全球RFID人员识别（跟踪）解决方案

　  目前集成商在进行人员识别项目实施的过程中，往往得到的识别效果总是差强人意，存在各种各样的问题，其最最根本的原因，是没有找到一个真正能用在这套系统中的产品。

　　最常见的应用项目是人员通道识别的情况，选择的读卡器有感应距离由几十米远到1米远的各种读卡器，几十米远用来做人员识别显然是不能用的，不可能让人才走到离通道口几十米远的地方就被识别出来，因为人员可能刚巧从旁边经过而不是要进入通道，所以工程安装人员在实施的过程中就要对这个感应距离进行调整，但往往得不到一个合适的距离，因为卡片在不同的角度被读取的距离变化很大，而调节的信号变动范围很大，卡片正对着天线的时候感应距离在6米，垂直于天线的时候可能只有1米甚至是读不到，比如做一座办公大楼的人员识别，会出现人员只是在办公室内走动却错误的被读到卡片判断为外出的情况。还有一种比较常见的是915Mhz的读卡器，标称距离5－15米，卡片必须与天线成一定的夹角，而且卡片因为受人体屏蔽而不能紧贴人体，所以要求人员把卡挂在胸前正对着天线走过去，但人员进出拥挤的时候卡片就受到屏蔽，部分卡片会被漏读，同时人员在进出的时候不会规规矩矩的正对着天线走过去，很可能随意一个侧身卡片就被漏读了。还有一种选择是用1米的无源卡来做，这种方式一般要求通道做得很窄，卡片的真正识别距离只有60厘米左右， 卡片功率小、识别慢、 方向性大、多重识别能力差， 集成商不得不在通道两边各装一台读卡器来同时读取卡片，甚至是读4台读卡器，仍然存在漏卡现象，因为卡片的方向性与读卡速度都注定了无法从根本上解决这一问题。

　  人员识别不需要太远的读卡距离，但需要读取设备能快速准确的识别每张卡片并做到不遗漏，同时又要尽量减轻使用人员的操作负担，英国IDENTEC公司的CENSUS系列读卡器，对于人员跟踪识别，有着独到的过人之处，可以很好的做到这一点。

　  CENSUS系列读卡器特性:

    ◆ 远距离读卡，提供3米的读出距离
　  ◆ 应用通道宽，读卡信号宽度范围可达3至32米　
　  ◆ 对多个电子卡同时进行识别，可同时识别55张卡
　  ◆ 识别速度快，读出速度可达60公里/小时
　  ◆ 卡片没有方向限定，360度任意角度都能读到
　  ◆ 卡片可放置在身上任意位置，真正的自动识别
　  ◆ 能够实现准确的进出方向判断
　  ◆ 安装方便，天线制作方法简单
　  ◆ 低频工作:发射频率153KHZ;接收频率115KHZ;
　  ◆ 美国联邦通讯委员会FCC认证

　  CENSUS读卡器采用外接天线的方式工作，天线为一个长方形的框，感应距离为整个长方框到卡片3米，天线所发射信号的感应区域非常规则，可以近似的理解为以长方框为基面扩散而成的长方体，有着明显的分界线，分界线内信号强度基本相同，用户可以通过感应指示灯来直观的看到希望得到的感应范围。对于人员识别系统来说这是非常有用的，很多读卡器的感应距离可以达到1十米到几十米，但实际的需求是不需要这么远的，客户只想知道一个人是否真的进入或离开某个出入口，读卡器感应的距离会太远导致误读情况的发生，由于感应距离太远，卡片在很远的地方就被读到，造成人员不是外出却错误的决断人员为外出的情况，虽然读卡器的距离可调，但调节的变动范围很大，而且这一调整得到的感应范围分界是非常模糊的，比如客户希望在5米的位置被读到，工程商就把能正常读到卡的范围调到5米左右，但从5米开始到区域外几十米的地方是一个不稳定区域，卡片可能停留时间长一点就被错误的读出，而且卡片放置位置不同得到的感应距离远近也不同，所以有些卡在很远的地方就读到了，而有些卡要很近才能读到甚至是读不到。

