安防系统中身份识别系统研究

吕志成+赵双乐+姜尊然+魏哲+段颖锴+黄镜陶

【摘 要】安防系统中，不仅设备需要被保护，人员的安全也是非常重要的一个保护环节。本文首先介绍了常用的身份识别手段。然后介绍了NFC技术相比于传统射频技术，优点是。本项目利用NFC读卡器和NFC卡片设计了一个人身份识别系统，通过实际使用，发现该系统具有兼容性好、功能全面、识别准确的优点。该身份识别系统可用于校园，图书馆，公园，景区等重要场合，起到人身保护的作用。

【关键词】身份识别；NFC；RFID；校園安防；B/S构架

引言

随着信息社会的发展，安防系统朝着智能化、信息化、网络化的方向发展。传统的安防系统更注重设备的监控和防护，在人身保护方面做得还不够。如果在传统的安防系统中再加入人生理特征识别模块，无疑会大大提高检测的准确性，同时结合现代通信或者网络技术，使得身份识别既准确又便捷。而且安防人员能够及时获取信息并采取下一步行动，保护报警人人身安全。

1.常见的身份识别手段

射频识别技术（RFID技术）很早就应用于安防系统，可以应用于门禁，物品防盗，身份识别等领域。摄像头也可以用来进行身份识别，其被布置在多个地点，监控系统实时监控，安保人员可以在显示屏幕上观察人员行为，保证人员安全。近些年网络摄像头（IP CAMERA）被广泛使用，它可以无线方式连接网络，远程控制，节省布线成本，控制更灵活，是未来视频监控的发展方向。生物识别则是以人的某些特征作为识别的依据，包括虹膜识别、指纹识别、声音识别、容貌识别等等，在很多安防等级要求较高的场合，例如高级别会议、银行等，生物识别技术经常出现在这些场合。

2.NFC技术

近场通信技术（NFC：Near Field Communication）是由射频识别技术RFID发展而来，专注于近距离的通信和安全，其通信架构如图 所示[1]。当前已有许多领域采用该技术，例如最新出的苹果手机就采用NFC和指纹识别技术结合起来进行安全认证，移动运营商推出带有NFC安全模块（SE）的SIM卡。不过NFC技术主要还是应用于移动支付方面，在身份识别和人身保护方面研究还不太成熟，市场虽有一些应用但还比较少。众所周知，生物识别技术常被应用于安防系统中的人身识别和保护，NFC技术相对生物识别技术有着成本优势，生物识别技术常常需要复杂的生物识别传感器和信号处理系统，而NFC技术只需要两个成本很低的NFC设备即可完成身份识别，此外NFC设备可以大量部署还可以起到定位的作用。相比RFID技术，NFC技术传输距离近，这样能够防止信息被截获保证安全，配合SE安全模块可以提供更可靠的安全保护。不过，单一的NFC识别还是有很多漏洞，所以现在很多研究人员利用NFC的可扩展性，结合生物识别技术实现更准确的识别。

3.身份识别系统的搭建与验证

本系统框架图如图2所示，采用B/S技术方便管理人员的观看和管理，利用多个NFC设备来实现身份识别和定位，而嵌入式则是系统的处理中枢。每个NFC标签都含有相应的地理位置信息，几个NFC分成一组公用一台路由器，这些路由器都要连入总路由器中，总路由器在和电脑相连实现管理功能。每一天路由器都是含有嵌入式的设备，提供更强的处理能力。因为NFC终端需要比较好的可靠性，在传输通道方面，NFC和各个路由器采用有线连接的方式，而电脑和路由器，路由器之间可以采用无线传输方式

3.1硬件部分

采用RDM8800模块作为NFC的读卡模块，RDM8800包含PN532的NFC芯片和LGT8F88A控制芯片，使用Arduino开发环境。嵌入式采用TINY6410开发板来处理信息，嵌入式体积小，性能却强大可靠。NFC与嵌入式可采用USB或串口进行数据通信，因为嵌入式串口资源丰富，连线简单且编程控制串口更容易，所以本系统采用串口通信。

3.2软件部分

采用浏览器/服务器（B/S）模式，安装BOA嵌入式服务器，该服务器利用CGI接口实现NFC的身份识别功能，CGI编程和C语言类似，软件流程图如图 所示，处理NFC接收到的信息，完成身份的识别和定位并显示。每个NFC终端的固件当中都含有数字唯一的一串数字，这些数字被存储在与它们相连的路由器中。NFC接收到信号时，路由器会查询接收到的数字序列号对应的位置信息，同时再发送到总路由器当中。总路由器则可以把身份和位置信息传输到总监测端，安防管理人员则可以实时接收到报警人员的信息，包括身份信息，所处位置信息，从而可以采取下一步行动，包括调用摄像头进行跟踪监视，喇叭警报，110报警等等。

3.3系统工作验证

本系统搭建后，如有人员触发NFC读卡器，安保人员可立即收到身份识别信息和位置信息，赶往现场进行安防行动或者远程控制摄像头进行跟踪。本系统还可以添加警告设备，例如扩音器，起到震慑的作用。

4.结论

本文讨论了安防系统中常见的身份识别系统，并比较了这几种识别方式，发现NFC作为安防中人身份识别手段具有成本低，安全可靠并且易于和其他防护措施结合的特点。然后设计了一种基于B/S模式的NFC身份识别系统，该系统可以实现身份识别的功能，还具有体积小、可联网、界面友好的优点，适合应用在很多行业。

参考文献：

[1]张玉清，王志强，刘奇旭，娄嘉鹏，姚栋.近场通信技术的安全研究进展与发展趋势[J].计算机学报，2016，06.

[2]颜敏骏.智能门禁一卡通系统集成技术之浅析[J].中国安防，2014，08：55-59.

[3]多样化发展门禁系统凸显创新意识[J].中国安防，2014，19：38-40.

[4]赵建邦.物联网与安防技术融合的新应用[J].智能建筑与城市信息，2013，03.

[5]赵建邦.集成商借助新机遇提高门禁安全及未来应用[J].中国公共安，2013，17.

[6]黄志勇.智慧城市建设将给门禁市场带来更多新契机与变化[J].中国防，2015，Z2.

作者简介：

赵双乐：本文通讯作者，天津科技大学应用文理学院，主要研究方向：测控技术与仪器。

基金项目：

国家级大学生创新创业训练项目（201510057188）