RFID技術(shù)在小區(qū)安防系統(tǒng)中的應(yīng)用綜述

從分析近期幾個(gè)小區(qū)發(fā)生的盜竊事故中發(fā)現(xiàn)幾個(gè)共性問(wèn)題：小區(qū)保安與進(jìn)入小區(qū)內(nèi)的人員車(chē)輛信息溝通不及時(shí)；事發(fā)后對(duì)事故的處理的效率低、取證效果差。為此，如何對(duì)進(jìn)入小區(qū)內(nèi)的人員車(chē)輛信息正確處理和定位對(duì)提升小區(qū)安全至關(guān)重要。目前，小區(qū)的安防系統(tǒng)又無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)所有進(jìn)入小區(qū)內(nèi)的人員車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)控、定位，本文正是針對(duì)這一問(wèn)題，提出把RFID技術(shù)應(yīng)用在小區(qū)的安防系統(tǒng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)每一位進(jìn)入小區(qū)的人員車(chē)輛進(jìn)行定位和信息處理，為小區(qū)安全提供保障。本文主要從“定位”這個(gè)角度論證RFID技術(shù)在小區(qū)安防系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。

1 RFID組成及工作原理

1．1 系統(tǒng)組成分為三部分

      (1)標(biāo)簽(Tas)

      標(biāo)簽相當(dāng)于條碼技術(shù)中的條碼符號(hào)，用來(lái)存儲(chǔ)需要識(shí)別傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

      (2)閱讀器(Reader)

      根據(jù)支持的標(biāo)簽類(lèi)型不同與完成的功能不同，閱讀器的復(fù)雜程度是顯著不同的。閱讀器基本的功能就是提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩?。另外，閱讀器還提供相當(dāng)復(fù)雜的信號(hào)狀態(tài)控制、奇偶錯(cuò)誤校驗(yàn)與更正功能等。

      (3)天線(xiàn)(Antenna)

      天線(xiàn)是標(biāo)簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。

1．2 工作原理

      RFID技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)的無(wú)接觸式信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到自動(dòng)識(shí)別的技術(shù)。工作原理為：利用射頻信號(hào)和空問(wèn)耦合傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。工作過(guò)程：當(dāng)帶有電子標(biāo)簽的物品在讀寫(xiě)器的可讀范圍內(nèi)時(shí)，讀寫(xiě)器發(fā)出磁場(chǎng)，查詢(xún)信號(hào)將會(huì)激活標(biāo)簽，標(biāo)簽根據(jù)接收到的查詢(xún)信號(hào)要求反射信號(hào)，讀寫(xiě)器接收到標(biāo)簽反射回的信號(hào)后，通過(guò)內(nèi)部電路的解碼處理無(wú)接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。然后進(jìn)一步通過(guò)計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。

2 小區(qū)安防技術(shù)現(xiàn)狀

      目前小區(qū)安防系統(tǒng)的主要職能是安全防范。為了給小區(qū)居民創(chuàng)造一個(gè)安全舒適的居住環(huán)境，就需要有一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)、智能化的安防系統(tǒng)，現(xiàn)在大部分小區(qū)仍然采用的是安防人員的巡邏、值班方式，這種傳統(tǒng)的方式效率低，人員勞動(dòng)量大，不安全因素也得不到很好的控制。即使有些高級(jí)小區(qū)采用了先進(jìn)的智能沒(méi)備，也配備了素質(zhì)比較高的安防人員，但這些設(shè)備有價(jià)格昂貴、易人為損壞的缺點(diǎn)，總之,安防效果不明顯。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過(guò)程

3．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

      考慮到小區(qū)內(nèi)的各個(gè)建筑物和人員可能經(jīng)過(guò)的路段中有多樣性和復(fù)雜性，所以需安裝若干個(gè)閱讀器，并且將它們通過(guò)通信線(xiàn)路與監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時(shí)在進(jìn)入小區(qū)的人員每輛車(chē)上安置一個(gè)電子標(biāo)簽，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和定位。

