基于rfid技術(shù)的小區(qū)門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于rfid技術(shù)的小區(qū)門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

rfid是高頻識別技術(shù)的英語詞匯。這是20世紀(jì)90年代隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，自動id識別技術(shù)得到了重新認(rèn)識并被廣泛使用的一種創(chuàng)造性的id識別技術(shù)。這是一種使用高頻信號進(jìn)行空間通信（電磁感應(yīng)或電磁通信）的技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)通信對象的信息傳輸，并接收標(biāo)準(zhǔn)信息。識別目標(biāo)對象的id信息。一、基于rfid的非接觸智能卡密門禁系統(tǒng),簡單來說就是管理人員出入的智能化系統(tǒng),是一種數(shù)字化管理系統(tǒng),又稱出入管理控制系統(tǒng)。本小區(qū)所采用的門禁控制技術(shù)是基于RFID的非接觸智能卡技術(shù)。小區(qū)門禁分兩個(gè)部分:小區(qū)進(jìn)出門禁和各單元樓門禁。兩種門禁的外觀放置不同,但它們的組成基本相同,主要包括二、4hm的交變特性本系統(tǒng)采用感應(yīng)式技術(shù)圖2所示系統(tǒng)的基本工作流程對一個(gè)RFID系統(tǒng)來說,它的頻段概念是指讀卡器通過天線發(fā)送、接收并識讀的射頻卡信號的頻率范圍。RFID涉及到多種頻率的電磁物理特性,它的標(biāo)準(zhǔn)化工作應(yīng)該包括工作頻率、射頻卡規(guī)格、數(shù)據(jù)編碼格式、讀卡器與射頻卡之間的通信協(xié)議等內(nèi)容,是一項(xiàng)比較繁瑣的工作?？紤]到門禁系統(tǒng)中進(jìn)出持卡人員對系統(tǒng)識別距離的要求(米以內(nèi)),結(jié)合系統(tǒng)的讀取速度、成本、防沖撞功能以及對環(huán)境(水,金屬)的敏感度等,本系統(tǒng)采用13.56MHz的頻段(注:該頻段在其他領(lǐng)域,如二代身份證、學(xué)生鐵路優(yōu)惠票證等,已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,技術(shù)成熟性高。)。以13.56MHz交變信號為載波頻率的標(biāo)準(zhǔn)主要有ISO14443和ISO15693標(biāo)準(zhǔn)由于ISO15693讀寫距離較遠(yuǎn)(當(dāng)然這也與應(yīng)用系統(tǒng)的天線形狀和發(fā)射功率有關(guān)),而ISO14443讀寫距離稍近,更符合小區(qū)門禁系統(tǒng)對識別距離的要求,該射頻系統(tǒng)應(yīng)選擇ISO14443標(biāo)準(zhǔn)。對于ISO14443標(biāo)準(zhǔn),它定義了TYPEA、TYPEB兩種類型協(xié)議。通信速率為106kbits/s,它們的不同主要在于載波的調(diào)制深度及位的編碼方式。從PCD向PICC傳送信號時(shí),TYPEA采用改進(jìn)的Miller編碼方式,調(diào)制深度為100%的ASK信號;TYPEB則采用NRZ編碼方式,調(diào)制深度為10%的ASK信號。從PICC向PCD傳送信號時(shí),二者均通過調(diào)制載波傳送信號,副載波頻率皆為847KHz。TYPEA采用開關(guān)鍵控(On-Offkeying)的Manchester編碼;TYPEB采用NRZ-L的BPSK編碼。TYPEB與TYPEA相比,由于調(diào)制深度和編碼方式的不同,具有傳輸能量不中斷、速率更高、抗干擾能力更強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。本射頻識別門禁系統(tǒng)所采用的是ISO14443-TYPEB標(biāo)準(zhǔn)。三、本門規(guī)劃的特點(diǎn)1、門禁授權(quán)方案目前國內(nèi)普遍使用的第二代居民身份證是一種有“芯”身份證,即在身份證內(nèi)部嵌入了非接觸式IC芯片。第二代身份證和本設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需的射頻卡一樣,也采用了ISO14443-TYPEB標(biāo)準(zhǔn),那么可不可以用第二代身份證代替射頻卡作為出入門禁的“鑰匙”呢?