基于IC卡的門禁管理系統(tǒng)在昆明供電局的應(yīng)用

【摘要】門禁管理是現(xiàn)代安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，它集計算機自動識別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體。以新興的生物識別技術(shù)為代表的門禁系統(tǒng)由于利用人體固有的生理特性，具有不易遺忘、防偽性能好、隨身“攜帶”等優(yōu)點；傳統(tǒng)的射頻IC卡由于技術(shù)成熟，具有高度可靠性、操作方便性以及較低的應(yīng)用成本，一直占領(lǐng)著門禁系統(tǒng)的半壁江山。在后勤管理工作中，昆明供電局建設(shè)了基于IC卡技術(shù)的單車棚門禁管理系統(tǒng)，在保障員工財產(chǎn)安全的同時，深化了企業(yè)的信息化應(yīng)用，提升了企業(yè)的信息安全水平。

【關(guān)鍵詞】門禁系統(tǒng)；IC卡；識別技術(shù)

1、引言

門禁管理是現(xiàn)代安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，它集微機自動識別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，涉及電子、機械、光學、計算機技術(shù)、通信技術(shù)和生物技術(shù)等諸多新技術(shù)，具有出入控制、實時監(jiān)控、保安防盜報警等多種功能[1]。

隨著國內(nèi)對門禁系統(tǒng)的安全性、先進性和穩(wěn)定性要求的提高，市場上出現(xiàn)了新興的以指紋、人臉、虹膜等為代表的生物識別門禁系統(tǒng)，和以IC（Integrated Circuit Card，集成電路卡）卡為代表的傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)。生物識別技術(shù)[2]利用人體固有的生理特性，因此具有不易遺忘、防偽性能好、不易偽造或被盜、隨身“攜帶”和隨時隨地可用等優(yōu)點，但由于經(jīng)濟昂貴，主要運用在安全級別要求較高的區(qū)域，例如軍事、金融等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的IC卡門禁系統(tǒng)由于其技術(shù)成熟、價格低廉、使用方便等優(yōu)異的性能，在民用住宅、辦公樓宇等安保系統(tǒng)中占領(lǐng)著廣泛的市場。

在后勤管理工作中，昆明供電局建設(shè)了基于IC卡的單車棚門禁管理系統(tǒng)。

2、門禁系統(tǒng)的構(gòu)成

門禁系統(tǒng)由硬件設(shè)備和控制管理軟件組成。硬件設(shè)備包括門禁控制器、門（門磁、電鎖）、室內(nèi)讀卡器、室外考勤機等；控制管理軟件包括室外刷卡監(jiān)控和人員考勤系統(tǒng)。

基于IC卡的單車棚門禁管理系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備是中控M800門禁考勤機[3]。當管理員通過一卡通管理系統(tǒng)完成IC卡制作后，IC卡信息保存到了數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，門禁數(shù)據(jù)管理平臺通過提取數(shù)據(jù)庫中IC卡表數(shù)據(jù)，形成具有IC卡號、員工編號、姓名的視圖，并通過局域網(wǎng)推送給具有TCP/IP模塊的門禁考勤機，實現(xiàn)門禁系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自動化更新。

3、門禁系統(tǒng)的工作原理及工作流程

3.1門禁工作原理

門禁系統(tǒng)包括門禁控制器、門（門磁、電鎖）、室內(nèi)讀卡器、室外考勤機等。

（1）門禁控制模塊

門禁控制器是門禁系統(tǒng)的核心，每個控制器都相當于一個智能的節(jié)點，它能獨立完成門狀態(tài)和鎖狀態(tài)的監(jiān)控、判斷卡類型、實時監(jiān)控刷卡動作、控制電磁門鎖等一系列的操作。單車棚門禁系統(tǒng)采用了臺灣凌陽公司產(chǎn)的SPCE061A單片機[4]，集成度高、易于擴展；具有較強的中斷處理能力，支持異常中斷，事件中斷和軟中斷3種類型的中斷；具有保密能力和WatchDog功能。

（2）讀寫模塊

非接觸式IC卡門禁讀卡器以射頻識別技術(shù)為核心，采用Philips公司的MFRC530芯片[5]，它是一個小型的、最大操作距離達10厘米的Mifare卡射頻基站，其功能包括調(diào)制、解調(diào)、產(chǎn)生射頻信號、安全管理和防沖撞機制。它根據(jù)寄存器的設(shè)定對發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進行調(diào)制得到發(fā)送的信號，通過由TX1，TX2腳驅(qū)動的天線以電磁波的形式發(fā)出去，采用RF場的負載調(diào)制進行響應(yīng)。天線拾取非接觸式IC卡的響應(yīng)信號經(jīng)過天線匹配電路送到RX腳，MFRC530內(nèi)部接收緩沖器對信號進行檢測和解調(diào)并根據(jù)寄存器的設(shè)定進行處理。處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)總線上等待MCU讀取。處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到并行接口由單片機讀取。

