手機(jī)藍(lán)牙技術(shù)在門(mén)禁系統(tǒng)中的應(yīng)用

 

博慧佳信科技（北京）有限公司  楊志剛

 

摘要：隨著手機(jī)在社會(huì)生活中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，用戶(hù)不僅使用手機(jī)進(jìn)行各種網(wǎng)絡(luò)操作，體驗(yàn)各種便捷的金融服務(wù)、購(gòu)物交費(fèi)、游戲娛樂(lè)等，也可以利用手機(jī)的NFC或藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)出入口的控制。本文試圖用通俗的語(yǔ)言介紹Radix瑞迪門(mén)禁產(chǎn)品如何利用手機(jī)藍(lán)牙技術(shù)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)開(kāi)門(mén)，用戶(hù)不需要攜帶門(mén)禁卡，通過(guò)手機(jī)即可通行相應(yīng)出入口。文中也會(huì)介紹Radix瑞迪手機(jī)藍(lán)牙讀卡器同IPAD對(duì)接，在百信銀行門(mén)禁系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)手機(jī)藍(lán)牙，智能卡與人臉識(shí)別多技術(shù)應(yīng)用的通行手段。

 

關(guān)鍵詞： 手機(jī)藍(lán)牙、 門(mén)禁、人臉識(shí)別、讀卡器

 

科技發(fā)展日新月異，手機(jī)已經(jīng)變成我們生活中不可或缺的部分。有了手機(jī)各種APP的應(yīng)用，我們輕而易舉地實(shí)現(xiàn)了許多當(dāng)年不得不到銀行、商場(chǎng)、餐館等各種場(chǎng)所才能完成的事情。所以用手機(jī)實(shí)現(xiàn)門(mén)禁功能這種需求也就自然而然地出現(xiàn)了。

目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的手機(jī)在門(mén)禁系統(tǒng)中的開(kāi)門(mén)應(yīng)用主要有三種模式：

1、手機(jī)APP通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與門(mén)禁服務(wù)器對(duì)接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開(kāi)門(mén)或通行；

2、手機(jī)NFC代替卡片，實(shí)現(xiàn)手機(jī)NFC開(kāi)門(mén)或通行；

3、手機(jī)APP生成個(gè)人識(shí)別碼，通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙與門(mén)禁系統(tǒng)通訊驗(yàn)證開(kāi)門(mén)或通行；

這三種手機(jī)開(kāi)門(mén)模式的特點(diǎn)如下。

1、手機(jī)APP的遠(yuǎn)程開(kāi)門(mén)模式，其實(shí)就是PC端遠(yuǎn)程開(kāi)門(mén)功能的另一種形式的應(yīng)用，只是將開(kāi)門(mén)的操作從PC端轉(zhuǎn)移到了手機(jī)端，具體操作如圖一所示。

圖一 手機(jī)APP遠(yuǎn)程開(kāi)門(mén)

 

2、手機(jī)NFC類(lèi)似將智能卡移入了手機(jī)內(nèi)，理論上講這種模式應(yīng)該是最接近門(mén)禁系統(tǒng)原生態(tài)的模式，但是由于各種手機(jī)產(chǎn)品NFC技術(shù)協(xié)議的差異性和開(kāi)放性，實(shí)際應(yīng)用中難度較大，同時(shí)NFC也不是手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。如大家所熟知的蘋(píng)果手機(jī)老版本的無(wú)NFC功能，最新版本的NFC一般是不開(kāi)放的，要跟銀行卡對(duì)接。

 

3、手機(jī)藍(lán)牙功能是市場(chǎng)上手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)門(mén)禁通行功能，目前看也是比較現(xiàn)實(shí)的一種做法。盡管不同的手機(jī)藍(lán)牙與門(mén)禁讀卡器的通迅也需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)較，但是通過(guò)大量的試驗(yàn)與測(cè)試Radix瑞迪手機(jī)藍(lán)牙讀卡器已經(jīng)很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，能與市場(chǎng)上TOP50的手機(jī)完美結(jié)合，并可調(diào)節(jié)讀取距離，實(shí)現(xiàn)手機(jī)藍(lán)牙開(kāi)門(mén)或通行。

 

在我們深入了解手機(jī)藍(lán)牙讀卡器之前，先了解一下藍(lán)牙的概念。

藍(lán)牙是一種支持短距離通信的無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，可以在近距離內(nèi)將眾多配有藍(lán)牙技術(shù)的電子設(shè)備（如：移動(dòng)電話(huà)、PDA、無(wú)線(xiàn)耳機(jī)、筆記本電腦等數(shù)字化設(shè)備）呈網(wǎng)狀鏈接起來(lái)，使眾多配有藍(lán)牙技術(shù)的電子產(chǎn)品能夠彼此相通，進(jìn)行無(wú)線(xiàn)信息交換。

藍(lán)牙技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：

支持語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸；

采用無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，傳輸范圍大，可穿透不同物質(zhì)以及在物質(zhì)間擴(kuò)散；

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

功耗低，成本低。

有效傳輸距離為10cm~10m，增加發(fā)射功率可達(dá)到100米，甚至更遠(yuǎn)。

 

接下來(lái)我們選擇了Radix瑞迪F系列手機(jī)藍(lán)牙讀卡器進(jìn)行分析，看看手機(jī)藍(lán)牙技術(shù)在門(mén)禁讀卡器上如何實(shí)現(xiàn)。

 

 

