RFID遠(yuǎn)距離考勤方案090324

1、事業(yè)單位RFID 卡通管理系統(tǒng)技術(shù)方案2009年3月需求分析在* 貴單位相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心下， 我公司對(duì)貴單位機(jī)關(guān)的一卡通需求進(jìn)行了基礎(chǔ)信息的搜集和整理，扼要表述為：1)機(jī)關(guān)主要為一個(gè)院落，職工共約數(shù)百人。2)已經(jīng)在使用 M1 一卡通管理系統(tǒng)3)機(jī)關(guān)內(nèi)有食堂4)需要管理職工進(jìn)出大門(mén)的行為5)機(jī)關(guān)停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛出入管理機(jī)關(guān)計(jì)劃采用 RFID 產(chǎn)品進(jìn)行軟硬件集成，期望達(dá)到的應(yīng)用目標(biāo)簡(jiǎn)要?dú)w納為：1)遠(yuǎn)距離自動(dòng)考勤管理，包括出入機(jī)關(guān)大門(mén)的考勤記錄2)食堂用餐一卡通管理3)機(jī)關(guān)停車(chē)場(chǎng)管理4)將來(lái)可能的其它一卡通拓展應(yīng)用正確地理解機(jī)關(guān)的應(yīng)用需求是技術(shù)定位與產(chǎn)品選型的關(guān)鍵。 以上僅僅是對(duì)機(jī)關(guān)的需 求進(jìn)行化繁就簡(jiǎn)的陳

2、述，而作為一個(gè)專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)集成商，我公司有必要從技術(shù)的角度對(duì) 需求進(jìn)行結(jié)構(gòu)與層次分析，并進(jìn)行實(shí)物化表述。據(jù)此，機(jī)關(guān)的需求可以分解為五個(gè)大的部分：1 RFID 證件用作職工證（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“證件”或“卡”），除文字和圖片等可視化信息外，關(guān)鍵是要具備非接觸感應(yīng)的功能，同時(shí)能夠兼顧遠(yuǎn)距離和近距離兩種感應(yīng)模 式。2遠(yuǎn)距離感應(yīng)設(shè)備需要在機(jī)關(guān)大門(mén)、 樓道或者走廊等關(guān)鍵場(chǎng)合， 選擇合適地點(diǎn)安裝遠(yuǎn)距離感應(yīng)設(shè)備，當(dāng)配專(zhuān)用證件的人員正常通過(guò)時(shí)，自動(dòng)被感應(yīng)和記錄，而無(wú)需主動(dòng)刷卡。感應(yīng)設(shè)備不僅要判斷通行人員的身份，還要知道其進(jìn)出方向， 并對(duì)無(wú)證件的通行情況進(jìn)行及時(shí)告警提示。遠(yuǎn)距離感應(yīng)設(shè)備還包括停車(chē)卡的感應(yīng)，方便職工開(kāi)車(chē)出入

3、機(jī)關(guān)大門(mén)。3近距離感應(yīng)設(shè)備在食堂就餐、 圖書(shū)館借閱等場(chǎng)合必須一種近距離識(shí)別證件的設(shè)備， 體積小易安裝，易操作。4軟件部分分為考勤軟件和消費(fèi)軟件兩部分?？记谲浖幕竟δ苁墙y(tǒng)計(jì)和查詢(xún)某職工的上班情況， 讓機(jī)關(guān)隨時(shí)可以查詢(xún)某職工是否在校。考勤軟件還包括停車(chē)場(chǎng)出入管理子系統(tǒng)。消費(fèi)軟件用于食堂售飯、和圖書(shū)館借閱等。 （圖書(shū)館雖然基本不收費(fèi)，但其工作模式與食堂消費(fèi)并無(wú)實(shí)質(zhì)性不同）5服務(wù)器與通信網(wǎng)絡(luò)RFID 設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行才更有意義， 而食堂消費(fèi)機(jī)需要聯(lián)網(wǎng)才能使消費(fèi)更安全。 RFID 設(shè)備工作在校園網(wǎng)架構(gòu)內(nèi)， 某些設(shè)備可能需要專(zhuān)用的通信線(xiàn)路。以上是我公司對(duì)機(jī)關(guān) RFID 應(yīng)用的分析，基于我們多年來(lái)對(duì) R

