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　　出入口控制是為了確保設防區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)安全、機密保護、人身安全、區(qū)域防衛(wèi)而設置的技術(shù)體系，這樣的系統(tǒng)，必須同時確保合法人員順利進出設防區(qū)域進行的業(yè)務操作，因此涉密人員在出入口需接受身份確認，授權(quán)確認后才能進出設防區(qū)域。門禁系統(tǒng)是出入口控制體系中zui常用的技術(shù)手段，好的門禁系統(tǒng)能夠滿足既定的管理流程，以自動和（或）人工復核的方式對出入口目標進行身份確認、授權(quán)確認，決定放行或拒絕。
　　
　　一般而言，門禁系統(tǒng)由目標識別、管理控制、執(zhí)行機構(gòu)三個部分組成。目標識別裝置擔負目標身份的讀取或確認，采用持卡、鍵盤、生物識別等一種或多種技術(shù)復核獲得目標的身份識別代碼。有效代碼被送入管理控制系統(tǒng)用作身份確認、授權(quán)確認，之后操作執(zhí)行機構(gòu)對目標做出放行或拒絕的動作。
　　
　　本文所關(guān)心的是門禁系統(tǒng)的管理控制部分的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展，特別是門禁體系的管理控制機制在面向復雜事務管理流程時遇到的挑戰(zhàn)和解決途徑，一種全新理念的梯形邏輯門禁技術(shù)應運而生。
　　
　　傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)出入口策略的技術(shù)實現(xiàn)
　　
　　功能完整的門禁系統(tǒng)概念模型如圖1所示，其中管理控制系統(tǒng)是門禁系統(tǒng)的主體，由門禁管理軟件和門禁控制主機兩部分組成。前者提供一系列操作界面方便管理員創(chuàng)建目標，為目標選擇、制定適合的門禁策略；后者在現(xiàn)場條件的參與之下忠實執(zhí)行既定的門禁策略，由此完成門禁的基本職責。
　　
　　傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)出入口策略是根據(jù)門禁系統(tǒng)多年來實際應用過程中常見門禁流程逐步完善總結(jié)出來的，這樣的策略是圍繞著4W原則（Who/When/Where/How）建立起來的固定模式，即限定某人在何時何地以何種方式出入設防區(qū)域。4W原則的技術(shù)體系包括對持卡人進行身份核實、時段核實、入口核實，還可以為持卡人附加更多的入口規(guī)則，諸如多卡核實、雙門互鎖、防反傳、防挾持等策略。以往的應用認為，門禁系統(tǒng)所提供的這些策略功能已經(jīng)可以滿足大多數(shù)應用場合。如果碰到不能滿足的應用需求，也只能通過調(diào)整管理流程來適應產(chǎn)品所能提供的門禁策略。于是長期以來，門禁系統(tǒng)的設計總是圍繞如何更好實現(xiàn)4W原則來考慮的。部分較為專業(yè)的廠商嘗試面對應用，秉持“基于角色”、“基于規(guī)則”的設計原則來規(guī)劃設計門禁系統(tǒng)，使門禁產(chǎn)品的應用更貼近用戶的組織架構(gòu)和管理架構(gòu)。
　　
　　基于角色（Rolebased）的考慮，是試圖使門禁策略的編排滿足實際用戶管理體系的組織架構(gòu)，將每一個管理單元，如一個職能部門轄下若干出入口定義為同一個門禁級別。一個管理者一旦被賦予了這個門禁級別，就獲得了進出這個部門所有出入口的授權(quán)。門禁控制軟件設置了方便的操作窗體，去幫助管理員建立、配置基于角色的門禁級別。原理上講，基于角色的方法也可以對某一個人進行多重角色的配置。不過為多個人配置多重角色時，門禁操作的復雜性不言而喻，甚至會引起操作層面的邏輯沖突。因此，基于角色的門禁系統(tǒng)通常會避免門禁級別的交錯設置，所以更適合樹形組織架構(gòu)的單位使用，不太適合網(wǎng)狀組織架構(gòu)。