F系列手機(jī)藍(lán)牙讀卡器是采用非接觸感應(yīng)技術(shù)和藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)技術(shù)相結(jié)合的全天候式讀卡器，它適用于門(mén)禁、考勤及其它有關(guān)感應(yīng)卡應(yīng)用的系統(tǒng)，能配合大部分門(mén)禁控制器，還可根據(jù)客戶(hù)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。客戶(hù)可定義使用自己特有格式的信號(hào)輸出格式，可設(shè)置自己特有保護(hù)KEYA和卡號(hào)所在位置，實(shí)現(xiàn)卡號(hào)唯一性需要；

手機(jī)藍(lán)牙APP功能：基于藍(lán)牙BLE技術(shù)，APP通過(guò)算法生成一個(gè)唯一卡號(hào)（將手機(jī)模擬成卡片），加密后通過(guò)藍(lán)牙將卡號(hào)發(fā)送到讀卡器端。滿(mǎn)足客戶(hù)日常的應(yīng)用需求。如果是帶鍵盤(pán)讀卡器，鍵盤(pán)信號(hào)輸出可由用戶(hù)靈活設(shè)置輸出格式。

此讀卡器根據(jù)市場(chǎng)需求，采用標(biāo)準(zhǔn)韋根輸出，直接嵌入到門(mén)禁機(jī)、考勤機(jī)、電梯控制器等設(shè)備里，使這些設(shè)備與手機(jī)之間進(jìn)行無(wú)線(xiàn)信號(hào)的發(fā)送、接收，數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)。

產(chǎn)品特性：

電源要求：9-12VDC 100mA，

輸出格式：標(biāo)準(zhǔn)Wiegand信號(hào)26、34位輸出（輸出格式可以由用戶(hù)自定義）

操作距離：讀卡距離：35-55mm；藍(lán)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(hào)或讀數(shù)據(jù)塊內(nèi)客戶(hù)自定義卡號(hào)/手機(jī)藍(lán)牙

反應(yīng)時(shí)間：讀卡響應(yīng)少于0.1秒；藍(lán)牙APP響應(yīng)少于1.5秒      

工作溫度： -10°to 65°C

工作濕度：0-95%絕對(duì)濕度

聲光輸出：綠色，紅色，LED及蜂鳴器

信號(hào)線(xiàn)長(zhǎng)度：Wiegand：少于100米；

            信號(hào)線(xiàn)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(hào)線(xiàn)。

 

下面我們以具體案例，來(lái)了解一下手機(jī)藍(lán)牙讀卡器在百信銀行（百度與中信合作）項(xiàng)目中的應(yīng)用。我們先看一下用戶(hù)的需求。

1、達(dá)到專(zhuān)業(yè)門(mén)禁系統(tǒng)的基本要求：包括人員權(quán)限、時(shí)區(qū)管理、報(bào)警時(shí)區(qū)控制、門(mén)禁組合設(shè)置、電子地圖、防脅迫等等，這里不一一贅述；

2、在某些關(guān)鍵出入口，本系統(tǒng)要應(yīng)用百度的人臉識(shí)別技術(shù)，進(jìn)行人員身份驗(yàn)證。

在方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，第一項(xiàng)要求相信對(duì)于市面上任何一家專(zhuān)業(yè)的門(mén)禁產(chǎn)品都毫無(wú)壓力。對(duì)于第二項(xiàng)許多產(chǎn)品就心有余而力不足了。Radix瑞迪門(mén)禁手機(jī)讀卡器在這里體現(xiàn)出了強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

方案中采用了Radix瑞迪F4-ML手機(jī)藍(lán)牙讀卡器，該讀卡器采用標(biāo)準(zhǔn)韋根輸出，可以與市面上任何一種常規(guī)門(mén)禁控制器對(duì)接。F4-ML支持IC卡、手機(jī)藍(lán)牙、人臉識(shí)別對(duì)接三種開(kāi)門(mén)模式。

百度的人臉識(shí)別算法曾在2015年LFW中曾達(dá)到99.77%的準(zhǔn)確率，排名第一。百度人臉識(shí)別技術(shù)可做到1:N的高精度識(shí)別，2017年02月24日，美國(guó)權(quán)威雜志《麻省理工科技評(píng)論》發(fā)布2017十大突破性技術(shù)，其中，百度人臉識(shí)別技術(shù)成為此次上榜的最具"中國(guó)特色"的人工智能技術(shù)。

在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，F4-ML與百度人臉進(jìn)行了藍(lán)牙協(xié)議的對(duì)接，保證了通訊聯(lián)接的速度，同時(shí)優(yōu)化了通訊聯(lián)接的穩(wěn)定性。考慮到應(yīng)用場(chǎng)景的特點(diǎn)，工程技術(shù)人員通過(guò)多方位的調(diào)整，保證了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的安全、方便與快捷。

目前百度人臉識(shí)別技向用戶(hù)部分免費(fèi)開(kāi)放，我們可以利用這一特點(diǎn)，結(jié)合Radix瑞迪手機(jī)藍(lán)牙讀卡器，為用戶(hù)提供更先進(jìn)的門(mén)禁體驗(yàn)。

總之在門(mén)禁系統(tǒng)中采用手機(jī)藍(lán)牙讀卡器，即可以保證原持卡用戶(hù)的進(jìn)出需求，也可以充分利用我們的手機(jī)來(lái)認(rèn)證，更可擴(kuò)展到通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙聯(lián)接外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)指紋、聲紋、人臉識(shí)別等等多種通行模式。相應(yīng)未來(lái)的應(yīng)用中，這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)越來(lái)越普遍。