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射頻識別門禁系統構成及設計

信息來源 : 網絡|發布時間 : 2014-07-28 16:46|瀏覽次數 : 1454

門禁系統應用射頻識別技術,可以實現持有效電子標簽的車不停車,方便通行又節約時間,提高路口的通行效率;更重要的是可以對小區或停車場的車輛出入進行實時的監控,準確驗證出人車輛和車主身份,維護區域治安,使小區或停車場的安防管理更加人性化、信息化、智能化、高效化。

  基于射頻識別技術的特點,提出了射頻識別技術在門禁系統中的應用模型,并重點介紹了軟件和硬件兩方面的實現.該系統具有識別準確率高、抗干擾能力強、通信可靠等優點。

  射頻識別(RFID,即RadioFrequencyIdentification)技術是自動識別技術在無線電技術方面的具體應用與發展,其基本原理是利用射頻方式進行非接觸雙向通信,以達到識別與數據交換的目的?.因此它可實現多目標識別、運動目標識別和遠程實時監控及管理.通信距離可從幾厘米到幾十米,其最主要的優點是環境適應性強,受雨雪、冰雹、灰塵等影響小,可全天候工作,非接觸地完成自動識別、跟蹤與管理,并且可穿透非金屬物體進行識別,抗干擾能力強。

  隨著生活水平的不斷提高,汽車開始大量進入家庭.在中國城市汽車的保有量迅速增加情況下,車輛的管理已成為一個難題.對車輛進行有效的管理,其核心問題是如何對車輛進行識別.本文介紹了一個基于射頻識別技術的門禁系統,將RFID技術應用于門禁的管理,可以有效地實現對車輛快速可靠地識別,使安防中門禁管理實現高效化、智能化。

  1系統硬件構成

  射頻門禁系統由車載電子標簽、車感線圈、射頻接口、信號處理、控制系統與管理系統六個部分組成。

  1.1電子標簽

  電子標簽,通常也被稱為應答器.它內部存儲車輛及車主的基本信息,安裝在車輛上,為無源標簽.當電子標簽進入閱讀器的微波查詢信號覆蓋區域時,電子標簽通過感應電流所獲得的能量向閱讀器發送出存儲在芯片中的信息,有效讀取距離是6—10m。

  1.2閱讀器

  閱讀器包括射頻接口和信號處理兩個模塊。

  射頻接口主要負責信號的發送與接收.它接收來自信號處理與控制系統指令信號,將指令信號變換為微波信號發送出去;同時,它也接收來自電子標簽的微波反射信號,并將微波反射信號變換為數字信號送到信號處理模塊進行解碼處理。

  信號處理模塊主要負責對指令信號和電子標簽數據信號的處理。它接收來自管理系統的指令信號,將指令信號編碼后送到射頻接口,由射頻接口變換為微波信號發送出去;同時,它也接收來自射頻接口的電子標簽數據信號,將電子標簽數據信號解碼后送到管理系統。

  1.3管理系統

  管理系統主要負責處理用戶信息電子標簽數據和控制系統信息.它依據用戶指令對系統進行控制與管理,接收來自信號處理模塊和控制系統的數據,將指令信號送往信號處理模塊和控制系統,同時管理系統可以通過網絡跟安防中心通信。

  1.4控制系統

  控制系統主要負責對閘門機構進行通信控制.它接收來自管理系統的指令信號,對閘門機構進行控制,并將閘門狀態反饋給管理系統.即如果從電子標簽讀取的數據經過管理系統分析為合法通行者,則給控制系統信號,開啟閘門放行。

  1.5車感線圈

  車感線圈選用PBD232地感環形線圈式檢測器。該檢測器是一種基于電磁感應原理的車輛檢測器,它的傳感器是一個埋在路面下并通有一定工作電流的環形線圈(一般為2m×l。5m).當車輛通過環形地埋線圈或停在環形地埋線圈上肘,車輛自身鐵質切割磁通線,引起線圈回路電感量的變化,檢測器通過檢測該電感變化量就可以檢測出車輛的存在。該檢測器的響應時間為lOOms,它的各項性能特點能夠保證系統準確、快速地檢測到車輛到來,并通過數字I/O卡輸出信號給計算機,啟動讀寫器工作。

  2系統軟件設計

  軟件系統主要包括閱讀器的信號處理和系統管理兩個部分。信號處理模塊軟件開發采用C語言,系統管理部分軟件采用VisualC++(VC)編程,數據庫采用MicrosoftSQLServer2000。

  2.1系統工作流程

  射頻門禁系統的基本工作流程如圖2所示.系統首先進行初始化,閱讀器按照一定的時間間隔,發送詢問信號,由射頻接口模塊發射出去.當電子標簽進人閱讀器的微波查詢信號覆蓋區域時,電子標簽(應答器)接收到詢問信號后將自身的信息反向發送給閱讀器,閱讀器信號處理模塊接收到序列號后,進行車輛識別.首先進行防碰撞處理建立通信通道,然后對該數據信息進行解碼,解碼后將信息送到數據庫進行校驗。如果校驗正確,發送信號給控制系統;如果有錯,則提供聲光報警.在此過程中,若管理系統沒有發送結束命令,則結束一個識別過程后,又開始下一個循環。

  2.2管理軟件設計

  該系統運行于Pc機上。Pc機上的應用程序通過采集串口數據,對接收到的數據按照通信協議進行校驗.若校驗錯誤,則要求“信號處理模塊”重發數據;若校驗正確,則提取車輛標簽信息中的車牌號,與數據庫中的車輛信息進行對比.若提取的車牌號在數據庫中存在,則傳送信息給“控制系統”,由控制系統負責對閘門(門禁)系統的操作,同時在應用程序界面顯示當前通行的車輛的基本信息;若提取的車牌號在數據庫中不存在,則向管理人員提示報警。

  數據庫是系統的核心部分,主要設置3種基本表格存放信息.各表及字段定義為:車輛與車主基本信息表:車主名稱、車主身份證、車主單位、車卡ID號、車牌號碼、車型、車品牌、車身顏色等;車輛通行記錄表(時空信息):車卡ID號,通過日期時間、通行次數等;系統運行情況記錄表:故障編碼、故障時間。

  3系統功能

  3.1遠距離識別:由于識別距離可達10m,且系統的信號穿透能力強,因而持卡的業主車輛可以較快的速度進出,而駕駛員不必停車、搖下車窗、伸出手臂接近讀卡機等操作,大大提高通行效率.臨時車輛進出由管理員提供臨時ID卡。

  3.2雙卡確認:本系統實行駕駛員攜帶一張卡,此卡可用于門禁進出,車上安裝一張卡,系統同時識別到二張卡的信號才給予放行,達到雙保險功能。

  3.3系統自動記錄通過的時間地點:持卡人員進出時,計算機都會自動記載通行記錄,并且無法刪除記錄,便于對進出小區的車輛、人員進行查詢、統計及各種報表的生成,從而杜絕了失誤、偽造和作弊現象。

  3.4臨時車輛自動計費:臨時車輛讀卡后根據入場時間與收費標準自動計算費用,特殊車輛進出由管理員提供免費停車卡,免費停車卡進行了特殊設置,無法假冒。

  總之,門禁系統應用射頻識別技術,可以實現持有效電子標簽的車不停車,方便通行又節約時間,提高路口的通行效率;更重要的是可以對小區或停車場的車輛出入進行實時的監控,準確驗證出人車輛和車主身份,維護區域治安,使小區或停車場的安防管理更加人性化、信息化、智能化、高效化。


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