RFID 기술을 기반으로 한 출입 통제 시스템에 대한 간략한 분석

　　자동화, 정보화, 인텔리전스는 시대의 요구가 되었습니다. 21세기에 들어서면서 무한한 기술과 컴퓨터 기술이 계속 심화되어 왔으며, IoT 산업은 번창하고 있습니다. RFID 기술 기반의 출입 통제 시스템은 사물인터넷의 실용성을 잘 보여주는 좋은 예입니다. 출입 통제 시스템은 출입 방법에 따라 세 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다: 비밀번호 인식; 카드 인식; 생체 인식. 비밀번호 인식은 입력된 비밀번호가 정확한지 확인하여 진입 및 출구 권한을 검증합니다. 비밀번호 인식은 상대적으로 더 안전하지만, 비밀번호는 쉽게 잊어버리고 각 입력이 필요해 번거롭습니다. 생체 인식은 특정 인간 특성을 식별하는 것을 의미합니다. 생체 인식은 매우 안전하고 편리하지만, 높은 비용 때문에 도입이 어렵습니다. 카드 인식은 두 가지 범주로 나뉩니다: 첫 번째는 자기 카드를 사용하지만, 자기 카드는 덜 안전하고 마모가 심하며 자주 자화가 필요합니다; 두 번째 유형은 RFID 카드로, 저렴하고 사용하기 쉬우며 매우 안전하며 데이터베이스를 통해 잘 관리할 수 있습니다. 이들은 뛰어난 비용 효율성과 훌륭한 홍보 가능성을 제공합니다.

　　요약하자면, 이 글은 RFID 기술을 기반으로 한 저비용과 높은 보안성을 갖춘 출입 통제 시스템을 소개합니다. 출입 통제 시스템에 관한 정보를 실시간으로 확인할 수 있습니다.

　　1 전체 구조 및 작동 원칙

　　전체 시스템 아키텍처는 두 부분으로 구성됩니다: 상부 컴퓨터 서버 관리 시스템과 하부 컴퓨터 카드 리더기. 하부 컴퓨터 카드 리더기는 주로 전원 공급 장치, 주 제어기, LCD 디스플레이, 카드 리더/쓰기 모듈, 안테나, 직렬 통신 6개 부분으로 구성됩니다. 그중 리더/쓰기 카드 모듈은 13.56MHz 비접촉 RF 기술을 사용하며, MifareOne S50, S70, FM11RF08 및 호환 카드를 읽을 수 있는 M102GPCV3입니다. LCD에는 알림 정보와 날짜 및 시간이 표시됩니다. 직렬 포트는 하위 컴퓨터와 호스트 컴퓨터 서버 간의 통신에 사용됩니다. 호스트 컴퓨터 서버 관리 시스템은 MySQL 데이터베이스 관리를 사용하며, 특정 관리 인터페이스는 웹 페이지를 통해 표시됩니다.

　　전체 출입 통제 시스템의 작동 원리는 한 사람, 한 장의 카드, 그리고 카드의 일련번호를 바탕으로 데이터베이스 관리 시스템에서 해당 개인 정보가 생성된다는 것입니다. 문을 열 때 하부 컴퓨터에서 카드를 스와이프합니다. 하부 컴퓨터의 카드 리더기가 일련번호를 호스트 컴퓨터의 서버에 전송하고, 서버는 일련 번호를 바탕으로 데이터베이스 내 해당 개인 정보를 조회하여 하부 컴퓨터로 전송합니다. 동시에 하부 컴퓨터는 카드의 고정 섹터에서 데이터를 읽고(카드 읽기), 읽은 데이터를 호스트 컴퓨터에서 보내는 데이터와 1:1로 비교하며, 정확히 동일한 데이터가 일치할 때만 문을 엽니다; 그렇지 않으면 LCD에 오류가 표시되어 문이 열리지 않습니다. 위의 모든 정보는 저장을 위해 호스트 컴퓨터 관리 시스템에 업로드됩니다. 상위 컴퓨터 관리 시스템은 하위 컴퓨터가 설정한 데이터 정보를 변경할 수 있습니다(카드 작성).

