门禁体系，是怎样回事？一文读懂智能门禁体系

门禁体系应该是我们平常交往最多的智能硬件体系之一了，但各位有没有想过，其原理是怎样的呢？这篇文章，作者实验给我们普及一下门禁体系的情况，渴望能帮到各位。

有一天从公司出门，忽然对遥控门禁起了猎奇：为什么按一下物理遥控器，可以控制掀开玻璃门呢？

这内里约莫有个基本原理：按下遥控器的按钮时，内置电池电能转为发射无线电信号，吸收端转换为电信号，经过电能来控制门的开关。

但进一步想，这内里的水，应该更深。

一、使用场景

就目宿世活中碰到的门禁体系，包含了如了局景：

① 办公楼、公司出入

② 住民社区、单位门

③ 旅店电梯、房间门电子锁

④ 火车站、高铁站、机场通行

固然，另有一些其他场景，好比当局机构、学校、病院。

可与监控装备团结，完成通道抓拍、事变预警。可团结门口机安卓APP，完成可视对讲开锁。

总之，可以确认，门禁体系，与宁静防护办理休戚与共。

二、产物先容

门禁体系的演进如下：从钥匙开锁，到刷卡开门，再到构成软硬件一体的物联网门禁体系。

1. 开门办法

面向用户分三类：楼内职员（业主/职员/留宿游客）、访客、生疏人。

稀有的开门办法，包含了：门禁卡、开门按钮、遥控、人脸识别、暗码验证、指纹识别、APP或小步骤。

1.1 门禁卡+读卡器

一些小区的出入，会使用门禁卡，如：

大概写字楼员工也要刷卡进入，如：

非交往式的IC门禁卡（智能卡）的基本原理：

A、LC串联谐振电路：在非交往IC卡内里，存在一个由电感L（天线线圈）和电容C（来自IC卡芯片）构成的LC谐振电路。这个电路能在射频读卡器发射电磁波后以为出电流，电流在电感和电容之间往返摆动，构成电磁震荡。当读卡器发射的电磁波频率与LC电路的共振频率相反时，会产生共振效应。

B、积累电荷构成电压：当LC电路产生共振时，电容C会在交变电流的作用下反复充放电，由此产生电压。这个电压就是IC卡片供电的源头，可以驱动IC卡片里的芯片运转。

C、发射或吸收数据：在电压的驱动下，IC卡片的芯片可以将储存在此中的信息，经过电磁波的情势发射出去。同时，芯片也可以吸收来自读卡器传来的信号，举行数据的读取或写入利用。

D、身份验证和控制：读卡器获取卡片信息，传输到控制器举行身份验证——控制器核实后，控制电锁的开关，同时纪录了出入刷卡纪录。某些高宁静性的卡片也会对读卡器反向校验。

此中关于射频读卡器（不必要插进特定读写器插槽）：交变电流畅过导体，导体周围会构成交变的电磁场，构成频率高于100kHz、具有远距离传输才能的高频电磁波。

手机模仿实体门禁卡：

条件是手机支持NFC且门禁卡未加密。NFC即近场通讯（Near Field Communication），是短距离的高频无线通讯武艺，经过电磁以为来传输数据。在一对一通讯中，主动倡导毗连的一方为倡导装备，另一方为目标装备，倡导和目标装备都支持主动和被动通讯形式。

A、手机复制门禁卡存储信息。NFC的手机作为读卡器发射射频信号，门禁卡作为RFID吸收器吸取射频信号、产生电流，进而驱动将标识符信息前往给发射器手机。手机将这个信息存储起来，完成复制门禁卡功效。

B、手机模仿门禁卡刷卡开门。门禁读卡器发射射频信号，手机模仿门禁卡吸收信号，以为电流驱动将标识符信息以电磁波情势前往到电锁，完成开门。

好比华为手机复制的门禁卡：

1.2 遥控器

门禁遥控器内里装备了无线电发射模块，当用户按下按钮时，发射模块会将门禁开关信号转换为无线电波信号，并举行发射。这个信号会被门禁装备吸收并解码，然后门禁装备会依据解码后的信号来推断是开门照旧关门。

常用的门禁遥控器频率主要有315MHz和433MHz两种。

A、315MHz：传输信号安定、传输距离较为远、干扰较小，在门禁市场上使用广泛。

B、433MHz：穿透力较强，可以穿过一些停滞物，如墙体、隔音门等，传输距离也较为远，但受干扰影响较大。

1.3 人脸识别

人脸识别武艺也以前普及。以业内着名的3D视觉感知全体武艺方案提供商【奥比中光】为例，提供了3D刷脸门锁门禁处理方案。人脸识别武艺包含：3D人脸辨识算法、人脸活体检测等。

