宁波太阳电子基于RFID远距离不漏卡考勤系统解决方案（2）———3

2．读卡器

    采用英国Census远距离读卡器，型号CR1A-DS－MS. 其工作原理是：读出器带有一个可以发射并接收感应卡信号的天线线圈。通过这个天线，读卡器不断地向四周发射电磁波问讯信号。当感应卡进入读卡器读卡范围内时，原本处于“休眠状态”状态的感应卡被激活，感应卡也通过其内部的一个小的天线线圈将载有感应卡号码的应答信号反馈给读卡器。通过读卡器与感应卡的不断问询和应答，读卡器就可以将感应卡的号码全部读出，并按照一定的格式输出给计算机或其他控制器。Census读卡器与感应卡之间的问询是经过加密的，感应卡的号码以一种“乱码”的格式反馈给读卡器，这种“乱码”只有Census系列读卡器可以识别，因此感应卡号码在传输过程中是绝对安全的。

    CR1A-DS读卡器有别于一般的射频识别产品，它有以下主要特性：
    1） 快速识别。读卡器可以对高速运动的感应卡进行准确的识别，运动时速可达60Km/小时。
    2） 多重读出。读卡器可以对同时呈现于读卡器读卡范围内多达55只感应卡进行识别，无一遗漏。
    3） 远距离读出。读卡器可以对远离它3米的感应卡进行识别。
    4） 独特的HID码限制功能，确保系统的安全性。
    5） 可外接两个天线, 具有两个单独的输出,每一路天线可对应一个输出.
    6） 具有方向识别功能，人员经过感应天线后，读卡器可以知道人员是进还是出。

    读卡器外形
   
  
      CR1A-DS读卡器技术参数
    （1） 尺寸：（高）300×（宽）230×（厚度）37毫米
    （2） 电源：12～26伏，DC，@400mA
    （3） 工作温度：-20～+60℃ （适用于室内和室外安装）
    （4） 显示：LED's 红灯－－-内部控制 黄灯－－-外部控制 绿灯－－-外部控制
    （5） 蜂鸣器：外部控制
    （6） 输出格式：26位Wiegand, RS232
    （7） 工作频率:发射频率153KHZ;接收频率115KHZ
      目前集成商在进行人员识别项目实施的过程中，往往得到的识别效果总是差强人意，存在各种各样的问题，其最最根本的原因，是没有找到一个真正能用在这套系统中的产品。

    最常见的应用项目是人员通道识别的情况，选择的读卡器有感应距离由几十米远到1米远的各种读卡器，几十米远用来做人员识别显然是不能用的，不可能让人才走到离通道口几十米远的地方就被识别出来，因为人员可能刚巧从旁边经过而不是要进入通道，所以工程安装人员在实施的过程中就要对这个感应距离进行调整，但往往得不到一个合适的距离，因为卡片在不同的角度被读取的距离变化很大，而调节的信号变动范围很大，卡片正对着天线的时候距离在6米，垂直于天线的时候可能只有1米甚至是读不到，比如做一座办公大楼的人员识别，会出现人员只是在办公室内走动却错误的被读到卡片判断为外出的情况。还有一种比较常见的是915Mhz的读卡器，标称距离5－15米，卡片必须与天线成一定的夹角，而且卡片受人体屏蔽不能紧贴人体，所以要求人员把卡挂在胸前正对着天线走过去，但人员进出拥挤的时候卡片就受到屏蔽，部分卡片会被漏读，同时人员是进出的时候不会规规矩矩的正对着天线走过去，很可能随意一个侧身卡片就被漏读了。还有一种选择是用1米的无源卡来做，这种方式一般要求通道做得很窄，卡片的真正识别距离只有60厘米左右，集成商不得不在通道两边各装一台读卡器来同时读取卡片，甚至是读4台读卡器，仍然存在漏卡现象，因为卡片的方向性与读卡速度都注定了无法从根本上解决这一问题。

    人员识别不需要太远的读卡距离，但需要读取设备能快速准确的识别每张卡片并做到不遗漏，同时又要尽量减轻使用人员的操作负担，英国IDENTEC公司的CENSUS系列读卡器，对于人员跟踪识别，有着独到的过人之处，可以很好的做到这一点。