4、FID 技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和對(duì)先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品的不懈跟蹤，雖然機(jī)關(guān)的技術(shù)要求較高，應(yīng)用模式先進(jìn)，但我們完全有能力提供成熟的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)以滿(mǎn)足上述需求。下文我們將介紹我們的技術(shù)方 案，以及主要應(yīng)用的 RFID 產(chǎn)品。RFID 技術(shù)選型因?yàn)榭蛻?hù)需要遠(yuǎn)距離感應(yīng)設(shè)備， 所以十分有必要論述一下我們所選技術(shù)的理由和特 點(diǎn)。 RFID 是 Radio Frequency Identification 的英文縮寫(xiě)，中文直譯射頻識(shí)別，一般也稱(chēng)電子標(biāo)簽”。 RFID 有一個(gè)跨越多個(gè)頻段、擁有多種工作模式的產(chǎn)品分類(lèi)和標(biāo)準(zhǔn)體系。我們選用符合 ISO15693 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品體系來(lái)解決上述問(wèn)題。ISO15693 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品

5、適合應(yīng)用于人員識(shí)別的最典型案例，就是會(huì)議簽到應(yīng)用。目 前，國(guó)內(nèi)大部分的省級(jí)黨代會(huì)、人代會(huì)和部分政協(xié)會(huì)議已經(jīng)使用了這種設(shè)備做代表入場(chǎng) 和出會(huì)場(chǎng)的自動(dòng)登記工作。為這次客戶(hù)項(xiàng)目提供 RFID 設(shè)備的制造商，已經(jīng)為廣東、湖 南、廣西、云南、河南、四川等超過(guò) 10 個(gè)省級(jí)的會(huì)議提供了簽到設(shè)備，用戶(hù)體驗(yàn)良好。在*白云會(huì)議中心，他們提供的 18套遠(yuǎn)距離感應(yīng)系統(tǒng)已經(jīng)工作了 2 年時(shí)間。從成本的角度而言， ISO15693 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品有明顯優(yōu)勢(shì)。在客戶(hù)特別強(qiáng)調(diào)的一卡通場(chǎng) 合，需要用到數(shù)量眾多的近距離識(shí)別設(shè)備， 這方面 ISO15693 的更容易控制成本。 所以， 我們選用符合 ISO15693 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽

6、讀寫(xiě)系統(tǒng)，該標(biāo)準(zhǔn)的主要特性是：工作頻率 13.56MHz標(biāo)簽無(wú)源 讀寫(xiě)距離0200cm1 秒中內(nèi)可識(shí)別 50 張標(biāo)簽 標(biāo)簽尺寸（對(duì)角線(xiàn)） 1 15cm 可選，厚度一般小于 1mm標(biāo)準(zhǔn)選定了，如何選擇具體的產(chǎn)品將是下文論述的重點(diǎn)。RFID標(biāo)簽電子標(biāo)簽是讀寫(xiě)系統(tǒng)的重要組成部分，在單位的應(yīng)用中，它將被制成證件佩戴在工作人員胸前，在人員通過(guò)RFID感應(yīng)通道時(shí)自動(dòng)被感應(yīng)到。相關(guān)標(biāo)簽的實(shí)物照片見(jiàn)下圖:賽校通字學(xué)生證- 1 上圖中兩張彩色印刷的卡就是電子標(biāo)簽成品，尺寸是85X54mm,厚度0.9mm,這是共性化彩色印刷的，在其標(biāo)簽的另外一面，印有持卡人信息。在上圖中還有兩張透明 的標(biāo)簽，我們稱(chēng)為 Inlay

