杭州英杰無線物聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)方案

    1 前言

    門禁系統(tǒng)，又稱出入管理控制系統(tǒng)。是一種管理人員進(jìn)出的數(shù)字化智能管理系統(tǒng)。 在科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，已發(fā)展成為一套現(xiàn)代化的、功能齊全的管理系統(tǒng)，它對(duì)出入門和通道的管理也早已超出了單純的對(duì)門鎖及鑰匙的管理。它不止是作為進(jìn)出口管理使用，而且還能有助于內(nèi)部的有序化管理。它能夠時(shí)刻自動(dòng)記錄人員的出入情況，限制內(nèi)部人員的出入?yún)^(qū)域、出入時(shí)間，禮貌地拒絕不速之客。同時(shí)也將有效地保護(hù)您的財(cái)產(chǎn)不受侵犯。門禁管理系統(tǒng)已成為安全防范系統(tǒng)中極其重要的一部分，廣泛應(yīng)用在智能大廈、智能小區(qū)、辦公室、賓館等各種房間門、大門、人行通道的管理方面。

    x大樓是一個(gè)現(xiàn)代化智能型的集辦公、會(huì)議及日常辦公管理于一體的綜合大樓,它集當(dāng)代最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信技術(shù)，控制技術(shù)成果于一體，是二十一世紀(jì)高新技術(shù)的智能建筑；門禁系統(tǒng)不僅是大樓安全保衛(wèi)系統(tǒng)中不可缺少的重要部分,也是現(xiàn)代化辦公環(huán)境及現(xiàn)代化管理不可缺的重要組成部分。本系統(tǒng)以非接觸式IC卡為載體，為客戶提供可信賴的智能卡系統(tǒng)。力求將智能卡系統(tǒng)建成一個(gè)安全有效的、使用方便的、適應(yīng)力強(qiáng)、符合計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)最新發(fā)展潮流并應(yīng)用成熟的系統(tǒng)。

    傳統(tǒng)的門禁解決方案通過布置到每個(gè)門點(diǎn)的線纜進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)和控制。但是隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，越來越多的業(yè)內(nèi)同行及客戶開始意識(shí)到了該有線聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)自身存在的許多缺陷。1、安裝施工麻煩；2、鎖具（電插鎖，磁力鎖）既不美觀，可靠性也差；3、成本高；4、維護(hù)極不方便。因此許多有實(shí)力的同行企業(yè)都在研發(fā)既能滿足辦公樓宇對(duì)門點(diǎn)的監(jiān)控安防需求，又能彌補(bǔ)目前有線聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)所存在的自身缺陷的新型解決方案。而在這個(gè)領(lǐng)域，我們英杰電子公司率先取得了重大突破，在國(guó)內(nèi)我們是第一家成功研發(fā)了門禁行業(yè)劃時(shí)代的創(chuàng)新產(chǎn)品——物聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)，并且非常自豪的是我們也取得了國(guó)際上的領(lǐng)先。

    英杰無線物聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)采用最新無線傳感網(wǎng)技術(shù)，是典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，系統(tǒng)不僅可以滿足美觀、安防及管理上的需求，更為智能樓宇建設(shè)提供了BA系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)接口，可以為樓宇能源、照明、圖像監(jiān)控等系統(tǒng)提供聯(lián)動(dòng)接口，提升大樓智能化水平。

    2 傳統(tǒng)門禁和無線物聯(lián)網(wǎng)門禁介紹

    2.1 傳統(tǒng)有線聯(lián)網(wǎng)門禁介紹

    傳統(tǒng)的門禁解決方案通過布置到每個(gè)門點(diǎn)的線纜和設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)和控制。傳統(tǒng)門禁解決方案由以下設(shè)備組成：

    通過以上設(shè)備，傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)門點(diǎn)的集中控制、集中授權(quán)、數(shù)據(jù)記錄和查詢、異常報(bào)警等先進(jìn)的功能。

    但是該系統(tǒng)也存在以下重大的缺陷，這些缺陷體現(xiàn)在以下方面：

    我們也可以用圖例的形式描述傳統(tǒng)有線聯(lián)網(wǎng)門禁解決方案如下：

    2.2 英杰無線物聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)介紹

    正是因?yàn)?.1所述的傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)在帶來安全性、便利性、可靠性的同時(shí)也伴隨著大量的缺點(diǎn)，因此，如何在保留傳統(tǒng)門禁優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)又能避免這些缺點(diǎn)成了各門禁廠家盡相研究的話題。

    英杰無線物聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)和超低功耗微處理技術(shù),結(jié)合目前在賓館里大量使用的成熟智能鎖，是一套全新的實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)。

