RFID ve Web servislerine dayalı erişim kontrol yönetim sistemi

Giriş ve çıkış kontrol sistemi olarak da bilinen erişim kontrol sistemi, önemli alanların veya geçitlerin giriş ve çıkışlarını yöneten ve kontrol eden bir sistemdir. Toplumun gelişmesiyle birlikte, artık kapı kilitleri veya anahtarların basit yönetimiyle sınırlı değil, otomatik tanımlama teknolojisi ve modern yönetim teknolojisini entegre eden ve güvenlik sisteminin son derece önemli bir parçası haline gelen yeni bir modern güvenlik yönetim sistemidir. Akıllı binalarda, ofislerde, otellerde ve diğer yerlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Şu anda, erişim kontrol sistemlerinin ana kontrol yöntemleri şunlardır: parmak izi tanıma, yüz tanıma, iris tanıma ve radyo frekans kartları. İlk üç yöntem, insan vücudunun belirli bölümlerinin özelliklerini kimlik taşıyıcıları ve araçları olarak kullanan biyometrik teknolojilerdir. Benzersizlikleri ve tekrarlanamazlıkları, bunların en güvenli kimlik doğrulama yöntemleri olduğunu belirler, ancak pahalıdır ve popülerleştirilmesi zordur. Kişisel gizlilik söz konusu olduğunda, yalnızca üst düzey ve kesinlikle gizli yerler için uygundur.

RF kartı, kablosuz radyo frekans teknolojisi ve akıllı kart teknolojisini birleştiren bir üründür. Basit kullanım ve kolay bakım özelliklerine sahiptir.

Erişim kontrol sisteminin modern yönetim ve uzaktan izleme yeteneklerini geliştirmek için, Web teknolojisine dayalı bir erişim kontrol sistemi tanıtılmıştır. Sistem, kablosuz radyo frekans teknolojisini kullanır. Okuyucu/yazıcının radyo frekans aralığında temassız bir IC kartı göründüğünde, kartı okur ve ilgili veri işleme için seri iletişim yoluyla bilgileri sunucuya iletir ve C/S moduna dayalı bir yönetim platformu oluşturur. , yönetici erişim denetleyicisini Web sayfası aracılığıyla sorgulayabilir ve kontrol edebilir, böylece İnternet'in herhangi bir yerindeki bilgilerin gerçek zamanlı izlenmesini etkili bir şekilde gerçekleştirebilir.

1 Sistem mimarisi

Sistem temassız IC kartları kullanır ve IC kartını algılamak için radyo frekansı tanımlama teknolojisi RFID'yi (Radyo Frekansı Tanımlama Teknolojisi) kullanır. IC kartı okuyucu/yazıcıya yakın olduğunda, okuyucu/yazıcı onu doğru bir şekilde tanımlayabilir ve seri numarasını ana denetleyiciye gönderebilir. ve PC, kart numarasına karşılık gelen kullanıcı bilgilerini almak için uygulama aracılığıyla arka plan veritabanına bağlanır.

Kart kayıtlıysa, doğrulanır ve denetleyiciye kapıyı açması bildirilir ve kart numarası ve açılış saati kaydedilir. Aksi takdirde, erişim engellenir ve kart sahibine çıkması bildirilir.

Sistem beş bölümden oluşur: elektronik etiketler, okuyucular ve yazıcılar, seri iletişim, sunucular ve kullanıcı terminalleri. Şekil 1'de gösterildiği gibi. Okuyucu/yazıcı sistemin çekirdeğidir. Kartı okuma, veri depolama ve gönderme işini tamamlamak için radyo frekansı sinyalleri aracılığıyla IC kartıyla (elektronik etiket) iletişim kurar. Bağımsız veya ağ üzerinden çalışabilir. Bu makalede, sunucuya bağlanmak için RS232 seri port iletişimi kullanılmıştır. .

Sunucu ve istemci arasında C/S yapısı benimsenmiştir. Uygulama yazılımı ile SQLSERVER2000 veritabanı arasındaki bağlantı ADO nesnesi aracılığıyla gerçekleştirilir ve ikisi LAN aracılığıyla birbirine bağlanır. Sistem yöneticisi tarafından verilen izinle kullanıcılar, yönetim sisteminin tüm ilgili kayıtlarını sorgulayabilir, sayabilir ve yazdırabilir.

2 Donanım tasarımı

2.1 Genel donanım tasarımı

RF okuyucu, ana kontrol devresi, RF okuma-yazma devresi, anten bağlantı devresi, anten ve diğer devrelerden oluşan sistemin çekirdeğidir. RF sinyallerinin işlenmesinden ve veri iletimi için sorumludur ve IC kart seri numarasını okuma görevini tamamlar. Resim 2'de gösterildiği gibi.

