门禁体系中RFID与ETC两种新式技能介绍

1、无线射频辨认 　　
RFID(Radio Frequency Identification，无线射频辨认)是一种非触摸式的主动辨认技能，它经过射频信号主动辨认方针对象并获取相关数据，可快速进行物品追寻和数据交流，其辨认作业无需人工干预。
RFID作为一种新的技能，是无线电技能与雷达技能的结合。1948年，哈里·斯托克曼宣布的“使用反射功率的通讯”奠定了射频辨认RFID的理论根底。奠定RFID根底的技能在第二次世界大战中得到开展。其时为了辨别飞机，又称为“敌友”辨认技能，该技能的后续版本至今仍在飞机辨认中运用。
一个典型的RFID体系包含电子标签、读写器(含天线)和运用体系三个首要组成部分。电子标签是射频辨认体系的数据载体，它由标签天线和标签专用芯片组成，能接纳读写器的电磁场调制信号并回来呼应信号，完成对标签辨认码和内存数据的读出或写入操作。读写器用于接纳主机端指令，并将存储在感应器中的数据以有线或无线的方式传回主机，它内含操控器和天线，假如读取间隔较长，则天线会单独存在。运用体系是指用户原有的MIS体系。与RFID体系交互的运用体系的终端计算机，传递着运用体系发出的作业指令，并经过中间件操控电子标签和读写器之间的协调作业，处理RFID体系收集的一切数据，并进行运算、存储及数据传输。
RFID体系作业原理为：当带有电子标签的物品进入读写器天线辐射规模时，接纳读写器发出的无线射频信号。无源电子标签凭借感应电流所取得的能量发送出存储在标签芯片中的数据，有源电子标签则主动发送存储在标签芯片中的数据，读写器一般配备了必定功能的中间件，能够读取数据、解码并直接进行简略的数据处理，然后送至运用体系。运用体系依据逻辑运算判别电子标签的合法性，并针对不同的设定进行相应的处理和操控，由此完成RFID体系的根本功能。
2、射频标签 　　
射频标签即射频卡，又称非触摸式IC卡。由IC芯片、感应天线组成，芯片和天线无外露，被封装在一个标准的PVC卡片内。射频卡的读写过程，通常由射频卡与读写器之间经过无线电波来完成读写操作。它成功地将射频辨认技能和IC卡技能结合在一起，结束了无源和免触摸这两大技能难题，这是电子器件范畴的一大打破。
按照标签的供电方式，射频标签能够分为有源和无源两种形式。有源标签运用标签内电源提供的能量，辨认间隔较远(能够到达几十米甚至上百米)，但寿数有限，本钱较高。无源标签内不含电源，作业时从读写器的电磁场中获取能量，其重量轻、体积小，寿数很长，本钱很低，但通讯间隔受到限制。
按照作业频率的不同，RFID体系可分为低频、中高频、超高频和微波体系。低频体系的作业频率一般在30KHz～300KHz，其典型作业频率有125KHz和133KHz。其根本特色是标签的本钱较低，标签内保存的数据量较少，读写间隔较短(10cm左右)，标签外形多样，阅读天线方向性不强，首要运用于畜牧业和动物办理等。中高频体系的作业频率一般在3MHz～30MHz，其典型作业频率有13.56MHz。其根本特色是标签和读写器的本钱较低，标签内保存的数据量较大，读写间隔较远(可到达1m以上)，适应性强，外形一般为卡状，读写器和标签天线均有必定的方向性，首要运用于二代身份证体系和一卡通体系等。超高频和微波体系的作业频率一般在300MHz～3GHz或者大于3GHz。其典型作业频率有433MHz、915MHz、2.45GHz和5.8GHz。依据各频段电波特色可适用于不同场合。例如，433MHz有源标签常用于近间隔通讯及工业操控范畴。915MHz无源标签式物流范畴的挑选。2.45GHz除广泛运用于近间隔通讯之外，还广泛运用于我国的铁路运输辨认办理。5.8GHz的RFID体系更是作为我国ETC的作业频段，并首先拟定了国家ETC标准。
3、电子不泊车收费体系 　　
ETC(Electronic Toll Collection，电子不泊车收费体系)是现在世界各国均在大力推崇的先进的收费方式。车主只需在车窗上装置电子标签，车辆在经过收费站时，经过收费站点设置的读写器对经过车辆的电子标签进行读写辨认，并主动从预先绑定的射频卡或银行帐户上扣除相应费用，无需车主泊车和人工缴费即可快速经过收费站点，真正完成一路畅通。
ETC体系首要由车辆主动辨认体系、中心办理体系和其他辅佐设施组成。其中，车辆主动辨认体系由OBU(On board unit，车载单元)、RSU(Road side unit，路旁边单元)、环路感应器等组成。OBU(即电子标签)贮存了车辆的相关信息，一般装置在车辆的前挡风玻璃上。RSU(即读写器)装置在收费站旁边。环路感应器装置在车道地面下。中心办理体系存储了很多已注册车辆和车主的信息。当车辆经过收费站口时，环路感应器感知车辆，RSU发出问询信号，OBU做出呼应，并进行双向通讯和数据交流，中心办理体系获取车辆辨认信息后进行比较判别，依据不同情况来操控办理体系发生不同的操作，然后完成对行驶车辆的主动办理。