    英杰無線物聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)在保留傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)同時(shí)，兼顧安裝方便、美觀等特點(diǎn)。采用賓館鎖造型，造型美觀、高檔，和傳統(tǒng)的鎖具安裝位置一樣，直接安裝在門上，門鎖和門禁路由器之間沒有任何線纜連接,通過2.4G無線技術(shù)實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)。門鎖采用四節(jié)5號(hào)電池供電，不換電池開關(guān)門次數(shù)大于20000次，4節(jié)電池可使用1-3年。 

    英杰無線物聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)的主要特點(diǎn)概括如下：
    無線聯(lián)網(wǎng)，僅需少量線纜
    實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)記錄開關(guān)門記錄、門狀態(tài)、電池狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)，異常報(bào)警
    高效節(jié)能, 每道門每年最多消耗4節(jié)電池,耗電量是傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)的1/10
    造型美觀，高檔鎖具造型
    安裝便捷，可以快速安裝
    安全可靠，三重開門機(jī)制，確保開門的可靠和安全性
    維護(hù)方便，沒有隱蔽式工程，維護(hù)簡(jiǎn)單明了 

    3 x大樓物聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    x大樓共有地面7層，地下1層，總門點(diǎn)數(shù)大概在200道。

    因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)門鎖的最大無線傳輸距離在開闊地也只有50米左右（主要考慮節(jié)能和性價(jià)比），因此我們通過在天花板掛裝天線擴(kuò)展模塊來延長(zhǎng)無線門禁主控器的傳輸距離。一個(gè)無線門禁主控器可同時(shí)掛載32個(gè)天線擴(kuò)展模塊，每個(gè)天線擴(kuò)展模塊可管理6道門?？紤]布線和整體系統(tǒng)的性能，我們?cè)诿恳粚訕蔷胖靡粋€(gè)無線門禁主控器（地下一層除外）。無線天線擴(kuò)展模塊和無線門禁主控器之間通過1根4芯線相聯(lián)，無線天線擴(kuò)展模塊之間可直接級(jí)聯(lián)。

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    3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

    3.2系統(tǒng)布線及安裝

    （1） 無線門禁主控器通過網(wǎng)線接入局域網(wǎng)。
    （2） 無線門禁主控器安裝在樓層的弱電間或者弱電井道,從主控器端口引出一根四芯電纜到走廊吊頂內(nèi)，在適當(dāng)?shù)牡胤浇由螮G7160A天線擴(kuò)展模塊。
    （3） 門鎖采用英杰無線物聯(lián)網(wǎng)門鎖，直接安裝在現(xiàn)有機(jī)械門鎖的位置，鎖具內(nèi)裝四節(jié)5號(hào)電池，和其他設(shè)備沒有任何聯(lián)線。

    3.3 系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn):

    高可靠的開門流程：無線信號(hào)正常時(shí)，用戶在門鎖處刷卡，門鎖將讀取的卡片信號(hào)通過無線發(fā)送至天線擴(kuò)展模塊，天線擴(kuò)展模塊再將信號(hào)發(fā)送至無線門禁主控器，無線門禁主控器根據(jù)上層軟件預(yù)置的信息來判斷是否允許該卡開門。如果此刻上位機(jī)正常開啟，則將刷卡信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)系統(tǒng)，否則，將刷卡記錄保存在本地，本地可保存100萬條記錄；當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接中斷，門鎖工作在離線狀態(tài)，此時(shí)等同一把賓館鎖，利用存儲(chǔ)在IC卡里的信息判斷是否開門，不影響用戶正常出入，此刻的刷卡記錄保存在鎖具內(nèi)部，最大可保存200條刷卡記錄，在無線信號(hào)系統(tǒng)恢復(fù)正常時(shí)立即自動(dòng)上傳到主控器；
在某些極端情況（比如電池徹底沒電或電路板損壞），可以采用機(jī)械鑰匙應(yīng)急開門。
    實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)門點(diǎn)通訊、電量、開關(guān)門、保險(xiǎn)、刷卡信息、溫度信息（可選）。在電池低電量報(bào)警后仍能正常工作15天。系統(tǒng)支持電子地圖功能，可直觀地監(jiān)測(cè)每個(gè)門點(diǎn)的信息。
    豐富的報(bào)警信息：異常刷卡、非法侵入、低電量、設(shè)備脫機(jī)、門未關(guān)好等
    實(shí)時(shí)管理
    1) 開門權(quán)限管理：能夠通過對(duì)卡片的授權(quán)，不同級(jí)別的授權(quán)卡可開啟門的種類、數(shù)量及有效時(shí)間也隨之改變，如有些卡可以開啟所有的門，有些卡只能在指定時(shí)間開啟指定的門。
    2) 操作權(quán)限管理：能夠通過對(duì)操作人員的授權(quán)，不同的操作人員可操作的軟件功能也不同，如系統(tǒng)管理員可對(duì)所有項(xiàng)目進(jìn)行操作，而部門管理人員只能對(duì)本部門的信息進(jìn)行查詢與管理。
    所有的開關(guān)門權(quán)限、掛失卡、黑名單實(shí)時(shí)生效。
    系統(tǒng)配備遠(yuǎn)程開門小軟件，可在PC上用熱鍵快捷開門。
    中心管理軟件采用B/S架構(gòu)，用戶客戶端采用IE瀏覽器方式進(jìn)入使用，無需安裝任何軟件，數(shù)據(jù)傳輸采用SSL加密。
    實(shí)時(shí)記錄：所有的刷卡、進(jìn)出門動(dòng)作、報(bào)警及網(wǎng)站操作都以4W的格式(who、when、where、what，即誰在何時(shí)何地作了什么事情)保存在數(shù)據(jù)庫中。
    查詢及統(tǒng)計(jì)：能夠查詢及統(tǒng)計(jì)人員進(jìn)出的原始記錄，如人員姓名、工號(hào)、部門、職位等基本信息及進(jìn)入的時(shí)間、地點(diǎn)與出門的時(shí)間等；進(jìn)出記錄實(shí)時(shí)采集。 并且能夠查詢及統(tǒng)計(jì)某個(gè)門某段時(shí)間進(jìn)出人員的明細(xì)與某個(gè)人某段時(shí)間進(jìn)出門的資料。
    全程數(shù)據(jù)加密：請(qǐng)?jiān)斠姳痉桨笗牡谖逭隆?
    溫度檢測(cè)（火災(zāi)報(bào)警）：可選支持實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)的鎖具，支持異常溫度報(bào)警。
    與BA聯(lián)動(dòng)：通過軟件擴(kuò)展，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)和BA系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。

