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作者:甘凱文(2006-09-06);推薦:徐業良(2006-09-11)

常開門門禁系統人員管理之判讀流程與管理介面

本研究發展之常開門門禁系統應用在一個開放且高流量的管理門上,能夠辨識人員的進出狀況、與該人員是否俱備有ID,並做後續的處理(如封閉管制門或發出通知或警訊)與記錄。

本文針對DDSPIC Server程式判讀流程做說明,以「獨立型護翁系統」與「整合型護翁系統」兩種不同模式為例,說明如何使用光電感應器來搭配RFID判讀人員進出狀態並進行資料儲存與傳送之動作。接著並說明本系統之管理介面,最後並對本研究做一結論。

1.     系統判讀流程

本研究設計了「獨立型護翁系統」與「整合型護翁系統」兩種不同常開門門禁系統模式,分別使用在不同流量的管理門上。此外本研究也依照Passive RFID ReaderActive RFID Reader兩類不同性質的RFID規劃不同的判讀流程,圖1Passive RFID Reader用於兩種模式的護翁系統之程式判讀流程圖,而圖2則為使用Active RFID Reader之程式判讀流程圖,兩種判讀流程之程式皆可分成三個程式流程區塊包括了初始化(Initial Block)、事件判讀(Event Judgment Block)與儲存傳送(Storage Block)等三區塊,Passive RFID ReaderActive RFID Reader之程式判讀流程唯一的差異處在於事件判讀的區塊,其詳細說明如下。

1. 使用Passive RFID Reader程式流程

2. 使用Active RFID Reader程式流程

(1)   Initial Block

當護翁系統啟動時會進入初始設定的狀態,此時系統一方面會對DDS上的MMC做初始化設定,防止儲存或讀取之錯誤,另一方面會對RFID Reader設定基本的參數如RF天線的強度與讀取的模式,當完成初始化設定程式則會進入事件判讀的區塊。

(2)   Event Judgment Block

事件判讀區塊是護翁系統的程式核心,此區塊是一個有事件發生時才會進行活動的迴圈程式,在正常狀況下沒有事件發生,程式不會進行任何判讀動作。使用Passive RFID ReaderActive RFID Reader其所對應的事件狀態與判讀流程也有所不同。

如使用Passive RFID Reader所產生的事件意指進出的Sensor被觸發、或是RFID Reader感應到TagID,如圖1中的“Sensor Event Block”“Reader Event Block”。當這兩組事件區塊任何一區塊產生事件時,也就是有人進或出管理門被感應到、或是RFID Reader讀取到Tag資訊時,事件判讀區塊才真正的被驅動,此時程式啟動計時器計時等待另一個事件訊號的觸發,假如在2秒內另一個事件沒有被觸發,則程式會當作無效的判讀。無效的判讀狀況有兩種,一種是有人進出管理門但身上沒有配帶Tag,另一種狀況就是有配帶Tag的人經過此管理門附近但並沒有通過此門,如果在2秒內兩個事件都被觸發,程式則會判讀成有效之結果而將判讀的結果在儲存區塊做儲存。

如使用Active RFID Reader所產生的事件意指進出的Sensor被觸發,如圖2中的的“Sensor Event Block”,一旦有人進或出該管理門而觸發SensorDDS會下達指令來開啟Active RFID ReaderAntenna而產生感應電場,此時如果該通過人員有配帶Tag且在感應電場內則會被Active RFID Reader讀取到成為有效之判讀,接著相同的將判讀的結果送至儲存區塊做儲存,反之如沒感應到Tag ID則為無效之判讀,系統不做任何動作而繼續在迴圈中等待下一個事件的發生。

(3)   Storage Block

儲存區塊內的工作主要是將判讀的結果存放在MMC中,其內容包含了人員進出的狀態,Tag ID與人員進出時間。接著「獨立型護翁系統」與「整合型護翁系統」有不同的處理流程,獨立型的護翁系統架構下所有人員的資訊都是儲存在DDS上,而無需Centralized Database做後端管理,系統依據DDS上本身的資料庫與判讀回的資訊結束進行比對,搜尋Tag ID在資料庫中所對應的電話號碼,最後觸發事件驅動裝置發送簡訊(簡訊內容為人員的進出狀態與時間)而完成一次的流程。

