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Tout savoir sur le protocole Wiegand en 2025
Qu'est-ce que le protocole Wiegand ?
Le protocole Wiegand est une méthode standard de communication utilisée dans les systèmes de contrôle d'accès. Ce protocole permet de transmettre des données entre un périphérique (lecteur de carte, clavier, etc.) et une unité centrale (contrôleur de porte, automate, etc.).
Créé dans les années 1970 par John R. Wiegand, il est connu pour sa simplicité et sa robustesse. Grâce à ces caractéristiques, il est devenu un standard incontournable dans le domaine de la sécurité.
Mais attention : le terme "Wiegand" peut prêter à confusion. Il désigne en réalité trois choses différentes dans le monde du contrôle d’accès :
- L’effet Wiegand : phénomène physique utilisé dans certaines cartes.
- L’interface Wiegand :le câblage qui relie le lecteur au contrôleur.
- Le protocole Wiegand : la méthode de transmission de données, unidirectionnelle.
Un peu d'histoire !
Le protocole Wiegand tire son nom de John R. Wiegand, un physicien qui a découvert les propriétés du "fil Wiegand", un matériau métallique qui change rapidement de polarité lorsqu'il est soumis à un champ magnétique. Bien que cette technologie soit aujourd'hui peu utilisée, le protocole Wiegand a survécu et est devenu une référence dans les systèmes de contrôle d'accès.
Les trois facettes du Wiegand
Le terme Wiegand peut prêter à confusion car il ne désigne pas une seule chose, mais trois éléments distincts utilisés dans les systèmes de contrôle d'accès. Voici un éclairage sur chacun d'eux :
1. L’effet Wiegand
L’effet Wiegand est un phénomène physique découvert dans les années 1970 par John R. Wiegand. Il repose sur un fil métallique spécial composé d’un noyau souple et d’une gaine rigide. Lorsqu’il est soumis à un champ magnétique, ce fil produit une impulsion électrique unique. Cette propriété a été utilisée dans la conception de cartes de contrôle d’accès difficiles à falsifier, car les données stockées via cet effet ne peuvent pas être effacées ou reprogrammées.
2. L’interface Wiegand
L’interface Wiegand fait référence au standard de câblage qui relie les lecteurs (cartes, claviers, biométrie) aux contrôleurs de porte. Elle repose sur trois fils principaux :
- DATA0 (D0) : transmet les bits de valeur 0
- DATA1 (D1) : transmet les bits de valeur 1
- GND : fil de masse (référence électrique)
Ce système simple mais robuste est compatible avec de nombreux équipements du marché, ce qui a contribué à sa large adoption dans l'industrie du contrôle d'accès.
3. Le protocole Wiegand
Le protocole Wiegand désigne la méthode de communication unidirectionnelle entre le lecteur et le contrôleur. Les données sont envoyées sous forme binaire à travers les lignes DATA0 et DATA1, sans retour d’information du contrôleur vers le lecteur. Le format le plus courant est le Wiegand 26 bits, mais d’autres variantes existent. Ce protocole est apprécié pour sa simplicité et sa fiabilité, bien qu’il ne soit pas sécurisé nativement.
Dans quoi est utilisé le protocole Wiegand ?
Le protocole Wiegand est utilisé dans divers systèmes de sécurité, notamment :
- Les lecteurs de cartes : RFID, magnétiques ou de proximité.
- Les claviers numériques : pour l'entrée de codes PIN.
- Les systèmes de verrouillage électronique : pour les portes, portails ou barrières.
- Les terminaux biométriques : combinés avec des identifiants de carte.
Pourquoi choisir le protocole Wiegand ?
Le protocole Wiegand présente plusieurs avantages majeurs :
- Universalité : Compatible avec une grande variété d'équipements de contrôle d'accès. Il est utilisé dans des millions d'installations dans le monde, garantissant une large interopérabilité.
- Fiabilité : Robuste face aux interférences électromagnétiques grâce à l'utilisation de signaux différentiels. Cette caractéristique le rend idéal dans des environnements industriels ou des zones à forte densité de dispositifs électroniques.
- Simplicité : Facile à installer et à utiliser, avec un câblage minimal, ce qui réduit les coûts d'installation et le temps nécessaire à la configuration.
- Coût réduit :Technologie économique adaptée à de nombreuses applications, notamment dans des installations de petite ou moyenne envergure.
Les limites du protocole Wiegand...
- La longueur de câblage est limitée à 150 mètres.
- Le protocole Wiegand n'est pas sécurisé nativement : les données transmises ne sont pas chiffrées, ce qui peut poser un problème dans des environnements nécessitant une sécurité élevée.
Qu'est-ce que le format 26 bits ?
Le format 26 bits est le format le plus couramment utilisé avec le protocole Wiegand. Il se compose de :
- 1 bit de parité : utilisé pour vérifier l'intégrité des données.
