智能手机NFC一卡通系统方案设计

来源：搜狐新闻

智能NFC一卡通系统

设计方案

第一章 一卡通系统简介及需求分析

智能NFC一卡通系统由门禁管理系统、智能电梯管理系统、停车场管理系统、消费管理系统（售饭机，餐饮机，消费机）、考勤管理系统、巡更管理系统（分在线巡更，离线巡更）组成的现代化智能一卡通系统如今发挥着越来越重要的作用，“六位一体”的设计理念不仅提高了工作效率、节省了人力资源，而且提高了工作的准确性。下面来简单介绍一下智能一卡通系统中各部分的构成和作用。

一、 一卡通系统各子系统简介

电梯智能管理系统：智能电梯智能管理系统由安装在电梯轿厢顶部的控制器和内部的刷卡器、管理中心的发卡器、IC卡及（NFC手机、身份证）组成。使用人员刷卡后，电梯开放对应的楼层权限，自动登记；无卡或者卡未授权，则不能登记，公共区域则无须IC卡及（NFC手机、身份证）可以登记。电梯智能管理系统不仅能够彻底解决智能一卡通管理方面的短板，而且凭借其强大的功能、灵活的配置方案、便捷的使用方法以及不会改变电梯原有的逻辑系统；达到跟电梯完全隔离的特点，已被广泛使用。

项目情况简介：电梯智能管理系统解决管理上的短板，带来安全，节能，快捷的智能化生活。台采用多奥电梯智能控制系统，最高楼层层,做刷卡直达方案，方便快速；

智能门禁系统：主要负责出入口控制，其主要结构为门禁控制平台、门禁控制器、读卡感应器、IC卡及（NFC手机、身份证）、电磁锁、开门按键、闭门器、摄像机、NFC门禁一体所等组成。

项目情况简介：通道重点区域门禁点，进刷卡，出按开门按钮，且图像抓拍存证。

为了美观及整体性，办公室木门采用NFC门禁一体锁使用；采用独立式门禁、分体式门禁，相互不干涉且安全。

智能停车场管理系统：系统采用车牌自动识别车辆出入停车场的验证方式，能够满足一进一出，多进多出，全嵌套，半嵌套，等多种停车场应用模式；系统组成：停车场控制平台、车牌识别一体机、地感线圈、自动车道拦闸、满位显示、值班室控制电脑组成。

项目情况简介：地上进出配置标准型车牌自动识别停车场。

智能消费系统：智能消费（收费）管理系统是以卡为纽带，综合PC SOFT技术，智能卡读写技术等来实现费用收取的自动化及智能化。节省人力成本，避免人工操作的误差；利用非接触式IC卡（NFC手机、身份证）消费控制平台、消费显示终端与本收费系统相结合，配合卡进行自动收费和管理。有利于资金集中管理，杜绝人工舞弊等操作失误。

项目情况简介：1.套消费系统

智能访客系统：智能访客管理系统是通过验证访客身份信息后给予授权信息；包含登记管理子系统，身份验证子系统，后台管理子系统。

项目情况简介：2.套智能访客系统，

其他子系统选配待定。

二、 主要设计依据规范

《智能建筑设计标准》（DBJ08-47-95）

《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ23-90，92）

《建筑与建筑群综合布线系统工程施工和验收规范》

《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)

《建筑工程安装电器图集》

《安防建筑设计标准》（EBD-03-95）

《商用建筑线缆标准》（EIA/TIA-569）

CJ/T166-2002 建设事业IC卡应用技术标准

ISO 14443 TYPE A/B 非按触式IC卡读写标准

ISO/IEC9789-2 加密标准

ISO 7816 IC卡特性标准

ISO 9992 　 IC卡与写卡机之间的传输信息格式及交易流程规范

ISO 10202 IC卡交易系统安全架构

ISA RP55.1 数字处理计算机硬件测试

ANSI/ISA S82.01电气和电子设备、测量和控制机相关设备的一般要求

GB8566-88 计算机软件开发规范

GB8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南电力企业计算机管理信息系统实用化验收导则（试行）

