远距离感应卡身份识别门禁管理系统方案.docx

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远距离感应卡身份识别门禁管理系统方案

远距离感应卡身份识别门禁管理系统方案

2011年09月22日

　　随着RFID射频识别技术的不断发展，社会的不断进步，人们对于进出门刷卡的需求，从原始的需要从口袋里掏卡去感应发展到了现在的免掏卡自动感应时代。

只要随身携带一张远距离感应卡，卡片任意放置在口袋、包内，就可以自由出入大门，不用掏卡去刷而无卡人员则无法出入大门。

如何对快速进出的人进行管制，自动记录人员进出信息而不漏掉记录，是当今远距离自动门禁、自动考勤急需解决的问题。

　　同时也要求体现科技的更人性化与智能化，人员携带的智能卡可以任意携带，不给人受管束的感觉，同时又方便使用，不用到处在身上找卡片去刷，只要经过就自动开门、自动考勤。

读卡器天线的安装对原有建筑不要有视觉破坏或阻挡，保持建筑整体的精致与美观。

　　或者在原有的IC/HID卡一卡通系统上改造远距离自动识别系统，保留原有的所有IC/HID卡一卡通系统，在需要远距离识别的地方，改装远距离读卡器，把IC/HID卡插入CyhertagTV6感应卡内，在远距离读卡器上实现远距离自动识别，在原有系统上仍旧用IC/HID卡，两张卡互不影响读卡距离。

　　我公司推出的远距离感应卡身份识别及人员进出识别管理系统能够从根本上解决该问题。

该系统由控制器、远距离读卡器、感应卡、计算机网络、数据库等组成。

　　一、项目要求：

　　某大型办公楼，为加强本大楼人员的管理，要求采用非接触式感应卡来管理每个人员在办公楼各个区域的进出情况，实现远距离自动开门、远距离自动考勤、人员跟踪定位，而无卡人员不能开门进入等要求；整个系统在联网环境下运行，可以有多个不同的客户端，不同的管理员可以操作、查看不同人员的进出情况等等。

　　二、现场情况：

　　大楼有1个大门为自动门，各楼层有大门。

　　三、系统实施方案

　　本系统设计采用英国最新CypherTag系列TV6感应卡和RVR1读卡器，CypherTag是英国艾登泰克有限公司开发研制的新一代低频射频自动识别品牌。

CypherTag系列感应卡和读卡器是一种真正的快速、远距离感应射频识别产品，读卡距离可达3米，覆盖通道宽度可达32米，可同时识别多达320张感应卡，读卡速度可达80公里/小时，因而能够对快速移动的物体或人员进行远距离准确识别和方向追踪。

在低频射频识别领域，CypherTag感应技术处于世界领先水平。

　　CypherTag系列远距离感应产品的工作机理是：

每个感应卡内都有一个64位的号码，当感应卡呈现在读卡器读出范围内时，感应卡被读卡器不断发射的电磁问询信号激活，从而反馈给读卡器一个携带有感应卡号码的应答信号，正是通过感应卡与读卡器互相之间的信号问询与应答，读卡器就能够准确快速地识别感应卡内携带的号码，并将读到的感应卡号码按照一定的输出格式输出给计算机、外部控制器或其他终端设备，从而实现对感应卡的识别。

　　管理中心给每个人员分发一张带有64位编码的RFID感应卡，在大楼大门安装RFID低频远距离读卡器，携带卡片的人员到达通道时，读卡器就能感应到卡，并将卡中的信息（卡号）传送给当地的控制设备，控制设备对卡号的合法性判断并产生相应的控制动作，再将收到的卡号传给管理软件，自动记录识别进出，管理人员可以实时监控管理每个通道的人员进出情况,记录人员的最后位置。

系统也可在各位置加入门禁功能，在门上安装磁力锁或电插锁做为门禁系统的执行部件，门禁控制器通过对感应卡权限的判断，决定是否打开门锁；磁力锁或电插锁采用断电开门型，满足消防要求，发生火警则所有防火门锁自动打开。