      在RFID系統(tǒng)的工作過(guò)程中，始終以能量為基礎(chǔ)，通過(guò)一定的時(shí)序方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。閱讀器向電子標(biāo)簽提供工作能量。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入射頻識(shí)別場(chǎng)時(shí)，閱讀器發(fā)射出的射頻波激活標(biāo)簽電路，相互作用，完成數(shù)據(jù)的交換。對(duì)于多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)讀來(lái)講，可以采用閱讀器先發(fā)的形式，也可以是標(biāo)簽先發(fā)的形式。為了實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽無(wú)沖突同時(shí)識(shí)讀，閱讀器先對(duì)一批標(biāo)簽發(fā)出隔離命令，使得閱讀器識(shí)讀范圍內(nèi)的多個(gè)電子標(biāo)簽被隔離，最后只保留一個(gè)標(biāo)簽處于活動(dòng)狀態(tài)與閱讀器建立無(wú)沖突的通信聯(lián)系。對(duì)于標(biāo)簽先發(fā)的方式，標(biāo)簽隨機(jī)地反復(fù)發(fā)送自己的識(shí)別lID，不同的標(biāo)簽可在不同的時(shí)間段被閱讀器正確讀取，完成多標(biāo)簽的同時(shí)識(shí)讀。對(duì)于任何一只電子標(biāo)簽來(lái)講，都具有唯一的ID號(hào)，在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，是通過(guò)運(yùn)用后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)支持標(biāo)簽的數(shù)據(jù)屬性的。閱讀器與應(yīng)用系統(tǒng)之間的接口由開(kāi)發(fā)工具調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)來(lái)表示。功能大致包含以下方面：應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)需要向閱讀器發(fā)出配置命令和其他指令；閱讀器向應(yīng)用系統(tǒng)返回其當(dāng)前的配置狀態(tài) 和各種指令的執(zhí)行結(jié)果。

3．2 工作過(guò)程

      每個(gè)進(jìn)入小區(qū)的人員車(chē)輛在經(jīng)過(guò)小區(qū)門(mén)崗時(shí)，必須配戴保安發(fā)放的身份卡(包括人員卡和車(chē)輛卡)——射頻識(shí)別標(biāo)簽，它的芯片中含有一個(gè)唯一的識(shí)別代碼以及用戶(hù)所指定的信息，它們可以被閱讀器(Reader)在一定的距離內(nèi)以非接觸的方式讀取出來(lái)?；谏漕l識(shí)別技術(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)能夠在一定范圍內(nèi)同時(shí)對(duì)多個(gè)掛有射頻標(biāo)簽的目標(biāo)物體進(jìn)行非接觸、高速及準(zhǔn)確的并行跟蹤和識(shí)別，因此只要在進(jìn)入小區(qū)的人員車(chē)輛上放置射頻識(shí)別標(biāo)簽(通常是封裝為卡狀，所以也稱(chēng)為射頻卡)，當(dāng)進(jìn)入小區(qū)的人員車(chē)輛行駛到放置閱讀器的有效閱讀范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)的閱讀器就會(huì)自動(dòng)讀取人員車(chē)輛所持有的射頻識(shí)別標(biāo)簽的lD號(hào)碼，然后系統(tǒng)會(huì)將此標(biāo)簽的lD號(hào)碼和人員車(chē)輛行駛的相關(guān)信息傳送到后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行處理。
4 可行性分析

      經(jīng)過(guò)前面的介紹，可以論證，困擾小區(qū)的安全問(wèn)題已經(jīng)在很大程度上得以解決，實(shí)現(xiàn)了小區(qū)人員車(chē)輛進(jìn)出都有有效識(shí)別、監(jiān)測(cè)監(jiān)控和定位，使小區(qū)的安防系統(tǒng)充分體現(xiàn)“人性化、信息化和高度自動(dòng)化”，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字小區(qū)的目標(biāo)，同時(shí)，RFID身份卡制作成本較低，投資較少。因此將該技術(shù)在小區(qū)安防系統(tǒng)中應(yīng)用的方案是可行的。

5 RFID技術(shù)在小區(qū)安防系統(tǒng)中的總體設(shè)計(jì)

5．1 功能設(shè)計(jì)

      RFID技術(shù)在人員定位管理方面實(shí)現(xiàn)的基本功能包括：

      ① 識(shí)別：任一時(shí)間或某個(gè)地點(diǎn)究竟有多少人員或者車(chē)輛，這些人人員或者車(chē)輛都是誰(shuí)可以完全識(shí)別；

      ②記錄：所有進(jìn)入小區(qū)的人員車(chē)輛在小區(qū)內(nèi)的任一時(shí)間的活動(dòng)軌跡均可以記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中；

      ③定位：小區(qū)監(jiān)控中心可以遠(yuǎn)程監(jiān)控進(jìn)入小區(qū)的人員車(chē)輛；

      ④ 查詢(xún)有關(guān)人員車(chē)輛在任一地點(diǎn)的到／離時(shí)間和總停留時(shí)間等等一系列信息，可以督促和落實(shí)重要巡查人員是否按時(shí)、到點(diǎn)的進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測(cè)試和處理，從根本上杜絕因疏忽而造成的相關(guān)安全問(wèn)題。

