本发明专利技术公开了一种基于射频识别技术的智能门禁系统及其工作方法，系统主要包括射频识别阅读器、外接天线、RFID标签、后台射频信号处理服务器。其工作方法是:通过在监控区域中部署RFID标签阵列，利用标签反射的无线射频信号在遇到经过者的遮挡情况下衰减的特性，根据RFID标签阵列信号衰减的规律性来感知对象的移动行为模式。通过对用户佩戴的RFID标签的识别，实时地显示并记录系统内人员的进出行为。本发明专利技术有效提高用户身份识别的自动化程度的，减轻传统门禁系统给人们带来的物理空间约束；通过实时显示系统，提供更高效的人员进出记录监控。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种智能门禁系统，具体是ー种基于射频识别技术，利用射频识别非接触式无线传输特点，通过在物理空间中部署參考射频标签阵列以及分析人体对射频信号的干扰特征，实现非接触式识别的智能门禁系统及其工作方法。
技术介绍
智能门禁系统是ー种新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技木。现有的智能门禁系统按进出识别方式可分为以下三大类 I、密码识别 通过检验输入密码是否正确来识别进出权限。这类产品操作方便，缺点是密码容易泄露，安全性还是不高且无进出记录。2、卡片识别 通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限，包括磁卡和射频卡，优点是卡片较难被复制，缺点是成本较高，卡片容易被别人使用，安全性也不高， 3、生物识别 通过检验人员生物特征等方式来识别进出，有指纹型，虹膜型，面部识别型。优点是从识别角度来说安全性极好；无须携带卡片，缺点成本很高，同时存在识别易出错的问题。随着“物联网”概念的提出，以射频识别(RFID)技术为代表的一系列物联网核心技术得到了快速地发展，基于RFID技术的非接触式、快速、高效识别技术引起了广泛关注。如何将射频识别技术引入智能门禁系统，提高用户身份识别的自动化程度，减轻传统门禁系统给人们带来的物理空间约束，是本领域技术人员努力的方向。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供ー种利用无线射频信号衰减特征，实时地、高效地进行人员身份识别以及移动行为模式识别的智能门禁系统及其工作方法。一种基于射频识别技术的智能门禁系统，该系统主要由射频信号采集前端与射频信号处理服务器两部分组成；其中，射频信号采集前端包括 射频识别阅读器通过射频识别外接天线，实时地将采集到的射频识别标签阵列信号及经过人员识别信息发送回后台的射频信号处理服务器； 射频识别外接天线向射频识别标签阵列发射电磁信号，对从阵列反射回来的信号进行有效地接收并传送给射频识别阅读器； 射频识别标签阵列与射频识别外接天线相对设置，两者之间为门禁系统通道，射频识别标签阵列通过若干射频识别标签在物理空间中合理布局，组成ー个移动行为识别的參考阵列； 后台射频信号处理器包括 移动行为模式检测引擎接收射频识别阅读器发送的信号，根据射频识别标签阵列的信号变化特征，实时判断人员移动的方向，即进入还是离开； 实时监控显示界面利用移动行为方向判断算法，实时显示监控信息。此外，本专利技术还提供了该智能门禁系统的工作方法，其工作步骤为 1)初始化系统的运行环境，启动射频识别阅读器，在射频识别外接天线和射频识别标签阵列间建立起射频场，通过实时检测当前射频识别标签阵列中是否存在标签丢失的情况，来判断系统当前运行状态是否良好； 2)射频识别阅读器通过射频识别外接天线连续扫描射频识别标签阵列，由于人体70% 左右都是由水构成，而水对射频信号具有吸收作用，当有人员经过门禁系统通道的时候，被人体挡住的那部分标签会出现丢失的情況；一旦检测到标签丢失的情况，射频识别阅读器即将采集到的标签丢失信息和经过人员识别信息发送给后台的射频信号处理服务器； 3)射频信号处理服务器指派移动行为模式检测引擎对丢失的标签丢失信息进行进一步处理，处理结果立即返回给后台射频信号处理服务器； 4)如果返回的结果是进入或者离开，将触发实时监控显示界面刷新当前记录，如果经过人员携帯了系统授权标签，实时监控显示界面从当前采集到的授权标签列表中取出所有标签号，通过查询本地映射表，显示当前进入或者离开人员的基本信息和照片。如果经过人员没有携帯系统授权标签，监控界面显示访客记录。上述步骤I)中，如果參考阵列标签丢失现象比较严重，通过调节射频识别外接天线的方向和射频识别标签阵列中的标签位置予以校准，直至检测到射频识别标签阵列中鲜有标签丢失。作为本专利技术的改进，射频识别阅读器对采集得到的标签识别信息使用局部缓存策略，保证将可靠的底层信号交付给射频信号处理服务器，从而正确地进行分析和处理。