Systém riadenia prístupu založený na RFID a webových službách

Systém kontroly vstupu, tiež známy ako systém kontroly vstupu a výstupu, je systém, ktorý riadi a kontroluje vstupy a výstupy z dôležitých priestorov alebo priechodov. S rozvojom spoločnosti sa už neobmedzuje len na jednoduchú správu dverných zámkov či kľúčov, ale na nový moderný systém riadenia bezpečnosti, ktorý integruje technológiu automatickej identifikácie a modernú technológiu riadenia a stal sa mimoriadne dôležitou súčasťou bezpečnostného systému. Je široko používaný v inteligentných budovách, kanceláriách, hoteloch a iných miestach. V súčasnosti medzi hlavné spôsoby kontroly systémov kontroly vstupu patria: rozpoznávanie odtlačkov prstov, rozpoznávanie tváre, rozpoznávanie dúhovky a rádiofrekvenčné karty. Prvé tri metódy sú všetky biometrické technológie, ktoré využívajú vlastnosti určitých častí ľudského tela ako identifikačné nosiče a prostriedky. Ich jedinečnosť a nereplikovateľnosť určuje, že ide o najbezpečnejšie metódy overovania identity, sú však drahé a ťažko sa spopularizujú. Pokiaľ ide o osobné súkromie, hodí sa len do špičkových a absolútne dôverných miest.

RF karta je produkt, ktorý kombinuje bezdrôtovú rádiofrekvenčnú technológiu a technológiu smart karty. Vyznačuje sa jednoduchým používaním a pohodlnou údržbou.

S cieľom zlepšiť možnosti moderného riadenia a vzdialeného monitorovania systému kontroly prístupu sa zavádza systém kontroly prístupu založený na webovej technológii. Systém využíva bezdrôtovú rádiofrekvenčnú technológiu. Keď sa bezkontaktná IC karta objaví v rozsahu rádiových frekvencií čítačky/zapisovačky, načíta kartu a prenesie informácie na server prostredníctvom sériovej komunikácie na súvisiace spracovanie údajov a vytvorí platformu správy založenú na režime C/S. , správca môže vyhľadávať a ovládať kontrolér prístupu prostredníctvom webovej stránky, čím efektívne realizuje monitorovanie informácií v reálnom čase kdekoľvek na internete.

1 Architektúra systému

Systém využíva bezkontaktné IC karty a na detekciu IC karty využíva technológiu rádiofrekvenčnej identifikácie RFID (Radio Frequency Identification Technology). Keď je karta IC blízko čítačky/zapisovačky, čítačka/zapisovačka ju dokáže presne identifikovať a odoslať jej sériové číslo do hlavného ovládača. a PC, pripojte sa k databáze na pozadí prostredníctvom aplikácie, aby ste získali informácie o používateľovi zodpovedajúce číslu karty.

Ak bola karta zaregistrovaná, bude overená a ovládač bude upozornený na otvorenie dverí a zaznamená sa číslo karty a čas otvorenia. V opačnom prípade bude prístup zakázaný a držiteľ karty bude informovaný, aby odišiel.

Systém sa skladá z piatich častí: elektronické štítky, čítačky a zapisovače, sériová komunikácia, servery a užívateľské terminály. Ako je znázornené na obrázku 1. Čítačka/zapisovačka je jadrom systému. Komunikuje s kartou IC (elektronický štítok) prostredníctvom rádiofrekvenčných signálov, aby dokončil prácu pri čítaní karty, ukladaní a odosielaní údajov. Môže pracovať samostatne alebo v sieti. V tomto článku sa na pripojenie k serveru používa komunikácia cez sériový port RS232. .

C/S štruktúra je prijatá medzi serverom a klientom. Spojenie medzi aplikačným softvérom a databázou SQLSERVER2000 je realizované cez objekt ADO a oba sú prepojené cez LAN. S povolením udeleným správcom systému môžu používatelia vyhľadávať, počítať a tlačiť všetky relevantné záznamy riadiaceho systému.

2 Dizajn hardvéru

2.1 Celkový dizajn hardvéru

RF čítačka je jadrom systému, ktorý pozostáva z hlavného riadiaceho obvodu, RF čítacieho a zapisovacieho obvodu, anténneho spojovacieho obvodu, antény a ďalších obvodov. Je zodpovedný za spracovanie RF signálov a prenos dát a plní úlohu čítania sériového čísla IC karty. ako je znázornené na obrázku 2.

