引 言 

    非接觸式IC卡門禁管理系統已廣泛地應用于樓宇自動化、重要區域的通行等，校園學生社區的現代化管理，校園非接觸式Ic門禁管理系統的應用已成為目前的發展趨勢，學生公寓借助門禁管理系統，可實現特定區域的進出管理，防止非本樓人員隨意進入學生公寓樓 ，尤其在夜間便于實現對多門公寓樓的集中管理。 

    門禁系統自發展以來，主要應用于公司和智能小區，其系統自身相對完善 ，但就目前學校使用的門禁控制系統而言，存在對外數據庫共享程度低，自動數據處理程度低等，同時因學生公寓樓設計和管理及學生管理方式存在不同，造成了現有門禁管理系統無法直接應用于學生公寓。本文結合實際提出了一種應用于校園學生公寓樓的分布式、多層管理的門禁管理系統，具有重要的應用價值。 

    1 校園門禁管理的系統要求 

    校園門禁管理系統的卡管理、維護、宿舍樓分配、學籍管理均是分散的，持卡基數量大(萬級)，同時對于校園涉及學生、教職工，其門禁數據變化頻繁，存在高峰期，在7至9月份學生畢業離校和新生入校，日常還伴有臨時住宿調整等，這與通常應用于公司的門禁管理系統的卡管理、維護在同一個部門存在差別，因此也造成了業務處理流程、數據權限、數據修改等一系列的問題。基于以上的特殊性，校園門禁管理系統要求信息化程度高，從學生數據獲取、宿舍樓數據分配、門禁數據調整、核對校驗、下載等過程均能自動處理完成；可適應門禁數據的頻繁變化調整；系統易擴展并穩定可靠。 

    2 系統原理與結構 

    2．1 系統原理

    本文提出的校園門禁管理系統基于數據庫技術，自動采集各部門數據形成數據標準庫，利用設計通用的標準數據庫接口共享標準數據庫，各、部門之問的數據庫自動處理和調用共享數據庫，確保校園所有數據的一致性，也避免了因手工操作門禁數據，造成的人為錯誤、易漏和更新效率低等問題。基于數據庫技術的門禁管理系統如圖1所示。

圖1 基于數據庫技術的門禁管理系統

    2．2 系統結構 

    本文提出校園門禁系統的基本構架如圖2所示，核心結構采用C+B／S群組模式，即瀏覽器管理、服務器控制、客戶端后臺程序自動處理的模式，控制器基于目前工業主流的總線聯網模式? ，實現集中管理，分散維護，系統標準化程度高，模塊化程度高，擴容簡單，易于維護。

圖2 校目門禁系統的整體構架和層式結構

    本文設計的系統由4層結構組成，第1層為設備接入層(讀卡器設備、控制器設備)，接口采用標準高速接口，協議公開：第2層傳輸層，主要是連接控制層與設備層間的數據交互，標準協議公開，協議函數公開；第3層為控制層，主控底層軟件，底層接口函數公開，數據庫接口函數公開；第4層為管理層，針對應用服務的不同，可進行添加、刪除和修改。 

    3 校園門禁系統的組成 

    3．1 非接觸IC卡技術 
 
    IC卡按讀取方式，可分為接觸和非接觸式IC卡，目前校園學生IC卡、教工卡以及臨時卡，應用最多的是Mitre技術標準，其已成為國際標準，其次也有采用瑞士LEGIC技術標準的，如清華大學的學生卡，技術對比如表1所示，少許公寓樓門禁采用非接觸式ID卡，安全性相對較差，Ic卡已漸取代ID 卡t6,’’Iol。

    MifarelS50卡僅由一個天線和ASIC組成，如圖3(a)所示。卡片內無任何電源，僅包含一個LC串聯諧振電路，其頻率與IC卡讀卡器發射的頻率均是13．56 MHz，用于工作時產生能量，當電壓達到2 V 時，卡片中的芯片將卡內數據發送出去或接收器對卡片的操作，工作距離最高可達100mm，數據傳輸率達106kb／s，完成一次讀寫的時間最長不超過0．1 s，具有防沖突的功能， 能在同一時間處理多張重疊的卡片。

    Mifare1S50卡內部有1K字節EEPROM存儲器，分為16個扇區，每個扇區又分為4個數據存儲塊，每塊16字節 如圖3(b)所示，讀卡器由單片機、專用的讀寫模塊、接口電路組成，專用讀卡模塊配合13．56 MHz的天線可實現對非接觸Ic卡的讀寫，單片機讀取數據并作處理，按照標準RS-485／Wiegand26標準輸出。

圖3 Mifare 1卡的內部結構圖與讀卡器結構

    3．2 門禁控制系統 

    門禁控制器在設備接入層，是門禁系統的核心，由單片機、FLASH、接口電路、外圍的10和繼電器等組成，運行內部的程序和確定的通信協議，并可存儲一定的卡號，如SYRIS的SYRIS200NT可存儲6000個卡號。

    控制接收讀卡器發送過來的信號，與所存儲的卡號進行對比，通過比對確定是否產生動作，如圖4(a)所示，門禁控制器可獨立運行，保證了系統可靠性和完整性。在系統構架中門禁控制器采用工業總線方式組成私有網絡，并配置惟一的ID號碼。目前暫時使用RS-485模式[4j2]傳輸速率不低于19．2 kb／s，連接線纜采用屏蔽雙絞線，長度不超過1．2 km，其它諸如出門按鈕、門磁、電磁鎖等均采通用設備。 

    3．3 門禁控制軟件 

    在國內的很多門禁管理軟件均直接采用外國的監控軟件，主要原因是國外的軟件在使用時間上比國內長，可靠性、穩定性與功能要優于國產軟件；其次進入市場的硬件設備多是國外廠家，對于他們的軟硬件集成較好，國內的工程商為了降低投入風險，很少采用國產軟件，因此造成了數據開放共享程度低、系統無法與學校其它部門產生有效的數據互動和應用服務等。

圖4 門禁控制器的系統結構與RS485連接結構

    本文提出的門禁管理軟件基于C+B／S整體構架， 校內各部門的管理業務流程均通用B／S進行數據提交和處理，并將數據存入服務器的標準數據庫，在服務器和工作站均有后臺終端程序用于自動地監測數據變化，并及時進行更新。門禁管理軟件功能分為數據管理部分和數據通信部分，數據管理部分含系統維護、系統查詢及數據報表、卡片及人事管理、權限管理等；數據通信部分含參數設置、控制參數設置、報警等功能。 

    4 結束語
 
    本文提出的校園門禁管理系統，基于數據共享的原理，采用C+B／S結構，依托非接觸Ic卡的先進性、實用性、穩定性和可靠性，有效地解決了管理部門多元、數據來源復雜社區管理等一系列問題，并具有數據更新效率高、信息化共享程度高、適應多種模式的性能，為后期校園一卡通和校園門禁系統發展提供了重要的參考。

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