RFID人員識別（跟蹤）產品的理想選擇Census讀卡器

　　目前集成商在進行人員識別項目實施的過程中，往往得到的識別效果總是差強人意，存在各種各樣的問題，其zuizui根本的原因，是沒有找到一個真正能用在這套系統(tǒng)中的產品。

zui常見的應用項目是人員通道識別的情況，選擇的讀卡器有感應距離由幾十米遠到1米遠的各種讀卡器，幾十米遠用來做人員識別顯然是不能用的，不可能讓人才走到離通道口幾十米遠的地方就被識別出來，因為人員可能剛巧從旁邊經過而不是要進入通道，所以工程安裝人員在實施的過程中就要對這個感應距離進行調整，但往往得不到一個合適的距離，因為卡片在不同的角度被讀取的距離變化很大，而調節(jié)的信號變動范圍很大，卡片正對著天線的時候感應距離在6米，垂直于天線的時候可能只有1米甚至是讀不到，比如做一座辦公大樓的人員識別，會出現(xiàn)人員只是在辦公室內走動卻錯誤的被讀到卡片判斷為外出的情況。還有一種比較常見的是915Mhz的讀卡器，標稱距離5－15米，卡片必須與天線成一定的夾角，而且卡片因為受人體屏蔽而不能緊貼人體，所以要求人員把卡掛在胸前正對著天線走過去，但人員進出擁擠的時候卡片就受到屏蔽，部分卡片會被漏讀，同時人員在進出的時候不會規(guī)規(guī)矩矩的正對著天線走過去，很可能隨意一個側身卡片就被漏讀了。還有一種選擇是用1米的無源卡來做，這種方式一般要求通道做得很窄，卡片的真正識別距離只有60厘米左右， 卡片功率小、識別慢、 方向性大、多重識別能力差， 集成商不得不在通道兩邊各裝一臺讀卡器來同時讀取卡片，甚至是讀4臺讀卡器，仍然存在漏卡現(xiàn)象，因為卡片的方向性與讀卡速度都注定了無法從根本上解決這一問題。

人員識別不需要太遠的讀卡距離，但需要讀取設備能快速準確的識別每張卡片并做到不遺漏，同時又要盡量減輕使用人員的操作負擔，英國IDENTEC公司的Census系列讀卡器，對于人員跟蹤識別，有著獨到的過人之處，可以很好的做到這一點。

Census系列讀卡器特性:

     ◆ 遠距離讀卡，提供3米的讀出距離
◆ 應用通道寬，讀卡信號寬度范圍可達3至32米　
◆ 對多個電子卡同時進行識別，可同時識別55張卡
◆ 識別速度快，讀出速度可達60公里/小時
◆ 卡片沒有方向限定，360度任意角度都能讀到
◆ 卡片可放置在身上任意位置，真正的自動識別
◆ 能夠實現(xiàn)準確的進出方向判斷
◆ 安裝方便，天線制作方法簡單
◆ 低頻工作:發(fā)射頻率153KHZ;接收頻率115KHZ;
◆ 美國聯(lián)邦通訊委員會FCC認證

    Census讀卡器采用外接天線的方式工作，天線為一個長方形的框，感應距離為整個長方框到卡片3米，天線所發(fā)射信號的感應區(qū)域非常規(guī)則，可以近似的理解為以長方框為基面擴散而成的長方體，有著明顯的分界線，分界線內信號強度基本相同，用戶可以通過感應指示燈來直觀的看到希望得到的感應范圍。對于人員識別系統(tǒng)來說這是非常有用的，很多讀卡器的感應距離可以達到1十米到幾十米，但實際的需求是不需要這么遠的，客戶只想知道一個人是否真的進入或離開某個出入口，讀卡器感應的距離會太遠導致誤讀情況的發(fā)生，由于感應距離太遠，卡片在很遠的地方就被讀到，造成人員不是外出卻錯誤的決斷人員為外出的情況，雖然讀卡器的距離可調，但調節(jié)的變動范圍很大，而且這一調整得到的感應范圍分界是非常模糊的，比如客戶希望在5米的位置被讀到，工程商就把能正常讀到卡的范圍調到5米左右，但從5米開始到區(qū)域外幾十米的地方是一個不穩(wěn)定區(qū)域，卡片可能停留時間長一點就被錯誤的讀出，而且卡片放置位置不同得到的感應距離遠近也不同，所以有些卡在很遠的地方就讀到了，而有些卡要很近才能讀到甚至是讀不到。

