基于非接触式IC卡技术的校园门禁管理系统设计

    引 言 

    非接触式IC卡门禁管理系统已广泛地应用于楼宇自动化、重要区域的通行等，校园学生社区的现代化管理，校园非接触式Ic门禁管理系统的应用已成为目前的发展趋势，学生公寓借助门禁管理系统，可实现特定区域的进出管理，防止非本楼人员随意进入学生公寓楼 ，尤其在夜间便于实现对多门公寓楼的集中管理。 

    门禁系统自发展以来，主要应用于公司和智能小区，其系统自身相对完善 ，但就目前学校使用的门禁控制系统而言，存在对外数据库共享程度低，自动数据处理程度低等，同时因学生公寓楼设计和管理及学生管理方式存在不同，造成了现有门禁管理系统无法直接应用于学生公寓。本文结合实际提出了一种应用于校园学生公寓楼的分布式、多层管理的门禁管理系统，具有重要的应用价值。 

    1 校园门禁管理的系统要求 

    校园门禁管理系统的卡管理、维护、宿舍楼分配、学籍管理均是分散的，持卡基数量大(万级)，同时对于校园涉及学生、教职工，其门禁数据变化频繁，存在高峰期，在7至9月份学生毕业离校和新生入校，日常还伴有临时住宿调整等，这与通常应用于公司的门禁管理系统的卡管理、维护在同一个部门存在差别，因此也造成了业务处理流程、数据权限、数据修改等一系列的问题。基于以上的特殊性，校园门禁管理系统要求信息化程度高，从学生数据获取、宿舍楼数据分配、门禁数据调整、核对校验、下载等过程均能自动处理完成；可适应门禁数据的频繁变化调整；系统易扩展并稳定可靠。 

    2 系统原理与结构 

    2．1 系统原理

    本文提出的校园门禁管理系统基于数据库技术，自动采集各部门数据形成数据标准库，利用设计通用的标准数据库接口共享标准数据库，各、部门之问的数据库自动处理和调用共享数据库，确保校园所有数据的一致性，也避免了因手工操作门禁数据，造成的人为错误、易漏和更新效率低等问题。基于数据库技术的门禁管理系统如图1所示。

图1 基于数据库技术的门禁管理系统

    2．2 系统结构 

    本文提出校园门禁系统的基本构架如图2所示，核心结构采用C+B／S群组模式，即浏览器管理、服务器控制、客户端后台程序自动处理的模式，控制器基于目前工业主流的总线联网模式? ，实现集中管理，分散维护，系统标准化程度高，模块化程度高，扩容简单，易于维护。

图2 校目门禁系统的整体构架和层式结构

    本文设计的系统由4层结构组成，第1层为设备接入层(读卡器设备、控制器设备)，接口采用标准高速接口，协议公开：第2层传输层，主要是连接控制层与设备层间的数据交互，标准协议公开，协议函数公开；第3层为控制层，主控底层软件，底层接口函数公开，数据库接口函数公开；第4层为管理层，针对应用服务的不同，可进行添加、删除和修改。 

    3 校园门禁系统的组成 

    3．1 非接触IC卡技术 
 
    IC卡按读取方式，可分为接触和非接触式IC卡，目前校园学生IC卡、教工卡以及临时卡，应用最多的是Mitre技术标准，其已成为国际标准，其次也有采用瑞士LEGIC技术标准的，如清华大学的学生卡，技术对比如表1所示，少许公寓楼门禁采用非接触式ID卡，安全性相对较差，Ic卡已渐取代ID 卡t6,’’Iol。

    MifarelS50卡仅由一个天线和ASIC组成，如图3(a)所示。卡片内无任何电源，仅包含一个LC串联谐振电路，其频率与IC卡读卡器发射的频率均是13．56 MHz，用于工作时产生能量，当电压达到2 V 时，卡片中的芯片将卡内数据发送出去或接收器对卡片的操作，工作距离最高可达100mm，数据传输率达106kb／s，完成一次读写的时间最长不超过0．1 s，具有防冲突的功能， 能在同一时间处理多张重叠的卡片。