Sistema de gestió de control d'accés basat en RFID i serveis web

El sistema de control d'accés, també conegut com a sistema de control d'entrades i sortides, és un sistema que gestiona i controla les entrades i sortides de zones o passatges importants. Amb el desenvolupament de la societat, ja no es limita a la simple gestió de panys o claus de les portes, sinó a un nou sistema de gestió de seguretat modern que integra tecnologia d'identificació automàtica i tecnologia de gestió moderna i s'ha convertit en una part extremadament important del sistema de seguretat. S'utilitza àmpliament en edificis intel·ligents, oficines, hotels i altres llocs. Actualment, els principals mètodes de control dels sistemes de control d'accés inclouen: reconeixement d'empremtes digitals, reconeixement facial, reconeixement d'iris i targetes de radiofreqüència. Els tres primers mètodes són totes tecnologies biomètriques, que utilitzen les característiques de determinades parts del cos humà com a portadors i mitjans d'identificació. La seva singularitat i no replicabilitat determinen que són els mètodes de verificació d'identitat més segurs, però són cars i difícils de popularitzar. Quan es tracta de privadesa personal, només és adequat per a llocs de gamma alta i absolutament confidencials.

La targeta RF és un producte que combina tecnologia de radiofreqüència sense fil i tecnologia de targeta intel·ligent. Té les característiques d'un ús senzill i un manteniment convenient.

Per tal de millorar la gestió moderna i les capacitats de control remot del sistema de control d'accés, s'introdueix un sistema de control d'accés basat en tecnologia web. El sistema utilitza tecnologia de radiofreqüència sense fil. Quan apareix una targeta IC sense contacte dins del rang de radiofreqüència del lector/escriptor, llegeix la targeta i transmet la informació al servidor mitjançant la comunicació en sèrie per al processament de dades relacionades i crea una plataforma de gestió basada en el mode C/S. , l'administrador pot consultar i controlar el controlador d'accés a través de la pàgina web, realitzant així un seguiment eficaç de la informació en temps real a qualsevol lloc d'Internet.

1 Arquitectura del sistema

El sistema utilitza targetes IC sense contacte i utilitza la tecnologia d'identificació de radiofreqüència RFID (Radio Frequency Identification Technology) per detectar la targeta IC. Quan la targeta IC està a prop del lector/escriptor, el lector/escriptor pot identificar-la amb precisió i enviar el seu número de sèrie al controlador principal. i PC, connecteu-vos a la base de dades de fons mitjançant l'aplicació per obtenir la informació de l'usuari corresponent al número de la targeta.

Si s'ha registrat la targeta, es verificarà i s'avisarà al controlador perquè obri la porta, i s'anotarà el número de la targeta i l'hora d'obertura. En cas contrari, es prohibirà l'accés i s'informarà al titular de la targeta per sortir.

El sistema consta de cinc parts: etiquetes electròniques, lectors i escriptors, comunicació sèrie, servidors i terminals d'usuari. Com es mostra a la figura 1. El lector/escriptor és el nucli del sistema. Es comunica amb la targeta IC (etiqueta electrònica) mitjançant senyals de radiofreqüència per completar el treball de lectura de la targeta, emmagatzematge i enviament de dades. Pot funcionar de manera independent o en xarxa. En aquest article, s'utilitza la comunicació del port sèrie RS232 per connectar-se al servidor. .

L'estructura C/S s'adopta entre el servidor i el client. La connexió entre el programari d'aplicació i la base de dades SQLSERVER2000 es realitza mitjançant l'objecte ADO, i els dos estan interconnectats a través de la LAN. Amb el permís concedit per l'administrador del sistema, els usuaris poden consultar, comptar i imprimir tots els registres rellevants del sistema de gestió.

2 Disseny de maquinari

2.1 Disseny global del maquinari

El lector de RF és el nucli del sistema, que consta d'un circuit de control principal, un circuit de lectura-escriptura de RF, un circuit d'acoblament d'antenes, una antena i altres circuits. És responsable del processament dels senyals de RF i la transmissió de dades, i completa la tasca de llegir el número de sèrie de la targeta IC. com es mostra a la imatge 2.