第二章 系统方案

一、 电梯管理子系统解决方案

NFC一卡通管理中心对每一张IC卡（NFC手机、身份证）进行权限设定后，发出的卡才可以使用，不同的使用人员可以设置不同权限的卡；管理者持有的管理卡通常可以设置电梯的全部权限；对于丢失的卡，NFC一卡通发卡中心可以挂失；电梯智能管理系统在电梯处于消防、检修等特殊状态时自动退出管理，也可以通过手动开关退出管理，电梯可以实现无卡登记，方便电梯在特殊情况下使用。

（一）系统方案

方案优势：免布线，施工简单，适合商务中心、办公大楼类，带来安全的智能化生活解决管理的短板；

方案缺点：对电梯的严格管制会让部分访客有一定时间的适应期；

（二）安装示意图：

（三）系统技术参数

技术参数

工作电压： DC12V-24V/1A；

工作环境：-30℃-75℃；

通讯方式：RS485 TCP/IP CAN；

最大用户数：无限制；

支持卡片类型：IC卡、身份证、NFC手机、CPU卡等；

支持生物识别读头；

连接方式：无源干接点；

（四）系统功能说明

整体说明：

操作模式: 单层卡持有人刷卡直达，无需再按键；多层卡（物管卡如搞卫生的阿姨，巡更的保安）用户刷卡后，须再按卡片内记录的权限按键抵达。

该系统与电梯本身系统采用无源触点连接，两者完全隔离，不会对电梯原有性能产生任何影响；全端口过流、过压、防雷保护、安全稳定可靠；

产品自带自检装置当系统发生故障或者遭破坏时可送出讯号，会自动从原系统中脱离，恢复电梯原状态，不影响电梯的使用；

具有消防信号输入接口，当无源的干接点消防开关信号启动后，智能电梯控制系统不工作，电梯恢复到原状态；

内核采用性能高，功率低ARM芯片(ARM内核，可迅速达到客户的个性化功能要求)并且使用低功率的CMOS微电脑、断电时人员及储存资料可保存10年绝不流失；

具区段式增加、删除，查询卡号及楼层设定即可分时段设置对电梯的控制如节假日时间权限设置；

具有时间区管制:实现系统在某段时间内开放，某段时间内受控，使电梯按规定自动运行；

系统可以进行包月或者按次进行收费功能使，或者根据楼层高低进行差异化收费管理这样就可以大大减少物业公司管理的难度；

有的卡片挂失黑名单功能，独有的真正免布线系统；

降低了电梯运行成本：耗能，维护，维修，延长了电梯的使用寿命；提升物管水平；

与多奥或者其他公司停车场/门禁/考勤/消费/通道等子系统智能一卡通。

二、 智能门禁控制系统

（一）门禁子系统结构及说明

本系统由一台电脑、管理软件、读写器、IC卡（NFC手机、身份证）、门禁控制器、读卡器、开门按纽、电锁、闭门器、摄像机和其它相关的电缆和组件构成。

（二）门禁系统主要功能

权限管理：对人员出入权限设置、更改、取消、恢复。

存储功能：存储人员出入的日期、时间、卡号、是否非法等相关信息。

集中管理功能：后台门禁管理电脑可建立用户资料库，定期或实时采集每个出入口的进出资料，同时可按各用户进行汇总、查询、分类、打印等。

异常报警：非法闯入、门锁被破坏等情况出现时系统会发出实时报警信息传输到管理中心。

联动功能：可实现消防联动，当出现火警等情况时，由中心统一开启出入通道，可启动CCTV实现联动实时监控、抓拍。

（三）系统硬件参数及功能

1. 门禁读卡器技术特点

工作环境：温度：－10~+60℃ 相对湿度：20%--90%；

嵌入式安装，或者明装；

非接触式卡（NFC手机）的读写时间： ≤0.2S；

网络通讯接口：RS485(标准)，TCP/IP；

通讯传输距离：1.2Km(标准)，远距离通讯网络；

2. 门禁控制器技术特点

一个控制器可连接多个读头，控制多个门区；

读头与控制器之间均采用RS485通讯接口；

配合网络、数据采集器等选配设备使用；

可管理100万张用户卡,脱机能存储61440条开门记录，最多能存储14336条黑名单，存储记录在掉电情况下可保证10年内不丢失；