    CENSUS系列读卡器特性:
    ◆ 远距离读卡，提供3米的读出距离
    ◆ 应用通道宽，读卡信号宽度范围可达3至32米　
    ◆ 对多个电子卡同时进行识别，可同时识别55张卡
    ◆ 识别速度快，读出速度可达60公里/小时
    ◆ 卡片没有方向限定，360度任意角度都能读到
    ◆ 卡片可放置在身上任意位置，真正的自动识别
    ◆ 能够实现准确的进出方向判断
    ◆ 安装方便，天线制作方法简单
    ◆ 低频工作:发射频率153KHZ;接收频率115KHZ;
    ◆ 美国联邦通讯委员会FCC认证
      CENSUS读卡器采用外接天线的方式工作，天线为一个长方形的框，感应距离为整个长方框到卡片3米，天线所发射信号的感应区域非常规则，可以理解为以长方框为基面扩散而成的长方体，有着明显的界分界线，分界线内信号强度基本相同，用户可以通过感应指示灯来直观的看到希望得到的感应范围。对于人员识别系统来说这是非常有用的，很多读卡器的感应距离可以达到1十米到几十米，但实际的需求是不需要这么远的，客户只想知道一个人是否真的进入或离开某个出入口，读卡器感应的距离会太远导致误读情况的发生，由于感应距离太远，卡片在很远的地方就被读到，造成人员不是外出却错误的决断人员为外出的情况，虽然读卡器的距离可调，但调节的变动范围很大，而且这一调整得到的感应范围分界是非常模糊的，如客户希望在5米的位置被读到，所以工程商把能正常读到卡的范围调到5米左右，但从5米开始到区域外几十米的地方是一个不稳定区域，卡片可能停留时间长一点就被错误的读出，而且卡片放置位置不同得到的感应距离远近也不同，所以有些卡在很远的地方就读到了，而有些卡要很近才能读到甚至是读不到。

    做远距离人员识别的目的是为了方便管理同时减轻使用人员的受约束感，感应卡由使用人员随身携带，这就对感应卡的技术特性有了很高的要求，首先是卡片的方向性、穿透性及稳定性，其次才是卡片的外形及重量。

    众多远距离卡都被一个方向性问题困扰，读卡器发射的信号类似于手电筒发出的光束，卡片必须处在这个光束内并和读卡器成一定的夹角，才能正确的识别卡片，人员经过感应区域时角度偏差太大，就会被漏读。CENSUS 读卡器发射的信号类似于一个绕天线而成的长方体，而且卡片是没有方向性的，卡片在读卡区内以任意角度放置都可以读到，非常便于携带。

    卡片的穿透性指卡片的无线信号穿过物理障碍的能力，目前常见的远距离卡片使用的无线频率还有915MHz、433MHz、2.4GHz和5.8GHz等，915MHz的信号最容易受人体和金属物质的屏蔽，所以生产商不得不要求使用者把卡置于人身前的衣物表面对着读卡器走过去，但当人体成队的经过感应区域时，如果前后人员间距小于20厘米，检测的成功率会降为80%左右，如果前后人员间距小于10厘米，结果几乎是无法检测，金属物质影响常见的应用表现是在车辆识别系统里无法穿透带金属层的汽车贴膜（真空镀金属膜、磁控溅射金属膜）；433MHz和2.4GHz均属超高频（Ultra-high Frequency）信号，它们的方向性较强，而且其性能受到湿度的影响，常见的问题是卡片不能用手握住或放置在裤子后面的包里，引用文献的概述　：「人体大量的湿气将影响卡片和它们传送信息的功能，这就是为什么经常需要将它们从钱包或皮夹中拿出来。你需要让它们避免与身体的近距接触。」此外，在下雨或下雪的天气，也可能发生类似的问题。

    感应卡片的外形及重量直接影响使用者的接受心理，无源卡因为没有电池而做得很薄，比较容易被接受；超高频有源卡的功耗较大，为了延长卡片的使用寿命，选择的电池容量大因而体积也较大，卡片都做得比较厚重，而且为了结省成本选择的原材料较为粗造，外形设计简单原始，难以在一些高档的场合使用。CENSUS 远距离感应卡经过英国工程设计师精心设计，具有名片、钥匙、手表等多种外形，卡片大小为ISO标准卡片大小，厚度5毫米，重量仅18克，ABS材质，可打印人员照片姓名等信息，整体质感强烈，在众多国家的政府部门、议会及跨国企业广泛使用。

