指纹识别及射频技术在监狱门禁系统中的设计与实现

论文摘要

门禁系统是数字化监狱系统中的重要子系统。现代化的门禁系统借助电子计算机技术、微电子技术、大规模集成电路技术、射频技术、生物识别技术,实现对出入口通道、监舍、放风间等区域的人员进出进行控制和记录。对监狱管理的安全性、及时性及可靠性起到了重要的作用。门禁系统通常由前端生物身份采集模块、智能控制模块、机械执行器件、应用软件等组成。本文主要针对前端身份信息采集模块及智能控制模块,重点研究了如何利用指纹识别技术技术实现人员身份信息确认;利用无线射频技术对IC卡内数据的操作;利用高速微控制器进行海量数据处理及网络数据传输的问题。研究的主要目的,采用指纹识别技术采集人员生物信息、利用射频IC卡记录及确认持卡人的身份信息,并将采集到的这些信息传输给控制主机,由主机进行比对后根据存储的权限信息判断人员的合法性;利用现代高速微控制器及高速网络芯片实现海量数据存储,查询,处理及传输。从而有力的支持监狱管理系统的数字化、现代化的改造,积极响应了国家计划到2012年,全国近700多所监狱基本上要实现“运用现代科学技术手段和先进措施装备;增加监狱工作科技含量,达到信息资源数字化,信息传输网络化,信息技术普及化,信息管理智能化”的目标。本文首先通过分析生物指纹识别技术的原理及指纹识别模块操作采集人员的生物信息,研究IC卡内部结构和原理,实现对IC卡内部数据的读写控制,从而通过建立起一套利用指纹采集模块和IC卡或者CUP卡读写系统采集人员生物信息及,IC卡或CUP卡中的电子信息的流程及程序结构,实现对人员指纹的采集、存储、比对及对IC卡或CUP卡内部数据的读/写及加密操作;其次依据监狱管理者的需求利用高速控制器建立响应的管理操作流程及数据存储机制,保证其对监狱管理的针对性和特殊性。最后在TCP/IP网络上实现100M网络数据的传输及设备之间信息的交互。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 国内外对相关课题的研究现状
• 1.4 本论文研究对象的具体需求分析
• 1.5 研究的主要内容
• 第二章 监狱门禁系统概述
• 2.1 引言
• 2.2 监狱门禁系统构成
• 2.3 监狱门禁系统的运行过程
• 第三章 基于射频和指纹识别技术的监狱门禁系统设计与实现
• 3.1 引言
• 3.2 射频识别技术的实现
• 3.2.1 非接触式IC 卡结构分析
• 3.2.2 读卡器天线设计
• 3.3 基于射频识别技术的读卡器设计与实现
• 3.3.1 IC 卡工作频率设计原理
• 3.3.2 IC 防冲撞原理
• 3.3.3 IC 卡信息交换认证原理
• 3.3.4 读卡器的设计与实现
• 3.4 指纹识别技术
• 3.4.1 指纹采集技术
• 3.4.2 指纹特征拾取、验证和辨识
• 3.4.3 指纹识别技术的原理
• 3.4.4 指纹识别的两个重要参数拒真率和认假率
• 3.4.5 指纹识别模块的选择和应用
• 3.5 监狱门禁控制技术
• 3.5.1 监狱门禁系统操作控制技术设计与实现
• 3.5.2 监狱门禁系统硬件电路设计
• 3.5.3 嵌入式软件实现过程
• 3.5.3.1 刷卡开门程序实现过程
• 3.5.3.2 检测发送存储信息程序实现过程
• 第四章 监狱管理门禁系统的功能测试及应用
• 4.1 引言
• 4.2 系统组成
• 4.2.1 系统硬件结构
• 4.2.2 运行模式
• 4.2.3 双门互锁的功能测试和实现
• 4.2.4 反潜回 防尾随设计
• 4.3 某某市看守所系统应用
• 4.4 某某市看守所系统应用现场情况
• 第五章 结论与展望
• 5.1 论文研究取得的主要成果及技术特点
• 5.2 论文有待进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献