实时监控：对每一个联机在线的门当前状态进行实时监控；

支持电平下插锁和脉冲电控锁；

开门延时时间可以在1—255S之间任意设置，超过一定时间门没关上会自动报警，中心管理电脑可远程遥控门锁开关；

可以设置门常开指令，使门一直处于开放状态而不报警；

用户可以通过按钮实现开门，按钮互不产生冲突；

无需更换芯片就可以从电脑下载软件完成控制器的升级；

信息记录：记录每一次出入人员的相关资料及出入时间、通行的门号；

3. TCP/IP联网型门锁

采用TCP/IP通讯模式，实时监控门锁的工作状态，并可以实时操作门锁，同时记录下门锁的工作记录，如：刷卡时间，地点，开门方式，是否操作成功等相关信息。实现管理软件通过网络来实现对门锁控制，同时控制器将门当前状态和相关操作信息通过记录形式进行保存或者上传到网络。 TCP/IP联网门锁采用TCP/IP通信协议，速度快（100M自动适应），实时性高且系统稳定性好。采用以太网的交换机设备和网线，布线标准化，适用于大型的联网系统。记录容量大。

功能说明

1.TCP/IP联网型电子门锁系统是专为办公大楼开发的系统，可以方便的组成网络型办公门锁。

2.门锁供电采用外接48V电源（POE交换机供电）。在市电停电（220V）

3.POE模式工作在那种模式下，耗电都极低，系统稳定环保。

4.在网络发生短路、断路等情况下（包括电源线），门锁的开启功能不会有任何影响。

5.门锁内设时钟，可控制开门有效时间。

6.锁内有有效时间表，方便完成排班管理。（设置开门的有效时间段）

7.通过网络计算机可以方便提取门锁的开门记录，门锁的有效卡的种类。

8.计算机可实时监控门锁的开关状态，若房门长时间处于开门状态，计算机会发出警示信号提请处理。也可通过软件实时监控门锁动态信息，房态信息，采集数据与读出写入。

9.在紧急情况下，可通过计算机控制门锁处于开启状态、关闭状态。

10.实现一卡多门，多卡一门。

11.系统采用TCP/IP网络总线结构，直连局域网和互连网，无须经过RS485-TCP/IP转换器。

硬件参数

CPU：32位 ARM 工业级芯片

操作系统：实时多任务操作系统（并发事件处理）

电压监控：当电压低时，门锁停止工作，系统更稳定

看门狗：内设看门狗，防止死机

通讯方式：TCP/IP 10/100M自适应

供电方式：POE（48V）后电源可充电电池（交换机供电，当POE断电，后备电源给门锁供电）

工作电流：≤50mA

读卡速度：≤0.3S

读卡距离：≥75px（因卡片而定）

软件参数

卡片容量：512张（单门权限数量(可扩展)）

记录容量：768条（开门事件记录），循环存储(可扩展)

记录上传：≥80条/秒

记录类型：刷卡，非法刷卡，出门按钮，门虚掩，开门超时，消防，应急等记录

报警记录：门虚掩，开门超时，消防，应急，非法刷卡等报警

开门方式：刷卡开门，出门按钮，计算机远程开门等。

消防联动：支持火警，紧急按钮等联动

时段控制： (1)周表数量：10个

(2)假日表数量：16个

(3)时段设置数量：5段

(4)独立卡片有效期控制

反锁控制：支持能否开反锁功能

管理软件：管理软件和监控软件

3.1 系统软件功能

3.2 功能介绍：

系统设置功能：系统须先经过设置，才能对联网门禁机进行正常联机操作，含通信端口设置、抓拍目录设置、视频设置、门禁机参数设置等。

更改密码功能：可修改本地操作卡登陆密码。

系统备份功能：用于备份门禁系统用户通行记录及相关设置参数。

数据恢复功能：用于当系统数据损坏时恢复最后备份数据，主要恢复用户通行记录和一般设置。

门禁操作功能：含门禁机初始化、下载/读取系统时间、远程开关门锁、下载黑名单、下载密码开门权限时间表、下载开放/管制时区、下载显示信息、读取通行记录、消息在线广播、下载开门时间、下载开门密码、下载节假日组、下载权限时间表等操作。

