【正文】 權(quán)的持卡人可以進入其職責(zé)范圍內(nèi)的區(qū)域，同時可將不受歡迎的人員拒之門外，例如業(yè)務(wù)推銷員，這些干擾正常辦公秩序的無關(guān)人等。所有進出入情況在電腦里面都有記錄，便于針對具體事情的發(fā)生進行查詢，責(zé)任落實。傳統(tǒng)的機械門只能防范一般的的盜竊犯罪行為，無論材料是多么的堅固，設(shè)計怎樣合理，人們想打開還是能夠打開的，而且鑰匙的管理是很麻煩的，鑰匙掉了的話需要把鎖和鑰匙一起更換。為了解決出入方便這一系列的問題，智能門禁系統(tǒng)的發(fā)展變得快速，應(yīng)用范圍也越來越寬廣。 門禁系統(tǒng)的發(fā)展和國內(nèi)外現(xiàn)狀 門禁系統(tǒng)，又被稱作出入口控制 系統(tǒng)，顧名思義就是對出入口通道進行管制的系統(tǒng)，通過管理來決定哪些人該進，哪些人不該進，在何種情況下發(fā)出警報，記憶出入的情況，從而保障出入安全的目的。 智能門禁系統(tǒng)是一種綜合性的多學(xué)科的高科技集合，它涉及電子、機械、光學(xué)、計算技術(shù)、通信技術(shù)、生物統(tǒng)計學(xué)等諸多新技術(shù)領(lǐng)域。門禁系統(tǒng)出現(xiàn)的首要目的就是身份的識別，門禁系統(tǒng)通過識別方式可以分成三種： 密碼識別 通過輸入驗證密碼的正確性來獲取進入權(quán)限，有成本低操作簡單，用戶只需要記住密碼即可完成與門禁的互動，無需帶上卡片等優(yōu)點，可以說這是最簡單的門禁設(shè)備，也是應(yīng)用時間最 久的門禁控制設(shè)備，但是這類門禁的安全性和效率也是最低的，旁人可以通過觀察或者其他簡單的渠道就可以獲取大門的控制密碼，而且由于知道密碼的人眾多，所以還存在著易公開但是不方便更換的特點。 卡片識別 通過讀卡或讀卡加密碼的形式來識別進入權(quán)限，按卡片種類又可分為 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論 2 磁卡：有成本較低；一人一卡（ +密碼），安全一般， 可聯(lián)微機，記錄開門信息的優(yōu)點；缺點就是卡片設(shè)備很容易磨損，壽命較短；卡片容易復(fù)制；同時很難雙向控制。因外界磁場很容易造成卡片信息丟失，從而使卡片無效。 射頻卡：優(yōu)點就是無需和設(shè)備接觸，開門方便安全；使用壽命 長，有很高的安全性，可以與微機相連，記錄開門的信息；雙向控制可以很容易實現(xiàn)?？ㄆ茈y被復(fù)制。雖然成本較高，但是這是應(yīng)用范圍最為廣泛的了。 生物識別 通過檢驗人員的生物特性的方式來識別，有指紋型、虹膜型、掌形型、面部識別型，還有手指靜脈識別型等。這種方式具有很好的安全性，需進入的人不用攜帶卡片，但是帶來了很高的成本花銷的代價，識別率是基于一定軟件算法的因此很有可能不高，同時對使用者的生物特性的要求較高，如果是指紋識別，就無法識別劃傷的指紋，如果是虹膜識別，眼睛紅腫出血也會出現(xiàn)無法識別的效果。同時對環(huán)境的要求也 很高，例如在黑夜的時候人的瞳孔會變大，虹膜識別很有可能失去原有的功能。綜合起來使用生物設(shè)別在一定條件并不方便。 中國門禁行業(yè)的發(fā)展歷程，也與國內(nèi)其它行業(yè)一樣經(jīng)歷了探索、仿制、研發(fā)、成熟等幾個階段。從最早的單門門禁開始，隨著房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模的瘋狂擴張，高檔社區(qū)及商務(wù)樓對于門禁系統(tǒng)安全性能要求的不斷提高，門禁產(chǎn)品經(jīng)歷了由獨立型門禁系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)型門禁系統(tǒng)、一卡通門禁系統(tǒng)、 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)型門禁系統(tǒng)的演變。 在國外的門禁系統(tǒng)有很多品牌，主要有美國的休斯 (HID)、摩托羅拉(MOTOROLA)、英國的集寶，以色列的 SE、西屋（ WSE）、洛泰克（ NTK）等品牌，國內(nèi)門禁系統(tǒng)的品牌主要有清華紫光和捷順等。在技術(shù)上面智能門禁系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)來說應(yīng)用了更多的防范措施，這些措施涉及并綜合了眾多的高科技技術(shù)，其中包括光學(xué)、電子、通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、乃至生物科學(xué)等諸多領(lǐng)域。國內(nèi)外目前研制和使用主要集中的門禁系統(tǒng)為感應(yīng)門禁系統(tǒng)和生物識別門禁系統(tǒng)。 