在前兩期中，筆者已經(jīng)對安防技術的傳統(tǒng)范疇、一些專用的安防技術、非專用的安防技術進行了詳細的介紹，本期將主要介紹電子圍欄、家庭自動化系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)的一些主要內(nèi)容，下期內(nèi)容依然精彩，請讀者繼續(xù)關注。
文/花鐵森
電子圍欄
對于電子圍欄的概念有不同的說法，一是國內(nèi)在1987年的《帶電鐵絲網(wǎng)和電圍欄的安裝和安全運用》（GB7946-87）中最早將“電子圍欄”稱為“電圍欄（electric fence）”。電圍欄是指用于防止牲畜或野生動物逾越的帶電障礙物，由脈沖電源、電源引線、鐵絲網(wǎng)、接地裝置和信號裝置等組成。1994年澳大利亞標準局和新西蘭標準局聯(lián)合發(fā)布的《電氣安裝——電子安全圍欄》（AS/NZS 3016：1994）中定義了“電子圍欄”：一種包含了一根或者多根導線的圍欄式障礙物，與大地絕緣，用于傳遞由主機所產(chǎn)生的脈沖。以上定義多了一個構成元素——脈沖，即圍欄上傳播的是脈沖電，而不是普通的交流電或者直流電；全球最大電子圍欄供應商之一帕克頓公司如是定義：“電子圍欄系統(tǒng)是由傳播對入侵者非致命脈沖打擊的電子脈沖的電線的圍欄、脈沖主機探測器及相關控制軟件構成，脈沖探測器發(fā)出周界上的報警信息”等。
綜上所述，電子圍欄是由周界圍欄、脈沖主機、隔離帶及控制軟件構成，脈沖主機產(chǎn)生脈沖，脈沖在圍欄上傳播，防止人誤觸圍欄，一旦人誤觸圍欄且達一定程度即可發(fā)出報警信號?？刂栖浖C合管理整個電子圍欄系統(tǒng)。
電子圍欄分類
電子圍欄按用途分類，可以分成農(nóng)業(yè)用電子圍欄、牧場用電子圍欄、防野生動物電子圍欄和安防電子圍欄。
1、農(nóng)業(yè)用電子圍欄主要用于防止野外動物對農(nóng)作物及農(nóng)產(chǎn)品的破壞等用途。
2、牧場用電子圍欄主要用于圈養(yǎng)牲畜，并防止有害動物傷及牲畜等用途。
3、防野生動物電子圍欄是防止野生動物誤入私人寓所、機場等場所。
4、安防電子圍欄主要用于居民小區(qū)、工廠、倉庫、政府機關、軍事部門等安全防范。
電子圍欄構成
1、圍欄。電子圍欄的圍欄部分主要由絕緣子、支架、合金導線、相關引線等構成。用于居民住宅小區(qū)的電子圍欄，主要制止有人非法翻越周界并能及時報出警情。在保證小區(qū)安全的同時，更強調(diào)圍欄的安全性、美觀度，并與整個小區(qū)環(huán)境相協(xié)調(diào)。
2、脈沖探測器。脈沖探測器是用來產(chǎn)生、調(diào)控高壓脈沖、檢測脈沖信號、設定通信地址和相關參數(shù)的設備。
脈沖探測器可以產(chǎn)生高壓脈沖，高壓脈沖對入侵者有脈沖打擊，具有威懾感，能有效阻嚇入侵者，且不會給入侵者造成身體上的傷害。脈沖主機可以產(chǎn)生低壓脈沖，低壓脈沖不具有打擊能力。脈沖探測器通過檢測圍欄上脈沖信號的電壓和電流實現(xiàn)報警的，它內(nèi)部有芯片，具有一定的數(shù)據(jù)處理能力，可以設定地址碼，以供整個報警系統(tǒng)識別、訪問，也可以設定其產(chǎn)生脈沖信號的電壓、報警延時等技術參數(shù)。
