基于射頻識(shí)別技術(shù)的安防系統(tǒng)論文開(kāi)題報(bào)告

曲阜師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目基于射頻識(shí)別技術(shù)的安防系統(tǒng)題目類(lèi)型應(yīng)用題目來(lái)源指導(dǎo)教師擬定院（系）專(zhuān)業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師職稱(chēng)教授姓名年級(jí)學(xué)號(hào)一、立題依據(jù)(選題背景、國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展、研究意義等)1．選題背景：出入口門(mén)禁系統(tǒng)顧名思義就是對(duì)出入口通道進(jìn)行管制的系統(tǒng)，它是在傳統(tǒng)的門(mén)鎖基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。傳統(tǒng)的機(jī)械門(mén)鎖僅僅是單純的機(jī)械裝置，無(wú)論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多么合理，材料多么堅(jiān)固，人們總能用通過(guò)各種手段把它打開(kāi)。在出入人很多的通道（象辦公室，酒店客房）鑰匙的管理很麻煩，鑰匙丟失或人員更換都要把鎖和鑰匙一起更換。為了解決這些問(wèn)題，就出現(xiàn)了電子磁卡鎖，電子密碼鎖，這兩種鎖的出現(xiàn)從一定程度上提高了人們對(duì)出入口通道的管理程度，使通道管理進(jìn)入了電子時(shí)代，但隨著這兩種電子鎖的不斷應(yīng)用，它們本身的缺陷就逐漸暴露，磁卡鎖的問(wèn)題是信息容易復(fù)制，卡片與讀卡機(jī)具之間磨損大，故障率高，安全系數(shù)低。密碼鎖的問(wèn)題是密碼容易泄露，又無(wú)從查起，安全系數(shù)很低。同時(shí)這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)品由于大多采用讀卡部分（密碼輸入）與控制部分合在一起安裝在門(mén)外，很容易被人在室外打開(kāi)鎖。這個(gè)時(shí)期的門(mén)禁系統(tǒng)還停留在早期不成熟階段，因此當(dāng)時(shí)的門(mén)禁系統(tǒng)通常被人稱(chēng)為電子鎖，應(yīng)用也不廣泛。獨(dú)立型門(mén)禁機(jī)，就是不用和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和設(shè)置權(quán)限，通過(guò)主卡付卡，或者紅外遙控器或者密碼鍵盤(pán)設(shè)計(jì)注冊(cè)卡的進(jìn)出權(quán)限。缺點(diǎn)是沒(méi)有個(gè)性化的出入權(quán)限管理，沒(méi)有進(jìn)出記錄的查詢(xún)，只具備門(mén)禁的基本功能。門(mén)多時(shí)，設(shè)置復(fù)雜，累。安全性較弱。聯(lián)網(wǎng)型門(mén)禁系統(tǒng)是通過(guò)電腦對(duì)所有門(mén)進(jìn)行權(quán)限管理，設(shè)置強(qiáng)大的門(mén)禁管理功能和權(quán)限，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控門(mén)的進(jìn)出情況，查詢(xún)所有門(mén)的進(jìn)出記錄，門(mén)越多，設(shè)置越輕松，管理越方便。安全性高。我們采用了基于射頻識(shí)別技術(shù)的聯(lián)機(jī)型安防系統(tǒng)。2.國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展：自動(dòng)識(shí)別技術(shù)近幾十年來(lái)在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展，初步形成了一個(gè)包括條碼技術(shù)、磁條磁卡技術(shù)、IC卡技術(shù)、光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、聲音識(shí)別和視覺(jué)識(shí)別技術(shù)等，集計(jì)算機(jī)、光、磁、物理、機(jī)電、通信技術(shù)為一體的高新技術(shù)學(xué)科。門(mén)禁系統(tǒng)是隨著自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的，國(guó)外門(mén)禁系統(tǒng)的知識(shí)品牌有美國(guó)的休斯（HID）、西屋（WSE）、洛泰克（NTK），以色列的DDS、英國(guó)的集寶等品牌。國(guó)內(nèi)從事門(mén)禁系統(tǒng)有門(mén)吉利、捷順、北京青云等公司。目前，國(guó)內(nèi)外研制和使用的門(mén)禁系統(tǒng)主要集中在感應(yīng)門(mén)禁系統(tǒng)和生物識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)的迅速普及與發(fā)展，越來(lái)越多的控制設(shè)備逐漸被計(jì)算機(jī)取代，維護(hù)人員的監(jiān)視和維護(hù)也越來(lái)越集中，越來(lái)越多的系統(tǒng)逐漸向智能化發(fā)展。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，通過(guò)中心或通過(guò)一個(gè)端點(diǎn)就能對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控與維護(hù)。