TW201911143A - 分散式門禁設備的動態配置方法及其控制系統 - Google Patents

Abstract

分散式門禁設備的動態配置方法及其控制系統，其特徵在於可動態部署子網域中的讀取機，用於確保整體門禁系統的運行。本發明的動態配置方法包括由主控伺服器設定區域網路中每一子網域中的第一讀取機與多台次要讀取機；主控伺服器將門禁策略發送至各第一讀取機；主控伺服器監測是否與各第一讀取機維持連線；若主控伺服器偵測到任一第一讀取機中斷連線，主控伺服器重新於子網域中的這些次要讀取機中選擇其一並將所選的次要讀取機設定為新的第一讀取機；若子網域中的這些次要讀取機與第一讀取機發生連線中斷，由這些次要讀取機互推其一並將所推出的次要讀取機設定為新的第一讀取機；當設定新的第一讀取機後，將新的第一讀取機的通訊位址資訊通知子網域中的這些次要讀取機與主控伺服器；由新的第一讀取機將所屬的通訊位址資訊發送其他這些子網域的第一讀取機。

Description

分散式門禁設備的動態配置方法及其控制系統

一種門禁設備的配置方法與控制系統，特別有關分散式門禁設備的動態配置方法及其控制系統。

現今市面上的門禁系統，其架構可概分為三層式與雙層式兩種：前者以主控伺服器、控制器與讀取器形成的三層式架構，其中讀取器僅負責讀取管制人員之訊息，而後便將資料傳送給控制器，由控制器確認用戶之權限，進行門的解鎖，在三層式的架構下，資料的儲存、回傳、以及伺服端訊息處理等，都是由控制器進行；後者之架構省去控制器的部份，其工作由讀取器取而代之，由讀取器處理門禁訊息、門鎖開關、資料儲存、資訊回覆、伺服端訊息處理等工作，在雙層式的架構中，讀取器將自行處理所有門禁相關的資料，兩者相比，三層式架構的讀取器，僅須具備足夠之資料讀取效能，主要運算皆交由控制器進行，並可同時對多組門鎖進行控制，而雙層式架構的讀取器，則可在單一處理節點異常時，保持其他節點的正常運作。

習知的門禁系統會與其他的系統進行整合，最主要的是與火災警報器的整合，火災警報器的線路會連接至控制器上，當有火警發生時，火災警報器就會送出一個脈衝訊號至控制器，控制器收到脈衝訊號後會進行該控制器所有門鎖的解鎖，並將此脈衝信號代表的火災訊息回傳給主控伺服器，由伺服器通知其他控制器進行其他門鎖的解鎖。相同的情形如果發生在雙層式的架構當中，火災警報器的線路會連接至讀取器，當火災發生時，由讀取器將火災訊息回傳給主控伺服器；這兩種架構，皆有共同的問題，即當火災發生時，若主控伺服器失效，則其他門鎖將無法透過 主控伺服器解鎖，造成逃生障礙。門禁系統在應用方面，具有防潛回功能，其作動為人員必須先有進入房間的動作，才允許離開房間。在實務上，三層式架構的門禁系統，透過控制器的方法，大多只做到以控制器為一個區塊的管控，無法以跨控制器的方式實現防潛回的功能，而雙層式架構雖能改善三層式架構在此方面的不足，但在運作上與火警相同，依舊需要將訊息回傳至主控伺服器進行控制，當讀取器與中控伺服器之間的連線斷線或系統發生錯誤停止運作時，門禁的解鎖機制就會因主控伺服器無法傳遞資訊而產生問題。