    远距离人员识别系统采用无线射频进行信号传输，人体长期活动在这个信号区域，所以读卡器和卡片发射的电磁波对人体危害性是非常值得关注的，特别是有些电子卡以主动式工作，一直不停的向外发射信号。近年来，电磁波对人体危害的例子多有发现，只不过其影响程度与所受到的辐射强度及积累的时间长短有关，目前尚未较大范围地反映出来，所以还没有引起人们的普遍重视。研究表明，电磁辐射对生物的影响可分为热效应和非热效应，当功率密度大于10mW/cm2 时，以明显的热效应为主，长时间接触高功率密度的辐射，可以造成机体损伤甚至死亡。短时间接触高功率密度辐射，可引起眼睛的损伤，诱发白内障。在低于1mW/cm2的低功率密度下，热效应不起主要作用，但长时间接触低功率密度的辐射，动物的神经系统、造血系统和细胞免疫功能受到损害。另外，辐射对遗传、生育和致畸也会产生影响。

    这方面的论述很多，可参阅有关文献 【1】～【2】。关于如何确定电磁辐射对人体危害的安全限值，以美国为代表西方国家以致热效应为基础制定界限值，确定为10mW/cm2 ，原苏联主张以非热效应为基础制定界限值，确定为10μW/cm2 ,我国的标准则介于这二者之间。科学家用900 MHz微波辐射对小白鼠脂质过氧化作用及神经递质含量影响进行了测试，其研究表明，小鼠在功率密度为1mW/cm2的900MHZ的电磁辐射暴露下，全血中脂质过氧化物增加，在强度为0.05-0.5 mW/cm2时，血红细胞、血红蛋白含量升高，并经过一系列急性、亚急性和慢性免疫实验证实，短期微波辐射，对机体免疫功能有刺激作用，长期微波作用，其免疫效应可以转向抑制，呈现代偿-适应-代偿不全的动力学过程。利用微波的热效应，人们也用它来加工食品，如微波炉，在国际上，微波炉有 915MHz 和 2.4GHz 两个频率， 2.4GHz 用于家庭烹调炊具， 915MHz 用于干燥、消毒等工业，医疗行业等。

    CENSUS系列读卡器和感应卡采用低频153KHz工作，比国家电磁辐射安全标准的最低起始频率300MHz还要低近2000倍，比广播频率也要低得多，对人体是没有伤害性的，通过了无线电委员会的MPT1337、ETS 300 339和FCC的认证及欧共体国家ETS 300 330无线电发射测试，免除最终用户和工程商的后顾之忧。
      人员识别系统：

    最终的目的是判断人员的位置，得到准确的进出数据。一般的人员跟踪识别系统都是采用两台读卡器来判断人员进出方向。都是在每台读卡器读到卡片并输出后，根据两台读卡器的记录先后来判断是进还是出，这样存在很多漏洞，容易产生错误记录。

    如果人员只是经过一个天线旁边而没有往外走，系统马上把他外出的信号就发出去了，而实际情况是人员还在里面。在平安短信系统里移动通讯运营商就吃过这样的亏，学生只是到门边站了一下，系统就给家长发了一个孩子离开学校的短信，让家长无故担心，为此差点被学生家长告上法庭；如果人员不断在进出天线上徘徊，系统会产生很多没用的记录；如果人员在1个出天线旁边一直站着，系统会不停的收到卡号，因为两个读卡器输出的信号格式完全相同，很多系统根据记录的奇偶次数来判断进出，在收到第二条记录的时候系统就会给出一个外出的信号，而实际情况是人员还在里面。如果人员一直停在两个读卡器信号交接的地方，这里的信号会很复杂，有可能是死区、有可能是某天线时强时弱、有可能是信号扭曲、有可能卡片一到这里就不停输出或是不工作。