整合型護翁系統之流程最大的差異為資料比對的動作不在DDS本身,DDS只進行進出狀況與ID的判讀,並將判讀結果經由HTTP的方式向後端的Centralized Database傳送。在本研究中的Centralized DatabaseBandwaveGuard Server,由Guard Server進行資料庫的比對與發送簡訊或E-mail而完成一次的流程。兩種模式完成事件傳送或簡訊發送後,後最後都會回至事件判讀區塊等待新的事件發生。

2.     護翁系統之軟體管理介面

本研究發展之常開門門禁管理系統有兩種管理介面,一種是由VB所撰寫的管理介面,可對DDS中的參數進行設定或是下載存放在DDS上的歷史資料,使用於獨立型與整合型的護翁系統,另一種則是Centralized Database的管理介面,在本文所使用的為Bandwave所提供的Bandwave Guard Server,使用於整合型的護翁系統。

2.1    VB管理介面

VB管理介面提供歷史資料的下載,即時狀態的監控與系統硬體參數的設定,分別規劃在三個子框架如圖3所示。當執行管理介面的執行檔時,首先會依據Host IPPort位置下載系統參數,而如要改變新的Host IPPort位置,按下“Reload All”便會重新下載參數資訊。

程式開啟時所預設的框架畫面為下載歷史資料(History Data Download)的子框架,欲下載歷史資料可由管理者依據所安置的DDS,在主框架上輸入其Host IP位置與Port,然後在子框架中選擇欲下載的年月日,按下Download鍵便可將當日的歷史資料下載回來提供參考,如要將下載回來的歷史資料儲存在終端電腦,只需按下子框架中的“Save to Text File”鍵,便會自動儲存成以年月日為檔名的純文字檔,並存放在與管理介面執行檔的同一個子目錄下。

3. 硬體設定與歷史資料下載

欲監控某一管理門的即時人員進出狀況,可點選子框架中的“Real Time Monitor”便可進入即時監控管理畫面如圖4所示,此時介面軟體會自動讀取所在監控端的IP位置並顯示在淡紫色方框中。要進入即時監控模式首先確定欲監控的裝置之Host IPPort位置,接著設定所在監控端使用通訊之Port(淡紫色方框右邊之Port),其設定的範圍值可由0~65535,本文建議使用3000以上的數值,並避免使用13258083等一些網際網路之常用通訊Port,以防止不必要之干擾。當完成Port位置之設定後,最後按下“Control Panel”中的“Connect”鍵進行連結,如連結成功,“Connect State”會顯示“Connecting…”,此時一旦有即時的人員進出狀況便會顯示在“Real Time Data”中。如要中斷即時連線則按下Control Panel中的“Disconnect”,如完成中斷,Connect State則會顯示“Disonnect”,假如要清除Real Time Data中的資訊則按下Control Panel中的“Clear All”。此外使用即時狀態的監控之功能必須要確定該監控之終端電腦是否具有靜態之IP位置,或是與所安置的DDS在同一個網域底下,否則此及時監控之功能無法有效使用,為此即時狀態的監控功能的限制。