據(jù)08年7月新京報(bào)報(bào)道由此可見用第二代身份證作為門禁鑰匙利弊共存,為此本設(shè)計(jì)提出門禁鑰匙“雙卡制”方案。該方案將射頻卡作為進(jìn)出門禁的主要鑰匙,而將二代身份證作為居民忘帶射頻卡情況下的應(yīng)急措施,并鑒于二代身份證的重要性、特殊性,給每個(gè)居民二代身份證的使用設(shè)置了次數(shù)限制(比如一個(gè)季度限用五次等),超過限用次數(shù)刷卡(指使用二代身份證)無效并且刷卡時(shí)系統(tǒng)控制發(fā)出報(bào)警信號。當(dāng)居民同時(shí)攜帶射頻卡和二代身份證時(shí),讀卡器將同時(shí)識別到居民所帶的兩種“門禁卡”,后臺管理系統(tǒng)將按所采集到的數(shù)據(jù)加于區(qū)分,并對二代身份證的該次識別不予季度限用次數(shù)的累加。2、進(jìn)行教育安全管理(1)將發(fā)給居民的射頻卡(或稱門禁卡)設(shè)有有效期,過期則需由居民本人攜帶有效證件到小區(qū)相關(guān)工作處(如門禁卡管理處)重新登辦。(2)若居民不慎丟失射頻卡,可由居民本人攜帶有效證件到小區(qū)相關(guān)工作處進(jìn)行掛失,掛失后該卡處于功能封鎖狀態(tài),按居民要求,可以登辦新卡。(3)居民攜卡進(jìn)門時(shí),系統(tǒng)可通過相關(guān)設(shè)備(如音頻設(shè)備、顯示設(shè)備等),對門禁工作人員(保安等)進(jìn)行快捷的語音提示,如年齡、性別,以防造假。更復(fù)雜地,相關(guān)工作人員可將卡片使用者的面部圖像錄入門禁管理系統(tǒng),居民攜卡進(jìn)門時(shí),可顯示卡片真正主人的面部圖像,這樣便幾乎可以杜絕造假行為。(4)對于小區(qū)來訪人員(如探親人員),小區(qū)管理者可為其準(zhǔn)備臨時(shí)射頻卡,并查看、登記其有效證件,收取一定押金后給與來訪人員有效臨時(shí)射頻卡。注:備用射頻卡的外觀制作要區(qū)分于小區(qū)內(nèi)部居民所持射頻卡,以便出門還卡時(shí)便于管理人員區(qū)分。(5)對火災(zāi)等緊急情況可采取一定措施:首先得注意電控鎖的選擇,電控鎖中的電磁鎖和陽極鎖都是斷電開門型,符合消防要求。選擇這兩種電控鎖的其中一種,就可以在火災(zāi)時(shí)候因自動斷電或者人為切斷電源后所有被控制的門禁打開,以便居民的疏離。此外,在設(shè)計(jì)門禁系統(tǒng)時(shí),應(yīng)采用單向門禁控制器,即進(jìn)門刷卡和出門按鈕。這樣的設(shè)計(jì)即便災(zāi)難發(fā)生時(shí)沒有發(fā)生斷電,也沒有人員的及時(shí)斷電控制,小區(qū)內(nèi)部人員也可以在因慌亂沒有攜帶卡片的情況下通過按鈕開門,以便人員及時(shí)疏散。3、為特殊人群提供跟蹤保護(hù)小區(qū)中的特殊人群主要包括老人、小孩、殘疾人等。由于這些特殊人群缺少或沒有足夠的自我保護(hù)能力,系統(tǒng)可在他們外出時(shí)自動記錄或發(fā)送短信通知其監(jiān)護(hù)人,以便對他們實(shí)行跟蹤保護(hù)。4、門禁系統(tǒng)的優(yōu)勢將一項(xiàng)設(shè)計(jì)應(yīng)用于人們的日常生活當(dāng)中,所以除了要考慮很多純技術(shù)性的東西還要考慮一些有關(guān)些人性化的東西。否則如果設(shè)計(jì)出來的方案實(shí)例沒有人愿意接受,就像這樣的一個(gè)智能小區(qū)門禁系統(tǒng)如果沒有市場,那么它在現(xiàn)實(shí)中就很難得到實(shí)施開發(fā)。要說服業(yè)主接受這樣的一套門禁方案,首先要體現(xiàn)它的優(yōu)越性(主要是便利性),首要考慮是卡片的封裝形式,應(yīng)該便于攜帶?？梢詫⒅谱骱玫纳漕l卡與居民的鑰匙或者鑰匙鏈封裝在一起,射頻卡表面可印制居民個(gè)人信息,如姓名、編號、性別等,以便使居民所攜帶的射頻卡具有個(gè)人特征。如業(yè)主不慎將卡丟失,也容易找回。四、第二代身份證選取本門禁系統(tǒng)采用自動射頻識別技術(shù),在技術(shù)和自動化管理上優(yōu)于普通門禁系統(tǒng)。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中考慮了一些特殊及突發(fā)狀況并提出了人性化的解決方案,如:便于攜帶的卡片封裝形式、對出入小區(qū)的特殊人群(老弱病殘、外來人員)的跟蹤保護(hù)、對火災(zāi)地震