1. 系統(tǒng)概述
1.1. 系統(tǒng)背景
隨著社會經濟和科技的飛速發(fā)展，射頻識別技術越來越廣泛的應用于各種行業(yè)，特別是身份識別和安防等行業(yè)，傳統(tǒng)的考勤方式過于落伍，當考勤人員過多的時候就造成排隊的局面，影響效率和企業(yè)形象。同時門禁系統(tǒng)作為智能建筑的重要單元越來越得到重視，傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)采用的機械鎖和刷卡認證等方式，要求近距離操作，當使用者的雙手被占用時就極不方便，并且容易遺失、復制、被盜用，成本也比較高。
1.2. 現(xiàn)狀與分析
射頻識別技術的出現(xiàn)彌補了這些不足，并且射頻標簽是非接觸式、讀寫速度快、功耗低，讀卡距離遠，本系統(tǒng)采用RFID技術，利用13.56MHz、UHF915MHz或者2.4GHz技術均可，結合門禁控制器和計算機技術及人員考勤管理軟件，設計了高安全性的智能門禁考勤系統(tǒng)，通過RFID認證快速確認人員的真實身份的智能門禁考勤系統(tǒng)。當使用者進入門禁考勤系統(tǒng)的檢測范圍時，系統(tǒng)會自動獲取身份信息確定該使用者是不是合法用戶，并且記錄出入人員的考勤信息，對非法闖入者發(fā)出報警信號。
針對需要實現(xiàn)自動化人員門禁考勤系統(tǒng)的用戶單位，一般具有以下需求：
1)考勤與門禁一卡通用，實現(xiàn)考勤的同時也作為門禁卡使用；
2)可進行遲到、出差、請假錄入和自動扣分等功能設定；
3)可以通過系統(tǒng)的計算機方便查詢每一個人的考勤出入詳細記錄。
2．系統(tǒng)介紹
2.1. 系統(tǒng)工作原理
本系統(tǒng)采用RFID射頻識別技術進行人員門禁考勤管理，全體員工每人佩戴RFID電子標簽一張，作為門禁考勤卡。用于上、下班時的考勤記錄，只要標簽處于讀寫器有效識別范圍，則閱讀器便可自動識別到該標簽信息，若為有效卡則通過軟件系統(tǒng)自動記錄考勤信息，同時控制電子鎖開門。若為無效卡，則通過門禁控制器啟動報警裝置。
RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。RFID系統(tǒng)主要由讀寫器、天線和標簽三部分組成，其具有以下幾個特點：
1)非接觸性識別；
2)物體標識性：標簽具有唯一的ID號，實現(xiàn)物體唯一標識性；
3)識別距離遠：采用不同的RFID頻段技術可根據實現(xiàn)不同的現(xiàn)場需求；
4)防沖突性：一次性可識別大量標簽；
5)抗干擾能力強：RFID無線識別可用于惡劣的環(huán)境下，且可正常工作。
2.2. 系統(tǒng)拓撲圖
該系統(tǒng)的結構由下面幾部分組成：
1)RFID讀寫器，天線及標簽、RFID發(fā)卡器
2）系統(tǒng)服務器計算機
3）門禁控制軟件（采集紅外探測器信號，控制RFID讀寫器識別）
4）語音提示音箱
5）電子門控鎖
6）門禁考勤機
7）人員考勤管理軟件（員工入職發(fā)卡、考勤信息設定、打印報表等）
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圖1：系統(tǒng)拓撲圖
2.3．系統(tǒng)功能
該系統(tǒng)有三個重要的組成部分：信息管理模塊，RFID門禁控制軟件和考勤管理軟件。信息管理模塊負責對使用者進行授權，考勤管理和門禁控制則是本系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能。
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2.3.1. 信息管理模塊
信息管理模塊主要是向所有人員配發(fā)RFID的標簽，同時可對用戶授權，信息管理大致分為以下三部分：
1）用戶信息添加：對新進員工或者補辦卡的員工，增加新的RFID標簽，對標簽進行授權管理，并對人員信息與RFID標簽進行對應。
2）用戶信息刪除：員工離職等情況，對該員工的RFID標簽進行報廢處理，刪除相關信息。
