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门禁一卡通 不新鲜 却改变着人们生活
门禁一卡通早已不再是新鲜事物，它通过身份识读、网络、数据库等技术将以前各不相通的各类系统整合在一起，生活中到处有它的应用，如大厦、小区、工厂机关的门禁、考勤、停车场等等，其已渗入到社会方方面面。随着技术和应用的发展，它已经改变人们的生活方式。笔者试从多个方面对门禁一卡通发表一些粗浅看法，与读者分享。
对一卡通的理解
用一张卡和一套平台满足门禁、停车场、考勤、签到、电梯、访客、巡更、电子支付和信息查询服务等多种需求的应用。一卡通数据保存在一个数据库中，卡片基础信息共享，整个系统实现一次发卡、一次挂失，达到真正的卡通、网通、库通。
门禁一卡通的设计不应是各单个功能的简单组合，而是从统一网络平台、统一数据库、统一身份认证体系、数据传输安全、各管理系统接口、异常处理等软件总体设计思路的技术实现来考虑，使各管理系统，各终端设备综合性能达到最佳的设计。
门禁一卡通能实现多种不同管理功能，这些功能可以使用来自不同厂家的设备，只需使用同一种格式的卡片。其优点是可对各个功能选择专业化程度更高且适合个性用途的产品，并不存在兼容性问题，子系统故障不影响到其他子系统及系统平台。
实际上所谓一卡通主要看有没有一卡通管理平台(授权不能是由多套系统实现)和一数据库管理，即“一网、一卡、一库”。门禁一卡通现在已成为智能化系统中最常见的安防子系统，在政府、企业、金融、医院、部队等行业得到大量应用，还能与其它智能化系统进行集成和联动，如防盗报警、视频监控、消防报警以及楼宇自控系统等。
目前门禁一卡通系统从技术到应用已较成熟，可粗略归纳出门禁一卡通五方面的典型子系统：
平台管理：权限管理、设备管理、数据管理、卡务管理等子系统；
身份识别：门禁、梯控、考勤、巡更、车辆出入、车载通勤、会议签到、访客管理等子系统；
电子交易：银行圈存统、消费管理统、水控管理、电控管理等子系统；
信息服务：WEB查询、触摸屏查询、电话语音查询、短信查询等子系统；
集成接入：ERP接口、图书管理接口、教务管理接口、人力资源接口，能提供OPC接口与其它视频监控、报警、消防、楼宇自控系统等实现集成。
典型的平台架构
门禁一卡通从功能结构上可分为基础平台和业务应用两大部分，基础平台提供数据访问支持，业务应用实现业务处理。各业务应用共享基础平台，通过基础平台各业务可在授权的范围相互调用，且业务应用可自由增减和扩展。在此平台上，可以方便、灵活、自由地添加或移除其它功能模块。
目前多数一卡通系统均采用标准的三层结构，即物理设备层、应用操作层及信息服务层。其中物理层可采用RS-485总线或TCP/IP，应用层与共享层均采用TCP/IP网络，这样的网络结构可满足传输的稳定性、安全性、灵活性等要求。先进的总线和信息集成技术，将一卡通管理系统中的各管理子系统集成在一个基础平台上，并通过内部intranet形成信息资源共享。基于“服务层+应用层+设备层”模式，现在门禁一卡通典型架构大致有二类。
第一类：TCP/IP+总线架构，总线可以RS485、CAN等，每一个子系统有独立的管理服务器，经总线与终端控制器连接，实现各子系统的专业功能。各专业管理服务器经TCP/IP网与服务层子系统和应用层子系统连接，服务层具有平台数据库及权限管理等功能，在应用层有各类查询子系统。这种架构应该说是行业内应用得最多，也呈现出比较稳定成熟的架构型式。这类架构扩展也比较方便，只要在TCP/IP层加专业管理服务器，之后再以总线与专业终端控制设备连接。该架构与第三方系统集成也较方便。而集成方式常有二种，开关量联动可经门禁终端控制设备直接输入和输出，非常简捷；另一种为纯软件联动，其要借助于相应系统服务器经TCP/IP与门禁一卡通平台实现联动。
第二类：全TCP/IP架构，包括终端控制器都是网络型的，所有设备层、服务层、应用层设备都被挂在TCP/IP网络上，该类架构的服务层子系统和应用层子系统与第一种类型架构相同，且相应子系统的管理服务器与专业控制器间不以总线形式连接，大家都以TCP/IP方式交换数据。该架构与第三方系统集成同样方便，开关量也可经门禁终端控制设备直接输入和输出，另一种纯软联动也借助相应系统的管理服务器经TCP/IP实现联动。