通過(guò)局域網(wǎng)對(duì)本地區(qū)的設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控與維護(hù)，可提高系統(tǒng)的可靠性，減少故障的發(fā)生率和處理時(shí)間等。隨著智能建筑的推廣和智能小區(qū)的安全防范工作的加強(qiáng)，有必要建立連網(wǎng)門(mén)禁系統(tǒng)，可見(jiàn)，門(mén)禁系統(tǒng)將有更廣闊的發(fā)展空間。射頻識(shí)別(英文名RadioFerquencyIdentification，簡(jiǎn)稱(chēng)RFID)技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物。RFID技術(shù)是從上世紀(jì)80年代走向成熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。近年來(lái)發(fā)展十分迅速，RFID產(chǎn)品種類(lèi)更加豐富，有源標(biāo)簽、無(wú)源標(biāo)簽、半無(wú)源標(biāo)簽及可讀寫(xiě)標(biāo)簽均得到了長(zhǎng)足發(fā)展，應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，RFID的理論得到了豐富和完善。由于RFID具有非接觸識(shí)別、不局限于視線，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、識(shí)別距離比光學(xué)距離遠(yuǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn)，RFID技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于諸如工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理、供應(yīng)鏈管理、物流跟蹤等眾多領(lǐng)域。在國(guó)內(nèi)，RFID仍然是一個(gè)嶄新的技術(shù)領(lǐng)域，其開(kāi)發(fā)研究尚處于起步階段。為了加速推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程，我國(guó)政府于1993年頒布實(shí)施“金卡工程”計(jì)劃;在此工程的推動(dòng)下，各種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用十分迅猛。目前，射頻識(shí)別技術(shù)作為一項(xiàng)新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，正在中國(guó)快速普及。3.研究意義：RFID其主要優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，不受雨雪、冰雹、灰塵等的影響，可全天候、無(wú)接觸地完成自動(dòng)識(shí)別、跟蹤與管理:且可穿透非金屬物體進(jìn)行識(shí)別，抗干擾能力強(qiáng);此外，RFID還是目前唯一可以實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)別的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)?；赗FID的聯(lián)網(wǎng)型門(mén)禁系統(tǒng)能夠簡(jiǎn)化出入手續(xù)，提高工作效率，加強(qiáng)安全保護(hù)，且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性好；可以實(shí)時(shí)監(jiān)控門(mén)的進(jìn)出情況，查詢(xún)所有門(mén)的進(jìn)出記錄，管理方便；經(jīng)濟(jì)性好，性?xún)r(jià)比高。二、研究的主要內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)1.主要內(nèi)容：基于RFID聯(lián)機(jī)型門(mén)禁系統(tǒng)包括閱讀器、應(yīng)答器、通信系統(tǒng)三個(gè)部分。其中，.應(yīng)答器，又稱(chēng)為電子標(biāo)簽、射頻卡、數(shù)據(jù)載體;應(yīng)答器是射頻識(shí)別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體，其中一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)答器附著在待識(shí)別物體的表面，典型的應(yīng)答器由耦合元件(線圈或天線)、模擬電路、數(shù)字電路及存儲(chǔ)器組成。閱讀器又稱(chēng)為讀出裝置、掃描器、讀頭、讀寫(xiě)器(取決于應(yīng)答器是否可以無(wú)線改寫(xiě)數(shù)據(jù))，應(yīng)答器和閱讀器之間通過(guò)天線(Antenna)傳遞射頻信號(hào)。閱讀器用來(lái)產(chǎn)生、發(fā)射無(wú)線電射頻信號(hào)并且接收由應(yīng)答器返回的無(wú)線電射頻信號(hào)，經(jīng)處理后獲取數(shù)據(jù)信息，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。