L'etiqueta electrònica, és a dir, la targeta de radiofreqüència, consta d'una targeta IC i una antena d'inducció, i està empaquetada en una targeta de PVC estàndard. El xip i la seva antena no tenen cap part exposada. La targeta no requereix energia. Quan està a prop del lector dins d'un determinat rang, les dades es llegeixen i escriuen mitjançant la transmissió de l'antena. Aquest article utilitza Philips' Targeta Mifare1, que es basa en l'estàndard internacional ISO14443TYPEA. Cada targeta té un número de sèrie únic a nivell mundial i té una funció anticolisió.

La funció de l'antena és generar flux magnètic, proporcionar energia a la targeta i transmetre informació entre el lector i la targeta. El rang efectiu del camp electromagnètic de l'antena és l'efectiucinc àrea de treball del sistema.

El xip de lectura i escriptura selecciona el xip especial MFR500 produït per Philips per llegir i escriure targetes Mifare1, i la freqüència de treball és de 13,56 MHz.

El controlador principal està format pel microcontrolador AT89S52 i els seus circuits perifèrics. S'encarrega de controlar el mòdul de lectura-escriptura, la comunicació en sèrie amb el PC i les operacions de control dels dispositius externs. Entre ells, el funcionament del mòdul de lectura-escriptura pel microcontrolador és realitzar el funcionament de la targeta Mifare1 controlant l'MFRC500.

És un pont per a la transmissió de dades entre el microcontrolador i la targeta IC.

2.2 Disseny de circuits de RF

El nucli del circuit de radiofreqüència és el xip de lectura i escriptura MFRC500, que és el pont per a la transmissió de dades entre el microcontrolador i la targeta IC.

El microcontrolador adopta el mode de control d'interrupció per al xip de lectura-escriptura i el port de control d'interrupció INT0 està connectat al pin IRQ de MFRC500. Hi ha 64 registres dins de l'MFRC500. El microcontrolador el configura i l'opera escrivint ordres de control als registres. El pin de detecció d'apagada RSTPD està connectat al pin P2.0 del microcontrolador, el pin NCS està connectat al pin P2.7 i NWR i NRD estan connectats respectivament. Connecteu-vos als pins WR i RD del port de lectura-escriptura del microcontrolador. Els ports de dades D0~D7 estan connectats al port P0 del microcontrolador. L'oscil·lador de cristall de quars genera una freqüència de funcionament de 13,56 MHz. El filtre de pas baix format per L1, L2, C5 i C6 s'utilitza per suprimir el circuit de l'oscil·lador de cristall al mateix temps. Els harmònics més alts produïts. El circuit receptor està format per R1, R2, C3 i C4. Utilitza el potencial VNID generat internament a l'MFRC500 com a potencial d'entrada del pin RX. Per tal de reduir les interferències, el pin VIND està connectat a un condensador C3 a terra i s'ha de connectar una branca entre RX i VNID. regulador de tensió (R1), el millor és connectar un condensador (C4) en sèrie entre la bobina de l'antena i l'inversor de tensió. Per obtenir un millor rendiment, aquests components s'han de col·locar a prop dels pins de l'antena del xip MFRC500 RX, TX1 i TX2 quan s'encaminen la placa de circuit.

2.3 Disseny del circuit de l'antena

Per obtenir senyals de radiofreqüència estables i fiables, el rendiment de l'antena és crucial, la qual cosa afecta directament l'abast i la sensibilitat del lector. El rendiment de l'antena està relacionat amb el seu factor de qualitat Q, que està relacionat amb la geometria, la mida, el nombre de voltes i altres factors de l'antena.

El sistema està dissenyat per a una targeta IC tancada. L'antena PCB s'utilitza per a la producció d'antenes, és a dir, la placa de circuit de l'antena es fa directament a la placa PCB. Aquest mètode té una millor estabilitat.

Quan l'antena està connectada al xip de lectura-escriptura, es requereix un circuit de concordança addicional. Com es mostra a la figura 4. El sistema va fer una estimació aproximada de l'antena i va canviar el valor de la capacitat del circuit de concordança per aconseguir la millor distància de lectura i escriptura.

