從門禁系統(tǒng)看物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)

王　欣，劉湖平

（石家莊機(jī)械化步兵學(xué)院，石家莊 050083）

從門禁系統(tǒng)看物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)

王欣，劉湖平

（石家莊機(jī)械化步兵學(xué)院，石家莊 050083）

遙感勘測(cè)、數(shù)字化醫(yī)療、智能運(yùn)輸?shù)认冗M(jìn)技術(shù)，標(biāo)志著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命，其開(kāi)放模式正逐漸成為其發(fā)展延伸的目標(biāo)。與互聯(lián)網(wǎng)不同，物聯(lián)網(wǎng)不再局限于人與人之間的互通，而將信息交換延伸到物與物的范疇。這對(duì)于“智慧城市”的建設(shè)者而言，物聯(lián)網(wǎng)豐富的價(jià)值信息和無(wú)處不在的智能處理，必將成為解決問(wèn)題的重要手段。

門禁系統(tǒng)；物聯(lián)網(wǎng)；射頻識(shí)別技術(shù)

1　物聯(lián)網(wǎng)的定義

早在1999年，就有人提出了“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”的概念。從這個(gè)概念可以看出，其實(shí)物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)的一種網(wǎng)絡(luò)，它只是將互聯(lián)網(wǎng)中不同地理位置的人與人，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行的信息交換，延伸和擴(kuò)展到了任何物品之間的信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)中物品連接的問(wèn)題是互聯(lián)網(wǎng)中沒(méi)有考慮到的，物聯(lián)網(wǎng)不僅可以實(shí)現(xiàn)人與人互連，還可以實(shí)現(xiàn)物與物互連、人與物互連，另外在物聯(lián)網(wǎng)中人與人之間可以不依賴計(jì)算機(jī)而進(jìn)行信息互通。

國(guó)際電信聯(lián)盟 （ITU）在ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告中給出了物聯(lián)網(wǎng)的定義，物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）是通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。它是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展，被稱為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命。

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有3項(xiàng)核心技術(shù)：

（1）傳感器技術(shù)。目前在互聯(lián)網(wǎng)的世界里，傳感器的作用就是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳遞給計(jì)算機(jī)，讓其來(lái)進(jìn)行處理。而這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，同樣也被應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)。

（2）電子標(biāo)簽又稱RFID標(biāo)簽。它是由耦合元件和芯片組成的，在每一個(gè)電子標(biāo)簽內(nèi)置的天線芯片中，存有一個(gè)唯一的電子編碼，當(dāng)這種標(biāo)簽附著在物體上時(shí)，通過(guò)電子編碼能夠識(shí)別攜帶電子標(biāo)簽的目標(biāo)對(duì)象。它也是一種傳感器技術(shù)，有些電子標(biāo)簽除了可以識(shí)別信息外，還可以對(duì)目標(biāo)對(duì)象中的信息進(jìn)行更新，具有讀寫雙重功能。

（3）嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。經(jīng)過(guò)幾次演變，嵌入式系統(tǒng)已隨處可見(jiàn)，它是綜合了計(jì)算機(jī)軟硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)為一體的復(fù)雜技術(shù)。

2　物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)——射頻識(shí)別

射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）興起于20世紀(jì)90年代，它是通過(guò)無(wú)線電波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的，因此又稱無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)。它是一種非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，是繼條形碼技術(shù)、光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)、磁條技術(shù)、IC卡識(shí)別技術(shù)、聲音識(shí)別技術(shù)和視覺(jué)識(shí)別技術(shù)之后的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其已成為目前最重要的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。

RFID系統(tǒng)是由電子標(biāo)簽、讀寫器、計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件和中間軟件組成的。當(dāng)攜帶有電子標(biāo)簽的物體進(jìn)入磁場(chǎng)以后，電子標(biāo)簽接收無(wú)線射頻脈沖信號(hào)，整流并給電容充電，電容電壓經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓后，作為工作電源給電子標(biāo)簽提供能量。數(shù)據(jù)解調(diào)部分把射頻電磁信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，并將信號(hào)傳送給讀寫器，讀寫器包括控制模塊和讀寫模塊兩部分，數(shù)據(jù)是由控制模塊接受指令來(lái)完成存儲(chǔ)、讀寫、發(fā)送或其他操作的。讀寫器在完成與電子標(biāo)簽進(jìn)行的信息交換時(shí)，是由中間軟件及計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件與讀寫器進(jìn)行交互實(shí)現(xiàn)的。

