrique sur un dispositif biométrique intégré au téléphone et/ou reconnaissance faciale exploitant une image saisie par une caméra intégrée au téléphone ; le téléphone communiquant au dispositif de contrôle d'accès 1 ces compléments d'identifications. 25 REVENDICATIONS1. Dispositif de contrôle d'accès (1) sécurisé par radio-identification, comprenant un boîtier (2) recevant intérieurement : - une puce de radio-identification (3) reliée à une antenne (4) et propre à recevoir par ondes électromagnétiques des données d'identification associées à une signature générées par un module externe de radio-identification (6) ; - un microcontrôleur (5) raccordé à ladite puce de radio-identification (3) et prévu pour recevoir et authentifier les données d'identification en provenance de ladite puce de radio-identification (3) et pour transmettre lesdites données d'identification après authentification à une unité de traitement distante ; ledit dispositif de contrôle d'accès (1) étant caractérisé en ce que la puce de radio-identification (3) est du type passive, sans alimentation permanente en énergie électrique, ladite puce de radio-identification (3) étant conformée pour convertir les ondes électromagnétiques émises par le module externe de radio-identification (6) en courant électrique alimentant temporairement le fonctionnement de ladite puce de radio-identification (3) et dudit microcontrôleur (5). 2. Dispositif de contrôle d'accès (1) selon la revendication 1, dans lequel les données d'identification sont chiffrées par une méthode de cryptographie asymétrique utilisant une clé privée d'une paire de clés publique/privée, et le microcontrôleur (5) est apte à déchiffrer les données d'identification avec la clé publique de la paire de clés publique/privée, et valider l'authenticité des données d'identification, ladite clé publique étant stockée dans une mémoire dudit microcontrôleur (5). 3. Dispositif de contrôle d'accès (1) selon les revendications 1 ou 2, dans lequel le microcontrôleur (5) est raccordé à un câble de communication (7), afin de permettre la transmission filaire des données d'identification après authentification à l'unité de traitement distante. 4. Dispositif de contrôle d'accès (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier (2) reçoit intérieurement un module de radiocommunication (8) sans fil raccordé au microcontrôleur 3036523 9 (5), afin de permettre la transmission sans fil des données d'identification après authentification à l'unité de traitement distante, ledit module de communication (8) sans fil étant prévu pour être temporairement alimenté par le courant électrique converti par la puce de radio-identification (3). 5 5. Dispositif de contrôle d'accès (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier (2) reçoit intérieurement une batterie électrique (9) associée à un circuit de charge qui recharge ladite batterie électrique (9) avec le courant électrique converti par la puce de radio-identification (3), ladite batterie électrique (9) étant raccordée au 10 microcontrôleur (5). 6. Dispositif de contrôle d'accès (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la puce de radio-identification (3) présente une fonction de détection de présence de champ électromagnétique. 15 7. Système de contrôle d'accès comprenant au moins un dispositif de contrôle d'accès (1) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, et au moins un module externe de radio-identification (6), ledit module externe de radio-identification (6) comprenant une puce de radio-identification active (60) alimentée par une batterie électrique et propre à 20 générer, via une antenne, des ondes électromagnétiques contenant des données d'identification associées à une signature et servant temporairement à alimenter électriquement le fonctionnement de la puce de radio-identification (3) passive et du microcontrôleur (5) du dispositif de contrôle d'accès (1). 25 8. Système de contrôle d'accès selon la revendication 7, dans lequel la puce de radio-identification active (60) du module externe de radio-identification (6) est du type puce NFC. 9. Système de contrôle d'accès selon les revendications 7 ou 8, dans lequel le module externe de radio-identification (6) est du type téléphone 30 portable ou du type badge ou porte-clés actif équipé d'une batterie électrique.