智能大厦安防一卡通系统设计要点探讨

    随着改革开放的深入、国民经济的持续发展和综合国力的不断增强，人们对工作和生活环境的要求也不断提高，为了满足人们对拥有一个安全、高效和舒适的工作和生活环境的迫切需求，我国自上个世纪九十年代开始大量建造智能建筑，其数量正呈现爆炸式的增长势头。

    在这个背景下，作为智能大厦重要组成部分的“一卡通”系统，也伴随着智能大厦风潮而不断地发展。今天所谓的智能大厦“一卡通”，就是以IC卡技术为核心，以计算机技术和通信技术为手段，用户通过一张IC卡便可完成通常的资金结算和某些控制操作，如用IC卡开启房门，用IC卡就餐、购物、娱乐、会议、停车、办公、收费服务等各项活动。

    从专业从事“一卡通”设计的角度出发，笔者发现，针对不同使用环境的“一卡通”系统在其设计时当有不同的侧重点，如今天所探讨的智能大厦安防“一卡通”系统，就有别于一般的企业、校园“一卡通”系统，安防“一卡通”系统其在设计时应当侧重于安防专业上关于安全、人性化、节能、规范性四方面的应用。

    下面笔者将结合立方自动化公司最新开发的“TOCS一卡通”系统，针对智能大厦安防“一卡通”，对安全、人性化、节能、规范性四方面与读者进行进一步探讨。

    一卡通设计的安全性考虑

    安全性是一卡通设计基本的、而又是最重要的要求。安防“一卡通”作为安防系统的重要部分，其在设计时，必须要强化其安全性问题。

    安全性又可分为两个方面：第一，就安全防范功能上要求做到没有防范上的漏洞；第二，也可指系统本身要具有较高的防破坏性、软件和硬件具有高可靠性和高稳定性、系统具有能应对突发事件的能力等。

    门禁系统安全设计

    以最为常见的门禁管理为例：传统意义上的门禁，只是对内部人员的管理，对外部访客难以达到管理的目的。通俗的说法就是对于大厦内孤立的房间可以实现其门禁管理；但对走廊，大厅等等场所难以管制，不法分子可利用伪造证件登记等方法混入大厦，单纯靠物业管理效率低，难度大。对于以上问题，单纯依靠传统门禁管理已经难以满足安全需求，需在门禁系统设计时全面考虑对访客的管理功能。

    具备访客管理功能的门禁系统，借助增加自助取卡终端、访客认证终端、人行通道等设备，并通过和电梯控制系统的结合，对大厦内租住户的访客进行管理。

    具体实现方式为：在大厦的人行入口处设置人行通道，访客通过自助取卡终端与大厦内的被访者联系进行确认，被访者通过访客的语音和图像对访客进行确认并做出发卡授权的动作。自助终端在接到被访者的授权指令后，对访客发放访客卡，并同时赋予访客卡对应的通行权限（含门禁、梯控等相关权限，使用次数和有效时间均可自由设置）。系统在自助终端发放访客卡时和访客刷卡通过快速通道时进行图像抓拍，并在通行时进行图像对比。系统还可实时反映大厦内访客数量及分布等数据，通过报表可以查询系统内的历史相关数据。

    通过这种由受访单位直接确认访客并授权的模式，明确了物业和承租户之间的相互职责，降低了大楼物业的管理成本，实现了大楼对访客进行管理的要求。对于确保大楼安全，提升大楼形象，增加承租率等方面具有非常积极的意义。

    停车场系统安全设计

    在智能大厦的停车场“一卡通”设计时同样要注意安全性能设计。针对车辆安全防范，分为车辆的通行安全和车辆防盗两个方面：一方面，对于车辆的通行安全，目前通常是通过车辆防匝和防冲撞等机制来实现；另一方面，对于车辆防盗等方面的安全，可通过进出整车车图对比、双卡认证、防跟车机制和车牌识别技术等多种手段来实现。下面着重阐述下车辆防盗的安全设计：

    视频监控与图文监控：系统将实时视频监控车行通道状态、实时图文监控各种车辆进出事件和报警事件；当警报产生时，以文字、声效和视觉警示灯等多种方式给出报警。

    图像对比与车牌识别：TOCS系统在车辆出场时可抓拍一张即时的出场图片并与入场时抓拍的图片进行对比，以确定入场与出场的是同一辆车；车牌识别实现从抓拍的局部车图中自动识别出车牌号码进行比对的过程，它通常具有多种拍照条件的触发、多种车牌比对的匹配方式和多种匹配失败时的处理方式。

    防跟车与防倒车：防跟车可有效防止前一辆合法车刷卡开闸通行后，下一非法车辆跟随的情况，它通过判断车辆通过通道的数量和读到的有效卡片数量之差是否大于零来确定是否产生跟车现象；防倒车功能可以有效防止车辆进入通道，系统已经起闸放行后，车辆是否从通道倒出的情况。

