由淺入深：綜觀(guān)門(mén)禁對講系統布線(xiàn)技術(shù)

門(mén)禁系統是進(jìn)出管理系統的一個(gè)子系統，通常它採用刷卡、密碼或人體生物特徵識別等技術(shù)，在管理軟件的控制下，對人員或車(chē)輛出入口進(jìn)行管理，讓取得認可進(jìn)出的人車(chē)自由通行，而對那些不該出入的人則加以禁止及干涉。

門(mén)禁系統通訊工程原理

門(mén)禁系統的通訊塬裡與其它自動(dòng)控制系統或智能樓宇系統的原理基本類(lèi)似，它的運行可以分為傳感、管理和執行叁個(gè)環(huán)節，只是它比較緊湊，比較簡(jiǎn)單而已。

傳感：

讀卡器、密碼鍵盤(pán)、各種生物識別器、出門(mén)按鈕、鎖狀態(tài)傳感器都屬于傳感器件，它們的任務(wù)是接受命令，將信號上傳或在核對后上傳(生物識別器)。

管理：

控制器和管理軟件承擔著(zhù)門(mén)禁系統的管理功能，它們在收到傳感器發(fā)來(lái)的信息后，根據時(shí)間、卡號及其它信息對是否開(kāi)門(mén)做出判斷，如果開(kāi)門(mén)，則發(fā)出開(kāi)門(mén)命令給電鎖。而在收到鎖狀態(tài)傳感器時(shí)，則開(kāi)始計時(shí)，超時(shí)則報警。

執行：

電鎖在收到開(kāi)門(mén)或關(guān)門(mén)的命令(供電或斷電)時(shí)，它“執行”命令將工作狀態(tài)調整到與命令一致。而電鎖內的鎖狀態(tài)傳感器則起到了反饋和監督的作用。

有些控制器可以使用繼電器(或其他觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，俗稱(chēng)硬觸點(diǎn))將控制信號輸出，以控制聯(lián)動(dòng)的攝像機及照明燈。

門(mén)禁系統的傳輸線(xiàn)路

由上述工作塬理可知，在門(mén)禁系統中有以下幾種傳輸線(xiàn)路：

電源線(xiàn)

門(mén)禁系統的電源大多來(lái)自機房的UPS，以免在現場(chǎng)突發(fā)性斷電時(shí)造成開(kāi)門(mén)的誤動(dòng)作。電源線(xiàn)通常會(huì )處于220V交流傳遞的方式，目的是減少電源線(xiàn)上的壓降。在控制器旁，配備有穩壓電源，將交流220V電源變換成直流12V電源，分別供給控制器和電鎖。門(mén)禁系統用的電鎖絕大多數屬于12V直流供電方式。在電鎖開(kāi)斷的瞬間，由于電鎖中線(xiàn)包(電磁鐵線(xiàn)圈)的作用，會(huì )在電源線(xiàn)上產(chǎn)生很強的電流，它容易引起電源波動(dòng)，而這一電源波動(dòng)對控制器的穩定工作極其不利，所以在可靠性要求比較高的門(mén)禁系統中，控制器與電鎖分別使用不同的電源模塊，即220V交流供電到控制器時(shí)，使用兩個(gè)12V直流的電源模塊各自整流/穩壓后，分別供給電鎖和控制器。各種電源線(xiàn)的選用基本上都是基于電工手冊，選用標準的電源線(xiàn)。

控制器訊號線(xiàn)

控制器中有叁組信號線(xiàn)，分別連接到讀卡器、電鎖中的鎖狀態(tài)傳感器和出門(mén)按鈕。這叁路信號線(xiàn)可以使用綜合佈線(xiàn)中的雙絞線(xiàn)替代。為了避免空間的電磁干擾，讀卡器信號線(xiàn)應採用屏蔽線(xiàn)，另兩種信號線(xiàn)則可以?huà)裼闷帘尉€(xiàn)，也可以?huà)裼梅瞧帘尉€(xiàn)。

遠端網(wǎng)路訊號線(xiàn)

