專利名稱：智能開放式門禁系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子信息技術領域，尤其是涉及智能開放式門禁系統及判斷人員進出、物品的自動登記管理的方法，在單位人員考勤，出入人員及物品管理等方面有廣泛的應用前景。
背景技術：
射頻識別技術是從八十年代起走向成熟的一項自動識別技術。它利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。它和同期或早期的接觸式識別技術不同，RFID系統的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別，是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。短距離射頻產品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，可以替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距離射頻產品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。RFID系統由四部分組成1)電子標簽(Tag)由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編射回攜帶有數字字母編碼信息的無線電射頻信號，供閱讀器處理識別。
2)閱讀器(Reader)有時也被稱為查詢器、通訊器或稱為讀出裝置，用以產生發射無線電射頻信號并接收由電子標簽反射回的無線電射頻信號，經處理后獲取標簽數據信息，有時還可以寫入標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式3)天線(Antenna)在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號，有Reader Antenna和TagAntenna兩種。TagAntenna也可內嵌于芯片中(CoC-Coil on Chip)，從而使標簽體積更小。
4)主機和后臺應用系統包括應用軟件和數據庫，可以使RFID的效益擴及更廣的管理層面。
本實用新型使用的是IPICO公司的雙頻遠距離RFID產品，該產品識別距離兩米以上，采用IPICO公司獨有的雙頻技術，對于人體，衣物等一般障礙物有良好的穿透能力，識讀率高。
紅外感應技術目前已比較成熟，市場上也有較多的紅外感應設備。該設備通常包括紅外發射裝置和紅外接收裝置，接收器根據紅外線的通斷改變對外的輸出信號。
將RFID技術應用于門禁系統，可使人員自由出入，由RFID天線自動檢測到人員所攜帶的識別卡，讀頭將識別卡編號上傳給PC，PC根據卡號查詢數據庫，找出該人員對應數據，同時記錄通過時間，實現對持卡人員的出入管理，即所謂的開放式門禁。這種系統有兩個不足首先，對于沒有攜帶識別卡的人員，系統無法記錄其出入信息，不能阻止其出入。其次，系統只能記錄其“通過”的動作，無法判別該人員是進還是出。
實用新型內容本實用新型的目的就是通過集成紅外設備，解決單純RFID門禁系統的兩個不足。紅外感應設備能夠根據感應到的紅外線的通斷，來判斷其發送與接收器間是否有物品通過，并將通斷信息上傳給PC。當無卡人員通過門禁系統時，PC只接收到紅外線的阻斷信號，沒有RFID設備的識別卡信號，上層軟件將其作為一次非法通過信息記錄下來，使無卡人員的進入也能實現自動管理。將兩套紅外設備沿人員出入方向并排放置，當有人員通過，兩套設備將先后依次被阻斷，并依次向PC發送阻斷信號，PC根據兩套紅外設備的先后阻斷順序，判斷人員是進還是出，提高門禁系統的智能化。
圖1是本實用新型的智能門禁系統的結構示意圖。
圖2是本實用新型的紅外設備子系統連接圖。
圖3是本實用新型的智能門禁系統工作方法說明圖。
具體實施方式
RFID設備與PC通信的接口通常有串口和以太網口兩種，選擇實現較為簡單的串口通信作為說明。當RFID標簽(識別卡)進入RFID天線作用范圍，讀頭將天線讀到的標簽序列號(通常是64bit)經串口上傳到PC。現在常用的一些開發工具(如VC，VB，java等)都有專門的串口操作函數，通過串口函數可設置串口通信波特率，校驗位和停止位等參數，參數設置應與RFID設備廠商提供的串口通信參數一致。
