采用RFID技術(shù)的小區(qū)安防信息監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

從分析近期幾個小區(qū)發(fā)生的盜竊事故中發(fā)現(xiàn)幾個共性問題：小區(qū)保安與進(jìn)入小區(qū)內(nèi)的人員車輛信息溝通不及時;事發(fā)后對事故的處理的效率低、取證效果差。為此，如何對進(jìn)入小區(qū)內(nèi)的人員車輛信息正確處理和定位對提升小區(qū)安全至關(guān)重要。目前，小區(qū)的安防系統(tǒng)又無法實現(xiàn)對所有進(jìn)入小區(qū)內(nèi)的人員車輛進(jìn)行監(jiān)控、定位，本文正是針對這一問題，提出把RFID技術(shù)應(yīng)用在小區(qū)的安防系統(tǒng)中，進(jìn)而實現(xiàn)對每一位進(jìn)入小區(qū)的人員車輛進(jìn)行定位和信息處理，為小區(qū)安全提供保障。本文主要從“定位”這個角度論證RFID技術(shù)在小區(qū)安防系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。

1 RFID組成及工作原理

1.1 系統(tǒng)組成分為三部分

（1）標(biāo)簽（Tas）

標(biāo)簽相當(dāng)于條碼技術(shù)中的條碼符號，用來存儲需要識別傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

（2）閱讀器（Reader）

根據(jù)支持的標(biāo)簽類型不同與完成的功能不同，閱讀器的復(fù)雜程度是顯著不同的。閱讀器基本的功能就是提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩?。另外，閱讀器還提供相當(dāng)復(fù)雜的信號狀態(tài)控制、奇偶錯誤校驗與更正功能等。

（3）天線（Antenna）

天線是標(biāo)簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。

1.2 工作原理

RFID技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)的無接觸式信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到自動識別的技術(shù)。工作原理為：利用射頻信號和空問耦合傳輸特性，實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。工作過程：當(dāng)帶有電子標(biāo)簽的物品在讀寫器的可讀范圍內(nèi)時，讀寫器發(fā)出磁場，查詢信號將會激活標(biāo)簽，標(biāo)簽根據(jù)接收到的查詢信號要求反射信號，讀寫器接收到標(biāo)簽反射回的信號后，通過內(nèi)部電路的解碼處理無接觸地讀取并識別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動識別物體的目的。然后進(jìn)一步通過計算機(jī)及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。

2 小區(qū)安防技術(shù)現(xiàn)狀

目前小區(qū)安防系統(tǒng)的主要職能是安全防范。為了給小區(qū)居民創(chuàng)造一個安全舒適的居住環(huán)境，就需要有一個高標(biāo)準(zhǔn)、智能化的安防系統(tǒng)，現(xiàn)在大部分小區(qū)仍然采用的是安防人員的巡邏、值班方式，這種傳統(tǒng)的方式效率低，人員勞動量大，不安全因素也得不到很好的控制。即使有些高級小區(qū)采用了先進(jìn)的智能沒備，也配備了素質(zhì)比較高的安防人員，但這些設(shè)備有價格昂貴、易人為損壞的缺點，總之，安防效果不明顯。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作過程

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

考慮到小區(qū)內(nèi)的各個建筑物和人員可能經(jīng)過的路段中有多樣性和復(fù)雜性，所以需安裝若干個閱讀器，并且將它們通過通信線路與監(jiān)控中心的計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時在進(jìn)入小區(qū)的人員每輛車上安置一個電子標(biāo)簽，對其進(jìn)行監(jiān)控和定位。

