rfid遠(yuǎn)距離考勤方案2

1、事業(yè)單位RFID 一卡通管理系統(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)出大門的行為5) 機(jī)關(guān)停車場車輛出入管理機(jī)關(guān)計劃采用RFID產(chǎn)品進(jìn)行軟硬件集成，期望達(dá)到的應(yīng)用目標(biāo)簡要?dú)w納為：1) 遠(yuǎn)距離自動考勤管理，包括出入機(jī)關(guān)大門的考勤記錄2) 食堂用餐一卡通管理3) 機(jī)關(guān)停車場管理4) 將來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。以上僅僅是對機(jī)關(guān)的需求進(jìn)行 化

2、繁就簡的陳述，而作為一個專業(yè)的系統(tǒng)集成商，我公司有必要從技術(shù)的角度對需求進(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大的部分：1 - RFID證件用作職工證(以下簡稱“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、樓道或者走廊等關(guān)鍵場合，選擇合適地點(diǎn)安裝遠(yuǎn)距離感應(yīng)設(shè) 備，當(dāng)配專用證件的人員正常通過時，自動被感應(yīng)和記錄，而無需主動刷卡。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，并對無證件的通 行情況進(jìn)行及時告警提示。遠(yuǎn)距離感應(yīng)設(shè)備還包括停車卡的感應(yīng)，方

3、便職工開車出入機(jī)關(guān)大門。3 近距離感應(yīng)設(shè)備在食堂就餐、圖書館借閱等場合必須一種近距離識別證件的設(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)計和查詢某職工的上 班情況，讓機(jī)關(guān)隨時可以查詢某職工是否在校?？记谲浖€包括停車場出入管理子系 統(tǒng)。消費(fèi)軟件用于食堂售飯、和圖書館借閱等。（圖書館雖然基本不收費(fèi)，但其工作 模式與食堂消費(fèi)并無實(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)備可能需要專用的通信線路。以上是我公司對機(jī)關(guān)RFID應(yīng)用的分析，基于我們多年來

4、對RFID技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和對先 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0RFID技術(shù)選型因?yàn)榭蛻粜枰h(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，中文直譯射頻識別，一般也稱“電子標(biāo) 簽。RFID有一個跨越多個頻段、擁有多種工作模式的產(chǎn)品分類和標(biāo)準(zhǔn)體系。我們選用符合 ISO15693國際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品體系來解決上述問題。ISO15693標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品適合應(yīng)用于人員識

5、別的最典型案例，就是會議簽到應(yīng)用。目前，國內(nèi) 大部分的省級黨代會、人代會和部分政協(xié)會議已經(jīng)使用了這種設(shè)備做代表入場和出會場的自動登記 工作。為這次客戶項目提供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10個省級的會議提供了簽到設(shè)備，用戶體驗(yàn)良好。在*白云會議中心，他們提供的18套 遠(yuǎn)距離感應(yīng)系統(tǒng)已經(jīng)工作了 2年時間。從成本的角度而言，ISO15693標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品有明顯優(yōu)勢。在客戶特別強(qiáng)調(diào)的一卡通場合，需要 用到數(shù)量眾多的近距離識別設(shè)備，這方面ISO15693的更容易控制成本。所以，我們選用符合 ISO15693國際標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽讀寫系統(tǒng)，該標(biāo)準(zhǔn)的主要特性是：工作頻率13

6、.56MHz標(biāo)簽無源讀寫距離。200cm1秒中內(nèi)可識別50張標(biāo)簽標(biāo)簽尺寸（對角線）115cm可選，厚度一般小于1 mm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)二RFID標(biāo)簽電子標(biāo)簽是讀寫系統(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RFID感應(yīng)通道時自動被感應(yīng)到。相關(guān)標(biāo)簽的實(shí)物照片見下圖:數(shù)字學(xué)生證崛 I, E.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 們稱為In lay，它是制造RFID證件的核心。In aly由金屬線圈、

7、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）。這兩個品牌各有長短，根據(jù)我公司的經(jīng)驗(yàn)，有如下判斷：兩個品牌的產(chǎn)品都可用TI比NXP穩(wěn)定性要好一點(diǎn)TI價格高于NXP我們建議使用TI的標(biāo)簽，但也會報NXP標(biāo)簽的價格供選擇在給客戶提供的標(biāo)簽中，我們將使用原裝進(jìn)口的芯片，用PVC材料封裝成85X 54x 0.9mm的標(biāo)簽，背面彩印，內(nèi)容含單位的標(biāo)志，按客戶要求設(shè)計。