從控制器到管理電腦之間，有一根信號線(xiàn)，它的傳輸協(xié)議大多是RS485，在距離近的時(shí)候則可能是RS232(以減少一個(gè)RS232/RS485轉換器)，在要求傳輸速率快的時(shí)候，則採用TCP/IP協(xié)議，使用以太網(wǎng)傳輸。這叁種協(xié)議都可以使用雙絞線(xiàn)，只是在RS485或RS232傳輸時(shí)，基本上在門(mén)禁控制器的產(chǎn)品手冊中都要求採用屏蔽線(xiàn)。為了避免電磁干擾，這根信號線(xiàn)應採用屏蔽雙絞線(xiàn)。當控制器需要使用輸出硬接點(diǎn)直接控制硬盤(pán)錄像機(在刷卡開(kāi)門(mén)時(shí)同步錄像)時(shí)，這根控制線(xiàn)(2芯)宜採用屏蔽線(xiàn)，以免因硬盤(pán)錄像機輸入信號幅值小的時(shí)候因電磁干擾而引起誤觸發(fā)。但如果是用硬接點(diǎn)直接傳輸照明燈的電源時(shí)，則應該採用電源線(xiàn)。根據上述分析可知，在傳輸電源(為電鎖、控制器和照明燈供電)時(shí)，應採用電源線(xiàn)，其截面積可以根據電流所產(chǎn)生的壓降和發(fā)熱計算，也可以查電工手冊獲得。在傳輸傳感器信號和控制信號時(shí)，應該根據讀卡器和控制器的安裝手冊，選擇屏蔽線(xiàn)或非屏蔽線(xiàn)。隨著(zhù)門(mén)禁系統鎖控制的門(mén)數越來(lái)越多，對系統網(wǎng)路傳輸速度與佈線(xiàn)安全的要求也就越來(lái)越高，而且從事門(mén)禁系統的施工也比須同時(shí)進(jìn)行綜合佈線(xiàn)系統的施工，因此使用網(wǎng)路雙絞線(xiàn)作為門(mén)禁系統的傳輸線(xiàn)，已經(jīng)成為門(mén)禁系統的線(xiàn)纜主要選擇。根據對各種門(mén)禁線(xiàn)纜的分析，讀卡器、控制器、管理電腦之間的信號線(xiàn)和控制線(xiàn)都可以使用網(wǎng)路雙絞線(xiàn)。

在同時(shí)進(jìn)行門(mén)禁系統與綜合佈線(xiàn)的案例中，距離如果短于20米的網(wǎng)路雙絞線(xiàn)往往不符合綜合佈線(xiàn)工程中的利用價(jià)值，成為工程廢線(xiàn)。但這些短拒離的線(xiàn)材，對于分佈式安裝的控制器而言，出門(mén)按鈕信號線(xiàn)、讀卡器信號線(xiàn)和鎖狀態(tài)信號線(xiàn)都卻往往都是利用這些廢線(xiàn)來(lái)做為佈線(xiàn)的。對于使用TCP/IP協(xié)議的遠端網(wǎng)路信號線(xiàn)，必然是使用雙絞線(xiàn)傳輸，它完全可以使用綜合佈線(xiàn)系統的標準星型結構實(shí)現信號遠傳。RS485線(xiàn)和RS232線(xiàn)也可以使用網(wǎng)路雙絞線(xiàn)，根據門(mén)禁控制器的安裝塬則，這些設備應該採用屏蔽雙絞線(xiàn)，以免電磁干擾造成誤動(dòng)作。

門(mén)禁系統中網(wǎng)路應用綜合佈線(xiàn)注意事項

在使用綜合佈線(xiàn)系統作為門(mén)禁的傳輸線(xiàn)路時(shí)，應該注意以下因素：接線(xiàn)方法應完全按照各種門(mén)禁設備上的接線(xiàn)規則，并保留詳細的接線(xiàn)圖，以免維護時(shí)判斷線(xiàn)路時(shí)的痛苦。屏蔽雙絞線(xiàn)的屏蔽層應根據讀卡器、控制器的安裝手冊完成接地。

如果使用網(wǎng)路屏蔽雙絞線(xiàn)傳輸TCP/IP，則可完全採用屏蔽綜合佈線(xiàn)系統的屏蔽層端接規則。當使用TCP/IP協(xié)議時(shí)，最好不要與其他智能係統(包括辦公自動(dòng)化系統等軟件系統)共用網(wǎng)絡(luò )交換機，即為門(mén)禁系統單獨配備網(wǎng)絡(luò )交換機，以免因協(xié)議衝突發(fā)生傳輸上的意外。當使用網(wǎng)路TCP/IP協(xié)議時(shí)，可以將門(mén)禁系統的管理電腦認為是門(mén)禁網(wǎng)絡(luò )中的一臺服務(wù)器，使用雙絞線(xiàn)或光纜連接到配線(xiàn)架上。綜合佈線(xiàn)系統可以用于門(mén)禁系統，這一點(diǎn)已經(jīng)為門(mén)禁系統的供應商和安裝商所證實(shí)，只是在工程中應全面評估造價(jià)、施工和性能，以求達到最佳的效果。

