出入口控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于智能建筑的安全防范、車輛管理、物流管理、安檢、銀行等領(lǐng)域。
控制的目標(biāo)包括人和物，在智能建筑安全防范管理系統(tǒng)中主要控制的是人，該系統(tǒng)通常又稱為門禁系統(tǒng)。本文著重論述智能建筑出入口控制系統(tǒng)中不同的識別技術(shù)。
出入口控制系統(tǒng)的組成
出入口控制系統(tǒng)主要由目標(biāo)識讀部分、管理／控制部分、執(zhí)行部分、傳輸部分、相應(yīng)的管理軟件以及云服務(wù)器等組成。典型的系統(tǒng)如下圖：
出入口控制系統(tǒng)有多種構(gòu)建模式。按其硬件構(gòu)成模式劃分，可分為一體型和分體型；按其管理／控制方式劃分，可分為獨立控制型、聯(lián)網(wǎng)控制型和數(shù)據(jù)載體傳輸控制型。
一體型出入口控制系統(tǒng)的各個組成部分通過內(nèi)部連接、組合或集成在一起，實現(xiàn)出入口控制的所有功能。
分體型出入口控制系統(tǒng)的各個組成部分，在結(jié)構(gòu)上有分開的部分，也有通過不同方式組合的部分。分開部分與組合部分之間通過電子、機電等手段連成為一個系統(tǒng)，實現(xiàn)出入口控制的所有功能。
獨立控制型出入口控制系統(tǒng)，其管理／控制部分的全部顯示／編程／管理／控制等功能均在一個設(shè)備（出入口控制器）內(nèi)完成。
聯(lián)網(wǎng)控制型出入口控制系統(tǒng)，其管理／控制部分的全部顯示／編程／管理／控制功能不在一個設(shè)備（出入口控制器）內(nèi)完成。其中，顯示／編程功能由另外的設(shè)備完成。設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸通過有線和／或無線數(shù)據(jù)通道及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)。
識讀器的分類及特點
智能建筑中出入口控制系統(tǒng)控制的目標(biāo)是人群，屬于安全防范系統(tǒng)，識讀器就是用于鑒別人員是否有權(quán)進出，識讀器采集輸入數(shù)據(jù)，與保存在控制器或服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進行比對，數(shù)據(jù)一致則放行。常用的識讀器有以下幾種：
1）密碼型：
密碼識別：通過檢驗輸入密碼是否正確來識別人員的進出權(quán)限。這類產(chǎn)品又分兩類：一類是普通鍵盤型，一類是亂序鍵盤型。主要特點是設(shè)備簡單，使用方便，無須攜帶卡片，成本低。缺點是密碼組數(shù)不能太多，密碼容易泄露，安全性很差；一般人員無進出記錄。密碼型門禁一般應(yīng)用于安全防范級別要求不太高的場合。
2）讀卡器：
ic卡即集成電路卡，是一種信息載體。ic卡通過卡里的集成電路存儲信息，采用射頻技術(shù)與支持ic卡的讀卡器進行數(shù)據(jù)交換。ic卡是目前在出入口控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一種讀識方式。is0標(biāo)準(zhǔn)卡尺寸為85．5×54×0．76mm
ic卡的種類很多，分類方式有有多種。按讀取界面可將ic卡分為接觸式和非接觸式兩種；按讀寫方式可分為只讀卡和讀／寫卡；按讀卡距離可分為近距離卡和遠距離卡；按供電方式可分為無源卡和有源卡。
a．接觸式與非接觸式：
接觸式ic卡通過ic卡讀寫設(shè)備的觸點與ic卡的觸點接觸后進行數(shù)據(jù)的讀寫。非接觸式ic卡與ic卡讀取設(shè)備無電路接觸，通過無線技術(shù)的讀寫技術(shù)進行讀寫，卡內(nèi)所嵌芯片除了cpu、邏輯單元、存儲單元外，增加了射頻收發(fā)電路。