当读到卡时阻挡设施（如门）才打开，有效防止未授权人员进入特定区域。

对于来访客人和外来联系业务的人员，采取发放临时卡的方式管理，外来人员来访需要在管理部门指定地点的访客机上登记，采用由登记人员询问来访客人要去的楼层和部门，经电话联系确认后，发给相应权限的卡并打印访客单，访客凭手中的授权卡进出指定的楼层或部门，不能进出其它的楼层或部门，既保障了安全管理，又不妨碍正常的工作交流，访客离开时交还卡片和经接见人签字的访客单；通过对感应卡的分级权限管理，实现对整个单位安全的有效管理。

　　对于重要的进出区域，系统设置光电立柱，具备防尾随功能，立柱可以发射多对直径仅有2.5毫米粗的红外光束，系统可及时识别尾随在合法人员后面试图进入通道的非授权人员，在监控中心发出声光报警，还可同时把非法通过人员的照片通过摄像机抓拍下来，以备日后查证，同时可将进出信息发送到管理人手机或邮箱，有卡人员经过由控制器授权，不产生报警记录。

该系统没有物理障碍，方便人员快速通行，同时又能防止未授权人员的非法通行，无需刷卡，实现真正的快速通行。

　　对于车辆进出，在汽车挡风玻璃后上放置一个透明有机玻璃的固定盒，内部人员只要把卡片放入这个盒内，进出车辆通道时卡片就会被地上或旁边的天线读到，道闸自动开启。

　　对于高安全要求智能化区域，如领导所在楼层，加入手机开门功能，设置电话门禁机，门禁机接入单位电话网，访客到达楼层入口时在电话门禁机上直接呼叫被访问人座机，座机不能接通时自动转呼手机，被防人通过手机或座机与访客通话，确认访问事宜后在手机上输入一个密码，为访客开启通道门，既保障了安全管理，又不妨碍正常的工作交流。

　　系统采用的TV系列远距离卡即可用于远距离识别，也可以近距离识别，结合读卡距离为15厘米的REV1读卡器，就能实现门禁、考勤、消费、访客、电梯、车辆、巡更管理等全一体式一卡通功能，此外，远距离感应卡还具有不能复制、安全可靠、寿命长等特点，非接触读卡的方式使卡的机械磨损减少到零。

