基于无源RFID无障碍门禁系统的设计与实现摘要针对厂区内门禁监管系统中存在的问题，设计并实现了一种基于无源RFID的无障碍门禁安防系统。通过在进出口安装超高频RFID阅读器、红外对射装置及嵌入式设备，实现人员在进出口无障碍通过、快速记录识别人员身份的功能，并建立异常门禁报警表。关键词RFID；无障碍门禁；安防监管中图分类号TP39文献标识码A文章编号1674-6708（2015）140-0164-010引言完善门禁监管系统是每个单位正常运作的基础。可靠的门禁系统要快速准确的识别、记录人员进出信息，有效地防止非法人员入侵，为单位的正常运作以及人员、财产安全提供保障。但传统门禁系统在人员进出门口时，多采用一卡一闸制，人员进出速度缓慢，，或是一卡多人进出的情况发生[1]。针对以上门禁系统中存在的问题，本文提出了一种基于无源RFID（RadioFrequencyIdentification）的无障碍门禁系统。其中采用无源的RFID作为门禁卡，卡中包含有唯一标识信息作为人员的ID号。红外对射装置采集人员进出门口的行为动作[2]，结合嵌入式系统对收集到的数据进行逻辑判断，系统能够迅速识别进出人员的身份，并上传到安全监管中心内。若发生人员非法进出厂区等异常情况，可及时判断并发出警报，避免内部发生的异常情况对管理区域造成的安全威胁，对提高和完善安防管理能效具有重要意义。1系统总体设计基于无源RFID无障碍门禁系统主要目的是在厂区门口建立人员身份信息监管系统，能够对进出的人员进行识别，杜绝厂区内的安全隐患。人员佩戴无源RFID卡，同时在进出口安装超高频（UltraHighFrequency，UHF）RFID阅读器[3]和两侧安装有红外对射装置，系统工作时，阅读器可以收集到人员通过厂区的身份ID号，红外对射装置将收集人员通过门禁的动作。通过系统的处理，对人员进出门口的事件进行逻辑判断，将收集到的人员信息通过无线传感器网络传送给后台数据库和安防监管软件内，通过显示这些数据能够查询到人员进出厂区的时间和逗留时间。如图1所示，RFID阅读器的查询方向偏向于管理区域内侧，红外对射装置安装在门的左右两侧。RFID阅读器向内侧偏，这样保障人员从门前进入门禁监管区域时，首先必须通过RFID阅读器能够监测到的扇形区域，确保进出门监测时都先被RFID区域所感知。当人员进入监管厂区时，他的行进方向如图1中箭头所示，RFID卡就会自动被阅读器监测到，并读取到ID号匹配人员身份信息。将采集到的人员信息通过串口发送给嵌入式装置，等待红外对射装置进行判断。如果人员继续穿过红外对射装置，红外对射装置会判定有人员穿过了门禁系统，同时也会给嵌入式装置发送一次确认信息。嵌入式装置会通过以上两次逻辑判断，确认人员进出该厂区，并把监测到的结果打包发送给安全监控中心的数据库内，在相应的管理软件上就会显示出人员进出门的身份信息、时间等。如果以上过程中，任何一个环节出现了异常情况，门禁系统都会进行报警，提示监管人员需要进行处理。2系统硬件设计无源RFID无障碍门禁系统主要包括能够采集进出数据的数据采集模块，负责对进出门行为进行判定的数据处理模块、负责将收集结果发送到安全监管中心的无线通信模块和为整个门禁系统提供电能的电源模块。数据采集模块包括RFID阅读器和红外对射装置。其中RFID阅读器采用超高频UHFREADER阅读器，读写距离在3～5m。它有较高的读写熟虑和高效的处理信号算法，保障了RFID卡的快速读写操作，防止了重复读卡，一卡多读，多卡一读的情况。将RFID阅读器设置为主动查询模式，由数据处理模块向RFID阅读器发送查询指令，如果在规定时间内查询到有RFID卡，便将查询到的结果返回给数据处理模块。数据处理模块对人员信息进行收集，打包发送给安全监管中心。如果没有查询到任何人员信息，则退出此次查询。红外对射装置采用带有红外光栅的发射头和受光器装置，装置通过继电器中断的方式进行监控。在门口两侧同时安置一对红外对射动作探测装置，当有人员穿过对射装置时，由于光线被遮挡，发射头的红外线不能被同方向受光器接收到，装置认为有一次进出门动作，就会产生一些下降沿中断，由嵌入式系统监测这次中断的下降沿，确立一次穿过门禁系统的动作逻辑。其中...