本發明提供一種分散式門禁設備的動態配置方法，其特徵在於設定各子網域中的讀取機與重新選擇主要讀取機。

本發明的分散式門禁設備的動態配置方法包括以下步驟由主控伺服器設定一區域網路中每一子網域中的第一讀取機與多台次要讀取機；主控伺服器將一門禁策略發送至各第一讀取機；主控伺服器監測是否與各第一讀取機維持連線；若主控伺服器偵測到任一第一讀取機中斷連線，主控伺服器重新於子網域中的這些次要讀取機中選擇其一並將所選的次要讀取機設定為新的第一讀取機；若子網域中的這些次要讀取機與第一讀取機發生連線中斷，則由這些次要讀取機互推其一並將所推出的次要讀取機設定為新的第一讀取機；當設定新的第一讀取機後，將新的第一讀取機的通訊位址資訊通知子網域中的這些次要讀取機與主控伺服器；由新的第一讀取機將所屬的通訊位址資訊發送其他這些子網域的第一讀取機。

本發明另提供一種分散式門禁設備的控制系統包括多台次要讀取機、主控伺服器與第一讀取機。次要讀取機包括處理單元、電力單元、網路單元、輸入單元與儲存單元，處理單元電性連接於電力單元、網路單元、輸入單元與儲存單元，電力單元提供處理單元、網路單元、輸入單元與儲存單元的運作電力，網路單元用於傳輸門禁策略與進出記錄，輸入單元用於輸入使用者的進入或離開的進出記錄，儲存單元用於記錄各使用者的進出記錄，處理單元根據門禁策略確認使用者是否進入或離開所在區域。主控伺服器網路連接於這些次要讀取機，主控伺服器根據每一子網 域分別發送相應的門禁策略至子網域中的這些次要讀取機，主控伺服器接收這些進出記錄。從每一子網域中的這些次要讀取機中選擇其一作為第一讀取機，主控伺服器將門禁策略發送至第一讀取機，第一讀取機網路連結於這些次要讀取機並收集進出記錄，第一讀取機將這些進出記錄發送至主控伺服器。

本發明的分散式門禁設備的動態配置方法及其控制系統可以動態的配置控制子網域的第一讀取機，確保各子網域的次要讀取機的門禁策略可以隨時調整。當任一第一讀取機離線時，主控伺服器與次要讀取機可以立即改選出新的第一讀取機，使得整個門禁系統不會因為單一讀取機而失效。

有關本發明的特徵與實作，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

110‧‧‧次要讀取機

111‧‧‧處理單元

112‧‧‧電力單元

113‧‧‧網路單元

114‧‧‧輸入單元

115‧‧‧儲存單元

116‧‧‧門禁策略

117‧‧‧進出記錄

120‧‧‧主控伺服器

130‧‧‧第一讀取機

140‧‧‧第二讀取機

510‧‧‧第一次要讀取機

520‧‧‧第二次要讀取機

530‧‧‧第三次要讀取機

540‧‧‧第四次要讀取機

610‧‧‧偵測設備

第1A圖係為本發明的系統架構示意圖。

第1B圖係為本發明的次要讀取機的元件組成示意圖。

第2圖係為本發明的各樓層門禁部署示意圖。

第3圖係為本發明的運作流程示意圖。

第4A圖係為本發明的第一讀取機與主控伺服器連線中斷時的示意圖。

第4B圖係為本發明的改選第一讀取機之示意圖。

第4C圖係為本發明的第一讀取機與次要讀取機連線中斷時的示意圖。

第5A圖係為本發明的次要讀取機改選第一讀取機的比對過程示意圖。

第5B圖係為本發明的次要讀取機改選第一讀取機的比對過程示意圖。

第6圖係為本發明的另一實施態樣的架構示意圖。

請參考第1A圖與第1B圖所示，其係分別為本發明的系統架構與系統細部示意圖。本發明的分散式門禁設備的控制系統包括一次要讀取機110、一主控伺服器120、一第一讀取機130與一第二讀取機140。其中，第一讀取機130與第二讀取機140係由多台的次要讀取機110中所選出(第一讀取機130與第二讀取機140的選擇方式將於後文詳述)。

