Un breve análisis de los sistemas de control de acceso basados en tecnología RFID

　　La automatización, la informatización y la inteligencia se han convertido en demandas de la época. Desde que entró en el siglo XXI, la tecnología infinita y la tecnología informática han seguido profundizando, y la industria del IoT está prosperando. Los sistemas de control de acceso basados en tecnología RFID son un buen ejemplo de la viabilidad del Internet de las Cosas. Los sistemas de control de acceso pueden dividirse en tres categorías principales basadas en métodos de identificación de entrada y salida: reconocimiento de contraseñas; Reconocimiento de cartas; Biometría. El reconocimiento de contraseñas verifica los permisos de entrada y salida verificando si la contraseña introducida es correcta. El reconocimiento de contraseñas es relativamente más seguro, pero las contraseñas son fáciles de olvidar y requieren introducir cada entrada, lo cual resulta engorroso. La biometría se refiere a identificar ciertas características humanas. La biometría es muy segura y muy conveniente, pero su alto coste dificulta su adopción. El reconocimiento de tarjetas se divide en dos categorías: la primera utiliza tarjetas magnéticas, pero las tarjetas magnéticas son menos seguras, se desgastan fácilmente y requieren magnetización frecuente; El segundo tipo son las tarjetas RFID, que son baratas, fáciles de usar, altamente seguras y pueden gestionarse bien mediante bases de datos. Ofrecen un excelente rentabilidad y grandes perspectivas de promoción.

　　En resumen, este artículo presenta un sistema de control de acceso basado en tecnología RFID, que es de bajo coste y altamente seguro. Es posible ver información sobre los sistemas de control de acceso en tiempo real.

　　1 Estructura general y principio de funcionamiento

　　La arquitectura general del sistema consta de dos partes: el sistema superior de gestión del servidor de ordenador y el lector de tarjetas inferior. El lector de tarjetas inferior consta principalmente de seis partes: fuente de alimentación, controlador principal, pantalla LCD, lector/módulo de escritura, antena y comunicación serie. Entre ellas, el módulo de tarjetas lector/escritura M102GPCV3 utiliza tecnología RF sin contacto de 13,56 MHz, capaz de leer tarjetas MifareOne S50, S70, FM11RF08 y compatibles. La pantalla LCD muestra información rápida y la fecha y hora. El puerto serie se utiliza para la comunicación entre el ordenador inferior y el servidor anfitrión. El sistema de gestión de servidores del ordenador anfitrión utiliza la gestión de bases de datos MySQL, con la interfaz de gestión específica mostrada a través de una página web.

　　El principio de funcionamiento de todo el sistema de control de acceso es: una persona, una tarjeta, y en función del número de serie de la tarjeta, se crea la información personal correspondiente en el sistema de gestión de la base de datos. Al abrir la puerta, la tarjeta se desliza por el ordenador inferior. El lector de tarjetas del ordenador inferior envía el número de serie al servidor del ordenador anfitrión, que luego consulta la información personal correspondiente en la base de datos según el número de serie y la envía al ordenador inferior. Al mismo tiempo, el ordenador inferior lee datos del sector fijo de la tarjeta (lectura de tarjetas), compara los datos leídos uno a uno con los datos enviados por el ordenador anfitrión y solo abre la puerta si coincide exactamente con los mismos datos; de lo contrario, se mostrará un error en la pantalla LCD y la puerta no se abrirá. Toda la información anterior se cargará al sistema de gestión del ordenador anfitrión para su almacenamiento. El sistema de gestión superior puede modificar la información de datos establecida por el ordenador inferior (escritura de tarjetas).

　　2. Diseño de hardware del sistema

　　2.1 Diseño general del hardware

　　El controlador principal del sistema de control de acceso es el chip ARM-STM32F103VET6 con núcleo Codex-M3, con frecuencia a 72MHz, con 512KB de flash en el chip, y contiene múltiples controladores USART para conexiones de módulos de lectura/escritura RFID y comunicación con el ordenador anfitrión. El módulo de lectura/escritura utiliza un módulo M102GPCV3 con una frecuencia de trabajo de 13,56 MHz. La placa de control principal utiliza el puerto JTAG para la depuración y descarga de programas, mientras que el LM117 proporciona voltajes de 3,3V y 5V a la placa de sistema. El puerto de E/S conectado a la pantalla LCD 12864 se utiliza para mostrar indicaciones y fechas relevantes. USART1 está conectado al módulo lector de tarjetas para leer información de tarjetas, mientras que USART2 está conectado a MAX232 para comunicarse con el ordenador anfitrión.

　　2.2 Diseño hardware del módulo lector de tarjetas y del circuito principal del controlador

　　M102GPCV3 diseño de módulos de lectura/escritura ofrece dos modos de interfaz: modo bus I2C de 10Mb/s y modo UART de hasta 1228,8Kb/s. Aquí se utiliza un modo UART, que permite leer y escribir la información de la tarjeta a través de M102GPCV3.

　　3. Diseño de software de sistemas

　　3.1 Diseño general del software del sistema

　　El diseño general del software del sistema de control de acceso incluye el diseño del lector de tarjetas inferior y el diseño del sistema superior de gestión de bases de datos informáticas. El lector de tarjetas para el ordenador inferior del sistema de control de acceso permite principalmente la lectura de tarjetas y la comunicación con el sistema de gestión superior del ordenador, programado en C en el entorno Keil4. El sistema de gestión del ordenador anfitrión está escrito utilizando las herramientas de programación Myecfipse y Firefox. Como se muestra en la Figura 3.

　　3.2 Diseño de software del sistema lector de tarjetas de ordenador inferior

　　El sistema lector de tarjetas de control de acceso inferior al ordenador se muestra en la Figura 4. El sistema lector de tarjetas inferior debe seguir ISO14443TYPEA protocolo estándar de transmisión, es decir, seguir la secuencia de búsqueda de tarjetas→ selección de tarjetas de → anticolisión→ autenticación de claves→ y lectura de bloques. Durante la prevención de conflictos, el número de serie se lee y transmite al sistema de gestión del ordenador anfitrión, donde se guarda en el sistema de gestión de la base de datos. Los datos de lectura por bloque se leen y comparan con datos preestablecidos para el juicio.

　　3.3 Diseño de software para el sistema de gestión de bases de datos informáticas de nivel superior

　　El sistema de gestión de la base de datos del ordenador anfitrión registra y publica la información cuando los titulares deslizan el paso para entrar en las instalaciones, así como añaden, eliminan y modifican la información y los permisos del titular. La información se almacena en una base de datos, y las tablas de información se elaboran en lenguaje Java y se publican en la página web. Los usuarios ordinarios pueden iniciar sesión en sus cuentas habituales para visitar sitios web de LAN y consultar información sobre sistemas de control de acceso. Los administradores pueden iniciar sesión para modificar la información y permisos de la tarjeta a través de su cuenta de administrador.

　　4 Conclusión

　　Tras múltiples pruebas físicas, el sistema de control de acceso RFID diseñado con esta solución es seguro, fiable y fácil de usar. Además, en comparación con otros sistemas de control de acceso, ofrece una relación coste-rendimiento muy alta. Con el rápido desarrollo global de la tecnología IoT y la promoción del proyecto de la Gold Card en China, se cree que la tecnología RFID se aplicará cada vez más en diversas industrias. También se desarrollarán sistemas prohibidos basados en RFID junto con esta tendencia. Los hechos lo demuestran: las estadísticas muestran que en 2008, las ventas de control de acceso RFID representaron el 87,2% de todo el mercado de seguridad.