張 卉

（1.江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院蘇州分院，江蘇 蘇州 215009；2.蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 蘇州 215009）

1 引言

智能建筑是行業(yè)發(fā)展的趨勢，采用多種科技融入建筑區(qū)域，為用戶提供了更加智能化的操控平臺。門禁系統(tǒng)是智能建筑不可缺少的一部分，將其用于建筑區(qū)內(nèi)設(shè)施調(diào)度具有諸多先進性，體現(xiàn)了信息技術(shù)在建筑功能優(yōu)化方面的作用。指紋識別技術(shù)是門禁系統(tǒng)自動控制的關(guān)鍵，適用于建筑區(qū)自動控制與調(diào)度工作，改變了傳統(tǒng)門卡識別方式，是人工智能技術(shù)推廣的必然趨勢。

2 智能建筑安全隱患

現(xiàn)階段，智能建筑并非完全實現(xiàn)人工智能化控制，部分配套設(shè)施依舊處于半人工半智能狀態(tài)，導(dǎo)致建筑區(qū)內(nèi)面臨著較大的安全隱患。早期門禁系統(tǒng)功能缺失，不僅對建筑區(qū)管理造成較大難度，也影響了整個區(qū)域內(nèi)環(huán)境的安全系數(shù)，不利于智能建筑信息化功能的發(fā)揮與應(yīng)用。主要的安全隱患包括：

2.1 設(shè)備隱患

智能建筑所用設(shè)備具有較高的自動化水平，若設(shè)備控制不當則會影響到建筑區(qū)的穩(wěn)定性，破壞建筑結(jié)構(gòu)的可利用價值。設(shè)備隱患主要是門禁系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)存在的隱患，如：設(shè)備質(zhì)量不合格、安裝工藝不達標等，這些都會對智能建筑性能產(chǎn)生不利影響。此外，建筑區(qū)為了節(jié)約成本投資額度，減少建筑區(qū)配置的設(shè)備裝置，也是智能建筑潛在的隱患之一。

2.2 功能隱患

功能隱患主要表現(xiàn)在可操控性，建筑內(nèi)部設(shè)施功能無法正常發(fā)揮，導(dǎo)致系統(tǒng)功能受損而出現(xiàn)異常狀況。其中，門禁系統(tǒng)功能缺失是比較常見的問題，門禁系統(tǒng)對外來人員識別準確性不足，以及門禁設(shè)施調(diào)控方法不當，不僅無法正常執(zhí)行門禁操作，對門禁設(shè)備功能也造成了損壞，這些都是智能建筑面臨的安全隱患。

2.3 控制隱患

智能建筑是工程建設(shè)的發(fā)展趨勢，利用智能技術(shù)完善區(qū)域調(diào)控模式，為區(qū)域人員提供了諸多便捷性。但智能建筑控制也存在著諸多隱患，導(dǎo)致建筑區(qū)內(nèi)控設(shè)施達不到預(yù)定效果，設(shè)備功能失效是普遍存在的問題，這些都會影響到建筑區(qū)設(shè)施控制情況，不利于建筑自動化控制體系的形成，大大降低了建筑物的綜合使用性能。

3 智能門禁系統(tǒng)基本特點

隨著人們對建筑物使用功能要求越來越高，智能技術(shù)用于建筑設(shè)施改造是必然趨勢。門禁系統(tǒng)作為建筑結(jié)構(gòu)中不可缺少的部分，其利用智能技術(shù)實施優(yōu)化改造具有可行性。智能門禁系統(tǒng)采用多種可控制技術(shù)及多功能設(shè)備，對建筑區(qū)執(zhí)行信息化調(diào)度，滿足了建筑區(qū)用戶操控設(shè)備的應(yīng)用要求。從實際應(yīng)用情況分析，智能門禁系統(tǒng)具有可靠性、技術(shù)性、功能性等諸多特點。

3.1 可靠性

對于使用者來說，建筑區(qū)必須配備專用設(shè)施作為控制平臺，及時調(diào)整建筑內(nèi)外區(qū)域的控制流程，減少人工參與設(shè)備調(diào)試難度。新門禁系統(tǒng)具有多方面的可靠性，解決了傳統(tǒng)門禁設(shè)施應(yīng)用存在的不足。例如，智能門禁系統(tǒng)由人工識別技術(shù)為基礎(chǔ)，選配微型控制器完成設(shè)備操控。因此，門禁安防系統(tǒng)在設(shè)計、施工、使用的各個階段，必須實施可靠性設(shè)計和可靠性管理，以保證產(chǎn)品和系統(tǒng)使用價值的充分體現(xiàn)，為建筑區(qū)創(chuàng)造更加安全的控制環(huán)境。

