林東海 吳文洪

摘要

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，門禁系統(tǒng)的開門方式越來越豐富，從傳統(tǒng)的刷IC卡開門發(fā)展到支持指紋、人臉、藍牙、二維碼、云對講、NFC、手機卡等方式開門。本文介紹了一種基于RCC（限域通信）技術(shù)的門禁系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由門禁管理軟件、IOT（物聯(lián)網(wǎng)）數(shù)據(jù)管理平臺、門禁主機三大部分組成。門禁主機采用外接RCC讀寫模塊的方式，快速將RCC技術(shù)整合進門禁系統(tǒng)，滿足用戶刷手機開門的便利需求。

【關(guān)鍵詞】門禁系統(tǒng) RCC技術(shù) RCC讀寫模塊

1 引言

RCC技術(shù)是一項中國自主創(chuàng)新研發(fā)的限域通信技術(shù)，基于2.45GHz RCC移動支付相關(guān)技術(shù)于2017年5月18日正式成為移動支付國家標(biāo)準(zhǔn)，成為繼NFC之后第二個線下移動支付國家標(biāo)準(zhǔn)。目前，作為國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)的NFC移動支付在一定程度上融入了人們的生活，但是RCC移動支付仍比較少被大眾所知所用，它的普及面臨著巨大的挑戰(zhàn)。RCC技術(shù)在門禁系統(tǒng)的應(yīng)用是一個很好的切入點，它并不能發(fā)揮其移動支付功能的優(yōu)勢，但是刷手機卡開門方式可以取代使用頻率最高的刷IC卡開門方式或者與之共存，能夠產(chǎn)生強大的用戶粘性，為RCC移動支付的普及提供高效的轉(zhuǎn)化率。

RCC技術(shù)在門禁系統(tǒng)的應(yīng)用具有以下優(yōu)點：

（1）手機卡具有防復(fù)制、防篡改特性，安全性高;

（2）手機卡不易損壞，使用周期很長;

（3）手機隨身攜帶，刷手機開門具有便捷性;

（4）智能手機、非智能手機都可以，不受手機配置因素限制;

（5）離線刷手機開門，不受網(wǎng)絡(luò)因素限制;

（6）可與其他開門方式共存，易集成，穩(wěn)定可靠。

2 系統(tǒng)設(shè)計

傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)局限于局域網(wǎng)內(nèi)使用，已無法滿足物聯(lián)網(wǎng)時代市場對智能門禁的新需求。本系統(tǒng)定位于智能門禁，融合物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云存儲等技術(shù)有效提升產(chǎn)品科技水平和智能化程度，充分滿足市場新需求。系統(tǒng)主要由門禁管理軟件、IOT數(shù)據(jù)管理平臺、門禁主機三大部分組成，如圖1所示。

2.1 門禁管理軟件

門禁管理軟件主要由房產(chǎn)管理，住戶信息管理，設(shè)備信息管理，開門記錄查詢四大功能模塊組成。房產(chǎn)管理用于登記社區(qū)和樓棟相關(guān)信息。住戶信息管理包含身份信息登記，門禁卡登記、下發(fā)、注銷等;設(shè)備信息管理包含設(shè)備號管理，主機狀態(tài)實時監(jiān)測，設(shè)備信息在線查詢等;開門記錄查詢模塊可實時顯示最新上報的開門記錄，支持通過指定設(shè)備號、卡號、用戶名、時間等方式來查詢對應(yīng)的開門記錄。用戶要實現(xiàn)刷手機卡開門，需通過運營商更換成RCC SIM卡，無需換手機、無需改變手機號碼;更換手機卡后，需到物業(yè)管理處登記手機卡卡號，然后物業(yè)將卡號下發(fā)到對應(yīng)的門禁主機即可。

2.2 IOT數(shù)據(jù)管理平臺

本系統(tǒng)設(shè)計一個獨立的輕量級IOT數(shù)據(jù)管理平臺，該平臺為門禁管理軟件和門禁主機搭建交互的橋梁，主要實現(xiàn)以下兩大功能：

2.2.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

門禁管理軟件和門禁主機借助IOT數(shù)據(jù)管理平臺進行通信，該平臺對兩者之間的交互數(shù)據(jù)進行透明轉(zhuǎn)發(fā)。為保證數(shù)據(jù)安全，傳輸?shù)膮f(xié)議采用私有專用協(xié)議，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)均事先經(jīng)過加密處理。