Elektronik etiket, yani radyo frekans kartı, bir IC kart ve bir indüksiyon anteninden oluşur ve standart bir PVC karta paketlenmiştir. Çip ve anteni herhangi bir açık parçaya sahip değildir. Kartın güce ihtiyacı yoktur. Okuyucuya belirli bir aralıkta yakın olduğunda, veriler antenin iletimi yoluyla okunur ve yazılır. Bu makalede, ISO14443TYPEA uluslararası standardına dayanan Philips'in Mifare1 kartı kullanılmıştır. Her kartın küresel olarak benzersiz bir seri numarası ve çarpışma önleme işlevi vardır.

Antenin işlevi, manyetik akı üretmek, karta güç sağlamak ve okuyucu ile kart arasında bilgi iletmektir. Antenin etkili elektromanyetik alan aralığı, etkilive sistemin çalışma alanı.

Okuma ve yazma çipi, Philips tarafından Mifare1 kartlarını okumak ve yazmak için üretilen özel çip MFR500'ü seçer ve çalışma frekansı 13.56MHz'dir.

Ana denetleyici, AT89S52 mikrodenetleyici ve onun çevresel devrelerinden oluşur. Okuma-yazma modülünü kontrol etmekten, PC ile seri iletişim kurmaktan ve harici cihazların kontrol işlemlerinden sorumludur. Bunlar arasında, okuma-yazma modülünün mikrodenetleyici tarafından çalıştırılması, MFRC500'ü kontrol ederek Mifare1 kartının çalışmasını gerçekleştirmektir.

Mikrodenetleyici ile IC kartı arasında veri iletimi için bir köprüdür.

2.2 RF devre tasarımı

Radyo frekans devresinin çekirdeği, mikrodenetleyici ile IC kartı arasında veri iletimi için köprü görevi gören okuma-yazma çipi MFRC500'dür.

Mikrodenetleyici, okuma-yazma çipi için kesme kontrol modunu benimser ve kesme kontrol portu INT0, MFRC500'ün IRQ pinine bağlanır. MFRC500'ün içinde 64 kayıt bulunur. Mikrodenetleyici, kayıtlara kontrol komutları yazarak bunu yapılandırır ve çalıştırır. Güç kesintisi algılama pimi RSTPD, mikrodenetleyicinin P2.0 pinine, NCS pimi P2.7 pinine ve NWR ve NRD sırasıyla bağlanır. Mikrodenetleyicinin okuma-yazma portunun WR ve RD pinlerine bağlayın. Veri portları D0~D7 mikrodenetleyicinin P0 portuna bağlanır. Kuvars kristal osilatör 13.56MHz'lik bir çalışma frekansı üretir. L1, L2, C5 ve C6'dan oluşan düşük geçişli filtre aynı anda kristal osilatör devresini bastırmak için kullanılır. Daha yüksek harmonikler üretilir. Alıcı devre R1, R2, C3 ve C4'ten oluşur. MFRC500'de dahili olarak üretilen VNID potansiyelini RX pininin giriş potansiyeli olarak kullanır. Girişimi azaltmak için VIND pini toprağa bir kapasitör C3'e bağlanır ve RX ile VNID arasına bir dal bağlanmalıdır. voltaj regülatörü (R1), anten bobini ve voltaj invertörü arasına seri olarak bir kapasitör (C4) bağlamak en iyisidir. Daha iyi performans için, devre kartını yönlendirirken bu bileşenler MFRC500 çip anten pinleri RX, TX1 ve TX2'ye yakın yerleştirilmelidir.

2.3 Anten devre tasarımı

Kararlı ve güvenilir radyo frekans sinyalleri elde etmek için, antenin performansı çok önemlidir ve bu da okuyucunun menzilini ve hassasiyetini doğrudan etkiler. Antenin performansı, antenin geometrisi, boyutu, dönüş sayısı ve diğer faktörlerle ilişkili olan kalite faktörü Q ile ilgilidir.

Sistem, yakın bağlı bir IC kartı için tasarlanmıştır. PCB anteni anten üretimi için kullanılır, yani anten devre kartı doğrudan PCB kartı üzerinde yapılır. Bu yöntem daha iyi kararlılığa sahiptir.

Anten okuma-yazma çipine bağlandığında, ek bir eşleştirme devresi gerekir. Şekil 4'te gösterildiği gibi, sistem antenin kaba bir tahminini yaptı ve en iyi okuma ve yazma mesafesini elde etmek için eşleştirme devresinin kapasitans değerini değiştirdi.

3 Yazılım tasarımı

Sistem yazılımı iki bölümden oluşur: alt bilgisayar ve üst bilgisayar yönetim sistemi. Bunlar arasında, alt bilgisayar okuyucunun okunmasını, erişim kontrolünü ve seri iletişimi gerçekleştirmek için çekirdek olarak AT89S52 mikrodenetleyicisini kullanır. Kullanılan programlama dili C dilidir ve derleyici KeilC51'dir. Ana bilgisayar yönetim yazılımı, seri iletişim, izleme yönetimi ve bilgi yayınlama dahil olmak üzere sistem yönetimi ve veritabanı geliştirme için Visual C++6.0 ve SQLSever2000 kullanarak sunucuda çalışır. İzleme ve yönetim yazılımı, kullanıcı kaydı, kayıt sorgulama, silme ve diğer görevleri uygulamak için kullanılır ve bilgi yayınlama, yöneticilerin web sayfaları aracılığıyla erişim kontrol günlüğü kayıtlarını görüntülemesi için kullanılır.