7、 ，它是制造 RFID 證件的核心。 Inaly 由金屬線(xiàn)圈、微型電容和Chip （芯片）組成，它平放著被封裝在標(biāo)簽成品內(nèi)部，標(biāo)簽表面平整，看不出 Inlay痕 跡。 Inlay 與封裝材料在平面上的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以從中間偏右的標(biāo)簽圖中可以看出。RFID證件所使用的芯片有兩個(gè)可供選擇的品牌：TI （德州儀器）和NXP （恩智浦,是飛利浦的半導(dǎo)體子公司） 。這兩個(gè)品牌各有長(zhǎng)短，根據(jù)我公司的經(jīng)驗(yàn)，有如下判斷：兩個(gè)品牌的產(chǎn)品都可用TI 比 NXP 穩(wěn)定性要好一點(diǎn)TI 價(jià)格高于 NXP我們建議使用 TI 的標(biāo)簽，但也會(huì)報(bào) NXP 標(biāo)簽的價(jià)格供選擇。在給客戶(hù)提供的標(biāo)簽中，我們將使用原裝進(jìn)口的芯片，用PVC材

8、料封裝成85X 54X 0.9mm的標(biāo)簽，背面彩印，內(nèi)容含單位的標(biāo)志，按客戶(hù)要求設(shè)計(jì)。標(biāo)簽正面空白，或者根據(jù)實(shí)際情況在部分區(qū)域預(yù)先印刷共性化內(nèi)容， 方便機(jī)關(guān)使用熱升華打印機(jī)隨時(shí)打印 包括照片在內(nèi)的員工信息。如果是批量制作個(gè)性化卡，我們也提供個(gè)性化制卡服務(wù)，其印刷質(zhì)量會(huì)好于熱升華 設(shè)備的打印效果。因?yàn)槭褂脽嵘A打印機(jī)打印每張卡的綜合印刷成本并不低，而選擇我們提供的個(gè)性化制卡服務(wù)不僅印刷質(zhì)量好于熱升華打印機(jī)， 而且價(jià)格基本與自行印刷的 成本持平，客戶(hù)也少很多制卡的麻煩，所以建議大批量制卡時(shí)由我們來(lái)提供個(gè)性化印刷 服務(wù)，而平時(shí)少量的補(bǔ)卡可以由單位自行通過(guò)熱升華打印機(jī)解決。個(gè)性化印刷的卡樣如下圖所示：

9、i flt 1300B/oa/LaRFID卡的射頻感應(yīng)技術(shù)參數(shù)如下:工作模式：無(wú)源，13.56MHz電磁耦合芯片品牌：NXP 或TI 規(guī)格尺寸：85X 54X 0.9mm，PVC封裝ID號(hào)：64 bit，全球唯一，不可更改不可復(fù)制可擦寫(xiě)內(nèi)存：1Kbit (NXP)2Kbit（ TI）可操作次數(shù)：10萬(wàn)次 數(shù)據(jù)保存壽命：10年 工作溫度：-25+70攝氏度四.遠(yuǎn)距離RFID識(shí)別設(shè)備據(jù)上文“需求分析”的觀點(diǎn)，我們認(rèn)為高頻(13.56MHz)遠(yuǎn)距離RFID感應(yīng)設(shè)備 是貴校應(yīng)用RFID的核心之一和亮點(diǎn)所在，我們把這種設(shè)備稱(chēng)為“通道天線(xiàn)”。通道天 線(xiàn)根據(jù)功能的不同又分為多種型號(hào)，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，適合客戶(hù)