3 Disseny de programari

El programari del sistema inclou dues parts: l'ordinador inferior i el sistema de gestió de l'ordinador superior. Entre ells, l'ordinador inferior utilitza el microcontrolador AT89S52 com a nucli per realitzar la lectura del lector, el control d'accés i la comunicació en sèrie. El llenguatge de programació utilitzat és el llenguatge C i el compilador és KeilC51. El programari de gestió de l'ordinador amfitrió s'executa al servidor, utilitzant Visual C++ 6.0 i SQLSever2000 per a la gestió del sistema i el desenvolupament de bases de dades, inclosa la comunicació en sèrie, la gestió de la supervisió i l'alliberament d'informació. El programari de supervisió i gestió s'utilitza per implementar el registre d'usuaris, la consulta de registres, la supressió i altres tasques, i l'alliberament d'informació s'utilitza perquè els administradors visualitzin els registres de control d'accés a través de pàgines web.

3.1 Disseny de programari informàtic inferior

El programari s'executa al microcontrolador i completa la lectura dels números de la targeta, el control dels panys de les portes i els circuits auxiliars i la comunicació en sèrie. El diagrama de flux es mostra a la figura 5. El nucli del programari és realitzar la comunicació entre MFRC500 i la targeta Mifare1. La comunicació ha de seguir el protocol de transmissió estàndard ISO14443TYPEA. El procés de lectura de la targeta s'ha de dur a terme d'acord estricte amb la seqüència fixada, és a dir, la resposta de restabliment, la selecció de la targeta anticolisió, l'autenticació i la lectura i escriptura de les targetes. Com que la targeta és llegible, només cal que llegiu el número de sèrie de la targeta i no cal que escriviu-hisectors corresponents, de manera que es pot ignorar el pas d'autenticació. El codi principal és el següent:

3.2 Disseny de programari per a PC

A l'entorn de programació VC++ 6.0, la classe CSerialPort s'utilitza per implementar la comunicació en sèrie, rebre el número de sèrie de la targeta IC enviada i després accedir a la base de dades mitjançant la tecnologia ADO per obtenir la informació de l'usuari corresponent a la targeta per al processament de verificació.

El sistema es basa en SQLSERVER2000 per al desenvolupament de bases de dades. Els administradors han d'introduir el seu compte i la seva contrasenya per entrar al sistema per evitar que els administradors que no són del sistema iniciïn sessió il·legalment al sistema. Després, l'administrador pot completar el registre, la consulta, la modificació i la supressió de la informació del número de la targeta, i registrar la informació de la visita (usuari i temps de pas) a la base de dades per a estadístiques i consulta de dades. Els mòduls funcionals del programari de supervisió i gestió es mostren a la figura 6.

El mòdul de publicació d'informació s'implementa a partir d'ASP.net. El procés d'implementació consisteix principalment a llegir la taula d'informació de seguiment i gestió de la base de dades SQLServer a través d'ado.net, crear un lloc web de publicació d'informació i desplegar-lo al servidor IIS. D'aquesta manera, els usuaris poden accedir a les pàgines web des de qualsevol lloc. Veure informació del sistema i registres de control d'accés.

4. Programa en execució

Prenent com a exemple la gestió del control d'accés al laboratori de l'Escola d'Enginyeria Electrònica de la Universitat de Ciència i Tecnologia Electrònica de Guilin, es va realitzar el disseny de programari i maquinari del sistema. Després que l'administrador introdueixi el número de compte i la contrasenya, entra a la interfície principal del programari de supervisió i gestió, tal com es mostra a la figura 7.

Després de la prova, la distància efectiva de treball de la targeta IC és de 6 cm. Quan la targeta IC respon, el sistema mostra automàticament el número de la targeta, la informació de l'usuari de la targeta i el temps d'entrada, i els emmagatzema automàticament a la base de dades de fons. Com que la targeta Mifare1 té un número de sèrie únic a nivell mundial, la informació dels membres es pot agrupar amb el número de sèrie de la targeta IC i es pot emmagatzemar a la base de dades quan es registren els membres. D'aquesta manera, a l'hora de comprovar la informació, podeu cercar amb precisió per hora o directament pel nom.

  5 Conclusió

El sistema de gestió de control d'accés proposat basat en RFID i serveis web proporciona mecanismes de control intel·ligent i gestió remota per a l'accés de departaments importants. Utilitza la tecnologia RFID de radiofreqüència sense fil per aconseguir un accés sense clau, que no és fàcil de perdre i es pot reutilitzar; utilitza bases de dades SQL i serveis web per aconseguir un control remot del control d'accés, que és fàcil d'operar, flexible i segur. Té àmplies aplicacions en cases intel·ligents, accés a oficines, logística i altres ocasions. Perspectives d'aplicació.