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门禁系统的发展走向——无线化
中国安防行业网    2013-4-2 15:19:00    关键字:门禁系统 无线化 安防      浏览量:

  门禁系统,又称出入管理控制系统,是一种管理相关人员进出的数字化智能管理系统。无线门禁产品从诞生到现在,经过技术的不断演化已经出现了通过FSK、GPRS、蓝牙、ZigBee等传输方式的产品。而随着物联网技术的兴起,物联网门禁产品受到了安防行业内的普遍关注。门禁系统发展至今,应用功能方面逐渐多元化。

  无线门禁发展历史

  在科学技术发达的今天,门禁系统已发展成为一套现代化的、功能齐全的管理系统,早已超出了单纯的对门锁及钥匙的管理,而且还能有助于规范公司内部人员的管理。它不仅能够时刻自动记录人员的出入情况,限制内部人员的出入区域、出入时间,礼貌地拒绝不速之客,同时也将有效地保护财产不受侵犯。因此在当前,门禁管理系统已成为安全防范系统中极其重要的一部分,广泛应用在智能大厦、智能小区、办公室、宾馆等各种房间门、大门、人行通道的管理方面。

  传统的门禁解决方案通过布置到每个门点的线缆进行联网和控制。但是随着项目的一个个展开,越来越多的业内同行及客户开始意识到了有线联网系统自身存在着线缆众多,安装施工麻烦。例如,传统的锁具(电插锁,磁力锁)既不美观,可靠性也差、断电后无法使用、维护麻烦等方面的缺陷。

  人们选择无线门禁产品,主要目的是希望减轻布线的复杂度。因为门禁具有集中管理的要求,每个门点都要和中心进行通讯,如果在门点和中心之间选择无线通讯,则可以省掉门点和中心的通讯线,这在有些布线不便的场合具有很大的吸引力。

  第一代无线门禁就是在以上的技术背景下诞生的,这类设备主要是通过RF315M、RF433M等国家规定的自由频段进行通信,采用的通讯技术也相对简单,一般采用FSK或FMK等基本的无线调制方法,频点固定,多设备一起工作时会有互相干扰,通讯速率也较低,一般在300bps到1200bps之间。因为技术手段相对单一,在使用中普遍存在通讯稳定性和可靠性欠佳的问题,这类产品目前已逐步淡出了市场。

  手机无线门禁概念是伴随着手机技术的发展而提出的,因为第一代无线门禁在通讯和传输距离上无法满足一些特定场所、行业的需求,因此,部分门禁厂家将手机模块和门控器绑定在一起,控制信号通过联通、移动的网络通过短信或GPRS进行无线传输,以达到远距离信号传输的目的。但是手机无线门禁由于设备成本、手机月租费等相关费用的收取,使用成本较高,同时信号通过GSM网络传输延迟较大,性能也不够理想(通讯速率一般只能达到20-40kbps,并且速度不稳定),使得手机无线门禁产品目前仅局限在有一定需求的场合、行业中使用。

  目前一些采用蓝牙、ZigBee等短距无线技术研发的无线门禁产品正在逐步得到市场的认可和应用。由于蓝牙、ZigBee技术的特点,这些无线门禁产品在信号传播的稳定上,一直比较优异,速度也较理想(一般能达到1Mbps),设备组网也方便,因此正逐步被行业所重视。

  无线门禁系统发展趋势及现状分析

  当前人们通常提到的“无线门禁”指的是无线通讯方式的门禁系统。现在市面比较关注的应用于门禁系统的无线方式有以下几种:

  1、微功率无线485方案:传输距离在几百米以内,虽然成本较低,因为微功率的无线传输国家没有太大的政策限制,使用也比较泛滥,遥控器防盗器等等很多设备都采用了微功率的方案,使得某个区域容易收到其他信号的干扰很多而通讯不稳定,由于传输距离太短不容易在大型项目上应用。

  2、无线数传电台(中大功率无线485)方案:传输距离可以达几公里。受无线电管理的国家政策制约,如果合法使用,需要缴纳高昂的年费,用于门禁成本太高。如果不合法使用,容易被查处和罚款,并会被勒令停止使用。

