基于RFID门禁管理系统的设计.doc

1、北京理工大学珠海学院 2010 届 本科生毕业设计 I 基于 RFID 门禁管理系统的设计 摘 要 门禁 管理 系统，又称为出入口控制系统， 属于智能弱电系统中的一种安防系统 ,它作为一种新型现代化安全管理系统 ， 集自动识别技术和现代安全管理措施为一体。 它能够时刻自动记录人员的 出入情况，限制内部人员的出入区域、出入时间，礼貌地拒绝不速之客， 同时也将有效地保护您的财产不受侵犯 。 本系统 基于 Windows XP 操作系统 Microsoft Visual C+平台，模拟门禁控制器 。硬件采用深圳先施公司提拱的 Sense ISO18000-6C I 系列读写器，以及串口通迅 API

2、软 件开发包。 通过 RFID 技术，验证电子钥匙（ RFID 标签）的合法性，控制电子门锁的开启 ,同时系统可以 对 RFID 标签信息进行 修改删除 管理。 本文分析了 门禁系统功能需求和 RFID 的工作原理和特点 ，对基于 RFID 技术的 门禁管理系统进行了设计和实现。 系统实现人员出入控制、考勤数据采集、数据统计和信息查询过程的自动化 ，实现自动，安全的智能门禁管理目标。 关 键字 ： RFID 门禁 考勤 安防 北京理工大学珠海学院 2010 届 本科生毕业设计 II DESIGN FOR ACCESS CONTROL SYSTEM BASED ON RFID ABSTRACT

3、Access control system, also known as import and export control system, is a smart weak security system, it as a new type of modern safety management system, set automatic identification technology and modern safety measures as a whole. The system can automatically record time staff out of the situat

4、ion, restrictions on internal staff access area, access time, and politely refuse uninvited guest, it effectively protect your property from infringement as well. The system is based on Windows XP operating system, using Microsoft Visual C + + platform, simulating Access Controller. Hardware by Shen

5、zhen Sense Company provided Sense ISO18000-6C I Series reader and Serial Communication API Software Development Kit. Through RFID technology, electronic key authentication (RFID tags) the legality, control electronic door locks opened. The system do RFID tag information manage as well. This thesis a

6、nalyzes the RFID access control system functional requirements and the working principle and characteristics of RFID technology-based access control management system design and implementation. System to achieve personnel access control, time and attendance data collection, data statistics and infor

7、mation inquiry process automation, secure intelligent access management objectives. keyword ： RFID Access control Record Safety北京理工大学珠海学院 2010 届 本科生毕业设计 III 目 录 摘 要 . I ABSTRACT. II 1 前言 . 1 1.1项目概述 . 1 1.2项目背景 . 2 1.2.1 学院背景 :. 2 1.2.2 行业背景 . 2 1.3开发环境 . 3 1.4系统特色 . 3 2 总体概述 . 4 2.1项目目标 . 4 2.2研发内容

8、 . 4 2.3功能需求 . 4 2.4开发平台简介 . 5 2.4.1 Microsoft Visual C+ 介绍 . 5 2.4.2 MFC概述 . 6 2.4.3 S1864I 读写器介绍 . 10 3 RFID 系统技术与产业概要 . 12 北京理工大学珠海学院 2010 届 本科生毕业设计 IV 3.1 RFID 系统组成 . 12 3.2 RFID 基本工作原理 . 12 3.3 RFID 关键技术 . 14 3.4 RFID 在中国的发展现状 . 15 4 详细设计 . 16 4.1系统软体总体设计 . 16 4.2登陆模块设计 . 17 4.3天线连接 模块设计 . 19 4

9、.4读标签模块设计 . 23 4.5写标签模块设计 . 25 4.6用户信息管理模块设计 . 26 4.7门禁控制模块设计 . 29 4.8考勤模块设计 . 30 4.9 数据库模块设计 . 32 4.9.1 MySQL 数据库简介 . 32 4.9.2 利用 ODBC API 实现 MySQL数据库功能调用 . 33 4.9.3 CDatabase 类的实现 . 33 4.9.4 数据库表的设计 . 35 5 测试及运行结果 . 36 5.1测试目标 . 36 5.2预期测试结果 . 36 北京理工大学珠海学院 2010 届 本科生毕业设计 V 5.3 运行结果 . 37 6 论文总结 .

