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基于RFID門禁控制系統(tǒng)成實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)會

來源:數(shù)字音視工程網(wǎng)        編輯:anan    2015-01-20 09:57:43     加入收藏    咨詢

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自動化、信息化、智能化已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的需求,進(jìn)入21世紀(jì)以來,無限技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)繼續(xù)不斷深入發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)蒸蒸日上。基于RFID技術(shù)的門禁控制系統(tǒng)...

  自動化、信息化、智能化已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的需求,進(jìn)入21世紀(jì)以來,無限技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)繼續(xù)不斷深入發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)蒸蒸日上?;赗FID技術(shù)的門禁控制系統(tǒng)正是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)用性的一個(gè)良好體現(xiàn)。門禁系統(tǒng)按進(jìn)出識別方式可分為以下3大類:密碼識別;卡片識別;生物識別。密碼識別即通過檢驗(yàn)輸入密碼是否正確來識別進(jìn)出權(quán)限,密碼識別安全性要相對高一些,但是密碼容易忘記,而且每次進(jìn)門都需輸入密碼,這樣顯得繁瑣。生物識別即通過人的一些生物特征來識別,生物識別安全性高而且非常方便,但是其高昂的成本費(fèi)使其難以得到推廣。卡片識別分為2類:第一種是用磁卡,但是磁卡安全性低、易磨損而且需要經(jīng)常性充磁;第二種是RFID卡片,RFID卡便宜、使用方便、安全性高而且能夠用數(shù)據(jù)庫對其進(jìn)行很好的管理,其性價(jià)比極高,具有很好的推廣前景。

  綜上所述,本文介紹一種基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng),此系統(tǒng)成本低廉,安全性高。能夠?qū)崟r(shí)查看有關(guān)門禁系統(tǒng)的信息。

  1總體構(gòu)架與工作原理

  系統(tǒng)總體構(gòu)架有上位機(jī)服務(wù)器管理系統(tǒng)和下位機(jī)讀卡器兩部分組成,下位機(jī)讀卡器主要有電源、主控制器、液晶顯示、讀寫卡模塊、天線、串口通信6部分組成。其中讀寫卡模塊M102GPCV3采用13.56MHz非接觸射頻技術(shù),能夠讀取MifareOneS50,S70,F(xiàn)M11RF08及其兼容卡片。液晶顯示一些提示信息和時(shí)間日期。串口用于下位機(jī)與上位機(jī)服務(wù)器通信。上位機(jī)服務(wù)器管理系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫MySQL數(shù)據(jù)庫管理,具體管理界面用網(wǎng)頁形式展示。如圖1所示。

  基于ARM的RFID智能門禁控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  整個(gè)門禁系統(tǒng)工作原理是:一人一卡,根據(jù)卡的序列號在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中建立相應(yīng)個(gè)人信息。當(dāng)要開門時(shí),用卡片在下位機(jī)上刷一下,下位機(jī)讀卡器將序列號傳給上位機(jī)服務(wù)器,服務(wù)器根據(jù)序列號查詢數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)得個(gè)人信息并傳給下位機(jī)。同時(shí)下位機(jī)讀取卡片固定扇區(qū)塊的數(shù)據(jù)(讀卡),將讀到的數(shù)據(jù)與上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行一一對比,完全一樣才開門,否則在液晶上顯示錯(cuò)誤且不開門。上述信息將全部上傳至上位機(jī)管理系統(tǒng)保存。上位機(jī)管理系統(tǒng)能夠改變下位機(jī)設(shè)定好的數(shù)據(jù)信息(寫卡)。

  2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

  2.1硬件總體設(shè)計(jì)

  門禁系統(tǒng)主控制器是Codex-M3內(nèi)核的ARM-STM32F103VET6芯片,主頻為72MHz,片內(nèi)512KBFLASH,內(nèi)置多個(gè)USART控制器,分別用于RFID讀/寫模塊連接和上位機(jī)的通信。讀/寫模塊采用M102GPCV3模塊,工作頻率為13.56MHz。如圖2所示。主控板由JTAG口進(jìn)行程序的調(diào)試和下載,LM117為系統(tǒng)板提供3.3V和5V電壓。I/O口接12864液晶,用于顯示相關(guān)提示信息及時(shí)間日期。USART1與讀卡器模塊連接用于讀取卡片信息,USART2與MAX232連接用于與上位機(jī)的通信。

  2.2讀卡器模塊與主控制器電路硬件設(shè)計(jì)

  M102GPCV3讀寫模塊設(shè)計(jì)提供了2種接口模式:10Mb/s的I2C總線模式,最高達(dá)1228.8Kb/s的UART模式。這里采用了UART模式,通過M102GPCV3讀取、寫入卡片信息。

  3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

  3.1系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)

  門禁系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)包括下位機(jī)讀卡器軟件設(shè)計(jì)和上位機(jī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。門禁控制系統(tǒng)下位機(jī)讀卡器主要是實(shí)現(xiàn)對卡片的讀取、與上位機(jī)管理系統(tǒng)的通信,在Keil4環(huán)境中用C語言編程實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)管理系統(tǒng)采用Myecfipse和Firefox編程輔助工具編寫。如圖3所示。

  3.2下位機(jī)讀卡器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

  下位機(jī)門禁讀卡器系統(tǒng)如圖4所示,下位機(jī)讀卡器系統(tǒng)需遵循ISO14443TYPEA標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議,即按照尋卡→防沖突→選卡→密鑰認(rèn)證→讀塊的順序進(jìn)行。防沖突時(shí)讀出序列號傳輸給上位機(jī)管理系統(tǒng),保存至數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。讀塊讀出數(shù)據(jù)與設(shè)定好的數(shù)據(jù)比對并判斷。

  3.3上位機(jī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

  上位機(jī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是對有關(guān)持卡人員刷卡進(jìn)門時(shí)進(jìn)行信息記錄與發(fā)布,以及添加、刪除、修改持卡人信息以及權(quán)限。通過數(shù)據(jù)庫保存信息,同時(shí)通過Java語言做成信息表發(fā)布在網(wǎng)站上。普通用戶可以登錄普通賬戶訪問局域網(wǎng)網(wǎng)站,查詢有關(guān)門禁系統(tǒng)信息。管理員可以通過管理員賬戶登錄修改卡片信息及權(quán)限。

  4.結(jié)語

  通過實(shí)物多次測試,此方案設(shè)計(jì)的RFID門禁系統(tǒng)安全可靠,使用方便。而且相對于其他的門禁控制系統(tǒng)其有著很高的性價(jià)比。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在全球的快速發(fā)展以及我國金卡工程的推廣,相信RFID技術(shù)將越來越多的應(yīng)用到各行各業(yè)。基于RFID的們禁系統(tǒng)也將隨著這股潮流而發(fā)展。事實(shí)也如此證明,據(jù)統(tǒng)計(jì)2008年RFID門禁銷售額占到整個(gè)安防市場的87.2%。

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