【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式權(quán)限通過(guò)檢測(cè)人體生物體征來(lái)判別。例如指紋、人臉識(shí)別等 。 優(yōu)點(diǎn)：從識(shí)別角度來(lái)說(shuō)安全性能相當(dāng)好；不需要攜帶卡片 。 缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，對(duì)識(shí)別者和識(shí)別者周圍環(huán)境要求較高，導(dǎo)致識(shí)別效果不好，例如識(shí)別者的面部變化會(huì)導(dǎo)致識(shí)別失敗。 人們對(duì)生物識(shí)別門禁有一些誤區(qū)，都認(rèn)為門禁中最安全的是生物識(shí)別門禁，其實(shí)不然，門禁系統(tǒng)的安全性能包括通訊系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和識(shí)別系統(tǒng)這些系統(tǒng)的安全，所以不能僅有識(shí)別性高就說(shuō)這類系統(tǒng)安全性能高，幾大系統(tǒng)其中一個(gè)出現(xiàn)問題，整個(gè)系統(tǒng)都存在安全隱患 [4]。 2 門禁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與總體分析 門禁系統(tǒng)的構(gòu)成 門禁系統(tǒng)的基本構(gòu)成：由識(shí)別卡、讀卡器、控制器、電控鎖和傳感器等組成。 （ 1） 讀卡器：主要用于讀取 IC 卡里的信息。根據(jù)卡的種類不同，讀卡器也分多種類型，例如在一些高級(jí)場(chǎng)所和機(jī)要處的出入口，可以用生物識(shí)別來(lái)作為終極識(shí)別裝置，這是將來(lái)的發(fā)展方向。 （ 2） 控制器：主要用于判別信息的有效性并發(fā)出指令?？刂破魇钦麄€(gè)門禁系統(tǒng)的核心，它由一臺(tái)微處理機(jī)和一些外圍電路構(gòu)成。由控制器來(lái)判斷某卡的信息是否正確，以及該卡的級(jí)別，信息正確后電控鎖即可打開 [5]。 （ 3） 電控鎖：主要負(fù)責(zé)門的開關(guān)。電控鎖根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)的合不同，分為電插 鎖，陰極鎖，磁力鎖等幾大類型。 （ 4） 識(shí)別卡：主要用于存儲(chǔ)用戶信息。識(shí)別卡的種類有兩種，非接觸卡和接觸卡。非接觸卡有加密卡、存儲(chǔ)卡和 CPU 卡，接觸卡有記憶卡， CPU 卡，超級(jí)智能卡。現(xiàn)在用得最多的是 IC 卡和 CPU 卡。 （ 5） 傳感器：主要用于檢測(cè)非用戶進(jìn)入。傳感器感應(yīng)被測(cè)量，將其信息轉(zhuǎn)換成別的形式輸出，例如電信號(hào)，這樣可以實(shí)現(xiàn)信息的顯示、處理功能。 門禁系統(tǒng)工作過(guò)程的硬件實(shí)現(xiàn)框圖 門禁系統(tǒng)的工作過(guò)程是：持卡人通過(guò)刷卡，設(shè)備上的讀卡器將卡里存儲(chǔ)的信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)信號(hào)，并轉(zhuǎn)遞給門禁控制器，門禁控制器 作為系統(tǒng)的中心，將信號(hào)做出判斷分析，之后將其傳遞給各個(gè)系統(tǒng)，再由各系統(tǒng)做出相應(yīng)的動(dòng)作。 硬件框圖 如圖 。 圖 門禁系統(tǒng)硬件框圖 IC 卡 讀卡器 PLC 紅外探測(cè)器 報(bào)警系統(tǒng) 顯示系統(tǒng) 門開關(guān)系統(tǒng) 窗 震動(dòng)系統(tǒng) 5 N Y N N N N N N Y Y Y Y Y Y Y 門禁系統(tǒng)工作的軟件流程圖 根據(jù)具體要求加上實(shí)物的查看，系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的是： （ 1）開始時(shí)檢查門窗是否打開，若打開則關(guān)閉門窗，關(guān)閉門窗燈亮，關(guān)上后燈滅。 （ 2）按下消防按鈕時(shí)實(shí)現(xiàn)消防與報(bào)警燈全亮，門窗打開，按下報(bào)警解除按鈕時(shí)門窗全部關(guān)閉。 （ 3）實(shí)現(xiàn) 3 種不同權(quán)限 IC 卡以不同方式的開門。 （ 4）若 強(qiáng)制開門，則視為非法入侵，則報(bào)警燈亮，解除后全滅。 （ 5）門正常打開并且完全打開后定時(shí) 10s 門自動(dòng)關(guān)閉。 圖 程序流程圖 3 門禁控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) IC 卡的讀寫 IC 卡的種類和特點(diǎn) IC 卡的分類： （ 1） 存儲(chǔ)卡： IC 卡內(nèi)部采用的是可編程可擦除的 EEPROM[6]。這類 IC 卡是同步通信的方式，為非主動(dòng)型 IC 卡，不僅使用方便，而且價(jià)格相對(duì)實(shí)惠，市場(chǎng)上大多采用這類 IC 卡。但是也有 不足之處，它的保密性不如其他 IC 卡，所以只用于簡(jiǎn)單的信息存放。 （ 2） 邏輯加密卡：這類 IC 卡不僅有之都存儲(chǔ)功能，而且還擁有邏輯加密功能，此開始 門窗位于關(guān)閉狀態(tài)？ 消防信號(hào) =0？ 報(bào)警信號(hào) =0？ ID 信號(hào)等級(jí)1=1？ 鑰匙信號(hào) =1？ 開門， 10S 后關(guān)門 初始復(fù)位門窗 消防指示燈點(diǎn)亮，門窗開，報(bào)警！ 報(bào)警燈點(diǎn)亮，報(bào)警！ ID 信號(hào)等級(jí)1=2？ ID 信號(hào)等級(jí)1=3？ 密碼信號(hào) =1？ 開始 6 D1 D0 12V GND BEEPER 卡不能輕易打開，必須要輸入密碼才行。如果有非法盜用者想通過(guò)多次輸入密碼獲取該信息，此 IC 卡將會(huì)自動(dòng)封存此段信息。所以相對(duì)來(lái)說(shuō)此類卡安全性能較高，價(jià)格也不貴。 （ 3） CPU 卡： CPU 卡內(nèi)部包含了三個(gè)主要的單元，即輸入輸出單元、存儲(chǔ)單元和微處理單元。 CPU 卡和邏輯加密卡一樣，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有非法行為時(shí)，將自動(dòng)鎖死該單元，不讓非法者有可乘之機(jī)。這類卡是安全性能最高的卡，所以占據(jù)了大部分 的市場(chǎng)，也是將來(lái) IC 卡市場(chǎng)的主導(dǎo) [7]。 IC 卡的特點(diǎn)： IC 卡即為智能卡。它和其他磁卡不同之處為，卡片內(nèi)有一塊刻有存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的微型集成芯片，優(yōu)點(diǎn)是安全保密性強(qiáng)、信息容量大、使用壽命長(zhǎng)，結(jié)算和受理速度快。 讀卡器 讀卡器顧名思義這是一種讀取 數(shù)據(jù) 的設(shè)備，但其不單單可以支持?jǐn)?shù)據(jù)的讀取同樣支持?jǐn)?shù)據(jù)的寫入。其初期的設(shè)計(jì)思路主 要是為了彌補(bǔ)數(shù)碼相機(jī)數(shù)據(jù)輸出的缺陷而產(chǎn)生的。由于早期 USB 接口并不普及，因此數(shù)碼相機(jī)的輸出口都是同電腦的串口連接的，由于串口的數(shù)據(jù)傳輸速度很低，如果把這些數(shù)據(jù)拷貝到硬盤上，那就要花費(fèi)大量的等待時(shí)間了，因此，讀卡器就應(yīng)運(yùn)而生了。 （ 1） 讀卡器的構(gòu)成： 標(biāo)簽：標(biāo)簽是目標(biāo)對(duì)象唯一識(shí)別的智能編碼，由多種元件組成，存在于物體表面。 閱讀器：閱讀器分為兩種，一種是固定不動(dòng)的，一種是手控的，同樣存在于物體表面 [8]。 天線：是一種傳遞信號(hào)的設(shè)備。 讀卡器由鍵盤、單片機(jī)、監(jiān)控電路等部分組成。 將信息芯片封裝在 IC 卡中，將該卡插入 IC 卡讀寫器的卡座中，讀卡器便能對(duì)它進(jìn)行讀取。 