　　
　　基于規(guī)則（Rulebased）的方法，即事先為每一個用戶制定了通過出入口所必須遵循的動作序列，道理上講，這個方法包含了角色方式或更為一般的門禁規(guī)則。不過由于規(guī)則的制定仍然源自當下的實際需要，所設計的規(guī)則是有限的，并不能包容更多個性化出入口規(guī)則，同時受限于技術(shù)系統(tǒng)固定的物理模型。人們看到，這些規(guī)則所組成的集元素的數(shù)量是有限的，且不能改動。站在用戶角度看，用戶只能在既定的規(guī)則里集中選取那些適用的規(guī)則，如多卡核實、防反傳等，卻不能“設計”出門禁系統(tǒng)中并不存在的新出入口規(guī)則。
　　
　　綜上所述，業(yè)內(nèi)所熟悉的傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)其出入口策略的設計基本上是固定的，只可選擇所提供的有限策略，不能依據(jù)實際的管理需求進行自由編程。面對社會治安的新形勢，*分子作案手段已經(jīng)高度智能化，傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)在應用中暴露出很多的局限性，比如在金融業(yè)，針對銀行金庫新制定的作業(yè)流程甚至找不到適用的門禁系統(tǒng)。
　　
　　門禁策略自由編程的可行性
　　
　　使用者在討論了基于角色、基于規(guī)則的門禁策略以及這些技術(shù)局限性的同時，會很自然地期盼有更好的解決途徑，希望尋找到能夠面向“未知的”事務流程，提供一種通用的自由編程技術(shù)及建立個性化門禁策略的方法。如果不考慮門禁系統(tǒng)產(chǎn)品化設計的可行性，基于語言（Languagebased）的通用技術(shù)當然可以實現(xiàn)自由編程的訴求。在IT行業(yè)資源訪問的安全性防護也存在類似門禁策略的問題，資源訪問安全性控制的做法可以采用XMLbased（基于可擴展標識語言）的技術(shù)來克服基于角色、基于規(guī)則方法所帶來的局限，使建立個性化資源訪問策略成為可能，即允許用戶自行設計資源訪問策路，用以拒絕黑客入侵。不過脫離了通用計算機的操作環(huán)境，這樣的做法對于通用的門禁產(chǎn)品而言是難以實現(xiàn)的，一是所涉及的語言（XML、XACML或其他語言）不可能被普遍掌握，因而不具備工程應用的基礎(chǔ)；二是裝置化產(chǎn)品的系統(tǒng)資源不支持如此規(guī)模語言的解析與操作。不過尋求一種規(guī)模甚小的通用語言，來實現(xiàn)門禁策略的自由編程會是一個正確的方向。
　　
　　據(jù)了解，門禁出入口控制流程，實質(zhì)上是一個邏輯運算的執(zhí)行過程。比如，某人通過出入口時，當他的代碼“正確”，出入時間“正確”，出入地點“正確”，則可以“放行”。如果用邏輯運算的語言就可以表述為三個邏輯變量（身份、時間、地點）同時為“真”（“正確”），則結(jié)果為“真”（“放行”）。這種多個邏輯變量各自屬性一致性判定過程，其實是一個“組合邏輯”的運算過程。又比如，當某人進入設防區(qū)域，并確認后來他已經(jīng)離開了這個區(qū)域，則允許他再次進入這個區(qū)域（門禁的防反傳功能），進入、離開、再進入，多個事件依照既定順序依次出現(xiàn)則結(jié)果為真，這是一個“時序邏輯”的運算過程。布爾代數(shù)（邏輯代數(shù)）為人們揭示，不論多么復雜的邏輯表述，zui終可以歸結(jié)為組合邏輯和時序邏輯兩種邏輯形式，或者是這兩種邏輯形式的多重組合。由此得出這樣的結(jié)論：