动态视频功能：用于测试视频切换器是否连接正确。

电子地图设置功能：用于对实时监控时显示的背景图添加删除，信息点添加删除，信息点位置设置。

查询管理功能：含通行记录查询、用户资料查询、IC卡检测、系统运行日志查询。

启动/关闭实时监控功能：实时监控界面可以让用户浏览进出记录和各信息点状态情况、或用户抓拍图片和各信息点状态。

三、 停车场管理子系统

(一) 项目设计目的

现代化停车场车辆收费及设备自动化管理系统，是将停车场完全置于计算机管理下的高科技机电一体化产品。它主要是针对建设大型车流场所、机场、高档商业区等内部停车场的管理需要，以管理安全，操作方便为目标，以大厦、大型车流场所、机场、购物中心、高档商业区等业主及其他人员为主要服务对象，以达到停车用户进出快捷、方便、安全，物业公司管理更加高效、服务更加优质的目的。多奥停车场智能识别管理系统的应用对提高整个大厦的整体形象，提高物业管理公司的管理层次和综合服务水平方面将起到重要的作用。

1取消传统停车场入口必须安装一名保安协助取卡。

2取消人工定时增加入口读卡机卡片。

3高度集成、网络连接，大大降低施工难度和成本。

1 临时车辆：无须取卡、刷卡，极大提高通速度

2 固定车辆：不停车直接通行

3 储值车辆：直接扣款，快速放行。

1杜绝入口取卡时发生的惨剧，给管理方带来了很大的隐患和损失。

2免去了取卡、收卡等可能出现危险情况的环节。

3保证车辆在高速通行的情况下，有效防止砸人砸车现象的发生。

1实现中央收费、优惠、储值用户交费等多种交费方式

2支持第三方优惠/免费

3支持不同车辆不同收费规则

（二）系统功能

1. 智能高清车牌识别一体机（带控制功能）

车牌识别 :自动对出现在摄像机范围内的车牌进行跟踪，并识别出车牌号码等信息。

白黑名单功能：同步固定用户车牌信息，完成固定用户车辆的匹配。

IO控制： 对道闸、补光灯等外部设备进行控制，并接收车检器信号。

2. 电动道闸

安装在停车场出入出口处， 与高清车牌识别一体机配套使用。

3. 管理程序

主要由《车牌识别管理系统》组成。运行系统管理软件，管理系统所有数据，是数据处理、停车场收费方案，进出管理、报表查询等核心操作的管理程序。

4. 岗亭终端

对临时车辆进行收费，进场车辆可以在任何一个出口处缴费出场，打印收费小票；岗亭终端还可以用来图像对比将每辆车的进出图像实时显示在岗亭管理计算机的屏幕上，并保存在计算机内，方便将来查证。

（三）主要组成部分及参数

入口设备：车牌识别一体机、道闸、入口LED显示屏、补光灯、12V供电模块

出口设备：车牌识别一体机、道闸、出口LED显示屏、补光灯、12V供电模块

岗亭：收费管理电脑、千兆交换机、停车场管理软件等

管理中心或中央收费：中心服务器、千兆交换机、停车场管理软件

1.车牌识别一体机DAIC-TC-CP

系统简单：一体化设计，方便使用和维护。高清像素：采用200万像素，分辨率1920x1080 高性能：处理器采用4核TI处理器，处理速度快 识别率高：优秀的视频检测/识別技术，车牌识别率98% 硬件式宽动态：自动测光控制和宽动态调节，图像效果佳 自动调试：现场安装简单，节省维护成本

