基于RFID的防尾随快速通道人员识别管理系统

随着识别技术的发展,人们提出了一个全新的课题, 即如何对快速行驶的多个进出人员实现自动跟踪, 并且以较低的成本来实现它。我公司推出的远距离感应卡身份识别及人员进出识别管理系统能够从根本上解决该问题。该系统由控制器、远距离 读卡器 、感应卡、计算机网络、数据库等组成。

一、项目要求：
 
某大型工厂，为加强本工厂人员的管理，要求采用非接触式感应卡来跟踪和记录每个人员在工厂各个区域的进出情况，实现高效率的自动考勤要求，同时要实现外来无卡人员进入检测及报警；整个系统在网络环境下运行，不同的管理员可以查看不同人员的进出情况等等。
 
二、现场情况：

工厂有两个大门， 门宽四米，工厂有近3000名员工。

三、系统工作原理

本系统所采用的英国Census®系列TC6A感应卡和CR1A 读卡器 是英国艾登特克有限公司开发研制的新一代低频射频自动识别系统。Census®系列感应卡和 读卡器 是一种真正的快速、远距离感应射频识别产品，读卡距离可达3米，覆盖通道宽度可达3至32米，可同时识别多达55张感应卡，读卡速度可达60公里/小时， 因而能够对快速移动的物体或人员进行远距离准确识别和方向追踪。Census®系列远距离感应产品于1997年7月获得英国技术创新大奖。在低频射频识别领域，Census®感应技术处于世界领先水平。
 
Census®系列远距离感应产品的工作机理是：每个感应卡内都有一个64位的号码，当感应卡呈现在 读卡器 读出范围内时，感应卡被 读卡器 不断发射的电磁问询信号激活，从而反馈给 读卡器 一个携带有感应卡号码的应答信号，正是通过感应卡与 读卡器 互相之间的信号问询与应答， 读卡器 就能够准确快速地识别感应卡内携带的号码，并将读到的感应卡号码按照一定的输出格式输出给计算机、外部控制器或其他终端设备， 从而实现对感应卡的识别。
 
管理中心给每个员工发一卡，员工经过 读卡器 附近时（3米读卡距离） 读卡器 就能感应到卡，并将卡中的信息（卡号）传送给当地的控制器。控制器将收到的卡号传给管理软件并且管理人员可以实时监控管理每道门的人员进出情况，直接采用人员的进出数据作为考勤数据。此外，感应卡不易复制、安全可靠、寿命长（非接触读卡方式使卡的机械磨损减少到零）。
 
本系统采用无障碍快速通道来实现人员进出管制，更是一非常先进的管理方式。无障碍快速通道是专门为日益增长的安全需要特别设计的高科技产品，它为受限制的区域提供快速进出条件下的安全保障，防止未经授权的人员进入，系统利用红外光束来检测合法人通过和运行方向。
 
该系统没有物理障碍，方便人员快速通行，同时又能防止未授权人员的非法通行，无需刷卡，实现真正的快速通行，通行速度可达到3人/秒；具备防尾随功能，系统可及时识别尾随在合法人员后面试图进入通道的非授权人员，在监控中心发出声光报警，如有需要还可同时把非法通过人员的照片通过摄像机抓拍下来，以备日后查证。同时系统也具备方向管制功能，从一个方向刷卡只能按照刷卡对应的方向进入，防止内部人员为外来人员放行，该功能可有效防止在通道一端刷卡，而非法人员从另一端闯入 。系统也具备防钻功能，防止非法人员从通道底部钻入，广泛应用于高档写字楼、工厂、机场、试验室等快速进出且无噪音的场合下的安全管制。
 
因此，管理人员坐在监控电脑前，就可以了解整个公司的人员进出情况，根据电脑的实时监控功能，判断是否要到现场进行察看，同时将人员进出情况、报警事件等信息进行浏览察看、打印以及存档。此外，感应卡不易复制、安全可靠、寿命长（非接触读卡方式使卡的机械磨损减少到零）。
 
门禁系统系统作为一项先进的高科技技术防范手段，一些经济发达的国家在早期，就已经应用于科研、工业、博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行、监狱等。由于系统本身具有的隐蔽性，及时性等特点，在许多领域的应用越来越广泛。