本专利技术通过參考射频识别标签阵列的信号衰减特征，检测对象移动的方向；同吋，可以通过对授权标签的识别，实现快速的人员身份识别。为用户提供直观、快捷、高效的门禁监控服务。与传统的门禁系统相比，本专利技术最大特点是利用RFID技术对用户的移动行为模式实现了有效的感知，系统无需用户佩戴RFID标签就能实现对移动方向的智能感知。此外，系统内人员只需携帯授权射频标签就可实现无障碍的身份识别和验证，对于未佩戴标签的系统外人员的进出行为也能够实时感知，极大地简化了门禁系统的识别过程。同吋，通过历史记录的分析，可以从多个方面分析人员的进出行为特点。归纳起来有以下优点 I)直观通过监控界面实时显示当前系统内人员的基本信息、照片等。2)快捷用户只需随身携帯授权的标签，在通过系统无需进行特殊操作，系统会自动记录用户的进出行为，避免了传统门禁系统对人员的物理約束。3)高效对于多人同时经过的情况，系统也能够很好地进行工作。附图说明图I本专利技术的系统场景结构图，图2系统数据流图。具体实施例方式I、系统场景 如图1，本专利技术的智能门禁系统主要由射频信号采集前端与后台的射频信号处理器两部分组成。其中射频信号采集前端由以下几个部分组成射频识别阅读器、射频识别外接天线、射频识别标签阵列。后台射频信号处理分为两个部分移动行为模式检测引擎和实时监控显示界面。各部分功能如下 射频识别阅读器通过外接天线，实时地将天线采集到的參考标签阵列信号，按照一定的触发机制发送回后台射频信号处理服务器。阅读器对采集得到的标签识别信息使用局部缓存策略，保证将可靠的底层信号交付给后台射频信号处理器，从而正确地进行分析和处理。射频识别标签阵列外接天线向射频识别标签阵列发射电磁信号，对从标签反射 回来的信号进行有效地接收。射频识别标签阵列射频识别标签通过在物理空间中合理布局，组成ー个移动行为识别的參考阵列。如图I所示，标签阵列分为两排，物理空间长度为ー米五左右，一共十五个參考标签，上排八个编号分别为1、3、5、7、9、11、13、15，下排七个编号分别为2、4、6、8、10、12、14。移动行为模式检测引擎根据标签阵列信号变化特征，实时判断人员移动的方向，即进入还是离开。实时监控显示界面利用移动行为方向判断算法，实时显示监控信息，包括授权标签人员的照片、欢迎词、人员基本信息等。图2是系统数据流图。射频识别阅读器以每秒四次的扫描频率，记录当前扫描到的标签号。标签阵列分为两排，物理空间长度为ー米五左右，一共十五个參考标签，上排八个编号分别为1、3、5、7、9、11、13、15，下排七个编号分别为2、4、6、8、10、12、14。当有人员经过的时候，会遮挡住某些标签与天线的通讯路径，导致參考标签阵列中的某些标签会按照一定的规律特征丢失。阅读器将标签识别信息列表发送回射频信号处理服务器。射频信号处理服务器计算出丢失标签号列表，将丢失标签号列表提交给移动行为模式检测引擎，该引擎基于丢失的标签号在时间顺序上的变化趋势是从小号到大号变化还是从大号到小号变化，就可以判断出人员的移动方向。此外，为了处理各种进出行为以及标签信号不稳定的情况，移动行为模式检测引擎通过一整套鲁棒性措施来保证方向判断的正确性本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于射频识别技术的智能门禁系统，其特征在干，该系统主要由射频信号采集前端与射频信号处理服务器两部分组成；其中，射频信号采集前端包括 射频识别阅读器通过射频识别外接天线，实时地将采集到的射频识别标签阵列信号及经过人员识别信息发送回后台的射频信号处理服务器； 射频识别外接天线向射频识别标签阵列发射电磁信号，对从阵列反射回来的信号进行有效地接收并传送给射频识别阅读器； 射频识别标签阵列与射频识别外接天线相对设置，两者之间为门禁系统通道，射频识别标签阵列通过若干射频识别标签在物理空间中合理布局，组成ー个移动行为识别的參考阵列； 后台射频信号处理器包括 移动行为模式检测引擎接收射频识别阅读器发送的信号，根据射频识别标签阵列的信号变化特征，实时判断人员移动的方向，即进入还是离开； 实时监控显示界面利用移动行为方向判断算法，实时显示监控信息。2.一种基于射频识别技术的智能门禁系统的工作方法，其特征在于工作步骤为 1)初始化系统的运行环境，启动射频识别阅读器，在射频识别外接天线和射频识别标签阵列间建立起射频场，通过实时检测当前射频识别标签阵列中是否存在标签丢失的情况，来判断系统当前运行状态是否良好； 2)射频识别阅读器通过射频识别外接天线连续扫描...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢磊，姬浩，邱硕，陆桑璐，陈道蓄，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。