车辆捕获率≥99%；号牌识别率≥98%；适应辆速度0-40km/h；白名单：可存储6000条白名单；可识别车牌种类：可识别符合“GA36-1992”、“GA36.1-2001”、“GA36-2007”标准的民用车牌、“2012式”军车牌和“2012式”武警车牌的汉字、字母、数字、颜色等；平均无故障时间：MTBF ≥ 30000小时；平均修复时间：MTTR ≤ 90秒；环境：温度 -20℃～+60℃ ，湿度 20% ～ 90%（无凝结）；供电：12V/2A；功耗≤ 20W；图像设置：亮度，对比度，饱和度，锐度，白平衡，增益，降噪等自动调节；网络协议：支持多种网络协议，包括TCP/IP、UDP、HTTP、NTP、ONVIF、RTSP协议等

2. 电动道闸DAIC-TC-DZ

采用直流无刷电机，较一般有刷直流机及普通交流电机有可无比的优越性能。

无电刷：使用寿命长、低噪、维护方便；无火花：不产生电气干扰，具有防爆性能；高可控性：无级调速，顺、逆时钟瞬时转向制动，即使电机堵转，也不会烧坏；低功耗：较普通电机道闸节能30%以上；

起落速度快、稳：起落快慢分别可调，具有1.8秒、3秒、6秒多种可选规格；停电可手动抬杆。

控制机构

涡轮涡杆结构；传递功率大；变速比高；

稳定强、可行性高（使用寿命10年以上）；外型专业外型设计、美观大方；汽车金属烤漆，永不褪色；体积小、重量轻、便于运输及安装；起落杆速度：1.4s～6s可调；MTBF（平均无故障时间）：500000h；

工作电压：220VAC±10%，50Hz；额定功率：50w；工作温度：-30℃至～85℃；工作湿度：5％～95％。

3. 剩余车位显示屏DAIC-TC-XS

标准支架高：1.2M；规格：712*356*80mm；　字数显示：双行，每行五字；接口：RS232；通讯距离：1200M；额定功率：50w；工作温度：-30℃至～85℃；工作湿度：5％～95％。

（四）智能高清车牌识别的工作流程

入场说明

①车辆行驶到停车场入口，到达车牌识别摄像机的识别区域。智能高清车牌识别一体机自动抓拍入场车辆的图像并自动识别车牌号、记录入场时间并将车辆信息传至服务中心，检索数据库得出车辆类别，显示在岗亭中心屏幕上。

②在停车场入口处设置LED显示屏，实时显示停车场空车位数，有效期或车位信息显示，欢迎光临等提示语。

③入场车辆最终车牌识别验证，抓拍车牌号后道闸抬杆放行，同时记下车辆进入时间。

出场说明

①车辆行驶到停车场出口，到达车牌识别摄像机的识别区域。自动抓拍入场车辆的图像并自动识别车牌号，记录出场时间并将车辆信息传至服务中心，服务中心根据比对自动判断车辆性质，自动统计调出相关信息显示。车辆出场时系统将该车辆的入场信息显示在岗亭计算机屏幕上。

②在停车场出口处设置LED显示屏，实时显示入场时间、收费金额等信息。

③出场车辆最终车牌识别验证，临时车辆根据软件制定的收费方案进行收费金额的统计，打印收费票据后，由停车场管理人员控制道闸抬杆放行。

（五）收费管理系统功能

现代化停车场车辆收费及设备自动化管理系统，是将停车场完全置于计算机管理下的高科技机电一体化产品。它主要是针对建设大型车流场所、机场、高档商业区等内部停车场的管理需要，以管理安全，操作方便为目标，以大厦、大型车流场所、机场、购物中心、高档商业区等业主及其他人员为主要服务对象，以达到停车用户进出快捷、方便、安全，物业公司管理更加高效、服务更加优质的目的。停车场智能识别管理系统的应用对提高整个大厦的整体形象，提高物业管理公司的管理层次和综合服务水平方面将起到重要的作用。

四、 消费管理子系统

消费管理系统是非接触式NFC一卡通系统的子系统之一，其作用是为了将充值后的IC卡（NFC手机、身份证）作为单位内部信用卡在消费机上使用，以代替现金流通，实现单位内部消费电子化，制度化。