10、41 参考文献 . 42 附 录 . 43 谢 辞 . 45 北京理工大学珠海学院 2010 届 本科生毕业设计 1 1 前言 1.1 项目 概述 门禁系统，又称为出入口控制系统，在科学技术发达的今天，已发展成为一套现代化的、功能齐全的管理系统，它对出入门和通道的管理也 早已超出了单纯的对门锁及钥匙的管理。它不止是作为进出口管理使用，而且还能有助于内部的有序化管理。它能够时刻自动记录人员的出入情况，限制内部人员的出入区域、出入时间，礼貌地拒绝不速之客。同时也将有效地保护您的财产不受侵犯。门禁管理系统已成为安全防范系统中极其重要的一部分，在一些发达国家中，它正以远远高于其它类安防产品的进度迅猛发

11、展，广泛应用在智能大厦、智能小区、办公室、宾馆等各种房间门、大门、人行通道的管理方面在国内，门禁系统也己悄然兴起，包括邮电系统，供电系统，银行系统，住宅小区，度假村等各种类型的场所都已 有使用门禁系统的范例，并且呈现出高速发展的态势。 门禁系统之所以能在众多安防产品中脱颖而出，根本原因是因为其改变了以往安防产品如闭路监控，防盗报警等被动的安防方式，以主动地控制替代了被动监视的方式，通过对主要通道的控制大大地防止了罪犯从正常通道的侵入，并且可以在罪案发生时通过对通道门的控制限制罪犯的活动范围制止犯罪或减少损失。 RFID 是射频识别技术的英文 （ Radio Frequency Indenfif

12、ication） 缩写，是 20世纪 90 年代随着网络技术普及而被重新认识和得到普遍重视的一种自动 ID 识别技术 ，是一项利用射频信号通过空间耦合 （ 电磁感应或电磁传播 ） ，实现无接触信息传递并得到被标识物的 ID 信息以做到识别目的物的技术。自 2004 年起，全球范围内掀起了一场无线射频识别热潮，包括沃尔玛、保洁、波音公司在内的商业巨头无不积极推动 RFID 在制造、零售、交通等行业的应用。 RFID 技术及应用正处于迅速上升的时期，被业界公认为是本世纪最有潜力的技术之一，它的发展和应用推广将是自动识别行业的一场技术革命 。与此同时，无线射频识别在门禁管理系统方面的应用也己逐渐成熟

13、。 北京理工大学珠海学院 2010 届 本科生毕业设计 2 1.2 项目背景 1.2.1 学院背景 : 本软件以我院 在校大学生为研发主体， RFID 实验室老师提供技术指导 。 通过本项目的研发，能够达到以下几个目标： 1）理论与实践相结合，培养学生的实际动手能力，使学生熟悉软件的开发规范、方法和技巧，为使其成为合格的、优秀的大学毕业生打下良好基础。 2）紧跟当前科技发展前沿，熟悉 RFID 技术工作原理、行业应用、发展方向，能够进行 RFID 相关的应用型项目开发，拓宽学生的知识面，使其更加贴近社会需求。 3）提升我院的科学研究水平和项目管理能力，使更多的教师加入到科学研究的队伍，提升教师

14、的科研能力，从而更好的为教学服务。 1.2.2 行业背景 目前一卡通系统的规模越来越大，建筑面积几十万平方米的大型、超大型建筑群的系统、跨地域的集团性企业统一数据库管理整合型系统、超大型连锁企业的系统，这些庞大系统的控制点往往都在一千点以上，甚至三、四千点，门禁一卡通系统的结构也随着这些系统的需求发生着构架建设革命和控制设备升级。 尽管中国企业目前信息化程度还较低，但中国企业前进的步伐相当快。今年中国已有 40 多家企业闯入世界 500 强，更多本土企业正迅速成长为跨国经营企业，日益复杂的管理要求这些企业必须迅速推进信息化建设，在这一点上中国企业具有一定的后发优 势，而企业信息化必然给 RFI