在智能建筑的出入口控制系統(tǒng)中由于刷卡的頻率較高，常用的是非接觸式ic卡，它具有使用方便、可靠性高等到特點，較少采用接觸式ic卡。目前接觸式ic卡主要用于銀行卡，具有使用方便、保密性好等特點。
目前市場上最常見的非接觸式ic卡是邏輯加密卡，采用的是流密碼技術(shù)，密鑰長度也不是很長，普遍存在著一定的安全隱患，有被黑客破解的可能。在一些對安全要求高的領(lǐng)域傾向于使用內(nèi)嵌微處理器的非接觸式cpu卡芯片，cpu卡芯片內(nèi)部都有雙重安全機制，一是芯片本身集成的加密算法模塊，二是cpu卡芯片特有的cos操作系統(tǒng)，而且采用國產(chǎn)芯片的國密算法是不對外公開的，因此國密算法一般比其他公開算法的加密算法具有更高的安全性。
b．只讀卡和讀／寫卡
只讀卡也稱為id卡，只能讀取卡號信息；讀寫卡既可讀取卡內(nèi)信息，也可對卡進行寫操作，可寫入權(quán)限、有效期、金額等信息。讀寫卡廣泛應(yīng)用于智能門禁、城市公交一卡通、校園一卡通等。目前在深圳等地使用手機錢包，可以刷卡消費、乘坐公交，其實就是ic卡與手機sim卡復(fù)合在一起，與本文后面提到的nfc是不一樣的。只讀卡讀卡距離較讀寫卡遠，在智能門禁系統(tǒng)也有較多應(yīng)用。
c．遠距離卡
普通的ic卡讀卡距離在2－10cm，一般將讀寫距離在1米以上的讀稱為遠距離卡，遠距離還可分為無源卡和有源卡。遠距離卡一般采用無線射頻識別技術(shù)（radio frequency identification），簡稱rfid，感應(yīng)距離控制在3－10米。由于感應(yīng)距離遠，識別速度快，主要用于車輛的出入管理和自動收費。
3）近場通訊技術(shù)nfc
近場通信技術(shù)（nfc）是由非接觸式射頻識別技術(shù)（rfid）及互連通技術(shù)整合演進而來，nfc設(shè)備是在單一芯片上結(jié)合感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點對點的功能，能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進行識別和數(shù)據(jù)交換。工作距離在10cm以內(nèi)，工作頻率為13．56mhz，目前智能手機基本都具有nfc功能。
nfc有三種工作模式：卡模擬模式（card emulation）、點對點模式（p2p mode）、讀卡器模式（reader／writer mode）；nfc技術(shù)應(yīng)用于出入口管理系統(tǒng)就是用卡模擬模式，這個模式其實就是相當(dāng)于一張采用rfid技術(shù)的ic卡，用戶只需在門禁讀卡器前出示具有nfc功能的智能手機即可開門。該模式下，即使是在手機沒有電的情況下也能實現(xiàn)刷卡開門。
nfc技術(shù)主要應(yīng)用于移動支付、身份識別、出入口控制等場合，隨著智能手機的普及、移動支付不斷被消費者和商家接受，nfc技術(shù)的應(yīng)用將越來越廣泛。
4）生物識別
生物識別技術(shù)有指紋、虹膜、臉型、掌形、靜脈和dna等多種形式，由于指紋識別具有系統(tǒng)成本低、使用方便等優(yōu)勢，指紋識別成為了目前應(yīng)用最為廣泛的識別技術(shù)，幾乎成為了生物特征識別的代名詞。另外，人臉識別技術(shù)現(xiàn)階段也發(fā)展得非常迅猛，在智能建筑中主要應(yīng)用指紋識別和人臉識別。
a．指紋識別
指紋是指人的手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋線。紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型。紋線的起點、終點、結(jié)合點和分叉點，稱為指紋的細節(jié)特征點。
