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RFID电子标签与门禁系统简述
2011/6/16 9:36:00   中山达华智能科技股份有限公司

  RFID(非接触识别,下同)电子标签虽然不是最新的技术项目,但却是当前最热门的行业之一。而且,其在各行各业的渗透应用更是遍地开花。本文就RFID电子标签与门禁系统之间的联动关系做一些简单的叙述。
  RFID电子标签和门禁系统有机的结合,已经不再是传统意义上的普通门锁那样简单。传统而又单纯的机械锁具,无论其结构设计多么合理,所采用的材料是多么坚固,总会有人能够轻而易举的把它打开。那些因有人值守而未遭破坏的锁具,由于出、入通道的人员、车辆冗杂,钥匙的管理和人员更替,以及因为钥匙丢失而导致一系列问题,无不给人以极大的困扰。为了解决这些问题,又先后出现了电磁锁、密码锁。这两种锁虽然使传统锁具跨入到了电子锁的行列,但是,磁卡的接触磨损、磁卡信息容易被复制、密码锁的密码破解门槛低、故障率高等缺陷,使其应用受到了一定程度的限制。
  随着社会文明的不断加大,RFID技术的风生水起,结合生物识别(指纹、面部识别、瞳孔识别等)技术的不断进步,门禁系统得到了飞速的发展。尤其是现代门禁系统集微处理器技术、自动识别技术于一体,除了具有传统意义上的“出、入通行控制”功能之外,还涉及机械、电子电路、光学、生物学、通讯技术、计算机技术等多学科领域。门禁是安防系统的一部份,是解决公共场所出、入通道实现安全管理的重要措施。微电子技术的普及,数字技术的发展,无疑使现代门禁技术早已超越了传统门匙的单一功用,而发展为一套完整的门禁管理系统架构。
  RFID系统的工作原理
  RFID的工作架构示意图如附图1所示。由Reader(阅读器)通过发射天线(与接收天线相同)发送特定频率的射频信号,当RFID电子标签进入有效工作区域时,即产生感生电流,从而获得能量,激发电子标签工作。电子标签被激活后,会将自身编码等信息通过标签天线发送给阅读器;阅读器的接收天线(与发射天线相同)接收到标签发送来的载波信号,并经调制后将其传送到阅读器信号处理单元;在经过解调和程序编码后将有效信息传送到后台主控端,通过微机处理后,根据逻辑分析处理辨别被识别电子标签的ID号,再针对不同的设定作出相应的处理和控制程序,最终发出指令信号操控阅读器完成相应的操作。

  RFID门禁系统的基本功能
  一般而言,RFID门禁系统应该具备如下基本功能:出、入权限的管理;出、入权限的方式;出、入记录查询功能;考勤记录、查询功能;实时监控功能;服务器安全防范功能;异常情况自动报警功能等。
  除此之外,在一些强调安全性能的重要场合,RFID门禁系统还必须具备如下一些特殊功能:网络管理设置及远程监控功能;防尾随功能;反潜回功能;消防报警功能;监控联动功能;逻辑开门功能等。
  以上有些基本功能是必不可少的,但有些特殊功能则会根据系统的实际需要而有所取舍。正常运行的RFID门禁系统,应该可储存所有的出、入人员、车辆记录数据信息,状态记录,并可按不同的查询条件进行相应的查询;配备相应考勤软件可实现考勤、门禁一卡通功能。其系统管理人员可以通过控制终端实时查看每个被监控区域人员的进出情况,包括实时图像显示;每个监控区域的状态,以便在紧急状态时打开或关闭监控区域部份或所有通道的出入口;异常情况下的协警、报警处理(如盗警、火警、医疗救护)等。

