智能一卡通系统集成技术方案

酒店客房锁及一卡通消费系统一、概述随着二十一世纪的到来，人们逐步跨入了信息时代，大厦、楼宇的智能化建设方兴未艾，传统的钢筋水泥建筑被赋予聪慧之神经，借助各种智能系统，人们稳居帐中便可驰骋在信息高速公路上，决胜于千万里之外。IC卡一卡通技术正广泛应用于社会的各个领域，在智能化建筑领域也不例外。我公司近几年来通过对一卡通技术的开发应用以及智能建筑工程的实践，深感一卡通技术的应用对于大厦、楼宇的智能化有着强烈的推动作用。首先，该技术扩展了智能化系统集成的应用范围，不但可以实现一卡通系统内部各分系统之间的信息交换、共享和统一管理，而且可以实现一卡通系统与建筑物各子系统之间的信息交换，统一管理和联动控制。其次，一卡通技术增强了整个建筑物的总体功能。在智能建筑工程中应用一卡通系统，目前已经覆盖了人员身份识别、员工考勤、电子门禁、出入口控制、电梯控制、车辆进出管理、内部消费管理、人事档案、图书资料卡和保健卡管理、电话收费管理、会议电子签到与表决和保安巡更管理等等。由此可见，一张小小卡片，已经渗透到了企业管理和物业管理的各个环节，使得各项管理工作更加高效、科学，为人们日常的工作和生活带来便捷和安全。IC卡分为接触式和非接触式（ContactlessCard），接触式卡片存在着操作慢、环境适应性差、可靠性欠佳等问题，这此先天不足限制了它们在一些重要领域应用。九十年代中期出现的非接触式IC卡，以其独有的无接触过卡方式、独有的恶劣环境适应能力、优良的电气和机械特性、极高的安全性，受各界用户的青睐，而且将逐渐取代现有的接触式IC卡，成为应用最为广泛的主流卡。非接触式IC卡分为以下三种：射频加密卡（RFID）射频卡的信息存取是通过无线电波来完成的，主机与射频之间没有机械触点。其内嵌芯片除了ID编码、控制逻辑外，增设了射频收发电路。如HID﹑Indala﹑Ti﹑EM等。射频存贮卡（RFIC）射频存贮卡也是通过无线电波来存取信息。它是在存储卡基础上增加了射频收发电路。如Mifare﹑Legic等。射频CPU卡（RFCPU）射频CPU卡同样是通过无线电波来存取信息。它是在CPU卡的基础上增加了射频收发电路。非接触式IC卡由于采用射频技术，没有较统一的标准，市场上存在不同品牌、不同频率的卡片。这些卡片主要分为只读卡（只有一个ID编号，称ID卡）如：MOTOROLA、HID、TI、EM等，和读写卡（具有存储空间，称存储式IC卡）如：MIFARE等。随着网络的飞速发展和日趋成熟稳定，在智能大厦、智能小区、校园管理等这种局部“一卡通”系统中采用哪种类型的卡已变得不再重要，因为所有数据信息都在系统数据库中得到可靠保存。因此，采用何种卡来实现“一卡通”可由用户根据各卡特点并结合自己需求自由选择，这些特点包括：读卡距离远近、卡片厚薄、价位高低、是否具有存储空间等来决定。鉴于本系统的特点，系统中IC卡将采用Philips公司Mifare1卡。具有8Kbit的存储空间，分16个扇区。二、系统设计思想2.1项目需求分析本项目功能需求包含以下部分：门禁：在需要管制的门区安装门禁设备，实现刷卡进入，要求和CCTV系统能够实现功能联动；消费：人力资源部能够根据不同工种在每月底通过餐厅打卡机输入月设定用餐次数，并在员工每次用餐打卡后自动递减。到月底无论是否消费完均自动清零。并具备自动充值功能。停车场管理：一进一出；客房管理：65个房间2.2设计思想在本系统设计过程中，所有的步骤和目的都是为了建设一个具有规范性，实用性，先进性，可靠性，经济性，可维护性，可扩充性等诸多优点的系统，带有前瞻性的设计保障系统在当前具有业界先进性，尽量延长使用周期而不会因过时而淘汰。规范性：系统的设计严格遵守系统相关的国家标准和行业标准，所使用到的设备符合对应的检测标准，设备和设备的接口，通讯数据格式等都采用国际通用的相关标准格式，最大限度保障系统的标准化和规范化。