Система управления контролем доступа на основе RFID и веб-сервисов

Система контроля доступа, также известная как система контроля входа и выхода, представляет собой систему, которая управляет и контролирует входы и выходы важных зон или проходов. С развитием общества она больше не ограничивается простым управлением дверными замками или ключами, а представляет собой новую современную систему управления безопасностью, которая объединяет технологию автоматической идентификации и современную технологию управления и стала чрезвычайно важной частью системы безопасности. Она широко используется в интеллектуальных зданиях, офисах, гостиницах и других местах. В настоящее время основными методами управления системами контроля доступа являются: распознавание отпечатков пальцев, распознавание лиц, распознавание радужной оболочки глаза и радиочастотные карты. Первые три метода — это все биометрические технологии, которые используют характеристики определенных частей человеческого тела в качестве носителей и средств идентификации. Их уникальность и невоспроизводимость определяют, что они являются самыми безопасными методами проверки личности, но они дороги и их трудно популяризировать. Когда дело доходит до личной конфиденциальности, она подходит только для высококлассных и абсолютно конфиденциальных мест.

RF-карта — это продукт, который объединяет беспроводную радиочастотную технологию и технологию смарт-карт. Он имеет характеристики простоты использования и удобства обслуживания.

Для улучшения современных возможностей управления и удаленного мониторинга системы контроля доступа введена система контроля доступа на основе веб-технологий. Система использует беспроводную радиочастотную технологию. Когда бесконтактная карта IC появляется в диапазоне радиочастот считывателя/записи, он считывает карту и передает информацию на сервер через последовательную связь для соответствующей обработки данных и создает платформу управления на основе режима C/S. , администратор может запрашивать и управлять контроллером доступа через веб-страницу, тем самым эффективно реализуя мониторинг информации в реальном времени в любой точке Интернета.

1 Архитектура системы

Система использует бесконтактные карты IC и использует технологию радиочастотной идентификации RFID (технология радиочастотной идентификации) для обнаружения карты IC. Когда карта IC находится близко к считывателю/записи, считыватель/запись может точно идентифицировать ее и отправить ее серийный номер на главный контроллер. и ПК, подключаются к фоновой базе данных через приложение, чтобы получить информацию о пользователе, соответствующую номеру карты.

Если карта была зарегистрирована, она будет проверена, и контроллер будет уведомлен о необходимости открыть дверь, а номер карты и время открытия будут записаны. В противном случае доступ будет запрещен, и держателю карты будет сообщено, что ему следует покинуть помещение.

Система состоит из пяти частей: электронные метки, считыватели и записывающие устройства, последовательная связь, серверы и пользовательские терминалы. Как показано на рисунке 1. Считывающее/записывающее устройство является ядром системы. Оно взаимодействует с картой IC (электронной меткой) посредством радиочастотных сигналов для выполнения работы по считыванию карты, хранению и отправке данных. Оно может работать независимо или в сети. В этой статье для подключения к серверу используется последовательный порт RS232. .

Структура C/S принята между сервером и клиентом. Связь между прикладным программным обеспечением и базой данных SQLSERVER2000 реализуется через объект ADO, и они соединены между собой через локальную сеть. С разрешения системного администратора пользователи могут запрашивать, подсчитывать и распечатывать все соответствующие записи системы управления.

2 Аппаратная часть

2.1 Общая аппаратная часть

Радиочастотный считыватель является ядром системы, состоящим из главной схемы управления, радиочастотной схемы чтения-записи, схемы связи антенны, антенны и других схем. Он отвечает за обработку радиочастотных сигналов и передачу данных, а также выполняет задачу считывания серийного номера карты IC, как показано на рисунке 2.

Электронная метка, то есть радиочастотная карта, состоит из карты IC и индукционной антенны и упакована в стандартную карту из ПВХ. Чип и его антенна не имеют открытых частей. Карта не требует питания. Когда он находится близко к считывателю в определенном диапазоне, данные считываются и записываются через передачу антенны. В этой статье используется карта Philips Mifare1, которая основана на международном стандарте ISO14443TYPEA. Каждая карта имеет глобальный уникальный серийный номер и имеет функцию предотвращения столкновений.

Функция антенны заключается в создании магнитного потока, обеспечении питания для карты и передаче информации между считывателем и картой. Эффективный диапазон электромагнитного поля антенны является эффективной рабочей зоной системы.

Чип чтения и записи выбирает специальный чип MFR500, производимый Philips, для чтения и записи карт Mifare1, ирабочая частота 13,56 МГц.

Главный контроллер состоит из микроконтроллера AT89S52 и его периферийных цепей. Он отвечает за управление модулем чтения-записи, последовательную связь с ПК и управление операциями внешних устройств. Среди них работа модуля чтения-записи микроконтроллером заключается в реализации работы карты Mifare1 путем управления MFRC500.

Это мост для передачи данных между микроконтроллером и картой IC.

2.2 Проектирование радиочастотной схемы

Ядром радиочастотной схемы является чип чтения-записи MFRC500, который является мостом для передачи данных между микроконтроллером и картой IC.

