¿Qué es el protocolo Wiegand?

Si está familiarizado con el control de acceso, probablemente haya escuchado el término «protocolo Wiegand» con anterioridad.

Pero es posible que no tenga idea de lo que realmente es, aparte de una parte importante para hacer que funcione cualquier sistema de control de acceso. Sigue leyendo para averiguarlo.

El protocolo Wiegand, también llamado comúnmente interfaz Wiegand, es un estándar de cableado que se encuentra en lectores de tarjetas y sistemas de control de acceso, y se ha convertido en el método de comunicación de facciones más común para dichos sistemas desde la década de 1980.

En términos más simples, es el estándar de cableado utilizado para conectar lectores de tarjetas, escáneres de huellas dactilares u otros lectores biométricos entre sí y con el resto del sistema de control de acceso.

También es posible que lo vea como un formato de 26 bits, en referencia al sistema específico de datos binarios que utiliza.

¿Cómo funciona el protocolo Wiegand?

El nombre «Wiegand» proviene de su creador, el ingeniero nacido en Alemania, John R. Wiegand, quien en la década de 1970 descubrió que los cables hechos de una aleación de cobalto, hierro y vanadio cambian de polaridad cuando pasan por campos magnéticos fuertes.

John R Wiegand
John R Wiegand

Colocar una bobina de sensor cerca será capaz de detectar el cambio de polaridad como un pulso de alto voltaje y luego traducir ese pulso en datos.

Usó estos descubrimientos para crear lo que se conoció como cables Wiegand y tarjetas Wiegand.

Una tarjeta Wiegand utiliza dos cables cortos que almacenan datos magnéticamente en la tarjeta; estos dos cables se conocen como Datos bajos, o Data0 y DataHi, o Data1.

Señal Wiegand
Señal Wiegand, Data0 y Data1

Cuando la tarjeta pasa por el lector, los cables transmiten la señal de alto o bajo voltaje como 1 y 0, respectivamente, creando una línea de datos binarios para autenticar las credenciales de la tarjeta magnética.

Existen algunas variaciones diferentes del protocolo Wiegand, pero el original es el más común, conocido como formato Wiegand de 26 bits o, a menudo, solo formato de 26 bits.

Hasta hace poco, las tarjetas Wiegand tradicionales generalmente poseían 26 bits de datos.

Utiliza un bit de paridad (PE), seguido de 8 bits de código de instalación (F) o «Facility Code», 16 bits de código de identificación y un bit de paridad final (P0), para un total de 26 bits.

Los bits de facilidad se utilizarían para especificar a qué sub-ubicación en un establecimiento se estaba accediendo (por ejemplo, sala de almacenamiento o salón de clases).

Wiegand Protocolo de 26 bits
Wiegand: Protocolo de 26 bits

Los 16 bits de ID contendrían la combinación real de bits que proporcionaría acceso a la Ubicación deseada.

Este es un formato abierto muy común, lo que significa que prácticamente cualquier persona puede comprar tarjetas y lectores compatibles y programarlos para que funcionen con el formato de 26 bits.

Utiliza un bit de paridad, seguido de 8 bits de código de instalación, 16 bits de código de identificación y un bit de paridad final, para un total de 26 bits.

Este fue el estándar durante mucho tiempo y sigue en uso en muchos sistemas, aunque ahora se han creado una variedad de extensiones diferentes.

¿Por qué es tan popular el protocolo Wiegand?

El protocolo Wiegand se popularizó originalmente en la década de 1980 y todavía se usa hasta el día de hoy, debido a la simplicidad y confiabilidad de las tarjetas magnéticas y los sistemas de control de acceso que lo utilizan.

Las tarjetas magnéticas Wiegand no se pueden borrar con campos magnéticos y son más duraderas que otras tarjetas llave porque no contienen microchips.

Esto los convirtió en opciones confiables y fáciles para equipar sistemas con tarjetas magnéticas.

El sistema Wiegand también hizo posible equipar las instalaciones y los sistemas con tramos de cable mucho más largos, hasta 500 pies, que era mucho más que los estándares de cableado similares de la época.

Ya no verá muchas tarjetas Wiegand debido a las tecnologías de credenciales más avanzadas que se desarrollaron desde entonces, pero el protocolo de cableado sigue siendo el estándar para integrar escáneres y lectores de tarjetas con sus controladores.

Prácticamente, todos los lectores de credenciales de control de acceso, ya sea un escáner biométrico de huellas dactilares o un lector de tarjetas magnéticas estándar, convierten las señales de credenciales en un número Wiegand binario para transmitir al controlador.

Cableado de la Interfase para un Lector Wiegand

La siguiente tabla de conexiones de cableado ilustra en detalle las conexiones típicas entre un lector y un controlador de control de acceso para puertas con protocolo Wiegand de 26 bits.

Tabla de cableado Wiegand
Tabla de cableado Wiegand

Todas las conexiones entre el lector y sistema controlador de puerta están hechos a través del cable del lector, un ejemplo del cual es también se muestra a la derecha.

Cable del Lector Wiegand
Cable del Lector Wiegand

Otras conexiones con función adicional puede ser hecha. Un ejemplo es un cable antisabotaje, que puede ser empleado por un sistema electrónico de control de acceso para indicar un lector estado operativo

Inconvenientes del Protocolo Wiegand

A pesar de lo confiable que es el protocolo Wiegand, existen algunos inconvenientes que contribuyeron a que se elimine gradualmente para las tarjetas magnéticas de uso regular.

  • Formato Wiegand de 26 bits y su potencial para la duplicación de código.
  • El hecho de que el formato Wiegand de 26 bits sea el protocolo estándar de control de acceso, habla de su naturaleza ubicua y amplia adopción.
  • Los códigos están limitados a solo 16.777.216 combinaciones únicas (256 códigos de instalación X 65.636 números de identificación = 16.777.216 combinaciones únicas).
  • Los formatos Wiegand personalizados a menudo son exclusivos de los fabricantes de sistemas de Control de Acceso individuales.
  • El formato puede ser propiedad de un solo fabricante y no estar disponible ni ser compatible con otros fabricantes.
  • Wiegand es un protocolo unidireccional.
  • Puede dejar el protocolo, y el sistema de Control de Acceso que lo utiliza, vulnerable a numerosas vulnerabilidades, como man-in-the-middle y ataques de retransmisión.

Se han desarrollado extensiones más nuevas para el formato de 26 bits, pero pronto se encontraron con otro inconveniente; el tamaño físico y las limitaciones de la tarjeta en sí,

Por esta razón, incluso los sistemas que ahora usan sistemas Wiegand modificados están limitados a 44 bits, siendo los más comunes el formato de 26 y 37 bits.

Felipe Argüello
Felipe Argüello

Felipe Argüello es el fundador de Infoteknico. Ingeniero con más de 30 años de experiencia trabajando en América Latina, Estados Unidos y Europa en las áreas de ingeniería, consulta técnica, proyectos, ventas y entrenamiento en soluciones de alta tecnología y seguridad electrónica.

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