基于RFID的门禁系统设计.pdf

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1、基于RFID的门禁系统设计作者：周学叶单承赣摘要：本文介绍了一种基于RFID技术的小区门禁系统。简述了该系统的基本组成与工作原理，结合实际分析了基于RFID技术门禁系统在实际应用中的一些需要考虑的因素，并提出了具有本系统设计特色的人性化解决方案，使得整个系统更加便于管理。本文所设计的系统可广泛用于小区门禁的管理。关键词：门禁设计[0篇]RFID[657篇]门禁系统[23篇]读卡器[27篇]RFID是射频识别技术的英文(RadioFrequencyIndenfification)缩写，是2O世纪9O年代随着网络技

2、术普及而被重新认识和得到普遍重视的一种自动ID识别技术，是一项利用射频信号通过空间耦合(电磁感应或电磁传播)，实现无接触信息传递并得到被标识物的ID信息以做到识别目的物的技术。自2004年起，全球范围内掀起了一场无线射频识别(RFID)的热潮，包括沃尔玛、保洁、波音公司在内的商业巨头无不积极推动RFID在制造、零售、交通等行业的应用。RFID技术及应用正处于迅速上升的时期，被业界公认为是本世纪最有潜力的技术之一，它的发展和应用推广将是自动识别行业的一场技术革命。与此同时，无线射频识别(RFID)在门禁管理系统方

3、面的应用也己逐渐成熟。一、门禁系统的组成门禁系统，简单来说就是管理人员出入的智能化系统，是一种数字化管理系统，又称出入管理控制系统。本小区所采用的门禁控制技术是基于RFID的非接触智能卡技术。小区门禁分两个部分：小区进出门禁和各单元楼门禁。两种门禁的外观放置不同，但它们的组成基本相同，主要包括：射频卡、读卡器、电子门锁、门禁控制器、数据采集器、后台数据处理系统等，其中电控锁按断电时的开关状态分为电磁锁、阳极锁、阴极锁。系统各组成单元布线结构简图如图1：1/6图1系统组成简图二、门禁系统的技术原理及标准选择本系统

4、采用感应式技术，或称作射频(RF)技术，是一种在卡片与读卡装置之间，无需直接接触的情况下对卡片信息进行读写的方法。使用感应式读卡器，不再会因为接触磨擦而引起卡片和读卡设备的磨损，也无需将卡插入孔内或在刷卡槽内刷卡，卡片只需在读卡器的读卡范围内晃动即可，兼有使用方便、使用寿命长等优点。射频卡与读卡器之间的外部通信简图如图2：图2射频卡与读卡器间的通信简图图2所示系统的基本工作流程：读卡器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过

5、卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接2/6收到从射频卡发送来的调制信号，经天线调节器传送到读卡器，读卡器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。对一个RFID系统来说，它的频段概念是指读卡器通过天线发送、接收并识读的射频卡信号的频率范围。RFID涉及到多种频率的电磁物理特性，它的标准化工作应该包括工作频率、射频卡规格、数据编码格式、读卡器与射频卡之间的通信协议等内容，是一项比较繁琐的工作。考

6、虑到门禁系统中进出持卡人员对系统识别距离的要求(1米以内)，结合系统的读取速度、成本、防冲撞功能以及对环境(水，金属)的敏感度等，本系统采用13．56MHz的频段(注：该频段在其他领域，如二代身份证、学生铁路优惠票证等，己经得到了广泛应用，技术成熟性高。以13+56MHz交变信号为载波频率的标准主要有ISO14443和ISO15693标准。由于ISO15693读写距离较远(当然这也与应用系统的天线形状和发射功率有关)，而ISO14443读写距离稍近，更符合小区门禁系统对识别距离的要求，该射频系统应选择ISO14

7、443标准。对于ISO14443标准，它定义了TYPEA、TyPEB两种类型协议。通信速率为106kbits／s，它们的不同主要在于载波的调制深度及位的编码方式。从PCD向PICC传送信号时，TYPEA采用改进的Miller编码方式，调制深度为100％的ASK信号；，PEB则采用NRZ编码方式，调制深度为10％的ASK信号从PICC向PCD传送信号时，二者均通过调制载波传送信号，副载波频率皆为847KHz。TYPEA采用开关键控(On-Ofkeying)的Manchester编码；TYPEB采用NRZ-L的BP

8、SK编码。TYPEB与TYPEA相比，由于调制深度和编码方式的不同，具有传输能量不中断、速率更高、抗干扰能力更强的优点本射频识别门禁系统所采用的是ISO14443-TYPEB标准。三、本门禁设计的特色介绍１、门禁钥匙采用双卡制目前国内普遍使用的第二代居民身份证是一种有”芯”身份证，即在身份证内部嵌入了非接触式IC芯片。第二代身份证和本设计系统所需的射频卡一样，也采用了ISO14443一