Elektronický štítok, teda rádiofrekvenčná karta, pozostáva z IC karty a indukčnej antény a je zabalený v štandardnej PVC karte. Čip a jeho anténa nemajú žiadne odkryté časti. Karta nevyžaduje napájanie. Keď je blízko k čítačke v určitom rozsahu, dáta sa čítajú a zapisujú cez vysielanie antény. Tento článok používa Philips' Karta Mifare1, ktorá je založená na medzinárodnom štandarde ISO14443TYPEA. Každá karta má celosvetovo jedinečné sériové číslo a má funkciu proti kolízii.

Funkciou antény je generovať magnetický tok, napájať kartu a prenášať informácie medzi čítačkou a kartou. Efektívny dosah elektromagnetického poľa antény je efektiv pracovnej oblasti systému.

Čip na čítanie a zápis vyberá špeciálny čip MFR500 vyrobený spoločnosťou Philips na čítanie a zápis kariet Mifare1 a pracovná frekvencia je 13,56 MHz.

Hlavný ovládač sa skladá z mikrokontroléra AT89S52 a jeho periférnych obvodov. Je zodpovedný za riadenie modulu čítania a zápisu, sériovú komunikáciu s PC a riadenie operácií externých zariadení. Medzi nimi činnosť modulu čítania a zápisu mikrokontrolérom je realizovať činnosť karty Mifare1 riadením MFRC500.

Je to most pre prenos dát medzi mikrokontrolérom a IC kartou.

2.2 Návrh RF obvodu

Jadrom rádiofrekvenčného obvodu je čip na čítanie a zápis MFRC500, ktorý je mostíkom pre prenos dát medzi mikrokontrolérom a IC kartou.

Mikrokontrolér preberá režim riadenia prerušenia pre čip na čítanie a zápis a port riadenia prerušenia INT0 je pripojený k kolíku IRQ MFRC500. Vo vnútri MFRC500 je 64 registrov. Mikrokontrolér ho konfiguruje a obsluhuje zapisovaním riadiacich príkazov do registrov. Detekčný kolík RSTPD pri vypnutí je pripojený na kolík P2.0 mikrokontroléra, kolík NCS je pripojený na kolík P2.7 a NWR a NRD sú pripojené. Pripojte ku kolíkom WR a RD portu na čítanie a zápis mikrokontroléra. Dátové porty D0~D7 sú pripojené k portu P0 mikrokontroléra. Kremenný kryštálový oscilátor generuje pracovnú frekvenciu 13,56 MHz. Dolnopriepustný filter zložený z L1, L2, C5 a C6 sa používa na súčasné potlačenie obvodu kryštálového oscilátora. Vyššie harmonické produkované. Prijímací obvod sa skladá z R1, R2, C3 a C4. Využíva potenciál VNID generovaný interne v MFRC500 ako vstupný potenciál kolíka RX. Aby sa znížilo rušenie, kolík VIND je pripojený ku kondenzátoru C3 k zemi a medzi RX a VNID musí byť pripojená vetva. regulátora napätia (R1), je najlepšie zapojiť kondenzátor (C4) do série medzi cievku antény a napäťový menič. Pre lepší výkon by mali byť tieto komponenty umiestnené v blízkosti pinov RX, TX1 a TX2 čipovej antény MFRC500 pri smerovaní dosky plošných spojov.

2.3 Návrh anténneho obvodu

Pre získanie stabilných a spoľahlivých rádiofrekvenčných signálov je rozhodujúci výkon antény, ktorý priamo ovplyvňuje dosah a citlivosť čítačky. Výkon antény súvisí s jej kvalitatívnym faktorom Q, ktorý súvisí s geometriou, veľkosťou, počtom závitov a ďalšími faktormi antény.

Systém je navrhnutý pre tesne pripojenú IC kartu. Anténa PCB sa používa na výrobu antény, to znamená, že doska plošných spojov je vyrobená priamo na doske PCB. Táto metóda má lepšiu stabilitu.

Keď je anténa pripojená k čipu na čítanie a zápis, je potrebný ďalší zodpovedajúci obvod. Ako je znázornené na obrázku 4. Systém urobil hrubý odhad antény a zmenil hodnotu kapacity prispôsobovacieho obvodu, aby sa dosiahla najlepšia vzdialenosť na čítanie a zápis.

