System för åtkomstkontroll baserat på RFID och webbtjänster

Passeringskontrollsystem, även känt som in- och utfartskontrollsystem, är ett system som hanterar och kontrollerar in- och utfarter till viktiga områden eller passager. Med samhällsutvecklingen är det inte längre begränsat till enkel hantering av dörrlås eller nycklar, utan ett nytt modernt säkerhetsledningssystem som integrerar automatisk identifieringsTeknik och modern ledningsteknik, och har blivit en oerhört viktig del av säkerhetssystemet. Det används ofta i intelligenta byggnader, kontor, hotell och andra platser. För närvarande inkluderar de viktigaste kontrollmetoderna för passerkontrollsystem: fingeravtrycksigenkänning, ansiktsigenkänning, irisigenkänning och radiofrekvenskort. De tre första metoderna är alla biometriska teknologier, som använder egenskaperna hos vissa delar av människokroppen som identifieringsbärare och medel. Deras unika och icke-replikerbarhet avgör att de är de säkraste metoderna för identitetsverifiering, men de är dyra och svåra att popularisera. När det kommer till personlig integritet är den endast lämplig för exklusiva och ABSolut konfidentiella platser.

RF-kort är en produkt som kombinerar trådlös radiofrekvensteknik och smartkortsteknik. Den har egenskaperna för enkel användning och bekvämt underhåll.

För att förbättra Tillgångskontrollsystemets moderna hanterings- och fjärrövervakningsmöjligheter introduceras ett passersystem baserat på webbteknologi. Systemet använder trådlös radiofrekvensteknik. När ett beröringsfritt IC-kort dyker upp inom läsarens/skrivarens radiofrekvensområde, läser det kortet och överför informationen till servern genom seriell kommunikation för relaterad databehandling, och bygger en hanteringsplattform baserad på C/S-läge. , kan administratören fråga och kontrollera åtkomstkontrollanten via webbsidan, och därigenom realisera realtidsövervakning av information var som helst på Internet.

1 Systemarkitektur

Systemet använder beröringsfria IC-kort och använder radiofrekvensidentifieringsteknologi RFID (Radio Frequency Identification Technology) för att detektera IC-kortet. När IC-kortet är nära läsaren/skrivaren kan läsaren/skrivaren exakt identifiera det och skicka dess serienummer till huvudstyrenheten. och PC, anslut till bakgrundsdatabasen genom applikationen för att få användarinformationen som motsvarar kortnumret.

Om kortet har registrerats kommer det att verifieras och kontrollanten meddelas att dörren öppnas och kortnummer och öppningstid kommer att registreras. Annars kommer tillträde att förbjudas och kortinnehavaren kommer att informeras om att lämna.

Systemet består av fem delar: elektroniska taggar, läsare och skrivare, seriell kommunikation, servrar och användarterminaler. Som visas i figur 1. Läsaren/skribenten är kärnan i systemet. Den kommunicerar med IC-kortet (elektronisk tagg) genom radiofrekvenssignaler för att slutföra arbetet med att läsa kortet, Lagra och skicka data. Det kan arbeta självständigt eller i nätverk. I den här artikeln används RS232-serieportkommunikation för att ansluta till servern. .

C/S-strukturen antas mellan servern och klienten. Kopplingen mellan applikationsmjukvaran och databasen SQLSERVER2000 realiseras genom ADO-objektet, och de två är sammankopplade via LAN. Med tillstånd från systemadministratören kan användare fråga, räkna och skriva ut alla relevanta poster i ledningssystemet.

2 Hårdvarudesign

2.1 Övergripande hårdvarudesign

RF-läsaren är kärnan i systemet, som består av en huvudstyrkrets, en RF-läs-skrivkrets, en antennkopplingskrets, en antenn och andra kretsar. Den ansvarar för behandlingen av RF-signaler och dataöverföring, och slutför uppgiften att läsa IC-kortets serienummer. som visas på bild 2.