3）用戶信息修改：員工職位變動等情況，需要對RFID標簽進行重新管理，修改相對應的人員信息。
2.3.2. 考勤管理模塊
考勤管理模塊包含人工考勤，智能考勤和考勤時間設置。
a. 人工考勤：以備遇到特殊情況，如標簽丟失，損壞等，管理員可以通過人工考勤方式來補充。
b. 智能考勤：采用遠距離RFID卡進行考勤，節(jié)約時間，同時不需人工干預，提高了工作效率，減少出錯的可能。
c. 考勤時間設定：考勤時間設定指的是針對考勤系統(tǒng)啟動的時間，在所設的時間段內，考勤系統(tǒng)正常工作，超過這個時間段，系統(tǒng)就關閉。
d. 考勤記錄查詢：系統(tǒng)管理員可以通過系統(tǒng)查詢某個員工的考勤記錄，或者某個部門的整體考勤記錄，并可以打印成報表，方便管理。
2.3.3. 門禁控制模塊
門禁控制模塊包含電子鎖的控制和報警控制，
電子鎖控制：主要作用在于電子鎖開關的一個打開閉合功能，是智能門禁的實現(xiàn)方式。
報警控制：對試圖進入企業(yè)的非法卡用戶，進行語音報警，起到警示作用。
2.3.4. 智能考勤及門禁工作流程
當RFID標簽持有者進入到讀寫器工作區(qū)域，讀寫器識別RFID標簽，主機對標簽的身份進行認證和判斷，如果認證結果為真，此時主機就會給門禁考勤機發(fā)送開門的控制命令和考勤記錄，門禁考勤一體機接收到開門命令后控制繼電器，繼電器的通電使磁力電子鎖電磁鐵導電吸合打開該門鎖。
當主機的認證結果為假時，則判斷進入該門的人員為非法用戶，此時主機將給門禁考勤機發(fā)送報警控制命令，門禁考勤機收到命令后馬上驅動報警模塊，啟動語音提示，同時把非法闖入該門禁的持卡人的相關信息發(fā)送到上位機，使管理者能夠在第一時間內了解情況，方便做出處理。
系統(tǒng)對每一個進入的人員相關信息都會記錄和存放在服務器的數據庫中進行管理，無論合法人員還是非法人員，系統(tǒng)都會記錄和存放認證結果、人員信息、時間和門鎖的狀態(tài)或報警等信息。具體流程如圖3所示：
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圖3：門禁考勤工作流程圖
3．技術選型
關于RFID人員門禁考勤系統(tǒng)，可以采用13.56MHz、915MHz無源讀寫系統(tǒng)和2.4GHz有源讀寫系統(tǒng)來實現(xiàn)。針對不同的應用場合，可以采取不同的頻段。
3.1. 13.56MHz考勤系統(tǒng)
13.56MHz識別標簽距離為10cm以內，主要應用于近距離考勤系統(tǒng)，如人員手動刷卡等。
3.2. 915MHz RFID技術
當人員不是很密集，區(qū)域比較寬廣，標簽不會被其他人員遮擋時（如人員依次進入考勤區(qū)域），同時對成本比較敏感時，可采用915MHz RFID，其具有以下優(yōu)勢：
1）實現(xiàn)遠距離讀卡，根據不同型號產品可以讀取到0-10米的標簽信息，從而實現(xiàn)遠距離自動考勤；
2）標簽重量輕，員工可以采用掛牌佩戴方式；
3）標簽采用無源設計方式，使用壽命長；
4）標簽種類繁多，并且成本較低；
5）讀寫器防沖突性能力強，可一次性識別多張標簽。
3.3. 有源RFID技術
當應用場合人員密集，標簽會被人體遮擋時，可采用2.4GHz 或433MHz RFID，該系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：
1）標簽采用電池供電，其被讀寫器識別的距離更遠，可實現(xiàn)0-100米可調；
2）穿透能力強，被人體遮擋影響不大，標簽可放在包內，口袋內等；
3）抗沖突能力強，一次性可以識別500張以上標簽。
4. 系統(tǒng)特點
1）遠距離自動考勤，無需人工刷卡；
2）可對多人同步考勤，避免排隊現(xiàn)象；
3）配置多樣，可對人員進行權限設置；
4）具備非法報警裝置，避免外人非法進入；
5）系統(tǒng)操作簡單實用，維護簡單。
5. 其他應用領域
校園、礦井、企業(yè)等人員考勤管理
車間工作計時
企業(yè)、巡更、會議等簽到管理
6．硬件設備選型推薦
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