在RFID系統(tǒng)的工作過程中，始終以能量為基礎(chǔ)，通過一定的時序方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。閱讀器向電子標(biāo)簽提供工作能量。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入射頻識別場時，閱讀器發(fā)射出的射頻波激活標(biāo)簽電路，相互作用，完成數(shù)據(jù)的交換。對于多標(biāo)簽同時識讀來講，可以采用閱讀器先發(fā)的形式，也可以是標(biāo)簽先發(fā)的形式。為了實現(xiàn)多標(biāo)簽無沖突同時識讀，閱讀器先對一批標(biāo)簽發(fā)出隔離命令，使得閱讀器識讀范圍內(nèi)的多個電子標(biāo)簽被隔離，最后只保留一個標(biāo)簽處于活動狀態(tài)與閱讀器建立無沖突的通信聯(lián)系。對于標(biāo)簽先發(fā)的方式，標(biāo)簽隨機(jī)地反復(fù)發(fā)送自己的識別lID，不同的標(biāo)簽可在不同的時間段被閱讀器正確讀取，完成多標(biāo)簽的同時識讀。對于任何一只電子標(biāo)簽來講，都具有唯一的ID號，在大多數(shù)應(yīng)用場合，是通過運(yùn)用后臺數(shù)據(jù)庫來支持標(biāo)簽的數(shù)據(jù)屬性的。閱讀器與應(yīng)用系統(tǒng)之間的接口由開發(fā)工具調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)來表示。功能大致包含以下方面：應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)需要向閱讀器發(fā)出配置命令和其他指令;閱讀器向應(yīng)用系統(tǒng)返回其當(dāng)前的配置狀態(tài)和各種指令的執(zhí)行結(jié)果。

3.2 工作過程

每個進(jìn)入小區(qū)的人員車輛在經(jīng)過小區(qū)門崗時，必須配戴保安發(fā)放的身份卡（包括人員卡和車輛卡）--射頻識別標(biāo)簽，它的芯片中含有一個唯一的識別代碼以及用戶所指定的信息，它們可以被閱讀器（Reader）在一定的距離內(nèi)以非接觸的方式讀取出來?；谏漕l識別技術(shù)的動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)能夠在一定范圍內(nèi)同時對多個掛有射頻標(biāo)簽的目標(biāo)物體進(jìn)行非接觸、高速及準(zhǔn)確的并行跟蹤和識別，因此只要在進(jìn)入小區(qū)的人員車輛上放置射頻識別標(biāo)簽（通常是封裝為卡狀，所以也稱為射頻卡），當(dāng)進(jìn)入小區(qū)的人員車輛行駛到放置閱讀器的有效閱讀范圍內(nèi)時，系統(tǒng)的閱讀器就會自動讀取人員車輛所持有的射頻識別標(biāo)簽的lD號碼，然后系統(tǒng)會將此標(biāo)簽的lD號碼和人員車輛行駛的相關(guān)信息傳送到后臺系統(tǒng)進(jìn)行處理。

4 可行性分析

經(jīng)過前面的介紹，可以論證，困擾小區(qū)的安全問題已經(jīng)在很大程度上得以解決，實現(xiàn)了小區(qū)人員車輛進(jìn)出都有有效識別、監(jiān)測監(jiān)控和定位，使小區(qū)的安防系統(tǒng)充分體現(xiàn)“人性化、信息化和高度自動化”，實現(xiàn)了數(shù)字小區(qū)的目標(biāo)，同時，RFID身份卡制作成本較低，投資較少。因此將該技術(shù)在小區(qū)安防系統(tǒng)中應(yīng)用的方案是可行的。

5 RFID技術(shù)在小區(qū)安防系統(tǒng)中的總體設(shè)計

5.1 功能設(shè)計

RFID技術(shù)在人員定位管理方面實現(xiàn)的基本功能包括：

①識別：任一時間或某個地點究竟有多少人員或者車輛，這些人人員或者車輛都是誰可以完全識別;

②記錄：所有進(jìn)入小區(qū)的人員車輛在小區(qū)內(nèi)的任一時間的活動軌跡均可以記錄在數(shù)據(jù)庫中;

③定位：小區(qū)監(jiān)控中心可以遠(yuǎn)程監(jiān)控進(jìn)入小區(qū)的人員車輛;