3.2 技術(shù)性

人工智能控制是信息技術(shù)應(yīng)用典范，采用多元化技術(shù)執(zhí)行設(shè)備控制方案，取代人工參與門禁設(shè)備操控，具有廣泛的靈活性。智能建筑區(qū)門禁系統(tǒng)自動化識別中，利用人工智能技術(shù)完成操控指令，擺脫了傳統(tǒng)設(shè)備控制模式不足。例如：在系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備選取、調(diào)試、安裝等環(huán)節(jié)上都嚴格執(zhí)行國家或行業(yè)上有關(guān)的標準，以及公安部門有關(guān)安全技術(shù)防范的要求，產(chǎn)品須經(jīng)過多項權(quán)威認證，且具有眾多的典型用戶，多年正常運行。

3.3 安全性

安全控制是門禁系統(tǒng)升級改造的基本思想，一切改造必須立足于門禁設(shè)施的安全功能。在工業(yè)控制技術(shù)快速發(fā)展的趨勢下，門禁系統(tǒng)安全性能得到充分體現(xiàn)，其設(shè)計規(guī)劃也要注重安全原則。對于智能門禁系統(tǒng)來說，其智能化控制是指產(chǎn)品或系統(tǒng)的自然屬性或準自然屬性，應(yīng)該保證設(shè)備、系統(tǒng)運行的安全和操作者的安全，對建筑區(qū)設(shè)施起到相應(yīng)的保護作用，增強設(shè)備的抗故障能力。例如：設(shè)備和系統(tǒng)本身應(yīng)配置防高溫、低溫、溫?zé)帷熿F、霉菌、雨淋等功能。

3.4 功能性

現(xiàn)代建筑區(qū)逐漸走向集群化模式，多種建筑共同組合成新的區(qū)域，為人居生活、工業(yè)生產(chǎn)等創(chuàng)造了可利用空間。智能建筑功能性特點主要涉及到多個控制功能。例如，門禁系統(tǒng)不僅可用于智能大廈或智能社區(qū)，主要功能包括：門禁控制、考勤管理、安防報警、停車場控制、電梯控制、樓宇自控等，也可根據(jù)需要結(jié)合其它功能模塊，實現(xiàn)門禁系統(tǒng)聯(lián)動控制等多種控制功能。借助智能化控制平臺，加快了建筑區(qū)功能建筑的自動化發(fā)展，為區(qū)域門禁控制創(chuàng)造有利條件。

4 指紋識別系統(tǒng)構(gòu)成

我國智能建筑主要用于人居環(huán)境，住宅類建筑設(shè)施改造建設(shè)日趨頻繁，提高建筑人工智能利用率是住戶的一致需求。指紋識別系統(tǒng)是智能建筑的新科技，以住戶個人指紋作為識別標志，這種唯一性的安全識別元素可起到多項防護作用。近年來，指紋識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逐漸精細化發(fā)展，主要涉及到指紋驗證、指紋識別等兩大模塊。

4.1 驗證模塊

對出入建筑區(qū)人員進行身份認證，這需要利用指紋識別系統(tǒng)的驗證模塊，確定外來人員屬于小區(qū)業(yè)主或管理人員后放行入內(nèi)。指紋驗證技術(shù)就是通過把一個現(xiàn)場采集到的指紋，與一個已經(jīng)登記的指紋進行一對一的比對，如圖1，智能識別系統(tǒng)采用數(shù)字化驗證模式，建筑區(qū)進出人員指紋經(jīng)過自動化掃描后實現(xiàn)驗證處理，據(jù)此確定身份。

圖1 指紋驗證

4.2 辨識模塊

指紋辨識是把現(xiàn)場采集到的指紋同指紋數(shù)據(jù)庫中的指紋逐一對比，從中找出與現(xiàn)場指紋相匹配的指紋。一般來說，智能建筑選用多功能辨識系統(tǒng)作為處理中心，從建筑區(qū)內(nèi)部系統(tǒng)功能完成智能掃描，進而提高系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次的可操控性，避免系統(tǒng)設(shè)施出現(xiàn)各種異常損耗。