3、控制軟件。電子圍欄的控制軟件不但可以顯示報警分區(qū)（防區(qū)）信息，還可以遠程遙控脈沖探測器顯示和設定各種參數(shù)。軟件附帶的數(shù)據(jù)庫可以存儲各種詳細的報警信息記錄，并根據(jù)不同管理級別具有不同的訪問和使用權限。該軟件可以集成到更大軟件系統(tǒng)平臺上，并可以接入局域網(wǎng)進行管理。
電子圍欄技術的發(fā)展趨勢
據(jù)了解，電子圍欄具有誤報率低、阻擋效果好、適應性強、自動化控制水平高、綜合成本低等優(yōu)勢。不過，電子圍欄作為周界僅有報警功能是不夠的，還需要阻擋，就是把試圖入侵者阻擋在周界外面，這所體現(xiàn)的是主動防范的理念，這樣才能有效地增強居民安全感并降低發(fā)案率。電子圍欄正體現(xiàn)了這樣一個防范理念，并呈以下發(fā)展趨勢：
1、單機多防區(qū)趨勢。最早的電子圍欄的是單機單防區(qū)，由于單機成本較高，且主要是進口設備，導致整個電子圍欄成本較高，限制了它的推廣和應用。解決該問題有兩種辦法：一是實現(xiàn)國產(chǎn)化，大幅度降低單機制成成本；二是進行技術革新，實現(xiàn)單機多防區(qū)。
2、實現(xiàn)數(shù)字化和自動化。電子圍欄的信息化水平主要與其脈沖探測器的信息化水平有關。傳統(tǒng)的電子圍欄脈沖探測器僅僅相當于一個紅外線探測器，根本談不上信息化，現(xiàn)代比較先進的電子圍欄脈沖探測器（如帕克頓品牌產(chǎn)品）已經(jīng)初步實現(xiàn)了信息化，現(xiàn)代芯片技術與脈沖探測器電容技術緊密結合，使脈沖探測器具備了一定的數(shù)據(jù)存儲和處理能力，實現(xiàn)了與電腦、互聯(lián)網(wǎng)的緊密聯(lián)通，進而實現(xiàn)了遠程自動化控制。
3、每根線都帶高壓脈沖電技術。傳統(tǒng)的帶有高壓威懾感的電子圍欄一般是一個高壓線一個接地線，高壓線和接地線相間。接地線由于沒有威懾感，成為電子圍欄的一個漏洞。現(xiàn)代電子圍欄由于采用了兩極化技術（Bi-polar技術），改變了這一現(xiàn)狀，實現(xiàn)了電子圍欄每根線都帶有高壓脈沖電，防范效果趨于完善。
4、高壓和低壓脈沖隨意轉(zhuǎn)換。對于應用在不同行業(yè)的電子圍欄產(chǎn)品，對電子圍欄的需求不盡相同。比如有的行業(yè)需要圍欄有高壓脈沖電的，有的需要低壓脈沖電的。有的需要圍欄白天是低壓脈沖電的，夜晚需要有有高壓脈沖電的等。這就需要對電子圍欄核心設備脈沖探測器進行信息化、自動化、數(shù)字化的控制技術改造。目前較先進的電子圍欄已經(jīng)完全具備了這一技術能力，可以滿足客戶多樣化的需求。
家庭自動化系統(tǒng)（家庭智能化系統(tǒng)）
1、基于樓宇對講技術的家庭自動化系統(tǒng)
目前，家庭自動化系統(tǒng)（家庭智能化系統(tǒng)）種類繁多，由于樓宇保安對講系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化成熟，并使單純的樓宇對講系統(tǒng)向家庭自動化系統(tǒng)過渡順藤摸瓜，以基于樓宇對講系統(tǒng)技術的家庭自動化系統(tǒng)產(chǎn)品居多。這類產(chǎn)品基于樓宇對講系統(tǒng)技術（系統(tǒng)結構和傳輸系統(tǒng)），在各戶室內(nèi)分機增添功能終端設備（防盜、防火、照明、家用電器等）。
2、基于現(xiàn)場總線技術的家庭自動化系統(tǒng)
基于現(xiàn)場總線技術的家庭自動化系統(tǒng)技術含量高、功能強，實施容易。
3、基于智能手機的家庭自動化系統(tǒng)