次要讀取機110用於控制相應區域的門扉的開啟或關閉。次要讀取機110包括一處理單元111、一電力單元112、一網路單元113、一輸入單元114與一儲存單元115。處理單元111電性連接於電力單元112、網路單元113、輸入單元114與儲存單元115。電力單元112提供處理單元111、網路單元113、輸入單元114與儲存單元115的運作電力。網路單元113連接於主控伺服器120、第一讀取機130與第二讀取機140，並用於傳輸網路位置的設定資訊、至少一門禁策略116與至少一進出記錄117。

輸入單元114用於提供使用者輸入進入或離開的相關資訊。處理單元111根據所輸入的資訊判斷該使用者是否符合門禁策略116。輸入單元114除了可以是按鍵外，也可以是接觸式卡片或感應式卡片等。門禁策略116記錄不同的使用者對各區域的進出權限。以表1為例簡單說明門禁策略116，表1中分別記錄使用者A與B可以進出的樓層、房號、門號與可進/出設定。欄位「樓層」、「房號」、「門號」的數值代表該使用者可以進入的相關區域。而欄位「進/出」代表使用者可以進入區域中的房間，在此以「1」表示可進入、「0」不可進入。

儲存單元115用於存儲次要讀取機110的運作系統、門禁 策略116與進出記錄117。儲存單元115可以是內建的記憶體，也可以是外設的記憶卡所實現。例如：儲存單元115可以透過SD記憶卡實現，或外接隨身碟等。

主控伺服器120網路連接於各台次要讀取機110。主控伺服器120除了設定各次要讀取機110的網路位址與發佈門禁策略116外，主控伺服器120也與第一讀取機130(與第二讀取機140)傳輸使用者的進出記錄117與其他訊息。第一讀取機130除了收集所屬子網域中次要讀取機110的相關資訊外，也可以將警報訊轉發至其他子網域(例如：火警或竊盜的警報)。在整體門禁系統初始時，由主控伺服器120根據不同種類區域劃分多個子網路區域並將同一區域中的次要讀取機110規劃為同一子網域中，如第2圖所示。在第2圖中，主控伺服器120係將不同的樓層視為各自獨立的子網域。

請參考第3圖所示，其係為本發明的動態配置的流程示意圖。本發明的門禁裝置的配置方法包括以下步驟：步驟S310：由主控伺服器設定一區域網路中每一子網域中的第一讀取機與多台次要讀取機；步驟S320：主控伺服器將門禁策略發送至各第一讀取機；步驟S330：主控伺服器監測是否與各第一讀取機維持連線；步驟S340：若主控伺服器偵測到任一第一讀取機中斷連線，主控伺服器重新於子網域中的這些次要讀取機中選擇其一並將所選的次要讀取機設定為新的第一讀取機；步驟S350：若子網域中的這些次要讀取機與第一讀取機發生連線中斷，由這些次要讀取機互推其一並將所推出的次要讀取機設定為新的第一讀取機；步驟S360：當設定新的第一讀取機後，將新的第一讀取機的通訊位址資訊通知子網域中的這些次要讀取機與主控伺服器；以及步驟S370：由新的第一讀取機將所屬的通訊位址資訊發送其他這些子網域的第一讀取機。

在主控伺服器120與各次要讀取機110的運作過程中可能 發生設備的錯誤，因此針對各種發生錯誤的情況提出相應的解決方法。首先，次要讀取機110在啟動後需要設定唯一識別名稱(fully qualified domain name，FQDN)資訊與主控伺服器120的網路位址(IP address)。次要讀取機110完成設定後，次要讀取機110會與主控伺服器120連線。主控伺服器120除了分配各次要讀取機110的網路位址、子網路遮罩(mssk)、閘道器(gateway)相關設定外，也根據子網域發送相應的門禁策略116給各次要讀取機110。