由RFID技術(shù)研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品，可分為無(wú)源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品和半有源RFID產(chǎn)品。發(fā)展最早，也是目前發(fā)展最為成熟的產(chǎn)品是無(wú)源RFID產(chǎn)品，它在我們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髦须S處可見(jiàn)，比如銀行卡、就餐卡、公交卡等，它們屬于近距離接觸式識(shí)別卡，有點(diǎn)類似于條形碼技術(shù)，近距離獲取信息；有源RFID產(chǎn)品屬于遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別類，比如停車場(chǎng)監(jiān)管系統(tǒng)，就是利用射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)車輛出入口及停車場(chǎng)進(jìn)行安全監(jiān)督管理的；半有源RFID產(chǎn)品是介于前兩者之間的一種產(chǎn)品，它利用低頻近距離精確定位，用微波遠(yuǎn)距離識(shí)別及上傳數(shù)據(jù)，比如本文要介紹的門禁控制系統(tǒng)，就屬于半有源RFID產(chǎn)品，它可以對(duì)人員進(jìn)行近距離精確定位，也可以對(duì)覆蓋范圍內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行定位或周界管理。

目前RFID技術(shù)應(yīng)用范圍很廣，比如在物流管理中，可以在貨物的外包裝上安裝電子標(biāo)簽，既保證了倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)的安全性，也可以在運(yùn)輸過(guò)程中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤物品，這一點(diǎn)可以在網(wǎng)購(gòu)后查看物流信息來(lái)得到印證；再有就是智能圖書館的應(yīng)用，它是將條形碼升級(jí)改造的一個(gè)典型實(shí)例，使用RFID技術(shù)管理圖書，不僅可以實(shí)現(xiàn)讀者自助借閱圖書，還可以快速清點(diǎn)館藏圖書，提高圖書館安全性。

3　應(yīng)用案例——RFID門禁控制系統(tǒng)

RFID門禁控制系統(tǒng)作為一項(xiàng)先進(jìn)的高技術(shù)防范手段，具有隱蔽性和及時(shí)性。它是一種管理人員進(jìn)出的數(shù)字化管理系統(tǒng)，因此又稱為出入管理控制系統(tǒng)。一個(gè)完整的門禁系統(tǒng)，由多功能掃描儀、主機(jī)、控制器、電機(jī)、傳動(dòng)裝置、傳感器和報(bào)警系統(tǒng)7部分組成，除了門上面要開(kāi)孔裝鎖外，門的四周不需要設(shè)置任何輔助設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)潔明了，使得建設(shè)施工工期大幅縮短，從而也降低了后期維護(hù)的費(fèi)用。

門禁系統(tǒng)功能如下：

3.1人員身份識(shí)別

采用綠燈通行、紅燈阻攔的原則，只有持有合法卡的人員才能進(jìn)入通道，沒(méi)有合法卡的人員入內(nèi)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)。另外根據(jù)需要，操作人員還可以對(duì)持有卡片的人員進(jìn)行權(quán)限設(shè)定，例如規(guī)定部分人員只在某個(gè)時(shí)間段可以進(jìn)入該通道，其余時(shí)間不允許進(jìn)入。

3.2訪客進(jìn)入

訪客沒(méi)有合法卡，保安人員在確認(rèn)其訪客身份后，可按下“訪客進(jìn)入按鈕”，允許訪客進(jìn)入。訪客不屬于非法入侵人員，進(jìn)入通道后系統(tǒng)不發(fā)出報(bào)警。

3.3卡片禁止

操作人員可隨時(shí)通過(guò)軟件將某張卡片禁止，例如某個(gè)住戶沒(méi)有繳納物業(yè)管理費(fèi)，可以將該住戶的門禁卡片禁止掉。

3.4防尾隨

如果有人緊跟在一個(gè)合法卡用戶的后面，試圖進(jìn)入通道，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，提示用戶或保安引起注意。

3.5人工圖像對(duì)比

門禁系統(tǒng)配有監(jiān)控設(shè)備，當(dāng)持卡人員到達(dá)感應(yīng)區(qū)域時(shí)，計(jì)算機(jī)的監(jiān)控畫面將實(shí)時(shí)顯示該用戶的信息，安保人員可根據(jù)需要對(duì)監(jiān)控信息進(jìn)行人工圖像的對(duì)比。

RFID門禁系統(tǒng)在科研、工業(yè)博物館、酒店、商場(chǎng)、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、銀行和監(jiān)獄等領(lǐng)域，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，在給我們帶來(lái)方便與快捷的同時(shí)，也存在安全隱患。例如，系統(tǒng)中電子標(biāo)簽的使用會(huì)涉及個(gè)人隱私，持卡者不一定能夠覺(jué)察到電子標(biāo)簽，但卻有可能被監(jiān)控設(shè)備掃描、定位和追蹤，這勢(shì)必會(huì)使個(gè)人的隱私問(wèn)題受到侵犯。因此，還需要通過(guò)更多的法律、法規(guī)來(lái)建立起一個(gè)管理平臺(tái)，保證物聯(lián)網(wǎng)的正常發(fā)展。

主要參考文獻(xiàn)

［1］趙珊.物聯(lián)網(wǎng)與射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用研究［J］.商場(chǎng)現(xiàn)代化，2013（17）.

［2］黃玉蘭.物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別核心技術(shù)［M］.北京：人民郵電出版社，2012.

10.3969/j.issn.1673-0194.2015.09.113

TP393

A

1673-0194（2015）09-0209-02

2015-03-16