Аннотация
Gyanendra K Verma, Pawan Tripathi. Цифровая система безопасности с системой блокировки дверей с использованием RFID технологии RFID, радиочастотная идентификация является недорогой технологией, может быть реализована для нескольких приложений, таких как безопасность, отслеживание активов, отслеживание людей, обнаружение запасов, приложений контроля доступа. Основная цель данной статьи – проектирование и внедрение цифровой системы безопасности, которая может быть развернута в охраняемой зоне, где может войти только аутентичный человек. Нами реализована система безопасности, содержащая систему блокировки дверей используя пассивный тип RFID, который может побудить к действиям, аутентифицировать и проверить пользователя и разблокировать дверь в режиме реального времени для доступа. Преимущество использования пассивной RFID заключается в том, что он функционирует без батареи и пассивные метки легче и менее дорогостоящие, чем активные теги. Централизованная система управляет контролем, транзакцией и операциями. Система блокировки двери функционирует в режиме реального времени, дверь открывается быстро, когда пользователь помещает свой тег в контакт с считывателем. Система также создает журнал, содержащий регистрацию и проверку каждого пользователя вместе с основной информацией пользователя.
Введение
RFID, радиочастотная идентификация – это фундаментальная и недорогая технология, позволяющая осуществлять беспроводную передачу данных [1]. Эта технология не очень часто используется в промышленности из–за отсутствия стандартизации среди производственных компаний ранее. RFID–технологии эффективны [2] и безопасны по сравнению с другими сетями [3]. С помощью RFID беспроводная автоматическая идентификация принимает очень специфическую форму: объект, местоположение или отдельное лицо помечено уникальным кодом идентификатора, содержащимся в теге RFID, который каким–то образом привязан к цели или встроен в цель [6]. RFID – это не один продукт, а комплексная система, типичная RFID–система включает в себя три основных элемента: RFID–тег (транспондер), считыватель (приемопередатчик) и серверную прикладную систему (или базу данных), которая требует поддержки компьютерной сети. Программное обеспечение используется для управления, контроля, транзакций, работы и ведения записей различных пользователей.
Цифровая система блокировки дверей также реализована и управляется считывателем RFID, который аутентифицирует и проверяет пользователя и автоматически открывает дверь. Он также хранит запись регистрации и регистрации пользователя. Очень важно аутентифицировать пользователя перед входом в безопасном пространстве, и RFID предоставляет это решение. Система позволяет пользователю регистрировать вход и выход в быстрых, безопасных и удобных условиях. Система включает в себя систему блокировки дверей, которая открывается, когда пользователь помещает свой тег в контакт с считывающим устройством, а пользовательская информация соответствует информации, уже сохраненной в базе данных. RFID контролирует открытие и закрытие двери. В этом исследовании мы используем технологию RFID для обеспечения решения для безопасного доступа к пространству, сохраняя при этом запись пользователя. Здесь мы использовали пассивный тип rfid. Пассивные типы rfid без батареи, и они получают питание от считывателя. Основными преимуществами пассивного rfid являются его экономически эффективные и небольшие размеры. Благодаря вышеприведенным преимуществам он широко используется технологией отслеживания запасов [4]. Современная антенная технология позволяет уменьшить размер [5].
Предполагаемая структура и архитектура систумы
В этом исследовании мы предложили систему безопасности, содержащую систему блокировки дверей с использованием пассивного типа rfid. Система реализована в трех пространствах с использованием центральной системы баз данных. Безопасное пространство, расположенное на той же или другой части зданий, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1 – Типична система RFID
В системе использовалось оборудование, а также программное обеспечение. К аппаратным компонентам относятся считыватель RFID, метки, USB–соединения и соединительные кабели и т. Д. Кроме того, для этой цели мы использовали исполнительный механизм (шаговый двигатель). Предложенная схема показана на рисунке 2.
Рисунок 2 – Предлагаемый дизайн системы
Ниже представлена подробная информация о предлагаемой схеме:
Шаг 1: считыватель RFID извлекает информацию, содержащуюся в теге, в диапазоне от нескольких миллиметров от считывателя.
Шаг 2: после получения информации о теге считыватель отправляет эту информацию в базу данных для подтверждения. Если она есть, информация сохраняется для дальнейшей работы.
Шаг 3. Центральный сервер запрашивает базу данных и получает соответствующую информацию после получения запроса от считывателя.
Шаг 4. Считыватель вычисляет метку времени (дату, время) после получения сервера формы ответа и создания журнала.
Шаг 5: После проверки информации тега система генерирует управляющий сигнал через параллельный порт, который управляет открытием и закрытием двери с помощью более крутого двигателя.
Мы внедряем систему с использованием пассивных тегов. Метка RFID обнаруживается при касании или когда находится в диапазоне нескольких миллиметров от считывателя. Тег автоматически обнаруживается считывателем RFID каждую секунду, и считыватель отправляет информацию, содержащуюся в теге, в центральный элемент управления через последовательный порт. Центральные органы управления уже имеют информацию о разных пользователях, зарегистрированных в системе. Информация о сигнале, поступающая от считывателя RFID, сопоставляется с хранимой информацией как в локальном, так и в центральном управлении. Когда информация соответствует сохраненной информации, система отображает информацию. Информация содержит данные о пользователе, такие как имя, id, категории, время регистрации, время выезда, даты и фотографии. Вся поступающая информация о метке RFID хранится на центральном сервере управления. Система также может генерировать отчет как одного пользователя, так и нескольких пользователей в соответствии с датой, временем. Как только аутентификация пользователя тега выполняется, система генерирует управляющий сигнал через параллельный порт. Этот управляющий сигнал переходит в схему управления.
