无线网络技术应用于门禁系统

近几年来，由于无线网络快速发展以及其速率提升，价格下跌，因此吸引了许多用户开始使用无线网络。无线网络具备可随意移动、随时上网与其架设方便的特性。故有别于传统有线的连接方式。而有着更大的方便性。而目前主要的无线通讯技术有IEEE 802.1 1、蓝牙（Bluetoth）~ll传感器网络Sensor Net―work）等。本文中提供一套无线门禁系统WDCS（Wireless DoorControl System）通过无线蓝牙技术与IEEE802.11和以太网结合，来分别利用区域网络与网际网络的方式控制门禁系统，以提高门禁系统的方便性与安全性，并适合于现今多样化环境与需求。本系统分别以PDA（Personal Digital Assistant）与Pc两种不同系统作为开发平台，分别设计出适用于蓝牙通讯协议、IEEE802.11通讯协议与RS232通讯协议的三种不同的版本。再结合以单片机为主题的门禁系统主机，发展成一个多功能的无线终端遥控门禁系统，进而达到安全性与方便性。
2 系统的架构及其功能

WDCS的有线方面是用户在客户端采用PDA制作无线遥控器来控制开启门禁，并利用WindowsCE是32-bit即时性的嵌入式操作系统。而在有线遥控器方面是以一般的个人电脑来控制开启门禁，并利Windows
XP操作系统作为开发平台。以一部电脑作为中央监控中心，在中央监控中心与监控点子系统间沟通使用一个监控闸道器，其CPU为ARM7为架构的EP7212芯片，并将一般的i386平台使用的Linux编译成ARM
Linux作为其操作系统，当主机接受终端下达的指令后，通过蓝牙通讯模块将指令传给监控点子系统。监控点子系统是以8051芯片为系统核心，用来监控环境电压变化，透过蓝牙通讯模块将侦测信息传回监控闸道器。再传回中央监控中心。
　　2.1 WDCS硬件架构

系统的硬件架构可以从三个方面来说明，第一部分为WD―cs主机，第二部分为WDCS服务器，第三部分为WDCS客户端。
　　2.1.1 WDCS主机硬件架构

WDCS主机硬件架构主要是以8051单片机作为中央控制器。外加4x4键盘、LCD显示屏和EEPROM
93C46密码存储器、继电器等周边元件，以作为WDCS主机的I／0装置与密码设定。当使用者从4x4键盘输入用户名和密码，8051执行指令并与EEPROM 93C46检验用户输入的信息是否正确，进而通过继电器的功能来控制开门或者关门的动作，并将信息的结果传到LCD与WDCS服务器。
　　AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内4 kB可重擦写的只读程序存储器（FPEROM）和128 B的随机存取数据存储器（I认 ，兼容标准MCS51产品指令系统，32个可编程I／0口，2个l6位定时、计数器，6个中断源，可编程串行UART通道。表格一为WDCS主机在89C51各个外界端口连接。在4x4键盘原理是利用列固定输出与行读入的电压值，来当作该键键值。如当某一个按键被触发时，所对应的行跟列会导通，列固定端输出低电位，然后再去读回行的电压值，哪一行的电压值低，表示该键被按下，解码的公式为按键值=列×4+行。表格2为4x4键盘的输入引脚和对应位置。在EEPPROM93C46作为存储密码，并且在电源消失后仍要能记录。
　　2.1.2WDCS服务器硬件架构

WDCS服务器的硬件设备，我们可以使用一般的Pc或者Notebook来完成，操作系统选择Windows版本，必须同时拥有Bhetootll与mEE 802.1 1等两种硬件装置。
　　2.1.3WDCS客户端硬件架构

WDCS客户端（遥控器）硬件要求可以跟为两种类型，一种是使用PDA，另外一种为PC或者Notebook，不仅可以利用有线网络来使用，也可以利用Bluetooth与区域网等无线网络通讯技术作为连线，因此需要有Bluetooth Module与Wireless LANCard等其中一种硬件设备。

　2.2 WDCS的软件架构介绍

WDCS的软件架构。也将分为三个部分来说明。第一部分为WDCS主机主体架构，第二部分为WDCS服务器与WDCS主机的控制架构。第三部分为WDCS服务器与WDCS客户端的通讯架构。使用汇编语言作为开发WDCS主机主体架构的开发语言。流程图如一。

图1 WDCS主机的主程序流程图WDCS的基本架构分成四步。第一步是基本的系统运作，包含系统环境及初始值设定等。第二步是计时器发生中断。负责传送或接收信息。第三步是判断输入输出的信息是否正确。第四步是负责开门动作。
　　输入方面该系统提供4x4键盘作为输入设备，包含9个数字键、2个方向键、3个功能键，使用者可使用这些键选择功能表单。以及输人与修改用户名和密码，并控制继电器做开门关门的动作，进而达到门禁的目的。如图二所示，WDCS主机提供了五项功能的选择：Keyboard主要功能是让用户经由终端键盘或者本机键盘输入密码。首先以方向键选择到Keyboard后按下Enter键，在输入User Name和Password，如输入正确则开门，并送回信息到LCD显示屏与WDCS服务器，如输入错误系统会分别要求重新输入。CardReader功能是让用户经由读卡头刷卡输入密码。首先以方向键选择到CardReader后安下Enter键。在输入User Name和Card.如输入正确则门禁会打开。并回送讯息到LCD显示屏与WDCS服务器。如输入错误系统分别会要求重新输入和重新刷卡。Set User P／W（Password）功能是修改使用的密码。首先以方向键选择到Set User P／W后按下Enter键，在输入User Name.如果正确则继续输入New User P／W和再输入确认New User P／W一次。如输入无误则成功更改新的密码并回送信息到LCD显示屏与WDCS服务器。如输入错误系统分别会要求重新输入User Name和Set New User P 。Set CardNo.功能是让用户设定新卡号码，首先以方向键选择到Set CardNo.后按下Enter键。再输入UserName.如果正确则继续输入New Card No.和在刷入确认New Card No.一次，如刷入或刷入错误。系统分别会要求重新输入User Name和重新Set CardN0_o最后Set User Name功能是设定用户的名称，首先以方向键选择到Set User Name后按下Enter键。再输入User Nam e.如果正确则继续设定New User Name和再输入确认New User Name一次。如输入无误则成功设定New User Name并回送信息到LCD显示屏与WDCS服务器如输入错误系统分别会要求重新输入User Nam e和Set New User Name。