做遠距離人員識別的目的是為了方便管理同時減輕使用人員的受約束感，感應卡由使用人員隨身攜帶，這就對感應卡的技術特性有了很高的要求，首先是卡片的方向性、穿透性及穩(wěn)定性，其次才是卡片的外形及重量。

眾多遠距離卡都被一個方向性問題困擾，讀卡器發(fā)射的信號類似于手電筒發(fā)出的光束，卡片必須處在這個光束內并和讀卡器成一定的夾角，才能正確的識別卡片，人員經過感應區(qū)域時角度偏差太大，就會被漏讀。Census 讀卡器發(fā)射的信號類似于一個繞天線而成的長方體，而且卡片是沒有方向性的，卡片在讀卡區(qū)內以任意角度放置都可以讀到，非常便于攜帶。

卡片的穿透性指卡片的無線信號穿過物理障礙的能力，目前常見的遠距離卡片使用的無線頻率還有915MHz、433MHz、2.4GHz和5.8GHz等，915MHz的信號zui容易受人體和金屬物質的屏蔽，所以生產商不得不要求使用者把卡置于人身前的衣物表面對著讀卡器走過去，但當人體成隊的經過感應區(qū)域時，如果前后人員間距小于20厘米，檢測的成功率會降為80%左右，如果前后人員間距小于10厘米，結果幾乎是無法檢測，金屬物質影響常見的應用表現(xiàn)則是在車輛識別系統(tǒng)里無法穿透帶金屬層的汽車貼膜（真空鍍金屬膜、磁控濺射金屬膜）；433MHz和2.4GHz均屬超高頻（Ultra-high Frequency）信號，它們的方向性較強，而且其性能受到濕度的影響，常見的問題是卡片不能用手握住或放置在褲子后面的包里，引用文獻的概述　：「人體大量的濕氣將影響卡片和它們傳送信息的功能，這就是為什么經常需要將它們從錢包或皮夾中拿出來。你需要讓它們避免與身體的近距接觸。」此外，在下雨或下雪的天氣，也可能發(fā)生類似的問題。
　　感應卡片的外形及重量直接影響使用者對系統(tǒng)的接受心理，無源卡因為沒有電池而做得很薄，比較容易被接受；超高頻有源卡的功耗較大，為了延長卡片的使用壽命，選擇的電池容量大因而體積也較大，卡片都做得比較厚重，而且為了結省成本選擇的原材料較為粗造，外形設計簡單原始，難以在一些高檔的場合使用。Cryptag Census 遠距離感應卡經過英國工程設計師精心設計，具有名片、鑰匙、手表等多種外形，卡片大小為ISO標準卡片大小，厚度5毫米，重量僅18克，ABS材質，可打印人員照片姓名等信息，整體質感強烈，在眾多國家的政府部門、議會及跨國企業(yè)廣泛使用。

遠距離人員識別系統(tǒng)采用無線射頻進行信號傳輸，人體*活動在這個信號區(qū)域，所以讀卡器和卡片發(fā)射的電磁波對人體危害性是非常值得關注的，特別是有些電子卡以主動式工作，一直不停的向外發(fā)射信號。近年來，電磁波對人體危害的例子多有發(fā)現(xiàn)，只不過其影響程度與所受到的輻射強度及積累的時間長短有關，目前尚未較大范圍地反映出來，所以還沒有引起人們的普遍重視。研究表明，電磁輻射對生物的影響可分為熱效應和非熱效應，當功率密度大于10mW/cm2 時，以明顯的熱效應為主，長時間接觸高功率密度的輻射，可以造成機體損傷甚至死亡。短時間接觸高功率密度輻射，可引起眼睛的損傷，誘發(fā)白內障。在低于1mW/cm2的低功率密度下，熱效應不起主要作用，但長時間接觸低功率密度的輻射，動物的神經系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和細胞免疫功能受到損害。另外，輻射對遺傳、生育和致畸也會產生影響。這方面的論述很多，可參閱有關文獻 【1】～【2】。關于如何確定電磁輻射對人體危害的安全限值，以美國為代表西方國家以致熱效應為基礎制定界限值，確定為10mW/cm2 ，原蘇聯(lián)主張以非熱效應為基礎制定界限值，確定為10μW/cm2 ,我國的標準則介于這二者之間。科學家用900 MHz微波輻射對小白鼠脂質過氧化作用及神經遞質含量影響進行了測試，其研究表明，小鼠在功率密度為1mW/cm2的900MHZ的電磁輻射暴露下，全血中脂質過氧化物增加，在強度為0.05-0.5 mW/cm2時，血紅細胞、血紅蛋白含量升高，并經過一系列急性、亞急性和慢性免疫實驗證實，短期微波輻射，對機體免疫功能有刺激作用，*微波作用，其免疫效應可以轉向抑制，呈現(xiàn)代償-適應-代償不全的動力學過程。 值得一提的是，人們也用微波來加工食品，如微波爐，在上，微波爐有 915MHz 和 2.4GHz 兩個頻率， 2.4GHz用于家庭烹調炊具， 915MHz 用于干燥、消毒等工業(yè)，醫(yī)療行業(yè)等。

