手機藍牙技術在門禁系統中的應用

 

博慧佳信科技（北京）有限公司  楊志剛

 

摘要：隨著手機在社會生活中應用越來越廣泛，用戶不僅使用手機進行各種網絡操作，體驗各種便捷的金融服務、購物交費、游戲娛樂等，也可以利用手機的NFC或藍牙技術實現對出入口的控制。本文試圖用通俗的語言介紹Radix瑞迪門禁產品如何利用手機藍牙技術，實現手機開門，用戶不需要攜帶門禁卡，通過手機即可通行相應出入口。文中也會介紹Radix瑞迪手機藍牙讀卡器同IPAD對接，在百信銀行門禁系統中實現手機藍牙，智能卡與人臉識別多技術應用的通行手段。

 

關鍵詞： 手機藍牙、 門禁、人臉識別、讀卡器

 

科技發展日新月異，手機已經變成我們生活中不可或缺的部分。有了手機各種APP的應用，我們輕而易舉地實現了許多當年不得不到銀行、商場、餐館等各種場所才能完成的事情。所以用手機實現門禁功能這種需求也就自然而然地出現了。

目前，市場上常見的手機在門禁系統中的開門應用主要有三種模式：

1、手機APP通過互聯網與門禁服務器對接，實現遠程開門或通行；

2、手機NFC代替卡片，實現手機NFC開門或通行；

3、手機APP生成個人識別碼，通過手機藍牙與門禁系統通訊驗證開門或通行；

這三種手機開門模式的特點如下。

1、手機APP的遠程開門模式，其實就是PC端遠程開門功能的另一種形式的應用，只是將開門的操作從PC端轉移到了手機端，具體操作如圖一所示。

圖一 手機APP遠程開門

 

2、手機NFC類似將智能卡移入了手機內，理論上講這種模式應該是最接近門禁系統原生態的模式，但是由于各種手機產品NFC技術協議的差異性和開放性，實際應用中難度較大，同時NFC也不是手機的標準配置。如大家所熟知的蘋果手機老版本的無NFC功能，最新版本的NFC一般是不開放的，要跟銀行卡對接。

 

3、手機藍牙功能是市場上手機的標準配置，通過手機藍牙實現門禁通行功能，目前看也是比較現實的一種做法。盡管不同的手機藍牙與門禁讀卡器的通迅也需要進行相應的調較，但是通過大量的試驗與測試Radix瑞迪手機藍牙讀卡器已經很好地解決了這個問題，能與市場上TOP50的手機完美結合，并可調節讀取距離，實現手機藍牙開門或通行。

 

在我們深入了解手機藍牙讀卡器之前，先了解一下藍牙的概念。

藍牙是一種支持短距離通信的無線電技術，可以在近距離內將眾多配有藍牙技術的電子設備（如：移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦等數字化設備）呈網狀鏈接起來，使眾多配有藍牙技術的電子產品能夠彼此相通，進行無線信息交換。

藍牙技術的優勢：

支持語音和數據傳輸；

采用無線電技術，傳輸范圍大，可穿透不同物質以及在物質間擴散；

采用高速跳頻（FH，Frequency Hopping）和時分多址（TDMA，Time DivesionMuli—access）等先進技術，抗干擾性強，不易竊聽；

功耗低，成本低。

有效傳輸距離為10cm~10m，增加發射功率可達到100米，甚至更遠。

 

接下來我們選擇了Radix瑞迪F系列手機藍牙讀卡器進行分析，看看手機藍牙技術在門禁讀卡器上如何實現。

 

 

F系列手機藍牙讀卡器是采用非接觸感應技術和藍牙無線技術相結合的全天候式讀卡器，它適用于門禁、考勤及其它有關感應卡應用的系統，能配合大部分門禁控制器，還可根據客戶要求提供不同格式的輸出。

IC卡功能：基于13.56Mhz頻率的非接觸式智能卡，符合ISO/IEC 14443A、ISO/IEC14443B、ISO/IEC18092(NFC)國際標準。客戶可定義使用自己特有格式的信號輸出格式，可設置自己特有保護KEYA和卡號所在位置，實現卡號唯一性需要；

手機藍牙APP功能：基于藍牙BLE技術，APP通過算法生成一個唯一卡號（將手機模擬成卡片），加密后通過藍牙將卡號發送到讀卡器端。滿足客戶日常的應用需求。如果是帶鍵盤讀卡器，鍵盤信號輸出可由用戶靈活設置輸出格式。

此讀卡器根據市場需求，采用標準韋根輸出，直接嵌入到門禁機、考勤機、電梯控制器等設備里，使這些設備與手機之間進行無線信號的發送、接收，數據上傳至上位機。

產品特性：

電源要求：9-12VDC 100mA，

輸出格式：標準Wiegand信號26、34位輸出（輸出格式可以由用戶自定義）

操作距離：讀卡距離：35-55mm；藍牙APP距離：2.0~4.0m

工作頻率：13.56Mhz/2.4G

支持卡片操作：讀取卡片序列號或讀數據塊內客戶自定義卡號/手機藍牙

反應時間：讀卡響應少于0.1秒；藍牙APP響應少于1.5秒      

工作溫度： -10°to 65°C

工作濕度：0-95%絕對濕度

聲光輸出：綠色，紅色，LED及蜂鳴器

信號線長度：Wiegand：少于100米；

            信號線要求ALPHA 1295（22AWG）最少5芯帶屏。

            如需要控制聲光輸出，須提供額外的信號線。

 

下面我們以具體案例，來了解一下手機藍牙讀卡器在百信銀行（百度與中信合作）項目中的應用。我們先看一下用戶的需求。

1、達到專業門禁系統的基本要求：包括人員權限、時區管理、報警時區控制、門禁組合設置、電子地圖、防脅迫等等，這里不一一贅述；

2、在某些關鍵出入口，本系統要應用百度的人臉識別技術，進行人員身份驗證。

在方案設計過程中，第一項要求相信對于市面上任何一家專業的門禁產品都毫無壓力。對于第二項許多產品就心有余而力不足了。Radix瑞迪門禁手機讀卡器在這里體現出了強大的技術優勢。

方案中采用了Radix瑞迪F4-ML手機藍牙讀卡器，該讀卡器采用標準韋根輸出，可以與市面上任何一種常規門禁控制器對接。F4-ML支持IC卡、手機藍牙、人臉識別對接三種開門模式。

百度的人臉識別算法曾在2015年LFW中曾達到99.77%的準確率，排名第一。百度人臉識別技術可做到1:N的高精度識別，2017年02月24日，美國權威雜志《麻省理工科技評論》發布2017十大突破性技術，其中，百度人臉識別技術成為此次上榜的最具"中國特色"的人工智能技術。

在項目實施過程中，F4-ML與百度人臉進行了藍牙協議的對接，保證了通訊聯接的速度，同時優化了通訊聯接的穩定性。考慮到應用場景的特點，工程技術人員通過多方位的調整，保證了現場應用的安全、方便與快捷。

目前百度人臉識別技向用戶部分免費開放，我們可以利用這一特點，結合Radix瑞迪手機藍牙讀卡器，為用戶提供更先進的門禁體驗。

總之在門禁系統中采用手機藍牙讀卡器，即可以保證原持卡用戶的進出需求，也可以充分利用我們的手機來認證，更可擴展到通過手機藍牙聯接外部設備，實現指紋、聲紋、人臉識別等等多種通行模式。相應未來的應用中，這項技術將會越來越普遍。