1. 系統(tǒng)概述

　　1.1. 系統(tǒng)背景

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展，射頻識(shí)別技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于各種行業(yè)，特別是身份識(shí)別和安防等行業(yè)，傳統(tǒng)的考勤方式過(guò)于落伍，當(dāng)考勤人員過(guò)多的時(shí)候就造成排隊(duì)的局面，影響效率和企業(yè)形象。同時(shí)門(mén)禁系統(tǒng)作為智能建筑的重要單元越來(lái)越得到重視，傳統(tǒng)的門(mén)禁系統(tǒng)采用的機(jī)械鎖和刷卡認(rèn)證等方式，要求近距離操作，當(dāng)使用者的雙手被占用時(shí)就極不方便，并且容易遺失、復(fù)制、被盜用，成本也比較高。

　　1.2. 現(xiàn)狀與分析

　　射頻識(shí)別技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了這些不足，并且射頻標(biāo)簽是非接觸式、讀寫(xiě)速度快、功耗低，讀卡距離遠(yuǎn)，本系統(tǒng)采用RFID技術(shù)，利用13.56MHz、UHF915MHz或者2.4GHz技術(shù)均可，結(jié)合門(mén)禁控制器和計(jì)算機(jī)技術(shù)及人員考勤管理軟件，設(shè)計(jì)了高安全性的智能門(mén)禁考勤系統(tǒng)，通過(guò)RFID認(rèn)證快速確認(rèn)人員的真實(shí)身份的智能門(mén)禁考勤系統(tǒng)。當(dāng)使用者進(jìn)入門(mén)禁考勤系統(tǒng)的檢測(cè)范圍時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)獲取身份信息確定該使用者是不是合法用戶，并且記錄出入人員的考勤信息，對(duì)非法闖入者發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

　　針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化人員門(mén)禁考勤系統(tǒng)的用戶單位，一般具有以下需求：

　　1)考勤與門(mén)禁一卡通用，實(shí)現(xiàn)考勤的同時(shí)也作為門(mén)禁卡使用；

　　2)可進(jìn)行遲到、出差、請(qǐng)假錄入和自動(dòng)扣分等功能設(shè)定；

　　3)可以通過(guò)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)方便查詢每一個(gè)人的考勤出入詳細(xì)記錄。

　　2．系統(tǒng)介紹

　　2.1. 系統(tǒng)工作原理

　　本系統(tǒng)采用RFID射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)行人員門(mén)禁考勤管理，全體員工每人佩戴RFID電子標(biāo)簽一張，作為門(mén)禁考勤卡。用于上、下班時(shí)的考勤記錄，只要標(biāo)簽處于讀寫(xiě)器有效識(shí)別范圍，則閱讀器便可自動(dòng)識(shí)別到該標(biāo)簽信息，若為有效卡則通過(guò)軟件系統(tǒng)自動(dòng)記錄考勤信息，同時(shí)控制電子鎖開(kāi)門(mén)。若為無(wú)效卡，則通過(guò)門(mén)禁控制器啟動(dòng)報(bào)警裝置。

　　RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID系統(tǒng)主要由讀寫(xiě)器、天線和標(biāo)簽三部分組成，其具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　1)非接觸性識(shí)別；

　　2)物體標(biāo)識(shí)性：標(biāo)簽具有唯一的ID號(hào)，實(shí)現(xiàn)物體唯一標(biāo)識(shí)性；

　　3)識(shí)別距離遠(yuǎn)：采用不同的RFID頻段技術(shù)可根據(jù)實(shí)現(xiàn)不同的現(xiàn)場(chǎng)需求；

　　4)防沖突性：一次性可識(shí)別大量標(biāo)簽；

　　5)抗干擾能力強(qiáng)：RFID無(wú)線識(shí)別可用于惡劣的環(huán)境下，且可正常工作。

　　2.2. 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由下面幾部分組成：

　　1)RFID讀寫(xiě)器，天線及標(biāo)簽、RFID發(fā)卡器

　　2）系統(tǒng)服務(wù)器計(jì)算機(jī)