总体而言，相较于以往纯485总线系统，TCP/IP系统主要有以下几方面优势：
传输速度快，充分利用TCP/IP网络传输优势；
系统应用与扩展灵活方便，兼容485总线结构，各子系统以模块方式接入；
用户操作界面友好，安装及使用简单；
可基于用户原有计算机网络，减少了大规模布线，适用于大规模及超大规模应用；
提高了系统的可维护性，IP网络便于实现远程诊断和维护。
系统安全的隐患
门禁一卡通系统是由各级设备和各功能模块组成，其安全运行取决于各个环节是否能安全工作，说到系统安全具体可包括：识别安全、结构安全、传输安全和存储安全，而其中最为重要的则是数据传输安全。
自CPU卡取代IC卡，以及3DES和国密算法的应用，识别安全已得到了解决；而系统结构是基于成熟的TCP/IP或TCP/IP+总线架构，应该说这类架构是经过包括门禁和无数类似工业应用的考验，所以说结构安全也不会有问题；系统数据主要存储在数据库和前端控制器中，数据存储安全隐患主要在数据库，而数据库密码管理已经有许多解决方案，数据库中存储的数据涉及核心的关键字段可采用部分加密；最后，数据传输安全则是整个系统最重要的环节，其隐患主要集中在上位管理计算机与前端门禁控制器、控制器与读卡器间的数据传输。
管理计算机与控制器间常采用TCP/IP或者RS-485协议传输，由于协议本身就存在一定的缺陷，容易在传输过程中被截获。TCP/IP协议作为互联网协议，虽然在数据传输速度上有其显著的特点，却在设计之初并未考虑到未来安全需要，协议中有诸多安全漏洞，特别计算机病毒，使得网络门禁面临极大的危险。而RS485自成网络，其传输速率低，传输数据长度受到制约，因此无法将数据加密，这样通过RS-485传输线缆能轻松取得数据。
门禁控制器与读卡器之间通常采用韦根协议，明码传输，格式为26bit或34bit，因此，截取数据线即可获取卡片信息。
所以说对于前述的两种组网方式的网络安全性来讲，任何一种网络通讯都存在被第三方窃听或修改的风险，RS485总线通讯技术比较简单，更容易被攻击。
TCP/IP协议是应用最广泛的网络通信协议，通信能力虽强大，但在传输过程中很容易通过专用软件监听和修改。这种威胁的主要危险是修改门禁出入权限和用户信息、拦截实时报警事件、更改信息的方向和地址等，这将给安全造成巨大的损失。
当前，为了保证门禁系统的数据和通信安全，可采用的网络安全技术有：密码技术、伪卡防范技术、设备认证技术、入侵检测技术、数据传输加密技术、数据存储备份和容灾技术等。而可采取的措施也可从简单到复杂，如在读卡器与门禁控制器间采用RS-485通讯方式，其总比韦根明码传输要好；在门禁一卡通中常可借用IT的网络传输安全措施，譬如有业内行家建议采用VPN网络通道技术，该方法解决了VPN通道外非法攻击的威胁；又如采用SSL高加密技术的网络门禁设备，则会使与控制器间的通讯全部通过SSL加密、解密、身份验证等严格的安全检测机制。
基本功能的诉求
成熟的门禁一卡通系统应当具备高可靠性、高可扩展性、大容量等特点，才能适合复杂的应用环境、多应用统一管理和能逐步引进新应用的技术特点。
高可靠性：门禁高可靠性包括现场设备的可靠性、系统安全性、数据可靠性等几方面。设备可靠性是指系统硬件设备要能经受复杂的使用环境考验(如适应高温差环境、抗感应雷袭击和安装人员素质不佳等)；又因系统基于TCP/IP网络传输，终端控制器和上层平台间网络传输应采用特殊的加密算法，以保障传输数据的安全性和可靠性；尽管上层管理平台采用统一数据库，而对外应能提供多套应用系统，让数据可靠性得到充分保证。
可扩展性：门禁一卡通是在一套网络和软硬件平台下工作，其支持统一的操作系统和数据库，并采用“服务层+应用层+设备层”的架构模式，分布式应用、集中管理是其组成和运行原则。故一卡通平台除能支持门禁、考勤、停车场、访客系统、消费等的统一管理外，还要能保证系统能非常方便地接入(包括软硬件)如电梯、访客、会议签到、电子巡更等子系统。此外，在智能化系统集成应用中，一卡通平台要具有开放的标准的接口，要能够方便地与其它子系统(视频监控、防盗报警、周界报警)、消防报警系统、楼宇自控系统、办公自动系统、行业专用业务系统等实现集成。
