从最基本的机械锁来评价和解析门禁系统

门禁系统是安全防范系统中的一个应用非常普遍的设备。它的技术内容包括自动控制、探测、电视、声音、特征识别以及各类锁具、安全门、锁定装置等联动机构，可以说门禁系统涵盖了安防系统的所有要素。它是一个大型综合安防系统不可缺少的部分，也可以独立地构成各种实用的安防系统。正是因为门禁技术应用的多样性，功能的完善和广泛的适应性，已成为安防技术重点研究和开发的方向，各种高新技术不断的应用于门禁系统。但是，我们在解析门禁系统时，还是从“机械锁”说起。之所以如此，是因为一把独立的机械锁与一个复杂的门禁系统看似差别很大，但实质上却具有相同的基本元素。

机械锁是最简单、最完善的出入控制系统，从对它的分析可以得出门禁系统的许多基本概念和评价方法。门禁系统是出入控制技术在现实世界里的一种应用方法。特征载体、特征读取（识别）装置和锁定机构是构成出入控制系统的三个基本要素。

1． 特征载体，出入控制系统是对人流、物流、信息流进行管理和控制的系统。因此，首先系统要能对他们进行身份的确认，并确定它们出入（行为）的合法性。这就要通过一种方法赋予它们一个身份与权限的标志，我们称之为特征载体，它载有的身份和权限的信息就是特征。机械锁的钥匙就是一种特征载体，其“齿形”就是特征。在出入控制系统中可以利用的特征载体很多，例如：磁卡、光电卡及目前应用最普遍的IC卡等。这些特征载体要与持有者（人或物）一同使用，但它并与持有者具有同一性，这就意味着特征载体可以由别人（物）持有使用。为了防止这个问题，可采用多重方式，即使用两种以上的特征载体（视系统的安全性要求）。如果能够从持有者自身选取一种具有唯一性和稳定性的特征，作为表示身份的信息，这个问题也就不存在了。当然，来自“持有者”身上的特征称为“生物特征”，特征载体自然就是持有人。

2． 读取装置，是与特征载体进行信息交换的设备。它以适当的方式从特征载体读取持有关身份和权限的信息，以此识别持有者的身份和判别其行为（出入请求）的合法性。显然，特征读取装置是与特征载体相匹配的设备，载体的技术属性不同，读取设备的属性也不同。磁卡的读取装置是磁电转换设备，光电卡的读取装置是光电转换设备，IC卡的读取装置是电子数据通信装置。机械锁的读取装置就是“锁芯”，当钥匙插入锁芯后，通过锁芯中的活动弹子与钥匙的齿形吻合来确认持有者的身份和权限。电子读取装置的识别过程是：将读取的特征信息转换为电子数据，然后与存储在装置存储器中的数据进行对比，实现身份的确认和权限的认证，这一过程又称为“特征识别”。特征读取装置有的只有读取信息的功能，有的还具有向特征载体写入信息的功能，这种装置称为“读写装置”，向特征载体写入信息是系统向持有者授权或修正授权的过程。这种特征载体是可以修改和重复使用的。机械锁的钥匙一般是不能修改的，它所表示的权限也是不能改变的。人的生物特征是不能修改的，但其所具有的权限可以通过系统的设定来改变的。

3. 锁定机构，出入控制系统只有加上适当的锁定机构才具有实用性。当读取装置确认了持有者的身份和权限后，要使合法者能够顺畅的出入，并有效的阻止非法者的请求。不同形式的锁定机构就构成了各种不同出入控制系统，或者说实现了出入控制技术的不同应用。比如，地铁收费系统的拨杆、停车场的阻车器、自助银行的收出钞装置。锁定如果机构是一个门，系统控制的是门的启闭，就是“门禁”系统。机构锁就是门禁系统的一种锁定机构，当锁芯与钥匙的齿形吻合后，可转动执手，收回锁舌开启门。

出入控制系统的安全性包括抗冲击强度，即抗拒机械力的破坏，这个性能主要是由系统的锁定机构决定的。门禁系统的锁定机构除了机械锁外，常用的还有电控锁，它的特征载体主要是各种信息卡，门的启闭则是由电磁力控制的。

上面我们通过对机械锁的分析，解析了门禁系统或出入控制系统的基本要素，下面我们还是从机械锁说起，说明评价门禁系统的主要技术指标：

密钥量，一把钥匙、它的齿数和每个齿的高低阶数决定了可以形成的齿形的数量。这就是密钥量。例如：钥匙由5个齿组成、每个齿有5个阶（级差）的机械锁，它的密钥量是55，信息卡的密钥量是由它的表示特征的数据的长度来决定的，如用8位二进制数字表示特征，它的密钥量是28。系统的密钥量越大，系统的容量就越大，同时安全性越高，因为它被破译的可能性或被仿制的可能性越小。若把每个齿视为一个特征（T）、把齿的高低阶数视为每一特征可以表现的差别（S），系统的密钥量则为 TS。信息卡可以有很大的密钥量（通过设定），人的生物特征更是具有极大的密钥量。因此是高安全要求出入控制（门禁）系统的最好选择。

误识率和误拒率，经常会碰到锁被别的钥匙打开的情况和钥匙不好用打不开锁的情况，对于一把旧锁更是如此，这就是误识率和误拒率的概念。系统的信息通信（读取）的错误是导致上述失误的原因，而密钥量低就更容易出现这个问题。

安全性，系统的安全性包括两个方面，一是上面提到的防止被破译、被仿制的能力，一是抗机械力破坏的能力，系统的锁具对此有很大的关系。国家对此制定了标准，符合标准的机械锁称为防盗锁。

系统的友好性，门禁系统与人有两个交互界面，一是特征信息交互的界面，一是门开启/锁闭的过程，门系统对人应是友好的，包括读取特征没有强迫性，出入过程通畅、安全。某些生物特征识别和电控门禁系统具有这种友好性，也是得到广泛应用的原因。