CN2859666Y - 智能开放式门禁系统 - Google Patents
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Abstract
智能开放式门禁系统，该系统集成了RFID(RadioFrequency Identification射频识别)设备和红外探测设备。RFID设备可探测到其作用范围内的识别卡，并上传到PC，PC根据该识别号查询数据库，显示对应人员信息，同时记录通过的时间。一套红外设备包含红外线的发射和接收两个部分，接收部分经单片机与PC通信。PC根据接收的红外设备阻断信号和RFID识别卡信号，判断人员或物品是否合法通过。同时，PC根据两套红外设备的先后阻断顺序，判断人员进出方向。该系统将RFID设备和红外设备的特点融合，可对人员或物品的出入进行有效方便的管理和记录。
Description
技术领域 本实用新型涉及电子信息技术领域，尤其是涉及智能开放式门禁系统及判断人员进出、物品的自动登记管理的方法，在单位人员考勤，出入人员及物品管理等方面有广泛的应用前景。
背景技术 射频识别技术是从八十年代起走向成熟的一项自动识别技术。它利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它和同期或早期的接触式识别技术不同，RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距离射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。RFID系统由四部分组成：
1)电子标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编】射回携带有数字字母编码信息的无线电射频信号，供阅读器处理识别。
2)阅读器(Reader)：有时也被称为查询器、通讯器或称为读出装置，用以产生发射无线电射频信号并接收由电子标签反射回的无线电射频信号，经处理后获取标签数据信息，有时还可以写入标签信息的设备，可设计为手持式或固定式
3)天线(Antenna)：在标签和阅读器间传递射频信号，有Reader Antenna和TagAntenna两种。TagAntenna也可内嵌于芯片中(CoC-Coil on Chip)，从而使标签体积更小。
4)主机和后台应用系统：包括应用软件和数据库，可以使RFID的效益扩及更广的管理层面。
本实用新型使用的是IPICO公司的双频远距离RFID产品，该产品识别距离两米以上，采用IPICO公司独有的双频技术，对于人体，衣物等一般障碍物有良好的穿透能力，识读率高。
红外感应技术目前已比较成熟，市场上也有较多的红外感应设备。该设备通常包括红外发射装置和红外接收装置，接收器根据红外线的通断改变对外的输出信号。
将RFID技术应用于门禁系统，可使人员自由出入，由RFID天线自动检测到人员所携带的识别卡，读头将识别卡编号上传给PC，PC根据卡号查询数据库，找出该人员对应数据，同时记录通过时间，实现对持卡人员的出入管理，即所谓的开放式门禁。这种系统有两个不足：首先，对于没有携带识别卡的人员，系统无法记录其出入信息，不能阻止其出入。其次，系统只能记录其“通过”的动作，无法判别该人员是进还是出。
实用新型内容 本实用新型的目的就是通过集成红外设备，解决单纯RFID门禁系统的两个不足。红外感应设备能够根据感应到的红外线的通断，来判断其发送与接收器间是否有物品通过，并将通断信息上传给PC。当无卡人员通过门禁系统时，PC只接收到红外线的阻断信号，没有RFID设备的识别卡信号，上层软件将其作为一次非法通过信息记录下来，使无卡人员的进入也能实现自动管理。将两套红外设备沿人员出入方向并排放置，当有人员通过，两套设备将先后依次被阻断，并依次向PC发送阻断信号，PC根据两套红外设备的先后阻断顺序，判断人员是进还是出，提高门禁系统的智能化。
附图说明 图1是本实用新型的智能门禁系统的结构示意图。
图2是本实用新型的红外设备子系统连接图。
