目前集成商在進(jìn)行人員識別項(xiàng)目實(shí)施的過程中,往往得到的識別效果總是差強(qiáng)人意,存在各種各樣的問題,其zuizui根本的原因,是沒有找到一個真正能用在這套系統(tǒng)中的產(chǎn)品。
zui常見的應(yīng)用項(xiàng)目是人員通道識別的情況,選擇的讀卡器有感應(yīng)距離由幾十米遠(yuǎn)到1米遠(yuǎn)的各種讀卡器,幾十米遠(yuǎn)用來做人員識別顯然是不能用的,不可能讓人才走到離通道口幾十米遠(yuǎn)的地方就被識別出來,因?yàn)槿藛T可能剛巧從旁邊經(jīng)過而不是要進(jìn)入通道,所以工程安裝人員在實(shí)施的過程中就要對這個感應(yīng)距離進(jìn)行調(diào)整,但往往得不到一個合適的距離,因?yàn)榭ㄆ诓煌慕嵌缺蛔x取的距離變化很大,而調(diào)節(jié)的信號變動范圍很大,卡片正對著天線的時候感應(yīng)距離在6米,垂直于天線的時候可能只有1米甚至是讀不到,比如做一座辦公大樓的人員識別,會出現(xiàn)人員只是在辦公室內(nèi)走動卻錯誤的被讀到卡片判斷為外出的情況。還有一種比較常見的是915Mhz的讀卡器,標(biāo)稱距離5-15米,卡片必須與天線成一定的夾角,而且卡片因?yàn)槭苋梭w屏蔽而不能緊貼人體,所以要求人員把卡掛在胸前正對著天線走過去,但人員進(jìn)出擁擠的時候卡片就受到屏蔽,部分卡片會被漏讀,同時人員在進(jìn)出的時候不會規(guī)規(guī)矩矩的正對著天線走過去,很可能隨意一個側(cè)身卡片就被漏讀了。還有一種選擇是用1米的無源卡來做,這種方式一般要求通道做得很窄,卡片的真正識別距離只有60厘米左右, 卡片功率小、識別慢、 方向性大、多重識別能力差, 集成商不得不在通道兩邊各裝一臺讀卡器來同時讀取卡片,甚至是讀4臺讀卡器,仍然存在漏卡現(xiàn)象,因?yàn)榭ㄆ姆较蛐耘c讀卡速度都注定了無法從根本上解決這一問題。
人員識別不需要太遠(yuǎn)的讀卡距離,但需要讀取設(shè)備能快速準(zhǔn)確的識別每張卡片并做到不遺漏,同時又要盡量減輕使用人員的操作負(fù)擔(dān),英國IDENTEC公司的Census系列讀卡器,對于人員跟蹤識別,有著獨(dú)到的過人之處,可以很好的做到這一點(diǎn)。
Census系列讀卡器特性:
◆ 遠(yuǎn)距離讀卡,提供3米的讀出距離
◆ 應(yīng)用通道寬,讀卡信號寬度范圍可達(dá)3至32米
◆ 對多個電子卡同時進(jìn)行識別,可同時識別55張卡
◆ 識別速度快,讀出速度可達(dá)60公里/小時
◆ 卡片沒有方向限定,360度任意角度都能讀到
◆ 卡片可放置在身上任意位置,真正的自動識別
◆ 能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的進(jìn)出方向判斷
◆ 安裝方便,天線制作方法簡單
◆ 低頻工作:發(fā)射頻率153KHZ;接收頻率115KHZ;
◆ 美國聯(lián)邦通訊委員會FCC認(rèn)證
