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應(yīng)用設(shè)計

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從最基本的機械鎖來解析門禁系統(tǒng)

從最基本的機械鎖來解析門禁系統(tǒng)

2014/7/18 10:03:00

        門禁系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)中的一個應(yīng)用非常普遍的設(shè)備。它的技術(shù)內(nèi)容包括自動控制、探測、電視、聲音、特征識別以及各類鎖具、安全門、鎖定裝置等聯(lián)動機構(gòu),可以說門禁系統(tǒng)涵蓋了安防系統(tǒng)的所有要素。它是一個大型綜合安防系統(tǒng)不可缺少的部分,也可以獨立地構(gòu)成各種實用的安防系統(tǒng)。正是因為門禁技術(shù)應(yīng)用的多樣性,功能的完善和廣泛的適應(yīng)性,已成為安防技術(shù)重點研究和開發(fā)的方向,各種高新技術(shù)不斷的應(yīng)用于門禁系統(tǒng)。但是,我們在解析門禁系統(tǒng)時,還是從“機械鎖”說起。之所以如此,是因為一把獨立的機械鎖與一個復(fù)雜的門禁系統(tǒng)看似差別很大,但實質(zhì)上卻具有相同的基本元素。 

        機械鎖是最簡單、最完善的出入控制系統(tǒng),從對它的分析可以得出門禁系統(tǒng)的許多基本概念和評價方法。門禁系統(tǒng)是出入控制技術(shù)在現(xiàn)實世界里的一種應(yīng)用方法。特征載體、特征讀取(識別)裝置和鎖定機構(gòu)是構(gòu)成出入控制系統(tǒng)的三個基本要素。 1. 特征載體,出入控制系統(tǒng)是對人流、物流、信息流進行管理和控制的系統(tǒng)。因此,首先系統(tǒng)要能對他們進行身份的確認,并確定它們出入(行為)的合法性。這就要通過一種方法賦予它們一個身份與權(quán)限的標(biāo)志,我們稱之為特征載體,它載有的身份和權(quán)限的信息就是特征。機械鎖的鑰匙就是一種特征載體,其“齒形”就是特征。在出入控制系統(tǒng)中可以利用的特征載體很多,例如:磁卡、光電卡及目前應(yīng)用最普遍的IC卡等。這些特征載體要與持有者(人或物)一同使用,但它并與持有者具有同一性,這就意味著特征載體可以由別人(物)持有使用。為了防止這個問題,可采用多重方式,即使用兩種以上的特征載體(視系統(tǒng)的安全性要求)。如果能夠從持有者自身選取一種具有唯一性和穩(wěn)定性的特征,作為表示身份的信息,這個問題也就不存在了。當(dāng)然,來自“持有者”身上的特征稱為“生物特征”,特征載體自然就是持有人。

2. 讀取裝置,是與特征載體進行信息交換的設(shè)備。它以適當(dāng)?shù)姆绞綇奶卣鬏d體讀取持有關(guān)身份和權(quán)限的信息,以此識別持有者的身份和判別其行為(出入請求)的合法性。顯然,特征讀取裝置是與特征載體相匹配的設(shè)備,載體的技術(shù)屬性不同,讀取設(shè)備的屬性也不同。磁卡的讀取裝置是磁電轉(zhuǎn)換設(shè)備,光電卡的讀取裝置是光電轉(zhuǎn)換設(shè)備,IC卡的讀取裝置是電子數(shù)據(jù)通信裝置。機械鎖的讀取裝置就是“鎖芯”,當(dāng)鑰匙插入鎖芯后,通過鎖芯中的活動彈子與鑰匙的齒形吻合來確認持有者的身份和權(quán)限。電子讀取裝置的識別過程是:將讀取的特征信息轉(zhuǎn)換為電子數(shù)據(jù),然后與存儲在裝置存儲器中的數(shù)據(jù)進行對比,實現(xiàn)身份的確認和權(quán)限的認證,這一過程又稱為“特征識別”。特征讀取裝置有的只有讀取信息的功能,有的還具有向特征載體寫入信息的功能,這種裝置稱為“讀寫裝置”,向特征載體寫入信息是系統(tǒng)向持有者授權(quán)或修正授權(quán)的過程。這種特征載體是可以修改和重復(fù)使用的。機械鎖的鑰匙一般是不能修改的,它所表示的權(quán)限也是不能改變的。人的生物特征是不能修改的,但其所具有的權(quán)限可以通過系統(tǒng)的設(shè)定來改變的。

