从门禁系统看物联网射频识别技术

王　欣，刘湖平

（石家庄机械化步兵学院，石家庄 050083）

从门禁系统看物联网射频识别技术

王欣，刘湖平

（石家庄机械化步兵学院，石家庄 050083）

遥感勘测、数字化医疗、智能运输等先进技术，标志着物联网时代已经到来。作为信息产业发展的第三次革命，其开放模式正逐渐成为其发展延伸的目标。与互联网不同，物联网不再局限于人与人之间的互通，而将信息交换延伸到物与物的范畴。这对于“智慧城市”的建设者而言，物联网丰富的价值信息和无处不在的智能处理，必将成为解决问题的重要手段。

门禁系统；物联网；射频识别技术

1　物联网的定义

早在1999年，就有人提出了“物物相连的互联网”的概念。从这个概念可以看出，其实物联网是基于互联网的一种网络，它只是将互联网中不同地理位置的人与人，通过计算机进行的信息交换，延伸和扩展到了任何物品之间的信息交换和通信。物联网中物品连接的问题是互联网中没有考虑到的，物联网不仅可以实现人与人互连，还可以实现物与物互连、人与物互连，另外在物联网中人与人之间可以不依赖计算机而进行信息互通。

国际电信联盟 （ITU）在ITU互联网报告中给出了物联网的定义，物联网（Internet of Things）是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是互联网应用的拓展，被称为信息产业发展的第三次革命。

在物联网应用中有3项核心技术：

（1）传感器技术。目前在互联网的世界里，传感器的作用就是将模拟信号转换成数字信号，传递给计算机，让其来进行处理。而这项关键技术，同样也被应用于物联网。

（2）电子标签又称RFID标签。它是由耦合元件和芯片组成的，在每一个电子标签内置的天线芯片中，存有一个唯一的电子编码，当这种标签附着在物体上时，通过电子编码能够识别携带电子标签的目标对象。它也是一种传感器技术，有些电子标签除了可以识别信息外，还可以对目标对象中的信息进行更新，具有读写双重功能。

（3）嵌入式系统技术。经过几次演变，嵌入式系统已随处可见，它是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。

2　物联网核心技术——射频识别

射频识别技术（RFID）兴起于20世纪90年代，它是通过无线电波进行数据传递的，因此又称无线射频识别技术。它是一种非接触自动识别技术，是继条形码技术、光学字符识别技术、磁条技术、IC卡识别技术、声音识别技术和视觉识别技术之后的一种自动识别技术，其已成为目前最重要的自动识别技术。

RFID系统是由电子标签、读写器、计算机应用软件和中间软件组成的。当携带有电子标签的物体进入磁场以后，电子标签接收无线射频脉冲信号，整流并给电容充电，电容电压经过稳压后，作为工作电源给电子标签提供能量。数据解调部分把射频电磁信号转化成数字信号，并将信号传送给读写器，读写器包括控制模块和读写模块两部分，数据是由控制模块接受指令来完成存储、读写、发送或其他操作的。读写器在完成与电子标签进行的信息交换时，是由中间软件及计算机应用软件与读写器进行交互实现的。

由RFID技术研发出来的产品，可分为无源RFID产品、有源RFID产品和半有源RFID产品。发展最早，也是目前发展最为成熟的产品是无源RFID产品，它在我们日常生活工作中随处可见，比如银行卡、就餐卡、公交卡等，它们属于近距离接触式识别卡，有点类似于条形码技术，近距离获取信息；有源RFID产品属于远距离自动识别类，比如停车场监管系统，就是利用射频识别技术对车辆出入口及停车场进行安全监督管理的；半有源RFID产品是介于前两者之间的一种产品，它利用低频近距离精确定位，用微波远距离识别及上传数据，比如本文要介绍的门禁控制系统，就属于半有源RFID产品，它可以对人员进行近距离精确定位，也可以对覆盖范围内的区域进行定位或周界管理。

目前RFID技术应用范围很广，比如在物流管理中，可以在货物的外包装上安装电子标签，既保证了仓库存储的安全性，也可以在运输过程中实现实时跟踪物品，这一点可以在网购后查看物流信息来得到印证；再有就是智能图书馆的应用，它是将条形码升级改造的一个典型实例，使用RFID技术管理图书，不仅可以实现读者自助借阅图书，还可以快速清点馆藏图书，提高图书馆安全性。

3　应用案例——RFID门禁控制系统

RFID门禁控制系统作为一项先进的高技术防范手段，具有隐蔽性和及时性。它是一种管理人员进出的数字化管理系统，因此又称为出入管理控制系统。一个完整的门禁系统，由多功能扫描仪、主机、控制器、电机、传动装置、传感器和报警系统7部分组成，除了门上面要开孔装锁外，门的四周不需要设置任何辅助设备。整个系统简洁明了，使得建设施工工期大幅缩短，从而也降低了后期维护的费用。

门禁系统功能如下：

3.1人员身份识别

采用绿灯通行、红灯阻拦的原则，只有持有合法卡的人员才能进入通道，没有合法卡的人员入内系统会发出警报。另外根据需要，操作人员还可以对持有卡片的人员进行权限设定，例如规定部分人员只在某个时间段可以进入该通道，其余时间不允许进入。

3.2访客进入

访客没有合法卡，保安人员在确认其访客身份后，可按下“访客进入按钮”，允许访客进入。访客不属于非法入侵人员，进入通道后系统不发出报警。

3.3卡片禁止

操作人员可随时通过软件将某张卡片禁止，例如某个住户没有缴纳物业管理费，可以将该住户的门禁卡片禁止掉。

3.4防尾随

如果有人紧跟在一个合法卡用户的后面，试图进入通道，系统会发出警报，提示用户或保安引起注意。

3.5人工图像对比

门禁系统配有监控设备，当持卡人员到达感应区域时，计算机的监控画面将实时显示该用户的信息，安保人员可根据需要对监控信息进行人工图像的对比。

RFID门禁系统在科研、工业博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行和监狱等领域，得到越来越广泛的应用，在给我们带来方便与快捷的同时，也存在安全隐患。例如，系统中电子标签的使用会涉及个人隐私，持卡者不一定能够觉察到电子标签，但却有可能被监控设备扫描、定位和追踪，这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此，还需要通过更多的法律、法规来建立起一个管理平台，保证物联网的正常发展。

主要参考文献

［1］赵珊.物联网与射频识别技术应用研究［J］.商场现代化，2013（17）.

［2］黄玉兰.物联网射频识别核心技术［M］.北京：人民邮电出版社，2012.

10.3969/j.issn.1673-0194.2015.09.113

TP393

A

1673-0194（2015）09-0209-02

2015-03-16