2.2.2 數(shù)據(jù)存儲

存儲開門記錄是門禁系統(tǒng)必備的功能，門禁系統(tǒng)采用云端存儲的方式，門禁主機將所有的開門記錄上傳至IOT數(shù)據(jù)管理平臺進行存儲。

IOT數(shù)據(jù)管理平臺一般搭建在云端服務(wù)器，為多個小區(qū)所共享。當(dāng)然，如果需求明確限制只能局域網(wǎng)內(nèi)使用，只需要將其搭建在局域網(wǎng)內(nèi)的服務(wù)器即可。

2.3 門禁主機

門禁主機采用全志R40為硬件平臺，搭載Android6.0操作系統(tǒng)，內(nèi)存為1GBDDR3，存儲為8GB eMMC。全志R40為基于Cortex-A7構(gòu)架的四核處理器，主頻1.2GHz，支持硬編解碼1080p視頻，每秒達45幀，性能上可滿足門禁系統(tǒng)各種應(yīng)用需求。門禁主機手機卡的存儲容量可達10萬，刷卡一秒內(nèi)響應(yīng)，可滿足大型小區(qū)對門禁系統(tǒng)容量和性能的要求。

門禁主機實現(xiàn)刷手機卡在實際應(yīng)用場景中有兩種方式。第一種，主機內(nèi)置RCC讀寫模塊，用戶直接在主機上刷手機卡，如圖2所示。R40外接RCC讀寫模塊實現(xiàn)刷手機卡，兩者通過TTL串口進行通信，波特率選用115200bps。

第二種，門禁主機標(biāo)配RS485接口，可接外置刷卡讀頭，用戶在外置讀頭上刷手機卡，如圖3所示。這種適用于一臺主機同時控制兩個門禁的應(yīng)用場景，比如“地面門禁+地下停車場門禁”。主機和外置讀頭采用RS485接口進行通信，波特率選用低速的4800bps，滿足中長距離通信需求。外置讀頭內(nèi)部采用“STC單片機十RCC讀寫模塊”方式實現(xiàn)，單片機和RCC讀寫模塊通過TTL串口進行通信，波特率選用115200bps。

軟件實現(xiàn)上，主控芯片發(fā)送一個帶等待時間的尋卡命令數(shù)據(jù)包，發(fā)送完成后等待來自讀寫模塊的應(yīng)答數(shù)據(jù)包。讀寫模塊收到命令數(shù)據(jù)包后執(zhí)行尋卡，在等待時間超時前一直判斷是否有卡進入感應(yīng)區(qū)域。如果有卡進入感應(yīng)區(qū)域則激活卡片，激活成功返回帶卡號信息的成功數(shù)據(jù)包，激活失敗則返回失敗數(shù)據(jù)包;如果一直沒有檢測到有卡進入感應(yīng)區(qū)直至超時則返回失敗數(shù)據(jù)包。如果主控芯片在超時后未能收到任何回應(yīng)數(shù)據(jù)包，說明讀寫模塊出現(xiàn)異常。在這種情況下，主控芯片可以發(fā)送軟復(fù)位讀寫模塊命令，使其重新回到初始狀態(tài)。讀寫模塊的電源采用軟件可控的方式，當(dāng)出現(xiàn)主控芯片發(fā)送軟復(fù)位讀寫模塊命令后依然無法恢復(fù)正常時，軟件控制對讀寫器進行掉電再上電操作。這一異常處理機制，能夠確保系統(tǒng)長時間穩(wěn)定運行。

門禁主機支持人臉抓拍和開門記錄上傳功能。用戶進門刷卡時，主機自動啟動人臉抓拍，然后將卡號、開門時間、抓拍圖等必要信息打包成完整的開門記錄上傳至IOT數(shù)據(jù)管理平臺。管理人員通過門禁管理軟件就可以查看持卡人身份信息和刷卡人是否為同一個人。

3 結(jié)束語

手機成為了人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?，把它作為門禁系統(tǒng)的鑰匙具備安全、便捷等特性，己成為一種發(fā)展趨勢。因此，RCC技術(shù)在門禁系統(tǒng)的應(yīng)用具有很高的實用價值和廣闊的市場前景。當(dāng)然，RCC技術(shù)在門禁系統(tǒng)的應(yīng)用最終目的是產(chǎn)生并提高用戶黏性，為RCC移動支付提供高效的轉(zhuǎn)化率，從而推進RCC移動支付的普及，為未來進一步成為國際標(biāo)準(zhǔn)打下夯實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]Allwinner_R40_Datasheet_V0.1珠海全志科技股份有限公司，2016.