① 3D人脸辨识算法

3D传感器，接纳平面视觉武艺，可以感知三维空间。此中平面视觉，使用两个大概更多的摄像头（像人的双眼一样）从不同的角度获取目标物体的图像，然后经过盘算机算法，推测出物体在三维空间中的外形和地点。

3D人脸识别就是扫描被检测人的脸部，构成包含面部特性的3D模子，与以前储存在数据库中的3D模子举行比力。若比力的后果凌驾了预设的阈值，则以为检测人的脸部和数据库存储的真实人脸是一律的。

②人脸活体检测

稀有方案是交互式的随机举措检测，好比张嘴、眨眼、支配转。

在门禁体系中，寻常接纳非交互式的办法，好比近红外人脸活体检测。

A、近红外光照射：经过摄像头对人脸拍摄、同时近红外光对人脸照射，由于近红外线对人眼不偏见、以是不会对人工制形成不适。

B、反射光检测：人脸皮肤、眼球对近红外线的反射不同，活体和非活体（如照片、视频、假脸）对近红外线的反射也不同。

C、活体检测：摄像头捕捉反射归来回头的近红外光，与活体人脸特性举行比力，推断对否为活体。

光流法，属于盘算机视觉范畴，能进一步提升人脸活体检测的准确率。光流就是像素点在时间序列图像中的挪动后果，脸部的微动（如眨眼、含笑等）会改动图像的像素值，这些微动经过光流法可以被检测出来。假如在察看时期，一张脸的像素值履历了正常的、与天然脸部微动一律的厘革，那么这张脸更约莫被推断为活体。

1.4 APP或小步骤+蓝牙

相似共享单车，都是经过蓝牙开锁。原理如下：

A、蓝牙通讯。蓝牙是一种短距离（寻常10m以内）的无线通讯武艺（一局部局域网），由一个主装备控制、1个或多个从装备构成，构成点对点、点对多点的网络布局。事情在2.4GHz支配，属于举世无需取得执照允许（但有羁系）的无偿频段。使用频率腾跃扩频（通讯两边腾跃到某个频率），低落无线电干扰；经过配对码来完成蓝牙配对，确保私密性和宁静性。

B、使用控制。经过手机上的APP或小步骤，用户可以向门锁发送开启或关闭的指令。这些指令被编码成特别的蓝牙信号，然后被手机的蓝牙模块发送出去。

C、门锁吸收。门锁本身也有一个蓝牙模块，可以吸收蓝牙信号。一旦吸收到来自APP或小步骤的开锁或闭锁指令，门锁的电子体系将据此激活机器开关，举行开锁或闭锁。

别的社区开门的APP/小步骤，经过相对刚性的开门办事+物业办事举行引流，拓展了保洁和不利生物防治、家电洗濯和维修、废品吸收等社区办事。

好比【亲邻开门】建立于2015年，停止2023年，办事社区凌驾6万、互助物业凌驾1.2万家、手机开门用户凌驾2800万、开门次数32亿次。算是一个比力强的流量入口了。

1.5 可视对讲

完成了图像、声响的双向通话。原理包含：

A、图像传输。来访者经过门铃哀求物业或住户开门，室外摄像头开头拍摄图像，转换为电信号传输到室内、解码体现到屏幕上。

B、音频传输。室表里可以完成语音双向通话，在于室内室外都有麦克风和扬声器，麦克风搜集语音后转化为电信号、传输到对方再解码，经过扬声器播放出来。

举世安防范畴排名头部的海康威视，在京东出售的一拖一（一个室内机一个室外机）可视对讲门禁体系，约莫也就出售800元出头。下图为海康威视的室内机开门：

此中，关于室外机的计划，包含了：

A、高清红外夜视（120°广角镜头）：红外夜视使用目标发射的红外热辐射信号，经过红外探测器转换为电信号，颠末信号扩大、处理和成像，构成人眼可见的红外图片。而广角镜头，焦距较短、视角较大，如此拍摄视野较为宽广。

B、室外机防水计划（IP65）：IP65代表防尘品级为6，完全避免尘土侵入；防水品级为5，避免放射的水侵入。

2. 门禁控制器

用来管控一定地区内门的开启和关闭。门禁控制体系的中心是：控制面板。

承当处理信息和决定的功效。经过微处理器，对读卡器或其他装备（指纹扫描仪、人脸识别仪）发过去的数据举行处理，依据预设端正做出决定。经过存储器，存储运转步骤、门禁权限端正和纪录通行日志等，固然联网情况下，当地存储约莫弱化。在繁复的门禁体系中，还必要经过以太网或WiFi来与办理体系通讯。