Census讀卡器采用外接天線的方式工作,天線為一個長方形的框,感應(yīng)距離為整個長方框到卡片3米,天線所發(fā)射信號的感應(yīng)區(qū)域非常規(guī)則,可以近似的理解為以長方框?yàn)榛鏀U(kuò)散而成的長方體,有著明顯的分界線,分界線內(nèi)信號強(qiáng)度基本相同,用戶可以通過感應(yīng)指示燈來直觀的看到希望得到的感應(yīng)范圍。對于人員識別系統(tǒng)來說這是非常有用的,很多讀卡器的感應(yīng)距離可以達(dá)到1十米到幾十米,但實(shí)際的需求是不需要這么遠(yuǎn)的,客戶只想知道一個人是否真的進(jìn)入或離開某個出入口,讀卡器感應(yīng)的距離會太遠(yuǎn)導(dǎo)致誤讀情況的發(fā)生,由于感應(yīng)距離太遠(yuǎn),卡片在很遠(yuǎn)的地方就被讀到,造成人員不是外出卻錯誤的決斷人員為外出的情況,雖然讀卡器的距離可調(diào),但調(diào)節(jié)的變動范圍很大,而且這一調(diào)整得到的感應(yīng)范圍分界是非常模糊的,比如客戶希望在5米的位置被讀到,工程商就把能正常讀到卡的范圍調(diào)到5米左右,但從5米開始到區(qū)域外幾十米的地方是一個不穩(wěn)定區(qū)域,卡片可能停留時間長一點(diǎn)就被錯誤的讀出,而且卡片放置位置不同得到的感應(yīng)距離遠(yuǎn)近也不同,所以有些卡在很遠(yuǎn)的地方就讀到了,而有些卡要很近才能讀到甚至是讀不到。
做遠(yuǎn)距離人員識別的目的是為了方便管理同時減輕使用人員的受約束感,感應(yīng)卡由使用人員隨身攜帶,這就對感應(yīng)卡的技術(shù)特性有了很高的要求,首先是卡片的方向性、穿透性及穩(wěn)定性,其次才是卡片的外形及重量。
眾多遠(yuǎn)距離卡都被一個方向性問題困擾,讀卡器發(fā)射的信號類似于手電筒發(fā)出的光束,卡片必須處在這個光束內(nèi)并和讀卡器成一定的夾角,才能正確的識別卡片,人員經(jīng)過感應(yīng)區(qū)域時角度偏差太大,就會被漏讀。Census 讀卡器發(fā)射的信號類似于一個繞天線而成的長方體,而且卡片是沒有方向性的,卡片在讀卡區(qū)內(nèi)以任意角度放置都可以讀到,非常便于攜帶。
卡片的穿透性指卡片的無線信號穿過物理障礙的能力,目前常見的遠(yuǎn)距離卡片使用的無線頻率還有915MHz、433MHz、2.4GHz和5.8GHz等,915MHz的信號zui容易受人體和金屬物質(zhì)的屏蔽,所以生產(chǎn)商不得不要求使用者把卡置于人身前的衣物表面對著讀卡器走過去,但當(dāng)人體成隊(duì)的經(jīng)過感應(yīng)區(qū)域時,如果前后人員間距小于20厘米,檢測的成功率會降為80%左右,如果前后人員間距小于10厘米,結(jié)果幾乎是無法檢測,金屬物質(zhì)影響常見的應(yīng)用表現(xiàn)則是在車輛識別系統(tǒng)里無法穿透帶金屬層的汽車貼膜(真空鍍金屬膜、磁控濺射金屬膜);433MHz和2.4GHz均屬超高頻(Ultra-high Frequency)信號,它們的方向性較強(qiáng),而且其性能受到濕度的影響,常見的問題是卡片不能用手握住或放置在褲子后面的包里,引用文獻(xiàn)的概述 :「人體大量的濕氣將影響卡片和它們傳送信息的功能,這就是為什么經(jīng)常需要將它們從錢包或皮夾中拿出來。你需要讓它們避免與身體的近距接觸。」此外,在下雨或下雪的天氣,也可能發(fā)生類似的問題。
