1、单位代码 01 学 号 1201020012 分 类 号 TM935 密 级_ _ 文 献 综 述浅 谈 基 于 ARM 的 门 禁 系 统院 （ 系 ） 名 称 信 息 工 程 学 院专 业 名 称 电 子 信 息 工 程学 生 姓 名 张 世 彪指 导 教 师 何 红 丽2016 年 3 月 4 日黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 （ 文 献 综 述 ） 第 页浅谈基于 ARM 的门禁系统摘 要门禁系统是一种新型的智能管理模式，对于现今的安全管理起了不可替代的作用。开发相应的智能门禁系统，来识别进出人员的身份资料，对进出通道进行安全防护和控制就有了很大的必要性。门禁系统主要由RFID
2、读写器和电子标签组成。利用RFID技术对用户的身份信息进行精确地识别。RFID技术具有快速扫描，体积小，形态多样，安全性高，可重复使用，穿透性强和无障碍阅读的优秀特点。因此RFID技术在近代获得了长足的发展，广泛应用社会的各行各业。本文主要了解识别技术、门禁系统的构成、RFID技术、 WEB服务器和CGI公共网关接口。关键词: RFID ，boa服务器，CGI黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 （ 文 献 综 述 ） 第 0 页1 概述在现今社会，随着人们对门禁系统各方面要求的不断提高，门禁系统的应用范围越来越广泛，因此门禁系统的研发已成为现代科技领域的一个热门课题。 目前，门禁系统已成为
3、安全防范系统中极其重要的一部分。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，以主动的控制替代了被动监视的方式，通过对主要通道的控制，大大的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。此外，人们对门禁系统的应用已不局限在单一的出入口控制，而且还要求它不仅可应用于智能大厦或智能社区的门禁控制、考勤管理、安防报警、停车场控制、电梯控制、楼宇自控等，还可与其它系统联动控制等多种控制功能。2 识别技术1、密码识别 通过检验输入密码是否正确来识别持卡人是否有权限进入。 这
4、类产品分为两类，一类是普通型，一类是乱序型（键盘的按键所代表数值不固定，会随机自动切换） 。 普通型 优点：操作上方便简介，不需要携带卡片；成本比较低廉。 缺点：同一时间内只可存在三组密码，容易泄露，安全性不能得到保证；而且没有进出的记录；只可以实现单方向控制。 乱序型 优点：操作简单方便，不需要携带卡片；安全系数略高。 缺点：密码会被轻易地盗取，安全性仍然不是很高；依旧没有进出的记录；只可以实现单方向控制，成本比较高。2、 卡片识别 通过识别卡或者加上密码来鉴别使用者是否具有进出的权限，按照卡片的类别有黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 （ 文 献 综 述 ） 第 1 页可以分成射频卡和
5、磁卡。 （1）磁卡 优点：一人一卡（+密码） ，安全性一般； 成本略低；可以联机，存有进出记录。缺点：卡片，读卡器会由磨损，寿命不长；卡片会很容易地被复制；不容易实现双方向的控制；卡片上的信息会受到外界磁场干扰而丢失，从而让卡片失效。 （2）射频卡 优点：卡片，读卡器没有接触，身份较方便和安全；寿命比较长，理论上数据可存在十年以上；安全性比较高，可以联微机，存有进出记录；能够实现双方向的控制，卡片不能轻易被复制。 缺点：成本比较高。3 门禁系统的构成智能门禁系统主要有以下部分组成，网页，BOA，CGISERVER 等。如图 1 所示。图 1 智能门禁系统主要模块网页：智能门禁系统采用的是 B/
6、S 模式开发。B 就是 browser 的头字母，也就是浏览器的意思，S 就是 server，也就是服务器。当网页上的按钮被单击时，就会调用 JS文件里相应的函数，并将相关的数据以 txt 或者 html 的格式通过 ajax 传送给服务器。并设置好相应的回调函数，用作对服务器返回数据的判断处理。黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 （ 文 献 综 述 ） 第 2 页BOA：是一种 web 服务器，运行在 linux 环境下，支持 CGI，boa 的作用就是接受由浏览器发送过来的数据，启动 cgi 后，将数据以环境变量的形式传送给 cgi。CGI：中文名字是网关接口，是 HTTP 服务器和其