而唯一識別名稱資訊的內容至少包括區域的樓層、房號、門號、進/出等四個欄位，如下表2所示。欄位「樓層」代表次要讀取機110所在的樓層。欄位「房號」係為次要讀取機110所控制的房間號碼。欄位「門號」係為前述房間的房門數量，而每一扇房門設置各自的次要讀取機110。欄位「進/出」用於表示次要讀取機110設置於房間的外側或內側。在表1中係以「0」代表次要讀取機110為設置於房間外側，而「1」代表次要讀取機110為設置於房間內側。

為方便說明以下將以同一子網域的次要讀取機110作為說明。主控伺服器120根據次要讀取機110的媒體控制位址(media access control address，簡稱MAC address)的順序選擇出第一讀取機130與第二讀取機140。此外，主控伺服器120也可以根據網路位址等其他數值作為選擇的依據。舉例來說，主控伺服器120可以從最大值的MAC開始選擇第一讀取機130，而次大值的MAC為第二讀取機140。此外，也可以從最小值的MAC開始選出第一讀取機130。

選出第一讀取機130後，由第一讀取機130代替主控伺服器120與其他次要讀取機110連線。主控伺服器120係將該子網域中的次要讀取機110的資訊傳送給第一讀取機130與第二讀取機140。由各子網域的第一讀取機130收集所屬子網域中其他次要讀取機110的出入記錄。

第二讀取機140除了管控的門禁外，第二讀取機140也可以應用於備援第一讀取機130。當第一讀取機130失效時，由第二讀取機140取代第一讀取機130與其他次要讀取機110傳遞訊息，並將所接收的資訊回傳至主控伺服器120。在正常連線的情況下，主控伺服器120每間隔一段時間會偵測第一讀取機130是否存在。

若是主控伺服器120偵測任一第一讀取機130斷開連線，主控伺服器120首先會偵測第二讀取機140是否在線。如第4A圖所示，子網域A的第一讀取機130發生中斷，第4A圖中係以「X」表示發生中斷連線的第一讀取機130。如果第二讀取機140還在線，則主控伺服器120將會把原本的第二讀取機140更新為新的第一讀取機130，並從剩餘的次要讀取機110中另外選出新的第二讀取機140，如第4B圖所示。如果第一讀取機130與第二讀取機140均斷線，則主控伺服器120會偵測子網域中是否存在還在線的次要讀取機110。主控伺服器120根據前述選擇的方式從該子網域中的次要讀取機110選擇新的第一讀取機130(與第二讀取機140)。

此外，在第一讀取機130運作的過程中其他的次要讀取機110也會持續與第一讀取機130進行連線與傳輸資料。除了由主控伺服器120偵測到第一讀取機130發生斷線的情況外，也會發生次要讀取機110與第一讀取機130發生中斷的情況，如第4C圖所示。當任一次要讀取機110無法與第一讀取機130連線時，發現中斷的次要讀取機110將直接發送中斷的訊息至主控伺服器120。若得不到主控伺服器120的回覆通知，則發現中斷的次要讀取機110會向所屬子網域的其他次要讀取機110發出取代第一讀取機130的要求。其中，在取代第一讀取機130的要求中除了包括發起者的網路位址外，也包含了自身的媒體控制位址。

接著，其他次要讀取機110接獲取代第一讀取機130的要求後，各次要讀取機110將會比對要求中的媒體控制位址與本身的媒體控制位址的大小。承前文例子，次要讀取機110會比對要求中的媒體控制位址是否比自身的媒體控制位址小。當要求的媒體控制位址小於本身的媒體控制位址時，次要讀取機110將會再發出新的取代第一讀取機130的要求至其他次要讀取機110。剩餘的次要讀取機110將重複比對媒體控制位址 與發送新的取代要求，直至唯一的次要讀取機110將會被視為新的第一讀取機130。第二讀取機140乃因本身的媒體控制位址是次大的而被以相同的方式選舉出來。新選出的第一讀取機130將發送通知至主控伺服器120與其他子網域的第一讀取機130。