15、D 带来良好的发展机遇。随着中国企业信息化的进程 ， RFID 的应用将会由点到面，逐步拓展到更广的领域。 RFID 应用的推广和市场的扩大而逐步降低， RFID 的应用将会从目前的托盘或整箱的货物跟踪逐步扩展到单品货物跟踪的水平。最后，从产业供应链角度看，国家目前提倡的产业升级，就是要使中国企业多生产高技术、高附加值、高利润产品，而这些领域，正是 RFID 用武之地。产业升级将带动中国企业提升市场竞争能力，逐步由单体企业竞争上升为产业供应链的竞争。今后几年，一批国产RFID 企业 ,如：创羿科技、远 望谷、上海华虹、维深集团 。 迅速发展壮大 ， 在未来几年，我们会看到， RFID 的实施将

16、摆脱仅仅由单个企业实施的窘境，而展现为企业所在整个供应链的协同实施， RFID 的益处将会得到最大程度的发挥。 北京理工大学珠海学院 2010 届 本科生毕业设计 3 随着用户对系统了解的深入，系统功能的需求正向着大型化、管理型系统变化，一卡通系统也在智能卡应用类型、认证方式、应用子系统扩展和系统构架等各方面得到了全面发展。期望未来的门禁一卡通系统可以做得完美无缺，为安防增添薄力，使中国的智能化事业更上一层楼。 1.3 开发环境 RFID 门禁管理系统 分 软件 和硬件两部分，软件 是在 Windows xp 操作系统下设计实现，其包括两部分： （ 1） 门禁系统管理系统 这部分 基于 Vis

17、ual C+6.0,应用 MFC 进行界面设计，以先施提拱 串口通信API 软件开发 组件， 完成读标签和写标签等功能操作。 （ 2） 数据库 设计 这部分用 MySQL 数据库设计完成 ， 其中 Visual C+6.0 利用 ODBC API 实现MySQL 数据库功能调用。 硬件部分是 采用深圳先施公司提拱的 Sense ISO18000-6C I系列读写器 ， 天线，以及射频卡。 1.4 系 统 特色 本系统最大特色是基于 RFID 先进技术。 RFID 是一项易于 操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，识别工作无须人工干预，它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式

18、，且无需接触或瞄准；可自由工作在各种恶劣环境下：短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体；长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。其所具备的独特优越性是其它识别技术无法企及的。 对于 门禁系统 在一些特定场所（需远距离感应或开放式通道管理）的应用 (如会议签到系统、大人流量考勤、学生的出入管理，其人员通常具有相当 的身份或特殊性，如果采用近距离持卡刷卡进出模式在礼节和可实施性上就完全不可取 )，其原有的 IC 卡 系统已经远远不能满足应用需求； 而基于 RFID 无线射频识别技术，这些问题便可以迎刃而解了。 R

19、FID 技术 解决了 IC 无源卡不能远距离感应问题：读写距离 1.0m-1.5m； 也 解决了大人流快速通过的问题：每秒钟可同时识别 50张卡片。 北京理工大学珠海学院 2010 届 本科生毕业设计 4 2 总体概述 2.1 项目 目标 通过 RFID 技术，验证电子钥匙（ RFID 标签）的合法性，控制电子门锁的开启；对 RFID 标签信息进行管理；对用户信息进行管理。同时记录出入信息作为考勤管理 . 实现自 动 ， 安全的智能门禁管理目标 。 该门禁系统的设计目的是实现人员出入控制、考勤数据采集、数据统计和信息查询过程的自动化；方便人员进出开锁与报到，方便管理人员统计、考核实验室人员出勤

20、情况 。 2.2 研发内容 本课题出自研发中心 RFID 射频技术实验室学生创新项目。本课题完成 基于RFID 射频技术的门禁管理系统。 硬件方面：前端采用 RFID 天线及读卡器完成标签感应功能，然后 将 读取的标签信息通过串口传送给计算机处理， 在 计算机 上设计门禁系统软件，并 完成软件方面内容。 软件方面： 使用 Visual C+ 6.0 编写门禁管理系统 ，完成系统登陆、 读卡器的连接、 发卡、修改卡、记录卡、控制门锁闭合、 语音提示、 考勤记录查询 、数据库和门禁系统通讯及将数据库中的记录显示 等功能。 2.3 功能需求 市场应用门禁系统具体的功能需求如下： 卡片使用模式：可采用

