一種新型有源卡進出門自動判斷裝置的設(shè)計與應(yīng)用

1、<p>　　一種新型有源卡進出門自動判斷裝置的設(shè)計與應(yīng)用</p><p>　　摘 要 隨著考勤門禁控制系統(tǒng)得到廣泛使用，有源卡考勤門禁控制系統(tǒng)更具有優(yōu)越性，因此得到更廣泛應(yīng)用，免去了近距離排隊刷卡的時間，但其存在無法有效地判斷實際動作是進門還是出門的弊端，文章提出一種實用新型有源卡進出門自動判斷裝置來解決相關(guān)問題，詳細介紹其設(shè)計與應(yīng)用。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】有源卡 進

2、出門 自動判斷裝置 設(shè)計與應(yīng)用 </p><p>　　考勤門禁控制系統(tǒng)廣泛使用于學(xué)校、醫(yī)院、商城、公司等需要進行考勤記錄或門禁控制的場所門口，用于記錄考勤時間和開門狀態(tài)?？记陂T禁控制器由讀卡主板與感應(yīng)讀頭配套使用，常見的讀頭有無源卡和有源卡之分。對于無源卡讀頭可通過軟件設(shè)置修改硬件參數(shù)，使在不同讀頭上的刷卡動作有效地記錄為進門或出門。而有源卡讀頭是采用遠距離射頻讀卡模式，在射頻范圍內(nèi)，無論卡片從哪個方向進入感應(yīng)區(qū)

3、域，均能進行記錄。有源卡讀頭在實際投入使用時，能遠距離識別刷卡信息，免去了近距離排隊刷卡的時間，但其存在無法有效地判斷實際動作是進門還是出門的弊端。本文介紹了一種實用新型有源卡進出門自動判斷裝置的設(shè)計與應(yīng)用。 </p><p>　　1 新型有源卡進出門自動判斷裝置的設(shè)計思路 </p><p>　　新型有源卡進出門自動判斷裝置的設(shè)計目的是提供一種感應(yīng)范圍大，讀卡速度快，能有效判斷進出門的有源

4、卡進出門自動判斷裝置。 </p><p>　　為實現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)方案是：一種新型有源卡進出門自動判斷裝置，見圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其特征在于：由讀卡主機1以及有源卡讀卡器2構(gòu)成，有源卡讀卡器2成對設(shè)置，其兩者前后相隔一定距離設(shè)置；讀卡主機1與有源卡讀卡器2相連接，并接收有源卡讀卡器2的讀卡信號。 </p><p>　　讀卡主機1包含主機外殼11、傳輸線12、主板13、網(wǎng)絡(luò)模

5、塊14和數(shù)據(jù)處理模塊15；有源卡讀卡器2包含讀卡器外殼21、內(nèi)置感應(yīng)線圈22和信號傳輸模塊23；有源卡讀卡器和讀卡主機通過傳輸線12連接。主機外殼11上設(shè)有網(wǎng)絡(luò)接口、接線口和電源接口。讀卡器外殼21上還設(shè)有接線口和感應(yīng)燈。兩個有源卡讀卡器2安裝距離>10M。有源卡讀卡器2通過信號傳輸模塊23與讀卡主機1連接，讀卡主機1通過網(wǎng)絡(luò)模塊14與網(wǎng)絡(luò)平臺連接。 </p><p>　　裝置采用上述結(jié)構(gòu)后，將兩個有源卡讀

6、卡器組合，通過調(diào)整有源卡讀頭的感應(yīng)區(qū)域擺放方向，與讀卡主板配合使用，不僅能充分運用有源卡遠距離感應(yīng)，感應(yīng)范圍大，及支持快速讀卡的特性，并且實現(xiàn)對進出門的有效判斷。 </p><p><b>　　2 系統(tǒng)使用步驟 </b></p><p>　　在實際使用中，實際的使用步驟如下： </p><p>　?。?）通過軟件設(shè)置讀卡主板的兩個有源卡讀頭接口

7、的參數(shù)（一個標記為進門、一個標記為出門），在對應(yīng)的接口接入有源卡讀頭硬件。 </p><p>　?。?）將兩個有源讀頭分開>10m的距離安裝。 </p><p>　　（3）人員進出時會先后進入兩個讀頭的感應(yīng)范圍，被兩個讀頭先后感應(yīng)到卡片，讀頭將卡片時間和卡片信息傳給讀卡主板。 </p><p>　　（4）讀卡主機收到兩個讀頭的感應(yīng)數(shù)據(jù)后，采集每5s時間段內(nèi)兩個