新選出的第一讀取機將發送通知至主控伺服器與其他子網域的第一讀取機，如第4C圖所示。主控伺服器將發送門禁策略與相關資訊至新的第一讀取機。

在此假設此一子網域中存在四台次要讀取機110，其係分別為一第一次要讀取機510、一第二次要讀取機520、一第三次要讀取機530與一第四次要讀取機540，請配合參考第5A圖與第5B圖。第一次要讀取機510的媒體控制位址為「00：00：00：00：00：50」、第二次要讀取機520的媒體控制位址為「00：00：00：00：00：99」、第三次要讀取機530的媒體控制位址為「00：00：00：00：00：75」、第四次要讀取機540的媒體控制位址為「00：00：00：00：00：08」。當第一次要讀取機510偵測無法與第一讀取機130連線時，第一次要讀取機510將會向第二次要讀取機520、第三次要讀取機530與第四次要讀取機540發出取代為第一讀取機130的通知。

假設媒體控制位址的值最大者將改選為第一讀取機130。由於第四次要讀取機540的媒體控制位址的值小於第一次要讀取機510的媒體控制位址，所以第四次要讀取機540不會發送改選的通知。當第三次要讀取機530接獲通知後，第三次要讀取機530的媒體控制位址的值大於第一次要讀取機510的媒體控制位址。因此第三次要讀取機530會發出取代為第一讀取機130的通知。同理，第二次要讀取機520的媒體控制位址的值大於第一次要讀取機510的媒體控制位址。所以第二次要讀取機520也會發送改選的通知。接著，由第二次要讀取機520與第三次要讀取機530進行最後的比較。最後由第二次要讀取機520為新的第一讀取機130。

在完成新選的第一讀取機130(與第二讀取機140)後，第一讀取機130除了與主控伺服器120傳輸相關資訊外，第一讀取機130同時也會動態的管控其他次要讀取機110。當使用者觸發次要讀取機110時， 次要讀取機110會將把使用者的進出記錄117發送給第一讀取機130。第一讀取機130根據門禁策略116將進出記錄117發送給其他位置的次要讀取機110，使得其他次要讀取機110可以確保使用者在此區域的進出管制。換言之，其他的次要讀取機110接獲第一讀取機130的通知後，使用者如果從不符合權限的次要讀取機110進出區域，則會被次要讀取機110限制使用者的出入。

此外，次要讀取機110也可以與其他偵測設備510連接，如第6圖，例如：火警偵測器、氧氣濃度偵測器等。次要讀取機110可以透過輸入單元114(或網路單元113)與偵測設備610連接，如第6圖所示。當偵測設備610被觸發時，偵測設備610會透過次要讀取機110將警報訊息發送至第一讀取機130。第一讀取機130接獲警報訊息後，第一讀取機130除了將警報訊息發送至主控伺服器120外，也會發送至其他子網域的第一讀取機130，再由各子網域的第一讀取機130通知各子網域的次要讀取機110。主控伺服器120可以重新部署門禁策略116並發送新的門禁策略116至各子網域的次要讀取機110，藉以降低災害發生時的損害。

