智能保密柜嵌入式控制系統的設計與實(shí)現

0 引言
許多關(guān)鍵部門(mén)的涉密介質(zhì)都集中鎖在金屬保密柜中，由專(zhuān)人管理，采用密碼方式、感應卡方式或指紋識別方式開(kāi)鎖，手工登記重要物品的取用和歸還等使用情況。這種管理模式存在人為因素的安全隱患和記錄信息不夠詳細等缺點(diǎn)，若能實(shí)現對物品的智能管理，自動(dòng)記錄物品日志，勢必能提高保密柜管理的質(zhì)量和效率。
本文基于工業(yè)級AT91SAM9260處理器設計了一個(gè)智能保密柜嵌入式控制系統。系統采用指紋比對進(jìn)行物品權限的管理，拍照系統自動(dòng)記錄物品出入情況，系統具有報警功能。該系統嵌入了高性能、多任務(wù)的實(shí)時(shí)操作系統Linux，該操作系統具備源代碼開(kāi)放，內核體積小，占用系統資源少等優(yōu)點(diǎn)，保證了系統的可靠性和實(shí)時(shí)性。

1 系統硬件設計
1．1 智能保密柜硬件結構
智能保密柜系統由上位PC和下位智能保密柜組成，其硬件結構如圖1所示。

上位PC機可對下位智能保密柜的狀態(tài)和物品記錄信息等進(jìn)行查詢(xún)。下位智能保密柜由智能控制計算機、雙屏讀寫(xiě)器、攝像頭、指紋儀、狀態(tài)燈、數字鍵盤(pán)、振動(dòng)傳感器、電控鎖和報警器等部件組成，其功能如下：攝像頭用于對保密柜使用人員進(jìn)行抓拍操作；刷卡器用于保密柜使用人員可刷卡打開(kāi)相應權限的柜門(mén)；指紋讀頭用于提供更高級別的生物權限管理柜門(mén)；數字鍵盤(pán)用于當保密柜使用人員擁有多柜門(mén)權限時(shí)，輸入柜門(mén)號；顯示屏用于顯示操作結果；報警器用于當發(fā)生非法操作時(shí)報警；雙頻讀寫(xiě)器用于采集涉密載體上雙頻標簽的數據；振動(dòng)傳感器用于傳感柜體振動(dòng)信號，防止非法入侵；智能控制計算機用于控制柜內所有設備，保證智能保密柜能夠脫離上位機獨立運行。
物品使用者在借出和歸還物品前，先通過(guò)指紋采集器輸入指紋，中央控制系統通過(guò)指紋比對和相應授權信息開(kāi)啟柜門(mén)，同時(shí)攝像頭對使用者進(jìn)行拍照。使用者此時(shí)可以取出和歸還物品，當關(guān)閉柜門(mén)后，中央控制系統啟動(dòng)RFID讀寫(xiě)器采集柜內物品信息，并與前次信息對比，自動(dòng)得出使用者該次操作借出和歸還的物品；最后中央控制系統將開(kāi)門(mén)時(shí)間、使用者圖像、借出和歸還物品等相關(guān)信息記錄到存儲區。管理員可以通過(guò)上位PC隨時(shí)查詢(xún)物品借出和歸還的詳細記錄。該系統還提供非正常情況下的報警功能，以提高安全性。
1．2 硬件電路層
該系統中央控制硬件電路邏輯如圖2所示。