10、應(yīng)用的主要有二種，分 別是室內(nèi)考勤通道天線(xiàn)和室外停車(chē)場(chǎng)天線(xiàn)。分別介紹如下：4 1 G11B 室內(nèi)型通道天線(xiàn)G11B型通道天線(xiàn)適合安裝在室內(nèi)，可加裝紅外模塊進(jìn)行人員輔助識(shí)別 （判斷人員通 行方向，對(duì)未帶卡和多帶卡的情況進(jìn)行告警），本方案中的G11B型特指含有紅外模塊的 設(shè)備。G11B型通道天線(xiàn)用在宿舍（也可以用在教學(xué)樓）的門(mén)廳內(nèi)。當(dāng)有職工通過(guò)時(shí)，我們可以記錄他/她的身份、進(jìn)出方向和時(shí)間。G11B型還能對(duì)如下特殊情況進(jìn)行即時(shí)告警:無(wú)卡通行 多帶卡（通常是替別人打卡的情況） 帶非法卡（同為RFID標(biāo)簽但不是機(jī)關(guān)認(rèn)可的） 阻塞通道或者極慢速通過(guò)，伴有通道天線(xiàn)自身的告警措施是信號(hào)燈亮紅色（平時(shí)是白色，正

11、常通行是綠色） 響亮的蜂鳴器鳴叫。 機(jī)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)告警觸發(fā)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)攝像頭抓拍現(xiàn)場(chǎng)照片留存 備查。要使紅外模塊正常工作，必須避免多人并排通過(guò)天線(xiàn)。一般地，這都可以通過(guò)管理 手段來(lái)規(guī)范。G11B型通道天線(xiàn)的實(shí)物照片如下:4*隔如上圖，天線(xiàn)外殼主體用ABS工程塑料，底座使用3mn厚鋼板制造，在離地面110cm 處安裝有一組共4對(duì)串聯(lián)的紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)，讀寫(xiě)器控制器等設(shè)備安裝在箱體內(nèi)部。在其 中一只天線(xiàn)上安裝有警燈和蜂鳴器，在有未帶卡或者帶非法卡通過(guò)時(shí)，警燈閃爍紅色并 伴有蜂鳴器鳴叫。如果是正常通過(guò)，則綠燈亮，而蜂鳴器靜默。告警閥值例如正常通行 最長(zhǎng)時(shí)間可設(shè)置（默認(rèn)為3秒），告警方式（指鳴叫次數(shù)和時(shí)

12、長(zhǎng)）可以微調(diào)定制。如果是在室外使用，我們可以提供有防水功能的型號(hào)。G11配輸出功率4W讀寫(xiě)器則型號(hào)為G11-4,配1W賣(mài)寫(xiě)器的型號(hào)為G11-1。它的主要規(guī)格與性能參數(shù)如下表:G11型RFID通道天線(xiàn)參數(shù)規(guī)格尺寸單位：cm天線(xiàn)部分項(xiàng)目性能參數(shù)備注高度150.0 （含底座）ABS工程塑料材質(zhì)，主體噴涂深灰 色金屬漆，配米黃色邊條涂裝，耐 洗潔劑擦洗寬度47.0厚度4.0設(shè)備箱部分備注咼度37.0ABS工程塑料材質(zhì)，主體噴涂深灰 色金屬漆；設(shè)備箱背部有鋁板作散 熱裝置。B型無(wú)防水設(shè)計(jì)，用戶(hù)也可選購(gòu) G11A型防水天線(xiàn)，寬度37.0厚度9.5底座部分備注長(zhǎng)度47.0天線(xiàn)底座米用3mm厚度鋼板，表面深灰