Den elektroniska taggen, det vill säga radiofrekvenskortet, består av ett IC-kort och en induktionsantenn och är förpackad i ett standard PVC-kort. Chipet och dess antenn har inga exponerade delar. Kortet kräver ingen ström. När den är nära läsaren inom ett visst område läses och skrivs data genom sändningen av antennen. Den här artikeln använder Philips' Mifare1-kort, som är baserat på den internationella standarden ISO14443TYPEA. Varje kort har ett globalt unikt serienummer och har en antikollisionsfunktion.

Antennens funktion är att generera magnetiskt flöde, ge ström till kortet och överföra information mellan läsaren och kortet. Det effektiva elektromagnetiska fältområdet för antennen är effektensystemets arbetsområde.

Läs- och skrivchippet väljer det speciella chipet MFR500 som tillverkats av Philips för att läsa och skriva Mifare1-kort, och arbetsfrekvensen är 13,56MHz.

Huvudkontrollern består av AT89S52 mikrokontroller och dess perifera kretsar. Den ansvarar för att styra läs-skrivmodulen, seriell kommunikation med PC:n och styra externa enheters funktioner. Bland dem är operationen för läs-skrivmodulen av mikrokontrollern att realisera driften av Mifare1-kortet genom att styra MFRC500.

Det är en brygga för dataöverföring mellan mikrokontroller och IC-kort.

2.2 RF-kretsdesign

Kärnan i radiofrekvenskretsen är läs-skrivkretsen MFRC500, som är bryggan för dataöverföring mellan mikrokontrollern och IC-kortet.

Mikrokontrollern använder avbrottskontrollläge för läs- och skrivchippet, och avbrottskontrollporten INT0 är ansluten till IRQ-stiftet på MFRC500. Det finns 64 register inuti MFRC500. Mikrokontrollern konfigurerar och driver den genom att skriva kontrollkommandon i registren. Avstängningsdetekteringsstiftet RSTPD är anslutet till P2.0-stiftet på mikrokontrollern, NCS-stiftet är anslutet till P2.7-stiftet och NWR och NRD är anslutna respektive. Anslut till WR- och RD-stiften på läs-skrivporten på mikrokontrollern. Dataportarna D0~D7 är anslutna till P0-porten på mikrokontrollern. Kvartskristalloscillatorn genererar en arbetsfrekvens på 13,56MHz. LågpassFiltret som består av L1, L2, C5 och C6 används för att undertrycka kristalloscillatorkretsen samtidigt. De högre övertonerna produceras. Mottagningskretsen är sammansatt av R1, R2, C3 och C4. Den använder VNID-potentialen som genereras internt i MFRC500 som ingångspotential för RX-stiftet. För att minska störningar ansluts VIND-stiftet till en kondensator C3 till jord, och en gren måste anslutas mellan RX och VNID. spänningsregulator (R1), är det bäst att ansluta en kondensator (C4) i serie mellan antennspolen och spänningsomriktaren. För bättre prestanda bör dessa komponenter placeras nära MFRC500-chipantennstiften RX, TX1 och TX2 när kretskortet dirigeras.

2.3 Antennkretsdesign

För att få stabila och pålitliga radiofrekvenssignaler är antennens prestanda avgörande, vilket direkt påverkar läsarens räckvidd och känslighet. Antennens prestanda är relaterad till dess kvalitetsfaktor Q, som är relaterad till antennens geometri, storlek, antal varv och andra faktorer.

Systemet är designat för ett nära kopplat IC-kort. PCB-antennen används för antennproduktion, det vill säga att antennkretskortet görs direkt på PCB-kortet. Denna metod har bättre stabilitet.

När antennen är ansluten till läs-skrivkretsen krävs ytterligare en matchningskrets. Som visas i figur 4. Systemet gjorde en grov uppskattning av antennen och ändrade kapacitansvärdet för matchningskretsen för att uppnå bästa läs- och skrivavstånd.

