RFID門(mén)禁系統快速識別車(chē)輛管理

RFID銓順宏

01.社會(huì )背景

隨著(zhù)生活水平的不斷提高，汽車(chē)開(kāi)始大量進(jìn)入家庭。在中國城市汽車(chē)的保有量迅速增加情況下，車(chē)輛的管理已成為一個(gè)難題。對車(chē)輛進(jìn)行有效的管理，其核心問(wèn)題是如何對車(chē)輛進(jìn)行識別。本文介紹了一個(gè)基于射頻識別技術(shù)的門(mén)禁管理系統，將RFID技術(shù)應用于門(mén)禁的管理，可以有效地實(shí)現對車(chē)輛快速可靠地識別，使安防中門(mén)禁管理實(shí)現高效化、智能化。

門(mén)禁系統應用射頻識別技術(shù)，可以實(shí)現持有效電子標簽的車(chē)不停車(chē)，方便通行又節約時(shí)間，提高路口的通行效率;更重要的是可以對小區或停車(chē)場(chǎng)的車(chē)輛出入進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控，準確驗證出人車(chē)輛和車(chē)主身份，維護區域治安，使小區或停車(chē)場(chǎng)的安防管理更加人性化、信息化、智能化、高效化。

基于射頻識別技術(shù)的特點(diǎn)，提出了射頻識別技術(shù)在門(mén)禁系統中的應用模型，并重點(diǎn)介紹了軟件和硬件兩方面的實(shí)現。該系統具有識別準確率高、抗干擾能力強、通信可靠等優(yōu)點(diǎn)。

射頻識別(RFID，RadioFrequencyIdentification)技術(shù)是自動(dòng)識別技術(shù)在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)方面的具體應用與發(fā)展，其基本原理是利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達到識別與數據交換的目的?.因此它可實(shí)現多目標識別、運動(dòng)目標識別和遠程實(shí)時(shí)監控及管理。通信距離可從幾厘米到幾十米，其最主要的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境適應性強，受雨雪、冰雹、灰塵等影響小，可全天候工作，非接觸地完成自動(dòng)識別、跟蹤與管理，并且可穿透非金屬物體進(jìn)行識別，抗干擾能力強。

深圳市銓順宏科技有限公司fuwit.com.cn，。，。作為RFID領(lǐng)導品牌，在向各大運營(yíng)商、集成商提供ThingMagic全系列產(chǎn)品的同時(shí)，始終堅持以”設備+解決方案+服務(wù)“為一體的商業(yè)模式，以自動(dòng)識別技術(shù)為核心，以物聯(lián)網(wǎng)整體應用解決方案為導向，以技術(shù)服務(wù)應用，技術(shù)與應用有效融合，創(chuàng )造和實(shí)現應用價(jià)值為宗旨，為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)領(lǐng)域提供成熟、穩定、專(zhuān)業(yè)、細致的整套方案和增值服務(wù)。同時(shí)，依托品牌及技術(shù)的優(yōu)勢，結合豐富的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗，在智慧倉儲物流、檔案信息化、智慧新零售、智能制造、智慧洗滌、資產(chǎn)管理等行業(yè)細分領(lǐng)域，從產(chǎn)品選型，到方案設計和系統平臺支持，為用戶(hù)提供易于操作且穩定性高，具差異化、具創(chuàng )新的綜合性技術(shù)服務(wù)。

02.系統軟件設計

軟件系統主要包括閱讀器的信號處理和系統管理兩個(gè)部分。信號處理模塊軟件開(kāi)發(fā)采用C語(yǔ)言，系統管理部分軟件采用VisualC++(VC)編程，數據庫采用MicrosoftSQLServer2000。