13、色烤漆，4角有孔位以方便固定 在地面上寬度18.0厚度1.5天線(xiàn)重量項(xiàng)目性能參數(shù)備注全狀態(tài)凈重約 30Kg一對(duì)天線(xiàn)，不含包裝天線(xiàn)性能參數(shù)長(zhǎng)度單位：cm項(xiàng)目性能參數(shù)備注最大通道寬度140（ G11-4）115（ G11-1）寬度愈小，識(shí)別能力愈強(qiáng)使用85 X 54mm PVC封裝標(biāo)簽，（測(cè)試值適用于標(biāo)簽與天線(xiàn)垂直的 情況，即人員胸前佩卡通過(guò)） 如果配紅外模塊建議使用寬度 為100cm以避免人員并排通行最小通道寬度60標(biāo)準(zhǔn)通道寬度120（ G11-4）100（ G11-1）磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)天線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)寬度115為選裝功能。磁場(chǎng)在 90180度之 間快速平滑旋轉(zhuǎn)，使標(biāo)簽在垂直于 地面情況下更被準(zhǔn)確地識(shí)別，即能

14、夠適應(yīng)人員側(cè)身通過(guò)適用人員身高120200標(biāo)簽佩于胸前，可定制天線(xiàn)以適應(yīng)對(duì)兒童進(jìn)行識(shí)別識(shí)別速度（單張標(biāo)簽）20ms最大通過(guò)速度5米/秒通道處于120cm寬度情況防沖突性具備防沖突能力即允許多個(gè)人縱向列隊(duì)通過(guò)防沖突性實(shí)驗(yàn)值220只標(biāo)簽冋時(shí)置于天線(xiàn)識(shí) 別范圍內(nèi)在6秒時(shí)間內(nèi)完成識(shí)別標(biāo)簽連續(xù)識(shí)別能力無(wú)限制設(shè)備可7 X 24小時(shí)不間斷工作紅外開(kāi)關(guān)數(shù)量4對(duì)紅外裝置為選裝設(shè)備紅外識(shí)別類(lèi)型對(duì)射型對(duì)射型紅外工作狀態(tài)不受衣服質(zhì) 地、光照等外在因素的影響最大紅外對(duì)射距離15米該參數(shù)對(duì)通道天線(xiàn)無(wú)意義紅外開(kāi)關(guān)品牌歐姆龍?jiān)撔吞?hào)器件可在水中使用控制器接口TCP/IP、RS485、RS232均可選TCP/IP為定制接口設(shè)備功

15、耗12W用戶(hù)可以不選擇帶紅外模塊的產(chǎn)品，此時(shí)設(shè)備只記錄卡號(hào)和通行時(shí)間。4. 2 . S02型停車(chē)場(chǎng)感應(yīng)天線(xiàn)系統(tǒng)職工開(kāi)車(chē)出入停車(chē)場(chǎng)需要通過(guò)刷卡控制自動(dòng)道閘，我們建議使用S02型RFID天線(xiàn)p 4I來(lái)識(shí)別其證件，并將感應(yīng)系統(tǒng)連接道閘控制器。S02感應(yīng)天線(xiàn)系統(tǒng)照片如左圖。該天線(xiàn)尺寸為83X 61cm對(duì)職工RFID證件的感應(yīng)距離為:在天線(xiàn)范圍內(nèi)，距離60cm以?xún)?nèi)即可識(shí)別。左圖是墻壁安裝S02天線(xiàn)的照片，在停車(chē)場(chǎng)可以用立 柱安裝固定，進(jìn)、出位置各一只天線(xiàn)。駕駛員自車(chē)窗拿出證件即可被識(shí)別，請(qǐng)驅(qū)動(dòng)道閘自動(dòng)開(kāi)啟。因?yàn)楦袘?yīng)面積大、距離遠(yuǎn)，所以該系統(tǒng)使用起來(lái)要明顯比普通停車(chē)場(chǎng)的小天線(xiàn)、近距離感應(yīng)方便得多。五.近距