7、他程序进行较交谈的工具。同时通过 CGI 接口，就能在服务器端运行其他的程序。SERVER：是对浏览器传输过来的数据进行处理的模块，SERVER 程序一共有两个线程，一个线程不停地接受 CGI 发送过来的数据，并进行相应的处理根据不同的操作码和操作结构，给 CGI 返回不同的字符串。另一个线程用来不断地从 RFID 模块获取数据，即电子标签的信息。RFID 电子标签又称电子标签，我们平常说的 IC 卡就是电子标签的一种，它是RFID 系统的核心部分，由接收天线和芯片组成。用于存储数据信息。RFID 读写器又称 RFID 阅读器，通过射频信号自动识别目标对象并获取数据，是一种非接触式的自动识别技
8、术。当 RFID 卡靠近读写器时，读写器能够读取当电子标签的信息。RFID 电子标签和 RFID 读写器是门禁系统的核心4 RFID 模块技术4.1 RFID 工作原理RFID 技术，又称为无线射频识别，是一种通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统和特定目标之间建立机械或光学接触。RFID 技术最早起源与英国，应用在第二次世界大战中敌我身份的识别，上世纪 60开始商用。当电子标签进入 RFID 阅读器的磁场后，接收到读写器发出的射频信号，由于磁生电，所以电子标签获得电流。凭借感应电流获得的能量，将存储在自己芯片中的信息发送出去，或者由电子标签主动发送某一频率的信
9、号，读写器收到信号后将信息解码，并将信息送给处理系统进行处理。4.2 RFID 读卡模块硬件描述RFID 读卡模块采用的是北京圆志科信公司生产的 M106BXN 125K 读卡模块，模块采用 125K 射频基站，当有卡靠近时，模块会议为根或 UART 方式输出 ID 卡卡号，黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 （ 文 献 综 述 ） 第 3 页永不仅需简单的读取即可，该模块完全支持 EM，TK 及其兼容卡片的操作，非常适合门禁，考勤等系统的开发。此模块具有支持 EM，TK，超小体积，低功耗，自带看门狗的特点。同时模块的控制功能很强，用户可以根据要求修改软件定制个性化模块，不需要改变线路板。
10、此模块采用 UART 通信协议，适合在 PC 机上适用。模块的硬件如图 2 所示。图 2 RFID 读卡模块1、管脚 1 是 5V 的电压输入端，在内部已经和 21 脚相连。2、管脚 2GND，接地端。3、管脚 3TXD/WG1，TXD 用于串口数据输出，WG1 是韦根 DATA04、管脚 4WG2，是韦根 DATA1 接口。5、管脚 8TX1，天线接口 1,。6、管脚 9TX1，天线接口 2,。7、管脚 10LCK，串口型号有效 =0，连续输出数据 =1，有卡只输出 1 一次。8、STATUS_OUTPUT 是有无卡指示灯(1：无卡指示；0：有卡指示)。9、管脚 12NC，必须悬空。5 WE
11、B 服务器现在在嵌入式设备中所使用的 web 服务器主要有：boa、thttpdmini_httpd、shttpd、lighttpd、goaheand、appweb 和 apache 等。本文简单介绍 boa 服务器。黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 （ 文 献 综 述 ） 第 4 页BOA 诞生于 1991 年，由作者 PAUL PHILIPSS 开发，代码开源，应用广泛，特别适合在嵌入式设备上使用。Boa 是一个单任务的 HTTP SERVER，它不像传统的 web服务器那样为每个访问开启一个进程。Boa 对所有的活动的 HTTP 连接在内部处理，而且职位每个 CGI 连接 fork