GPRS是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術，提供了端到端的、廣域的無線IP連接。它充分利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡資源，具有不受通信線路及地區(qū)限制、保密性好、可靠性高、使用方便、靈活等優(yōu)點，為遠程家電控制和安防監(jiān)測系統(tǒng)設備間的通信提供了強大的平臺支持。
智能手機基本上都具有GPRS功能。它采用開放式操作系統(tǒng)，第三方可根據(jù)操作系統(tǒng)提供的API為智能手機開發(fā)各種擴展應用和提供各種擴展硬件。利用智能手機這一特性再加上智能手機足夠的屏幕尺寸和強大的數(shù)據(jù)、聲音、圖像處理能力，可輕松開發(fā)出用于遠程家電控制和安防監(jiān)測的應用軟件，方便了用戶的操作。
基于智能手機的遠程家電控制及安防監(jiān)測系統(tǒng)利用人們隨身攜帶的智能手機與中央控制器進行會話，并在中央控制器的控制下，通過相應的硬件和執(zhí)行機構，實現(xiàn)對家電的遠程控制和家庭內(nèi)部狀況的實時監(jiān)測。
系統(tǒng)總體結構如圖1所示，主要由智能手機、中央控制器、熱釋電人體紅外探測器、溫度傳感器、煙感探測器、燃氣泄漏探測器、攝像頭、家電設備、Internet和GPRS網(wǎng)絡組成。
其主要功能如下：智能手機經(jīng)由GPRS網(wǎng)、Internet與中央控制器進行通信。用智能手機發(fā)送家電控制消息到中央控制器時，若所要控制的家電為紅外設備，中央控制器驅(qū)動紅外收發(fā)器向該設備發(fā)送相應紅外控制信號進行控制；若是普通設備，中央控制器驅(qū)動開關控制器對該設備進行控制。當熱釋電人體紅外探測器檢測到有人非法進入室內(nèi)時，中央控制器啟動攝像頭拍攝入侵者照片，并發(fā)送非法入侵報警消息和入侵者照片到智能手機。當溫度傳感器檢測到室內(nèi)溫度過高，并且煙霧探測器同時探測到煙霧超標時，中央控制器將火災報警消息發(fā)送到智能手機；當燃氣泄漏探測器探測到煤氣等可燃氣體濃度超標時，中央控制器發(fā)送氣體泄漏報警消息到智能手機。智能手機接收到相應的報警消息后，播放報警音，并顯示盜竊者照片或其他報警信息。
出入控制系統(tǒng)
出入控制系統(tǒng)(Access Control System)，實現(xiàn)人員出入自動控制，又稱門禁管制系統(tǒng)。其基本功能就是對時間（When）、地點（Where）、人（Who）這三項管制條件的認可或拒絕，亦即實現(xiàn)對3W的控制，同時根據(jù)需要提供多種多樣的管理功能。廣義而言，停車場管理系統(tǒng)也是另一種車輛出入控制系統(tǒng)。
控制出入門的憑證有卡片(CACS)、密碼和生物特征(PIA)三大類。卡片讀出式門禁控制系統(tǒng)也稱為刷卡機，應用最為普及，其特點是以各類卡片作為信息輸入源，經(jīng)讀出裝置判別后決定是否允許持卡人出入，依卡片工作方式的不同，可受理的卡片類別有磁卡、威根卡、集成電路IC智能卡等接觸式卡和非接觸式的感應卡兩大類。最新的技術是采用單線協(xié)議的碰觸式識別鈕（IBUTTON），也稱為TM識別鈕，可靠性最高。密碼輸入方式是將通過固定式鍵盤或亂序鍵盤（Scramble PAD）輸入的代碼與系統(tǒng)中預先存儲的代碼相比較，兩者一致則開門。而生物特征識別系統(tǒng)包括指紋、掌紋、眼視網(wǎng)膜圖、聲音識別、簽名、DNA等多種識別方式，具有唯一性之特點。人體自動識別技術是利用人體生理特征識別的技術、例如人的眼紋、字跡、指紋、聲紋等獨特的相異性、不變性和再現(xiàn)性來進行識別，幾種特征識別設備的接受率如表1所示。