Микроконтроллер принимает режим управления прерываниями для чипа чтения-записи, а порт управления прерываниями INT0 подключен к выводу IRQ MFRC500. Внутри MFRC500 имеется 64 регистра. Микроконтроллер настраивает и управляет им, записывая команды управления в регистры. Вывод обнаружения отключения питания RSTPD подключен к выводу P2.0 микроконтроллера, вывод NCS подключен к выводу P2.7, а выводы NWR и NRD подключены соответственно. Подключите к выводам WR и RD порта чтения-записи микроконтроллера. Порты данных D0~D7 подключены к порту P0 микроконтроллера. Кварцевый генератор генерирует рабочую частоту 13,56 МГц. Фильтр нижних частот, состоящий из L1, L2, C5 и C6, используется для подавления схемы кварцевого генератора одновременно. Вырабатываются более высокие гармоники. Приемная схема состоит из R1, R2, C3 и C4. Она использует потенциал VNID, генерируемый внутри MFRC500, в качестве входного потенциала вывода RX. Для уменьшения помех вывод VIND подключен к конденсатору C3 на землю, и между RX и VNID должна быть подключена ветвь. Регулятор напряжения (R1), лучше всего подключить конденсатор (C4) последовательно между антенной катушкой и инвертором напряжения. Для лучшей производительности эти компоненты следует размещать близко к контактам антенны чипа MFRC500 RX, TX1 и TX2 при разводке печатной платы.

2.3 Конструкция антенной схемы

Для получения стабильных и надежных радиочастотных сигналов решающее значение имеет производительность антенны, которая напрямую влияет на дальность и чувствительность считывателя. Производительность антенны связана с ее добротностью Q, которая связана с геометрией, размером, количеством витков и другими факторами антенны.

Система разработана для карты IC с близкой связью. Антенна PCB используется для производства антенны, то есть печатная плата антенны изготавливается непосредственно на печатной плате. Этот метод имеет лучшую стабильность.

Когда антенна подключена к чипу чтения-записи, требуется дополнительная согласующая схема. Как показано на рисунке 4. Система сделала грубую оценку антенны и изменила значение емкости согласующей схемы для достижения наилучшего расстояния чтения и записи.

3 Проектирование программного обеспечения

Системное программное обеспечение состоит из двух частей: нижнего компьютера и системы управления верхним компьютером. Среди них нижний компьютер использует микроконтроллер AT89S52 в качестве ядра для реализации чтения считывателя, контроля доступа и последовательной связи. Используемый язык программирования - язык C, а компилятор - KeilC51. Программное обеспечение управления хост-компьютером работает на сервере, используя Visual C++6.0 и SQLSever2000 для управления системой и разработки базы данных, включая последовательную связь, управление мониторингом и выпуск информации. Программное обеспечение для мониторинга и управления используется для реализации регистрации пользователей, запроса записей, удаления и других задач, а выпуск информации используется для администраторов для просмотра записей журнала контроля доступа через веб-страницы.

3.1 Проектирование программного обеспечения нижнего уровня

Программное обеспечение работает на микроконтроллере и выполняет считывание номеров карт, управление дверными замками и вспомогательными цепями, а также последовательную связь. Блок-схема показана на рисунке 5. Ядром программного обеспечения является реализация связи между MFRC500 и картой Mifare1. Связь должна соответствовать стандартному протоколу передачи ISO14443TYPEA. Процесс считывания карты должен выполняться в строгом соответствии с фиксированной последовательностью, то есть ответ сброса, выбор карты антиколлизии, аутентификация и чтение и запись карт. Поскольку карта считывается, вам нужно только прочитать серийный номер карты и не нужно записывать в соответствующие сектора, поэтому этап аутентификации можно проигнорировать. Основной код выглядит следующим образом:

3.2 Проектирование программного обеспечения для ПК

В среде программирования VC++6.0 класс CSerialPort используется для реализации последовательной связи, получения отправленного серийного номера IC-карты, а затем доступа к базе данных через технологию ADO для получения пользователяинформация, соответствующая карте для обработки проверки.

Система основана на SQLSERVER2000 для разработки базы данных. Администраторы должны ввести свою учетную запись и пароль для входа в систему, чтобы предотвратить несанкционированный вход в систему несистемных администраторов. После этого администратор может завершить регистрацию, запрос, изменение и удаление информации о номере карты и записать информацию о посещении (пользователь и время прохода) в базу данных для статистики данных и запроса. Функциональные модули программного обеспечения для мониторинга и управления показаны на рисунке 6.

Модуль публикации информации реализован на основе ASP.net. Процесс реализации в основном заключается в чтении таблицы информации о мониторинге и управлении базы данных SQLServer через ado.net, создании веб-сайта публикации информации и его развертывании на сервере IIS. Таким образом, пользователи могут получать доступ к веб-страницам из любого места. Просмотр системной информации и записей контроля доступа.

4. Работа программы

В качестве примера была реализована конструкция программного и аппаратного обеспечения системы управления доступом в лабораторию Школы электронной инженерии Университета электронной науки и технологий Гуйлиня. После того, как администратор вводит номер учетной записи и пароль, он входит в главный интерфейс программного обеспечения для мониторинга и управления, как показано на рисунке 7.

После тестирования эффективное рабочее расстояние карты IC составляет 6 см. Когда карта IC отвечает, система автоматически отображает номер карты, информацию о пользователе карты и время входа и автоматически сохраняет их в фоновой базе данных. Поскольку карта Mifare1 имеет глобальный уникальный серийный номер, информация об участниках может быть объединена с серийным номером карты IC и сохранена в базе данных при регистрации участников. Таким образом, при проверке информации вы можете выполнять точный поиск по времени или напрямую по имени.

  5 Заключение

Предлагаемая система управления контролем доступа на основе RFID и веб-сервисов обеспечивает интеллектуальный контроль и механизмы удаленного управления для доступа важных отделов. Она использует беспроводную радиочастотную технологию RFID для достижения бесключевого доступа, который нелегко потерять и который можно использовать повторно; она использует базу данных SQL и веб-сервисы для достижения удаленного мониторинга контроля доступа, который прост в эксплуатации, гибок и безопасен. Она имеет широкое применение в умных домах, доступе в офисы, логистике и других случаях. Перспективы применения.