　　3）門(mén)禁控制軟件（采集紅外探測(cè)器信號(hào)，控制RFID讀寫(xiě)器識(shí)別）

　　4）語(yǔ)音提示音箱

　　5）電子門(mén)控鎖

　　6）門(mén)禁考勤機(jī)

　　7）人員考勤管理軟件（員工入職發(fā)卡、考勤信息設(shè)定、打印報(bào)表等） 

　　圖1：系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　2.3．系統(tǒng)功能

　　該系統(tǒng)有三個(gè)重要的組成部分：信息管理模塊，RFID門(mén)禁控制軟件和考勤管理軟件。信息管理模塊負(fù)責(zé)對(duì)使用者進(jìn)行授權(quán)，考勤管理和門(mén)禁控制則是本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能。 

　　2.3.1. 信息管理模塊

　　信息管理模塊主要是向所有人員配發(fā)RFID的標(biāo)簽，同時(shí)可對(duì)用戶授權(quán)，信息管理大致分為以下三部分：

　　1）用戶信息添加：對(duì)新進(jìn)員工或者補(bǔ)辦卡的員工，增加新的RFID標(biāo)簽，對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行授權(quán)管理，并對(duì)人員信息與RFID標(biāo)簽進(jìn)行對(duì)應(yīng)。

　　2）用戶信息刪除：?jiǎn)T工離職等情況，對(duì)該員工的RFID標(biāo)簽進(jìn)行報(bào)廢處理，刪除相關(guān)信息。

　　3）用戶信息修改：?jiǎn)T工職位變動(dòng)等情況，需要對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行重新管理，修改相對(duì)應(yīng)的人員信息。

　　2.3.2. 考勤管理模塊

　　考勤管理模塊包含人工考勤，智能考勤和考勤時(shí)間設(shè)置。

　　a. 人工考勤：以備遇到特殊情況，如標(biāo)簽丟失，損壞等，管理員可以通過(guò)人工考勤方式來(lái)補(bǔ)充。

　　b. 智能考勤：采用遠(yuǎn)距離RFID卡進(jìn)行考勤，節(jié)約時(shí)間，同時(shí)不需人工干預(yù)，提高了工作效率，減少出錯(cuò)的可能。

　　c. 考勤時(shí)間設(shè)定：考勤時(shí)間設(shè)定指的是針對(duì)考勤系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)間，在所設(shè)的時(shí)間段內(nèi)，考勤系統(tǒng)正常工作，超過(guò)這個(gè)時(shí)間段，系統(tǒng)就關(guān)閉。

　　d. 考勤記錄查詢：系統(tǒng)管理員可以通過(guò)系統(tǒng)查詢某個(gè)員工的考勤記錄，或者某個(gè)部門(mén)的整體考勤記錄，并可以打印成報(bào)表，方便管理。

　　2.3.3. 門(mén)禁控制模塊

　　門(mén)禁控制模塊包含電子鎖的控制和報(bào)警控制，

　　電子鎖控制：主要作用在于電子鎖開(kāi)關(guān)的一個(gè)打開(kāi)閉合功能，是智能門(mén)禁的實(shí)現(xiàn)方式。

　　報(bào)警控制：對(duì)試圖進(jìn)入企業(yè)的非法卡用戶，進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警，起到警示作用。

　　2.3.4. 智能考勤及門(mén)禁工作流程

　　當(dāng)RFID標(biāo)簽持有者進(jìn)入到讀寫(xiě)器工作區(qū)域，讀寫(xiě)器識(shí)別RFID標(biāo)簽，主機(jī)對(duì)標(biāo)簽的身份進(jìn)行認(rèn)證和判斷，如果認(rèn)證結(jié)果為真，此時(shí)主機(jī)就會(huì)給門(mén)禁考勤機(jī)發(fā)送開(kāi)門(mén)的控制命令和考勤記錄，門(mén)禁考勤一體機(jī)接收到開(kāi)門(mén)命令后控制繼電器，繼電器的通電使磁力電子鎖電磁鐵導(dǎo)電吸合打開(kāi)該門(mén)鎖。