- 8 bits : représentant l'identifiant du site ou de l'installation.
- 16 bits : représentant le numéro unique de la carte ou de l'utilisateur.
- 1 bit de parité : supplémentaire pour une vérification accrue.
Ce format permet de gérer jusqu'à 65 536 utilisateurs uniques par installation, tout en maintenant un bon équilibre entre simplicité et sécurité.
Les autres formats :
Bien que le format 26 bits soit standard, d'autres formats existent, tels que :
- 64 bits : afin d'avoir la certitude de ne pas avoir de doublon de numéro de badge, certain lecteur de badge ont des protocole jusqu’à 64bits
- 37 bits : utilisé pour des applications nécessitant un plus grand nombre d'identifiants uniques.
- Propriétaires : certaines entreprises utilisent des formats personnalisés pour leurs équipements.
Comparaison des formats Wiegand
| Caractéristique | Format 26 bits | Format 37 bits |
|---|---|---|
| Bits totaux | 26 | 37 |
| Bits de parité | 2 (1 bit de parité au début et 1 à la fin) | 2 (1 bit de parité au début et 1 à la fin) |
| Bits pour le code site | 8 | 16 |
| Bits pour le code utilisateur | 16 (ne peut pas dépasser 65 535) | 19 |
| Capacité utilisateur | 65 536 | 524 288 |
Wiegand : Description des signaux électriques
L'interface Wiegand, très répandue dans les systèmes de contrôle d'accès, repose sur un format de transmission de données binaire appelé Wiegand 26 bits. Ce protocole utilise trois fils pour transmettre les informations.
Caractéristiques principales des signaux électriques :
- DATA0 et DATA1 sont les deux fils de transmission de données.
- Les signaux sont au potentiel élevé (1) en l'absence de transmission.
- Lorsqu'un « 0 » est envoyé : DATA0 passe à 0, DATA1 reste à 1.
- Lorsqu'un « 1 » est envoyé : DATA1 passe à 0, DATA0 reste à 1.
Câblage du Wiegand
L'interface Wiegand fonctionne à l'aide de trois fils principaux :
- Commun (GND) : Ce fil est connecté au potentiel de masse (0V).
- DATA0 (D0) : Utilisé pour transmettre les bits à 0.
- DATA1 (D1) : Utilisé pour transmettre les bits à 1.
Recommandations pour le câblage
Pour garantir un fonctionnement optimal :
- Respectez les longueurs de câbles préconisées.
- Utilisez des câbles blindés pour éviter les interérences.
- Assurez-vous de respecter les spécifications techniques du fabricant.
Tableau des connexions
| Fonction | Description |
|---|---|
| Alimentation | Deux fils permettent l'alimentation (égale à 5V ou 12V et GND pour la masse). |
| Transmission des données | Deux fils pour les données : DATA0 (D0) et DATA1 (D1). |
| LED | Un fil pour commander l'état de la LED du lecteur. |
| Buzzer | Un fil pour activer le buzzer, si disponible sur l'appareil. |
Il est particulièrement recommandé d'utiliser un câble de bonne qualité et blindé, et dans la mesure du possible, de ne pas dépasser les 150 mètres de longueur de câble.
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Questions fréquentes sur le protocole Wiegand
Le protocole Wiegand est une méthode standard de communication utilisée principalement dans les systèmes de contrôle d'accès. Il permet de transmettre des données entre un périphérique (lecteur de cartes, clavier, etc.) et une unité centrale (comme un contrôleur de porte). Connu pour sa simplicité et sa robustesse, ce protocole est devenu un standard dans le domaine de la sécurité.
Le protocole Wiegand est compatible avec une large gamme d’équipements, ce qui en fait une solution universelle pour de nombreux systèmes de sécurité. Sa fiabilité face aux interférences électromagnétiques, sa simplicité d’installation avec un câblage minimal et son faible coût d’implémentation en font un choix idéal pour les installations de petite et moyenne envergure.
Le protocole présente certaines limites, notamment une longueur maximale de câblage de 150 mètres. De plus, il n’offre pas de sécurité native, car les données transmises ne sont pas chiffrées. Cela peut représenter un problème pour des environnements nécessitant des normes de sécurité élevées.
Le format 26 bits est le standard le plus couramment utilisé avec le protocole Wiegand. Il inclut un bit de parité initial pour vérifier l’intégrité des données, huit bits pour identifier le site ou l’installation, seize bits pour le numéro unique de la carte ou de l’utilisateur, et un second bit de parité pour une sécurité accrue. Ce format permet de gérer jusqu’à 65 536 utilisateurs uniques.
Oui, des formats alternatifs existent pour répondre à des besoins spécifiques. Le format 37 bits est une extension qui offre une capacité d’identifiants plus importante, dépassant un million d’utilisateurs. Par ailleurs, certains fabricants développent des formats propriétaires pour leurs équipements, permettant des personnalisations selon les besoins des clients.