发行后的感应卡可印上照片，可以作为员工工作证。

系统拓扑图

　　四、系统设备功能详细说明：

　　针对领导要求，结合现场环境条件，太阳电子公司为客户制定如下解决方案。

　　4.1门禁系统设计：

　　4.2系统推荐配置

　　4.2.1感应卡

　　采用英国CypherTag低频远距离感应卡，人员卡有两种型号可推荐，TV1和TV6两种卡感应距离完全相同。

TV1感应卡为密封型卡片，TV6为电池可更换型，并可插入一张其它类型的卡片，比如其它型号的门禁卡，产品的特性如下：

　　欧洲著名品牌CYPHERTAG

　　CypherTagTV6证件型远距离感应卡（可换电池）

　　产品特性：

　　远距离识别：

读卡距离3至4米

　　防冲撞：

在RVR1读卡器上可同时识别320张感应卡

　　高精确性：

误读率低于1亿分之1

　　高安全性：

私有加密协议，随机通讯数据

　　自检测：

电池状态自动输出

　　美观实用：

可做证件卡，可打印姓名照片等信息

　　自休眠：

离开感应区自动体眠

　　抗液体：

信号穿过液体感应距离无任何改变

　　技术参数：

　　卡号：

64位编码，输出位数可选

　　尺寸：

95x64x5mm毫米

　　重量：

30克

　　工作寿命：

带电池，电池寿命3年以上，电池可更换，低电池电压后仍然可正常使用1到2个月，并输出提示信息。

　　材质：

亮灰色ABS外壳,可插入一张PVC材质的ISO标准形标签，可打印姓名照片单位等信息，用作证件。

　　工作温度：

-20～+60℃

　　工作湿度：

0-80%无凝结，轻度防水

　　工作频率：

发射频率4MHz，接收频率125KHz。

　　CE,DTI&美国FCC认证

　　CypherTagTV1远距离感应卡（密封型人员卡）

　　产品特性：

　　远距离识别：

读卡距离3至4米

　　防冲撞：

在RVR1读卡器上可同时识别320张感应卡

　　高精确性：

误读率低于1亿分之1

　　高安全性：

私有加密协议，随机通讯数据

　　长寿命：

7年使用寿命

　　自检测：

电池状态自动输出

　　美观实用：

可做证件卡，可打印姓名等信息

　　自休眠：

离开感应区自动体眠

　　抗液体：

水中工作感应距离无任何改变

　　技术参数：

　　卡号：

64位编码，输出位数可选

　　尺寸：

86x54x4.5mm毫米

　　重量：

28克

　　工作寿命：

带电池，寿命7年以上，低电池电压后仍然可正常使用2到3个月，并输出提示信息。

　　材质：

亮灰色ABS外壳加聚碳酸酯标签（73x50x0.2mm）

　　PVC白色签名栏，可签名或打印

　　工作温度：

-20～+60℃

　　工作湿度：

100%防水，水里正常工作，水中感应距离无任何改变

　　4.2.2读卡器

　　采用英国CypherTag远距离读卡器，型号RVR1-DS。

其工作原理是：

读卡器带有一个可以发射并接收感应卡信号的天线线圈。

通过这个天线，读卡器不断地向四周发射电磁波问讯信号。

当感应卡进入读卡器读卡范围内时，原本处于“休眠状态”状态的感应卡被激活，感应卡也通过其内部的一个小的天线线圈将载有感应卡号码的应答信号反馈给读卡器。

通过读卡器与感应卡的不断问询和应答，读卡器就可以将感应卡的号码全部读出，并按照一定的格式输出给计算机或其他控制器。

CypherTag读卡器与感应卡之间的问询是经过加密的，感应卡的号码以一种“乱码”的格式反馈给读卡器，这种“乱码”只有CypherTag系列读卡器可以识别，因此感应卡号码在传输过程中是绝对安全的。