Cryptag Census系列讀卡器和感應卡采用低頻153KHz工作，比國家電磁輻射安全標準的zui低起始頻率300MHz還要低近2000倍，比廣播頻率也要低得多，對人體是沒有傷害性的，通過了無線電委員會的MPT1337、ETS 300 339和FCC的認證及歐共體國家ETS 300 330無線電發(fā)射測試，免除zui終用戶和工程商的后顧之憂。

表1 我國的電磁輻射安全標準

1. 【電磁兼容性原理及應用】   國防工業(yè)出版社 ， 1996年4月， 北京
2. 【電磁輻射防護規(guī)定】（GB8702-88），中國國家標準，1998

人員識別系統(tǒng)zui終的目的是判斷人員的位置，得到準確的進出數(shù)據(jù)。一般的人員跟蹤識別系統(tǒng)都是采用兩臺讀卡器來判斷人員進出方向。都是在每臺讀卡器讀到卡片并輸出后，根據(jù)兩臺讀卡器的記錄先后來判斷是進還是出，這樣存在很多漏洞，容易產生錯誤記錄。

    如果人員只是經過一個天線旁邊而沒有往外走，系統(tǒng)馬上把他外出的信號就發(fā)出去了，而實際情況是人員還在里面。在平安短信系統(tǒng)里移動通訊運營商就吃過這樣的虧，學生只是到門邊站了一下，系統(tǒng)就給家長發(fā)了一個孩子離開學校的短信，讓家長無故擔心，為此差點被學生家長告上法庭；如果人員不斷在進出天線上徘徊，系統(tǒng)會產生很多沒用的記錄；如果人員在1個出天線旁邊一直站著，系統(tǒng)會不停的收到卡號，因為兩個讀卡器輸出的信號格式*相同，很多系統(tǒng)根據(jù)記錄的奇偶次數(shù)來判斷進出，在收到第二條記錄的時候系統(tǒng)就會給出一個外出的信號，而實際情況是人員還在里面。如果人員一直停在兩個讀卡器信號交接的地方，這里的信號會很復雜，有可能是死區(qū)、有可能是某天線時強時弱、有可能是信號扭曲、有可能卡片一到這里就不停輸出或是不工作。

 綜合上述問題zui根本的原因是兩臺讀卡器是*相互獨立的設備，英國IDENTEC公司的在射頻識別領域具有20多年的生產經驗，其旗工會上品牌Census的CR1A－DS可以杜絕上述問題的發(fā)生；因為它具有多種方向判斷模式，直接帶兩個天線，讀卡器準確的知道每個時刻卡片存在天線的哪個區(qū)域并跟蹤卡片在區(qū)域里每個時刻的信號位置和移動路徑，如是否真正離開、什么時候可以把信號輸出、是否假進假出、是否產生多余記錄等。具有防反竄、跟蹤、控制、安全、多卡配對等多種模式，無論用戶想在卡片進入即立刻得到數(shù)據(jù)還是確定zui終方向再得到數(shù)據(jù)，它都能滿足要求。

    正因為 Census讀卡器具備的眾多優(yōu)異特性， Census系列產品在英國獲得*創(chuàng)新大獎， 不管是用在人員和物品跟蹤（解決假進假出、多重識別、屏蔽、射頻傷害、方向限制、物理障礙等問題），還是停車場（解決一個通道即進又出情況時兩臺讀卡器裝在一起，第二個讀卡器錯誤的把道閘再次打開的情況），它都是的產品解決方案。