作為安防領(lǐng)域和樓宇設(shè)計的基礎(chǔ)平臺，隨著人們生活水平的提高，工作質(zhì)量的要求，門禁系統(tǒng)也會得到更加長足的發(fā)展，比如對門禁系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性方面的要求會更高，門禁系統(tǒng)也將會同安防領(lǐng)域一道 實現(xiàn)“聯(lián)網(wǎng)”機制，更有效的防治違法行為的出現(xiàn)。智能小區(qū)的推廣和智能小區(qū)的安全防范的增強，使智能門禁系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化成為可能。 論文研究的內(nèi)容和工作 本課題的研究目的是設(shè)計和實現(xiàn)具有良好的擴展性和適應(yīng)性的門禁系統(tǒng)。因此該系統(tǒng)以射頻門禁讀卡器和嵌入式移植為核心，提出軟件設(shè)計的詳細方案，并給攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論 3 出射頻門禁卡、門禁控制器的相關(guān)介紹和設(shè)計的總體思路和具體實現(xiàn)方法。 該系統(tǒng)中門禁讀卡器的主要任務(wù)是控制射頻模塊來接受讀取門禁識別卡上面的信息，并且對該卡進行識別和解碼，將獲取的信息再顯示出來。同時在門禁主控制端要進行 Linux 的移植工作，其中包括 Uboot、內(nèi)核的制定和裁剪、文件系統(tǒng)的制作。并且研究嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的方法和 Linux 驅(qū)動程序的設(shè)計方法。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 門禁系統(tǒng)技術(shù) 的介紹 4 第二章 門禁系統(tǒng)技術(shù)的介紹 RFID 射頻識別技術(shù)的介紹 自動識別技術(shù)是一種自動收集數(shù)據(jù)的技術(shù)，用收集相關(guān)的人或者物的信息或數(shù)據(jù)，射頻識別技術(shù)是眾多自動識別技術(shù)中的一種。 RFID 技術(shù)最常見的應(yīng)用就是通過一個識別號碼（類似姓名）來惟一地識別一個物體、地點、動物或者人。這個號碼存儲在附屬天線集成電路中， IC 和天線一起被稱為電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽附屬于要識別的物體、地點或者人。 射頻識別（ 英文 ： Radio Frequency IDentification， 縮寫 ： RFID）是一種 無線 通信技術(shù) ，可以通過 無線電 訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān) 數(shù)據(jù) ，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立 機械 或者 光學(xué) 接觸。 無線電的信號是通過調(diào)成無線電頻率的電磁場，把數(shù)據(jù)從附著在物品上的標(biāo)簽上傳出去，以自 動辨識與追蹤該物品。某些標(biāo)簽在識別時從識別器發(fā)出的電磁場就可以得到能量，并不需要電池；也有標(biāo)簽本身擁有電源，并可以主動發(fā)出無線電波（調(diào)成無線電頻率的電磁場）。標(biāo)簽包含了電子存儲的信息，數(shù)米之內(nèi)都可以識別。與條形碼不同的是射頻標(biāo)簽不需要處在識別器視線之內(nèi)，也可以嵌入被追蹤物體之內(nèi)。 RFID 系統(tǒng)一般是由電子標(biāo)簽和讀寫器組成，同時結(jié)合許多其他組件在現(xiàn)實生活中也出現(xiàn)過，例如計算機、軟件系統(tǒng)、無線設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。所有這些組件和電子標(biāo)簽以及讀寫器共同工作，組成了完整解決方案。典型的 RFID 系統(tǒng)由以下兩部分組成 : 1)電子 標(biāo)簽，即攜帶數(shù)據(jù)的發(fā)射器（如標(biāo)簽）。位于要設(shè)別的目標(biāo)表面或者內(nèi)部，一般由兩個部件（如線圈或者微波天線）和一個電子芯片組成。根據(jù)使用的電源可以把標(biāo)簽分為主動標(biāo)簽、半被動標(biāo)簽和被動標(biāo)簽，還可以個根據(jù)其編碼的數(shù)據(jù)進行進一步分為只讀、讀 /寫以及讀 /寫 /重寫。大多數(shù)標(biāo)簽比一粒沙子還小（即寬度小于 3mm），一般內(nèi)部封有一個玻璃或塑料的模塊。 2）讀寫器，即讀取電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)和寫入數(shù)據(jù)到電子標(biāo)簽的收發(fā)器（或閱讀器）。