基于SIMPASS技術(shù)的高安全性門(mén)禁系統設計

SIMPASS技術(shù)是一種智能卡技術(shù)，基于SIMPASS的智能卡具有非接觸和接觸式功能的雙界面卡。接觸式界面可以實(shí)現SIM應用，完成手機卡的電信功能；非接觸式界面可以實(shí)現認證、支付等功能，并兼容多個(gè)智能卡應用規范[1-2]。在非接觸界面中，SIMPASS目前使用的是世界上廣泛應用在支付方面的頻率13.56 MHz的產(chǎn)品，而且SIMPASS產(chǎn)品嚴格符合PBOC 2.0、PAYWAVE等國內外金融機構所定義于支付標準[3]，安全性得到世界廣泛認可。SIMPASS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)還在于實(shí)施容易，代價(jià)極低，無(wú)需像NFC那樣更換手機，用戶(hù)只需將原有的手機SIM卡換成UIMPASS帶天線(xiàn)的特制卡片即可。
SIMPASS技術(shù)將手機和射頻識別(RFID)技術(shù)完美融合，用戶(hù)不需要攜帶任何IC、ID卡片，只需用手機即可完成身份認證(門(mén)禁、考勤)、支付等功能，避免了過(guò)去卡片易丟失忘帶，門(mén)禁考勤帶刷卡等現象，同時(shí)后期還可利用手機的通信功能(短信、WAP上網(wǎng))與企業(yè)、學(xué)校的內部網(wǎng)結合，提供諸如余額查詢(xún)等業(yè)務(wù)。本設計已完成了基于UIMPASS技術(shù)的門(mén)禁功能的軟件設計，系統采用C/S架構，使用Visual studio C#2008、數據庫SQL SERVER 2005開(kāi)發(fā)軟件。同時(shí)對門(mén)禁系統的組網(wǎng)結構、硬件設備進(jìn)行了分析。
1 系統結構設計
門(mén)禁系統同時(shí)支持聯(lián)機和脫機模式系統結構如圖1所示。用戶(hù)可通過(guò)管理電腦控制門(mén)禁控制器,進(jìn)行實(shí)時(shí)操作，比單一的脫機模式功能更強[4]。設計采用三層模式結構：服務(wù)器-工作站-終端機，大大增強了系統的安全性。服務(wù)器數據庫負責存放用戶(hù)信息、控制器屬性、開(kāi)關(guān)門(mén)記錄等數據及安裝門(mén)禁軟件的服務(wù)端。門(mén)禁管理電腦負責運行軟件的具體業(yè)務(wù)、人員權限的分配及控制器的管理等。本系統布線(xiàn)組網(wǎng)可選擇網(wǎng)絡(luò )方式,也可以采用485總線(xiàn)方式,用戶(hù)可根據當地的網(wǎng)絡(luò )情況靈活選擇。

1.1 讀卡設計
讀卡器的工作原理：讀卡器以固定頻率向外發(fā)出電磁波(頻率通常是13.56 MHz)。當感應卡進(jìn)入讀卡器電磁波輻射范圍內時(shí)，會(huì )觸發(fā)感應卡上的線(xiàn)圈，產(chǎn)生電流并觸發(fā)感應卡上的天線(xiàn)向讀卡器發(fā)射信號。該信號帶有卡片信息，讀卡器將電平信號轉換成數字序號，以韋根協(xié)議(Wiegand)傳送給就地控制器，就地控制器再將信息上傳給上層控制器，最終上傳給門(mén)禁服務(wù)器。門(mén)禁服務(wù)器將卡號與數據庫內的信息進(jìn)行比對，從而得到全部的卡片信息。
由于UIMPASS的非接觸式界面使用的是世界上廣泛應用在支付方面的13.56 MHz頻率[5]，因此工作站電腦上可以采用常見(jiàn)的D8型號的讀卡器來(lái)進(jìn)行卡片注冊。經(jīng)測試，D8讀卡器對UIMPASS的讀卡效果良好。同時(shí)經(jīng)過(guò)大量測試發(fā)現，有些廠(chǎng)家采用的是門(mén)禁一體機形式，即門(mén)禁控制器和門(mén)禁讀頭設計在一起，在實(shí)際操作時(shí)，由于手機后蓋的厚度可能影響UIMPASS讀卡效果。而解決方法很簡(jiǎn)單，根據讀卡器原理，只需加大讀卡器的信號發(fā)射功率即可解決。
1.2 控制器結構
控制器是本系統的核心[5], 其結構如圖2所示。UIMPASS卡首先通過(guò)D8讀卡器在工作站上進(jìn)行注冊，將用戶(hù)與卡號進(jìn)行綁定后通過(guò)微處理器將其存入EEPROM，當用戶(hù)刷手機時(shí)，讀卡器將讀入卡號與存儲器內的卡號進(jìn)行比對，如符合條件(卡號存在，時(shí)間段正確等)則可控制電磁鎖的開(kāi)啟。工作站通過(guò)微處理器可對存儲器進(jìn)行更新等操作,以保持系統的實(shí)時(shí)性。

2 軟件設計
2.1數據庫設計
數據庫表設計為：門(mén)禁控制器、用戶(hù)、刷卡記錄及門(mén)信息表。門(mén)禁控制器及用戶(hù)數據表如表1所示，門(mén)禁刷卡記錄及門(mén)信息表如表2所示。