ETC体系以专用DSRC(专用短程通讯)方式经过远间隔(10m～30m)、完善的加密通讯机制(支撑3DES、RSA算法)、非触摸方式(作业频段支撑915MHz、2.45GHz和5.8GHz)来交流ETC信息，完成车辆在快速移动状态下的主动辨认，然后完成对方针的主动化办理。
与以往的人工收费体系相比较，现行的ETC体系具有以下长处：第一，交通更流畅。驾驭者能够不用泊车并直接经过ETC体系进行主动缴费，有效地进步了收费站的车辆通行才能，避免了收费站形成的交通堵塞，进步了公路使用率。第二，缴费便利通明。驾驭者经过ETC体系缴费意味着单位时刻内经过的车辆数量会更多，然后加快了缴费速度，进步了缴费效率。第三，节能环保。ETC体系减少了车辆在收费站人工缴费的等候时刻，降低了油耗，减少了汽车怠速时的尾气排放，然后到达了节约能源，保护环境的效果。
ETC体系的老练运用，为今后的智能交通打下了坚实的根底，近期这项技能也被运用于城市中心区域的高峰期拥堵收费。
4、运用案例 　　
现在，绝大多数的门禁体系(包含车库门禁和楼宇门禁)仍然在运用高频射频卡进行办理。现在车库门禁体系和楼宇门禁体系在运用过程中存在如下一些问题。
高频射频卡理论辨认间隔规模仅为2.5cm～10cm(射频卡与读卡器之间间隔)。受环境影响，实际辨认间隔比理论辨认间隔还要短。
对于车库门禁体系来讲，泊车道闸票箱设置的方位要求驾驭人员在驾驭车辆时，主驾驭室方位要与泊车道闸票箱方位靠得适当近，以便刷卡，然后添加了驾驭人员的驾驭难度，特别是泊车道闸票箱设置在一边是平地、一边有坡度的车库入口处。一些驾驭人员索性先刷卡，竖起泊车闸杆，然后再到车库发动汽车，驶离车库。此外，泊车道闸票箱一般设置在车库入口处，挨近于露天环境，对雷雨天气的防水防潮功能较差，然后添加了票箱内电气原件的故障发生率，形成泊车道闸不能正常起落。
对于楼宇门禁体系来讲，射频卡与读卡器之间间隔也要靠得适当近，才能使门禁翻开，特别是人员从雷雨天气的室外进入楼宇内部时，延长了人员等候经过楼宇门禁的时刻。 　　针对当时门禁体系存在的一些问题，我们学习根据RFID技能的高速公路电子不泊车收费体系的老练运用经历，将ETC技能运用到当时门禁体系中(使用ETC体系中不泊车功能模块，撤销ETC体系中收费功能模块)，为进步门禁体系的智能化和高效化水平，提出以下处理方案。
⑴停用车库门禁体系中现在运用的高频射频卡(作业频段：13.56MHz，辨认间隔规模：2.5cm～10cm)，启用微波射频卡(作业频段：5.8GHz，辨认间隔规模：10m～30m)。微波读写器的三组天线成“品”字形分别装置在车库出入口墙顶和墙两边，以充沛收集车辆的微波射频卡的相关信息。
⑵撤销ETC体系中的收费功能模块，添加视频图像辨认和语音报警模块。当车辆经过预先埋设的地感线圈时，ETC体系中的车辆主动辨认(包含无线射频辨认和车牌图像辨认)体系对该车辆进行主动辨认。假如该车辆被辨认为本车库已登记车辆时，泊车闸杆主动竖起并放行;假如该车辆被辨认为本车库未登记车辆时，中心办理体系及时报警并记载日志，提醒安保人员及时参与处理。
⑶停用楼宇门禁体系中运用的高频射频卡，启用ETC体系中的微波射频卡。微波读写器设置在楼宇门禁入口处，以收集微波射频卡的相关信息。使用红外感应触发替换ETC体系中的地感线圈触发。当有人员经过期，红外感应触发微波读写器，对带着微波射频卡人员进行主动辨认。假如确认是本楼宇已登记人员信息，则楼宇门禁会提前主动开启。
⑷针对临时车辆和临时人员的进出，能够经过办理员发放临时微波射频卡的方式处理。
结束语 　　
RFID技能作为一种新式的主动辨认技能。特别是微波射频技能，因其所具备无屏障读取和远间隔穿透、快速扫描、高贮存量、体积小、安全保密性好等优势而备受各界瞩目，从很多的主动辨认技能中脱颖而出，在各范畴运用非常广泛，在我国拥有巨大的开展潜力。学习高速公路电子不泊车收费体系的老练运用经历，用微波射频技能代替当时门禁体系中广泛运用的高频射频技能，一起将ETC技能运用到上述门禁体系中，以进步门禁体系的智能化和高效化水平。 　　ETC技能在门禁体系中具有宽广的运用前景，比如在智能化泊车场办理方面正逐渐得到推广运用。但是，对于楼宇内部间隔非常挨近的多个门禁，因为红外感应规模的重叠，会一起触发多个微波读写器，导致对这些门禁均有权限的作业人员能够一起翻开多个门禁的问题，需要进一步研究并加以处理。