　　當(dāng)主機(jī)的認(rèn)證結(jié)果為假時(shí)，則判斷進(jìn)入該門(mén)的人員為非法用戶，此時(shí)主機(jī)將給門(mén)禁考勤機(jī)發(fā)送報(bào)警控制命令，門(mén)禁考勤機(jī)收到命令后馬上驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊，啟動(dòng)語(yǔ)音提示，同時(shí)把非法闖入該門(mén)禁的持卡人的相關(guān)信息發(fā)送到上位機(jī)，使管理者能夠在第一時(shí)間內(nèi)了解情況，方便做出處理。

　　系統(tǒng)對(duì)每一個(gè)進(jìn)入的人員相關(guān)信息都會(huì)記錄和存放在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行管理，無(wú)論合法人員還是非法人員，系統(tǒng)都會(huì)記錄和存放認(rèn)證結(jié)果、人員信息、時(shí)間和門(mén)鎖的狀態(tài)或報(bào)警等信息。具體流程如圖3所示： 

　　圖3：門(mén)禁考勤工作流程圖

　　3．技術(shù)選型

　　關(guān)于RFID人員門(mén)禁考勤系統(tǒng)，可以采用13.56MHz、915MHz無(wú)源讀寫(xiě)系統(tǒng)和2.4GHz有源讀寫(xiě)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，可以采取不同的頻段。

　　3.1. 13.56MHz考勤系統(tǒng)

　　13.56MHz識(shí)別標(biāo)簽距離為10cm以內(nèi)，主要應(yīng)用于近距離考勤系統(tǒng)，如人員手動(dòng)刷卡等。

　　3.2. 915MHz RFID技術(shù)

　　當(dāng)人員不是很密集，區(qū)域比較寬廣，標(biāo)簽不會(huì)被其他人員遮擋時(shí)（如人員依次進(jìn)入考勤區(qū)域），同時(shí)對(duì)成本比較敏感時(shí)，可采用915MHz RFID，其具有以下優(yōu)勢(shì)：

　　1）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離讀卡，根據(jù)不同型號(hào)產(chǎn)品可以讀取到0-10米的標(biāo)簽信息，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)考勤；

　　2）標(biāo)簽重量輕，員工可以采用掛牌佩戴方式；

　　3）標(biāo)簽采用無(wú)源設(shè)計(jì)方式，使用壽命長(zhǎng)；

　　4）標(biāo)簽種類(lèi)繁多，并且成本較低；

　　5）讀寫(xiě)器防沖突性能力強(qiáng)，可一次性識(shí)別多張標(biāo)簽。

　　3.3. 有源RFID技術(shù)

　　當(dāng)應(yīng)用場(chǎng)合人員密集，標(biāo)簽會(huì)被人體遮擋時(shí)，可采用2.4GHz 或433MHz RFID，該系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：

　　1）標(biāo)簽采用電池供電，其被讀寫(xiě)器識(shí)別的距離更遠(yuǎn)，可實(shí)現(xiàn)0-100米可調(diào)；

　　2）穿透能力強(qiáng)，被人體遮擋影響不大，標(biāo)簽可放在包內(nèi)，口袋內(nèi)等；

　　3）抗沖突能力強(qiáng)，一次性可以識(shí)別500張以上標(biāo)簽。

　　4. 系統(tǒng)特點(diǎn)

　　1）遠(yuǎn)距離自動(dòng)考勤，無(wú)需人工刷卡；

　　2）可對(duì)多人同步考勤，避免排隊(duì)現(xiàn)象；

　　3）配置多樣，可對(duì)人員進(jìn)行權(quán)限設(shè)置；

　　4）具備非法報(bào)警裝置，避免外人非法進(jìn)入；

　　5）系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單實(shí)用，維護(hù)簡(jiǎn)單。

　　5. 其他應(yīng)用領(lǐng)域

　　校園、礦井、企業(yè)等人員考勤管理

　　車(chē)間工作計(jì)時(shí)

　　企業(yè)、巡更、會(huì)議等簽到管理

　　6．硬件設(shè)備選型推薦