12、 出一个新的进程。正因为如此， boa 在同等的硬件条件下，显示出更快的速度。Boa 和其他的 web 服务器的主要区别在于 boa 只能相应单一用户的请求，没有实现并发相应，虽然这样，但是 boa 服务器应用在嵌入式设备上已经是足够了。6 CGI 公共网关接口CGI(Common Gateway Interface) 是 WWW 技术中最重要的技术之一，有着不可替代的重要地位。CGI 是外部应用程序（CGI 程序）与 Web 服务器之间的接口标准，是在 CGI 程序和 Web 服务器之间传递信息的规程。CGI 规范允许 Web 服务器执行外部程序，并将它们的输出发送给 Web 浏览器，CGI
13、 将 Web 的一组简单的静态超媒体文档变成一个完整的新的交互式媒体。CGI 可以用任何一种语言编写，只要这种语言具有标准输出，标准输入和环境变量。由于 C 语言编写的程序具有良好的平台移植性，所以 C 语言就成为了 CGI 编写的首选。CGI 的工作原理是这样的：浏览器通过 HTML 表单 或超链接请求指向一个 CGI 应用程序的 URL。服务器收发到请求后执行指定 CGI 应用程序。CGI 应用程序执行所需要的操作，通常是基于浏览者输入的内容。CGI 应用程序把结果格式化为 网络服务器和浏览器能够理解的文档（通常是 HTML 网页）。网络服务器把结果返回到浏览器中。CGI 可以为我们提供许
14、多 HTML 无法做到的功能。比如：a. 一个记数器 b.顾客信息表格的提交以及统计 c.搜索程序 d.WEB 数据库等，用 HTML 是没有办法记住客户的任何信息的，就算用户愿意让你知道。用 HTML 也是无法把信息记录到某一个特定文件里的。要把客户端的信息记录在服务器的硬盘上，就要用到 CGI。这是 CGI 最重要的作用，它补充了 HTML 的不足。使在网络服务器下运行外部分应用程序（或网关）黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 （ 文 献 综 述 ） 第 5 页成为可能。CGI-BIN 目录是存放 CGI 脚本的地方。这些脚本使 Web 服务器和浏览器能运行外部程序，而无需启动另一个程
15、序。它是运行在 Web 服务器上的一个程序，并由来自于浏览者的输入触发。CGI 是在HTTP 服务器下运行外部程序（或网关）的一个接口，它能让网络用户访问远程系统上的使用类型程序，就好像他们在实际使用那些远程计算机一样。CGI 能够让浏览者与服务器进行交互，如果你曾经遇到过在网络上填表或者进行搜索，就很有可能就是用的 CGI。尽管 CGI 易于使用，但是当大批人同时使用一个CGI 应用程序是会反应较慢，网络服务器 速度也会受到很大 影响。CGI 应用程序的优点是可以独立运行。结论综上所述，智能门禁系统不但满足了人们对身份识别的问题，同时也满足了人们通过网路，对门禁系统进行操作的功能。同时能通过
16、图形界面，显示相应的刷卡信息。从公司的角度来看，智能门禁系统满足了公司对人员的管理需求，也可以有效地阻止外来闲杂人员进入公司，保证公司及员工财产的安全。可以显示和提高公司的管理档次，提高企业形象。可以有效地追踪员工是否擅离岗位。可以通过配套的考勤管理软件,进行考勤,无需购买打卡钟，考勤结果更加客观公正，而且统计速度快而且准确，可以大大降低人事部门的工作强度和工作量。可以有效解决某些员工离职后出于担心不得不更换大门钥匙的问题。可以方便灵活地安排任何人对各个门的权限和开门时间，只需携带一张卡，无需佩戴大量沉甸甸的钥匙，而且安全性要比钥匙更让人放心。黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 （ 文 献
17、 综 述 ） 第 6 页参考文献1 王汝淋. 智能门禁控制系统M.北京:北京电子工业出版社.2004.9:1-4. 2 向雅琴. 无线门禁系统的设计与研究D. 武汉:华中科技大学.2007:1-6.3 张丽.基于非接触式 IC 卡的智能门禁系统的设计与开发 D.武汉: 武汉理工大学.2006:4-16. 4 陈龙.小区智能化系统与技术M.武汉:中国建筑工业出版社.2002.10:8-10. 5 盛啸涛等 .楼宇自动化M.西安:西安电子科技大学出版社.2004.2:8-10. 6 吕景泉. 楼宇智能化技术M.北京:中国机械工业教育协会组编.2002:8-12.7 周晓光. 射频识别技术原理与应用
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