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門禁系統的工作原理
- 2020-06-29 14:30:00
- admin668
原創
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8327
門禁系統應用自識別技術，對進出人員的出入憑證與門的鎖具開閉實現邏輯控制關系。根據出入憑證與識別方式，目前門禁系統工作方式可分為密碼識別方式、卡片識別方式、生物識別方式三種
1）密碼識別方式的門禁系統原理
這種門禁系統通過檢驗輸入密碼是否正確來識別進出權限，在系統前端有一個鍵盤（通常為12鍵或16鍵），門禁控制器中存儲有主管碼、主用碼、客戶碼三類密碼不同類型的密碼有不同的權限。使用者在進門前需要從鍵盤上輸入密碼，門禁控制器通過對鍵盤傳輸來的密碼與存儲的密碼比較后判斷是否開門。這種方式的門禁系統操作方便，無需攜帶卡片，成本低，但同時也存在著只能容納三組密碼、密碼容易泄露、沒有進出記錄、只能單向控制等明顯的缺陷為了提髙密碼識別方式門禁系統的安全性，出現了亂序鍵盤型門禁系統。這種門禁系統的工作原理與上述普通密碼門禁系統一樣，但它前端的鍵盤不是普通鍵盤，而是一種亂序鍵盤，鍵盤上的數字不固定，可以根據設置不定期自動變化鍵盤上數字排序，或者在用戶鍵入一組密碼后自動隨機變換一次數字排序。每個數字的視錐角約為10°，因此僅供一人可視，可以確保用戶密碼保密。這種門禁系統除了安全性稍高，成本較高外，其他特點與普通密碼門禁系統類似2）卡片識別方式的門禁系統原理
卡片識別方式的門禁系統通過讀卡或讀卡加密碼方式來管理進出權限。這種門禁系統的出入憑證為各類卡片（包括磁卡、接觸式IC卡、非接觸式IC卡等），識別儀為如圖1-6所示，磁卡是在符合國際標準的非磁性基片上用樹脂粘貼磁條，貼在磁卡背面的磁條是一層薄薄的由定向排列的鐵性氧化粒子組成的材料（也稱為涂料），磁條上共有3個磁道，磁道1、磁道2都是只讀磁道，磁道3是讀寫磁道。磁條上記錄的信息采用調頻制編碼技術，具有自同步能力。如圖1-7所簡單地說調頻制編碼技術就是在每個時鐘周期τ內，磁通至少變化一次。如在每個周期中間產生磁通變化表示邏輯“1”，無磁通變化表示邏輯“0”。在磁卡插入讀卡器中時，讀卡器將讀出的磁條中的信息送入門禁控制器，門禁控制器根據出入法則進行判斷、執行、事件記錄等功能。磁卡門禁系統成本較低，一人一卡，使用方便，可聯微機，可記錄開門事件，但磁卡與讀卡器之間有磨損，壽命較短，而且磁卡容易被復制，卡內的信息容易因外界磁場而丟失，使卡片無效，因此安全性一般
接觸式IC卡是將一個集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中，封裝成卡的形式，其外形與覆蓋磁條的磁卡相似?？ㄆ瑑葲]有電源，但有存儲器，可記錄卡片號碼、發行商信息，也可記錄持卡人的信息，卡片表面有從CI到C8共8個觸點。這8個觸點的功能
見表1-1。使用者在進門前需要用讀卡器讀取持有的卡片，讀卡器通過觸點C1和c給卡片提供電源，并從觸點C7串行讀出卡片內信息，送入門禁控制器，門禁控制器根據法則執行比較判斷，根據結果控制鎖具的開啟和閉合。由于IC卡不會被磁化，不易復制，因此這種門禁系統的安全性高于磁卡門禁系統。非接觸式IC卡又稱為射頻卡，與接觸式IC卡相似，卡內沒有電源，有存儲器，但非接觸式IC卡表面沒有觸點，而是在卡片內增加了一個電感線圈。使用者在進門前將卡片靠近讀卡器，電感線圈在讀卡器內發射裝置的激勵下產生微弱電流，保證卡內芯片工作，并以電磁方式將信息返回給讀卡器。這種門禁系統的卡片與讀寫設備之間無接觸，開門方便安全，使用壽命長，可聯微機，有開門記錄，可以實現雙向控制卡片很難被復制，安全性高，是今后門禁系統的發展方向之一。
3）生物識別方式的門禁系統原理
生物識別方式的門禁系統是通過檢驗人體生物特征的方式來識別控制進出。研究表明，人的指紋、掌紋、面孔、發音、虹膜、視網膜、骨架等都具有惟一性和穩定性的特征，即每個人的這些特征都與別人不同、且終生不變，因此可據此識別出人的身份?；谶@些特征，出現了指紋識別、面部識別、發音識別等多種生物識別技術，其中的指紋識別技術是生物識別技術的熱點。這里就以指紋識別為例，講述其工作原理。
指紋識別技術主要涉及四個功能：讀取指紋圖像、提取特征、保存數據和比對首先，通過指紋讀取設備讀取人體指紋的圖像，之后對原始圖像進行初步的處理，
使之更清晰，如圖1-8所示。指紋特征包括紋形（環形、弓形、螺旋形）、特征點的類型
（Crossover交叉、Core核、Bifurcation分叉Ridge Ending脊斷點、Island島形區域、Dela三角形區域、Pore孔）、方向、曲率、位置等背斷點
辨識軟件從指紋上找到被稱為“節點”
島形區域
（Minutiae）的數據點，也就是指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標位置。接下來辨識軟件建立指紋的數字表示——特征數據，這種單向轉換將指紋轉換成惟一的特征數據。這些節圖1-8指紋特征示意圖
點同時具有七種以上的惟一性特征。因為通常手指上平均具有70個節點，所以這種方法會產生大約490個數據。這些數據通常稱為模板，保存為1KB的記錄。最后，通過計算機模糊比較的方法，把兩個指紋的模板進行比較，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結果
20世紀80年代，隨著個人電腦、光學掃描這兩項技術的革新，指紋取像的工具成為現實，90年代后期，低價位取像設備的引入和發展，以及可靠的比對算法的發現為指紋識別的應用提供了條件，這些條件極大地促進了指紋門禁系統的應用和推廣。其他方式的生物識別原理與指紋識別相似，都是通過建立特征數據實現識別功能由于這些生物特征具有確定性和惟一性，終身攜帶，不會遺失、不可復制，其他介質無法取代的優點，因此，利用生物識別技術的門禁系統從識別角度來說安全性極好，可靠性高，但成本很高，對環境的要求也較高，對使用者要求高（比如指紋不能劃傷，眼不能紅腫出血，臉上不能有傷，或胡子的多少），使用不方便（比如虹膜型的和面部識別型的門禁設備，安裝高度位置一定，但使用者的身高卻各不相同）
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