基于rfid技术的小区门禁系统的设计与实现

基于rfid技术的小区门禁系统的设计与实现

rfid是高频识别技术的英语词汇。这是20世纪90年代随着网络技术的普及，自动id识别技术得到了重新认识并被广泛使用的一种创造性的id识别技术。这是一种使用高频信号进行空间通信（电磁感应或电磁通信）的技术，以实现通信对象的信息传输，并接收标准信息。识别目标对象的id信息。一、基于rfid的非接触智能卡密门禁系统,简单来说就是管理人员出入的智能化系统,是一种数字化管理系统,又称出入管理控制系统。本小区所采用的门禁控制技术是基于RFID的非接触智能卡技术。小区门禁分两个部分:小区进出门禁和各单元楼门禁。两种门禁的外观放置不同,但它们的组成基本相同,主要包括二、4hm的交变特性本系统采用感应式技术图2所示系统的基本工作流程对一个RFID系统来说,它的频段概念是指读卡器通过天线发送、接收并识读的射频卡信号的频率范围。RFID涉及到多种频率的电磁物理特性,它的标准化工作应该包括工作频率、射频卡规格、数据编码格式、读卡器与射频卡之间的通信协议等内容,是一项比较繁琐的工作。考虑到门禁系统中进出持卡人员对系统识别距离的要求(米以内),结合系统的读取速度、成本、防冲撞功能以及对环境(水,金属)的敏感度等,本系统采用13.56MHz的频段(注:该频段在其他领域,如二代身份证、学生铁路优惠票证等,已经得到了广泛应用,技术成熟性高。)。以13.56MHz交变信号为载波频率的标准主要有ISO14443和ISO15693标准由于ISO15693读写距离较远(当然这也与应用系统的天线形状和发射功率有关),而ISO14443读写距离稍近,更符合小区门禁系统对识别距离的要求,该射频系统应选择ISO14443标准。对于ISO14443标准,它定义了TYPEA、TYPEB两种类型协议。通信速率为106kbits/s,它们的不同主要在于载波的调制深度及位的编码方式。从PCD向PICC传送信号时,TYPEA采用改进的Miller编码方式,调制深度为100%的ASK信号;TYPEB则采用NRZ编码方式,调制深度为10%的ASK信号。从PICC向PCD传送信号时,二者均通过调制载波传送信号,副载波频率皆为847KHz。TYPEA采用开关键控(On-Offkeying)的Manchester编码;TYPEB采用NRZ-L的BPSK编码。TYPEB与TYPEA相比,由于调制深度和编码方式的不同,具有传输能量不中断、速率更高、抗干扰能力更强的优点。本射频识别门禁系统所采用的是ISO14443-TYPEB标准。三、本门规划的特点1、门禁授权方案目前国内普遍使用的第二代居民身份证是一种有“芯”身份证,即在身份证内部嵌入了非接触式IC芯片。第二代身份证和本设计系统所需的射频卡一样,也采用了ISO14443-TYPEB标准,那么可不可以用第二代身份证代替射频卡作为出入门禁的“钥匙”呢?据08年7月新京报报道由此可见用第二代身份证作为门禁钥匙利弊共存,为此本设计提出门禁钥匙“双卡制”方案。该方案将射频卡作为进出门禁的主要钥匙,而将二代身份证作为居民忘带射频卡情况下的应急措施,并鉴于二代身份证的重要性、特殊性,给每个居民二代身份证的使用设置了次数限制(比如一个季度限用五次等),超过限用次数刷卡(指使用二代身份证)无效并且刷卡时系统控制发出报警信号。当居民同时携带射频卡和二代身份证时,读卡器将同时识别到居民所带的两种“门禁卡”,后台管理系统将按所采集到的数据加于区分,并对二代身份证的该次识别不予季度限用次数的累加。2、进行教育安全管理(1)将发给居民的射频卡(或称门禁卡)设有有效期,过期则需由居民本人携带有效证件到小区相关工作处(如门禁卡管理处)重新登办。(2)若居民不慎丢失射频卡,可由居民本人携带有效证件到小区相关工作处进行挂失,挂失后该卡处于功能封锁状态,按居民要求,可以登办新卡。(3)居民携卡进门时,系统可通过相关设备(如音频设备、显示设备等),对门禁工作人员(保安等)进行快捷的语音提示,如年龄、性别,以防造假。更复杂地,相关工作人员可将卡片使用者的面部图像录入门禁管理系统,居民携卡进门时,可显示卡片真正主人的面部图像,这样便几乎可以杜绝造假行为。(4)对于小区来访人员(如探亲人员),小区管理者可为其准备临时射频卡,并查看、登记其有效证件,收取一定押金后给与来访人员有效临时射频卡。注:备用射频卡的外观制作要区分于小区内部居民所持射频卡,以便出门还卡时便于管理人员区分。(5)对火灾等紧急情况可采取一定措施:首先得注意电控锁的选择,电控锁中的电磁锁和阳极锁都是断电开门型,符合消防要求。选择这两种电控锁的其中一种,就可以在火灾时候因自动断电或者人为切断电源后所有被控制的门禁打开,以便居民的疏离。此外,在设计门禁系统时,应采用单向门禁控制器,即进门刷卡和出门按钮。这样的设计即便灾难发生时没有发生断电,也没有人员的及时断电控制,小区内部人员也可以在因慌乱没有携带卡片的情况下通过按钮开门,以便人员及时疏散。3、为特殊人群提供跟踪保护小区中的特殊人群主要包括老人、小孩、残疾人等。由于这些特殊人群缺少或没有足够的自我保护能力,系统可在他们外出时自动记录或发送短信通知其监护人,以便对他们实行跟踪保护。4、门禁系统的优势将一项设计应用于人们的日常生活当中,所以除了要考虑很多纯技术性的东西还要考虑一些有关些人性化的东西。否则如果设计出来的方案实例没有人愿意接受,就像这样的一个智能小区门禁系统如果没有市场,那么它在现实中就很难得到实施开发。要说服业主接受这样的一套门禁方案,首先要体现它的优越性(主要是便利性),首要考虑是卡片的封装形式,应该便于携带。可以将制作好的射频卡与居民的钥匙或者钥匙链封装在一起,射频卡表面可印制居民个人信息,如姓名、编号、性别等,以便使居民所携带的射频卡具有个人特征。如业主不慎将卡丢失,也容易找回。四、第二代身份证选取本门禁系统采用自动射频识别技术,在技术和自动化管理上优于普通门禁系统。系统在设计中考虑了一些特殊及突发状况并提出了人性化的解决方案,如:便于携带的卡片封装形式、对出入小区的特殊人群(老弱病残、外来人员)的跟踪保护、对火灾地震