IC 卡座有多個(gè)引腳，當(dāng) IC 卡插入時(shí)，芯片與里面引腳相連。另外讀卡器有兩個(gè)端口與簧片連接，這樣簧片和端口就相當(dāng)于一個(gè)常閉的開關(guān)。當(dāng)卡插入時(shí)，簧片被頂開；當(dāng)卡未插入時(shí)，簧片閉合 [9]。 （ 2） 讀卡器的工作過(guò)程： 讀卡器作為一個(gè)中間傳媒工具，將 IC 卡里的信息讀取出來(lái)傳遞給接收器再由接收器傳遞給微機(jī)處理器，由微機(jī)處理器判斷卡信息的有效性，再將判斷結(jié)果通過(guò)通信接口反饋給控制裝置，使控制裝置做出相應(yīng)動(dòng)作。 D0 圖 門禁控制器和讀卡器的連接 門 禁 控 制 器 地址轉(zhuǎn)換 讀 卡 器 7 Y Y N N Y N 圖 IC 卡與讀卡器信息交換原理圖 電控鎖 電控鎖是由電磁鐵和一些機(jī)械裝置開關(guān)構(gòu)成，并無(wú)復(fù)雜的程序，只是通過(guò)一些簡(jiǎn)單的指令控制磁鐵動(dòng)作。當(dāng)控制失效時(shí)，需先測(cè)量經(jīng)過(guò)電磁鐵的電壓，并且關(guān)閉磁門，觀察通過(guò)的電壓是否產(chǎn)生變化，如果變化產(chǎn)生而磁鐵不動(dòng)作，則說(shuō)明磁鐵控制出現(xiàn)問題，可以更換相應(yīng)部件。電控鎖也有軟件部分，軟件部分與控制中心連接，它的作用是記錄信息 。一般控制輸出電壓由繼電器控制輸出。首先看繼電器是否有吸合聲，如沒有，可測(cè)量繼電器控制接口各部分電壓和驅(qū)動(dòng)器件是否損壞，如完好，可進(jìn)一步測(cè)量有關(guān)集成電路的工作電壓，復(fù)位端口及時(shí)鐘振蕩部分，如無(wú)問題，一般為軟件故障，這只能和開發(fā)商聯(lián)系 [10]。 傳感器 主要用于檢測(cè)非用戶進(jìn)入。傳感器感應(yīng)被測(cè)量，將其信息轉(zhuǎn)換成別的形式輸出，例開始 是否 有 上電、復(fù)位 讀取 IC 卡上數(shù)據(jù) 完成？ 開始讀時(shí)鐘芯片命令字 讀數(shù)據(jù)到指定地址。完成？ 開始進(jìn)行密碼數(shù)據(jù)比較 合法？ 發(fā)信號(hào)，允許開門 警告程序 下電 開始 8 如電信號(hào)，這樣可以實(shí)現(xiàn)信息的顯示、處理功能。 本設(shè)計(jì)的紅外探測(cè)裝置采用的是熱釋電紅外傳感器，熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)用場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)實(shí)現(xiàn)阻抗的轉(zhuǎn)換。因?yàn)檩斎胄盘?hào)不能直接 識(shí)別，是電荷信號(hào)，所以要利用電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。 N 溝道場(chǎng)效應(yīng)管的添加也是為了實(shí)現(xiàn)阻抗的轉(zhuǎn)換。熱釋電紅外傳感器由三部分構(gòu)成，即干涉濾光片、傳感探測(cè)元件和場(chǎng)效應(yīng)管。利用此傳感器時(shí)，需將該材料做成一定厚度的薄片。選擇此傳感器是因?yàn)楸旧聿话l(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好，價(jià)格低廉 [11]。 圖 電控鎖和傳感器 門禁控制器 門禁控制器的功能 （ 1） 門禁控制器的復(fù)位 門禁系統(tǒng)的復(fù)位方式有三種：上電復(fù)位、按鍵復(fù)位和系統(tǒng)遙控復(fù)位。 （ 2） 持卡人及門的管理 門禁控 制器可以完成對(duì)識(shí)別卡的分類，監(jiān)視識(shí)別卡狀態(tài)，持卡人的管理，對(duì)持卡人劃分級(jí)別，檢測(cè)門的開關(guān)狀態(tài)，控制碼的屬性和出入門方式。 （ 3） 事件管理 事件分為讀卡引發(fā)的事件和非讀卡引發(fā)的事件兩種 。 （ 4） 系統(tǒng)通信 門禁控制器的通信方