2.1系統工作流程

射頻門(mén)禁系統首先進(jìn)行初始化，閱讀器按照一定的時(shí)間間隔，發(fā)送詢(xún)問(wèn)信號，由射頻接口模塊發(fā)射出去。當電子標簽進(jìn)人閱讀器的微波查詢(xún)信號覆蓋區域時(shí)，電子標簽(應答器)接收到詢(xún)問(wèn)信號后將自身的信息反向發(fā)送給閱讀器，閱讀器信號處理模塊接收到序列號后，進(jìn)行車(chē)輛識別。首先進(jìn)行防碰撞處理建立通信通道，然后對該數據信息進(jìn)行解碼，解碼后將信息送到數據庫進(jìn)行校驗。如果校驗正確，發(fā)送信號給控制系統;如果有錯，則提供聲光報警。在此過(guò)程中，若管理系統沒(méi)有發(fā)送結束命令，則結束一個(gè)識別過(guò)程后，又開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。

2.2管理軟件設計

該系統運行于Pc機上。Pc機上的應用程序通過(guò)采集串口數據，對接收到的數據按照通信協(xié)議進(jìn)行校驗。若校驗錯誤，則要求“信號處理模塊”重發(fā)數據;若校驗正確，則提取車(chē)輛標簽信息中的車(chē)牌號，與數據庫中的車(chē)輛信息進(jìn)行對比。若提取的車(chē)牌號在數據庫中存在，則傳送信息給“控制系統”，由控制系統負責對閘門(mén)(門(mén)禁)系統的操作，同時(shí)在應用程序界面顯示當前通行的車(chē)輛的基本信息;若提取的車(chē)牌號在數據庫中不存在，則向管理人員提示報警。

數據庫是系統的核心部分，主要設置3種基本表格存放信息。各表及字段定義為：車(chē)輛與車(chē)主基本信息表：車(chē)主名稱(chēng)、車(chē)主身份證、車(chē)主單位、車(chē)卡ID號、車(chē)牌號碼、車(chē)型、車(chē)品牌、車(chē)身顏色等;車(chē)輛通行記錄表(時(shí)空信息)：車(chē)卡ID號，通過(guò)日期時(shí)間、通行次數等;系統運行情況記錄表：故障編碼、故障時(shí)間。

03.系統功能

3.1遠距離識別

由于識別距離可達10m，且系統的信號穿透能力強，因而持卡的業(yè)主車(chē)輛可以較快的速度進(jìn)出，而駕駛員不必停車(chē)、搖下車(chē)窗、伸出手臂接近讀卡機等操作，大大提高通行效率。臨時(shí)車(chē)輛進(jìn)出由管理員提供臨時(shí)ID卡。

3.2雙卡確認

本系統實(shí)行駕駛員攜帶一張卡，此卡可用于門(mén)禁進(jìn)出，車(chē)上安裝一張卡，系統同時(shí)識別到二張卡的信號才給予放行，達到雙保險功能。

3.3系統自動(dòng)記錄通過(guò)的時(shí)間地點(diǎn)

持卡人員進(jìn)出時(shí)，計算機都會(huì )自動(dòng)記載通行記錄，并且無(wú)法刪除記錄，便于對進(jìn)出小區的車(chē)輛、人員進(jìn)行查詢(xún)、統計及各種報表的生成，從而杜絕了失誤、偽造和作弊現象。

3.4臨時(shí)車(chē)輛自動(dòng)計費

臨時(shí)車(chē)輛讀卡后根據入場(chǎng)時(shí)間與收費標準自動(dòng)計算費用，特殊車(chē)輛進(jìn)出由管理員提供免費停車(chē)卡，免費停車(chē)卡進(jìn)行了特殊設置，無(wú)法假冒。

RFID門(mén)禁系統應用射頻識別技術(shù)，可以實(shí)現持有效電子標簽的車(chē)不停車(chē)，方便通行又節約時(shí)間，提高路口的通行效率;更重要的是可以對小區或停車(chē)場(chǎng)的車(chē)輛出入進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控，準確驗證出人車(chē)輛和車(chē)主身份，維護區域治安，使小區或停車(chē)場(chǎng)的安防管理更加人性化、信息化、智能化、高效化。

04.系統硬件構成

射頻門(mén)禁系統由車(chē)載電子標簽、車(chē)感線(xiàn)圈、射頻接口、信號處理、控制系統與管理系統六個(gè)部分組成。

4.1電子標簽

電子標簽，通常也被稱(chēng)為應答器。它內部存儲車(chē)輛及車(chē)主的基本信息，安裝在車(chē)輛上，為無(wú)源標簽。當電子標簽進(jìn)入閱讀器的微波查詢(xún)信號覆蓋區域時(shí)，電子標簽通過(guò)感應電流所獲得的能量向閱讀器發(fā)送出存儲在芯片中的信息，有效讀取距離是6—10m。