（一）消费系统介绍

1. 系统结构及说明

本系统为实时控制的网络消费系统。由一台电脑、RS485接口、读写器、消费POS机、消费管理软件、IC卡（NFC手机、身份证）和其它相关的电缆和组件构成。

（二）消费机基本功能

脱机和联网两种工作方式；

可通过电脑从控制机中挂失和解除挂失卡片，防止卡片遗失被没有合法使用权者拾得而非法消费，并可为失卡者补发新卡；

收费机记录每次成功的交易数据（包括消费者卡号、消费时间、消费金额和剩余金额信息等），该记录可通过电脑从控制机中读出，还可选择execl或html或txt等格式输出，以作统计、打印、存档；

管理1000000张不同卡号的卡，20000个黑名单，并能存储20000条交易记录，存储记录在掉电情况下可保证10年内不丢失；

可自由选择输入收费、定值收费、代码收费方式；

可在收费或查询时上实现自动充值；

可取消最后一次交易，以防止交易出错；

可在收费机中查询卡片余额；

本系统所使用卡片可与本公司其他系统（停车场管理系统、门禁等）通用，构成真正意义上的“小区一卡通”系统。

（三）消费机主要技术参数

使用AC 220V±10%单电源工作；

内置可充电电池，在无外交流电源时可正常使用24小时以上；

双面数码管显示，每面含交易额（4位）、卡内余额（5位）两组；

5×5薄膜键盘；感应距离最大可达100px；

使用环境：温度： 0--60摄氏度；

相对湿度：20%--95%不结霜；

RS-232或RS-485接口，传输格式9600bps，8，N，1，最大传输距离1200米；

（四）消费机的软件功能

消费设置功能：含消费区域设置、消费机号/消费地点设置、商品代码/餐次/固定消费/消费限额设置、实时监视设置等；

充值管理功能：

手工充值：管理中心交费，同时充值；

自动充值：下载补贴到指定消费机上，消费者刷卡实现消费机上充值；

联机通讯功能：对所联网消费机进行初始化、下载系统时间、下载黑名单、消费设置参数、读取脱机数据、实时监控等操作；

报表处理功能：手工充值报表、消费明细报表、卡内剩余报表、按收银员/收费点/收费机/收费区域/收费类型/餐次分类的收入报表、按个人/部门分类的消费汇总报表；

数据库优化功能：系统对消费流水表等进行优化，操作后能提高系统查询速度。

第三章 管理中心及系统软件说明

一、功能介绍

系统设置功能：包括各子系统控制器端口设置、控制器数量设置、控制器号设置、控制器号名称设置和安装位置设置等；

管理功能：初始化控制器：初始化后的控制器内的主密钥、通信数据、参数设置将全部清除；

操作功能：

下载系统时间：用于校准控制器机内运行时间；下载/清除黑名单：对控制器下载和清楚黑名单操作。

下载开放时区：对控制器下载常开放时间表，下载后，当各子系统时间运行在时间段期间则子系统自动处于常开状态，当子系统时间运行在时间段外则子系统自动恢复原来关闭状态，用户必须刷卡或使用预设密码才能通行。

读取运行记录：用于读取所选择子系统的通行记录；下载节假日组：节假日组用于设定某日期，在开放时区表中，所设置的节假日开放时间段内，控制器实现开放状态，否则控制器处于关闭状态，而节假日时间段生效后，对应的该星期设置的开放时区有效。

系统数据备份和恢复功能：用于备份系统用户通行记录及相关设置参数；恢复当系统数据损坏时的最后备份数据，主要是用户通行记录和设置；

查询管理功能：含通行记录查询、用户资料查询、系统运行日志查询、IC卡（NFC手机、身份证）检测；

支持收费功能。

二、软件特点

（一）人性化界面，集成一卡通平台

本系统为开放式、积木式的结构，随时可组建成“DUOAO”一卡通系统；完全支持脱机运行（智能）和灵活组网，实现真正意义上的“智能一卡通”。

（二）操作简单快捷，同步指引

针对于初次使用本系统的操作人员，几乎所有操作控制全部采用快捷键，系统操作人员可以直接点击键盘上对应的快捷按键进行相应操作，本系统快速上手模块可对本系统所有参数的设置情况进行快速检测，方便用户快速设置好系统正常运行所需的参数，使用户快速掌握本系统的使用。