　  做远距离人员识别的目的是为了方便管理同时减轻使用人员的受约束感，感应卡由使用人员随身携带，这就对感应卡的技术特性有了很高的要求，首先是卡片的方向性、穿透性及稳定性，其次才是卡片的外形及重量。

　  众多远距离卡都被一个方向性问题困扰，读卡器发射的信号类似于手电筒发出的光束，卡片必须处在这个光束内并和读卡器成一定的夹角，才能正确的识别卡片，人员经过感应区域时角度偏差太大，就会被漏读。CENSUS 读卡器发射的信号类似于一个绕天线而成的长方体，而且卡片是没有方向性的，卡片在读卡区内以任意角度放置都可以读到，非常便于携带。

　  卡片的穿透性指卡片的无线信号穿过物理障碍的能力，目前常见的远距离卡片使用的无线频率还有915MHz、433MHz、2.4GHz和5.8GHz等，915MHz的信号最容易受人体和金属物质的屏蔽，所以生产商不得不要求使用者把卡置于人身前的衣物表面对着读卡器走过去，但当人体成队的经过感应区域时，如果前后人员间距小于20厘米，检测的成功率会降为80%左右，如果前后人员间距小于10厘米，结果几乎是无法检测，金属物质影响常见的应用表现则是在车辆识别系统里无法穿透带金属层的汽车贴膜（真空镀金属膜、磁控溅射金属膜）；433MHz和2.4GHz均属超高频（Ultra-high Frequency）信号，它们的方向性较强，而且其性能受到湿度的影响，常见的问题是卡片不能用手握住或放置在裤子后面的包里，引用文献的概述　：「人体大量的湿气将影响卡片和它们传送信息的功能，这就是为什么经常需要将它们从钱包或皮夹中拿出来。你需要让它们避免与身体的近距接触。」此外，在下雨或下雪的天气，也可能发生类似的问题。

　　感应卡片的外形及重量直接影响使用者对系统的接受心理，无源卡因为没有电池而做得很薄，比较容易被接受；超高频有源卡的功耗较大，为了延长卡片的使用寿命，选择的电池容量大因而体积也较大，卡片都做得比较厚重，而且为了结省成本选择的原材料较为粗造，外形设计简单原始，难以在一些高档的场合使用。CENSUS 远距离感应卡经过英国工程设计师精心设计，具有名片、钥匙、手表等多种外形，卡片大小为ISO标准卡片大小，厚度5毫米，重量仅18克，ABS材质，可打印人员照片姓名等信息，整体质感强烈，在众多国家的政府部门、议会及跨国企业广泛使用。

　  远距离人员识别系统采用无线射频进行信号传输，人体长期活动在这个信号区域，所以读卡器和卡片发射的电磁波对人体危害性是非常值得关注的，特别是有些电子卡以主动式工作，一直不停的向外发射信号。近年来，电磁波对人体危害的例子多有发现，只不过其影响程度与所受到的辐射强度及积累的时间长短有关，目前尚未较大范围地反映出来，所以还没有引起人们的普遍重视。研究表明，电磁辐射对生物的影响可分为热效应和非热效应，当功率密度大于10mW/cm2 时，以明显的热效应为主，长时间接触高功率密度的辐射，可以造成机体损伤甚至死亡。短时间接触高功率密度辐射，可引起眼睛的损伤，诱发白内障。在低于1mW/cm2的低功率密度下，热效应不起主要作用，但长时间接触低功率密度的辐射，动物的神经系统、造血系统和细胞免疫功能受到损害。另外，辐射对遗传、生育和致畸也会产生影响。这方面的论述很多，可参阅有关文献 【1】～【2】。关于如何确定电磁辐射对人体危害的安全限值，以美国为代表西方国家以致热效应为基础制定界限值，确定为10mW/cm2 ，原苏联主张以非热效应为基础制定界限值，确定为10μW/cm2 ,我国的标准则介于这二者之间。科学家用900 MHz微波辐射对小白鼠脂质过氧化作用及神经递质含量影响进行了测试，其研究表明，小鼠在功率密度为1mW/cm2的900MHZ的电磁辐射暴露下，全血中脂质过氧化物增加，在强度为0.05-0.5 mW/cm2时，血红细胞、血红蛋白含量升高，并经过一系列急性、亚急性和慢性免疫实验证实，短期微波辐射，对机体免疫功能有刺激作用，长期微波作用，其免疫效应可以转向抑制，呈现代偿-适应-代偿不全的动力学过程。 值得一提的是，人们也用微波来加工食品，如微波炉，在国际上，微波炉有 915MHz 和 2.4GHz 两个频率， 2.4GHz用于家庭烹调炊具， 915MHz 用于干燥、消毒等工业，医疗行业等。