RVR1-DS读卡器有别于一般的射频识别产品，它有以下主要特性：

　　1）快速识别。

读卡器可以对高速运动的感应卡进行准确的识别，运动时速可达80Km/小时。

　　2）多重读出。

读卡器可以对同时呈现于读卡器读卡范围内多达320只感应卡进行识别，无一遗漏。

　　3）远距离读出。

读卡器可以对远离它3米的感应卡进行识别。

　　4）独特的HID码限制功能，确保系统的安全性。

　　5）可外接两个天线，具有两个单独的输出，每一路天线可对应一个输出。

　　6）具有方向识别功能，人员经过感应天线后，读卡器可以知道人员是进还是出。

　　CypherTagRVR1系列远距离读卡器

　　小范围内精确方向定位，适合大楼式多层通道跟踪

　　宽通道长条形信号覆盖，适于大门口进出管理

　　过道形感应区域，稳定的读卡边界

　　高速多重识别，不漏卡

　　卡片任意携带，无方向性，不受屏蔽

　　多卡配对，低频有源无害

　　RVR1系列远距离读卡器

　　◆可外接4个天线，具有两个单独的输出

　　◆能够实现准确的进出方向判断

　　◆读卡距离远，提供3m-4m的读出距离

　　◆安装通道宽，单天线宽度范围可达14米

　　◆多天线，最多可带4个天线，标配2个

　　◆防冲突，多天线读卡速度可达100张/秒，单天线同时识别20张

　　◆高精度读取，误读率低于一亿分之一

　　◆安装方便，天线制作方法简单

　　◆读卡没有方向限定，360度任意角度都能读到

　　◆卡片可放置在身上任意位置，真正的自动识别

　　◆可用于物品车辆或人员的自动识别

　　◆同时提供26/34位Wiegand，RS232输出

　　◆美国联邦通讯委员会FCC认证、CE认证

　　技术参数：

　　尺寸：

（高）200x（宽）150x（厚度）30毫米

　　电源：

12～28伏，DC，@400mAmax

　　工作温度：

-20～+60℃（适用于室内和室外安装）

　　工作湿度：

0-80%无凝结，信号穿过液体感应距离无任何改变

　　最大天线大小：

采用直径1.5粗铜线时单天线周长达16米

　　显示：

外接高精度LCD显示屏

　　输出格式：

26位Wiegand，RS232

　　工作频率：

发射频率125KHz，接收频率4MHz；

　　RVR1系列读卡器选型说明：

　　型号配置说明

　　RVR1可带1个天线，1路韦根及1路RS232输出

　　RVR1－MS可带2个天线，1路韦根及1路RS232输出

　　RVR1－DS可方向判断，可带2个天线，2路韦根及2路RS232输出

　　RVR1－DS－MS可方向判断，可带4个天线，2路韦根及2路RS232输出

　　RV1－2DS可方向判断，可带4个天线，4路韦根及2路RS232输出

　　产品介绍：

　　CypherTag是英国Identec新开发的产品品牌系列，采用最新的低频跳频技术，发射频率125KHz，接收频率4MHz，共有25个信号通道，最多可带16个读卡天线，既有低频技术极强的穿透性，又有高频技术强大的抗干扰性和高速工作能力。

CypherTag远距离读卡器具有极高的先进性，采用3颗32位高速MCU微处理器和1颗DSP数字信号处理器，带高精度LCD显示屏和按键，显示屏可以波形形式显示当前区域电磁情况及卡片状态，可在读卡器上直接进行编程设置，读卡器具有14种工作模式，包括控制、加强控制、加强跟踪、安全、物品跟踪等模式，用于对不同的人员、车辆及物品的进出情况进行判断，用户可直接在读卡器上设置工作模式、韦根及RS232格式、死区时间、HOLD、CTS、徘徊警告、上电信息、继电器及各输入输出点等各项功能。

　　CypherTag远距离读卡器采用外接天线方式工作，天线只是一根简单的电线，直接埋入地下或墙面，很适合一些高档的大楼进出口使用，安装后看不到有检测设备的存在，保持大楼的整洁美观，不像很多高频读卡器放置一堆设备在出入口，严重影响建筑及环境美观。

　　CypherTag对通讯联接线路没有什么特殊的要求，安装非常简单，即使把读卡器到天线的距离延长到200米，感应距离也只下降10厘米，其它远距离读卡器天线的价格非常高昂，天线安装调试异常复杂，稍有不对效果就相差非常大，同时的和馈线的长度也只能到3到5米，很多地方读卡设备无法放置，安装工程难度比CypherTag读卡器的要复杂得多。

　　CypherTag远距离读卡器具备多卡配对功能，这是其它所有读卡器都没有的，它可以给人员和物品（也可为车辆）各分配一张卡片，单独人员卡通过不报警，只有物品通过或物品卡与人员卡不匹配将产生报警，这项功能可能很好的解决物品及车辆智能防盗问题，很多开发商都是通过后台软件或控制器来实现这个功能，响应速度较差，设备和卡片数量一多就容易出错，CypherTag读卡器直接在读卡器内部完成这项判断，减轻了开发商的压力也提高了系统的可靠性和时效性。

　　CypherTag读卡器可以多天线同时工作，最基本的RVR1读卡器就可以带2个感应天线，相当于两台普通远距离读卡器，最多可以带16个感应天线，每个天线尺寸可以为1*14米，多天线可以形成一条宽度达224米的长条形规则感应信号带，可形成一个开放式的围墙，而且区域非常稳定。