    综合上述问题最根本的原因是两台读卡器是完全相互独立的设备，英国IDENTEC公司的在射频识别领域具有20多年的生产经验，其旗工会上品牌CENSUS的CR1A－DS远距离读卡器可以杜绝上述问题的发生；因为它具有多种方向判断模式，直接带两个天线，读卡器准确的知道每个时刻卡片存在天线的哪个区域并跟踪卡片在区域里每个时刻的信号位置和移动路径，如是否真正离开、什么时候可以把信号输出、是否假进假出、是否产生多余记录等。具有防反窜、跟踪、控制、安全、多卡配对等多种模式，无论用户想在卡片进入即立刻得到数据还是确定最终方向再得到数据，它都能满足要求。

    CENSUS系列读卡器不管是用在停车场（解决一个通道即进又出情况时两台读卡器装在一起，第二个读卡器错误的把道闸再次打开的情况）、物品和人员跟踪（解决假进假出、多重识别、屏蔽、射频伤害、方向限制、物理障碍等问题）。它都是绝佳的产品解决方案。

    SKEPS企业版安防管理平台

    SmartKey Enterprise Security Platform System
  
  
    SKEPS是Smartkey集团为满足21世纪日益增长的集中控制和智能化管理需求，开发而成的数字化安防管理平台。它应用最新的MSMQ消息队列技术和中间层集中控制数据交换技术，将通道进出刷卡记录、门状态监控信息、设备运行状态监控、环境监控参数、语音报警、DVR数字化视频集成到一个统一的电子地图监控平台上。

    SKEPS的问世，标志着Smartkey的智能控制和系统集成技术，已达到世界领先水平。

    支持Multi-Tenant应用

    在SKEPS中，首次引入“业主”和“租户”管理理念。SKEPS支持多家公司，共用一个安防管理平台。公司管理各自独立，互不干涉，既看不到其他公司的任何员工信息和进出刷卡记录，又看不到属于其它公司的门（或设备）信息。

    采用三层架构 应用模块扩展无限

    SKEPS应用最新的MSMQ消息队列技术、中间层集中控制数据交换技术和.Net编程技术，采用三层模块架构，保证各个应用模块与硬件设备的数据交换准确、可靠、有序。通过分配优先级别，保证关键数据的上传和下达。如来自控制器的报警事件，可以“插队”提前显示在监控终端中；一些实时性要求较高的操作，如远程开门，也可将处理的优先等级设为最高级。

    通过“Command Centre”,可以统一监控管理各个应用客户端，从而实现集中控制、统一管理的目的。

    SKEPS支持多个“Communication Server”，这特别适合国际性跨地区跨国家的大公司使用。在每个地区或国家安装一个独立的“Communication Server”，便可以轻松将数据传递给位于总公司的服务器。

    可更改的页面风格 让SKEPS更显魅力

    SKEPS采用21世纪流行的页面风格，简洁明畅，更可根据用户的喜好，随时更改页面风格。SKEPS提供Office2003、Window2000以及WindowsXP等多种风格可供选择。你可以隐藏/显示一个信息栏，或者任意拖动，更改它在窗体中的位置。

    权限分配简单方便 下传数据及时反馈

    在SKEPS中，普通操作用户已经看不到“控制器”、“通行群组”等难懂的名称，代之以“门”的概念。可按某些人或某部门全部员工，允许进哪些门进行分配，并立即下传给控制器。如果网络有故障，SKEPS会收到“Communication Server” 传来的发送失败信息，可以选择再次发送。
    如果要了解一个人能够进哪些门，或者一扇门哪些人可以进，SKEPS都可以提供快速、简便的查询打印方法。总之， SKEPS不再要求用户接受长时间的难懂的培训。

    超大容量设计

    SKEPS面向21世纪数字化安防管理需求，采用SQL数据库，同时兼容Oracle大型数据库。按照每个员工每天刷卡40次计算，一个“Communication Server”可满足12,960个员工的门禁管制需求。通过增加“Communication Server”, 可相应增加员工容量。

    兼容所有SK系列控制器考勤机

    Smartkey始终坚持“承上启下”的设计思想，让所有的SK系列控制器考勤机都可以在新老系统中运行，不管是传统的485控制器，还是TCP/IP网络控制器；不管是指纹考勤机，还是电话门禁控制器。SKEPS让所有的SK系列产品通过485或TCP/IP网络，连接成为一个有机的数字化安防管理平台。
      SKEPS-MS报警监控软件
    SKEPS Monitoring System