    4 產(chǎn)品介紹及技術(shù)規(guī)范

    4.1 EG7209無線門禁鎖

    EG7209無線門禁鎖，外表采用純銅面板，鎳?yán)z工藝，把手采用游離式結(jié)構(gòu)（防外力破壞），鎖芯采用標(biāo)準(zhǔn)五鎖舌電子鎖芯。造型美觀大方。

    4.2 EG7101門禁主控器

    EG7101無線門禁主控器

    EG7101門禁主控器采用網(wǎng)線接入局域網(wǎng)工作，可與下屬各無線門禁鎖采用2.4G頻段專用協(xié)議進(jìn)行實(shí)時(shí)聯(lián)機(jī)通訊，使得各無線門禁鎖工作于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下。每臺(tái)無線門禁主控器可以連接不超過32個(gè)天線擴(kuò)展模塊工作。

    EG7101產(chǎn)品特點(diǎn)如下：

    海量存儲(chǔ)：系統(tǒng)內(nèi)置64M FLASH和64M SDRAM，單臺(tái)門控器脫機(jī)時(shí)可存儲(chǔ)三百萬個(gè)用戶的卡號(hào)以及三百萬條刷卡記錄。用戶數(shù)據(jù)斷電后不丟失。
    海量控制：?jiǎn)闻_(tái)主控器即可控制約50道門，并可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行級(jí)聯(lián)，整個(gè)系統(tǒng)控制門的數(shù)量幾乎無限。
    反應(yīng)快：系統(tǒng)采用200M主頻的RISC處理器，當(dāng)用戶數(shù)量在10000條時(shí)，刷卡判斷時(shí)間小于0.5秒。
    寬電源直流供電：系統(tǒng)內(nèi)置轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95%的開關(guān)電源電路，系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間工作也無明顯溫升。供電電壓可在DC12－24V之間選擇。
    多重保護(hù)電路及實(shí)時(shí)鐘電路：每個(gè)接口都有保護(hù)單元，有效提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

    4.3 EG7160A天線擴(kuò)展模塊

    EG7160A天線擴(kuò)展模塊

    天線擴(kuò)展模塊是本公司無線門禁系統(tǒng)的重要組成部分。其功能：解決無線門鎖與門禁主控器之間由于無線信號(hào)太弱而導(dǎo)致無法正常通信的問題。天線擴(kuò)展模塊通過RS485 接入本公司無線數(shù)據(jù)采集器，并可通過2.4G無線聯(lián)接無線門禁鎖，以達(dá)到實(shí)時(shí)通訊的功能。一個(gè)無線數(shù)據(jù)采集器下可以最大連接15個(gè)擴(kuò)展模塊，一個(gè)擴(kuò)展模塊可以最多連接6 個(gè)無線門點(diǎn)。