3.1 Alt bilgisayar yazılım tasarımı

Yazılım mikrodenetleyicide çalışır ve kart numaralarının okunmasını, kapı kilitlerinin ve yardımcı devrelerin kontrolünü ve seri iletişimi tamamlar. Akış şeması Şekil 5'te gösterilmiştir. Yazılımın özü, MFRC500 ile Mifare1 kartı arasındaki iletişimi gerçekleştirmektir. İletişim, ISO14443TYPEA standart iletim protokolünü takip etmelidir. Kart okuma işlemi, sıfırlama yanıtı, çarpışma önleyici kart seçimi, kimlik doğrulama ve kartların okunması ve yazılması gibi sabit sıraya sıkı sıkıya uygun olarak gerçekleştirilmelidir. Kart okunabilir olduğundan, yalnızca kartın seri numarasını okumanız gerekir veİlgili sektörler, bu nedenle kimlik doğrulama adımı göz ardı edilebilir. Ana kod aşağıdaki gibidir:

3.2 PC yazılım tasarımı

VC++6.0 programlama ortamında, CSerialPort sınıfı seri iletişimi uygulamak, gönderilen IC kart seri numarasını almak ve ardından doğrulama işlemi için karta karşılık gelen kullanıcı bilgilerini elde etmek üzere ADO teknolojisi aracılığıyla veritabanına erişmek için kullanılır.

Sistem, veritabanı geliştirme için SQLSERVER2000'e dayanmaktadır. Yöneticiler, sistem yöneticisi olmayanların sisteme yasadışı olarak giriş yapmasını önlemek için sisteme girmek için hesaplarını ve parolalarını girmelidir. Daha sonra, yönetici kart numarası bilgilerinin kaydını, sorgusunu, değiştirilmesini ve silinmesini tamamlayabilir ve veri istatistikleri ve sorgusu için ziyaret bilgilerini (kullanıcı ve geçiş süresi) veritabanına kaydedebilir. İzleme ve yönetim yazılımının işlevsel modülleri Şekil 6'da gösterilmiştir.

Bilgi yayınlama modülü ASP.net temel alınarak uygulanmıştır. Uygulama süreci esas olarak SQLServer veritabanının izleme ve yönetim bilgi tablosunu ado.net üzerinden okumak, bir bilgi yayınlama web sitesi oluşturmak ve bunu IIS sunucusuna dağıtmaktır. Bu şekilde kullanıcılar web sayfalarına herhangi bir yerden erişebilirler. Sistem bilgilerini ve erişim kontrol kayıtlarını görüntüleyin.

4. Program çalışıyor

Guilin Elektronik Bilimi ve Teknolojisi Üniversitesi Elektronik Mühendisliği Okulu'nun laboratuvar erişim kontrol yönetimini örnek alarak sistemin yazılım ve donanım tasarımı gerçekleştirilmiştir. Yönetici hesap numarasını ve şifreyi girdikten sonra, Şekil 7'de gösterildiği gibi izleme ve yönetim yazılımının ana arayüzüne girer.

Testten sonra, IC kartının etkili çalışma mesafesi 6 cm'dir. IC kartı yanıt verdiğinde, sistem otomatik olarak kart numarasını, kart kullanıcı bilgilerini ve giriş saatini görüntüler ve bunları otomatik olarak arka plan veritabanına kaydeder. Mifare1 kartının küresel olarak benzersiz bir seri numarası olduğundan, üye bilgileri IC kartı seri numarasıyla birlikte paketlenebilir ve üyeler kaydolduğunda veritabanında saklanabilir. Bu şekilde, bilgileri kontrol ederken, zamana göre veya doğrudan isme göre doğru bir şekilde arama yapabilirsiniz.

  5 Sonuç

Önerilen erişim kontrol yönetim sistemi, RFID ve Web hizmetlerine dayalı olarak önemli departmanların erişimi için akıllı kontrol ve uzaktan yönetim mekanizmaları sağlar. Kaybedilmesi kolay olmayan ve yeniden kullanılabilen anahtarsız erişim elde etmek için kablosuz radyo frekans teknolojisi RFID kullanır; kullanımı kolay, esnek ve güvenli olan erişim kontrolünün uzaktan izlenmesini sağlamak için SQL veritabanı ve Web servislerini kullanır. Akıllı evlerde, ofis erişiminde, lojistikte ve diğer durumlarda geniş uygulamaları vardır. Uygulama beklentileri.