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)路安全應用原則

無(wú)線(xiàn)門(mén)禁產(chǎn)品從誕生到現在，經(jīng)過(guò)技術(shù)的不斷演化已經(jīng)出現了通過(guò)FSK、GPRS、藍牙、ZigBee等傳輸方式的產(chǎn)品。而隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁產(chǎn)品受到了安防行業(yè)內的普遍關(guān)註。如同前二段落所述;傳統的門(mén)禁解決方案通過(guò)布置到每個(gè)門(mén)點(diǎn)的線(xiàn)纜進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)和控制。但是隨著(zhù)項目的一個(gè)個(gè)展開(kāi)，越來(lái)越多的業(yè)內同行及客戶(hù)開(kāi)始意識到了有線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)系統自身存在著(zhù)線(xiàn)纜眾多，安裝施工麻煩。例如，傳統的鎖具(電插鎖，磁力鎖)既不美觀(guān)，可靠性也差、斷電后無(wú)法使用、維護麻煩等方面的缺陷。因此許多有實(shí)力的門(mén)禁企業(yè)都在探索既能滿(mǎn)足安防系統對門(mén)禁的苛刻要求，又能避免目前有線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統眾多缺陷的新型產(chǎn)品，無(wú)線(xiàn)門(mén)禁逐漸開(kāi)始被人們所認識并得到一定的應用。

人們選擇無(wú)線(xiàn)門(mén)禁產(chǎn)品，主要目的是希望減輕布線(xiàn)的復雜度。因為門(mén)禁具有集中管理的要求，每個(gè)門(mén)點(diǎn)都要和中心進(jìn)行通訊，如果在門(mén)禁點(diǎn)和中心之間選擇無(wú)線(xiàn)通訊，則可以省掉過(guò)多門(mén)禁點(diǎn)和中心的通訊線(xiàn)，這在有些布線(xiàn)不便的場(chǎng)合具有很大的吸引力。第一代無(wú)線(xiàn)門(mén)禁就是在以上的技術(shù)背景下誕生的，這類(lèi)設備主要是通過(guò)RF315M、RF433M等國家規定的自由頻段進(jìn)行通信，采用的通訊技術(shù)也相對簡(jiǎn)單，一般采用FSK或FMK等基本的無(wú)線(xiàn)調制方法，頻點(diǎn)固定，多設備一起工作時(shí)會(huì )有互相干擾，通訊速率也較低，一般在300bps到1200bps之間。因為技術(shù)手段相對單一，在使用中普遍存在通訊穩定性和可靠性欠佳的問(wèn)題，這類(lèi)產(chǎn)品目前已逐步淡出了市場(chǎng)。手機無(wú)線(xiàn)門(mén)禁概念是伴隨著(zhù)手機技術(shù)的發(fā)展而提出的，因為第一代無(wú)線(xiàn)門(mén)禁在通訊和傳輸距離上無(wú)法滿(mǎn)足一些特定場(chǎng)所、行業(yè)的需求，因此，部分門(mén)禁廠(chǎng)家將手機模塊和門(mén)控器綁定在一起，控制信號通過(guò)聯(lián)通、移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò )通過(guò)短信或GPRS進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳輸，以達到遠距離信號傳輸的目的。但是手機無(wú)線(xiàn)門(mén)禁由于設備成本、手機月租費等相關(guān)費用的收取，使用成本較高，同時(shí)信號通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò )傳輸延遲較大，性能也不夠理想(通訊速率一般只能達到20-40kbps，并且速度不穩定)，使得手機無(wú)線(xiàn)門(mén)禁產(chǎn)品目前僅局限在有一定需求的場(chǎng)合、行業(yè)中使用。

與此同時(shí)，應用了無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統也受到了市場(chǎng)上的普遍關(guān)註，據預測，物聯(lián)網(wǎng)將來(lái)會(huì )成為與互聯(lián)網(wǎng)一樣改變人們生活的技術(shù)，而將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用到無(wú)線(xiàn)門(mén)禁中去無(wú)疑是搶占了未來(lái)無(wú)線(xiàn)門(mén)禁技術(shù)的高地，市場(chǎng)前景將會(huì )十分巨大。和單純粹采用藍牙、ZigBee技術(shù)進(jìn)行信號無(wú)線(xiàn)傳輸的無(wú)線(xiàn)門(mén)禁不同，物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁更側重于門(mén)禁的智能感知和低功耗，藍牙和ZigBee雖然也是低功耗短距無(wú)線(xiàn)傳輸的技術(shù)，但應用在電池供電的物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統里還是太費電。

