门禁系统的发展概述

门禁系统的发展概述曾珍科2006-11-30本文概述了门禁系统的发展历程，对门禁系统的历史和现况做简单的描述，并对未来门禁系统的发展做了大胆推测，意旨读者通过阅读此文章后对门禁系统有初步的了解。本文在第一部分介绍了门禁系统的定义和发展历史，第二部分和第三部分分别描述了门禁系统的三要素和门禁系统早期两个历史时期的发展状况，第四部分着重描述了现代门禁系统的三要素的发展现况，并对现代门禁系统架构和组成部分做了简单介绍，最后部分是对未来门禁系统的展望。1什么是门禁系统门禁系统的全称为出入口门禁安全管理系统，是通过在建筑物内的出入口、主要管理区、设备控制中心机房、贵重物品的库房等重要部门的通道口安装个体识别装置、锁定装置、门禁控制器等装置，由计算机或管理人员在中心控制室监控，能够对各通道口的位置、通行对象及通行时间、方向等进行实时控制和管理，从而实现对出入口的控制和管理的安全防范系统。简单的说，门禁系统就是通过各种技术对个体身份进行识别后进行权限管理的方式实现的出入口安全的管理系统。现代人们所说的门禁系统是新型的现代化安全管理系统，它集微机及自动化识别技术和现代安全管理措施为一体是大型综合安防系统不可缺少的部分，同时也可以独立地构成各种实用的安全防范系统。2门禁系统基本三要素就现代的门禁系统而言，它涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术,基本上涵盖了安防系统的所必须的全部要素。而组成门禁系统的各种各样的设备和组件例如：各种卡片、读卡器、生物识别设备、控制模块、系统管理软件等。通过对这些组件的分析和门禁系统的分解，我们把门禁系统的构成分为三个基本要素：特征载体、个体识别装置和锁定机构。2．1特征载体门禁系统是通过对个体身份进行识别，然后进行权限管理的方式实现的出入口安全的管理系统，因此，首先需要系统能够对进出的个体进行身份的识别，然后再判断其出入（行为）的合法性。这就要求系统需要通过一种方法赋予进出个体一个身份与权限的标志，我们称这些载有门禁系统赋予的身份和权限的特征标志的载体为特征载体。门禁系统将身份和权限等信息关联到特征载体从而实现个体身份识别和权限管理和控制。如现代门禁系统常用的各种卡片、指纹等生物特征等都是属于特征载体。2．2个体识别装置读取（识别）装置是与特征载体进行信息交换的设备。它以适当的方式从特征载体读取持有者的身份和权限的信息，门禁系统以此识别持有者的身份和判别其行为（出入请求）的合法性。显然，特征读取装置是与特征载体相匹配的设备，载体的技术属性不同，读取设备的属性也不同。如读卡器、掌纹仪等识别装置就是个体识别装置。2．3锁定机构出入口门禁安装管理系统只有加上适当的锁定机构才具有实用性。当门禁系统通过个体识别装置确认了特征载体持有者的身份和权限后，锁定机构要使合法者能够顺畅的出入，并能有效的阻止非法者的请求的功能。不同形式的锁定机构就构成了各种不同出入控制系统，或者说实现了出入控制技术的不同应用。最常见的锁定机构就我们日常看到的各种锁，而随着现代门禁系统的发展，锁定机构已经从最原始的锁体发展成为门禁系统中的锁定装置及其控制管理系统。特征载体、个体识别装置和锁定机构（锁定装置及其控制管理系统）此三要素是构成了一个完整的门禁系统的基础，我们通过研究特征载体、个体识别装置和锁定机构的历史发展对了解门禁系统的发展历程有更全面和深入的认识。3门禁系统的历史出入口门禁安全管理系统顾名思义就是对出入口通道进行管理和控制的系统，它是在传统的门锁基础上发展而来的。根据门禁系统历史发展的各个时期所表现的特征，笔者将门禁系统发展归纳为三个时代分别为：机械时代、电子时代、数字时代。此处，我们讨论门禁系统的历史时期重点讨论机械时代和密码时代。在文章第4部分具体讨论门禁系统的数字时代。3．1机械时代机械时代，顾名思义即使用机械锁作为门禁系统的时代。在这个时期门禁系统的管理还是单纯的门道及钥匙管理，传统的门锁仅仅是单纯的机械装置，机械锁和钥匙构成了最简单的出入控制系统。