3 Mjukvarudesign

Systemprogramvaran består av två delar: den nedre datorn och den övre datorhanteringssystemet. Bland dem använder den nedre datorn mikrokontrollern AT89S52 som kärna för att realisera läsning av läsaren, åtkomstkontroll och seriell kommunikation. Programmeringsspråket som används är C-språket och kompilatorn är KeilC51. Programvaran för värddatorhantering körs på servern och använder Visual C++6.0 och SQLSever2000 för systemhantering och databasutveckling, inklusive seriell kommunikation, övervakningshantering och informationssläpp. Övervaknings- och hanteringsprogramvaran används för att implementera användarregistrering, postförfrågningar, radering och andra uppgifter, och informationssläpp används för administratörer för att visa åtkomstkontrollloggposter via webbsidor.

3.1 Nedre design av programvara

Mjukvaran körs på mikrokontrollern och slutför läsning av kortnummer, kontroll av dörrlås och sidokretsar och seriell kommunikation. Flödesschemat visas i figur 5. Kärnan i programvaran är att förverkliga kommunikationen mellan MFRC500 och Mifare1-kort. Kommunikationen måste följa ISO14443TYPEA standardöverföringsprotokoll. Kortläsningsprocessen måste utföras i strikt överensstämmelse med den fasta sekvensen, det vill säga återställningssvar, val av antikollisionskort, autentisering och läsning och skrivning av kort. Eftersom kortet är läsbart behöver du bara läsa kortets serienummer och behöver inte skriva till kortetmotsvarande sektorer, så autentiseringssteget kan ignoreras. Huvudkoden är som följer:

3.2 Design av PC-programvara

I VC++6.0-programmeringsmiljön används klassen CSerialPort för att implementera seriell kommunikation, ta emot det skickade IC-kortets serienummer och sedan komma åt databasen via ADO-teknik för att erhålla användarinformationen som motsvarar kortet för verifieringsbearbetning.

Systemet är baserat på SQLSERVER2000 för databasutveckling. Administratörer måste ange sitt konto och lösenord för att komma in i systemet för att förhindra att icke-systemadministratörer loggar in på systemet olagligt. Efteråt kan administratören slutföra registrering, förfrågan, ändring och radering av kortnummerinformation samt registrera besöksinformationen (användare och passagetid) i databasen för datastatistik och förfrågan. Funktionsmodulerna för övervaknings- och hanteringsprogramvaran visas i figur 6.

Informationspubliceringsmodulen är implementerad baserat på ASP.net. Implementeringsprocessen är främst att läsa övervaknings- och hanteringsinformationstabellen för SQLServer-databasen via ado.net, skapa en informationspubliceringswebbplats och distribuera den till IIS-servern. På detta sätt kan användare komma åt webbsidor var som helst. Visa systeminformation och åtkomstkontrollposter.

4. Program körs

Med hjälp av laboratoriets åtkomstkontrollhantering vid School of Electronic Engineering vid Guilin University of Electronic Science and Technology som ett exempel, realiserades mjukvaru- och hårdvarudesignen för systemet. När administratören har angett kontonumret och lösenordet går han in i huvudgränssnittet för övervaknings- och hanteringsprogramvaran som visas i figur 7.

Efter testning är det effektiva arbetsavståndet för IC-kortet 6 cm. När IC-kortet svarar visar systemet automatiskt kortnummer, kortanvändarinformation och ingångstid och lagrar dem automatiskt i bakgrundsdatabasen. Eftersom Mifare1-kortet har ett globalt unikt serienummer kan medlemsinformation buntas ihop med IC-kortets serienummer och lagras i databasen när medlemmar registrerar sig. På så sätt kan du, när du kontrollerar information, söka korrekt på tid eller direkt på namn.

  5. Sammanfattning

Det föreslagna hanteringssystemet för åtkomstkontroll baserat på RFID och webbtjänster tillhandahåller intelligenta kontroll- och fjärrhanteringsmekanismer för åtkomst av viktiga avdelningar. Den använder trådlös radiofrekvensteknologi RFID för att uppnå nyckelfri åtkomst, som inte är lätt att förlora och kan återanvändas; den använder SQL-databas och webbtjänster för att uppnå fjärrövervakning av åtkomstkontroll, vilket är lätt att använda, flexibelt och säkert. Den har breda tillämpningar inom smarta hem, kontorsaccess, Logistik och andra tillfällen. Ansökningsmöjligheter.