8、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)隨時打印包括照片在內(nèi)的員工信息。如果是批量制作個性化卡，我們也提供個性化制卡服務(wù)，其印刷質(zhì)量會好于熱升華設(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)，而且價格基本與自行印刷的成本持平，客戶也少很多制卡的麻煩，所以建議大批量制卡時由我們來提供個性化印刷服務(wù)，而平 時少量的補(bǔ)卡可以由單位自行通過熱升華打印機(jī)解決。個性化印刷的卡樣如下圖所示：RFID卡的射頻感應(yīng)技術(shù)參數(shù)如下：工作模式：無源，13.56MHz電磁耦合芯片品牌：NX

9、P或TI規(guī)格尺寸：85X 54x 0.9mm , PVC封裝ID號：64 bit，全球唯一，不可更改不可復(fù)制可擦寫內(nèi)存：1 Kbit （NXP） ，2Kbit（TI）可操作次數(shù)：10萬次數(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)備稱為“通道天線”。通道天線根據(jù)功能的不同又 分為多種型號，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，適合客戶應(yīng)用的主要有二種，分別是室內(nèi)考勤通道天線和室外停 車場天線。分別介紹如下：4.1. G11B室內(nèi)型通道天線G11B型通道天線

10、適合安裝在室內(nèi)，可加裝紅外模塊進(jìn)行人員輔助識別（判斷人員通行方 向，對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型通道天線用在宿舍（也可以用在教學(xué)樓）的門廳內(nèi)。當(dāng)有職工通過時，我們 可以記 錄他/她的身份、進(jìn)出方向和時間。G11B型還能對如下特殊情況進(jìn)行即時告警：無卡通行 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通道天線自身的告警措施是信號燈亮紅色（平時是白色，正常通行是綠色），伴有響亮的蜂鳴器鳴叫。機(jī)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)告警觸發(fā)信號來驅(qū)動攝像頭抓拍現(xiàn)場照片留存?zhèn)洳?。要使紅外模塊正常工作，必須避免

11、多人并排通過天線。一般地，這都可以通過管理手段來規(guī)G11B型通道天線的實(shí)物照片如下:如上圖，天線外殼主體用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對串聯(lián)的紅外感應(yīng)開關(guān)，讀寫器控制器等設(shè)備安裝在箱體內(nèi)部。在其中一只天線上 安裝有警燈和蜂鳴器，在有未帶卡或者帶非法卡通過時，警燈閃爍紅色并伴有蜂鳴器鳴叫。如果是 正常通過，則綠燈亮，而蜂鳴器靜默。告警閥值例如正常通行最長時間可設(shè)置（默認(rèn)為3秒），告警方式（指鳴叫次數(shù)和時長）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。G11配輸出功率4W讀寫器則型號為G114,配1W賣寫器的型號為G111。它的主

12、要規(guī)格與性能參數(shù)如下表：G11型RFID通道天線參數(shù)規(guī)格尺寸單位：cm天線部分項目性能參數(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)備箱部分備注高度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型無防水設(shè)計，用戶也可選購G11A型防水天線，寬度37.0厚度9.5底座部分備注長度47.0天線底座米用3mm厚度鋼板，表面 深灰色烤漆，4角有孔位以方便固定 在 地面上寬度18.0厚度1.5天線重量項目性能參數(shù)備注全狀態(tài)凈重約 30Kg一對天線，不含包裝天線性能參數(shù) 長度單位：c

13、m項目性能參數(shù)備注最大通道寬度140 ( G11-4)115 ( G11-1 )寬度愈小，識別能力愈強(qiáng)使用85 x54mm PVC封裝標(biāo)簽，（測試值適用于標(biāo)簽與天線垂直的情 況，即人員胸前佩卡通過）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 )磁場旋轉(zhuǎn)天線標(biāo)準(zhǔn)寬度115為選裝功能。磁場在90180度之間 快速平滑旋轉(zhuǎn)，使標(biāo)簽在垂直于地面情 況卜更被準(zhǔn)確地識別，即能夠適應(yīng)人員 側(cè)身通過適用人員身高120200標(biāo)簽佩于胸前，可定制天線以適應(yīng)對兒童進(jìn)行識別識別速度（單張標(biāo)簽）20ms最大通過速度5米/秒通道處