机械锁的钥匙就是一种特征载体，其“齿形”就是特征。机械锁的“锁芯”我们可以视为个体识别装置，当钥匙插入锁芯后，通过锁芯中的活动弹子与钥匙的齿形吻合来确认持有者的身份和权限。机械锁锁体本身则是一种锁定机构。三要素的具备可以说机械时代是门禁系统发展的雏形阶段，这个阶段门禁系统的身份识别和权限管理的功能还未很好实现，而人们只是把关注的重点放到了锁定机构的可靠性和安全性上。机械时代奠定了出入口管理控制系统发展的基础，是现代锁定机构发展的起点。在机械时代，门禁系统中应用的科学技术不并多，主要是材料、机械等技术。随着人们对安全防范方面需求的增加，机械锁和钥匙的可靠性得到了显著的提高，锁和钥匙种类也越来越多。但是，无论机械锁结构设计多么合理，材料多么坚固，钥匙多么奇特，人们总能用通过各种手段把它打开。此外，有些重要场所的出入口钥匙的管理很麻烦，任何钥匙丢失或人员更换都会造成安全隐患，需要把锁和钥匙一起更换才能确保安全等问题。其实这些问题的产生是由于机械时代的门禁系统自身的局限性所引起的。首先，机械时代的门禁系统的管理就是机械锁＋钥匙的管理模式，钥匙作为实体的特征载体改变其特征并不便利，其读取装置锁芯和钥匙的“齿形”特征为固定对应关系，故其并不具备一对多的个体身份和权限区分的条件，而且身份识别和权限认证这两个过程是通过判定锁芯与钥匙的齿形是否吻合而一步完成的，没有先进行身份识别然后进行权限认证的分步控制功能；其次，由于锁定装置本身的局限性，其开关状态和故障信息无法及时被收集。电子技术、电磁技术的成熟和电子磁卡锁，电子密码锁这两种锁在门禁系统中的应用，使得门禁系统具备个体身份识别能力，进而有了权限区分的功能，标志着门禁系统发展进入了电子时代。3．2电子时代电子时代门禁系统由于特征载体和个体识别装置、锁定机构这三要素在门禁系统中的应用，使得门禁系统具备了个体身份识别和权限区分的功能，一定程度上提高了人们对出入口通道的管理和控制程度。在上世纪六七十年代，电子技术、电磁技术的迅猛发展和在锁具行业的应用，人们发明并制造出各种电子磁卡锁和电子密码锁。电子磁卡锁和电子密码锁在门禁系统中的应用对门禁系统的发展产生了重要的推动作用，我们称这个时期为门禁系统的电子时代。磁卡，电子密码作为特征载体进入了门禁发展历史中来是门禁系统发展的一个里程碑。电子技术、电磁技术的应用使得人们开始使用特征载体和个体识别装置来进行个体身份识别和个体出入口权限管理控制，通过个体识别装置读取特征载体信息后，将其转换为电子数据进行比对使得门禁系统具备了身份识别和权限管理的功能，这是门禁系统发展到了电子时代一个跨时代的飞跃。一般来说，电子磁卡锁和电子密码锁的读取装置和锁体是一体化装置，电子磁卡可以看成是一种钥匙，是属于特征载体的一种。而磁卡读卡识别装置实际上是为了读取这个“磁卡钥匙”的识别装置，显然是一个个体识别装置。密码锁相对来说有其自身的特色，无物理介质的“密码”取代了传统门锁的钥匙，而读取装置则是用于密码输入的键盘，键盘和其密码辨认装置共同构成了个体识别装置。电子磁卡锁和电子密码锁的电子读取装置的基本识别过程是：首先读取装置读取到特征信息（磁卡或密码信息），然后将读取的特征信息转换为电子数据，再与存储在装置存储器中的数据进行对比，实现身份的确认，进而进行权限的认证。电子密码锁的锁体机构和电子磁卡锁基本上没有区别，而它们与机械锁锁体最大的区别在于：首先它们通过识别非实体的特征载体而使门禁系统初步具备个体身份识别和权限区分的条件；其次由于其利用了电磁技术故需其本身存储一定电能或有外接电源供电才能正常工作，使得及时收集锁定装置状态信息成为可能。电子磁卡锁，电子密码锁的出现很大程度的解决了机械时代使用“机械锁＋钥匙”的一些弊病。在门禁系统的电子时代，人们从关注锁定机构的可靠性和安全性的基础上延伸到如何识别“钥匙持有者”的身份和是否有合法出入权限上面来。由于磁卡、电子密码作为特征载体其本身具备一定的信息携带能力并具备可修改的特性，读取装置通过读取将其特征转换成电子数据进行比对，实现了特征载体的持有者的识别和区分，使得门禁系统基本实现了对个体身份识别和权限管理的功能。