RFID–считыватель был подключен к системе через USB–порт для обеспечения связи между системой и RFID–считывателем. Выходной сигнал управления генерируется системой через параллельный порт, который управляет открытием и закрытием двери с помощью более мощного двигателя. Технические характеристики RFID заключаются в следующем:
– Питание: DC6V, 4 стандартных щелочные батареи AA
– Скорость чтения: 0,5 ~ 1,0 секунды
– Емкость: 100 различных карт
– Максимальное считывание: RFID–карта: менее 30 мм
– Формат карты: для ID–карты EM.125K
– Блокировка двери: блокировка и разблокировка двигателем
– Время работы от батареи: более 4000 раз открыть / закрыть дверь
– Предупреждение о низком напряжении: Когда рабочее напряжение ЦП меньше 4,8 В, блокировку можно открыть еще 200 раз до замены батарей
– Запрос толщины двери: 32 мм ~ 45 мм
Работа системы
Система хранит всю необходимую информацию о пользователе. Новый пользователь сначала регистрируется в системе, и соответствующая информация записывается в теге RFID. Эта метка RFID будет доступна через систему. Когда зарегистрированный пользователь приходит в точку входа и помещает тэг в считывающее устройство, система проверяет, является ли он зарегистрированным пользователем или самозванцем. Если пользователь зарегистрирован, то считанная информация сопоставляется с информацией пользователя, хранящейся в системе. Дверь открыта для входа пользователя после успешной аутентификации и автоматически закрывается через определенный промежуток времени. Информация о регистрации также хранится в базе данных с датой и временем. Журнал также генерируется системой в соответствии с информацией о регистрации. Процесс регистрации пользователя изображен на рисунке 3.
Рисунок 3 – Процесс регистрации пользователя
Настройка обнаружения карты показана на рисунке 4.
Рисунок 4 – Обнаружение карты
Поиск базы данных показан на рисунке 5
Рисунок 5 – Поиск по базе данных
а вывод ввода базы данных показан на рисунке 6.
Рисунок 6 – Вход в базу данных
Обсуждение и результат
В системе есть контроллер ПК, который содержит запись о входе и выходе пользователя. Пользователь должен иметь метку RFID, которая содержит личную информацию этого конкретного пользователя. Дверь вместе с запирающей системой приводится в действие шаговым двигателем. Шаговый двигатель действует как исполнительный механизм, который способен открывать и закрывать дверь в режиме реального времени. RFID–считыватель автоматически обнаруживает тег в режиме реального времени и открытой двери и закрывает его снова через определенный промежуток времени. В этом приложении сначала запрашивается информация об аутентификации пользователя в базе данных. Если у пользователя нет предыдущей записи, зарегистрированной в базе данных, дверь не будет открыта, поэтому можно избежать несанкционированных записей
В этой работе мы успешно внедрили систему безопасности, которая может применяться для записи посещаемости в классной комнате института или может быть развернута в защищенной зоне, чтобы только аутентичный человек мог войти в безопасное пространство. После того, как информация пользователя будет соответствовать информации, хранящейся в центральной системе базы данных, пользователь может войти только в ограниченное место, поскольку дверь откроется только тогда, когда информация тега соответствует базе данных. Система может быть развернута в различных защищенных местах внутри здания. Система также может поддерживать учетную запись пользователя, например, сколько времени и времени пользовательской регистрации и какой области. Все базы данных хранятся на сервере базы данных, а также на локальном сервере. Администратор может удаленно обращаться к серверу базы данных через Интернет или интрасеть и видеть все записи.
Вывод
В этом исследовании мы внедрили цифровую систему безопасности, содержащую систему блокировки дверей с использованием пассивной RFID. Для управления и транзакций развертывается централизованная система. Система блокировки двери функционирует в режиме реального времени, когда пользователь помещает тег в контакт с считывателем, дверь открывается, а информация о регистрации хранится на центральном сервере вместе с основной информацией пользователя. Мы используем технологию RFID для обеспечения безопасного доступа к пространству, сохраняя при этом запись пользователя.
Литература
[1] Zeydin Pala and Nihat Inan, “Smart parking application using RFID technology”, RFID Eurasia, 1st Annual in RFID Eurasia, 2007.
[2] Zhang, L., “An Improved Approach to Security and Privacy of RFID application System”, Wireless Communications, Networking and Mobile Computing. International Conference. pp 1195– 1198, 2005.
[3] Xiao, Y., Yu, S., Wu, K., Ni, Q., Janecek., C., Nordstad, J,” Radio frequency identification: technologies, applications, and research issues” Wiley Journal of Wireless Communications and Mobile Computing, Vol 7, May 2007.
[4] Goodrum, P., McLaren, M., Durfee, A.,” The application of active radio frequency identification technology for tool tracking on construction job sites.” Automation in Construction, 15 (3), 2006, pp 292–302.
[5] R. Weinstein, "RFID: a technical overview and its application to the enterprise," IT Professional, vol. 7, pp. 27 – 33, May–June 2005.
[6] Yu–Chih Huang;”Secure Access Control Scheme of RFID System Application”, Fifth International Conference on Information Assurance and Security, China, 2009.
[7] S. Shepard, “RFID Radio Frequency Identification”, USA, ISBN: 0–07–144299–5, 2005.