一種基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng)簡單剖析

自動(dòng)化、信息化、智能化已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的需求，進(jìn)入21世紀(jì)以來，無限技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)繼續(xù)不斷深入發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)蒸蒸日上?；?a href="http://www.ttokpm.com/tags/rfid/" target="_blank">RFID技術(shù)的門禁控制系統(tǒng)正是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)用性的一個(gè)良好體現(xiàn)。門禁系統(tǒng)按進(jìn)出識(shí)別方式可分為以下3大類：密碼識(shí)別；卡片識(shí)別；生物識(shí)別。密碼識(shí)別即通過檢驗(yàn)輸入密碼是否正確來識(shí)別進(jìn)出權(quán)限，密碼識(shí)別安全性要相對(duì)高一些，但是密碼容易忘記，而且每次進(jìn)門都需輸入密碼，這樣顯得繁瑣。生物識(shí)別即通過人的一些生物特征來識(shí)別，生物識(shí)別安全性高而且非常方便，但是其高昂的成本費(fèi)使其難以得到推廣?？ㄆR(shí)別分為2類：第一種是用磁卡，但是磁卡安全性低、易磨損而且需要經(jīng)常性充磁；第二種是RFID卡片，RFID卡便宜、使用方便、安全性高而且能夠用數(shù)據(jù)庫對(duì)其進(jìn)行很好的管理，其性價(jià)比極高，具有很好的推廣前景。

綜上所述，本文介紹一種基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng)，此系統(tǒng)成本低廉，安全性高。能夠?qū)崟r(shí)查看有關(guān)門禁系統(tǒng)的信息。

1總體構(gòu)架與工作原理

系統(tǒng)總體構(gòu)架有上位機(jī)服務(wù)器管理系統(tǒng)和下位機(jī)讀卡器兩部分組成，下位機(jī)讀卡器主要有電源、主控制器、液晶顯示、讀寫卡模塊、天線、串口通信6部分組成。其中讀寫卡模塊M102GPCV3采用13.56MHz非接觸射頻技術(shù)，能夠讀取MifareOneS50，S70，F(xiàn)M11RF08及其兼容卡片。液晶顯示一些提示信息和時(shí)間日期。串口用于下位機(jī)與上位機(jī)服務(wù)器通信。上位機(jī)服務(wù)器管理系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫MySQL數(shù)據(jù)庫管理，具體管理界面用網(wǎng)頁形式展示。

整個(gè)門禁系統(tǒng)工作原理是：一人一卡，根據(jù)卡的序列號(hào)在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中建立相應(yīng)個(gè)人信息。當(dāng)要開門時(shí)，用卡片在下位機(jī)上刷一下，下位機(jī)讀卡器將序列號(hào)傳給上位機(jī)服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)序列號(hào)查詢數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)得個(gè)人信息并傳給下位機(jī)。同時(shí)下位機(jī)讀取卡片固定扇區(qū)塊的數(shù)據(jù)(讀卡)，將讀到的數(shù)據(jù)與上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行一一對(duì)比，完全一樣才開門，否則在液晶上顯示錯(cuò)誤且不開門。上述信息將全部上傳至上位機(jī)管理系統(tǒng)保存。上位機(jī)管理系統(tǒng)能夠改變下位機(jī)設(shè)定好的數(shù)據(jù)信息(寫卡)。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1硬件總體設(shè)計(jì)

門禁系統(tǒng)主控制器是Codex-M3內(nèi)核的ARM-STM32F103VET6芯片，主頻為72MHz，片內(nèi)512KBFLASH，內(nèi)置多個(gè)USART控制器，分別用于RFID讀/寫模塊連接和上位機(jī)的通信。讀/寫模塊采用M102GPCV3模塊，工作頻率為13.56MHz。如圖2所示。主控板由JTAG口進(jìn)行程序的調(diào)試和下載，LM117為系統(tǒng)板提供3.3V和5V電壓。I/O口接12864液晶，用于顯示相關(guān)提示信息及時(shí)間日期。USART1與讀卡器模塊連接用于讀取卡片信息，USART2與MAX232連接用于與上位機(jī)的通信。

基于ARM的RFID智能門禁控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.2讀卡器模塊與主控制器電路硬件設(shè)計(jì)

M102GPCV3讀寫模塊設(shè)計(jì)提供了2種接口模式：10Mb/s的I2C總線模式，最高達(dá)1228.8Kb/s的UART模式。這里采用了UART模式，通過M102GPCV3讀取、寫入卡片信息。

3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)

門禁系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)包括下位機(jī)讀卡器軟件設(shè)計(jì)和上位機(jī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。門禁控制系統(tǒng)下位機(jī)讀卡器主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)卡片的讀取、與上位機(jī)管理系統(tǒng)的通信，在Keil4環(huán)境中用C語言編程實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)管理系統(tǒng)采用Myecfipse和Firefox編程輔助工具編寫。如圖3所示。

3.2下位機(jī)讀卡器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

下位機(jī)門禁讀卡器系統(tǒng)如圖4所示，下位機(jī)讀卡器系統(tǒng)需遵循ISO14443TYPEA標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議，即按照尋卡→防沖突→選卡→密鑰認(rèn)證→讀塊的順序進(jìn)行。防沖突時(shí)讀出序列號(hào)傳輸給上位機(jī)管理系統(tǒng)，保存至數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。讀塊讀出數(shù)據(jù)與設(shè)定好的數(shù)據(jù)比對(duì)并判斷。

3.3上位機(jī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

上位機(jī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是對(duì)有關(guān)持卡人員刷卡進(jìn)門時(shí)進(jìn)行信息記錄與發(fā)布，以及添加、刪除、修改持卡人信息以及權(quán)限。通過數(shù)據(jù)庫保存信息，同時(shí)通過Java語言做成信息表發(fā)布在網(wǎng)站上。普通用戶可以登錄普通賬戶訪問局域網(wǎng)網(wǎng)站，查詢有關(guān)門禁系統(tǒng)信息。管理員可以通過管理員賬戶登錄修改卡片信息及權(quán)限。

4結(jié)語

通過實(shí)物多次測試，此方案設(shè)計(jì)的RFID門禁系統(tǒng)安全可靠，使用方便。而且相對(duì)于其他的門禁控制系統(tǒng)其有著很高的性價(jià)比。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在全球的快速發(fā)展以及我國金卡工程的推廣，相信RFID技術(shù)將越來越多的應(yīng)用到各行各業(yè)。基于RFID的們禁系統(tǒng)也將隨著這股潮流而發(fā)展。事實(shí)也如此證明，據(jù)統(tǒng)計(jì)2008年RFID門禁銷售額占到整個(gè)安防市場的87.2%。