实用性：系统在设计之前，已经充分了解和把握项目的实际需求和项目的相关情况，根据实际使用环境选择最为合适的硬件设备，同时根据具体的客户化要求对软件平台进行优化，满足项目所有的功能要求和实际使用需求，力求做到量身订作，丝丝入扣。先进性：整个系统采用了先进的开放式分布模块化设计思想，充分使用了计算机技术，自动控制技术，网络通讯技术，RFID无线射频技术，传感器技术，接口转换技术等等诸多高新技术，从基础上保障了系统的技术含量高，思想超前，提升用户形象。可靠性：先有成熟的技术做基础，再加上系统在多个实际项目中的实际使用，经过实践检验和不断完善的过程，现在的系统具有良好的稳定性，平均无故障允许时间长，系统容错能力良好，个别部件故障不影响系统其他部分的正常允许。经济性：在高质量地实现项目功能需求的同时，系统在设计中从用户角度出发，设备选择遵循高品质，适当价格的前提。优化设计布线方案和设备安装，连接方式，力求给用户营造一个物超所值的优质的一卡通系统。可维护性：系统采用模块化设计，各功能子系统相对独立，当某个子系统发生故障，不影响其他子系统的正常允许。设备的连接和数据通讯完全采用标准化设计，不受使用环境和设备具体类型等外在因素的制约。可扩充性：系统设计在充分考虑用户当前的功能需求时，也考虑日后使用中实际需求的变化和扩充，所以预留功能扩充和子系统扩充功能。系统通过WebService方式向外界提供服务，数据采用XML格式描述，从而使运行在不同操作系统平台上的、使用各种语言开发的系统能方便地和本系统进行接口。2.3标准和规范系统的设计遵守以下标准和规范：《安全技术防范管理规定》《安全技术防范工程监督管理办法》《安防防范工程程序与要求》GA/T75-94《公安部安全技术防范系统设计施工规则》《民用闭路监控电视系统工程技术规范》GB-50198-94《防盗报警控制器通用技术要求》GB/T12663-2001《电子计算机机房设计规范》GB50174-93《智能建筑设计标准》GB/T50134-2000《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003《智能建筑施工及验收规范》DG/TJ08-601-2001《智能建筑评估标准》DG/TJ08-602-2001《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92《建筑电气工程施工质量验收规范》GB0303-2002《软件工程术语》GB/T11457-1995《软件维护指南》GB/T14079-93《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000《中华人民共和国公共安全行业标准-出入口控制系统技术要求》GA/T394-2002三、一卡通系统简介3.1一卡通系统组成一卡通系统由如下部分组成：一卡通平台：为多个应用子系统提供管理和服务的一种集合子系统客户端：与具体子系统设备进行通讯并实现人机交互的应用终端子系统服务端：管理子系统设备配置信息和子系统应用信息的管理模块一卡通系统管理器：管理一卡通应用信息（包括用户信息、卡信息及帐户信息等）的管理终端图控终端：管理所有图形控制单元的应用终端外系统联动接口模块：一卡通系统与其它外部系统联动控制时的连接模块公共服务模块：提供一卡通系统公共服务的一种管理模块3.2一卡通系统层次结构客户端：与设备通讯并实现人机交互的应用层面服务管理：系统控制的所有逻辑判断管理层面服务端：提供各种应用服务的层面数据引擎：对系统数据的存取控制层面数据库：系统数据存储仓库层面服务端服务管理客户端子系统客户端系统管理器WEB查询外系统访问接口模块服务管理中心子系统服务访问外系统代理服务数据引擎图控终端公共服务数据库数据引擎数据库3.3一卡通系统网络结构一卡通系统可以管理通过TCP／IP通讯连接到网络上去的各个子系统终端客户端只需通过配置服务端的IP地址和端口连接服务3.4一卡通系统功能特点一卡通系统具有如下特点：子系统间无缝链接：所有子系统采用构件式设计，并在平台统一管理下运行，不管安装了多少个子系统，操作人员如同操作单个系统一样简单。