（3）液晶顯示及語音模塊

單車棚門禁系統(tǒng)采用中控科技有限公司的M800門禁考勤機[3]，采用3.5寸6萬5千色高清TFT液晶屏，內(nèi)置130萬高清攝像頭，支持Mifare卡100000條，照片1000張，內(nèi)含GB2312、16*16點陣國標一級簡體漢字，用戶輸入?yún)^(qū)位碼即可實現(xiàn)文本顯示，提示“請刷卡”、“未登記卡”等信息。接口協(xié)議為REQ/BUSY握手方式。應(yīng)答B(yǎng)USY=1表示液晶忙于內(nèi)部處理，不能接收用戶命令；BUSY=0表示液晶空閑，等待接收用戶命令。

語音模塊SACM_S480采用混合編碼，綜合了參數(shù)和波形編碼之優(yōu)點，保持波形編碼的高質(zhì)量和參數(shù)編碼的低速率，壓縮比為80：3。SACM_S480語音文件在程序中經(jīng)解碼處理，送往D/A播放語音提示。SPCE061A具有7通道IO位電壓A/D轉(zhuǎn)換器和單通道聲音A/D轉(zhuǎn)換器；聲音A/D轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風放大器和自動增益控制（AGC）功能，提示“請刷卡”、“未登記卡”等信息。

3.2門禁工作流程

當用戶需要進、出單車棚門禁時，將IC卡接近門禁考勤機或讀卡器，此時，將觸發(fā)傳感器、液晶和語音等模塊，門禁控制器將IC卡中的工號、姓名等信息與門禁考勤機EEPROM 中存儲的信息比較，驗證用戶權(quán)限，如果考勤機中存在該IC卡，門禁控制器將開門信號通過驅(qū)動電路發(fā)送給電磁門鎖，同時，門禁考勤機照相并記錄IC卡信息；如果考勤機中不存在該IC卡，則語音提示“未登記卡”。門禁控制器還可以判斷供電是否正常，當供電中斷時，自動將門處于開啟狀態(tài)，并發(fā)出蜂鳴告警。

4、實施效果

（1）安全性

非接觸IC卡使用方便，感應(yīng)快，感應(yīng)距離5～10cm，采用無線通信方式，無機械磨損，使用壽命長。IC卡的芯片內(nèi)有一個只讀的識別碼，不能復(fù)制，而且授權(quán)系統(tǒng)密碼管理嚴格。因此，基于IC卡的門禁系統(tǒng)很好地滿足了后勤管理的安全性要求。

（2）穩(wěn)定性

門禁系統(tǒng)讀寫器通過發(fā)送固定頻率的射頻信號，當IC卡進入該磁場時產(chǎn)生感應(yīng)電流，讀取卡片信息，并與門禁考勤機中數(shù)據(jù)比對，從而實現(xiàn)自動識別。系統(tǒng)經(jīng)過6個月的運行檢測，工作穩(wěn)定。

（3）可擴展性

門禁系統(tǒng)可以根據(jù)需要增加門禁控制器節(jié)點，同時，還能與視頻監(jiān)控、防盜報警等系統(tǒng)聯(lián)動，亦可根據(jù)不斷提升的安全性要求，采用指紋、人臉等生物識別技術(shù)替代IC卡，具有較大的可擴展空間。

5、結(jié)束語

昆明供電局門禁管理系統(tǒng)建立在先進的計算機技術(shù)、通信技術(shù)及非接觸式卡技術(shù)之上，為門禁出入控制提供安全、方便的管理，在提升企業(yè)后勤管理能力的同時，將信息化技術(shù)的應(yīng)用延伸到了企業(yè)的每一個角落。

參考文獻

[1]門禁系統(tǒng).http：//baike.baidu.com/view/2241817.htm.

[2] SPCE061A單片機.http：//baike.baidu.com/view/414322.htm.

[3] Philips芯片解密.http：//baike.baidu.com/view/4100635.htm.

作者簡介

李靜力（1981- ），男，云南嵩明人，高級工程師，研究生，從事電力企業(yè)信息化建設(shè)工作。

基金項目

“昆明供電局職工單車棚門禁系統(tǒng)數(shù)據(jù)自動化更新改造”項目技術(shù)支持（ZC-YN2013-042）。