基于有源RFID技术构建远距离人员考勤系统

前 言

目前，市面上流行的各种考勤方式都是基于接触式IC 卡或者短距离非接触式IC卡（识别距离大概只有几十厘米）。这种考勤方式需要公司的员工将考勤IC卡靠近考勤钟才能实现上下班的考勤功能。对于类似ABC集团这样拥有几千名员工的大型企业，接触式考勤方式具有很多明显的缺点：

在上下班的人流高峰进出速度成为瓶颈；

人员出入方式多种多样，包括步行、自行车以及小汽车等，不能实现统一管理等等。

采用RFID远距离射频卡的方式，可以从根本上解决上述接触以及非接触IC卡考勤方式的不足。RFID远距离射频卡具有以下优点：

远距离，有效识别距离从2米到100米可调。

防冲突，采用多种防冲突方案，至少可同时识别200个以上标识。

高速度，Refine RFID的移动时速可达160公里/小时。

智能化，RFID与收发器之间可实现双向高速数据交换，使应用灵活，数据安全得到保证。

针对ABC集团对人员及车辆统一管理的需求，我们提出RFID远距离射频识别的技术方案。该方案的实施需要在ABC集团的三门一岗分别设置几套远距离射频读卡设备。同时，向ABC集团的每名正式员工发放一张具有全球唯一标识的射频卡，作为该员工在管理系统中的唯一标识。员工持本人的射频卡以各种方式进出集团，系统将自动记录该员工进厂及出厂的详细时间，并将这些基础数据发送给集团的OA系统，OA系统可以根据这些基础数据整理对员工进行考勤。

基于RFID技术的人员及车辆管理系统，将会极大推动ABC集团实现企业信息化的战略目标，必将产生良好的经济效益和社会效益。

1.1 概述

微波技术（RFID）由来已久，应用广泛，如身份识别、门禁、物流标签、防伪识别等等。Refine RFID采用了当今最先进的0.18uM的微波芯片技术，使RFID的性能和原来的微波相比得到了本质的改进，彻底解决了远距离、大流量、超低功耗、高速移动的标识物的识别难题，而且成本较以往大大降低。同时也解决了中低频电磁波技术感应距离短防冲突能力差的致命弱点。具体特性如下：

远距离，有效识别距离从2米到100米可调。

防冲突，采用多种防冲突方案，至少可同时识别200个标识。

高速度，Refine RFID的移动时速可达160公里。

智能化，RFID与收发器之间可实现双向高速数据交换，使应用灵活，数据安全得到保证。

高可靠，适应工矿工作环境（-40℃~ 85℃），防水，防冲击。

全球开放的ISM微波频段，抗干扰能力非常强。

超低功耗，使用寿命更长。

对人体更安全（射频卡最大发射功率1毫瓦，绿色环保的CDMA手机最高发射功率为200毫瓦左右）。

1.2 系统工作原理

首先在集团所有工作人员可能经过的通道（三门一岗）安放若干个信号收发器（读卡器），具体数量和位置根据现场实际工况和要实现的功能要求而定，并且将它们通过网络布线（或无线局域网）和控制中心的计算机联网。同时为每个集团正式员工发放一个信号感应器（射频识别卡），当员工进出集团出入口的时候，只要通过或接近放置在通道内的任何一个信号收发器，信号收发器即会马上感应到信号同时立即上传到控制中心的计算机上，计算机马上就可判断出具体信息（如：是谁，在哪个出入口，具体时间，是出厂还是进厂）。同时控制中心的计算机会根据一段时间的人员出入信息整理出这一时期的每个员工的各种出勤报表（如：出勤率、总出勤时间、迟到/早退记录、未出勤时间等）。

1.3 系统构成简图

1.4 系统组成及其功能

1.4.1信息采集部分（前端）

远距离识别部分包括软件部分和硬件部分。其中软件部分包括应用软件和嵌入式处理软件两部分组成，用于完成数据采集、识别、加工及其传输，这两部分软件共同支撑着整个系统的运行，并演绎出各种不同的应用系统；硬件部分由信号收发器、RFID感应器、通讯模块等组成，主要用于完成信号采集功能和完成快速可靠的通信，实现网络化的远距离目标的识别和自动化管理。

1.4.2控制中心 （后端）

主要负责处理从收发器接收的数字信息，根据预先设定的功能向执行机构发出控制指令，实现相应动作；管理软件将原始数据转化为最终信息，对其数据库进行实时查询、修改、完成报表生成等自动化管理，必要时可打印出信息资料；

1.5 考勤管理功能模块介绍

信息管理：部门信息管理、人事信息管理、办卡信息管理等。实现对井下人员流动、部门变更、发卡/损坏/丢失等处理。使人事经理对公司人员情况及信息变更了然于胸。

人员设置：配置各部门的人员。支持人员流动或信息变动。

考勤制度设定：包含多种考勤项目。结算数据可保存为多种文档并导入薪资数据库；提供因人而异设定考勤制度的功能，对不同人员可以有不同的标准等。

班次管理：无限制班次设定；任意规律的个人、部门、分组日历排班、倒班设置。特别是无规律排班以及一天内上多个班次。

排班设置：设定任意多规律性排班或无规律排班，并关联到人员，形成日历排班。

加班设定：设定加班规则。

假事登记：对各种不同类型的假事进行登记。权限控制：设置并管理登录口令，对操作人员实现菜单权限控制和部门访问权限控制。

数据收集与处理：收集汇总数据，并根据各种设定进行处理，形成处理结果。支持实时数据自动采集。

考勤报表：生成各种报表，反映正常和异常的考勤情况。提供管理依据。内置多种标准考勤明细及汇总报表。另可提供多种用户定制报表

1.7 相关产品介绍

人员电子标签的技术参数

提供异型封装

标准厚卡尺寸：70*30*7mm

工作频率：2.4GHz-2.5GHz ISM微波段，128个频道，频道带宽8MHz。

数据速率：1Mbps

射频功率：小于-3dBm,可编程

工作电流：小于5uA

接收灵敏度：不小于-90dBm，可编程

工作环境温度：-40℃-85℃

使用寿命：5-6年

提供简洁的控制命令集和用户存储区

读写器的技术参数

专用于RFID的识别和编程

工作频率：2.4GHz-2.5GHz ISM微波段，125个频道，频道带宽8MHz。

数据速率：1Mbps

射频功率：-20dBm—0dBm可调

接收灵敏度：-90dBm

工作环境温度：-40℃-85℃

供电：DC 9V/500mA

专用于RFID的识别和编程

与其他设备连接：RS232/RS485，异步通讯速率9600BPS-921600BPS。

符合工业运用环境