四、系统网络结构（简易型防尾随快速通道）

备注：持卡人员经过快速通道不报警，进入通道后靠近对射时，对射自动断开。无卡人员经过通道管理中心立即收到报警信号，并通过报警器发出报警。如有监控系统可进行即时查看。

 高档型无障碍快速通道：

    ◆无障碍快速通道系统专门为日益增长的安全需要特别设计的高科技产品，它为受限制的区域提供快速进出条件下的安全保障，防止未经授权的人员进入
    ◆ 产品电气设计高度可靠，确保了系统的安全性、通行速度、人身防护和设计风格
    ◆ 设计紧凑、外形尺寸小，适合安装区域较小场所，如电梯、旋转大门处
    ◆ 系统利用激光光束来检测合法人通过
    ◆ 该系统没有物理障碍（无闸臂），方便人员快速通行，同时又能防止未授权人员的非法通行
    ◆ 通常配合带方向识别功能的远距离 读卡器 ，无需刷卡，快速通行，方向识别，
    ◆ 防尾随。系统可及时识别尾随在合法人员后面试图进入通道的非授权人员，并给予声光报警,识别距离达到5mm,并对非法进入人员进行拍照或摄像。
    ◆ 适合应用于高档写字楼、工厂、机场、试验室等快速进出且无噪音的场合下的安全管制

    系统方案图：

    目前集成商在进行人员识别项目实施的过程中，往往得到的识别效果总是差强人意，存在各种各样的问题，其最最根本的原因，是没有找到一个真正能用在这套系统中的产品。

最常见的应用项目是人员通道识别的情况，选择的 读卡器 有感应距离由几十米远到1米远的各种 读卡器 ，几十米远用来做人员识别显然是不能用的，不可能让人才走到离通道口几十米远的地方就被识别出来，因为人员可能刚巧从旁边经过而不是要进入通道，所以工程安装人员在实施的过程中就要对这个感应距离进行调整，但往往得不到一个合适的距离，因为卡片在不同的角度被读取的距离变化很大，而调节的信号变动范围很大，卡片正对着天线的时候距离在6米，垂直于天线的时候可能只有1米甚至是读不到，比如做一座办公大楼的人员识别，会出现人员只是在办公室内走动却错误的被读到卡片判断为外出的情况。还有一种比较常见的是915Mhz的 读卡器 ，标称距离5－15米，卡片必须与天线成一定的夹角，而且卡片受人体屏蔽不能紧贴人体，所以要求人员把卡挂在胸前正对着天线走过去，但人员进出拥挤的时候卡片就受到屏蔽，部分卡片会被漏读，同时人员是进出的时候不会规规矩矩的正对着天线走过去，很可能随意一个侧身卡片就被漏读了。还有一种选择是用1米的无源卡来做，这种方式一般要求通道做得很窄，卡片的真正识别距离只有60厘米左右，集成商不得不在通道两边各装一台 读卡器 来同时读取卡片，甚至是读4台 读卡器 ，仍然存在漏卡现象，因为卡片的方向性与读卡速度都注定了无法从根本上解决这一问题。

    人员识别不需要太远的读卡距离，但需要读取设备能快速准确的识别每张卡片并做到不遗漏，同时又要尽量减轻使用人员的操作负担，英国IDENTEC公司的CENSUS系列 读卡器 ，对于人员跟踪识别，有着独到的过人之处，可以很好的做到这一点。

    CENSUS系列 读卡器 特性：
    ◆ 远距离读卡，提供3米的读出距离
    ◆ 应用通道宽，读卡信号宽度范围可达3至32米　
    ◆ 对多个电子卡同时进行识别，可同时识别55张卡
    ◆ 识别速度快，读出速度可达60公里/小时
    ◆ 卡片没有方向限定，360度任意角度都能读到
    ◆ 卡片可放置在身上任意位置，真正的自动识别
    ◆ 能够实现准确的进出方向判断
    ◆ 安装方便，天线制作方法简单
    ◆ 低频工作:发射频率153KHZ;接收频率115KHZ;
    ◆ 美国联邦通讯委员会FCC认证