8、讀頭分別對該卡片的感應(yīng)次數(shù)，并分析感應(yīng)次數(shù)的變化趨勢，依此判斷兩個讀頭的感應(yīng)先后順序。 </p><p>　?。?）讀卡主機通過網(wǎng)絡(luò)模塊將最終判斷數(shù)據(jù)發(fā)給所需的網(wǎng)絡(luò)平臺。 </p><p>　　在實際使用中，本實用新型進出門讀卡的判斷方法為：若在本次卡片的感應(yīng)記錄中，兩個讀頭的感應(yīng)次數(shù)變化是由A多B少逐漸變?yōu)锳少B多，則表示人員進出方向是先從A再到B，由此判斷為進門。若在本次卡片的感應(yīng)記錄

9、中，兩個讀頭的感應(yīng)次數(shù)變化是由B多A少逐漸變?yōu)锽少A多，則表示人員進出方向是先從B再到A，由此判斷為出門。 </p><p>　　3 系統(tǒng)實現(xiàn)的工作原理 </p><p>　　進出門判斷的機制方式如下（重點是卡片每次被讀頭有效感應(yīng)到時，卡片會把上次已存儲的讀頭號碼信息以及更新時間發(fā)給讀頭，并且讀頭會回復(fù)數(shù)據(jù)給卡片，更新卡片上存儲的信息為最新。） </p><p>　

10、　圖2是進出門判斷的圖例，進出門判斷邏輯：卡片存儲的信息從門1變化為門2表示“進”，從門2變化為門1表示“出”。其他情況（門1變化為門1，門2變化為門2）為“未知”。每次生成的判斷結(jié)果，會上報服務(wù)器，服務(wù)器可對“未知”的結(jié)果值進行忽略。 </p><p>　　圖例僅模擬了進出門5次感應(yīng)的情況，實際使用時會存在在一個區(qū)域重復(fù)刷卡，及同事被兩個區(qū)域感應(yīng)到的現(xiàn)象，故他們的調(diào)試軟件上有“同一個門的防重讀時間”，和“不同門

11、的防重讀時間”設(shè)置選項。 </p><p>　　運動過程中，卡片會和讀頭不斷交互數(shù)據(jù)，但在設(shè)置的防重讀時間內(nèi)，讀頭不會更新卡片上存儲的信息。 </p><p>　　但同時仍然要求：1.兩個讀頭的距離要遠（可根據(jù)單門的步行距離時長，設(shè)置“相同門的防重讀時間”，減少數(shù)據(jù)的刷新） 2.感應(yīng)區(qū)域不要重疊，或重疊范圍要?。筛鶕?jù)重疊感應(yīng)的時長設(shè)置“不同門的防重讀時間”） </p>&l

12、t;p><b>　　詳細解釋如下： </b></p><p>　　模擬進門：當A進入門1的感應(yīng)區(qū)域時，門1把“當前時間+門1”這個信息發(fā)送給卡A，卡A記錄此數(shù)據(jù)。之后繼續(xù)感應(yīng)門1，卡片A把存儲的信息發(fā)給門1，門1得知上次卡A是記錄的門1信息，判斷為“未知”，并且門1再把“當前時間+門1”這個信息發(fā)送給卡A。期間的判斷結(jié)果均為“未知”，因為主機接收的判斷結(jié)果信息都是門1-門1。 <

13、/p><p>　　直到卡A感應(yīng)到門2，此時卡片A把存儲的信息發(fā)給門2，門2得知上次卡A是記錄的是門1信息，故主機判斷此次結(jié)果為“進門”，并且門2把“當前時間+門2”這個信息發(fā)送給卡A.之后繼續(xù)感應(yīng)門2，卡片A把存儲的信息發(fā)給門2，門2得知上次卡A是記錄的門2信息，判斷為“未知”，并且門2再把“當前時間+門2”這個信息發(fā)送給卡A。期間的判斷結(jié)果均為“未知”，因為主機接收的判斷結(jié)果信息都是門2-門2。 </p>

14、;<p>　　模擬出門：因在出門前，卡A記錄的最后的信息是門2，當出門時，A進入門2的感應(yīng)區(qū)域，卡片A把存儲的信息發(fā)給門2，門2得知上次卡A是記錄的門2信息，判斷為“未知”，并且門2再把“當前時間+門2”這個信息發(fā)送給卡A。期間的判斷結(jié)果均為“未知”，因為主機接收的判斷結(jié)果信息都是門2-門2。 　　直到卡A感應(yīng)到門1，此時卡片A把存儲的信息發(fā)給門1，門1得知上次卡A是記錄的是門2信息，故主機判斷此次結(jié)果為“出門”，并且門