許多讀寫都額外的接口，可以把收到的數(shù)據(jù)傳送給另一個系統(tǒng)，如個人計算機或者自動控制系統(tǒng)。 RFID 技術(shù)的最大 優(yōu)點就是減少了人工干預(yù)，可以在商業(yè)活動進行的過程中自動收集數(shù)據(jù)，且收集數(shù)據(jù)不需要貼別的動作。這種自動操作提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量，減攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 門禁系統(tǒng)技術(shù) 的介紹 5 少了數(shù)據(jù)采集的時間，具有實時地獲取數(shù)據(jù)以及降低在低質(zhì)量數(shù)據(jù)上的花銷的特點。因為無需打開物品包裝盒就可以掃描貨品來收集數(shù)據(jù)， RFID 還節(jié)約時間和降低成本的好處。此外，它還可以實時獲取詳細的目錄信息和實時監(jiān)測貨物清單。 RFID 技術(shù)廣泛應(yīng)用于供應(yīng)物流鏈管理、公共管理、人員管理、門禁控制、交通領(lǐng)域、生產(chǎn)領(lǐng)域中。 基于 ARM 平臺的嵌入式系統(tǒng)的介紹 ARM 技術(shù)的介紹 ARM 公 司是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，專門從事的是基于 RISC 技術(shù)芯片設(shè)計開發(fā)。作為知識產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商， ARM 公司不直接從事芯片生產(chǎn)，而是轉(zhuǎn)讓設(shè)計許可，由合作公司生產(chǎn)各具特色的芯片。世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從 ARM 公司購買其設(shè)計的 ARM 微處理器內(nèi)核，根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐?，從而形成自己?ARM 微處理器芯片進入市場。 目前，采用 ARM 技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)（ IP）核的處理器已遍布及工業(yè)控制、消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和無線電系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，基于 ARM 技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了 32 位 RISC 微處理器的大 部分市場份額， ARM 技術(shù)正逐步滲入到我們生活的各個方面。 ARM 微處理器采用 RISC 構(gòu)架，一般具有如下特點： 1) 體積小、低功耗、低成本、高性能； 2) 支持 Thumb（ 16 位） /ARM（ 32 位）雙指令集，能很好地兼容 8 位 /16 位器件； 3) 大量使用寄存器。指令執(zhí)行速度更快； 4) 大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成； 5) 尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高； 6) 指令長度固定； 除了上述特點之外， ARM 體系結(jié)構(gòu)還采用了下面一些特別的技術(shù)，在保證高性能的前提下盡量縮小芯片的面積，并降低功耗： 1) 所有的指令都可根據(jù)前面的執(zhí)行結(jié)果決定是否被執(zhí)行，從而提 高指令的執(zhí)行效率； 2) 可用加載 /存儲指令批量傳輸數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)的傳輸效率； 3) 可在一條數(shù)據(jù)處理指令中間同時完成邏輯處理和移位處理； 4) 在循環(huán)處理中使用地址的自動增減來提高運行效率； 到目前為止 ARM 微處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到以下的許多領(lǐng)域 : 1) 工業(yè)控制領(lǐng)域 :作為 32 的 RISC 架構(gòu)基于 ARM 核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場的大部分市場份額同時也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 門禁系統(tǒng)技術(shù) 的介紹 6 擴展 ,ARM 微控制器的低功耗、高性價比，向傳統(tǒng)的 8 位 /16 位微控制器提出了挑戰(zhàn)。 