3 Návrh softvéru

Systémový softvér obsahuje dve časti: spodný počítač a horný riadiaci systém počítača. Medzi nimi spodný počítač využíva mikrokontrolér AT89S52 ako jadro na realizáciu čítania čítačky, riadenia prístupu a sériovej komunikácie. Použitý programovací jazyk je jazyk C a kompilátor je KeilC51. Softvér na správu hostiteľského počítača beží na serveri pomocou Visual C++ 6.0 a SQLSever2000 na správu systému a vývoj databáz, vrátane sériovej komunikácie, správy monitorovania a uvoľňovania informácií. Softvér na monitorovanie a správu sa používa na implementáciu registrácie používateľov, dotazovania na záznamy, odstraňovania a iných úloh a uvoľňovanie informácií sa používa pre administrátorov na prezeranie záznamov protokolu riadenia prístupu prostredníctvom webových stránok.

3.1 Návrh softvéru nižšieho počítača

Softvér beží na mikrokontroléri a dokončuje čítanie čísiel kariet, ovládanie zámkov dverí a pomocných obvodov a sériovú komunikáciu. Vývojový diagram je znázornený na obrázku 5. Jadrom softvéru je realizovať komunikáciu medzi MFRC500 a kartou Mifare1. Komunikácia sa musí riadiť štandardným prenosovým protokolom ISO14443TYPEA. Proces čítania kariet sa musí vykonávať v prísnom súlade s pevnou sekvenciou, to znamená odpoveďou na resetovanie, výberom antikolíznej karty, autentifikáciou a čítaním a zapisovaním kariet. Keďže je karta čitateľná, stačí si prečítať sériové číslo karty a nemusíte na ňu zapisovaťzodpovedajúce sektory, takže krok autentifikácie možno ignorovať. Hlavný kód je nasledovný:

3.2 Návrh softvéru pre PC

V programovacom prostredí VC++ 6.0 sa trieda CSerialPort používa na implementáciu sériovej komunikácie, prijatie sériového čísla odoslaného IC karty a následný prístup k databáze prostredníctvom technológie ADO, aby sa získali informácie o používateľovi zodpovedajúce karte na overovacie spracovanie.

Systém je založený na SQLSERVER2000 pre vývoj databáz. Administrátori musia zadať svoje konto a heslo, aby mohli vstúpiť do systému, aby zabránili nesystémovým administrátorom v nelegálnom prihlásení do systému. Potom môže administrátor dokončiť registráciu, dotaz, úpravu a vymazanie informácií o čísle karty a zaznamenať informácie o návšteve (používateľ a čas prechodu) do databázy pre štatistiku údajov a dotaz. Funkčné moduly monitorovacieho a riadiaceho softvéru sú znázornené na obrázku 6.

Modul publikovania informácií je implementovaný na základe ASP.net. Proces implementácie spočíva najmä v prečítaní tabuľky informácií o monitorovaní a správe databázy SQLServer prostredníctvom ado.net, vytvorení webovej stránky na publikovanie informácií a jej nasadení na server IIS. Týmto spôsobom môžu používatelia pristupovať na webové stránky z ľubovoľného miesta. Zobrazenie systémových informácií a záznamov riadenia prístupu.

4. Program beží

Vezmeme-li príklad riadenia kontroly prístupu do laboratória Školy elektronického inžinierstva Guilinskej univerzity elektronickej vedy a technológie, bol realizovaný softvérový a hardvérový dizajn systému. Keď administrátor zadá číslo účtu a heslo, vstúpi do hlavného rozhrania monitorovacieho a riadiaceho softvéru, ako je znázornené na obrázku 7.

Po otestovaní je efektívna pracovná vzdialenosť IC karty 6 cm. Keď karta IC zareaguje, systém automaticky zobrazí číslo karty, informácie o používateľovi karty a čas vstupu a automaticky ich uloží do databázy na pozadí. Keďže karta Mifare1 má celosvetovo jedinečné sériové číslo, informácie o členovi možno spojiť so sériovým číslom karty IC a uložiť do databázy, keď sa členovia zaregistrujú. Týmto spôsobom môžete pri kontrole informácií vyhľadávať presne podľa času alebo priamo podľa mena.

  5 Záver

Navrhovaný systém riadenia prístupu založený na RFID a webových službách poskytuje inteligentné riadiace a vzdialené riadiace mechanizmy pre prístup dôležitých oddelení. Využíva bezdrôtovú rádiofrekvenčnú technológiu RFID na dosiahnutie bezkľúčového prístupu, ktorý nie je ľahké stratiť a možno ho znova použiť; využíva databázu SQL a webové služby na dosiahnutie vzdialeného monitorovania riadenia prístupu, ktoré sa ľahko ovláda, je flexibilné a bezpečné. Má široké uplatnenie v inteligentných domácnostiach, kancelárskych prístupoch, logistike a iných príležitostiach. Vyhliadky na uplatnenie.