      ⑤防作弊：進(jìn)人小區(qū)的人員車(chē)輛在行駛途中遺失或丟棄身份卡，監(jiān)控中心可以自動(dòng)識(shí)別。

5．2 設(shè)計(jì)方案
 
      在小區(qū)的各個(gè)通道和人員可能經(jīng)過(guò)的通道中安裝若干個(gè)閱讀器，并且將它們通過(guò)通信線(xiàn)路與地面監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時(shí)在每個(gè)進(jìn)入小區(qū)的人員車(chē)輛上放置安置有RFID電子標(biāo)簽身份卡，當(dāng)人員車(chē)輛進(jìn)人小區(qū)，只要通過(guò)或接近放置在通道內(nèi)的任何一個(gè)閱讀器，閱讀器即會(huì)感應(yīng)到信號(hào)同時(shí)立即上傳到監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)上，計(jì)算機(jī)就可判斷出具體信息(如：是誰(shuí)，在哪個(gè)位置，具體時(shí)間)，管理者也可以根據(jù)大屏幕上或電腦上的分布示意圖點(diǎn)擊小區(qū)內(nèi)的任一位置，計(jì)算機(jī)即會(huì)把這一區(qū)域的人員情況統(tǒng)計(jì)并顯示出來(lái)。同時(shí)，一旦小區(qū)內(nèi)發(fā)生事故(如：火災(zāi)、搶劫等)，可根據(jù)電腦中的人員定位分布信息馬上查出事故地點(diǎn)周?chē)娜藛T車(chē)輛情況，然后可再用探測(cè)器在事故處進(jìn)一步確定人員準(zhǔn)確位置，以便幫助公安部門(mén)準(zhǔn)確快速的方式營(yíng)救出遇險(xiǎn)人員和破案。

5．3 系統(tǒng)完成

      信息處理系統(tǒng)是整個(gè)小區(qū)安防系統(tǒng)的核心，由數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和響應(yīng)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)構(gòu)成。系統(tǒng)可完成對(duì)人員車(chē)輛行駛路徑的記錄、查詢(xún)和相關(guān)信息的處理等功能，如：可以查詢(xún)2007年3月15 13進(jìn)人該小區(qū)的人員和車(chē)輛的行駛路徑信息。

6 RFID技術(shù)前景

      無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)(RrID)現(xiàn)在已經(jīng)成為一個(gè)很熱門(mén)的話(huà)題，據(jù)：業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，RFID技術(shù)市場(chǎng)將在未來(lái)五年內(nèi)在新的產(chǎn)品與服務(wù)帶來(lái)30～100億美元的商機(jī)，隨之而來(lái)的還有服務(wù)器、資料儲(chǔ)存系統(tǒng)、資料庫(kù)程序、商業(yè)管理軟件、顧問(wèn)服務(wù)，以及其他電腦基礎(chǔ)建設(shè)的龐大需求。許多高科技公司正在加緊開(kāi)發(fā)RFID專(zhuān)用的軟件和硬件，并紛紛將重金投人此項(xiàng)技術(shù)和解決方案的開(kāi)發(fā)，這些公司包括英特爾、微軟、IBM、甲骨文、SUN等Irr巨頭。而最近全球最大的零售商沃爾瑪?shù)囊豁?xiàng)“要求其前100家供應(yīng)商向其配送中心發(fā)送貨盤(pán)和包裝箱時(shí)使用RFID技術(shù)，2006年1月前在單件商品中使用這項(xiàng)技術(shù)”的決議，把RFID再次推到了聚光燈下。因此可以說(shuō)，RFID技術(shù)正在成為全球熱門(mén)的新科技。

7 結(jié)束語(yǔ)

      RFID在小區(qū)安防系統(tǒng)中的應(yīng)用以小區(qū)管理?xiàng)l例為依據(jù)，可按照人員安全管理、車(chē)輛安全管理和安全物資管理等方面分類(lèi)應(yīng)用。利用FRID技術(shù)，建立信息采集和處理方案，實(shí)現(xiàn)信息傳遞與信息共享，為小區(qū)安全管理提供支持，實(shí)現(xiàn)小區(qū)管理信息化、規(guī)范化和可視化。最大限度的保障小區(qū)的人員和財(cái)產(chǎn)的安全。