2）無線通訊領(lǐng)域目前已有超過 85%的無 線通訊設(shè)備采用了 ARM 技術(shù)， ARM 以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固。 3）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用 ARM 技術(shù)的 ADSL 芯片正逐步獲得競爭優(yōu)勢。此外，在語音及視頻處理上行了優(yōu)化并獲得廣泛支持，也對 DSP 的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。 4）消費類電子產(chǎn)品：技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器數(shù)字機頂盒和游戲機中得 到廣泛采用。 5）成像和安全產(chǎn)品：現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機和打印機中絕大部分采用 ARM 技術(shù)。手機中的 32 位 SIM 智能卡也采用了 ARM 技術(shù) 。 除此以外， ARM 微處理器及技術(shù)還應(yīng)用到許多不同的領(lǐng)域并會在 將來取得更加廣泛的應(yīng)用。 [] 嵌入式系統(tǒng)概述 嵌入式系統(tǒng)是基于計算機、電子和信息技術(shù)，以產(chǎn)品和設(shè)備為目標(biāo)，集硬件和軟件于一體的專用系統(tǒng)。具有集成度高，實時響應(yīng)速度快、維護和擴展方便以及升級換代快等特點，廣泛應(yīng)用于實時性強以及系統(tǒng)對功能、可靠性、功耗等技術(shù)指標(biāo)嚴格要求的多任務(wù)體系。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)及用戶的應(yīng)用程序幾個部分組成，用于實現(xiàn)對其他設(shè)別的控制、監(jiān)控和或者管理等功能。隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，對于功能不斷增強、應(yīng)用范圍日益廣闊的嵌入式硬件，植入與之匹配的嵌入 式操作系統(tǒng)，并根據(jù)實際需要合理剪裁系統(tǒng)軟、硬組件，既能充分發(fā)揮系統(tǒng)功能，有效提高系統(tǒng)利用率，又能節(jié)省存儲空間，有利于操作系統(tǒng)的移植和效率的提高。 由于嵌入式系統(tǒng)是一種專用的計算機系統(tǒng)，所以嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)也和PC 的體系結(jié)構(gòu)類似，主要包括硬件、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序三部分。如下圖 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 門禁系統(tǒng)技術(shù) 的介紹 7 圖 嵌入式體系結(jié)構(gòu)圖 1） 硬件 嵌入式硬件系統(tǒng)的核心是嵌入式處理器。在 PC 中， CPU 的體系結(jié)構(gòu)幾乎是 x86系列的天下。但是在嵌入式處理器領(lǐng)域，目前市面市面上流行的有上百種體系結(jié)構(gòu)和品牌的 CPU。其中 ARM、 PowerPC、 MIPS 等應(yīng)用最為廣泛。在處理器方面，嵌入式系統(tǒng)一般使用 SDRAM 作為內(nèi)存， Flash 作為外村。顯然，嵌入式存儲器的性能和容量是遠遠比不上 PC 中的 DDR 內(nèi)存和硬盤的。下面給出嵌入式系統(tǒng)的硬件組成圖 圖 嵌入式系統(tǒng)硬件組成圖 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 門禁系統(tǒng)技術(shù) 的介紹 8 2） 操作系統(tǒng) 和嵌入式處理器類似，嵌入式操作系統(tǒng)的類型也比 PC 要豐富很多。嵌入式操作系統(tǒng)用來管理中斷處理、任務(wù)間通信、存儲器分配和定時器的相應(yīng)的軟件模塊集合，對其要求通常有實時的作用，因此，嵌入式操作系統(tǒng)往往又是實時操作系統(tǒng)。嵌入式操作系 統(tǒng)中的美國河風(fēng)公司的 Vxworks、微軟的 Windows CE 都有功能強大，優(yōu)越的性能，但是都是商業(yè)軟件。而免費開源的 Linux 嵌入式操作系統(tǒng)，在功能上和性能上并不遜色于以上的商業(yè)軟件，因此在嵌入式領(lǐng)域有著強大的生命力和發(fā)展前景。 3）應(yīng)用程序