指紋識別即指通過比較不同指紋的細節(jié)特征點來進行自動識別。由于每個人的指紋不同，同一人的十指之間的指紋也有明顯區(qū)別，并且指紋保持終身不變，因此指紋可用于身份的自動識別。
指紋識別具有使用方便、識別速度快、價格低等特點，指紋采集頭的小型化，為指紋識別的集成化帶來了便利，開辟了廣闊的應(yīng)用市場。同時指紋識別也存在一些問題；某些人或某些群體的指紋特征少，難成像；在指紋采集頭上留下用戶的指紋印痕，而這些指紋痕跡存在被用來復(fù)制指紋的可能性，存在安全性的問題。
現(xiàn)在指紋識別主要用于門禁和企業(yè)考勤，隨著智慧家庭的建設(shè)的發(fā)展，指紋鎖開始進入家庭用鎖。
指紋采集頭的小型化，指紋識別技術(shù)集成到智慧社區(qū)的可視對講系統(tǒng)單元門口機中，方便業(yè)主進出門使用。
b．人臉識別
人臉識別利用分析、比較臉部器官的形狀和位置特征信息來進行身份鑒別的計算機應(yīng)用技術(shù)，它屬于生物特征識別技術(shù)。目前人臉識別已成為模式識別和人工智能領(lǐng)域的研究熱點。
人臉識別的主要流程是：人臉圖像采集及檢測、人臉圖像預(yù)處理、人臉圖像特征提取以及匹配與識別。人臉識別的算法有很多，常用的算法有：基于人臉幾何特征的識別方法、基于整幅人臉圖像的識別方法、基于連接機制的人臉識別方法以及基于三維數(shù)據(jù)的識別方法。
與其它身份識別方法相比，人臉識別具有非接觸性、非強制性、并發(fā)性等特點，因而人臉識別技術(shù)有重要的應(yīng)用價值。在智能建筑出入口控制系統(tǒng)中主要應(yīng)用在門禁、考勤、機場安檢等場所，一般與其它識別方式結(jié)合使用，比如集成在可視對講單元門口機中。
人臉采集周圍環(huán)境光線的變化，相似的人臉，人體面部的遮擋物，人臉變老、人臉整形等可能影響識別的準(zhǔn)確性，通過進行人工智能補償提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確率。需要注意的是，人臉識別系統(tǒng)必須正確識別攝像頭前是一個真正的人還是一幅照片。以此防止使用者用照片作假，提升系統(tǒng)的安全性。
5）其它識讀：
近年來，我國推行“互聯(lián)網(wǎng)＋”的國家戰(zhàn)略，智慧社區(qū)建設(shè)方興未艾，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展催生了新興的識別技術(shù)。
a．手機app識別
在智能手機中安裝有門禁開鎖app，點擊相應(yīng)的門禁圖標(biāo)可以開鎖。手機app識別實際是識別手機的mac碼，機主身份信息與手機綁定，來實現(xiàn)身份確認的。智能手機通過wifi或移動網(wǎng)絡(luò)（4g）訪問云平臺服務(wù)器交換數(shù)據(jù)、確認身份，可以實現(xiàn)本地開門、遠程開門，因此也被稱為“云門禁”。
在社區(qū)中推廣使用的社區(qū)服務(wù)app，社區(qū)o2o中為了增加用戶的粘度，大多綁定門禁開鎖功能。
b．二維碼識別
手機app識別一般用于業(yè)主或固定客戶，不適用于訪客的身份識別，因此產(chǎn)生了手機二維碼識別技術(shù)。業(yè)主的智能手機可以生成二維碼，通過微信等社交工具發(fā)送給訪客，訪客在出入口門禁處刷收到的二維碼可以開門放行。該二維碼可以設(shè)為按時限使用或按次使用，過期作廢，可以提高系統(tǒng)的安全性。
智能建筑出入口控制系統(tǒng)的識讀器種類很多，新興的識讀方式也層出不窮，應(yīng)用時可以根據(jù)項目實際情況選擇一種或多種識讀技術(shù)復(fù)合使用，合理的選擇識讀方式可以提高系統(tǒng)的性價比，用戶使用更安全、方便。