基于RFID技术的大楼远距离门禁系统设计方案及对策.docx

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基于RFID技术的大楼远距离门禁系统设计方案及对策

基于半有源RFID技术

远距离门禁系统管理方案

RFIDHANDSFREEDOORACCESSCONTROLSYSTEM

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X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/CPU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/CPU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/CPU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/CPU卡，两X卡互不影响读卡距离。

XX仁微电子科技XX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，要求采用远距离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；同时远距离卡还要能适用在消费机上，在食堂进行刷卡消费，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。

人员携带的感应卡应可以任意携带，卡片可放在人员的口袋、提包内或挂在人员身前做为证件卡使用。

感应天线感应X围不能太远也不能太近，太远了人员只是从通道旁边经过时将产生错误的记录，太近了通道过宽时也将感应不到。

为体现人性关怀，卡片不能有方向性，可以任意放置，不能要求人员必需一定要把卡片外挂出来放置才能识别。

系统必须具备多重识别和防冲突能力，在人员上下班的高峰时间同时进出的人员非常多，系统必须保证所有的卡片都能高速准确识别。

系统必须准确判断人员的进出方向，不能只是单纯的做事件记录，不能明明在门内，但是被门外天线识别到提示外出。

读卡器和感应卡所产生的射频信号必须对人体没有伤害性，因为人员有大部分时间是要在这信号X围内活动，不能为了管理的方便而摈弃所有人的安全。

感应卡必须是被动式工作，不在感应X围内不工作，不主动发射电磁信号，杜绝任何微小的辐射信号。

产品必须是大量使用在人员识别项目上，有在军政部门有实际的案例可供参考。

二、现场情况：

该方案适合于各种不同的应用场景，如下：

大楼有1个大门为自动门，各楼层有大门（用于人员自动考勤进出管理）；

小区等办公楼大门车辆免伸手进出管理；

…………

三、系统实施方案

管理中心给每个人员或者车辆，分发一X我公司研发生产的半有源RFID感应卡，在大楼大门安装一台RFID工业级全向远距离读卡器，并在门禁处安装一台带有低频激活天线的低频激活器，该激活器的天线可以做成地感线圈形式的，也可以做成棒状的，分别安装在门禁的外面和里面，并且里外2组天线的地址不同，携带卡片的人员或者车辆，到达相关通道时，先被激活器天线激活，激活后的卡片向外发送信号，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。

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。

四．设计原则

一卡通系统必须有生命力,经得起时间考验;同时整个系统既要处于技术的尖端,又能符合实际需要。

因此,一卡通系统的设计应遵循下列原则。

（1）系统的实用性

一卡通系统的内容应符合实际需要,不能华而不实。

如果片面追求系统的超前性,势必造成投资过大,离实际需要偏离太远。

因此,系统的实用性是首先应遵循的第一原则。

系统的前端产品和系统软件均有良好的可学习性和可操作性.特别是操作性,使具备电脑初级操作水平的管理人员,通过简单的培训就能掌握系统的操作要领,达到能完成值班任务的操作水平.

一卡通系统在设计时考虑到目前国内的实际应用水平,在系统建成后能立即得到充分的利用。

采用合理的投资而得到最佳的效果。

这体现在三个方面：

（1）在满足功能性和可靠性的前提下,初期的总投资要尽可能少。

（2）系统运行后的管理和维护费用少。

（3）系统在未来进行更改或搬迁以及改造升级时只需少量资金便可达成。

（2）系统的实时性

如果一卡通系统中任何一个关键系统出现差错或停机将直接影响到整个系统的运作情况,因此,一卡通系统各子系统应尽可能属于Non-stop（不停机）系统,以保证工作正常运行。

（3）系统的完整性

一个完整的一卡通系统是建筑整体形象的重要标志。

功能完善,设备齐全,管理方便是设计应考虑的一个因素。

（4）系统安全性

一卡通系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时,还应符合中国或国际有关的安全标准,并可在非理想环境下有效工作。

另外,系统安全性还应体现在信息传输及使用过程中,不易被劫获和窃取等方面。

（5）系统可扩展性

一卡通系统的技术不断向前发展,用户需求也在发生变化,因此一卡通系统的设计与实施应考虑到将来可扩展的实际需要,亦即:

可灵活增减或更新各个子系统,满足不同时期的需要,保持长时间领先地位,成为智能建筑的典X。

系统设计时,对需要实现的功能进行了合理配置,并且这种配置是可以改变的,设置甚至在工程完成后,这种配置的改变也是可能的和方便的.系统软件可以根据开发商，根据不同历史时期市场的需求进行相应的升级和完善,并免费为相应的应用客户进行免费的软件升级.