16、離 RFID讀寫(xiě)設(shè)備近距離RFID感應(yīng)設(shè)備主要用于一卡通消費(fèi)管理系統(tǒng)，它的共同特點(diǎn)是體積小，感 應(yīng)距離近，在310cm之間。根據(jù)單位需要，我們將它分為桌面機(jī)和消費(fèi)機(jī)兩種。5. 1.RR9036桌面型讀寫(xiě)器這是一款小型的低功率讀寫(xiě)設(shè)備，一般放在辦公室的桌面上使用，也有固定在墻壁上作為被動(dòng)式讀卡設(shè)備。它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)卡的識(shí)別距離是310cm型號(hào)是RR9036它有兩種不同的接口，其中USB接口的一般用于桌面，如下圖RR9036USB讀寫(xiě)器該設(shè)備直接連接在電腦的USB口上，無(wú)需外接電源。如果讀寫(xiě)器需要固定在墻上或者某個(gè)離計(jì)算機(jī)較遠(yuǎn)的場(chǎng)合，則選用是RS485或RS232接 口的，圖片如下:RR9036串口讀寫(xiě)器

17、我們?cè)诒痉桨钢兄攸c(diǎn)介紹桌面型的 RR9036US接口讀寫(xiě)器。它因?yàn)槭侵苯舆B接電腦使用，其功能完全取決于電腦應(yīng)用軟件的功能。因此它可以做如下用途:發(fā)卡:給每張RFID證件初始化并建立合法檔案等充值:給卡充值收費(fèi):用于收取水電費(fèi)等非食堂消費(fèi)場(chǎng)合5. 2. RR-SF售飯機(jī)售飯機(jī)是一個(gè)專(zhuān)門(mén)的分類(lèi)，為食堂售飯定制了特有的功能，例如雙界面顯示、扣款等功能。售飯機(jī)主要分為售飯窗口機(jī)和售飯服務(wù)器兩種。其聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如下:食堂卬1 TCP/3IP f 亠二 EL4售飯服務(wù)器R5232 01售Woi售飯機(jī)02 售飯服務(wù)器02IRS232售飯機(jī)D2匚售飯機(jī)99 RS485RS435上圖中的售飯機(jī)就是窗口機(jī)。每個(gè)食堂

18、只需一臺(tái)售飯服務(wù)器就可以外接多達(dá)99臺(tái)售飯機(jī)。售飯服務(wù)器并不是計(jì)算機(jī)，而是一個(gè)專(zhuān)用設(shè)備，它能夠存貯整個(gè)單位所有員工 的卡余額等重要信息，并通過(guò)局域網(wǎng)網(wǎng)與中心機(jī)房服務(wù)器通訊來(lái)更新數(shù)據(jù)。售飯機(jī)只需 要識(shí)別到卡號(hào)即可，不需要對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行操作。這種設(shè)計(jì)是最大限度地減少了標(biāo)簽的損耗, 并大大提高了一卡通電子錢(qián)包的安全性，還保證了運(yùn)行效率。六RFID 系統(tǒng)應(yīng)用軟件考勤軟件的主要功能有：1) 可查詢(xún)當(dāng)前職工的數(shù)量以及未、遲到、早退的情況2) 機(jī)關(guān)可靈活根據(jù)假期設(shè)置考勤系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間3) 任一指定人員在某段時(shí)間內(nèi)的考勤情況4) 職工出入特定場(chǎng)所的記錄 (如果在該場(chǎng)所安裝通道天線(xiàn)的話(huà))5) 停車(chē)場(chǎng)出入管理6) 其它基于考勤數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 消費(fèi)軟件的主要功能包括：1) 存款、消費(fèi)、掛失、補(bǔ)助發(fā)放、內(nèi)部轉(zhuǎn)款等食堂消費(fèi)功能凡有現(xiàn)金、票證或需要識(shí)別身份的場(chǎng)合 ( 包括職工證、圖書(shū)借閱證、出入證、教職員工考勤、教職員工會(huì)議簽到、食堂消費(fèi)、浴室用水管理、宿舍用電管理、機(jī)房收費(fèi)、 停車(chē)場(chǎng)、小賣(mài)部消費(fèi)及其它小金額消費(fèi)等管理功能