图3是本实用新型的智能门禁系统工作方法说明图。
具体实施方式 RFID设备与PC通信的接口通常有串口和以太网口两种，选择实现较为简单的串口通信作为说明。当RFID标签(识别卡)进入RFID天线作用范围，读头将天线读到的标签序列号(通常是64bit)经串口上传到PC。现在常用的一些开发工具(如VC，VB，java等)都有专门的串口操作函数，通过串口函数可设置串口通信波特率，校验位和停止位等参数，参数设置应与RFID设备厂商提供的串口通信参数一致。
红外设备的工作方式如下：红外接收器有三根出线，一根接+5V的电源，一根接地(5V电源和地均可由PC的USB口提供，无须另外的电源装置)，表示红外设备通断的SIGNAL信号线接到单片机的中断管脚上，连接方式如图2。
上电后，发射器发射红外光，接收器内的继电器将随红外线的通断而动作，即当能接收到红外线时，信号线与其中一根出线(假设接VCC)保持连接状态，未能接收红外线时，信号线与另外一根出线(假设接GND)保持连接状态。这样在红外线的通断之间，单片机的中断管脚将有电平的跳变，单片机执行对应的中断处理程序，向PC发送相应的数据，具体而言，若A套装置的红外接收由通到断，单片机的中断管脚将检测到一个电平跳变(不妨假设为由高到低)，单片机执行INT0对应的中断程序，向PC发送一个字节的数据(比如全0)；当B装置也检测到红外线的通断，单片机执行INT1对应的中断程序，向PC发送一个字节的数据(比如全1)。这样，通过同一个串口，PC能够根据接收的数据，判断哪套红外装置产生了通断。当单片机和PC间还需一个电平转换芯片MAX232，将单片机的TTL电平转为串口可识别的RS232电平。
下面结合图3对本实用新型的工作过程作进一步的说明。当有持卡人沿箭头方向通过该门禁系统，红外设备1将先被阻断，单片机通过串口线(4)向PC发送一个字节的0x00(或0xFF)。由于红外射线在RFID探测器(3)探测范围内，此时RFID探测器将同时读到识别卡序列号，通过串口(或以太网口)上传给PC。由于PC在一个很短时间段内(如0.5秒)同时获得红外阻断和识别卡读取信息，将被视为一次正常的通过。紧接着红外设备(2)被阻断，单片机通过串口线(4)向PC发送一个字节的0xFF(或0x00)。由于PC先读到0x00(或0xFF)，后读到0xFF(或0x00)，说明红外(1)先断，红外(2)后断，即可判断人员是沿箭头方向通过。同时读到了标识人员身份的识别卡号，连同此时的系统时间，记录下此次人员的通过情况。
当有未持卡人沿箭头方向通过该门禁系统，红外设备(1)被阻断，并在一个时间段(如0.5秒)内没有获取到识别卡信息，PC将判断为一次非正常通过，随后红外设备(2)被阻断，PC判断该次非正常进入为箭头方向，连同系统时间，记录此次通过情况。当非正常通过发生时，根据具体的应用环境，由上层软件产生报警或采取其他防范措施。
通过本实用新型，能够有效地阻止非法人员在某个地段的出入，在不对人员通过产生任何影响的情况下，对人员物品的进出进行记录。该系统可用于保安，考勤等方面。
Claims (3)
1、一种智能开放式门禁系统，其特征在于：
集成了RFID读头的天线的探测器(3)，通过串口线或网线(5)与PC(6)相连；
两套并行放置的红外设备(1，2)，共用一个串口线(4)与PC(6)相连；
探测器(3)与红外设备并行放置；
设备中包含PC(6)，RFID识别卡；
2、如权利要求1所述的智能开放式门禁系统，其中红外设备包括两套红外发射器和红外接收器，一个51系列单片机的中断管脚1(INT0)与其中任一个红外设备的信号线连接，，中断管脚2(INT1)与另一个红外设备信号线连接。单片机与电平转换芯片RX232有信号线相连，并且接共同的GND。芯片RX232再与PC串口连接。
3、根据权利要求1所述的智能开放式门禁系统，其特征是权利要求2中的RX232芯片与PC串口的连接，包括发送信号线TX，接收信号线RX，和地线GND。
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