無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統：無(wú)需布線(xiàn)、可靠、節能

門(mén)禁系統從誕生的第一天開(kāi)始就伴隨著(zhù)大量的布線(xiàn)，一個(gè)完整的門(mén)禁系統由讀卡器、控制器、電鎖、出門(mén)開(kāi)關(guān)、門(mén)磁、電源、管理中心這八個(gè)模塊組成，每個(gè)模塊都需要聯(lián)線(xiàn)。同時(shí)，門(mén)框的正反面和頂部、門(mén)的頂部都要打孔安裝設備，因此，施工繁瑣是很直觀(guān)的問(wèn)題。無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁將門(mén)點(diǎn)的設備簡(jiǎn)化到了極致：一把電池供電的鎖具。除了門(mén)上面要開(kāi)孔裝鎖外，門(mén)的四周不需要安裝任何輔助設備。整個(gè)系統簡(jiǎn)潔明了，大幅縮短施工工期，也能大大降低后期維護的成本。

跳頻、加密是無(wú)線(xiàn)門(mén)禁的另一個(gè)核心。無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)一個(gè)很大的區別就是無(wú)線(xiàn)信號是在空中傳播的，因此很容易受到外界的干擾，同時(shí)也很容易被外界所捕獲。因此安全性與可靠性可以說(shuō)是無(wú)線(xiàn)門(mén)禁產(chǎn)品的生命線(xiàn)。無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統的安全與可靠主要體現在以下兩個(gè)方面：無(wú)線(xiàn)數據通訊的安全性保證和傳輸數據的穩定性。無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統通過(guò)智能跳頻技術(shù)來(lái)確保信號能迅速避開(kāi)干擾，同時(shí)通訊過(guò)程中采用動(dòng)態(tài)密鑰和AES加密算法，哪怕是相同的一個(gè)指令，每一次在空中傳輸的通訊包都不一樣，讓監聽(tīng)者無(wú)法截取。但是，對于無(wú)線(xiàn)技術(shù)來(lái)講，數據包加密技術(shù)大家能理解并接受，而無(wú)線(xiàn)的抗干擾能力卻是始終繞不開(kāi)的話(huà)題。針對這一問(wèn)題，無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁專(zhuān)門(mén)設計了脫機工作模式，這是一種確保在無(wú)線(xiàn)受干擾失效或者中心系統宕機后也能正常開(kāi)門(mén)的工作模式，以無(wú)線(xiàn)門(mén)鎖為例，在無(wú)線(xiàn)通訊失敗時(shí)它等同于一把不聯(lián)網(wǎng)的賓館鎖，仍然可以正常的開(kāi)關(guān)門(mén)(和聯(lián)網(wǎng)時(shí)的開(kāi)門(mén)權限一致)，用戶(hù)感覺(jué)不到脫機和聯(lián)機的區別，唯一的區別是脫機時(shí)刷卡數據不是即時(shí)傳到中心，而是暫存在鎖上，在通訊恢復正常后再自動(dòng)上傳。

無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)超低功耗產(chǎn)品，這樣會(huì )使電池供電的壽命更長(cháng);只有電池供電，才有徹底無(wú)線(xiàn)的可能。無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統的通訊速度達到了2Mbps，越快的通訊速度意味著(zhù)信號在空中傳輸的時(shí)間越短，消耗的電量也越少，同時(shí)無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統采用的鎖具是只在執行開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作時(shí)才消耗電量的。無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統可以直接替換現有的有線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)或非聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統。對于辦公樓宇系統，應用無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁能明顯降低施工工作量，降低使用成本;對于賓館系統，能提升門(mén)禁的智能化水平。但任何新生事物，市場(chǎng)上難免存在一些質(zhì)疑聲，如何打消用戶(hù)對無(wú)線(xiàn)系統穩定性、可靠性、安全性的擔憂(yōu)是目前市場(chǎng)推廣最大的難題。我們相信隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣和無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁案例的一個(gè)個(gè)展開(kāi)，無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統必將越來(lái)越得到用戶(hù)的喜歡