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使用TEMIC感應(yīng)卡技術(shù)的智能電子門鎖系統(tǒng)
摘要：簡要介紹基于TEMIC感應(yīng)卡技術(shù)的電子門鎖系統(tǒng)，包括主要功能、工作模式、系統(tǒng)組成；重點介紹在提高系統(tǒng)安全性、可靠性，降低功耗方面采取的部分措施。該系統(tǒng)可與門禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、消息系統(tǒng)及停車場系統(tǒng)等一起構(gòu)成“一卡通”系統(tǒng)。1 概述
早期的智能電子門鎖是采用磁卡作為開門鑰匙的磁卡鎖，主要用于賓館客房。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，功能更強(qiáng)、可靠性更高的接觸式IC卡智能電子門鎖成為主流。接觸式IC卡電子鎖的主要優(yōu)點是卡片存儲容量大，有比較完善的完全機(jī)制。采用智能電子門鎖，可靈活地設(shè)定多種開門權(quán)限，防止非法復(fù)制，實現(xiàn)分級管理和分區(qū)域管理。其時間控制功能和存儲開門記錄功能徹底改變了機(jī)械式門鎖功能單一狀況，使門鎖成為管理體系的一部分，大大提高管理水平和服務(wù)水平，因此逐漸成為星級賓館的基本設(shè)施之一。
進(jìn)入21世紀(jì)，感應(yīng)式IC卡（也稱非接觸式IC卡）技術(shù)迅速發(fā)展，新一代的基于感應(yīng)式IC卡技術(shù)的智能電子門鎖也應(yīng)運(yùn)而生。由于感應(yīng)式智能電子門鎖無機(jī)械接觸，不會產(chǎn)生摩擦，因此減少了磨損和人為損壞，大大降低了故障率。目前，感應(yīng)式電子鎖的應(yīng)用領(lǐng)域正不斷擴(kuò)展，已從傳統(tǒng)的酒店業(yè)擴(kuò)展到高級辦公場所、高級公寓，甚至進(jìn)入了家庭。
本文重點討論適用于高級賓館的感應(yīng)式智能電子門鎖系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)組成及功能
感應(yīng)式智能電子門鎖系統(tǒng)通常由智能電子門鎖、感應(yīng)卡、發(fā)卡管理軟件、手持式POS機(jī)和發(fā)卡器等5個部分組成。下面介紹各部分的主要功能。
（1）智能電子門鎖
安裝于客戶門上。當(dāng)有感應(yīng)卡接近鎖體上的天線時，鎖內(nèi)的微控制器（MCU）自動啟動讀卡程序。如果讀到的是有效卡，則驅(qū)動微電機(jī)，帶動離合機(jī)構(gòu)，此時按下手柄，鎖就被打開；如果讀到的是非有效卡，則發(fā)出無效卡提示，此時也能按下手柄，但鎖無法被打開。
智能電子門鎖的主要功能：
*分區(qū)管理功能——支持分區(qū)管理，服務(wù)卡僅在本服務(wù)區(qū)內(nèi)有效；
*分級管理功能——支持服務(wù)區(qū)、樓層、樓座、酒店四級管理；
*時效控制功能——無論賓客卡還是職員卡，都有時效限制，到其自動失效；
*時間表功能——可在每周7天中，指定有效日和無效日；
*時間窗功能——可在每天24小時中，規(guī)定有效時段和無效時段；
*新卡替舊卡功能——新發(fā)的卡可自動終止舊卡；
*終止/恢復(fù)功能——可使用終止卡使指定客房門鎖暫停使用，可使用恢復(fù)卡使暫停使用的客房門鎖恢復(fù)使用；
*開鎖記錄功能——刷卡時，門鎖將卡號和開門時間記錄在鎖中，供隨時查詢，最大記錄數(shù)為240條；
*低電壓提示功能——當(dāng)電池電壓低于5.1V時，綠燈和黃燈同時亮起，提醒用戶換電池（低電壓提示后，仍能開鎖100次以上）；
*反鎖功能——開門卡可設(shè)定為允許開反鎖或不允許開反鎖；
*常開功能——辦公型鎖具有常開功能，酒店型無此功能。
（2）感應(yīng)卡
卡類型及功能如表1所列。
表1
（3）發(fā)卡管理軟件
發(fā)卡管理軟件的主要功能；
*系統(tǒng)管理——操作日志、密碼更改、操作員設(shè)定、系統(tǒng)暫停；
*功能管理——用戶信息、管理區(qū)域、房間設(shè)定；默認(rèn)參數(shù)設(shè)置；
*通訊管理——門鎖數(shù)據(jù)通信、基本信息查/詢、開鎖記錄查詢；
*客房管理——制賓客卡、客人退卡、改有效期、空房查詢、入住情況、退卡查詢；
*員工管理——制員工卡、退員工卡、改員工卡、員工卡查詢、制處理卡。
（4）手持式POS機(jī)
手持式POS機(jī)用于發(fā)卡管理軟件和智能門鎖之間的信息溝通。發(fā)卡管理軟件通過RS232串口將酒店識別號、房間號、讀卡密碼等信息下載到POS機(jī)，再由POS機(jī)通過RS232串口將酒店識別號、房間號、讀卡密碼等信息下載到智能門鎖，同時可校對時間。同樣，存放在鎖內(nèi)的開鎖記錄，也由POS機(jī)上傳到發(fā)卡管理軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。
（5）發(fā)卡器
實際上，發(fā)卡器是一臺TEMIC卡讀寫器，與發(fā)卡管理軟件配合使用，完成發(fā)卡、鎖卡、卡查詢等功能。
3 智能電子門鎖設(shè)計
智能電子門鎖是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。智能門鎖的主要設(shè)計目標(biāo)是：設(shè)計合理的卡數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，確保在實現(xiàn)功能的前提下，支持系統(tǒng)功能擴(kuò)展，即支持“一卡通”功能；系統(tǒng)靜態(tài)功耗更要足夠低；具有很高的可靠性和足夠的安全性。
（1）TEMIC感應(yīng)卡技術(shù)
德國TEMIC公司（現(xiàn)已被美國Atmel公司收購）研制開發(fā)了一系列非接觸IC卡產(chǎn)品，包括e5530、e5550、e5551、e5560、e5561應(yīng)答器芯片和U2270B讀寫基站芯片。應(yīng)答器通常封裝成卡片形式，也可以封裝成玻璃管中。
下面簡單介紹應(yīng)答器e5550。e5550為帶264位EEPROM的TEMIC標(biāo)準(zhǔn)讀寫應(yīng)答器芯片，其存儲區(qū)分為8個區(qū)，每區(qū)33位。0位為該區(qū)鎖定位，一旦鎖上（置1），該區(qū)即被“寫保護(hù)"，阻止任何改寫。0區(qū)存放模式字，其讀寫操
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