假如一个门，进门刷卡、出门按按钮，控制器关于每个门只能接一个读卡器，叫单向控制器。

假如一个门，进门刷卡、出门也刷卡（也可以接出门按钮），每个控制器关于每个门可以接两个读卡器，一个是进门读卡器，一个是出门读卡器，叫双向控制器。

海康威视的门禁控制器如下：

门禁控制器的接线：

3. 门禁电源

门禁电源的主要功效，是将标准民用电压220V的交换电转换为门禁所需的12V（寻常情况）直流电，为门禁体系中的控制器、读卡器、电子锁、楼宇对讲等装备提供电力支持。

同时，门禁电源还具有过流保护、过压保护和短路保护等功效，以确保体系的宁静和安定。

4. 门禁闸机

门禁闸机是控制职员出入的通道办理装备。仅有完成身份识别后，才干允许通行。

4.1 闸机典范

A、三棍闸。我们在地铁站、体育馆等场合常常可以看到。

B、翼闸。如在写字楼，验证身份后，则掀开两边“翅膀”

C、全高旋转闸。好比在社区、高铁购票的出口。可以提供更好宁静保证，不容易超过或钻已往。

4.2 闸机功效

经过门禁控制器来完成多种功效，好比：

A、多门互锁。主要是多门构成联动，只能坚持一个门是开启。不克不及同时开启多个门、构成通道，避免非事情职员志流通无阻。当碰到消防等特别情况，则可以排除多门互锁、坚持常开形态。

B、反潜回。针对双向刷卡的门禁，是一种防尾随机制，要求职员验证通行纪录是一进一出严厉对应。好比一一局部使用刷卡或指纹办法进入后（没有分开纪录），将IC卡交给其他人也无法再次验证进入。

5. 联动体系

5.1 梯控

梯控，即电梯控制器，控制电梯运转、满意电梯搭客需求。好比搭客按下召唤按钮，梯控体系就会依据搭客的地点、电梯的如今运转形态等，经过电梯调治算法来选择一部最合适的电梯来办事。当电梯在运转中时，梯控体系则会依据楼层的上下、运转的速率等，来控制电梯的开门、关门、上升、下降等举动。

现在很多连锁旅店、住民楼、写字楼也都联动了门禁和梯控。即进入电梯后，必要再次刷IC卡来识别身份，主动大概手动选择指定权限的楼层。

好比海康威视的梯控主机，最大可完成128层出入权限的管控、支持刷卡、指纹、刷卡+暗码等多种认证办法。

5.2 考勤

关于学校、办公写字楼，触及考勤成绩。

钉钉推出智能硬件产物，也包含了人脸/指纹考勤门禁机。员工刷脸，识别后主动开门、同步完成考勤打卡。

如下是钉钉办理员可设置考勤办理体系添加智能考勤机。

5.3 访客办理

访客机也以前普及，提供了访客的预定、纪录。当访客使用通行证进入闸机时，接入了门禁体系，完成身份验证、拜候权限控制（包含可拜候的地区和好效时间）。

5.4 消防报警

疏散通道设置门禁，影响逃生。当有失火产生，失火报警体系发射信号，门禁体系实行控制指定闸机开启或关闭，保证职员正常疏散逃生。

电动推杆锁，兼具门禁管控、消防逃生的功效，完成安消一体化办理。十分合适商超、超市、写字楼等消防疏散通道。未担当权的人推压逃生门锁，启动语音蜂鸣报警循环播放“这里是逃生出口，请敏捷撤离，WO、WO、WO” ，并可开门外出。产生失火时，逃生门锁收到联动信号，启动语音蜂鸣报警循环播放“这里是逃生出口，请敏捷撤离+，WO、WO 、WO”，引导职员从这里逃生。

三、门禁行业

1. 市场范围及增长率

依据安信证券研讨中央的报告：门禁市场年均复合增长率还行，在13%支配。

但是门禁行业是一个比力细分的赛道，总范围不大（<250亿）。

2. 提高现状

进入壁垒并不高，行业内乱七八糟，产业会合度也不高。同质化竞争下，打起贴身价格战、利率相对较薄。

整个行业走向整合，发扬品牌化、团体化的上风。同时，门禁体系干系武艺以前相对成熟，进入大范围提高阶段，与宁静、金融、交通等多个范畴相交融。

行业内的大玩家，包含安防范畴的海康威视、从办公软件切入的钉钉、A股上市公司大华科技和熵基科技，以及从社区办理切入的亲邻科技。

3. 立方控股的门禁业务

立方控股的智能门禁体系毛利≥60%，应该很高了。该公司有20年提高史、在北交所上市了，也算比力大的玩家了。

立方控股主要客户布局如下，前5大客户贩卖收入占比<20%

立方控股在2022年研发用度率到达16.3%，此中关于门禁干系武艺如下：

四、写在最初

1、门禁产物以前从单纯的硬件，提高到软硬件一体化的物联网体系，交融了弱电体系工程和盘算机武艺。

2、门禁行业属于安防范畴，正从同质化竞争走向品牌化、范围化提高，从而提供集成处理方案、企业取得更高毛利率。

本文由 @马教师 原创公布于各位都是产物司理。未经作者允许，克制转载。

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