4.3 存儲模塊

隨著人工智能技術(shù)不斷發(fā)展，門禁系統(tǒng)開始添加智能存儲模塊，主要用于建筑區(qū)內(nèi)人員識別與記錄控制，為后期掃描識別提供準確依據(jù)。存儲模塊是由微型數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的錄入平臺，完成對人員指紋識別與存儲工作，進而提升存儲器結(jié)構(gòu)的可利用空間。智能存儲是不可缺少的一種技術(shù)，可針對不同建筑區(qū)提供相應(yīng)的存儲模塊，也能利用大數(shù)據(jù)庫空間實現(xiàn)數(shù)據(jù)流量處理。對于高檔建筑區(qū)而言，智能識別與動態(tài)存儲是不可缺少的技術(shù)內(nèi)容。

5 門禁系統(tǒng)自動化識別技術(shù)

門禁系統(tǒng)應(yīng)用于智能建筑是技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)物，利用門的權(quán)限控制技術(shù)提高安全防備，為居民建筑區(qū)創(chuàng)造優(yōu)越的生活環(huán)境。隨著智能技術(shù)的快速發(fā)展，門禁系統(tǒng)控制模式進一步升級，指紋識別系統(tǒng)是門禁系統(tǒng)控制的先進技術(shù)之一，具有人工智能、自主識別、快速控制等特點?；诳刂萍夹g(shù)條件下，門禁系統(tǒng)自動化識別技術(shù)應(yīng)用包括：

5.1 身份識別

早期門禁卡識別方式并不具有唯一性，一旦門卡丟失也會造成不必要的安全隱患。身份識別單元部分是門禁系統(tǒng)的重要組成部分，起到對通行人員的身份進行識別和確認的作用，實現(xiàn)身份識別的方式和種類很多?，F(xiàn)代門禁系統(tǒng)以個人指紋識別為中心，主要有卡證類身份識別方式、密碼類識別方式、生物識別類身份識別方式以及復(fù)合類身份識別方式，門禁系統(tǒng)可靈活應(yīng)用多種方式對人員身份進行識別。

5.2 處理控制

提高門禁系統(tǒng)自動化識別水平，必須優(yōu)化數(shù)據(jù)識別處理模式。門禁控制器還負擔(dān)著運行和處理的任務(wù)，對各種各樣的出入請求做出判斷和響應(yīng)，其中有運算單元、存儲單元、輸入單元、輸出單元、通訊單元等組成。數(shù)據(jù)處理與控制是門禁系統(tǒng)的核心部分，也是門禁系統(tǒng)最重要的部分，如圖2。數(shù)據(jù)處理是否準確直接關(guān)系著門禁系統(tǒng)的功能，對建筑區(qū)結(jié)構(gòu)安全控制具有決定性的作用。

圖2 門禁控制服務(wù)系統(tǒng)

5.3 傳感報警

在智能建筑中，門禁系統(tǒng)對異常信號具有告警功能，這需要借助智能傳感器完成操作控制。例如，傳感與報警單元部分包括各種傳感器、探測器和按鈕等設(shè)備。門禁系統(tǒng)還可以監(jiān)測出以下報警狀態(tài)：報警、短路、安全、開路、請求退出、噪聲、干擾、屏蔽、設(shè)備斷路、防拆等，避免建筑區(qū)電氣系統(tǒng)被破壞。利用傳感報警器完成安全監(jiān)控，大大降低了人工操控的難度。

6 結(jié)論

早期門禁系統(tǒng)采用門禁卡識別技術(shù)，這種識別方式也具有安全防護作用，但不是唯一性的識別標準，一旦用戶門禁卡丟失則會埋下安全隱患。智能建筑區(qū)采用指紋識別技術(shù)，可全面提升建筑區(qū)安全防護系統(tǒng)，避免出入口識別失誤造成的安全隱患。智能建筑設(shè)計自動化識別系統(tǒng)，應(yīng)詳細規(guī)劃指紋識別系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)，提出切實可行的識別技術(shù)方案，體現(xiàn)人工智能技術(shù)在建筑區(qū)中的可利用功能。

[1]王永忠.人工智能技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用研究[J].科技信息,2009，(03).

[2]吳選忠，倪子偉.人工智能新技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用研究[J].福建建設(shè)科技，2005，(02).