④查詢有關(guān)人員車輛在任一地點的到/離時間和總停留時間等等一系列信息，可以督促和落實重要巡查人員是否按時、到點的進(jìn)行各項數(shù)據(jù)的測試和處理，從根本上杜絕因疏忽而造成的相關(guān)安全問題。

⑤防作弊：進(jìn)人小區(qū)的人員車輛在行駛途中遺失或丟棄身份卡，監(jiān)控中心可以自動識別。

5.2 設(shè)計方案

在小區(qū)的各個通道和人員可能經(jīng)過的通道中安裝若干個閱讀器，并且將它們通過通信線路與地面監(jiān)控中心的計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時在每個進(jìn)入小區(qū)的人員車輛上放置安置有RFID電子標(biāo)簽身份卡，當(dāng)人員車輛進(jìn)人小區(qū)，只要通過或接近放置在通道內(nèi)的任何一個閱讀器，閱讀器即會感應(yīng)到信號同時立即上傳到監(jiān)控中心的計算機(jī)上，計算機(jī)就可判斷出具體信息（如：是誰，在哪個位置，具體時間），管理者也可以根據(jù)大屏幕上或電腦上的分布示意圖點擊小區(qū)內(nèi)的任一位置，計算機(jī)即會把這一區(qū)域的人員情況統(tǒng)計并顯示出來。

同時，一旦小區(qū)內(nèi)發(fā)生事故（如：火災(zāi)、搶劫等），可根據(jù)電腦中的人員定位分布信息馬上查出事故地點周圍的人員車輛情況，然后可再用探測器在事故處進(jìn)一步確定人員準(zhǔn)確位置，以便幫助公安部門準(zhǔn)確快速的方式營救出遇險人員和破案。

5.3 系統(tǒng)完成

信息處理系統(tǒng)是整個小區(qū)安防系統(tǒng)的核心，由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和響應(yīng)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)構(gòu)成。系統(tǒng)可完成對人員車輛行駛路徑的記錄、查詢和相關(guān)信息的處理等功能，如：可以查詢2007年3月1513進(jìn)人該小區(qū)的人員和車輛的行駛路徑信息。

6 RFID技術(shù)前景

無線射頻識別技術(shù)（RrID）現(xiàn)在已經(jīng)成為一個很熱門的話題，據(jù)：業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，RFID技術(shù)市場將在未來五年內(nèi)在新的產(chǎn)品與服務(wù)帶來30～100億美元的商機(jī)，隨之而來的還有服務(wù)器、資料儲存系統(tǒng)、資料庫程序、商業(yè)管理軟件、顧問服務(wù)，以及其他電腦基礎(chǔ)建設(shè)的龐大需求。許多高科技公司正在加緊開發(fā)RFID專用的軟件和硬件，并紛紛將重金投人此項技術(shù)和解決方案的開發(fā)，這些公司包括英特爾、微軟、IBM、甲骨文、SUN等Irr巨頭。而最近全球最大的零售商沃爾瑪?shù)囊豁棥耙笃淝?00家供應(yīng)商向其配送中心發(fā)送貨盤和包裝箱時使用RFID技術(shù)，2006年1月前在單件商品中使用這項技術(shù)”的決議，把RFID再次推到了聚光燈下。因此可以說，RFID技術(shù)正在成為全球熱門的新科技。

7 結(jié)束語

RFID在小區(qū)安防系統(tǒng)中的應(yīng)用以小區(qū)管理條例為依據(jù)，可按照人員安全管理、車輛安全管理和安全物資管理等方面分類應(yīng)用。利用FRID技術(shù)，建立信息采集和處理方案，實現(xiàn)信息傳遞與信息共享，為小區(qū)安全管理提供支持，實現(xiàn)小區(qū)管理信息化、規(guī)范化和可視化。最大限度的保障小區(qū)的人員和財產(chǎn)的安全。