     VS是基于SKEPS智能安防管理平台开发而成的录像监控服务器，它与SKEPS门禁系统、考勤系统等采用同一个数据库,用于实时监控、实时录像、视频回放、抓图、云台控制、监控报警等操作，是智能安防系统中必不可少的子系统之一。广泛应用于矿井、监狱、军队、学校、厂区、政府机关和智能化大楼等重要场所。

    监控和远程控制包括门在内的所有现场设备。所有现场设备，可以由多个输入和输出点组成，通过类似于ＰＬＣ方法进行编程，以满足客户对除门以外其它设备的监控和远程控制。这些设备可以是门、道闸、快速通道、照明灯或其它电器设备。所有设备既可以独立于门禁之外独立使用和控制，又可以和门禁联动。

    通过电子地图，可实时监控门或设备、控制器的状态，包括：门开启或关闭状态、强行进入、开门超时、当地ＴＴＬ报警、防撬报警、低电压报警、通讯报警。可在电子地图上对门或设备进行远程操作，包括：远程开门（开启）、常开、常闭和自动控制。可实时监控人员进出刷卡记录。

    电子地图集成视频监控功能，通过点击电子地图上摄像机图标，开启视频监控界面。通过地图关联，可从地图上某一个特定的区域切换到另一个地图。

    可对电子地图上门或设备对应的图标进行编辑，能改变图标，设置图标大小、图标字体和图标文字颜色。 编辑电子地图上图标位置时，既可以通过鼠标拖动，又可以直接输入图标的坐标值来快速移动和定位图标。

    可设置门状态改变时，哪些状态要在电子地图上显示报警，同时可配置报警声音以及报警时图标显示的报警颜色。

    能实时显示人员进出刷卡记录。可设置各种不同事件显示的字体颜色和背景颜色，并可通过设置，过滤掉不需要的事件记录。

    能够同时显示16个电子地图，通过鼠标双击其中一张地图时可将该地图放大到整个监控界面。 电子地图能够放大到4倍，且能通过鼠标拖动地图。

    报警监控系统在和中央控制服务器的通讯中断时，界面上弹出信息提示框，同时禁止对系统做任何操作。当中央控制服务器恢复正常时，能自动连接，并恢复正常运行。

    监控报警系统中日期和时间显示格式本地化，依照操作系统的设置相应变化。
    能够通过日期、时间、部门、员工、事件等信息组合查询进出记录，并采用水晶报表工具打印和导出数据。
  
  SKEPS -TS Timecheck大型企业版考勤管理系统（考勤模块）
    SmartKey Timecheck Management System

    SKEPS-TS Timecheck 是基于 SKEPS 一卡通管理平台开发而成的，具有强大统计查询功能的大型考勤管理软件。其最大的特点是设置的灵活性，可以给每的个时间间点设置不同的计算条件， 可以自行定义报表的每一个字段，定义刷卡记录是否与加班单、请假单关联、定时自动统计、水晶报表、出勤情况以颜色区分等等，结合DSS数据服务器把考勤数据导到任何一个其它公司软件的数据库里，实现先考勤后就餐等功能。

    它根据客户不断变化的需求，同时结合 Smartkey 集团研发人员对考勤系统适用性及多样性的慎重分析，精心规划研发而成。Smartkey 集团深深懂得考勤数据对客户的重要性，推出“绝不丢失一条考勤记录”的服务承诺，深受用户的好评和信赖。

    SKEPS-TS Timecheck 考勤管理系统，既可以和 SKEPS 门禁系统一起使用，又可以单独安装，独立使用。它与 SKEPS 共用同一个 SQL 数据库，确保了数据的安全性、通讯速度和海量的数据容量。系统支持单机版和网络版。

    Timecheck 新增加的 Web 浏览查询考勤记录功能，极大方便了各个主管部门对下 属员工 的管理，无论何时何地，只要能够上网的地方，都可以通过 IE 来浏览查看考勤情况

    班次设置灵活
    Timecheck 可设置固定班次和弹性班次，既考虑到上下班时间固定的情况，又考虑到上 / 下班时间不固定的弹性上班情况。固定班次可设为 5 个上班时段，分段考勤。弹性班次可规定每天要上满规定的工作时间，也可按一周时间或一个月时间是否达到规定的工作小时来计算。