14、于120cm寬度情況防沖突性具備防沖突能力即允許多個人縱向列隊通過防沖突性實(shí)驗(yàn)值220只標(biāo)簽何時置于天線識 別 范圍內(nèi)在6秒時間內(nèi)完成識別標(biāo)簽連續(xù)識別能力無限制設(shè)備可7x24小時不間斷工作紅外開關(guān)數(shù)量4對紅外裝置為選裝設(shè)備紅外識別類型對射型對射型紅外工作狀態(tài)不受衣服質(zhì)地、光 照等外在因素的影響最大紅外對射距因15米該參數(shù)對通道天線無意義紅外開關(guān)品牌歐姆龍該型號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)備功耗12W用戶可以不選擇帶紅外模塊的產(chǎn)品，此時設(shè)備只記錄卡號和通行時間4. 2.S02型停車場感應(yīng)天線系統(tǒng)職工開車出入停車場需要通過刷卡控制自動

15、道閘，我們建議 使用S02型RFID天線來識別其證件，并將感應(yīng)系統(tǒng)連接道閘控 制器。S02感應(yīng)天線系統(tǒng)照片如左圖。該天線尺寸為83X 61cm對職工RFID證件的感應(yīng)距 離為：在天線范圍內(nèi)，距離60cm以內(nèi)即可識別。左圖是墻壁安裝S02天線的照片，在停車場可以用立柱安裝 固定，進(jìn)、出位置各一只天線。駕駛員自車窗拿出證件即可被識 別，請驅(qū)動道閘自動開啟。因?yàn)楦袘?yīng)面積大、距離遠(yuǎn)，所以該系統(tǒng)使用起來要明顯比普 通停車場的小天線、近距離感應(yīng)方便得多。五.近距離RFID讀寫設(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

16、為桌面機(jī)和消費(fèi)機(jī)兩種。5. 1.RR9036桌面型讀寫器這是一款小型的低功率讀與設(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 動式讀卡設(shè)備。它對標(biāo)準(zhǔn)卡的識別距離是310cm型號是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讀寫器該設(shè)備直接連接在電腦的USB 口上，無需外接電源如果讀寫器需要固定在墻上或者某個離計算機(jī)較遠(yuǎn)的場合，則選用是RS485或RS232接口的，圖片如下:RR9036串口讀寫器我們在本方案中重點(diǎn)介紹桌面型的RR9036US接口讀寫器。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)

17、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)場合5. 2. RR-SF售飯機(jī)售飯機(jī)是一個專門的分類，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：校園網(wǎng)服務(wù)器食堂01 食堂02RS485RS485上圖中的售飯機(jī)就是窗口機(jī)。每個食堂只需一臺售飯服務(wù)器就可以外接多達(dá) 99臺 售飯機(jī)。售飯服務(wù)器并不是計算機(jī)，而是一個專用設(shè)備，它能夠存貯整個單位所有員工的卡余 額等重要信息，并通過局域網(wǎng)網(wǎng)與中心機(jī)房服務(wù)器通訊來更新數(shù)據(jù)。售飯機(jī)只需要識別到卡號即 可，不需要對標(biāo)簽進(jìn)行操作。這種設(shè)計是最大限

18、度地減少了標(biāo)簽的損耗，并大大提高了一卡通電 子錢包的安全性，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）可查詢當(dāng)前職工的數(shù)量以及未、退到、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)行時間3）任一指定人員在某段時間內(nèi)的考勤情況4）職工出入特定場所的記錄（如果在該場所安裝通道天線的話）5）停車場出入管理6）其它基于考勤數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析消費(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、票證或需要識別身份的場合（包括職工證、圖書借閱證、出入證、教職員工考勤、教職員工會議簽到、食堂消費(fèi)、浴室用水管理、宿舍用電管理、機(jī)房收費(fèi)、停車場、小賣部消費(fèi)及其它小金額消費(fèi)等管理功能）均采用這張RFID證件來完