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  关于RFID门禁系统的某些特殊功能,简单介如下:
  网络管理设置及远程监控功能:可以在网络上任何一个经过授权的位置对整个门禁系统进行系统设置、监控、查询等功能管理,还可以通过互联网进行异地设置管理监控查询。
  防尾随功能:又称“双门互锁”功能。在多重门禁系统中,持卡人刷卡进入第一道门禁后,必须关上刚进入的门才能够刷卡打开下一道门禁。否则,第二道门禁刷卡无效,本功能旨在防止未经授权的人尾随持卡人进入,这种功能大多用在重要的敏感场所。
  反潜回功能:在某些采用特殊门禁的重要场合,持卡人必须按照预先设定好的路线出、入。否则,刷卡无效。
  消防报警功能:严格来讲,这个功能不能算作是特殊功能。但由于其往往与监控联动功能结合在一起,在出现火警等险情时,该功能可以自动打开涉险系统内的所有门控锁让人员逃生。同时,自动启动监控联动系统,记录下险情发生时的所有细节。
  逻辑开门功能:这与传统的一把锁需要多把钥匙才可以开启的做法相似,同一道门控锁需要多人同时刷卡(或各自先后输入密码等其它方式)才能开启。
  RFID门禁系统的简要分类
  一般来讲,无论是单机型还是联网型门禁系统,按照其出、入识别方式的不同,大致可分为:卡片型、卡片+生物型、复合型,分述如下。
  卡片型:通过读卡器以非接触的方式读取持卡人卡片的UID号来鉴别出、入权限;优点是,使用方便;不足之处在于部份卡型可能会被复制,存在被破解的潜在威胁。
  卡片+生物型:在卡片方式的基础上,加入通行者生物特征(如指纹、面部识别、瞳孔识别等)的检验方式,以确认其出、入权限;优点是,安全性进一步得到提高;不足之处在于要经过多重认证,方便性有待提高。
  复合型:在卡片+生物型的基础上,配合遥感、遥控等方式,甄别通行者的出入权限。优点是,多重甄别保障措施使得门禁系统的安全性上升到更高的层次,适合那些重要的敏感场所使用;不足之处在于成本高昂。
  RFID门禁系统的标准构件
  一个标准的RFID门禁系统一个具有如下完整构件:1、门控终端(设置权限、实时监控、异地控制、单门控制、双门单向控制、多门双向控制、多门单向控制等);2、输入设备(读卡器、生物识别采集器等);3、电控锁具;4、RFID电子标签卡;5、供电单元(包括后备电源);6、传感器(门磁、摄像头、烟雾感应器、安全触发开关、遥感遥控等);7、紧急按钮(消防、救护等);8、执行机构(通道门闸的启闭);9、数据库(通讯转换器、服务器等);10、其他。当然,根据门禁系统设计的不同,所述构件会有所取舍。
  RFID门禁系统的典型应用
  随着数字技术和微电子技术的普及,RFID门禁系统早已超越了传统意义上的门道及钥匙管理功能。现代工作环境的安全要求、部门行政管理工作、日常考勤管理、公司餐饮消费等,无不和门禁系统息息相关。诸如公寓、住宅小区、工厂巡更、公司研发技术部门、医疗单位免打扰区域、财务金融等部门,都是RFID门禁系统应用的最佳场所。附图2是一般门禁系统工作示意图,附图3是联网型单门门禁系统示意图。

  附图2普通门禁系统示意图

  附图3联网型门禁系统示意图

  在一些办公场所、住宅公寓等公共出、入通道安装RFID门禁系统,可以有效的阻止未经授权的闲杂人员入内,最大限度的保护这些场所的安全性。如果在某个时段有事故发生,事后可查询监控终端该时段的所有视频资料及出、入记录数据等信息,以便提供现有的佐证。[NextPage]
  RFID门禁系统的安全性能
  门禁安全问题之所以一直受到广泛的关注,是因为其涉及到大家的切身利益。RFID门禁系统做为目前安全性能较为完备的设施之一,正在发挥越来越积极的作用。在由普通的只读型门禁卡,到逻辑加密认证门禁卡,其安全性能已经有了质的不同。只读型的门禁卡由于其采用单向通讯方式,现在大多只在一些普通场合使用。而逻辑加密门禁卡由于采用双向加密通讯方式,安全性得到大大提高。以NXP公司的Mifare门禁卡为例,其安全认证是通过对每个扇区独立的KeyA和KeyB的校验来完成的。通过扇区控制字对KeyA和KeyB的不同组合,实现扇区数据的读/写安全控制。由于其密钥是一个预先设定的相对固定的密码,且一卡一密,或一卡多密,只有在通过多重密钥检测认证后,才可以对卡片内被保护的数据进行读/写操作。受制于KeyA和KeyB的校验机制的约束,终端设备虽可解决逻辑加密卡对其终端设备的认证,却不能解决终端设备本身对逻辑加密卡的认证。
  因此,为了满足更高的安全性以及更加复杂应用需求的门禁系统采用的门禁卡,应该具有KMS(KeyManagementSystem的缩写,即“密钥管理系统”)功能,这将会是RFID门禁系统所采用的IC门禁卡的发展核心所在。
  结束语
  从科学的角度来讲,没有攻不破的堡垒。换言之,世上根本就没有固若金汤的城池。一切安全措施的实施,都是为了防患于未然。任何一个完备的RFID门禁系统,其安全性都不能完全依赖于单一的系统构件。
  有鉴于此,RFID门禁系统使用的安全性、稳定性、便捷性、可靠性等,不是单纯的一张卡片、一个生物识别采集器、一套门锁等就可以安枕无忧的,其应用系统体系的安全性设计往往更加重要。如RFID门禁系统终控端的系统控制部份的安全防范、软件反攻击设计、整个系统通讯数据的安全性、电源系统的稳定性、外设机构的执行情况、操控人员的技术素质等,这些都是一个系统的综合的整体,只要其中一个环节有瑕疵,则整个RFID门禁系统的安全性就会大打折扣。
  本文仅从RFID电子标签与门禁系统之间的联动关系,做了一些非常浅显的综述。在实际的系统设计乃至运行过程中,RFID门禁系统会结合更加先进的技术手段以及多重安全措施的综合运用,从而将RFID门禁系统的应用推向一个更加安全、更加智能化、更加大众化的新局面。

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