　　
　　1、復雜門禁過程可以表述為多重邏輯事件的判定與運算。反之，邏輯代數(shù)的理論與方法適合一般的門禁行為，甚至適用于未知的門禁流程。
　　
　　2、門禁過程歸結(jié)為門禁事件組合邏輯，時序邏輯的求解過程。換言之，具備一般組合邏輯，時序邏輯求解能力的門禁裝置，可以勝任個性化門禁策略的執(zhí)行。
　　
　　3、基于邏輯（LogicBased）的梯形圖語言（LadderLanguage）可以勝任門禁策略的自由編程，同時具備技術(shù)實現(xiàn)的便利性，成熟性。
　　
　　梯形圖技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應用
　　
　　與傳統(tǒng)門禁體系不同，基于邏輯的門禁系統(tǒng)設計，可以真實面向事務流程，甚至可以面對門禁產(chǎn)品設計時未曾考慮到的門禁業(yè)務流程，而實現(xiàn)門禁過程的控制?；谶壿嬙瓌t設計的門禁系統(tǒng)，需要考慮兩個基本問題：一是門禁產(chǎn)品工程應用的可行性，比如要求中級工程資質(zhì)的工程師能夠輕松掌握個性化門禁流程的自由編程技術(shù)；二是可編程門禁產(chǎn)品其技術(shù)實現(xiàn)的可行性，比如要求能夠在微控制器等級的技術(shù)平臺上實現(xiàn)可編程門禁管理控制機制所賦予的各種邏輯操作。
　　
　　可編程邏輯控制器PLC（ProgrammableLogicController）是工業(yè)自動化采用率zui高且十分廉價的控制裝置，從一臺機床加工零部件時復雜工藝的自動控制，到多部電梯的復雜聯(lián)動，都是采用PLC實現(xiàn)的。一臺安裝于現(xiàn)場的PLC，無須替換PLC的元件，無須改動PLC的電路，無須調(diào)整現(xiàn)場布線，只需通過PLC的數(shù)據(jù)接口改變PLC內(nèi)部的控制邏輯，就能獲得新的控制流程。這就是說，加工不同形狀的零件，只需要變更機床PLC內(nèi)部保存的邏輯流程就可以變更零件的加工工藝流程。
　　
　　經(jīng)典的電動機正反轉(zhuǎn)控制的繼電邏輯電路圖，形狀如同梯子。圖中V03，V04分別為控制電動機正反轉(zhuǎn)的交流接觸器，V01是正轉(zhuǎn)啟動按鈕，V02是反轉(zhuǎn)啟動按鈕，V05是停止按鈕。這個簡單的梯形邏輯可以對電動機進行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、自鎖、互鎖、停止等操作。這樣的梯型繼電邏輯在工業(yè)控制領(lǐng)域已有數(shù)十年的應用經(jīng)驗，成熟可靠。PLC進一步將梯形邏輯轉(zhuǎn)化為單線指令環(huán)，如此一來，用zui廉價的微控制器就可以執(zhí)行復雜的梯形邏輯，使裝置化的PLC將工業(yè)自動化帶入了一個全新的智能化時代。
　　
　　將PLC梯形圖技術(shù)，可以移植到門禁產(chǎn)品中，且已成為市場上一種重要的技術(shù)。梯形邏輯的技術(shù)成熟、穩(wěn)定、廉價；梯形邏輯適合執(zhí)行復雜的組合邏輯，時序邏輯，滿足門禁規(guī)則的自由編程；梯形圖語言直觀簡單，熟悉梯形圖編程的工程師十分普遍，稍有訓練的中級技術(shù)工程師就可以利用梯形圖語言來實現(xiàn)復雜的門禁邏輯編程。
　　
　　門禁系統(tǒng)的梯形邏輯
　　
　　門禁梯形圖遵循常規(guī)梯形圖語言的基本規(guī)則，也包含有梯形圖語言通用的各種邏輯變量。不過為了滿足門禁業(yè)務所*的操作，需要增加一些新的參數(shù)邏輯變量和新的操作方式。
　　
