门禁控制系统的组成

6.3.1　门禁控制系统的组成

门禁控制实际上就是采用智能化的方法对出入电子门锁进行有效的控制，其组成如图6.15所示。

图6.15　出入口控制系统组成

门禁控制系统由读卡器、出门按钮、报警传感器、电子门锁、控制器、中央电脑控制主机、报警器以及打印机和输出设备组成。读卡器用来接受卡片信息，再转换成电信号，送往控制器。控制器接收读卡器发来的有关人员的信息，同自己存贮的信息相比较以做出判断，然后发出是否开锁的信息。多个控制器可以通过通信网络、通过总线同中央电脑管理主机连接起来组成整个大厦或整个小区的门禁系统。中央电脑管理主机装有专门的管理软件，管理着系统中所有的控制器，向它们发送控制指令，对它们进行设置，并接收它们发来的信息，完成整个系统的信息分析与信息处理。

现以办公大厦和小区住户为例，给出门禁部件的安装配置。其配置部位如图6.16所示。

图6.16　门禁部件的安装配置

①—门禁控制器；②—出门按钮；③—门禁读卡器；④—电子门锁；

⑤—磁性探测器；⑥—引至电子计算机主机；⑦—吊顶

1）智能卡种类及结构

智能卡的种类很多，有磁卡（符号卡）、ID卡（标签卡）、LEGIC（单向认证卡）、MIFARE（计费智能卡）、集成电路卡（IC卡）等。当前应用最广泛的是IC卡（Integrated Circuit Card）。1974年法国首先制造出IC卡，而后在欧洲获得了广泛应用；近年来，在我国以及亚洲广大地区，如日本、新加坡、泰国等应用非常广泛。

智能卡的芯片是经光刻而成的一组集成电路，其结构一般包括六个部分：

（1）微处理器（CPU）部分：最常见的是英特尔8048、摩托罗拉6805，通常是一个8bit的处理器。

（2）工作存储器（RAM）部分：用以存贮卡片在使用过程的临时数据。

（3）只读存储器（ROM）部分：其中有由处理器执行的永久性代码，能通过掩膜存贮，不能以任何方式更改。

（4）数据存储器（EPROM或EEPROM）部分：存储器可在很短时间内存贮数据和删除数据。

（5）通信器件部分：通信单元以串行异步方式工作，速率通常为9 600bit/s，用于在智能卡和外部访问终端之间交换信息和控制信息。

（6）内部总线部分：为芯片内部信息交换提供通道。

非接触型智能卡的电能供应，是由读卡器发射射频信号，经卡内电感或电容耦合，将射频能量转换成直流电，供卡内各电路使用。

IC智能卡具有容量大、可靠性高、保密性好等优点。其以每年40%的速度递增。

2）对智能卡的要求

对智能卡最突出的要求，是要具有高度的安全性，要防止被复制、篡改、伪造，网络防止黑客闯入等。智能卡系统为了提高安全性，通常采取以下措施：

（1）改进制造工艺，防止破译、仿制

采用高新技术和特殊制造工艺，提高伪造难度；对于智能卡制造的各项参数要严加保密；在存储器封装时外部应加保护层，严防破译；为了防止对处理器、存储器、数据总线和地址总线的窃听，应在卡内安装监控程序等。

（2）实行分区保护，采用加密算法

智能卡中的存储器数据库有公开区、工作区和保密区，每个区的访问规则都不同，有的区则禁止访问；应充分利用CPU中的加密算法来实行鉴别和认证。

（3）采用多种鉴别方式，实现逻辑安全

智能卡逻辑安全的首要问题是验证持卡人的身份，常用号码识别、签名识别和特征识别。

常用的号码识别，当持卡人通过读卡器的键盘向卡中输入用户个人识别号PIN（Personal Identification Number）后，系统自动与事先存在卡内的PIN加以比较，如果正确则可访问卡中的数据库，若在设定的比较次数内（一般为3～5次），仍没有输入正确的PIN号，则该卡即自动锁闭，以后的操作均加以禁止，以防被非法持卡人使用。

签名识别则根据持卡人签名书写的力度、笔迹来识别身份。特征识别是根据指纹、手形、视网膜、语音等特征来识别用户。

智能IC卡作为电子货币，消费使用比较方便，目前已推广到各行各业，国产卡的生产也发展很快，据有关部门预测，需求量将达4亿张以上。当前IC卡的使用领域非常广泛，如表6.1所示。

表6.1　IC卡的主要应用