21、非接触式 RFID 卡和韦根卡；刷卡开门：用户进入门禁管制区域时需刷卡，读卡器读取信息后，将信息传输到主机，主机首先判断该信息是否合法，如合法则发出开门指令，不合法则发出报警，同时记录用户刷卡事件； 按钮开门：对于安全级别较低的门禁管制区域或者不需双向管制的区域，用户可选择按钮开关门；出入等级控制 ：系统可任意对卡片的使用时间、使用地点进行设定，即对不同的卡片进行时区管制和节假日管制、有效期管制、访问区域的管制。具有合法权限的用户才可开门，对非法行为系统将会报警。 时间段设置： 不同的用户的时段和访问区域可编程设置，同时对某些安全性较高的门禁区域，必须有多卡认证功能，必须多用户在规定时间内刷卡

22、才能开门； 报警功能：如发生控制器异常、非法卡开门、强制开门、开门超时、读卡器或者控制器被破坏等事件时则系统将发出报警信号、并记录事件； 北京理工大学珠海学院 2010 届 本科生毕业设计 5 定时事件：系统可设置定时事件，对某些门禁管制区域实施定时开关门处理；互锁判 断功能：系统可对某些管制区域设置互锁条件，当输人端口状态满足互锁条件的时候方可进行开关门处理； 局域网互联功能：门禁控制器可通过局域网与管理系统互联，共同完成对出入口的监控和管理。上位机管理系统可对控制器进行参数的设置和初始化，并对控制器的记录进行收集管理，可增加、删除、更新用户信息，节假日信息、时段信息等； 远程控制：门禁管理

23、系统通过网络可远程控制门锁的开启和关闭； 实时监控：门禁管理系统实时监控各个门的状态和用户的刷卡信息； 时间校正：上位机管理系统可对门禁控制器进行时间的校正； 记录存储功能：系统可将 门禁控制器运行产生的所有用户刷卡事件、报警时间等记录，便于进行用户的考勤管理和发生事故后及时进行处理。 本次 项目实施 的 需求 功能如下： 卡片使用模式：可采用非接触式 RFID 卡；刷卡开门：用户进入门禁管制区域时需刷卡，读卡器读取信息后，将信息传输到主机，主机首先判断该信息是否合法，如合法则发出开门指令，不合法则发出报警，同时记录用户刷卡事件； 控制器的记录进行收集管理，可增加、删除、更新用户信息， 系统可

24、将门禁控制器运行产生的所有用户刷卡事件、报警时间等记录，便于进行用户的考勤管理和发生事故后及时进行处理。 2.4 开发平台简介 RFID 门禁管理系统 分 软件 和硬件两部分，软件部分基于 Visual C+6.0,应用 MFC 进行界面设计，以先施提拱 串口通信 API 软件开发组件，完成读标签和写标签等功能操作。 硬件部分是 采用深圳先施公司提拱的 Sense ISO18000-6C I 系列读写器 ，天线，以及射频卡 。 2.4.1 Microsoft Visual C+ 介绍 Microsoft Visual C+，简称 MSVC、 VC+或 VC，是微软公司的 C+开发工具，具有集成开发环境，具有编辑 C 语言， C+ 以及 C+/CLI等编程语言的能力。 VC+整合了便利的除错工具，特别是整合了 Windows API、 DirectX API 和 Microsoft .NET 框架（ 6.0 没有）。目前最新的版本是 Microsoft Visual C+ 2008，Visual C+ 6.0 是其经典版本。 Visual C+以拥有“语法高亮”， IntelliSense（自动编译功能）以及高级除错功能而著称。比如，它允许用户进行远程调试，单步执行等。还有允许用户在调试期间重新编译被修改的代码，而不必重新启动正在调试的程序。其编译 及建置系