平台提供了“一卡通系统管理器”程序，平台和各子系统的管理维护能在一个界面中完成。平台可保证现有子系统和将来要开发的子系统无缝连接在一起。向后兼容：平台可保证现有子系统和将来要开发的子系统能无缝连接在一起，并共享原有信息。扩展性强，容错能力强：平台可保证现有子系统和将来要开发的子系统能无缝连接在一起，并共平台提供了集群式服务管理模块，能实现负载均衡和失败自动重定向功能；这样，系统通过使用多台普通服务器达到或超过高端服务器的处理能力的作用，同时增加系统的可靠性；在其中的部分服务器出故障的情况下，系统还能正常运行。客户可以根据需要一步一步对系统进行扩展，不用一步到位。共享原有信息。分层抽象功能：平台有通讯管理模块，能使各子系统间、以及和外系统间进行方便的信息交互和联动。平台提供了用户信息、卡信息和帐户的系统级管理。平台提供了消费管理模块，为子系统提供用户帐户、消费记录管理。平台提供了通道管理模块，为通道类子系统提供硬件设备管理、通道（如门、道口等的统称）管理。支持以插件形式扩展新设备和新功能。如门禁、停车场等子系统在此基础上进行扩展。插件式扩展：平台还为子系统提供了插件式扩展支持，通过增加功能插件可扩展系统功能；通过使用不同的功能插件，可满足不同的客户需求。平台级联动支持：在平台直接提供了联动接口，通过定制联动插件，可以很方便地实现各种联动要求。支持多种数据库：平台提供了多种数据库引擎模块，可在支持多种数据库，用户可根据需要选择不同数据库。开放式接口：系统通过WebService方式向外界提供服务，数据采用XML格式描述，从而使运行在不同操作系统平台上的、使用各种语言开发的系统能方便地和本系统进行接口。四、系统总体设计4.1门禁子系统门禁子系统架构图如下所示：系统工作流程为：用户刷卡；系统判断卡片有效性，无效卡报警提示；系统判断卡片通行权限，无权限报警提示；门打开，用户进入；门状态检测，超时未关门报警；门锁自动关闭；开门可以刷卡开门也可以开门按钮开门；门打开，用户出门；门状态检测，超时未关门报警；门锁自动关闭流程示意图如下所示：4.2消费子系统消费系统架构图如下所示：系统工作流程为：操作人员设定消费项目和金额；用户刷卡；系统判断是否有效卡，无效卡报警提示；系统判断卡片余额是否足够本次消费，不足时提示充值；扣除本次消费金额；保存消费数据在消费机；联机时提供消费数据下载；流程示意图如下所示：4.3停车场子系统停车场管理系统架构图如下所示：系统工作流程为：固定卡用户：车辆到达入口感应区；用户刷卡；系统判断卡片有效性，无效卡报警提示；闸杆升起，车辆进入；闸杆下方地感线圈感应到无车后，闸杆自动落下，在下落过程中如再次感应到车，则闸杆立刻停止下落，升起知道车辆完全离开地感感应范围；闸杆落下，车辆完成进场。车辆到达出口工作区；用户刷卡；出口摄像机对车辆进行拍照；工作人员比对预存照片和抓拍照片，符合时放行，不符合人工处理；闸杆升起，车辆离开；闸杆下方地感线圈感应到无车后，闸杆自动落下，在下落过程中如果再次感应到车，则闸杆立刻停止下落，升起直到车辆完全离开地感感应范围；闸杆落下，车辆离场；流程示意图如下所示：临时卡用户：车辆到达入口工作区；按钮取卡；入口摄像机对车辆进行拍照；闸杆升起，车辆进场；闸杆下方地感线圈感应到无车时，闸杆自动落下。在下落过程中若地感线圈再次感应到车，则闸杆立刻停止下落，升起直到车辆完全离开地感感应范围；闸杆落下，车辆进场；车辆到达出口工作区；交还卡片，工作人员刷卡；出口摄像机对车辆进行抓拍；工作人员比对出入口抓拍的图片，不符合不放行；车主缴纳本次停车费用；闸杆升起，车辆离场；闸杆下方地感线圈感应到无车后，闸杆自动落下。在下落过程中如果地感线圈再次感应到车，则闸杆立刻停止下落，升起直到车辆完全立刻地感感应范围；闸杆落下，车辆离场；流程示意图如下所示：4.4客户管理子系统系统架构图如下所示：五、子系统功能简介5