（6）系统易维护性

一卡通系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。

系统的运转真正做到开电即可工作,插上就能运行的程度。

而且维护过程中无需使用过多专用的维护工具。

从计算机的配置到系统的配置,前端设备的配置都充分仔细地考虑了系统可靠性,并实施了相应的认证.我们在做到系统故障率最低的同时,也考虑到即使因为意想不到的原因而发生问题时,保证数据的方便保存和快速恢复,并且保证紧急时能迅速地打开通道.整个系统的维护是在线式的,不会因为部分设备的维护,而停止所有设备的正常运作.

（7）系统的稳定性

系统所采用的产品,应经历了长时间的市场应用,是一个成熟的产品,特别是在国内应有许多成功案例.

总而言之，作为一套新兴的系统,一卡通系统首先要具有先进性,以适应未来发展的需要。

因此设计的思路必须超前,选用的系统设备和软件必须是目前国际上比较先进的。

五、系统设备功能详细说明：

针对领导要求，结合现场环境条件，仁微电子公司为客户制定如下解决方案.

5.1门禁系统设计：

方式1（天线绕门框安装）

图一

上图中，低频激活器天线，绕门框安装，当人员携带卡片，进入距离门禁1-3米的距离时，卡片被激活，激活后的卡片向外界发送信号，被门禁附近的读卡器读取，然后通过控制器，控制门禁的开关。

该原理，不能够判断人员进出的方向性。

方式2（地埋天线，通道门在3米以内）

图二

上图中，低频激活器天线，类似地感线圈，安装在门里门外，当人员携带卡片，进入距离门禁1-3米的距离时，卡片被激活，激活后的卡片向外界发送信号，被门禁附近的读卡器读取，然后通过控制器，控制门禁的开关。

2路天线，分别分布在门禁两侧，这样，可以根据卡片被激活器天线依次激活的顺序，来判断人员的进出方向。

图三

方式3（竖立在通道门旁边，车间门通道小于2.5米）

图四

上图中，低频激活器天线，类似地感线圈，安装在门里门外，当人员携带卡片，进入距离门禁1-3米的距离时，卡片被激活，激活后的卡片向外界发送信号，被门禁附近的读卡器读取，然后通过控制器，控制门禁的开关。

2路天线，分别分布在门禁两侧，这样，可以根据卡片被激活器天线依次激活的顺序，来判断人员的进出方向。

图五

方式4（采用地埋天线进出各两个，方向判断，控制自动门）

图六

上图中，低频激活器天线，类似地感线圈，安装在门里门外，当人员携带卡片，进入距离门禁1-3米的距离时，卡片被激活，激活后的卡片向外界发送信号，被门禁附近的读卡器读取，然后通过控制器，控制门禁的开关。

2路天线，每路2组，分别分布在门禁两侧，这样，可以根据卡片被激活器天线依次激活的顺序，来判断人员的进出方向。

图七

方式5（采用竖立天线进出各两个，方向判断，门通道小于5米）

图八

上图中，低频激活器天线，类似地感线圈，安装在门里门外，当人员携带卡片，进入距离门禁1-3米的距离时，卡片被激活，激活后的卡片向外界发送信号，被门禁附近的读卡器读取，然后通过控制器，控制门禁的开关。

