淺析門禁一卡通系統的綠色節能

文｜ 陜西省電子信息產品監督檢驗院 王曉玲

陜西省安防協會專家委員會 陳嘉偉

1 一卡通系統的概述

近年來，智能、集成、節能等詞匯頻頻出現——它們正是人類社會未來發展的需求。節能、高效、減排是各行各業的共同目標，一卡通系統也正是在這樣的背景下應運而生。

所謂“一卡通”，真正含義是“一卡、一線、一庫”，即卡片內嵌了總線型數據庫。一卡通有諸多優點：可實現數據共享和全面檢索、全面統計，操作簡單，有助于減少設備投資等。一卡通的另一個重要特點，就是一卡多用、一卡通用。例如，可以將在校學生的飯卡、圖書卡、銀行卡、寢室門卡集成為一卡通，將普通百姓的銀行卡、水費卡、電費卡、門禁卡集成為一卡通。如果13億中國人每人省下三張卡，那將帶來何等巨大的物料、能源節省和便捷的應用！

目前我國應用最廣泛的門禁一卡通系統有兩種：接觸式卡與非接觸式卡門禁系統。接觸式卡門禁系統要求門禁卡與識別器相接觸，以便系統讀取卡內信息；而非接觸卡門禁系統只需門禁卡進入門禁識別器的可識別范圍內，就可以進行信息識別與記錄。這兩種主流門禁識別系統識別度高，準確率高；門禁卡體積小，便于攜帶。

門禁系統架構如圖1所示。從圖中可以看到，門禁系統由九部分構成。

圖1 門禁系統架構簡圖

（1）門禁控制器：門禁系統的核心部分，相當于計算機的CPU，負責門禁控制輸入、輸出信息的處理、儲存、控制等。

（2）讀卡器（識別儀）：讀取卡片中數據（生物特征信息）的設備。

（3）電控鎖：通過識別卡片自動打開的鎖具。

（4）傳輸設備：RS485總線、雙絞網線。

（5）中央計算機服務器：用于控制整個系統，接收、發送各種數據。

（6）聯動設備：用于緊急情況（安防）下的自行動作。

（7）出門按鈕：適用于對出門無限制的情況。

（8）門磁：用于檢測門的安全、開關狀態等。

（9）電源：整個系統的供電設備，分為普通和后備式（帶有蓄電池）兩種。

2 門禁一卡通系統的節能

2.1 酒店應用

一些酒店、賓館、高級飯店會在有客人入住時發給客人一張IC卡，這張IC卡既是門禁卡，也是取電卡。客人進入房間，將卡插入客房內門側的取電開關后，客房內通電，房間內的電器設備（照明燈、空調、電視等）方可以使用；客人離開房間，順手取走房門卡（客人一定會拔卡，因為返回房間時需要用這張卡來開門）后，節電開關延遲15秒后自動斷電，從而避免了因客人外出時忘記關閉電源而造成電能的浪費，確保了安全。

下面大致分析一下此種應用的用電負荷情況：按照普通壁掛式空調的功率為1.5kW，洗澡熱水器為1kW，電視為100W，吸頂燈、床頭燈、鏡前燈、裝飾燈共150W計算，一個房間的總功率為2.75kW；如果酒店有100個房間，按商業用電價格為0.85元/度，每個房間平均每天節電1小時計算，采用這個門禁一卡通系統插卡取電，每年可節省85318.75元。

這只是對一家酒店節省費用的保守估計；如果所有的酒店、賓館都能實現這種程度的節能，全國每年的節電量將何等可觀！采用這種門禁卡、取電卡一卡通系統，既可給酒店帶來直接的經濟效益，延長客房電器的壽命，提升客房用電安全系數，又順應現在全球性的“環保節能”趨勢。

2.2 安防應用

隨著經濟和科技的發展，涉及門禁一卡通的安防技術也得到了快速發展，視頻監控、門禁和防盜報警等功能的融合已經有了多種形式的應用。例如，門禁控制器可以實現報警設備布防、撤防等管理功能，并通過與CCTV結合實現高度集成的智能化安防管理，從而將傳統的門禁管理功能推升到綜合安保門禁一體化管理的高度；這樣的系統可以應用于智能家居和商業、辦公等場所。其基本原理如圖2所示。

圖2 門禁一卡通聯動安防示意圖

由圖2可見，門禁一卡通聯動安防的工作原理是：在通過一卡通刷卡開門的同時，通過門禁控制器實現對安防設備的撤防或布防。正常情況下，刷卡撤防只針對有權限的人員，即在其進入房間后自動實現防區（如實驗室、儀器室等）的撤防。在人員離開房間時，系統通過刷卡與密碼結合的方式進行布防，同時聯動關閉室內所有燈光、空調風機，實現智能化節能管理。當出現報警事件時，紅外探頭把信號送入門禁控制器；門禁控制器自動發出警報，啟動鄰近報警器，聯動開啟燈光，進行阻嚇，同時聯動CCTV進行拍攝，記錄現場情況；后臺數據中心進行實時報警預案處理，還可通過短信平臺自動發送報警信息到相關責任人或110報警中心。這種方案直接以門禁控制器來完成報警主機的功能，節省了在報警主機上的大量投資，同時通過門禁控制器實現了無人時節省能耗的管理工作。

2.3 門禁手機一卡通

當前，人們的日常生活已經離不開手機。隨著科技的發展，手機已經不再是一個簡單的通話工具，而是越來越智能化。手機錢包、手機網絡沖浪等功能越來越多。RFID-SIM芯片的出現催生了門禁手機一卡通，它具有性能穩定、通信快、容量大、兼容性強、組網方便等特性。門禁手機一卡通的卓越性能在國內外眾多大型門禁系統工程和一卡通系統中得到了廣泛的證實，2010年上海世博會的門票機制就采用了手機門票這種全新的門票媒介。手機一卡通的出現，讓門禁、錢包、公交卡實現了真正的“一卡通”。目前已有不少小區將手機作為門禁卡來使用；不少新樓盤也把“手機門禁”當作新的銷售賣點，吸引新業主。集成了門禁、錢包、公交卡的手機一卡通除了能減少本文所重點提及的門禁卡的市場需求之外，也可促使銀行卡和公交卡這兩種卡類產品的市場需求大幅度減少，從而真正降低以PVC或PETG為材料的卡類產品的生產，減少其帶來的環境污染。手機門禁一卡通也是未來門禁系統的發展方向所在。

3 結束語

目前，門禁一卡通仍處于發展的初級階段，還存在很大的不足。例如，其成本高，需要多臺PC機、多個數據庫，程序復雜等。但云概念的工程運用，如云計算、云存儲的發展將使多功能一卡通目前存在的問題很快得到解決，多功能一卡通將會是未來建筑弱電門禁系統節能的發展方向之一。

1 弱電系統集成.科學出版社

2 建筑工程弱電技術.時代傳播音像出版社