自動化、信息化、智能化已經(jīng)成為時代發(fā)展的需求，進入21世紀以來，無限技術(shù)、計算機技術(shù)繼續(xù)不斷深入發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)蒸蒸日上。基于RFID技術(shù)的門禁控制系統(tǒng)正是物聯(lián)網(wǎng)實用性的一個良好體現(xiàn)。門禁系統(tǒng)按進出識別方式可分為以下3大類：密碼識別;卡片識別;生物識別。密碼識別即通過檢驗輸入密碼是否正確來識別進出權(quán)限，密碼識別安全性要相對高一些，但是密碼容易忘記，而且每次進門都需輸入密碼，這樣顯得繁瑣。生物識別即通過人的一些生物特征來識別，生物識別安全性高而且非常方便，但是其高昂的成本費使其難以得到推廣。卡片識別分為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)庫對其進行很好的管理，其性價比極高，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)架有上位機服務(wù)器管理系統(tǒng)和下位機讀卡器兩部分組成，下位機讀卡器主要有電源、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間日期。串口用于下位機與上位機服務(wù)器通信。上位機服務(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。如圖1所示。
基于ARM的RFID智能門禁控制系統(tǒng)的設(shè)計
整個門禁系統(tǒng)工作原理是：一人一卡，根據(jù)卡的序列號在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中建立相應(yīng)個人信息。當要開門時，用卡片在下位機上刷一下，下位機讀卡器將序列號傳給上位機服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)序列號查詢數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)得個人信息并傳給下位機。同時下位機讀取卡片固定扇區(qū)塊的數(shù)據(jù)(讀卡)，將讀到的數(shù)據(jù)與上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)進行一一對比，完全一樣才開門，否則在液晶上顯示錯誤且不開門。上述信息將全部上傳至上位機管理系統(tǒng)保存。上位機管理系統(tǒng)能夠改變下位機設(shè)定好的數(shù)據(jù)信息(寫卡)。
2.系統(tǒng)硬件設(shè)計
2.1硬件總體設(shè)計
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 USART控制器，分別用于RFID讀/寫模塊連接和上位機的通信。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連接用于與上位機的通信。
2.2讀卡器模塊與主控制器電路硬件設(shè)計
M102GPCV3讀寫模塊設(shè)計提供了2種接口模式：10Mb/s的I2C總線模式，最高達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
3.1系統(tǒng)總體軟件設(shè)計
門禁系統(tǒng)總體軟件設(shè)計包括下位機讀卡器軟件設(shè)計和上位機數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件設(shè)計。門禁控制系統(tǒng)下位機讀卡器主要是實現(xiàn)對卡片的讀取、與上位機管理系統(tǒng)的通信，在Keil4環(huán)境中用C語言編程實現(xiàn)。上位機管理系統(tǒng)采用Myecfipse和Firefox編程輔助工具編寫。如圖3所示。
3.2下位機讀卡器系統(tǒng)軟件設(shè)計
下位機門禁讀卡器系統(tǒng)如圖4所示，下位機讀卡器系統(tǒng)需遵循ISO14443TYPEA標準傳輸協(xié)議，即按照尋卡→防沖突→選卡→密鑰認證→讀塊的順序進行。防沖突時讀出序列號傳輸給上位機管理系統(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)比對并判斷。
3.3上位機數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件設(shè)計
上位機數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是對有關(guān)持卡人員刷卡進門時進行信息記錄與發(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
通過實物多次測試，此方案設(shè)計的RFID門禁系統(tǒng)安全可靠，使用方便。而且相對于其他的門禁控制系統(tǒng)其有著很高的性價比。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。事實也如此證明，據(jù)統(tǒng)計 2008年RFID門禁銷售額占到整個安防市場的87.2%。
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