    天線擴(kuò)展模塊本身采用的無線跳頻進(jìn)行通訊，在2.4G-2.48G之間，將通訊頻率分成多個(gè)通訊頻率，一旦在通訊時(shí)在某個(gè)頻率上遇上通訊不暢或者干擾，就會(huì)自動(dòng)跳到另一個(gè)頻率進(jìn)行通訊。

    4.4 EG7001門禁管理軟件

    EG7001門禁管理軟件采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)。客戶端無需安裝軟件，用IE瀏覽器直接進(jìn)入使用。
    傳統(tǒng)門禁所有的主要功能本軟件都已提供，對(duì)于特殊功能可根據(jù)用戶使用情況可考慮客戶化定制服務(wù)。

    EG7001產(chǎn)品特點(diǎn)如下：
    采用最新的J2EE軟件框架：J2EE是Java 2 Enterprise Edition的簡(jiǎn)稱。它是與實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)應(yīng)用有關(guān)的各種技術(shù)規(guī)范的集合。Java是一種簡(jiǎn)單的、面向?qū)ο蟮?、分布式的、解釋的、健壯的、安全的、結(jié)構(gòu)中立的、可移植的、性能很優(yōu)異的多線程的動(dòng)態(tài)的語言。Java代表了世界范圍內(nèi)的軟件發(fā)展方向，Java具有與平臺(tái)無關(guān)性和可移植性，解釋執(zhí)行與及時(shí)編譯技術(shù)的完美結(jié)合，提供了相當(dāng)高的運(yùn)算性能。Java設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)系統(tǒng)的安全，特別是網(wǎng)絡(luò)安全做了周密的考慮。通過字節(jié)碼驗(yàn)證、內(nèi)存調(diào)用方式、資源使用權(quán)限等進(jìn)行多層次的安全管理。Java被認(rèn)為是在任何系統(tǒng)上最安全的應(yīng)用程序之一
    采用最新的AJAX富客戶端設(shè)計(jì)理念：Ajax 由 HTML、JavaScript™ 技術(shù)、DHTML 和 DOM 組成，這一杰出的方法可以將笨拙的 Web 界面轉(zhuǎn)化成交互性的 Ajax 應(yīng)用程序
    采用XML柔性接口
    電子地圖
    實(shí)時(shí)監(jiān)控
    實(shí)時(shí)報(bào)警
    大型數(shù)據(jù)庫
    電腦遠(yuǎn)程開門
    考勤管理

    5 系統(tǒng)安全性說明

    X大樓作為現(xiàn)代化的智能大樓，對(duì)系統(tǒng)的安全性要求很高。本系統(tǒng)有如下的安全性措施。

    5.1 動(dòng)態(tài)密鑰

    動(dòng)態(tài)密鑰的基本思想是在保持系統(tǒng)主密鑰不變的情況下，無線門禁主控器與無線門鎖每通訊一次，就使用本次通訊中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)改寫通訊密鑰一次，以此來確保通訊密鑰不斷更新，從而不被破解。采用的數(shù)據(jù)可以為當(dāng)前通訊時(shí)間、操作機(jī)具體標(biāo)識(shí)或者無意義的隨機(jī)數(shù)的組合。

    5.2 AES加密

    無線門禁主控器與無線門鎖通訊數(shù)據(jù)采用AES加密。AES（The Advanced Encryption Standard）是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所用于加密電子數(shù)據(jù)的規(guī)范。它被預(yù)期能成為人們公認(rèn)的加密，包括金融、電信和政府?dāng)?shù)字信息的方法。DES是目前廣泛采用的對(duì)稱加密方式，主要應(yīng)用于銀行業(yè)中的電子資金轉(zhuǎn)帳(EFT)領(lǐng)域，而AES是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所NIST旨在取代DES的21世紀(jì)的加密標(biāo)準(zhǔn)。

    5.3 Wi-Fi通訊支持WPA2- AES加密

    網(wǎng)絡(luò)無線路由器與門禁無線主控器之間Wi-Fi通訊支持WPA2- AES加密。 WPA是Wi-Fi Protected Access（Wi-Fi保護(hù)訪問），而第二代WPA2支持“AES”加密方式，使網(wǎng)絡(luò)無線通訊更加安全。

    5.4 異常數(shù)據(jù)報(bào)警

    在系統(tǒng)檢測(cè)到有異常數(shù)據(jù)時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)并發(fā)送到中心。如有人在使用窮舉法破解密碼，系統(tǒng)將在收到10個(gè)異常數(shù)據(jù)后開始發(fā)出報(bào)警信息。

    5.5 Ukey

    門禁服務(wù)器只有配有效Ukey 服務(wù)器才能運(yùn)行，系統(tǒng)密鑰都和Ukey 進(jìn)行雙重加密，欲破無線門禁的密碼還需破解 Ukey 的密碼。安全等級(jí)等同于網(wǎng)上銀行，用戶可放心使用。