    双卡认证：双卡认证实现人卡、车卡两卡认证，只有当在一定的时间内同时读到人卡和车卡才能有效通行，这样可以确定车主与车辆的匹配，有效达到防盗的要求。

    单通道信号灯控制：适用于那些通道宽度仅能容纳一辆车身而进出又为同一通道的应用场合，确保通道内某个时刻单向通行，防止车辆堵塞。

    通行策略管理：系统支持自定义指定用户在指定时段和指定通道的通行权限，自定义多通道条件下的通行线路和车位分配机制，对黑名单车辆进出给予多种方式报警。

    脱机运行能力：进出通道管理系统在市电故障、网络故障条件下具有通道进出与停车收费管理的脱机运行解决方案。

    其它还可通过智能落闸控制、一车多卡、接口设计和触发读卡等方面来提高通道进出的安全和通行效率。

    一卡通设计的人性化考虑

    人性化设计，即在设计产品的过程中以用户为本,体贴用户最细微的需求。对于“一卡通”系统而言，作为智能大厦内直接面向用户并被广泛使用的产品，是否具有人性化的设计将直接关系到用户使用的舒适、便捷。比如智能大厦的停车场的设计中，除了要考虑到车辆安全防范外，针对用户寻找车位难的情况而设计的车位引导就是一个非常人性化设计的例子。

    车位引导管理的人性化设计

    车位引导是实现将车辆引导至系统所分配的某个具体车位的过程。引导方式可以采用所选线路路灯引导或电子显示屏引导，它由车位引导控制器和一些引导指示灯或引导屏组成。引导控制则由车位引导软件来实现。对于所选线路路灯引导方式，是通过控制所选线路上每个路灯顺序点亮来实现车位的引导。
而对于采用电子引导屏引导方式，则是通过控制所选线路上每块车位引导屏显示的引导信息来实现车位的引导。车位引导屏通常安装在停车场内道路的交叉口处，它有可选的显示行数及显示模式，现有的应用通常是采用每屏三行，两屏动态切换显示，即每块车位引导屏上始终循环显示最新的六辆车的引导信息。

    车位引导可以分两个部分来阐述：

    第一部分是车辆入场时在进场电子显示屏上给出的提示，当系统给车辆分配泊车位后，它可以给出以下多种提示方式：

    方式一：请停XXXX车位；
    方式二：请停+区域名称+XXXX车位
    方式三：车牌号码+请停+XXXX车位
    方式四：车牌号码+请停+区域名称+XXXX车位

    第二部分是场内车位引导过程，当车辆进入场内后，系统根据预选的线路，在途径的车位引导屏上显示车位引导信息，引导信息与进场电子显示屏相同。
    在上面的提示方式中，若配备车牌识别模块，则显示的是从车辆入场图片中识别出的车牌号码，否则，为数据库中登记的车牌号码。

    门禁系统人性化设计

    在“一卡通”的门禁设计中同样应当考虑人性化设计，如：

    承租户门禁管理范围的柔性设置：对于出租型的办公大楼在建楼设计门禁系统时，考虑到承租户办公区域的不确定，门禁系统在初始设计时就要对系统布线进行特殊考虑，以方便日后系统扩展或变更时只要通过跳线便能实现门禁管理的柔性设置。

    残障人员的特殊设计：针对残障人员的特殊情况，可使用RFID技术的远距离感应方式实现电梯、门禁等系统的解决方案。

    门禁短信的人性化设计：在“一卡通”门禁系统中，全面提供个性化的门禁短信。即：不同用户在门禁读卡器（带显示）上刷卡时，显示不同的短信内容，比如生日祝贺之类信息。

    一卡通设计的节能考虑：伴随着我国经济持续的高速发展，过度消耗资源后形成的资源紧缺逐步凸显出来，并将成为制约我国今后发展的一大瓶颈，国家领导人为此提出了建设资源节约型社会的目标。在此背景下，“一卡通”系统中考虑到节能的需求并设计相关的功能，不仅可以降低大厦能耗成本，而且有助于缓解政府能源供应和建设压力，具有巨大的现实意义。

    车场灯光节能设计：目前社会上有大量的地下停车场，这些停车场内部都有大量的电力照明，那么停车场的节能控制主要是通过停车场管理系统来合理解决车场内的照明管理，以解决节能问题。

    当车辆进入并驶上地磁检测器之后，路灯照明控制模块立即根据预先的设置顺序开启相应的场内照明路灯，然后在一定的时间延迟后又自动关闭照明路灯。

    同时在对应分配的车位处闪烁信号灯配合车位引导，以求车辆能够在最短的时间内找到需要停放的车位，提高停车场的停放效率。也降低了车辆在地下停车场停放时的尾气排放量，有利于停车场内保持良好的环境。

    办公区域的节能设计

    “一卡通”系统中可以通过取电开关等手段来实现物业对于承租户的供电、中央空调等的管理，并且实现预付费功能。

    结语

    由于“一卡通”系统设计是一项综合性很强的工作，我国建设部对其提出了统一规划、统一标准、统一制造、统一发卡、统一管理等五个统一的原则，实施归口管理和监督，并建立了严格的审批程序，提供了统一的密钥管理系统和机具管理模块。针对上述要求建设部颁布了《集成电路卡应用和收费管理办法》、《集成电路卡注册管理办法》《建设事业IC应用技术》等文件。同时《停车场管理软件技术要求》等行业规范性文件也正在补充完善之中。 

    作为“一卡通”设计方在设计时应严格遵照这些规范，这将有利于系统的统筹规划和管理，实现“一卡多用”，减少盲目开发造成的资源浪费，为系统的推广创造良好的市场环境。

    如立方TOCS系统采用的卡片，遵照国家发布的行业标准进行设计，已经获得了建设部授权的公交卡密钥，可兼容我国城市公交卡，节省了社会资源，实现了真正的“一卡多用”。随着相关规范的不断出台与完善，“一卡通”系统将得到更加广泛的应用与发展。