Краткий анализ систем контроля доступа на основе RFID-технологий

　　Автоматизация, информатизация и интеллект стали требованиями времени. С момента вступления в XXI век бесконечные технологии и компьютерные технологии продолжают углубляться, а индустрия IoT процветает. Системы контроля доступа на основе RFID-технологий являются хорошим примером практичности Интернета вещей. Системы контроля доступа можно разделить на три основные категории в зависимости от методов идентификации входа и выхода: распознавание паролей; Распознавание карт; Биометрия. Распознавание пароля проверяет права на вход и выход, проверяя правильность введённого пароля. Распознавание пароля относительно безопаснее, но пароли легко забыть и требуют ввода каждой записи, что неудобно. Биометрия — это определение определённых человеческих характеристик. Биометрия очень безопасна и очень удобна, но её высокая стоимость затрудняет внедрение. Распознавание карт делится на две категории: первая использует магнитные карты, но магнитные карты менее надёжны, легко изнашиваются и требуют частой намагниченности; Второй тип — RFID-карты, которые недорогие, простые в использовании, высокобезопасны и хорошо управляются через базы данных. Они предлагают отличную цену и эффективность и отличные перспективы для продвижения.

　　В итоге в этой статье представлена система контроля доступа на основе RFID-технологии, которая является недорогой и высокобезопасной. Можно просматривать информацию о системах контроля доступа в режиме реального времени.

　　1 Общая структура и принцип работы

　　Общая архитектура системы состоит из двух частей: верхней системы управления сервером компьютера и нижнего считывателя карт. Нижний считыватель карт в основном состоит из шести частей: блока питания, главного контроллера, ЖК-дисплея, модуля считывателя/записи карт, антенны и последовательной связи. Среди них модуль карты считывателя/записи M102GPCV3 использует бесконтактную радиочастотную технологию 13,56 МГц, способную читать MifareOne S50, S70, FM11RF08 и совместимые карты. ЖК-дисплей отображает информацию с подсказками, а также дату и время. Последовательный порт используется для связи между нижним компьютером и сервером хост-компьютера. Система управления сервером хост-компьютера использует управление базами данных MySQL, при этом специфический интерфейс управления отображается через веб-страницу.

　　Принцип работы всей системы контроля доступа таков: один человек, одна карта, и на основе серийного номера карты в системе управления базой данных создаётся соответствующая личная информация. При открытии двери карта проводит по нижнему компьютеру. Считыватель карт нижнего компьютера отправляет серийный номер на сервер хост-компьютера, который затем запрашивает соответствующую личную информацию в базе данных по серийному номеру и отправляет её на нижний компьютер. В то же время нижний компьютер считывает данные с фиксированного сектора карты (считывание карт), сравнивает данные о чтении один к одному с данными, отправленными хост-компьютером, и открывает дверь только если они совпадают с точно такими же данными; в противном случае на ЖК-дисплей отображается ошибка, и дверь не откроется. Вся вышеуказанная информация будет загружена в систему управления компьютером-носителем для хранения. Верхняя система управления компьютером может изменять данные, установленные нижним компьютером (запись карт).

　　2. Проектирование аппаратного обеспечения системы

　　2.1 Общий аппаратный дизайн

　　Основным контроллером системы контроля доступа является чип ARM-STM32F103VET6 с ядром Codex-M3, работающий на частоте 72 МГц, с встроенной флэш-памятью 512 КБ, который содержит несколько контроллеров USART для подключения RFID-модулей чтения/записи и связи с хост-компьютером. Модуль чтения/записи использует модуль M102GPCV3 с рабочей частотой 13,56 МГц. Основная плата управления использует порт JTAG для отладки и загрузки программ, а LM117 обеспечивает системную плату напряжения 3,3 В и 5 В. Порт ввода/вывода, подключённый к LCD 12864, используется для отображения соответствующих подсказок и дат. USART1 подключается к модулю считывателя карт для чтения информации о карте, а USART2 — к MAX232 для связи с хост-компьютером.

　　2.2 Аппаратная конструкция модуля считывателя карт и основной схемы контроллера

　　M102GPCV3 дизайн модулей чтения/записи предлагает два режима интерфейса: шинный режим I2C со скоростью 10 Мбит/с и режим UART до 1228,8 Кб/с. Здесь используется режим UART, позволяющий читать и записывать информацию о карте через M102GPCV3.

　　3. Проектирование системного программного обеспечения

　　3.1 Общий проектирование программного обеспечения системы

　　Общий дизайн программного обеспечения системы контроля доступа включает проектирование программного обеспечения для нижнего считывателя карт компьютера и верхней системы управления базой данных. Считыватель карт для нижнего компьютера системы контроля доступа в основном обеспечивает чтение карт и связь с верхней системой управления компьютером, запрограммированной на C в среде Keil4. Система управления хост-компьютером написана с использованием инструментов программирования Myecfipse и Firefox. Как показано на рисунке 3.

　　3.2 Программное обеспечение нижней системы считывателя карт компьютера

　　Нижняя система считывателя карт доступа к компьютеру показана на рисунке 4. Нижняя система считывателя карт должна ISO14443TYPEA стандартному протоколу передачи, то есть следовать последовательности поиска карт→ противоколлизионного → выбора карты→ аутенти→фикации ключа и чтения блоков. При предотвращении конфликтов серийный номер считывается и передаётся в систему управления компьютером-хостом, где он сохраняется в системе управления базой данных. Данные блочного чтения считываются и сравниваются с заранее заданными данными для суждений.

　　3.3 Проектирование программного обеспечения для системы управления базами данных высшего уровня компьютера

　　Система управления базой данных на компьютере-носителе фиксирует и публикует информацию, когда держатели карт проводят свайпом для входа в помещение, а также добавляют, удаляют и изменяют информацию и разрешения держателя карт. Информация хранится в базе данных, а информационные таблицы создаются на языке Java и публикуются на веб-сайте. Обычные пользователи могут войти в свои обычные аккаунты, чтобы посетить сайты локальных сетей и проверить информацию о системах контроля доступа. Администраторы могут войти в систему для изменения информации и разрешений карты через свой администраторский аккаунт.

　　4 Заключение

　　После множества физических тестов система RFID-контроля доступа, разработанная с этим решением, стала безопасной, надёжной и простой в использовании. Кроме того, по сравнению с другими системами контроля доступа, она обеспечивает очень высокое соотношение затрат и производительности. С быстрым глобальным развитием технологий IoT и продвижением китайского проекта Gold Card считается, что RFID-технологии будут всё чаще применяться в различных отраслях. Запретные системы на основе RFID также будут развиваться параллельно с этой тенденцией. Факты это подтверждают: статистика показывает, что в 2008 году продажи RFID-контроля доступа составляли 87,2% всего рынка безопасности.