2路天线，分别分布在门禁两侧，这样，可以根据卡片被激活器天线依次激活的顺序，来判断人员的进出方向。

图九

六、硬件设备

6.1半有源RFID远距离读写器

RW－R902定向读写器

识别距离：

0～150米

识别速度：

200公里/小时

识别能力：

同时识别500X以上的标签

识别角度：

定向

极化方式：

垂直极化或圆极化

增益：

（16dBi）接收32级可调、发射4级可调

工作频段：

2.4GHz～2.483GHz

功耗标准：

工作功率为毫瓦级

通信机制：

基于HDLC时分多址和同步通信机制

抗干扰性：

频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性：

加密计算与安全认证，防止链路侦测

封装特性：

正面ABS工程塑料，背部铝合金腔体

可靠性：

防雷防水防冲击，满足工业环境要求

接口标准：

RS232RS485Wiegand26RJ45WiFi等、各种开发用软件接口

扩展I/O：

开关量信号输入与输出各2路（可选）

电源标准：

DC7.5～12V500～1000mA

外形尺寸：

216×216×80mm＆268×268×80mm＆306×306×82mm

重量：

2.4kg

安装方式：

U型专用金属安装套件

RW－R801工业级全向读写器

识别距离：

0～80米半径

识别速度：

200公里/小时

识别能力：

同时识别500X以上的标签

识别角度：

全向

极化方式：

垂直极化或双极化

增益：

5dBi接收32级可调、发射4级可调

工作频段：

2.4GHz～2.483GHz

功耗标准：

工作功率为毫瓦级

通信机制：

基于HDLC时分多址和同步通信机制

抗干扰性：

频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性：

加密计算与安全认证，防止链路侦测

封装特性：

正面ABS工程塑料，背部铝合金腔体

可靠性：

防雷防水防冲击，满足工业环境要求

接口标准：

RS485Wiegand26RJ45或WiFi等、各种开发用软件接口

扩展I/O：

开关量信号输入与输出各2路（可选）

电源标准：

DC7.5～12V500～1000mA

外形尺寸：

180×135×60mm（不含天线）

重量：

0.8kg

安装方式：

抱箍捆绑

RW-R900型发卡器

识别距离：

0～20cm

识别速度：

300毫秒

识别能力：

同时识别单X或多X标签

识别角度：

集中于读卡区域正上方

工作频段：

2.4GHz～2.483GHz

功耗标准：

工作功率为毫瓦级

通信机制：

基于HDLC时分多址和同步通信机制

抗干扰性：

频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性：

加密计算与安全认证，防止链路侦测

封装特性：

正面ABS工程塑料，背部铝合金腔体

可靠性：

防雷防水防冲击，满足工业环境要求

接口标准：

RS232、各种开发用软件接口

电源标准：

DC9～12V500～800mA

外形尺寸：

148×175×34mm

重量：

480g

6.2半有源RFID电子标签

（正面）（背面）

RW-T700双频按钮电子标签

识别距离：

0～100米可调

识别速度：

200公里/小时

识别能力：

具备200X/秒的防冲突性能

识别方式：

全向识别

固定增益：

0～3级可按需选定

工作频段：

2.4GHz～2.483GHz

功耗标准：

平均工作功率为微瓦级

使用寿命：

单电池2～3年，到期提示更换电池

电压检测：

电压低于预设值时无线及LED提示

通讯速率：

250K、1M、2Mb/s三种可选

通信机制：

基于HDLC时分多址和同步通信机制

抗干扰性：

频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性：

加密计算与安全认证，防止链路侦测

封装特性：

PC材质，抗高强度跌落与振动

环境特性：

工作温度－40℃～85℃

工作湿度＜95％

防拆性：

按要求可提供防拆（报警）功能

可靠性：

防水防冲击，满足工业环境要求

尺寸：

86×54×3.8mm

外形：

方卡型等，可按要求定做

安装方式：

双面胶粘贴或挂扣

6.3半有源RFID低频激活器

RW-R750/020（门禁式/周界式）激活器

激活X围：

0～3.5米半径

激活速度：

最大100公里/小时

激活能力：

同时激活300X以上的标签

激活角度：

全向

极化方式：

双极化或者垂直极化

工作频段：

125KHz

抗干扰性：

采用码分多址技术，多设备互不干扰

穿透能力：

低频波长较长，可完全穿透人体和墙体

可靠性：

防水防冲击，满足工业环境要求

标准接口：

TTL、RS485接口

电源标准：

DC7.5～18V1000～3000mA

外形尺寸：

85×55×45mm（内置或外接天线）

重量：

200g

工作温度：

-40～+85℃

安装方式：

吸顶、挂壁或其他安装方式

案例：