　　2. 시스템 하드웨어 설계

　　2.1 전반적인 하드웨어 설계

　　출입 통제 시스템의 주요 컨트롤러는 72MHz 클럭을 가진 Codex-M3 코어를 탑재한 ARM-STM32F103VET6 칩으로, 512KB 온칩 플래시를 탑재하고 RFID 읽기/쓰기 모듈 연결 및 호스트 컴퓨터와의 통신을 위한 여러 USART 컨트롤러를 포함하고 있습니다. 읽기/쓰기 모듈은 동작 주파수 13.56MHz의 M102GPCV3 모듈을 사용합니다. 메인 제어 보드는 프로그램 디버깅과 다운로드를 위해 JTAG 포트를 사용하며, LM117은 시스템 보드에 3.3V 및 5V 전압을 제공합니다. 12864 LCD에 연결된 I/O 포트는 관련 프롬프트와 날짜를 표시하는 데 사용됩니다. USART1은 카드 리더 모듈에 연결되어 카드 정보를 읽고, USART2는 호스트 컴퓨터와의 통신을 위해 MAX232에 연결됩니다.

　　2.2 카드 리더 모듈 및 주 제어 회로의 하드웨어 설계

　　읽기/쓰기 모듈 설계M102GPCV3 두 가지 인터페이스 모드를 제공합니다: 10Mb/s I2C 버스 모드와 최대 1228.8Kb/s UART 모드. 여기서는 UART 모드를 사용하여 카드 정보를 M102GPCV3 통해 읽고 쓸 수 있습니다.

　　3. 시스템 소프트웨어 설계

　　3.1 전체 시스템 소프트웨어 설계

　　출입 통제 시스템의 전체 소프트웨어 설계에는 하부 컴퓨터 카드 리더기와 상부 컴퓨터 데이터베이스 관리 시스템 소프트웨어 설계가 포함됩니다. 출입 통제 시스템의 하위 컴퓨터용 카드 리더는 주로 Keil4 환경에서 C로 프로그래밍된 상위 컴퓨터 관리 시스템과의 카드 읽기 및 통신을 가능하게 합니다. 호스트 컴퓨터 관리 시스템은 Myecfipse와 Firefox 프로그래밍 도구를 사용하여 작성됩니다. 그림 3에 나타난 바와 같이.

　　3.2 하부 컴퓨터 카드 리더 시스템의 소프트웨어 설계

　　하부 컴퓨터 출입 통제 카드 리더 시스템은 그림 4에 나와 있습니다. 하부 컴퓨터 카드 리더 시스템은 표준 전송 프로토콜을 따라야 하며ISO14443TYPEA→ 즉, 카드 검색→ 충돌 방지 카드 선택→ 키 →인증 블록 읽기 순서를 따라야 합니다. 충돌 방지 과정에서 일련번호가 읽혀져 호스트 컴퓨터 관리 시스템으로 전송되며, 데이터베이스 관리 시스템에 저장됩니다. 블록 읽기 데이터는 미리 설정된 데이터와 비교하여 판단을 위해 진행됩니다.

　　3.3 상위 컴퓨터 데이터베이스 관리 시스템을 위한 소프트웨어 설계

　　호스트 컴퓨터 데이터베이스 관리 시스템은 카드 소지자가 입장할 때 스와이프할 때 정보를 기록하고 게시하며, 카드 소지자 정보와 권한을 추가, 삭제, 수정합니다. 정보는 데이터베이스에 저장되며, 정보 표는 자바 언어로 만들어져 웹사이트에 게시됩니다. 일반 사용자는 일반 계정에 로그인하여 LAN 웹사이트를 방문하고 출입 통제 시스템에 관한 정보를 확인할 수 있습니다. 관리자는 관리자 계정을 통해 카드 정보와 권한을 수정할 수 있습니다.

　　4 결론

　　여러 차례 물리적 테스트를 거친 결과, 이 솔루션으로 설계된 RFID 출입 통제 시스템은 안전하고 신뢰할 수 있으며 사용하기 쉽습니다. 더불어, 다른 출입 통제 시스템과 비교했을 때 매우 높은 비용 대비 성능을 제공합니다. IoT 기술의 급속한 글로벌 발전과 중국의 골드카드 프로젝트의 홍보로 인해 RFID 기술은 다양한 산업 분야에 점점 더 많이 적용될 것으로 예상됩니다. RFID 기반 금지 시스템도 이 추세와 함께 발전할 것입니다. 사실들이 이를 증명합니다: 통계에 따르면 2008년 RFID 출입 통제 판매가 전체 보안 시장의 87.2%를 차지했습니다.