    CENSUS 读卡器 采用外接天线的方式工作，天线为一个长方形的框，感应距离为整个长方框到卡片3米，天线所发射信号的感应区域非常规则，可以理解为以长方框为基面扩散而成的长方体，有着明显的界分界线，分界线内信号强度基本相同，用户可以通过感应指示灯来直观的看到希望得到的感应范围。对于人员识别系统来说这是非常有用的，很多 读卡器 的感应距离可以达到十米到几十米，但实际的需求是不需要这么远的，客户只想知道一个人是否真的进入或离开某个出入口， 读卡器 感应的距离会太远导致误读情况的发生，由于感应距离太远，卡片在很远的地方就被读到，造成人员不是外出却错误的决断人员为外出的情况，虽然 读卡器 的距离可调，但调节的变动范围很大，而且这一调整得到的感应范围分界是非常模糊的，如客户希望在5米的位置被读到，所以工程商把能正常读到卡的范围调到5米左右，但从5米开始到区域外几十米的地方是一个不稳定区域，卡片可能停留时间长一点就被错误的读出，而且卡片放置位置不同得到的感应距离远近也不同，所以有些卡在很远的地方就读到了，而有些卡要很近才能读到甚至是读不到。

    做远距离人员识别的目的是为了方便管理同时减轻使用人员的受约束感，感应卡由使用人员随身携带，这就对感应卡的技术特性有了很高的要求，首先是卡片的方向性、穿透性及稳定性，其次才是卡片的外形及重量。

    众多远距离卡都被一个方向性问题困扰， 读卡器 发射的信号类似于手电筒发出的光束，卡片必须处在这个光束内并和 读卡器 成一定的夹角，才能正确的识别卡片，人员经过感应区域时角度偏差太大，就会被漏读。CENSUS 读卡器 发射的信号类似于一个绕天线而成的长方体，而且卡片是没有方向性的，卡片在读卡区内以任意角度放置都可以读到，非常便于携带。

    人员识别系统最终的目的是判断人员的位置，得到准确的进出数据。一般的人员跟踪识别系统都是采用两台 读卡器 来判断人员进出方向。都是在每台 读卡器 读到卡片并输出后，根据两台 读卡器 的记录先后来判断是进还是出，这样存在很多漏洞，容易产生错误记录。

    如果人员只是经过一个天线旁边而没有往外走，系统马上把他外出的信号就发出去了，而实际情况是人员还在里面。在平安短信系统里移动通讯运营商就吃过这样的亏，学生只是到门边站了一下，系统就给家长发了一个孩子离开学校的短信，让家长无故担心，为此差点被学生家长告上法庭；如果人员不断在进出天线上徘徊，系统会产生很多没用的记录；如果人员在1个出天线旁边一直站着，系统会不停的收到卡号，因为两个 读卡器 输出的信号格式完全相同，很多系统根据记录的奇偶次数来判断进出，在收到第二条记录的时候系统就会给出一个外出的信号，而实际情况是人员还在里面。如果人员一直停在两个 读卡器 信号交接的地方，这里的信号会很复杂，有可能是死区、有可能是某天线时强时弱、有可能是信号扭曲、有可能卡片一到这里就不停输出或是不工作。

     综合上述问题最根本的原因是两台 读卡器 是完全相互独立的设备，英国IDENTEC公司的在射频识别领域具有20多年的生产经验，其旗工会上品牌CENSUS的CR1A－DS远距离 读卡器 可以杜绝上述问题的发生；因为它具有多种方向判断模式，直接带两个天线， 读卡器 准确的知道每个时刻卡片存在天线的哪个区域并跟踪卡片在区域里每个时刻的信号位置和移动路径，如是否真正离开、什么时候可以把信号输出、是否假进假出、是否产生多余记录等。具有防反窜、跟踪、控制、安全、多卡配对等多种模式，无论用户想在卡片进入即立刻得到数据还是确定最终方向再得到数据，它都能满足要求。
 
    CENSUS系列 读卡器 不管是用在停车场（解决一个通道即进又出情况时两台 读卡器 装在一起，第二个 读卡器 错误的把道闸再次打开的情况）、物品和人员跟踪（解决假进假出、多重识别、屏蔽、射频伤害、方向限制、物理障碍等问题）。它都是绝佳的产品解决方案。

采用地埋式天线

采用不锈钢竖立式天线

无一漏卡，绝对安全正确