基于RFID的访问控制系统解决方案

基于RFID的访问控制系统（AccessControlSystemBasedRFID）解决方案1简介射频识别简称RFID，是一项应用广泛的新型识别技术，应用范围包括了物流，零售，军事，身份认证等方面。RFID技术之所以有如此大的应用空间，主要是因为该技术存在如下几个特点，1)ID信息可以自动识别，而且时间非常短2)信息容量大3)看不见的地方也可以使用4)防伪性好5)可以改写6)抗污能力强7)可读距离长8)一次可以识别大量标签9)可以利用网络做到信息共享，增加可视性因此，基于RFID的系统被广泛应用在人员访问控制、交通工具访问控制、矿井安全定位控制系统、以及资产定位跟踪等系统中。本方案，主要讲述基于RFID的人员访问控制系统。2系统需求系统要求使用RFID相关技术及设备，在高危区域对来访人员进行访问控制。针对每位来访人员，在进入该区域时，根据访问区域的不同，系统都将会发放相应的RFID卡。持卡人通过进入点、或退出点时，系统应能够检测、监控到人员的运动；同时系统应该提供相应的软件功能，如查询、统计RFID持卡人的相关信息、实时显示激活卡持卡人信息、以及提供图形化实时监控功能等。此外，当持卡人进入非法区域时，系统应能够提供相应的报警功能，以提示管理人员进行相应的处理工作。3系统总体设计及方案结构针对系统要求，方案使用基于RFID技术的有源读写器（Reader）、以及有源标签（Tag）作为RFID信息采集设备。每张RFID卡都有唯一的ID来标识，当持卡人经过读写器（Reader）覆盖区时，有源标签（Tag）将会发送信号到读写器，读写器接收到相应的信号后，将采集到的标签信息，通过专有数据接口传输到PC机，进行数据存储。在获取了与标签（Tag）相关的数据后，系统可以通过对相应数据的分析，来跟踪、定位来访人员的位置信息；同时，系统采用WebServer/Client方式，通过该种方式，监控人员可以通过Internet/Intranet来进行远程监控，便于管理人员对现场状况的实时监控。下图-1，是系统结构示意图，读写器（Reader）支持以太网接口进行组网，采用该方式，便于采集数据的实时传输、以及存储。下图-2，是系统应用逻辑示意图，针对每位来访人员，将会根据访问区域的不同，被授予不同的RFID卡。当用户在授权区域运动时，系统将正常显示该持卡人的信息；但当某位持卡人进入非授权区时，实时监控系统将会对该行为进行报警提示，监控人员可以据此采取相应的处理方式。下图-3，是系统网络结构拓扑图。系统在监控区域，采用读写器（Reader）组网的方式进行标签（Tag）数据的实时传输；系统上层应用采用WebServer/Client方式进行设计，采用该种方式，监控人员可以在远程对现场信息进行实时监控。123546TagReaderEntryReaderReaderReaderReaderReaderReaderCommandCenterExitReader图-1系统结构示意图EntryExitZone1Zone2Zone3Zone4Zone5ReaderReaderReaderReaderReaderAuthorizedAuthorizedUnAuthorizedAlertTagThetagisissuedtopersonwhowasauthorizedtoenterthesecuryarea,buteveryoneonlycancomeintotheassignedzoneaccordingthetagcolor.TagTagTagTagTagTag图-2系统应用逻辑示意图TagTagTagReaderMonitorTerminalOperateTerminalWebClientWebServerDBServerCommunicatorPCSecurityAreaMonitorCenter图-3系统网络结构图4系统设备选用及性能指标该方案采用有源读写器i-PORT3、以及与之配套的有源标签i-Q32T。