【WA52】智能楼宇门禁系统设计与应用毕业设计论文文档

我国经济的快速发展，城市人口也迅速增加，社会财富不断聚集，因此对建筑的安全防护系统要求也越来越高。

高科技在带给人们生活便利的同时，也带来了些人运用这些高科技手段进行盗窃和抢劫等违法犯罪行为，造成了人们的人身和财产安全的隐患，人们只有寄希望于更安全更可靠的安全防范措施，来阻止这些犯罪份子的侵犯。

自古以来，人们直使用把普通的锁来保护他们的财产，对进出人员进行控制，这种简单的方法直沿袭了几千年，这种普通的门锁始终离不开钥匙，而且把门锁需要把与之相对应的钥匙，多把锁就需要配多把钥匙。

钥匙多了就繁琐不便于携带，并且容易丢失和被盗，不管其结构多么的合理，材料多么坚固，总可以通过种非正常的手段打开，因此安全性差。

在科技飞速发展的今天，传统的门锁在很大程度上不能满足人们对安防的需求，为了从根本上改变这种局面，产生了智能门禁系统，它是在电子机械光学生物识别技术计算机技术和通信技术等新技术的基础上开发出来的。

智能门禁系统是智能卡与机械锁的有机结合，用智能卡代替传统的钥匙，用计算机实行智能化的管理，解决了传统门锁的许多不足。

结合小区工厂等部门的管理特点，将部分大门单元门些重要的设备间和会议场所选择安装智能卡门禁系统，由计算机或管理人员在中心控制室监控，能够对各个出入口的位置通行人员以及通行时间方向等进行实时控制和设定程序控制，从而实现对出入口的智能化控制，已经取得了较好的经济和社会效益。

智能门禁系统已成为发达国家和地区些重要场合重要的安防系统之，与传统的门禁安全设备不同，它从被动转变到主动监控和报警控制，发挥了更高的安全防范作用。

所以，智能门禁系统在安防控制设备领域中大显风采。

根据美国当局的调查结果显示美国门禁设备销售占整个公共安全行业市场销售额的，闭路电视监控及其他报警设备销售总额仅占，另外台湾安防器材市场的年度调查报告中，门禁系统销售增长率为，与其他安防设备的增长率相比高出了十几倍。

随着人们对门禁系统的要求不断增加，现在的智能门禁控制系统的应用越来越广泛，人们对智能门禁系统的应用不再仅限于对出入口的单管制，还要求它不仅可应用于智能大厦或者智能小区的门禁控制企业的考勤管理安防报警停车场控制电梯控制楼宇智能控制等，而且还能与其他联动控制设备等起构成具有多种控制功能的系统。

课题研究的意义当今科技飞速发展，给人们带来利益的同时，也带来了不法份子利用高科技进行盗湖南工业大学本科毕业设计论文窃抢劫和犯罪等问题。

怎样才能使人们的安全防范措施跟上科技的发展有效的阻止这些犯罪行为呢仅依靠普通的防盗门门锁和监控是不够的。

原始的安防措施就是把门锁上，由人巡逻保证安全，随着科技的进步，智能化的门禁系统已成为现代化管理的重要手段。

目前，智能化已成为自动化领域新技术新方法和新产品的发展趋势和标志，智能化迅速扩展到仪器仪表设备以及整个大系统之中。

它不仅深入到军事，也深入到工业控制商业建筑业和农业，包括计算机控制管理辅助设计和生产过程自动化等各个领域。

智能门禁系统是智能建筑楼宇自动化系统中的安全系统，作为种新型现代化安全管理系统，门禁系统电子标签伪造数据，另方面，对于电子标签来说，也需要防止读写器未经认可的对标签进行读取或重写存储数据的操作。

读写器与电子标签之间的相互鉴别过程是读写器首先对电子标签发送查询命令，如图所示。

图相互鉴别过程读写器与电子标签在通信过程开始相互鉴别时，读写器首先对电子标签发送查询口令，电子标签收到查询口令后就会中生成个随机数，并且将这个随机数返回给读写器，读写器收到标签产生的随机数后同样在读写器中产生个随机数。

读写器和电子标签使用同样的密码算法和相同的密钥，读写器根据密钥和密码算法得出个数据块令牌，令牌中包含了标签和读写器产生的两个随机数和附加的控制数据，然后再将加密的数据块发送给电子标签。

令牌，明文标签收到的读写器发来的加密数据块令牌之后将其译码，然后从译码后的明码报文中读取随机数，将开始发送的随机数和随机数进行对比，比较的结果如果是和两者致，则可以确认电子标签和读写器的共有密钥是致的，然后令牌令牌随机数查询口令标签密钥读写器密钥湖南工业大学本科毕业设计论文在电子标签中再生成个随机数，并同样根据密钥和加密算法算出个加密的数据块令牌，令牌中包含了和附加的控制数据，标签加密的数据块令牌发给读写器。