4.2閱讀器

閱讀器包括射頻接口和信號處理兩個(gè)模塊射頻接口主要負責信號的發(fā)送與接收。它接收來(lái)自信號處理與控制系統指令信號，將指令信號變換為微波信號發(fā)送出去;同時(shí)，它也接收來(lái)自電子標簽的微波反射信號，并將微波反射信號變換為數字信號送到信號處理模塊進(jìn)行解碼處理。

信號處理模塊主要負責對指令信號和電子標簽數據信號的處理。它接收來(lái)自管理系統的指令信號，將指令信號編碼后送到射頻接口，由射頻接口變換為微波信號發(fā)送出去;同時(shí)，它也接收來(lái)自射頻接口的電子標簽數據信號，將電子標簽數據信號解碼后送到管理系統。

FU-Astra-M9 是一款以ThingMagic優(yōu)異的M6e-Micro模組為核心集成的Linux 操作系統的RFID一體化讀寫(xiě)器，采用ABS外殼，內置9dbi圓極化天線(xiàn)，提供IP67防護等級的電源接口和 WIFI 或 TCP/IP 或串口通訊，并支持可再外接1路天線(xiàn)，安裝簡(jiǎn)單便捷，適應全天候高低溫惡劣工作環(huán)境。

廣泛適用于智慧倉儲物流、智能制造、智慧新零售、智慧醫療等行業(yè)細分領(lǐng)域。

4.3門(mén)禁系統

控制系統主要負責對閘門(mén)（門(mén)禁系統）機構進(jìn)行通信控制。它接收來(lái)自管理系統的指令信號，對閘門(mén)機構進(jìn)行控制，并將閘門(mén)狀態(tài)反饋給管理系統。即如果從電子標簽讀取的數據經(jīng)過(guò)管理系統分析為合法通行者，則給控制系統信號，開(kāi)啟閘門(mén)放行。

FU-TD04 超高頻RFID門(mén)禁系統支持EPC C1 G2（ISO18000-6C）協(xié)議，支持服務(wù)器模式實(shí)現多通道控制功能，內部集成高增益天線(xiàn)組、基于ThingMagic的高速讀寫(xiě)器及控制模組，擁有高速讀取標簽性能和良好的讀寫(xiě)區域控制能力，提供標準RS232或RJ45接口，方便連接軟件平臺。

產(chǎn)品特別適用于各類(lèi)物流倉儲、圖書(shū)檔案、人員考勤管理等細分領(lǐng)域的應用。

4.4車(chē)感線(xiàn)圈

車(chē)感線(xiàn)圈選用PBD232地感環(huán)形線(xiàn)圈式檢測器。該檢測器是一種基于電磁感應原理的車(chē)輛檢測器，它的傳感器是一個(gè)埋在路面下并通有一定工作電流的環(huán)形線(xiàn)圈(一般為2m×l。5m)。當車(chē)輛通過(guò)環(huán)形地埋線(xiàn)圈或停在環(huán)形地埋線(xiàn)圈上肘，車(chē)輛自身鐵質(zhì)切割磁通線(xiàn)，引起線(xiàn)圈回路電感量的變化，檢測器通過(guò)檢測該電感變化量就可以檢測出車(chē)輛的存在。該檢測器的響應時(shí)間為lOOms，它的各項性能特點(diǎn)能夠保證系統準確、快速地檢測到車(chē)輛到來(lái)，并通過(guò)數字I/O卡輸出信號給計算機，啟動(dòng)讀寫(xiě)器工作。

4.5管理系統

管理系統主要負責處理用戶(hù)信息電子標簽數據和控制系統信息。它依據用戶(hù)指令對系統進(jìn)行控制與管理，接收來(lái)自信號處理模塊和控制系統的數據，將指令信號送往信號處理模塊和控制系統，同時(shí)管理系統可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )跟安防中心通信。