大容量：现在门禁一卡通系统已被应用在各类领域，如企事业单位、学校、小区等，系统的大容量是实现多系统统一管理的关键和基本保障。例如一些大型企业要能够管理几万人的各类信息，而传统系统只能支持数百、数千人的规模。以某品牌门禁一卡通为例，其门禁控制器最大能支持脱机10万人信息存储、高速运算能保障刷卡响应时间只0.1-0.2S、其报警上传仅在2S内即可传输到告警工作站、其视频抓拍每秒可完成100次抓拍、抓拍系统最大能支持10万人，2000-3000门点，也就是说只有这样稳定的大系统才能满足各类应用需求。
技术发展特点
笔者参考了业内主要门禁一卡通厂家的产品，就技术走向归纳出如下特点：
多层分布式网络结构：今后的门禁一卡通或会向这类组网结构发展，其具有方便使用、稳定可靠、安全性高、资源共享、扩展灵活、易维护、快捷响应及效率高的优势，所以系统会更适合应用和扩展，更具可靠性；
B/S架构：C/S架构有独立的客户端软件需要在管理电脑上安装，而B/S架构仅需要在服务器上配置，然后在操作电脑上通过WEB网页访问进行管理和控制，就此提高了系统的灵活和便捷性，不过对于大型系统，系统设置等还是需要C/S架构支撑，B/S架构用于直接用户操作，两者不可或缺；
组态软件：各类功能模块丰富、软件性能稳定、具备良好的开放性、权限控制等，使安全防范更加严密，可视化风格界面也更直观和人性化；
安全保障：对前端识别、控制处理、网络通讯等各个环节的信息传输及数据存储均采用严格的加密技术(如国密、3DES)，以保障系统数据存储和传输的高安全性；
认证多样性：支持各种IC卡、CPU卡、复合卡、指纹、面部等生物识别技术。生物认证作为“便携”和“唯一”的认证介质，与卡介质一起，在一卡通应用中一定会得到快速发展。此外，智能卡多重认证、智能卡+密码认证、生物识别+卡认证等复合认证模式会根据安全等级和环境要求得以应用；
此外，还有一些特殊的认证模式也被提出，并逐步形成产品，如短信临时认证和语音信箱认证。内部用户在读卡器上输入特定号码，系统确认后自动生成一个随机码，以短信方式发送到用户手机，实现身份验证和开门等功能，并一次使用自动失效。又用户可通过电话拨打一卡通中心特服号，根据语音提示操作，系统判断用户特定编码以及输入的密码，来实现身份验证，在系统中记录相关事件以备查询；
数据库：今后的一卡通平台能支持ORACLE、SQLserver等多种类的数据库结构，以提升系统数据库的适用性；
手机一卡通：把IC卡(包括M1和CPU)的所有功能都融合在手机卡上，这样手机卡在保有原有通讯所有功能的同时，还具备传统一卡通的所有功能，同时还可衍生出大量传统一卡通没有的功能；
云技术：该技术带来异地互联一卡通，基于云技术的一卡通，其核心目标是通过云存储及远程软件的应用，达到用户随时随地对本地、跨区域信息的实时掌握。同时简化系统安装、调试、运维工作量。云服务简化了统一后端的开发，可以把现有的应用程序、数据和服务连接到任何PC、平板电脑和手机上；
以门禁为平台去整合或将成主流：在目前安防业内多以视频监控为主体去整合门禁及报警，但可以预见的是，随着门禁技术的不断发展，以门禁系统为主体去整合视频系统及其他如报警、消防等系统也必将成为趋势。由于门禁系统以主动防御为特点，且功能越来越多，使得门禁系统能够接纳更多系统，以它为主体，可以更好地将众多安防系统整合在一起。
结语
门禁一卡通是通过卡的认证完成设备控制的系统，其从最初的单门禁，逐渐成为今天广泛应用的一卡通，几乎无所不能地涉及到各个方面。从目前应用来看，已衍生出考勤、访客、巡更、会议签到、消费、物品流通、停车场出入、电梯控制等等多个子系统，而且随着人员身份认证、物品认证等需求的拓展，系统应用还会不断扩大。
作为智能化系统重要的组成部分，门禁一卡通应是开放的系统，能通过OPC、SOCKET等标准接口协议与IBMS、BAS、OA等系统集成，实现与视频监控、消防报警、设备管理等系统联动，并实现与单位管理系统的数据同步，即通过系统间的数据整合，让门禁一卡通真正发挥出最大化的功用。
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