令牌明文读写器收到数据后对令牌进行译码，从译码中读取并与原来发送的对比看两者是否致，如果发现和致，则读写器也确定了与电子标签两个共有的密钥是致的，此时标签和读写器均已确认通信的双方是属于同应用系统，确定了双方通信的合法性，可以开始更进步的通信。

相互鉴别的方法虽然可以确定通信双方的合法性但是也存在些缺点，密钥是共有的，属于同应用系统的射频标签采用的密钥是相同的。

这对于具有大量射频标签的应用系统来说是使用相同的密钥是种潜在危险，因为标签的密钥很有可能被破解。

如果对每个标签都使用不同的密钥来加密，就可以在很大程度上避免这种危险，每个标签采用不同的密钥的方法叫做利用导出密钥的鉴别法。

系统设计的要求和原则门禁系统是安全防护系统，要确保人员和财产的安全，门禁系统作为智能化和安全性高的安防设备，要求整个系统能够自动运作，在不需要人为的干预下就对用户的身份进行自动识别并做出正确的判断。

要保证这种安全保护系统需在任何应用场合下自适应性和操作的可靠性就需要在该系统中加入智能化机制，而门禁系统是通过非接触与标签进行通信的，射频卡中检测电路的性能决定了这种免提操作系统的可靠性。

读写器与标签的通信是双向通信的过程，在整个通信过程中涉及到了智能无线通讯，卡发送和接收信息是由卡的检测电路来控制的，接收信息时，检测电路首先收到控制器发送来的低频唤醒信号然后开始接收门禁控制器发射的信号。

门禁系统的双向通信过程由两个单元共同完成的，个是由微处理器和个高频发送器组成的卡单元另个是由微处理器和个高频接收器构成门禁控制器单元。

当用户按下发送器按钮时就启动发送程序，卡首先对要发送的代码进行加密处理，然后把加密后的信号传输给门禁控制器。

这种简单的通信系统过程并不具备智能化的特点，智能化的通信系统具有些特点系统可以的，不需要其他的控制部件就可以单独的完成通信过程系统自动运行和自动操作，不需要用户的干预，系统能够对用户的身份进行自动检测和并且发送命令信号智能化的系统可以自己学习并适应不同的环境，当存在噪音干扰时，可以正常工作，并且能够自动排除噪音确保通信的畅通。

根据智能化无线通信系统的特点，要实现智能无线通讯则系统指标应该满足以下要求系统的性价要高门禁系统在国内外有很多生产和研发单位，因此门禁系统是对生产成本要求比较高，在形形色色的门禁系统市场中，只有性价比高的产品才具有市场竞争力，在激烈的竞争中胜出，所以，在设计门禁系统时，需要优先考虑产品的成本问题。

卡的功耗低且体积小卡需要用户随身携带，因此要求卡体积要小，另外门禁系统是安防设备，要湖南工业大学本科毕业设计论文求使用的时间能够越久越好，所以当系统中采用的有源卡时就要考虑卡内电池的使用寿命，要求有源卡的电池最好可以使用年以上，因此在设计系统时就必须考虑采用低功耗的器件才能达到这个指标，系统大部分时间是处于休眠或者待机模式，要求系统能为低功耗模式提供极低的电流维持系统的运行。

通信安全和距离作为安防系统就必须保证数据在通信过程中的安全性，门禁控制系统的工作环境般比较恶劣，受噪声干扰比较严重，因此要求系统能适应噪声干扰的环境，另外卡的通信是使用无线射频信号，由于无线发射功率受到管制且系统要求在低功耗的环境下运行的问题，要提高通信的距离就不能通过提高发射功率和发射频率来实现。

在噪声干扰比较严重的情况下，有效的提高系统的通信距离是设计系统时要考虑的又重要内容。

高智能化和高安全性的门禁系统要求实现高性能的识别和监控性能系统就必须具有实用性安全性稳定性和可扩展性等特点，所以在设计门禁系统时就按照这些特点来考虑。

实用性，门禁系统是项应用系统，因此系统的设计不能华而不实，应该符合实际应用的需要。

如果在设计系统时盲目的追求高端性和超前性，可能会与实际应用和需要偏离，造成投资过大而不符合实际需要。

系统的设计必须遵循符合实用性。

安全性，门禁系统作为项安防设备，其本质是保护人身和财产的安全，所以它的配件和其他设备必须能够安全可靠的运转且具有可靠性，同时还应该符合相关的安全标准。

要充分考虑