15、1把“當前時間+門1”這個信息發(fā)送給卡A.之后繼續(xù)感應(yīng)門1，卡片A把存儲的信息發(fā)給門1，門1得知上次卡A是記錄的門1信息，判斷為“未知”，并且門1再把“當前時間+門1”這個信息發(fā)送給卡A。期后的判斷結(jié)果均為“未知”，因為主機接收的判斷結(jié)果信息都是門1-門1。 </p><p>　　4 系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢和前景 </p><p>　　新型有源卡進出門自動判斷裝置是一款用于停車場、大中型企業(yè)、幼兒

16、園接送管理系統(tǒng)等對移動的車輛和人進行識別和管理的遠距離讀卡器。其遠距離讀卡門禁控制器是采用兩組高效2.4G藍牙卡識別電路與兩路門禁控制器組合設(shè)計而成，支持兩組Weigand輸出、3組繼電器輸出，采用RS232、RS485、TCP/IP等三種通信方式，支持存儲5.5萬張用戶卡與22萬筆讀卡器記錄。兩組讀卡電路在當讀到合法卡時，自動驅(qū)動對應(yīng)的繼電器輸出，當讀到非法卡時，自動驅(qū)動報警繼電器輸出?？梢暂p松的實現(xiàn)停車場、大中型企業(yè)和幼兒園接送管理

17、系統(tǒng)的出入控制要求。 </p><p>　　新型有源卡進出門自動判斷裝置由讀卡器、天線和有源電子標簽組成，施工安裝簡單，便于維護，使用起來更加簡單。電子標簽即遠距離卡，讀卡器配合高增益的天線使用，在50米以上的距離就可以完成讀寫操作。系統(tǒng)設(shè)置了近、中、遠三個檔次，用戶可根據(jù)實際的情況來進行設(shè)置。 </p><p>　　對于停車場用戶，新型有源卡進出門自動判斷裝置的讀卡器速度可達1000張/

18、秒，并且最遠距離達50M以上。60時時速時可以不停車不減速讀卡，不停車讀卡，大大提高車流通過量，交通高峰期無需堵車排長龍，節(jié)省燃油費用。 </p><p>　　對于大中型企業(yè)與學(xué)校用戶，在企業(yè)、學(xué)校等地方人員極多的時候，能進行快速精準的計算，確保不落人，不重復(fù)計算。出、入口選用一套讀卡器主機加載兩根天線，即可控制進口和出口的車輛或人，更加節(jié)約了企業(yè)、學(xué)校用戶門禁設(shè)施的投入成本。其次系統(tǒng)采用高頻傳輸信號，不受雨、雪

19、天氣的影響，多組接口輸出，輕松的實現(xiàn)停車場、大中型企業(yè)和幼兒園接送管理系統(tǒng)的出入控制要求。 </p><p>　　目前新型有源卡進出門自動判斷裝置經(jīng)過設(shè)計生產(chǎn)調(diào)試已經(jīng)實際投入使用，該系統(tǒng)已用于湛江2中港城中學(xué)、湛江市第21中學(xué)等多所學(xué)校。期中港城中學(xué)學(xué)生人數(shù)達5000人，21中學(xué)4000人，在用了該套系統(tǒng)后，學(xué)生進出校門只需要20分鐘，免去了近距離排隊刷卡的時間，且數(shù)據(jù)判斷準確率高，有效的緩解了上、下學(xué)高峰學(xué)生擁

20、擠的情況，獲得了學(xué)校及家長的一致好評。未來一段時間，新型有源卡進出門自動判斷裝置將有著廣大的應(yīng)用市場和發(fā)展空間。 </p><p><b>　　5 結(jié)束語 </b></p><p>　　本文所述的一種新型有源卡進出門自動判斷裝置經(jīng)過設(shè)計生產(chǎn)調(diào)試，已經(jīng)達到實際使用的階段，經(jīng)過使用達到很好的效果，解決了很多大中型企業(yè)員工進出門控制以及上下班考勤的實際問題。而且系統(tǒng)經(jīng)過檢測

21、，申請獲得了專利局批準的專利證書，具有相當?shù)耐扑]使用價值。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]楊涵.論校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)與實現(xiàn)[J]科技與經(jīng)濟，2006（20）：12-13. </p><p>　　[2]王曉燕.淺析某高校校園“一卡通”系統(tǒng)[J]科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013. </p>&l

22、t;p>　　[3]楊海艷.基于數(shù)字化校園的校園一卡通構(gòu)建研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014（04）. </p><p><b>　　作者簡介 </b></p><p>　　廖恩紅（1975-），男，廣東省五華縣人?，F(xiàn)為廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院副院長、高級工程師、一級建造師，招標師，從事建筑智能化弱電工程項目招投標、學(xué)校網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)劃、校園一卡通系