具体的相关技术以及性能指标如下：4.1读写器i-PORT3是新一代智能长距离读写器，可为无线应用提供高精确度，实时的数据采集，可以在如下场合应用：识别、跟踪和追踪、资产或人员定位。采用先进的UHF射频识别技术，i-PORT3传送和接收数据的距离可以达到100米（i-Q系列标签），i-D标签可以达到6米。独特的防冲撞技术可以让i-PORT3在同一区域内一次读取上千个标签。i-PORT3可以实时的将i-Q和i-D标签信息传送到电脑系统里，可以提供用户所想知道的实时信息、位置和时间等。i-PORT3可以同时安装4根天线，所有天线都可以在同一时间准确的接收标签信号。这个特色可以快速准确的识别标签，通过对信号强弱的判断可以对标签进行定位。内置的计时器会准确的记录和标签通讯的详细时间。最多可以读取2000条记录储存在i-PORT3内，放置数据丢失。I-PORT3的另一个特色是在ILR系统内丰富的组合，可以轻松的实现多样快速的自动数据收集。嵌入式的系统可以结合很多功能，比如：1)通过以太网接口和系统进行通讯2)外部整合多种接口（GSM、GPS、调制解调器等）3)数据处理4)I/O控制5)通过Web界面进行配置设定i-PORT3特点1)多标签识别能力，可以与i-D系列标签和i-Q系列标签进行通讯2)四根天线可同时接收来自标签的信号，使射频通讯更加可靠3)附加发射天线可在大范围内监测高速移动的标签，并对特定标签进行定位4)可同时测量四根天线接收信号的强度，进行标签定位5)通过改变输出功率，读取距离可以从几厘米到100米（针对i-Q系列标签）范围内调节6)每秒可识读100个标签，可以快速识别移动的物体7)可同时管理2000个标签8)RTOS（实时操作系统）符合工业方面稳定性和抗恶劣环境的要求9)4个输入接口，4个输出接口，可以对读写器进行调整与设置10)SNMP远程管理，由一个中央网络基础维护点提供软硬件远程管理11)可通过WEB界面进行远程软硬件管理12)可利用远程监控设备快速发现并解决故障技术参数1)兼容性：i-Q和i-D标签2)性能i-Qi-D3)读写距离（可调）100米6米4)响应时间150毫秒10毫秒5)识读速率（只读ID）100个/秒100个/秒6)识读速率（128位数据）35个/秒35个/秒7)多标签管理2000个2000个通讯1)工作频率：868MHz(EC)or915MHz(NA)ISMBand2)认证：EN300220(EC),FCCpart15(US),IndustryCanada3)天线数量：5个，标准SMA(F)接头,可外接天线4)发射器数量：55)输出功率：可达23dBm，软件可调6)接收器数量：47)灵敏度：可达-85dBm软件可调8)天线控制：同时处理CPU1)操作系统：RTOS(实时操作系统)2)程序存储容量：2MBFlash;8MBDRAM3)数据存储容量：128KBSRAM4)配置存储容量：8KBEEPROM5)时间基准：实时时钟(RTC)，带备用电池用户接口1)以太网接口：10Mbit/s/100Mbit/s，可选802.11WLAN模块2)串行接口：RS232/1.2to115.2kbit/s3)控制输入数量：4路数字输入4)控制输出数量：4路继电输出5)状态指示器：19个LED电源1)电源：10V-30VDV2)功耗：7.5W3)安全认证：CE环境1)工作温度范围：0℃to+50℃(+32oFto+122oF)2)可选工作温度范围：–30℃to+70℃(–22oFto+158oF)3)储存温度：–40℃to+80℃(–40oFto+176oF)4)温度：90%(非冷凝)5)尺寸：211mm×190mm×58mm（8.3in.×7.5in.×2.3in.）6)外壳材料：电镀铝7)重量：2Kg8)防护等级：IP64防尘及溅水4.2标签i-Q系列标签是智能长距离技术主推的有源产品，智能长距离技术提供了高精确度实时传输的数据，可应用在多种场合：识别、跟踪、库存管理、人员资产定位、温度监控。