安防系統(tǒng)中身份識別系統(tǒng)研究

呂志成+趙雙樂+姜尊然+魏哲+段穎鍇+黃鏡陶

【摘 要】安防系統(tǒng)中，不僅設備需要被保護，人員的安全也是非常重要的一個保護環(huán)節(jié)。本文首先介紹了常用的身份識別手段。然后介紹了NFC技術相比于傳統(tǒng)射頻技術，優(yōu)點是。本項目利用NFC讀卡器和NFC卡片設計了一個人身份識別系統(tǒng)，通過實際使用，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)具有兼容性好、功能全面、識別準確的優(yōu)點。該身份識別系統(tǒng)可用于校園，圖書館，公園，景區(qū)等重要場合，起到人身保護的作用。

【關鍵詞】身份識別；NFC；RFID；校園安防；B/S構架

引言

隨著信息社會的發(fā)展，安防系統(tǒng)朝著智能化、信息化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)更注重設備的監(jiān)控和防護，在人身保護方面做得還不夠。如果在傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)中再加入人生理特征識別模塊，無疑會大大提高檢測的準確性，同時結合現(xiàn)代通信或者網(wǎng)絡技術，使得身份識別既準確又便捷。而且安防人員能夠及時獲取信息并采取下一步行動，保護報警人人身安全。

1.常見的身份識別手段

射頻識別技術（RFID技術）很早就應用于安防系統(tǒng)，可以應用于門禁，物品防盜，身份識別等領域。攝像頭也可以用來進行身份識別，其被布置在多個地點，監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控，安保人員可以在顯示屏幕上觀察人員行為，保證人員安全。近些年網(wǎng)絡攝像頭（IP CAMERA）被廣泛使用，它可以無線方式連接網(wǎng)絡，遠程控制，節(jié)省布線成本，控制更靈活，是未來視頻監(jiān)控的發(fā)展方向。生物識別則是以人的某些特征作為識別的依據(jù)，包括虹膜識別、指紋識別、聲音識別、容貌識別等等，在很多安防等級要求較高的場合，例如高級別會議、銀行等，生物識別技術經(jīng)常出現(xiàn)在這些場合。

2.NFC技術

近場通信技術（NFC：Near Field Communication）是由射頻識別技術RFID發(fā)展而來，專注于近距離的通信和安全，其通信架構如圖 所示[1]。當前已有許多領域采用該技術，例如最新出的蘋果手機就采用NFC和指紋識別技術結合起來進行安全認證，移動運營商推出帶有NFC安全模塊（SE）的SIM卡。不過NFC技術主要還是應用于移動支付方面，在身份識別和人身保護方面研究還不太成熟，市場雖有一些應用但還比較少。眾所周知，生物識別技術常被應用于安防系統(tǒng)中的人身識別和保護，NFC技術相對生物識別技術有著成本優(yōu)勢，生物識別技術常常需要復雜的生物識別傳感器和信號處理系統(tǒng)，而NFC技術只需要兩個成本很低的NFC設備即可完成身份識別，此外NFC設備可以大量部署還可以起到定位的作用。相比RFID技術，NFC技術傳輸距離近，這樣能夠防止信息被截獲保證安全，配合SE安全模塊可以提供更可靠的安全保護。不過，單一的NFC識別還是有很多漏洞，所以現(xiàn)在很多研究人員利用NFC的可擴展性，結合生物識別技術實現(xiàn)更準確的識別。

3.身份識別系統(tǒng)的搭建與驗證

本系統(tǒng)框架圖如圖2所示，采用B/S技術方便管理人員的觀看和管理，利用多個NFC設備來實現(xiàn)身份識別和定位，而嵌入式則是系統(tǒng)的處理中樞。每個NFC標簽都含有相應的地理位置信息，幾個NFC分成一組公用一臺路由器，這些路由器都要連入總路由器中，總路由器在和電腦相連實現(xiàn)管理功能。每一天路由器都是含有嵌入式的設備，提供更強的處理能力。因為NFC終端需要比較好的可靠性，在傳輸通道方面，NFC和各個路由器采用有線連接的方式，而電腦和路由器，路由器之間可以采用無線傳輸方式

3.1硬件部分

采用RDM8800模塊作為NFC的讀卡模塊，RDM8800包含PN532的NFC芯片和LGT8F88A控制芯片，使用Arduino開發(fā)環(huán)境。嵌入式采用TINY6410開發(fā)板來處理信息，嵌入式體積小，性能卻強大可靠。NFC與嵌入式可采用USB或串口進行數(shù)據(jù)通信，因為嵌入式串口資源豐富，連線簡單且編程控制串口更容易，所以本系統(tǒng)采用串口通信。

3.2軟件部分

采用瀏覽器/服務器（B/S）模式，安裝BOA嵌入式服務器，該服務器利用CGI接口實現(xiàn)NFC的身份識別功能，CGI編程和C語言類似，軟件流程圖如圖 所示，處理NFC接收到的信息，完成身份的識別和定位并顯示。每個NFC終端的固件當中都含有數(shù)字唯一的一串數(shù)字，這些數(shù)字被存儲在與它們相連的路由器中。NFC接收到信號時，路由器會查詢接收到的數(shù)字序列號對應的位置信息，同時再發(fā)送到總路由器當中。總路由器則可以把身份和位置信息傳輸?shù)娇偙O(jiān)測端，安防管理人員則可以實時接收到報警人員的信息，包括身份信息，所處位置信息，從而可以采取下一步行動，包括調用攝像頭進行跟蹤監(jiān)視，喇叭警報，110報警等等。

3.3系統(tǒng)工作驗證

本系統(tǒng)搭建后，如有人員觸發(fā)NFC讀卡器，安保人員可立即收到身份識別信息和位置信息，趕往現(xiàn)場進行安防行動或者遠程控制攝像頭進行跟蹤。本系統(tǒng)還可以添加警告設備，例如擴音器，起到震懾的作用。

4.結論

本文討論了安防系統(tǒng)中常見的身份識別系統(tǒng)，并比較了這幾種識別方式，發(fā)現(xiàn)NFC作為安防中人身份識別手段具有成本低，安全可靠并且易于和其他防護措施結合的特點。然后設計了一種基于B/S模式的NFC身份識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)身份識別的功能，還具有體積小、可聯(lián)網(wǎng)、界面友好的優(yōu)點，適合應用在很多行業(yè)。

參考文獻：

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[4]趙建邦.物聯(lián)網(wǎng)與安防技術融合的新應用[J].智能建筑與城市信息，2013，03.

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[6]黃志勇.智慧城市建設將給門禁市場帶來更多新契機與變化[J].中國防，2015，Z2.

作者簡介：

趙雙樂：本文通訊作者，天津科技大學應用文理學院，主要研究方向：測控技術與儀器。

基金項目：

國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目（201510057188）