  3、短信方式:传输数据量小,容易丢失,通讯不稳定。实时性也不好。

  GPRS和CDMA:只要手机信号覆盖到的地方就可以联网,信号还比较稳定,但是由于其要缴纳年费,而且接入设备较贵,从一千多元到数千元不等。一般只适合移动和联通自己使用。其他用户多半用不起。

  4、短距离传输,无线跳转方式:用支持100米(空旷距离。有墙的障碍距离会大幅度缩水)芯片设计,控制器即是收发设备,又是向下一台设备发送数据的中转设备。这个方案只有一两个厂家在尝试,笔者认为无法解决跨度较大的无线传输,门和门之间距离超过100米就不行了(如果有墙更短),如果一台控制器出问题,则会影响到整个网络的通讯,而查找故障时相当不方便。频繁地信号中转使得通讯的稳定性堪忧。

  5、无线路由器方案:采用TCP控制器,无线路由器和无线接收设备,成本只有数百元,但是2.4G的传输距离虽然比较稳定,但是传输距离很短,空旷距离最大100米,如果有墙,则缩短得很厉害,所以这个方案也没有太大实用价值。期待无线路由器的传输距离技术突破才有可能有一定的应用前景。

  综上,虽然无线门禁给人们以方便布线等美好的憧憬,但是基于上述的无线基础技术的门禁产品都有其发展瓶颈,还没有一套真正可行的无线门禁方案,需要寻找一种全新的无线技术,在成本合理性和技术可靠性、传输距离等方面有所突破。只有如此,无线门禁才可能有较好的应用前景。而现在无线传输的瓶颈在于:通讯距离通讯的不稳定性,无线频率的政策限制等。

  但是,尽管无线门禁系统的发展还有重重阻碍,但是人们还是期待有更多无线门禁产品能尽快走入我们的生活。这两年,物联网的概念逐渐深入人心,人们对无线物联网门禁系统的发展充满了期待。

  无线物联网门禁系统的优势:无需布线、可靠、节能

  门禁系统从诞生的第一天开始就伴随着大量的布线,一个完整的门禁系统由读卡器、控制器、电锁、出门开关、门磁、电源、管理中心这八个模块组成,每个模块都需要联线。同时,门框的正反面和顶部、门的顶部都要打孔安装设备,因此,施工繁琐是很直观的问题。

  无线物联网门禁将门点的设备简化到了极致:一把电池供电的锁具。除了门上面要开孔装锁外,门的四周不需要安装任何辅助设备。整个系统简洁明了,大幅缩短施工工期,也能大大降低后期维护的成本。

  跳频、加密是无线门禁的另一个核心。无线和有线一个很大的区别就是无线信号是在空中传播的,因此很容易受到外界的干扰,同时也很容易被外界所捕获。因此安全性与可靠性可以说是无线门禁产品的生命线。

  无线物联网门禁系统的安全与可靠主要体现在以下两个方面:无线数据通讯的安全性保证和传输数据的稳定性。

  无线物联网门禁系统通过智能跳频技术来确保信号能迅速避开干扰,同时通讯过程中采用动态密钥和AES加密算法,哪怕是相同的一个指令,每一次在空中传输的通讯包都不一样,让监听者无法截取。但是,对于无线技术来讲,数据包加密技术大家能理解并接受,而无线的抗干扰能力却是始终绕不开的话题。针对这一问题,无线物联网门禁专门设计了脱机工作模式,这是一种确保在无线受干扰失效或者中心系统宕机后也能正常开门的工作模式,以无线门锁为例,在无线通讯失败时它等同于一把不联网的宾馆锁,仍然可以正常的开关门(和联网时的开门权限一致),用户感觉不到脱机和联机的区别,唯一的区别是脱机时刷卡数据不是即时传到中心,而是暂存在锁上,在通讯恢复正常后再自动上传。

  无线物联网是一个超低功耗产品,这样会使电池供电的寿命更长;只有电池供电,才有彻底无线的可能。无线物联网门禁系统的通讯速度达到了2Mbps,越快的通讯速度意味着信号在空中传输的时间越短,消耗的电量也越少,同时无线物联网门禁系统采用的锁具是只在执行开关门动作时才消耗电量的。整个无线物联网门锁的静态电流只有20uA,如果按照每天开关门100次来计算,电池可以使用2年而无需更换。