　　CypherTag读卡器的感应距离取决于天线的大小，天线越大则感应距离越远，同时感应距离可调，在LCD显示屏上可以清楚的显示当前信号的强度并可通过键盘直接分级调整，对于一些非常宽大的通道可以直接把整个通道绕一圈，用户不必担心对人体会产生伤害，因为它是低频工作的。

　　CypherTag读卡器提供远距离和近距离相结合的读取方式，CypherTag感应卡既可以用做远距离自动识别，又可以在15厘米远的EV1读卡器上工作，采用EV1读卡器接通门禁控制器、考勤机、消费机、访客机等设备，使用一张CypherTag感应卡就能完成整个一卡通系统的所有功能，有别于高频卡无法进行短距离读取的情况，CypherTag技术真正实现了一卡通。

　　CypherTag读卡器的设计目的是为了获得更多、更可靠的多重读出性能，有别一般高频的读卡器，高频的读卡器的感应区域为一个圆形或扇形区域，直径高达80米，多重读出高达200张，但在很小的范围内是很难达到的，CypherTag读卡器的信号范围在很小的一个感应区，多重识别率仍然达到100张以上，这是一个保守值，因为CypherTag读卡器是CENSUS产品速度的3倍，多天线识别可达320张/秒。

　　CypherTag读卡器的功能已经不单纯是一个读卡器，它是一个智能的终端设备，具备控制和设置功能，比如直接完成卡片运放方向的判断，它采用3颗32位高速MCU微控制单元，带高精度LCD显示屏和键盘，可在读卡器上直接进行编程设置，读卡器具有14种工作模式，包括控制、加强控制、加强跟踪、安全、物品跟踪等模式，用于对不同的人员、车辆及物品的进出情况进行判断，用户还可直接在读卡器上设置工作模式、韦根及RS232格式、超时时间、HOLD、CTS、徘徊警告、上电信息、继电器、处理方式以及各输入输出点等各项功能，为开发商和集成商提供最强大的基础支持，为工程商提供最便利的安装方式，为用户提供一个稳定的使用环境。

　　地埋天线通道示意图：

　　控制器通讯有TCP/IP通讯，无线通讯，485通讯等可选

　　绕门框通道示意图：

　　指纹门禁通道架构图：

（忘带卡人员按指纹开门）

　　目前集成商在进行人员识别项目实施的过程中，往往得到的识别效果总是差强人意，存在各种各样的问题，其最最根本的原因，是没有找到一个真正能用在这套系统中的产品。

　　最常见的应用项目是人员通道识别的情况，选择的读卡器有感应距离由几十米远到1米远的各种读卡器，几十米远用来做人员识别显然是不能用的，不可能让人才走到离通道口几十米远的地方就被识别出来，因为人员可能刚巧从旁边经过而不是要进入通道，所以工程安装人员在实施的过程中就要对这个感应距离进行调整，但往往得不到一个合适的距离，因为卡片在不同的角度被读取的距离变化很大，而调节的信号变动范围很大，卡片正对着天线的时候距离在6米，垂直于天线的时候可能只有1米甚至是读不到，比如做一座办公大楼的人员识别，会出现人员只是在办公室内走动却错误的被读到卡片判断为外出的情况。

还有一种比较常见的是915Mhz的读卡器，标称距离5－15米，卡片必须与天线成一定的夹角，而且卡片受人体屏蔽不能紧贴人体，所以要求人员把卡挂在胸前正对着天线走过去，但人员进出拥挤的时候卡片就受到屏蔽，部分卡片会被漏读，同时人员是进出的时候不会规规矩矩的正对着天线走过去，很可能随意一个侧身卡片就被漏读了。

还有一种选择是用1米的无源卡来做，这种方式一般要求通道做得很窄，卡片的真正识别距离只有60厘米左右，集成商不得不在通道两边各装一台读卡器来同时读取卡片，甚至是读4台读卡器，仍然存在漏卡现象，因为卡片的方向性与读卡速度都注定了无法从根本上解决这一问题。