感應(yīng)卡片的外形及重量直接影響使用者對系統(tǒng)的接受心理,無源卡因?yàn)闆]有電池而做得很薄,比較容易被接受;超高頻有源卡的功耗較大,為了延長卡片的使用壽命,選擇的電池容量大因而體積也較大,卡片都做得比較厚重,而且為了結(jié)省成本選擇的原材料較為粗造,外形設(shè)計(jì)簡單原始,難以在一些的場合使用。Cryptag Census 遠(yuǎn)距離感應(yīng)卡經(jīng)過英國工程設(shè)計(jì)師精心設(shè)計(jì),具有名片、鑰匙、手表等多種外形,卡片大小為ISO標(biāo)準(zhǔn)卡片大小,厚度5毫米,重量僅18克,ABS材質(zhì),可打印人員照片姓名等信息,整體質(zhì)感強(qiáng)烈,在眾多國家的政府部門、議會及跨國企業(yè)廣泛使用。
遠(yuǎn)距離人員識別系統(tǒng)采用無線射頻進(jìn)行信號傳輸,人體長期活動在這個信號區(qū)域,所以讀卡器和卡片發(fā)射的電磁波對人體危害性是非常值得關(guān)注的,特別是有些電子卡以主動式工作,一直不停的向外發(fā)射信號。近年來,電磁波對人體危害的例子多有發(fā)現(xiàn),只不過其影響程度與所受到的輻射強(qiáng)度及積累的時間長短有關(guān),目前尚未較大范圍地反映出來,所以還沒有引起人們的普遍重視。研究表明,電磁輻射對生物的影響可分為熱效應(yīng)和非熱效應(yīng),當(dāng)功率密度大于10mW/cm2 時,以明顯的熱效應(yīng)為主,長時間接觸高功率密度的輻射,可以造成機(jī)體損傷甚至死亡。短時間接觸高功率密度輻射,可引起眼睛的損傷,誘發(fā)白內(nèi)障。在低于1mW/cm2的低功率密度下,熱效應(yīng)不起主要作用,但長時間接觸低功率密度的輻射,動物的神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和細(xì)胞免疫功能受到損害。另外,輻射對遺傳、生育和致畸也會產(chǎn)生影響。這方面的論述很多,可參閱有關(guān)文獻(xiàn) 【1】~【2】。關(guān)于如何確定電磁輻射對人體危害的安全限值,以美國為代表西方國家以致熱效應(yīng)為基礎(chǔ)制定界限值,確定為10mW/cm2 ,原蘇聯(lián)主張以非熱效應(yīng)為基礎(chǔ)制定界限值,確定為10μW/cm2 ,我國的標(biāo)準(zhǔn)則介于這二者之間。科學(xué)家用900 MHz微波輻射對小白鼠脂質(zhì)過氧化作用及神經(jīng)遞質(zhì)含量影響進(jìn)行了測試,其研究表明,小鼠在功率密度為1mW/cm2的900MHZ的電磁輻射暴露下,全血中脂質(zhì)過氧化物增加,在強(qiáng)度為0.05-0.5 mW/cm2時,血紅細(xì)胞、血紅蛋白含量升高,并經(jīng)過一系列急性、亞急性和慢性免疫實(shí)驗(yàn)證實(shí),短期微波輻射,對機(jī)體免疫功能有刺激作用,長期微波作用,其免疫效應(yīng)可以轉(zhuǎn)向抑制,呈現(xiàn)代償-適應(yīng)-代償不全的動力學(xué)過程。 值得一提的是,人們也用微波來加工食品,如微波爐,在上,微波爐有 915MHz 和 2.4GHz 兩個頻率, 2.4GHz用于家庭烹調(diào)炊具, 915MHz 用于干燥、消毒等工業(yè),醫(yī)療行業(yè)等。