　  CENSUS系列读卡器和感应卡采用低频153KHz工作，比国家电磁辐射安全标准的最低起始频率300MHz还要低近2000倍，比广播频率也要低得多，对人体是没有伤害性的，通过了无线电委员会的MPT1337、ETS 300 339和FCC的认证及欧共体国家ETS 300 330无线电发射测试，免除最终用户和工程商的后顾之忧。

　  表1 我国的电磁辐射安全标准

　  1. 【电磁兼容性原理及应用】   国防工业出版社 ， 1996年4月， 北京
　  2. 【电磁辐射防护规定】(GB8702-88)，中国国家标准，1998

　  人员识别系统最终的目的是判断人员的位置，得到准确的进出数据。一般的人员跟踪识别系统都是采用两台读卡器来判断人员进出方向。都是在每台读卡器读到卡片并输出后，根据两台读卡器的记录先后来判断是进还是出，这样存在很多漏洞，容易产生错误记录。

    如果人员只是经过一个天线旁边而没有往外走，系统马上把他外出的信号就发出去了，而实际情况是人员还在里面。在平安短信系统里移动通讯运营商就吃过这样的亏，学生只是到门边站了一下，系统就给家长发了一个孩子离开学校的短信，让家长无故担心，为此差点被学生家长告上法庭；如果人员不断在进出天线上徘徊，系统会产生很多没用的记录；如果人员在1个出天线旁边一直站着，系统会不停的收到卡号，因为两个读卡器输出的信号格式完全相同，很多系统根据记录的奇偶次数来判断进出，在收到第二条记录的时候系统就会给出一个外出的信号，而实际情况是人员还在里面。如果人员一直停在两个读卡器信号交接的地方，这里的信号会很复杂，有可能是死区、有可能是某天线时强时弱、有可能是信号扭曲、有可能卡片一到这里就不停输出或是不工作。

　  综合上述问题最根本的原因是两台读卡器是完全相互独立的设备，英国IDENTEC公司的在射频识别领域具有20多年的生产经验，其旗工会上品牌CENSUS的CR1A－DS远距离读卡器可以杜绝上述问题的发生；因为它具有多种方向判断模式，直接带两个天线，读卡器准确的知道每个时刻卡片存在天线的哪个区域并跟踪卡片在区域里每个时刻的信号位置和移动路径，如是否真正离开、什么时候可以把信号输出、是否假进假出、是否产生多余记录等。具有防反窜、跟踪、控制、安全、多卡配对等多种模式，无论用户想在卡片进入即立刻得到数据还是确定最终方向再得到数据，它都能满足要求。

    正因为 CENSUS读卡器具备的众多优异特性， CENSUS系列产品在英国获得英国技术创新大奖， 不管是用在人员和物品跟踪（解决假进假出、多重识别、屏蔽、射频伤害、方向限制、物理障碍等问题），还是停车场（解决一个通道即进又出情况时两台读卡器装在一起，第二个读卡器错误的把道闸再次打开的情况），它都是绝佳的产品解决方案。