RFID 技术在小区安防系统中的应用综述

　　目前，小区的安防系统又无法实现对所有进入小区内的人员车辆进行监控、定位，本文正是针对这一问题，提出把RFID技术应用在小区的安防系统中，进而实现对每一位进入小区的人员车辆进行定位和信息处理，为小区安全提供保障。上海朝为电子科技主要从“定位”这个角度论证RFID技术在小区安防系统中应用的可行性。

一、RFID组成及工作原理

　　(一)系统组成

　　系统分为三部分(1)标签(Tag)，标签相当于条码技术中的条码符号，用来存储需要识别传输的信息。(2)阅读器(Reader)根据支持的标签类型不同与完成的功能不同，阅读器的复杂程度是显著不同的。阅读器基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径。另外，阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。(3)天线(Antenna)天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。

　　(二)工作原理

　　RFID技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现的无接触式信息传递并通过所传递的信息达到自动识别的技术。工作原理为：利用射频信号和空问耦合传输特性，实现对被识别物体的自动识别。工作过程：当带有电子标签的物品在读写器的可读范围内时，读写器发出磁场，查询信号将会激活标签，标签根据接收到的查询信号要求反射信号，读写器接收到标签反射回的信号后，通过内部电路的解码处理无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。然后进一步通过计算机及计算机网络实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。

二、小区安防技术现状

　　目前小区安防系统的主要职能是安全防范。为了给小区居民创造一个安全舒适的居住环境，就需要有一个高标准、智能化的安防系统，现在大部分小区仍然采用的是安防人员的巡逻、值班方式，这种传统的方式效率低，人员劳动量大，不安全因素也得不到很好的控制。即使有些高级小区采用了先进的智能设备，也配备了素质比较高的安防人员，但这些设备有价格昂贵、易人为损坏的缺点，总之安防效果不明显。

三、结构设计及工作过程

　　(一)　结构设计考虑到小区内的各个建筑物和人员可能经过的路段中有多样性和复杂性，所以需安装若干个阅读器，并且将它们通过通信线路与监控中心的计算机进行数据交换。同时在进入小区的人员每辆车上安置一个电子标签，对其进行监控和定位。具体的工作模型如图1所示。

图1 工作模型

　　从图1可以看出，在RFID系统的工作过程中，始终以能量为基础，通过一定的时序方式来实现数据的交换。阅读器向电子标签提供工作能量。当电子标签进入射频识别场时，阅读器发射出的射频波激活标签电路，相互作用，完成数据的交换。对于多标签同时识读来讲，可以采用阅读器先发的形式，也可以是标签先发的形式。为了实现多标签无冲突同时识读，阅读器先对一批标签发出隔离命令，使得阅读器识读范围内的多个电子标签被隔离，最后只保留一个标签处于活动状态与阅读器建立无冲突的通信联系。对于标签先发的方式，标签随机地反复发送自己的识别ID，不同的标签可在不同的时间段被阅读器正确读取，完成多标签的同时识读。对于任何一只电子标签来讲，都具有唯一的ID号，在大多数应用场合，是通过运用后台数据库来支持标签的数据属性的。阅读器与应用系统之间的接口由开发工具调用的标准函数来表示。功能大致包含以下方面：应用系统根据需要向阅读器发出配置命令和其他指令;阅读器向应用系统返回其当前的配置状态和各种指令的执行结果。

　　(二)　工作过程每个进入小区的人员车辆在经过小区门岗时，必须配戴保安发放的身份卡(包括人员卡和车辆卡)---射频识别标签，它的芯片中含有一个唯一的识别代码以及用户所指定的信息，它们可以被阅读器(Reader)在一定的距离内以非接触的方式读取出来。基于射频识别技术的动态监控系统能够在一定范围内同时对多个挂有射频标签的目标物体进行非接触、高速及准确的并行跟踪和识别，因此只要在进入小区的人员车辆上放置射频识别标签(通常是封装为卡状，所以也称为射频卡)，当进入小区的人员车辆行驶到放置阅读器的有效阅读范围内时，系统的阅读器就会自动读取人员车辆所持有的射频识别标签的lD号码，然后系统会将此标签的lD号码和人员车辆行驶的相关信息传送到后台系统进行处理。

四、可行性分析

　　经过前面的介绍，可以论证，困扰小区的安全问题已经在很大程度上得以解决，实现了小区人员车辆进出都有有效识别、监测监控和定位，使小区的安防系统充分体现“人性化、信息化和高度自动化”，实现了数字小区的目标，同时，RFID身份卡制作成本较低，投资较少。因此将该技术在小区安防系统中应用的方案是可行的。

五、RFID技术在小区安防系统中的总体设计

　　(一)功能设计

　　RFID技术在人员定位管理方面实现的基本功能包括：①识别：任一时间或某个地点究竟有多少人员或者车辆，这些人人员或者车辆都是谁可以完全识别;②记录：所有进入小区的人员车辆在小区内的任一时间的活动轨迹均可以记录在数据库中;③定位：小区监控中心可以远程监控进入小区的人员车辆;④查询有关人员车辆在任一地点的到/离时间和总停留时间等等一系列信息，可以督促和落实重要巡查人员是否按时、到点的进行各项数据的测试和处理，从根本上杜绝因疏忽而造成的相关安全问题。⑤防作弊：进入小区的人员车辆在行驶途中遗失或丢弃身份卡，监控中心可以自动识别。

　　(二)设计方案

　　在小区的各个通道和人员可能经过的通道中安装若干个阅读器，并且将它们通过通信线路与地面监控中心的计算机进行数据交换。同时在每个进入小区的人员车辆上放置安置有RFID电子标签身份卡，当人员车辆进入小区，只要通过或接近放置在通道内的任何一个阅读器，阅读器即会感应到信号同时立即上传到监控中心的计算机上，计算机就可判断出具体信息(如：是谁，在哪个位置，具体时间)，管理者也可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意图点击小区内的任一位置，计算机即会把这一区域的人员情况统计并显示出来。同时，一旦小区内发生事故(如：火灾、抢劫等)，可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点周围的人员车辆情况，然后可再用探测器在事故处进一步确定人员准确位置，以便帮助公安部门准确快速的方式营救出遇险人员和破案。人员车辆定位示意图如图2所示。

图2 人员车辆定位示意图

(三)系统完成

　　信息处理系统是整个小区安防系统的核心，由数据库系统和响应的应用软件系统构成。系统可完成对人员车辆行驶路径的记录、查询和相关信息的处理等功能。

六、RFID技术前景

　　无线射频识别技术(RFID)现在已经成为一个很热门的话题，据：业内人士预测，RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务带来30～100亿美元的商机，随之而来的还有服务器、资料储存系统、资料库程序、商业管理软件、顾问服务，以及其他电脑基础建设的庞大需求。许多高科技公司正在加紧开发RFID专用的软件和硬件，并纷纷将重金投入此项技术和解决方案的开发，这些公司包括英特尔、微软、IBM、甲骨文、SUN等IT巨头。而最近全球最大的零售商沃尔玛的一项“要求其前100家供应商向其配送中心发送货盘和包装箱时使用RFID技术，2006年1月前在单件商品中使用这项技术”的决议，把RFID再次推到了聚光灯下。因此可以说，RFID技术正在成为全球热门的新科技。

七、结束语

　　RFID在小区安防系统中的应用以小区管理条例为依据，可按照人员安全管理、车辆安全管理和安全物资管理等方面分类应用。利用FRID技术，建立信息采集和处理方案，实现信息传递与信息共享，为小区安全管理提供支持，实现小区管理信息化、规范化和可视化。最大限度的保障小区的人员和财产的安全。