本發明的分散式門禁設備的動態配置方法及其控制系統可以動態的配置控制子網域的第一讀取機，確保各子網域的次要讀取機的門禁策略可以隨時調整。當任一第一讀取機離線時，主控伺服器與次要讀取機可以立即改選出新的第一讀取機，使得整個門禁系統不會因為單一讀取機而失效。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種分散式門禁設備的動態配置方法，其特徵在於設定各子網域中的讀取機與重新選擇主要讀取機，該分散式門禁設備的動態配置方法包括：由一主控伺服器設定一區域網路中每一子網域中的一第一讀取機與多台次要讀取機；該主控伺服器將至少一門禁策略發送至各該第一讀取機；該主控伺服器監測是否與各該第一讀取機維持連線；若該主控伺服器偵測到任一該第一讀取機中斷連線，該主控伺服器重新於該子網域中的該些次要讀取機中選擇其一並將所選的該次要讀取機設定為新的該第一讀取機；若該子網域中的該些次要讀取機與該第一讀取機發生連線中斷，由該些次要讀取機互推其一並將所推出的該次要讀取機設定為新的該第一讀取機；當設定新的該第一讀取機後，將新的該第一讀取機的一通訊位址資訊通知該子網域中的該些次要讀取機與該主控伺服器；以及由新的該第一讀取機將所屬的該通訊位址資訊發送其他該些子網域的該第一讀取機。
2. 如請求項1所述之分散式門禁設備的動態配置方法，其中在選擇出該第一讀取機後包括：從該些次要讀取機中選擇一第二讀取機；以及該第二讀取機備份該第一讀取機的一儲存資料。
3. 如請求項2所述之分散式門禁設備的動態配置方法，其中該些次要讀取機推出新的該第一讀取機更包括：根據該些次要讀取機的該通訊位址資訊的一媒體控制位址(MAC)的順序選擇新的該第一讀取機；以及由該第二讀取機將該儲存資料回寫至新的該第一讀取機。
4. 如請求項2所述之分散式門禁設備的動態配置方法，其中該主控伺服器將該門禁策略發送至各該第一讀取機與該第二讀取機。
5. 如請求項1所述之分散式門禁設備的動態配置方法，其中該些次要讀取 機根據該門禁策略決定使用者進入或離開所在區域。
6. 如請求項1所述之分散式門禁設備的動態配置方法，其中更包括：由該第一讀取機收集所屬該子網域的該些次要讀取機的至少一進出記錄；以及該第一讀取機將收集的該些進出記錄回報至該主控伺服器。
7. 一種應用請求項1所述的動態配置方法的分散式門禁設備的控制系統，該控制系統包括：多台次要讀取機，包括一處理單元、一電力單元、一網路單元、一輸入單元與一儲存單元，該處理單元電性連接於該電力單元、該網路單元、該輸入單元與該儲存單元，該電力單元提供該處理單元、該網路單元、該輸入單元與該儲存單元的運作電力，該網路單元用於傳輸至少一門禁策略與至少一進出記錄，該輸入單元用於輸入使用者的進入或離開的該進出記錄，該儲存單元用於記錄各使用者的該進出記錄，該處理單元根據該門禁策略確認使用者是否進入或離開所在區域；一主控伺服器，網路連接於該些次要讀取機，該主控伺服器根據每一子網域分別發送相應的該門禁策略至該子網域中的該些次要讀取機，該主控伺服器接收該些進出記錄；以及一第一讀取機，從每一該子網域中的該些次要讀取機中選擇其一作為該第一讀取機，該主控伺服器將該門禁策略發送至該第一讀取機，該第一讀取機網路連結於該些次要讀取機並收集該進出記錄，該第一讀取機將該些進出記錄發送至該主控伺服器。
8. 如請求項7所述之分散式門禁設備的控制系統，其中更包括一第二讀取機，從該子網域中的該些次要讀取機中選擇其一並將所選的該次要讀取機為該第二讀取機。
9. 如請求項8所述之分散式門禁設備的控制系統，其中該主控伺服器根據一媒體控制位址的順序從該些次要讀取機中選出該第一讀取機與該第二讀取機。
10. 如請求項7所述之分散式門禁設備的控制系統，其中該次要讀取機更連接一偵測設備，該偵測設備用於接收一警報訊號，該次要讀取機將該警報訊號轉發至該子網域的第一讀取機與該主控伺服器，該子網域中 的第一讀取機將該警報訊號再轉發到各該子網域的該第一讀取機，各該子網域的該第一讀取機將該警報訊號再轉發到各該子網域的各該次要讀取機。