使用先进的UHF无线射频识别技术，i-Q标签的发送和接收数据距离都达到100米以上（300英尺），使用手持式和固定式读写器都可以准确识读。使用了特殊的防冲突技术，可以在同一区域内同时读取上千个标签。因为耗电量低，标签可以有效工作超过6年时间。i-Q32T标签内置了温度传感器，可以根据一定的时间间隔对温度进行监控并记录，同时也有外置传感器可供选择。LED灯的设置实现了可视识别，配合pick-by-light软件使用更加方便。i-Q标签可以适用在复杂恶劣的工业环境中，也更适合对高价值的资产进行跟踪或进行人员管理。i-Q32T特点1)读距离可达100米,可以自动的识别，跟踪，追踪资产，无须人工干扰；2）部分型号集成温度记录功能。温度采样间隔时间可变；3）数据容量可达32Kbyte,可以在标签中存储用户和生产过程的信息，也可以存储温度数据4）来提供实时的跟踪和追踪。5）UHF工作频段，低耗电量，远距传输，高速数据传输和最小的环境冲6）每秒可识读100个标签，可对高速移动的物体进行可靠识别7）2000个标签同时读取8）具有LED提示功能9）工业级封装，可以在艰苦恶劣的环境中工作10）电池寿命长达6年，免维护，不需要换电池。11）按需进行通信，避免射频信号泛滥12）识读时标签不需位于视线范围内，可处于被遮挡状态13）成本低廉，适用于管理大量的人员和资产性能1)读取率：每秒可达100个标签（只用于识别码）2)每秒可达35个标签＠128比特数据读取3)最大响应时间：150ms（单个标签）4)多标签管理：在一个识读范围内可达2000个标签通讯1)读距离：100米（300feet）（无障碍空气中）2)写距离：100米（300feet）（无障碍空气中）3)工作频率：868MHz（EC）或915MHz（NA）ISM波段4)数据传输（上传数据）：115.2kbits/S5)数据传输（下载数据）：115.2kbits/S6)最大发射功率：0.75毫瓦7)工业标准：EN300200（欧洲），FCCPart15（美国），加拿大工业标准电源1)电源：锂电池（不可换）2)电池寿命：大于6年＠每天600次128bit/次3)电池监控：支持温度记录1)测温样本数量：13,3122)测温间隔：用户可自定义从1分钟到255分钟3)测温误差：±0.5℃4)测温范围：－40℃到＋85℃（内置温度传感器）5)－127℃到＋127℃（外置温度传感器）6)测温精确：±0.25℃数据1)数据保留：无能量大于10年2)写数据次数：100,000次3)内存容量：5,791bytes（用户可定义的）4)识别码：48bit有固定ID环境1)工作温度：-40℃到+85℃（-4℉到+158℉）2)防震：50G,3次DINIEC68-2-273)从1米(3英尺)多次坠落到混凝土地上4)防振：3G,20度正弦波周期,5赫兹到150赫兹5)DINIEC68-2-6，6)5G,噪声5赫兹到1000赫兹,30分钟物理性能1)尺寸：131mmx28mmx21mm2)材质：塑料（ASA/LuranS)3)重量：50克4)防护等级：IP65防尘，防喷水保护5)协议：RS232接口与TCP/IP接口，可以方便地组成局域网。5系统软件功能5.1持卡人员登记/查询子系统方案提供持卡人员信息登记功能。按照系统要求，RFID卡将在入口处发放给来访人员，系统同时要能够将持卡人员的相关信息记录在系统中，包括持卡人员的照片等。此外，系统将提供实时激活卡的查询功能，用户可以根据每个RFID卡的ID，持卡人国籍号码ID、持卡人护照号码ID等进行相关信息的查询检索功能，显示信息包括照片等；此外系统提供统计等功能，便于操作人员的进行分析；同时，系统提供基于已有查询、统计数据产生报表的相关功能。5.2RFID浏览子系统按照系统要求，浏览子系统提供如下两功能，系统操作员可进行实时刷新系统，以显示激活卡的持卡人信息；此外系统也支持自定义的自动刷新时