表中的接受率=肯定／否定?？梢娬菩妥R別獲得最高接受率，語音識別最低，指紋居中。
門禁系統(tǒng)屬于建筑弱電系統(tǒng)中的一個安防系統(tǒng)。作為一種新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，集自動識別技術和現(xiàn)代安全管理措施為一體，涉及電子、機械、光學、計算機技術、通訊技術、生物技術等諸多技術。門禁系統(tǒng)通常由出入憑證、識別儀、門禁控制器、電控鎖、其它設備和門禁軟件組成。
門禁系統(tǒng)通過在建筑物內(nèi)的主要管理區(qū)、出入口、電梯廳、設備控制空心機房、貴重物品的庫房等重要部位的通道安裝門磁、電控鎖或控制器、讀卡器等控制裝置，由計算機或管理人員在中心控制室監(jiān)控，能夠?qū)Ω魍ǖ揽诘奈恢谩⑼ㄐ袑ο蠹巴ㄐ袝r間、方向等進行實時控制或設定程序控制，從而實現(xiàn)對出入口大安全控制。授權人員在其授權范圍內(nèi)通行無阻，在非授權范圍靜止通行。門禁系統(tǒng)是解決重要部門出入口實現(xiàn)安全防范管理的有效措施，適用與銀行、機房、倉庫、機要室、辦公室、智能化小區(qū)、工廠等各種場合。門禁系統(tǒng)使任何人在任何時間段內(nèi)通過任何出入口進行事先設置、實時監(jiān)視和事后檢查成為現(xiàn)實。它能對所有人員的進入事件精心詳細的記錄，并有豐富的擴展功能。擴展功能主要包括實時巡更、身份核實、考勤管理和人員定位等。
門禁系統(tǒng)的工作原理
門禁系統(tǒng)實質(zhì)上應用自識別技術，在進出門的每個人的出入憑證與各個門的鎖具開閉之間實現(xiàn)邏輯控制關系。根據(jù)出入憑證與識別方式，目前的門禁系統(tǒng)工作方式可分為密碼識別方式、卡片識別方式、生物識別方式三種。
卡片識別方式的門禁系統(tǒng)通過讀卡或讀卡加密碼方式來識別進出權限。這種門禁系統(tǒng)的出入憑證為各類卡片(包括磁卡、接觸式IC卡、非接觸式IC卡等)，識別儀為相應的讀卡器。
鍵盤密碼式和接觸卡式識別技術，在特定的時期，曾起過很大的作用。但無論是從保密方面還是實用角度，都顯得很落后，它們已逐步被淘汰。非接觸式IC卡又稱射頻卡，與接觸式IC卡相似，卡內(nèi)沒有電源，有存儲器，但非接觸式IC卡表面沒有觸點，而是在卡片內(nèi)增加了一個電感線圈。使用者在進門前將卡片靠近讀卡器，電感線圈在讀卡器內(nèi)發(fā)射裝置的激勵下產(chǎn)生微弱電流，保證卡內(nèi)芯片工作，并以電磁方式將信息返回給讀卡器。這種門禁系統(tǒng)的卡片與讀寫設備之間無接觸，開門方便安全，使用壽命長，可聯(lián)微機，有開門記錄，可以實現(xiàn)雙向控制，卡片很難被復制，安全性高，因此會是今后門禁系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。
生物識別方式的門禁系統(tǒng)是通過檢驗人員生物特征等方式來識別進出。研究表明。人的指紋、掌紋、面孔、發(fā)音、虹膜、視網(wǎng)膜、骨架等都具有唯一性和穩(wěn)定性的特征?；谶@些特征，人們發(fā)展了指紋識別、面部識別、發(fā)音識別等多種生物識別技術，其中的指紋識別技術更是生物識別技術的發(fā)展熱點。