　　門禁梯形圖某一級梯子的示例，梯形圖中出現(xiàn)了幾個傳統(tǒng)梯形圖里不曾定義的邏輯變量。圖中參數(shù)邏輯變量“Reader”是透過門禁控制器內(nèi)核與讀卡器捆綁在一起的，當有讀卡動作時，“Reader”由內(nèi)核獲得一個ID碼，隨后的“CardHolder”參數(shù)邏輯變量會將這個ID與事先保存在自身的多個ID作比對，如果比對成功，隨后的“TimerZone”還要進行預置時段的比對，比對成功則會置“DoorOpen”為真，“DoorOpen”是與門控制器關(guān)聯(lián)的，于是執(zhí)行了開門的操作。這三種邏輯變量為門禁梯形圖所*，由于其中各自攜帶了ID，時段這些可編緝參數(shù)，所以稱之為參數(shù)邏輯變量。參數(shù)邏輯變量具有邏輯屬性，當參數(shù)比對成功則該變量取值為真，否則為假，由此參與梯形圖所表達的組合邏輯、時序邏輯的邏輯運算。
　　
　　“NetVerify”是一個網(wǎng)絡輸出變量，其中能夠預先編緝放入路由和報文參數(shù)。當這一級梯子的邏輯運算結(jié)果為真時，該變量會向網(wǎng)絡服務器發(fā)送信息，進行網(wǎng)絡交互操作。
　　
　　網(wǎng)絡交互更多的服務，適用于分布系統(tǒng)梯形圖關(guān)聯(lián)操作的整體協(xié)調(diào)，如防反傳功能的實現(xiàn)：一是要現(xiàn)場門禁梯形圖向網(wǎng)絡發(fā)出報文請求事件備案；二是相關(guān)現(xiàn)場梯形圖依全局服務器的事件備案，動態(tài)刷新本地邏輯變量，阻止可能的反傳企圖。
　　
　　梯形邏輯門禁系統(tǒng)應用
　　
　　梯形邏輯門禁系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)，基本上體現(xiàn)在控制器的固件方面，并沒有特別的硬件改變，因此產(chǎn)品成本與傳統(tǒng)門禁產(chǎn)品相當。梯形邏輯門禁系統(tǒng)可以當作普通門禁系統(tǒng)使用，除了執(zhí)行各種常規(guī)的門禁功能，還可以賦予常規(guī)門禁所不具有的功能。梯形邏輯門禁系統(tǒng)的自由編程能力，使得門禁系統(tǒng)更適合需要執(zhí)行復雜門禁策略的應用，如銀行金庫的入庫流程和現(xiàn)金尾箱流程。
　　
　　單門金庫門禁主流程中，銀行保衛(wèi)部門依照銀行保安實務要求制定入庫流程。依據(jù)金庫現(xiàn)場情況除了正常入庫方式外，還制定了替班入庫，特許入庫，緊急入庫的三種預案。這就要求門禁系統(tǒng)具備相互銜接的三種邏輯，庫管邏輯、特權(quán)邏輯、緊急邏輯。在這些流程中還考慮了若干的判斷分支，如網(wǎng)絡狀況、總線狀況、還有操作順序判斷等。這些個性化的邏輯設置，要求門禁系統(tǒng)提供語言級別的結(jié)構(gòu)化編程機制，梯形圖語言在滿足這些需求方面是*的。需要指出的是，不同銀行，不同金庫結(jié)構(gòu)，入庫策略會有很大不同，但對梯形邏輯門禁系統(tǒng)而言，只需要對梯形圖做出相應調(diào)整就可以滿足不同銀行的需求，從而充分顯示梯形邏輯門禁系統(tǒng)對復雜邏輯的適應能力。
　　
　　為了滿足第三方綜合集成平臺的業(yè)務需求，門禁梯形圖設置了可自由編程的第三方接口。授權(quán)的集成平臺透過第三方接口，不僅可以參與梯形邏輯的動態(tài)運算和交互控制，如網(wǎng)絡復核操作等，還可以透過門禁系統(tǒng)設置的后臺服務方式變更多個門禁點本地梯形圖的參數(shù)，使多點分布門禁排班操作變得簡便易行。
　　
　　梯形邏輯門禁技術(shù)是門禁業(yè)界的一項實用發(fā)明，梯形圖技術(shù)使門禁技術(shù)步入了系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化、自動化、智能化，這些都是門禁系統(tǒng)現(xiàn)代化的重要標志。