一臺(tái)典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及與應(yīng)答器連接的耦合元件通信接口(RS232.RS485等)，以便將獲得的數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)對(duì)識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等數(shù)據(jù)管理功能。2）.預(yù)期目標(biāo)：閱讀器通過(guò)天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入感應(yīng)區(qū)域，收到由閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，發(fā)射輸出自身編碼等信息，并被讀取器讀取并解碼后執(zhí)行尋卡（得到卡類(lèi)型代碼）、防沖突（得到卡號(hào)）、選卡、驗(yàn)證密碼、讀寫(xiě)操作、掛起并且這些操作必須按固定的順序執(zhí)行。因?yàn)殚T(mén)禁讀卡器只需要得到卡片卡號(hào)，故只執(zhí)行尋卡、防沖突、掛起就可達(dá)到要求，對(duì)卡類(lèi)型判斷后將卡號(hào)通過(guò)樓層PC發(fā)送到服務(wù)器，由服務(wù)器來(lái)判斷卡是否合法，當(dāng)標(biāo)簽合法驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出“嘀”的一聲短鳴，如果標(biāo)簽非法則驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警。在沒(méi)有卡進(jìn)入射頻天線有效范圍時(shí)，在LCD顯示當(dāng)前時(shí)間及日期，當(dāng)有卡進(jìn)入到射頻天線的有效范圍時(shí)，LCD上顯示卡號(hào)并顯示“PLEASEWAITING”等服務(wù)信息，并將門(mén)禁讀卡的相關(guān)信息送PC端進(jìn)行記錄。三、研究方案（思路）本設(shè)計(jì)將射頻識(shí)別理論應(yīng)用到門(mén)禁控制領(lǐng)域，提出了一種以單片機(jī)為核心，基于RS485通訊協(xié)議，配合無(wú)線收發(fā)模塊及單片機(jī)外圍電路完成聯(lián)機(jī)型非接觸式IC卡門(mén)禁讀卡器硬件和軟件設(shè)計(jì)。硬件電路部分設(shè)計(jì)：1．閱讀器：聲光報(bào)警電路、8051單片機(jī)電路、LCD1602顯示電路、DS1302電路、ASK調(diào)制、功率放大電路、運(yùn)算放大電路、檢波電路、濾波電路、施密特觸發(fā)器電路、直流電源電路、振蕩電路.聲光報(bào)警電路：當(dāng)讀卡為合法時(shí)發(fā)出“嘀”的報(bào)警，并亮綠燈。當(dāng)卡為非法則發(fā)出急促的“嘀嘀“聲，并亮紅燈。8051單片機(jī)電路：讀卡器端的控制中樞；LCD1602顯示電路：顯示由8051處理的相關(guān)信息；DS1302電路：提供實(shí)時(shí)的時(shí)鐘信息；ASK調(diào)制：發(fā)射閱讀器端的信息；運(yùn)算放大電路：進(jìn)行信號(hào)的初步放大；功率放大電路：對(duì)進(jìn)行初步放大信號(hào)進(jìn)行功率放大，一遍發(fā)射；檢波電路、濾波電路、施密特觸發(fā)器電路：進(jìn)行信號(hào)接收后的相關(guān)處理；直流電源電路：為給模塊提供直流電源；振蕩電路：為ASK模塊提供正弦波信號(hào)；2．應(yīng)答器：8051單片機(jī)電路、ASK調(diào)制、功率放大電路、運(yùn)算放大電路、檢波電路、濾波電路、施密特觸發(fā)器電路、直流電源電路、振蕩電路.8051單片機(jī)電路：讀卡器端的控制中樞；②.ASK調(diào)制、運(yùn)算放大電路、功率放大電路：進(jìn)行ASK、對(duì)ASK信號(hào)進(jìn)行初步放大、對(duì)初步信號(hào)進(jìn)行功率放大；③檢波電路、濾波電路、施密特觸發(fā)器電路：進(jìn)行信號(hào)接收后的相關(guān)處理；3.通信接口：在單片機(jī)端有RS485模塊，PC端有RS485-RS232模塊①RS485：連接單片機(jī)端；②RS485-RS232：連接PC端；軟件部分設(shè)計(jì)：使用Keil編寫(xiě)C語(yǔ)言程序，將程序模塊化處理；四、論文進(jìn)度安排1.2011年1月1日---2.2011年3月1日---5日，編寫(xiě)論文開(kāi)題報(bào)告。3.2011年3月6日，參加論文開(kāi)題報(bào)告會(huì)。4.2011年3月9日---5月5日，寫(xiě)出論文初稿。5.2011年5月6日---20日，完成論文修改工作，經(jīng)指導(dǎo)老師認(rèn)可后定稿。6.2011年5月21日、22日，準(zhǔn)備論文答辯稿，并進(jìn)行論文答辯。五、主要參考文獻(xiàn)[1]吳勇祥.射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)研究現(xiàn)狀及發(fā)展展望[J].微計(jì)算機(jī)信息,2006，11-2：234-236[2]何利民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社[3]宋戈，黃鶴松，員玉良，蔣海峰.51單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)范例大全[M].北京：人民郵電出版社[4]游戰(zhàn)清，李蘇劍.