4. 即時監控管理畫面

在硬體參數(Host Hardware Setup)方面,本軟體可選擇整合型或獨立型的護翁系統等兩種使用模式,而會依據所選用使用模式進行不同的參數設定。其設定的方式如下,首先點選Host Hardware Setup的子框架,介面中的“Device Mode”會顯示目前裝置的模式狀態,以圖5為例所顯示的模式為獨立型的護翁系統(Independent System),而獨立型的護翁系統目前規劃可對8組不同Tag ID所對應的電話號碼進行設定,當資料輸入完成按下“Update”鍵便回將設定值傳回DDS並寫入MMC中,成為Tag ID的資料庫用來存放事件驅動裝置所需的電話號碼,如該Tag通過此門禁時DDS會將Tag ID和進出狀態以簡訊方式傳至該電話號碼。另一方面如想知道目前DDS上所設定的值,可按Reload鍵將資料下載回來並呈現於參數設定之視窗中。目前在系統中所能設定的Tag ID與所對應的電話號碼共8組之限制,主要是考量到DDS本身的運算速度與判讀的時間,因為當每一個事件發生時,DDS會將Reader傳回的Tag ID與資料庫進行筆對,如果資料庫的內容越大,則DDS相對所需筆對資料的時間也會越久,而因此影響系統之效率。

5. 獨立型護翁系統參數設定

選用整合型護翁系統之模式(Integration System)時,參數設定方式與獨立型不同,設定的參數為後端ServerIPPort位置,以及設定此護翁系統的學校IDReader ID(如圖6所示),其中學校IDReader ID的值可由0~255進行設定,完成參數輸入按下“Send”鍵便將參數送至DDS

6. 整合型護翁系統參數設定

2.2    Bandwawe Guard Server管理介面

而在大流量的整合型護翁系統,因為需管理的人較多而需要的資料庫較大,所以必須要一個大型的資料庫在後端進行管理,而在前端的DDS工作簡化為完成進出的判讀與事件的儲存,並將即時事件傳向後端的Guard Server。圖7Bandwave Guard Server的登入畫面,此Server控管多台DDSRFID Reader於不同學校的資料庫,因此不同的使用編號與密碼會進入到不同學校與RFID Reader的管理畫面。

7. Bandwave Guard Server登入畫面

一旦進入管理系統便可進行資料庫的編輯與管理,包括了新增學生帳號,編輯學生帳號與搜尋學生帳號,而圖8為新增學生帳號的畫面,其資訊包含了學生姓名,家長的手機號碼電子郵件信箱,是否要發送簡訊電子郵件與所對應的Tag ID,這些都只有特殊的管理人員才進入設定。另外此管理系統還有提供即時監看之功能,其畫面如圖9所示,這些資訊都是由前端DDS判讀結果所回傳的訊息。

8. 小朋友資訊設定畫面

9. 即時監看畫面

3.     結論與未來工作

本文所設計的兩種護翁系統為依據不同系統與需求而提供的兩種不同方案,一種為獨立型系統,以DDS同時取代前端門禁管理電腦及資料庫功能,也就是不需要後端的Centralized DatabaseServer來管理,保密性高、成本較低,但受限於DDS的處理速度與記憶空間,此系統僅適用於人數較少(如小型安親班)的門禁管理。

第二種整合型系統為將DDS取代原先放置前端控制門禁管理的電腦,並結合後端的Centralized Database用於高流量的門禁管理,這種方式可以減少DDS在資料庫比對的時間,且可管理人數較大,但在網路中斷時就無法即時向後端傳送。然而本系統DDS仍有存放歷史資料之功能,管理者可利用VB管理介面由後端下載DDS中的歷史資料再進行比對,防止資料遺失。此外此方式必須同時訂購後端管理服務,成本較高,且使用者必須同意將相關資料建置在後端服務公司之資料庫內。

兩種方式各有其優缺點,但都降低了架設護翁系統之成本、提升了系統可靠性,同時也提供不同方案因應不同之需求。

本系統已完成架構設計,並分別對兩種不同類型的護翁系統進行初步建立與測試。未來主要工作包括兩方面,首先是針對人員進出可能情境,設定更智慧型之判別法則。目前本系統對於單一人員單純進出能做準確判讀,未來應針對較複雜的情境,如兩人以上同時進出,短時間內同一人連續進出等,設計更智慧型之判讀法則。

此外本系統之控管介面,應針對特定應用之需求進行更完整的開發,如可以同時監控讀取多扇門的歷史資料或是即時的資訊,Tag資料和歷史資料可以表單的型式編輯及呈現,方便後續的查尋或是列印等。