Cryptag Census系列讀卡器和感應(yīng)卡采用低頻153KHz工作,比國家電磁輻射安全標(biāo)準(zhǔn)的zui低起始頻率300MHz還要低近2000倍,比廣播頻率也要低得多,對人體是沒有傷害性的,通過了無線電委員會的MPT1337、ETS 300 339和FCC的認(rèn)證及歐共體國家ETS 300 330無線電發(fā)射測試,免除zui終用戶和工程商的后顧之憂。
表1 我國的電磁輻射安全標(biāo)準(zhǔn)
1. 【電磁兼容性原理及應(yīng)用】 國防工業(yè)出版社 , 1996年4月, 北京
2. 【電磁輻射防護(hù)規(guī)定】(GB8702-88),中國國家標(biāo)準(zhǔn),1998
人員識別系統(tǒng)zui終的目的是判斷人員的位置,得到準(zhǔn)確的進(jìn)出數(shù)據(jù)。一般的人員跟蹤識別系統(tǒng)都是采用兩臺讀卡器來判斷人員進(jìn)出方向。都是在每臺讀卡器讀到卡片并輸出后,根據(jù)兩臺讀卡器的記錄先后來判斷是進(jìn)還是出,這樣存在很多漏洞,容易產(chǎn)生錯誤記錄。
如果人員只是經(jīng)過一個天線旁邊而沒有往外走,系統(tǒng)馬上把他外出的信號就發(fā)出去了,而實(shí)際情況是人員還在里面。在平安短信系統(tǒng)里移動通訊運(yùn)營商就吃過這樣的虧,學(xué)生只是到門邊站了一下,系統(tǒng)就給家長發(fā)了一個孩子離開學(xué)校的短信,讓家長無故擔(dān)心,為此差點(diǎn)被學(xué)生家長告上法庭;如果人員不斷在進(jìn)出天線上徘徊,系統(tǒng)會產(chǎn)生很多沒用的記錄;如果人員在1個出天線旁邊一直站著,系統(tǒng)會不停的收到卡號,因?yàn)閮蓚€讀卡器輸出的信號格式*相同,很多系統(tǒng)根據(jù)記錄的奇偶次數(shù)來判斷進(jìn)出,在收到第二條記錄的時候系統(tǒng)就會給出一個外出的信號,而實(shí)際情況是人員還在里面。如果人員一直停在兩個讀卡器信號交接的地方,這里的信號會很復(fù)雜,有可能是死區(qū)、有可能是某天線時強(qiáng)時弱、有可能是信號扭曲、有可能卡片一到這里就不停輸出或是不工作。
綜合上述問題zui根本的原因是兩臺讀卡器是*相互獨(dú)立的設(shè)備,英國IDENTEC公司的在射頻識別領(lǐng)域具有20多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),其旗工會上品牌Census的CR1A-DS遠(yuǎn)距離讀卡器可以杜絕上述問題的發(fā)生;因?yàn)樗哂卸喾N方向判斷模式,直接帶兩個天線,讀卡器準(zhǔn)確的知道每個時刻卡片存在天線的哪個區(qū)域并跟蹤卡片在區(qū)域里每個時刻的信號位置和移動路徑,如是否真正離開、什么時候可以把信號輸出、是否假進(jìn)假出、是否產(chǎn)生多余記錄等。具有防反竄、跟蹤、控制、安全、多卡配對等多種模式,無論用戶想在卡片進(jìn)入即立刻得到數(shù)據(jù)還是確定zui終方向再得到數(shù)據(jù),它都能滿足要求。
正因?yàn)?Census讀卡器具備的眾多優(yōu)異特性, Census系列產(chǎn)品在英國獲得*創(chuàng)新大獎, 不管是用在人員和物品跟蹤(解決假進(jìn)假出、多重識別、屏蔽、射頻傷害、方向限制、物理障礙等問題),還是停車場(解決一個通道即進(jìn)又出情況時兩臺讀卡器裝在一起,第二個讀卡器錯誤的把道閘再次打開的情況),它都是的產(chǎn)品解決方案。