紅外設備的工作方式如下紅外接收器有三根出線，一根接+5V的電源，一根接地(5V電源和地均可由PC的USB口提供，無須另外的電源裝置)，表示紅外設備通斷的SIGNAL信號線接到單片機的中斷管腳上，連接方式如圖2。
上電后，發射器發射紅外光，接收器內的繼電器將隨紅外線的通斷而動作，即當能接收到紅外線時，信號線與其中一根出線(假設接VCC)保持連接狀態，未能接收紅外線時，信號線與另外一根出線(假設接GND)保持連接狀態。這樣在紅外線的通斷之間，單片機的中斷管腳將有電平的跳變，單片機執行對應的中斷處理程序，向PC發送相應的數據，具體而言，若A套裝置的紅外接收由通到斷，單片機的中斷管腳將檢測到一個電平跳變(不妨假設為由高到低)，單片機執行INT0對應的中斷程序，向PC發送一個字節的數據(比如全0)；當B裝置也檢測到紅外線的通斷，單片機執行INT1對應的中斷程序，向PC發送一個字節的數據(比如全1)。這樣，通過同一個串口，PC能夠根據接收的數據，判斷哪套紅外裝置產生了通斷。當單片機和PC間還需一個電平轉換芯片MAX232，將單片機的TTL電平轉為串口可識別的RS232電平。
下面結合圖3對本實用新型的工作過程作進一步的說明。當有持卡人沿箭頭方向通過該門禁系統，紅外設備1將先被阻斷，單片機通過串口線(4)向PC發送一個字節的0x00(或0xFF)。由于紅外射線在RFID探測器(3)探測范圍內，此時RFID探測器將同時讀到識別卡序列號，通過串口(或以太網口)上傳給PC。由于PC在一個很短時間段內(如0.5秒)同時獲得紅外阻斷和識別卡讀取信息，將被視為一次正常的通過。緊接著紅外設備(2)被阻斷，單片機通過串口線(4)向PC發送一個字節的0xFF(或0x00)。由于PC先讀到0x00(或0xFF)，后讀到0xFF(或0x00)，說明紅外(1)先斷，紅外(2)后斷，即可判斷人員是沿箭頭方向通過。同時讀到了標識人員身份的識別卡號，連同此時的系統時間，記錄下此次人員的通過情況。
當有未持卡人沿箭頭方向通過該門禁系統，紅外設備(1)被阻斷，并在一個時間段(如0.5秒)內沒有獲取到識別卡信息，PC將判斷為一次非正常通過，隨后紅外設備(2)被阻斷，PC判斷該次非正常進入為箭頭方向，連同系統時間，記錄此次通過情況。當非正常通過發生時，根據具體的應用環境，由上層軟件產生報警或采取其他防范措施。
通過本實用新型，能夠有效地阻止非法人員在某個地段的出入，在不對人員通過產生任何影響的情況下，對人員物品的進出進行記錄。該系統可用于保安，考勤等方面。
權利要求1.一種智能開放式門禁系統，其特征在于集成了RFID讀頭的天線的探測器(3)，通過串口線或網線(5)與PC(6)相連；兩套并行放置的紅外設備(1，2)，共用一個串口線(4)與PC(6)相連；探測器(3)與紅外設備并行放置；設備中包含PC(6)，RFID識別卡；
2.如權利要求1所述的智能開放式門禁系統，其中紅外設備包括兩套紅外發射器和紅外接收器，一個51系列單片機的中斷管腳1(INT0)與其中任一個紅外設備的信號線連接，，中斷管腳2(INT1)與另一個紅外設備信號線連接。單片機與電平轉換芯片RX232有信號線相連，并且接共同的GND。芯片RX232再與PC串口連接。
3.根據權利要求1所述的智能開放式門禁系統，其特征是權利要求2中的RX232芯片與PC串口的連接，包括發送信號線TX，接收信號線RX，和地線GND。
專利摘要智能開放式門禁系統，該系統集成了RFID(RadioFrequency Identification射頻識別)設備和紅外探測設備。RFID設備可探測到其作用范圍內的識別卡，并上傳到PC，PC根據該識別號查詢數據庫，顯示對應人員信息，同時記錄通過的時間。一套紅外設備包含紅外線的發射和接收兩個部分，接收部分經單片機與PC通信。PC根據接收的紅外設備阻斷信號和RFID識別卡信號，判斷人員或物品是否合法通過。同時，PC根據兩套紅外設備的先后阻斷順序，判斷人員進出方向。該系統將RFID設備和紅外設備的特點融合，可對人員或物品的出入進行有效方便的管理和記錄。
文檔編號G07C1/00GK2859666SQ200520114459
公開日2007年1月17日 申請日期2005年7月28日 優先權日2005年7月28日
發明者曾羽, 李洪品 申請人:曾羽, 李洪品