3. 鎖定機構(gòu),出入控制系統(tǒng)只有加上適當(dāng)?shù)逆i定機構(gòu)才具有實用性。當(dāng)讀取裝置確認了持有者的身份和權(quán)限后,要使合法者能夠順暢的出入,并有效的阻止非法者的請求。不同形式的鎖定機構(gòu)就構(gòu)成了各種不同出入控制系統(tǒng),或者說實現(xiàn)了出入控制技術(shù)的不同應(yīng)用。比如,地鐵收費系統(tǒng)的撥桿、停車場的阻車器、自助銀行的收出鈔裝置。鎖定如果機構(gòu)是一個門,系統(tǒng)控制的是門的啟閉,就是“門禁”系統(tǒng)。機構(gòu)鎖就是門禁系統(tǒng)的一種鎖定機構(gòu),當(dāng)鎖芯與鑰匙的齒形吻合后,可轉(zhuǎn)動執(zhí)手,收回鎖舌開啟門。出入控制系統(tǒng)的安全性包括抗沖擊強度,即抗拒機械力的破壞,這個性能主要是由系統(tǒng)的鎖定機構(gòu)決定的。門禁系統(tǒng)的鎖定機構(gòu)除了機械鎖外,常用的還有電控鎖,它的特征載體主要是各種信息卡,門的啟閉則是由電磁力控制的。       上面我們通過對機械鎖的分析,解析了門禁系統(tǒng)或出入控制系統(tǒng)的基本要素,下面我們還是從機械鎖說起,說明評價門禁系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo):         密鑰量,一把鑰匙、它的齒數(shù)和每個齒的高低階數(shù)決定了可以形成的齒形的數(shù)量。這就是密鑰量。例如:鑰匙由5個齒組成、每個齒有5個階(級差)的機械鎖,它的密鑰量是55,信息卡的密鑰量是由它的表示特征的數(shù)據(jù)的長度來決定的,如用8位二進制數(shù)字表示特征,它的密鑰量是28。系統(tǒng)的密鑰量越大,系統(tǒng)的容量就越大,同時安全性越高,因為它被破譯的可能性或被仿制的可能性越小。若把每個齒視為一個特征(T)、把齒的高低階數(shù)視為每一特征可以表現(xiàn)的差別(S),系統(tǒng)的密鑰量則為 TS。信息卡可以有很大的密鑰量(通過設(shè)定),人的生物特征更是具有極大的密鑰量。因此是高安全要求出入控制(門禁)系統(tǒng)的最好選擇。 誤識率和誤拒率,經(jīng)常會碰到鎖被別的鑰匙打開的情況和鑰匙不好用打不開鎖的情況,對于一把舊鎖更是如此,這就是誤識率和誤拒率的概念。系統(tǒng)的信息通信(讀?。┑腻e誤是導(dǎo)致上述失誤的原因,而密鑰量低就更容易出現(xiàn)這個問題。

         安全性,系統(tǒng)的安全性包括兩個方面,一是上面提到的防止被破譯、被仿制的能力,一是抗機械力破壞的能力,系統(tǒng)的鎖具對此有很大的關(guān)系。國家對此制定了標(biāo)準(zhǔn),符合標(biāo)準(zhǔn)的機械鎖稱為防盜鎖。

         系統(tǒng)的友好性,門禁系統(tǒng)與人有兩個交互界面,一是特征信息交互的界面,一是門開啟/鎖閉的過程,門系統(tǒng)對人應(yīng)是友好的,包括讀取特征沒有強迫性,出入過程通暢、安全。某些生物特征識別和電控門禁系統(tǒng)具有這種友好性,也是得到廣泛應(yīng)用的原因。

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