    你可在打印报表之前的任何时候来设置或改变班次设置，而不必在员工的考勤之前完成。每个班次都可输入一个便于你记忆的名称，方便你随后的排班。

    自动排班功能
    将一个排班规律赋予给一个员工或一个部门，同时指定排班规律的第一天， Timecheck 就能轻松完成排班工作。当然你可在统计一个阶段或一个月的考勤之前更改某一天的班次，或者删除已排好的某一天的班次，最终的考勤结果都会按照你最后的排班计算。
    请假、加班和出差登记将请假单、加班单和出差单输入计算机， Timecheck 在统计时将自动计算结果，并显示在报表中。 Timecheck 允许你根据各种情况，分类登记，如登记请假时，可按班前请假、班后请假，或按时段请假和按天请假。

    灵活的考勤管理制度设置
Timecheck 一个很大的特色是，既可以在系统中设定一个默认的考勤制度，又可以根据不同的班次，更改对应的考勤制度，严格意义上讲，每个班次都可以有自己的考勤制度。即使是同一个部门，上下班时间相同，但因为工作性质不同，或者担任的职务不同，导致考勤制度的规定不同，这时就需要分别给他们设置一个不同的班次。比如部门领导允许迟到 30 分钟，而下面的员工则只允许迟到 5 分钟。

    可设定的计算系数
    对不同的请假类别、加班类别和出差类别，可设置不同的计算系数；也可以对班前 / 班后的请假、加班和出差在班次的设置中，规定不同的计算系数，最大限度满足工厂实际情况的需要。

    可选择下班是否要刷卡
    如果公司只需要考核员工是否准时上班，而下班时则不用刷卡的话，这个功能就能够满足你的要求。在固定班次的设置中，只要设定下班 不 刷卡，那么 Timecheck 在统计时，将只计算上班时间。可以在班次的每个时段中，设置下班是否要刷卡。当然你也可以根据需要设置上班是否要刷卡。

    自动统计班前班后加班

    一旦在固定班次中设置了允许班前和班后加班， Timecheck 在统计时，将自动统计上班前的这段工作时间以及下班后的工作时间，并作为班前和班后加班来处理。

    自动统计中途外出时间

    可以在固定班次中，设置是否要统计中途外出时间。中途外出时间都是以成双的两次刷卡来判断的，如果只有一次外出刷卡记录，而没有回厂的刷卡记录，系统将把该记录视为异常记录，留给用户自己决定如何处理。

    手动处理异常结果

    不是所有的刷卡记录， Timecheck 都能够处理的。由于缺少足够的条件，有些记录系统无法处理，只能作为异常情况来处理。这时就需要用户查看异常记录报表，并做出相应的处理。缺勤也将作为异常情况的一种。如果一个员工忘了打卡，异常记录中反映为缺勤，这时可以通过增加刷卡记录，并重新计算来消除异常情况。

    多种形式的考勤报表
Timecheck 提供多种形式的考勤报表，如日报表、月报表、总工时报表、汇总报表、统计报表、请假报表、加班报表等等。用户还可以自己定义报表内容，指定要打印字段等等，采用水晶报表，以满足多种形式的导出需要。

    可从门禁数据中指定考勤记录

    Timecheck 同 SKEMS 门禁系统采用同一个数据库，可以通过指定哪些位置（门、读卡器）的刷卡记录才是考勤记录，这样只有指定的考勤记录来回出现在 Timecheck 中，而那些单纯的门禁记录是不会出现在 Timecheck 中，统计时也不会被计算。
  
  
  
  
  
      SKEPS-HTS人员跟踪管理系统（可选平台）
    SKEPS Human Tracking Management System

    HTS是基于SKEPS智能安防管理平台开发而成的人员跟踪管理系统，它与SKEPS门禁系统、考勤系统等采用同一个数据库,用于实时监控区域内人员的数量、快速定位某个人当前所在的区域位置，以及查询该员工最近的行踪，是智能安防系统中必不可少的子系统之一。广泛应用于矿井、监狱、军队、学校、厂区、政府机关和智能化大楼等重要场所。
  
      人员定位区域的划分，可以实时查看所划分区域内的人数和该区域内人员的详细资料