磁卡，电子密码作为可修改和比对的特征载体，很大程度上解决了用户身份和权限控制管理上所遇到的一些问题，同时开启了个体识别装置发展的大门，为锁定机构的事件和状态信息的及时收集提供了条件。出入口管理控制系统在电子时代发展形成了一个基本模型，特征载体、个体识别装置和锁定机构的界线已经比较明显，可以说电子时代是现代数字时代出入口管理控制系统发展的基础。但随着这两种电子磁卡锁和电子密码锁的不断应用它们本身的缺陷就逐渐暴露出来：电子磁卡锁的问题电子磁卡的信息容易被复制和丢失，卡片和读卡机采用接触式的读卡方式导致卡片与读卡机具之间磨损大，故障率和误判率高，安全系数低，而密码锁的密码容易泄露，一旦泄漏又无从查起，安全系数很低。同时这个时期的大多电子磁卡锁和电子密码锁采用的读卡部分（密码输入）与锁体控制部分合在一起安装在门外，很容易被人在室外打开锁，而且并没有解决锁定装置故障信息未能及时收集的问题，造成故障后的跟进处理动作无法及时完成。所以在电子时期门禁系统还停留在不成熟阶段，应用也不广泛，其主要原因还是由于材料、机械、电磁、电子等技术在门禁系统应用只是在某个点，并未形成一个完善的系统，其各要素和部件连接过于紧密，导致适应性、灵活性以及可管理性等方面相对实际需求存在巨大的缺陷。故随着科技技术的发展，门禁系统在电子时代经历了快速发展和蜕变后进入了数字时代。4门禁系统的现况（数字时代）上世纪七十年代后期电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术大量应用到出入口管理控制系统中来，特别是通过计算机技术实现的数字技术的大量应用使得门禁系统进入高速发展的现代出入口门禁安全管理系统。现代出入口门禁安全管理系统较传统的门禁系统具有以下几大特点：1）．诸多新技术的大量应用，特别是通过计算机技术实现的数字技术的应用使得现代门禁系统成为一套安全性好，功能强大，扩展性好，适用性强的现代安全防范系统；2）．特征载体的多样化和信息负载能力的增加，个体识别技术和识别装置的发展，使得现代门禁系统具备了比较完善的个体身份识别和权限管理的功能；3）.数字化信息的切入，通过个体识别的数字化编码信息、数字化特征信息等技术的应用使得门禁系统具备了系统事件信息的及时收集和处理能力；4）.锁定机构衍生成为锁定装置及其管理控制系统，结合现代计算机技术实现了门禁系统状态信息的及时收集和处理能力；我们现在所看到的出入口门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。其主要功能还是集中在个体身份识别和个体权限管理两方面，并逐渐发展成为一套完整功能的出入口安全管理系统，使之成为解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施，能适用于各种机要部门，如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间、智能化小区、工厂等。在人们工作环境安全、人事考勤管理等行政管理工作中发挥着巨大的作用。现代门禁系统经历了机械时代的启蒙，电子时代的奠基，进入了高速多元化数字时代发展的阶段，各种高新技术的在门禁系统中的应用，产生了各种各样的特征载体，满足了现代门禁系统日益增长的个体识别的需要，同时带来了门禁系统个体识别装置高效识别个体特征信息的要求，使得标准化发展势在必行。各种通讯组件的出现和发展，是现代门禁系统具有良好适应性和扩展性的基础。而锁定机构由简单的锁体衍生到大型的门禁系统的锁定装置和其管理控制系统，使整个系统成为具有高集成性和可扩展性的安全控制系统的同时，通过系统事件信息和系统状态信息的及时收集和处理，实现了事前防范、事中处理、事后求证的安全防范系统功能。我们通过对现代门禁系统的三要素的发展现况来更深一步了解现代门禁系统。4．1现代门禁系统三要素的发展现况：4．1．1特征载体在现代门禁系统中可以利用的特征载体越来越多，但总体