人體生物特征識別系統(tǒng)主要類別有：指紋比對、掌形比對、臉面比照、視網(wǎng)膜比對、虹彩比對、面部特征的識別系統(tǒng)、聲音生物特征識別系統(tǒng)、簽字動態(tài)識別系統(tǒng)、按鍵動態(tài)識別系統(tǒng)。
門禁系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
隨著人們對門禁系統(tǒng)各方面要求的不斷提高，門禁系統(tǒng)的發(fā)展主要呈現(xiàn)出三種趨勢：
1、門禁系統(tǒng)的應用范圍越來越廣泛。門禁系統(tǒng)的應用已不局限在單一的出入口控制，它不僅可應用于智能大廈或智能小區(qū)的門禁控制，還可以應用在遠程控制、停車場控制、電梯控制、交通管理或與其他系統(tǒng)聯(lián)動控制等多種控制場合；消防報警、監(jiān)控聯(lián)動功能：在出現(xiàn)火警時門禁系統(tǒng)可以自動打開所有門鎖，讓里面的人員隨時逃生。與監(jiān)控聯(lián)動是指監(jiān)控系統(tǒng)在有人進出時(有效／無效)自動記錄當時的情況，同時也將門禁系統(tǒng)出現(xiàn)警報時的情況錄下來。
2、感應式門禁系統(tǒng)和生物辨識門禁系統(tǒng)將成為門禁系統(tǒng)發(fā)展的兩大熱點。感應式門禁系統(tǒng)由于價格合理、使用簡單、維護方便等諸多優(yōu)點，成為了目前和今后研究使用的大方向。生物辯識門禁系統(tǒng)隨著技術的日漸成熟，成本會逐步降低，實用性會不斷提高，因此成為門禁系統(tǒng)發(fā)展的另一方向。
3、門禁系統(tǒng)的集成應用趨勢。門禁系統(tǒng)可兼容多種讀卡技術，同時具備先進的聯(lián)網(wǎng)功能，通過聯(lián)網(wǎng)組成智能大廈、智能小區(qū)等大型系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理和監(jiān)控。
無論是感應門禁系統(tǒng)還是生物識別門禁系統(tǒng)，其應用的射頻技術和生物辨識技術都已較成熟。作為一種安防產(chǎn)品，門禁系統(tǒng)產(chǎn)品競爭的焦點都集中在產(chǎn)品的安全性、可靠性和性能價格比上。值得注意的是，一般人認為生物識別的門禁系統(tǒng)很安全，其實這是一種不全面的認識。人體的生物特征具有終身性、唯一性，不會遺失、無法盜用等特點，因此從識別方式來說，生物識別具有極高的安全性。但是門禁系統(tǒng)是一個統(tǒng)一的整體，其安全性不僅包括識別方式的安全性，還包括控制系統(tǒng)部分的安全、軟件系統(tǒng)的安全、通訊系統(tǒng)的安全、電源系統(tǒng)的安全。任何一個環(huán)節(jié)的安全性都會影響整個系統(tǒng)的安全性，例如有的指紋門禁系統(tǒng)、控制器和指紋識別儀是一體的，安裝時要裝在門外。這樣一來，門鎖開關的控制線就露在門外，很容易被人打開，雖然這樣的系統(tǒng)采用了高安全性的識別方式，但整個系統(tǒng)的安全性依然較差。（未完待續(xù)）
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