PDF de programación - Control de Acceso con RFID

Centro de Investigación y de Estudios Avanzados

del Instituto Politíecnico Nacional



Departamento de Ingeniería Eléctrica

Sección de Computación

Sistema de Control de Acceso con RFID

Tesis que presenta



Jorge Alberto Alvarado Sánchez



Para obtener el Grado de



Maestro en Ciencias



En la Especialidad de



Ingeniería Eléctrica



Opción Computación



Director: Dr. Xiaoou Li Zhang

Co-Director: Dr. Aldo Gustavo Orozco Lugo



México, D.F., Enero 2008







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Los abajo firmantes, integrantes del jurado para el examen de grado que sustentará el
Sr. Jorge Alberto Alvarado Sánchez, declaramos que hemos revisado la tesis titulada:

SISTEMA DE CONTROL DE ACCESO CON RFID



Y consideramos que cumple con los requisitos para obtener el Grado de Maestría en

Ciencias en la especialidad de Ingeniería Eléctrica opción Computación.



Atentamente,



Dr. Xiaoou Li Zhang

Dr. Aldo Gustavo Orozco Lugo

Dr. Adriano de Luca Pennacchia

Dr. José Oscar Olmedo Aguirre



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Todo mi agradecimiento a mi familia, en especial a mis padres y hermana por

Agradezco a todos mis amigos del CINVESTAV por haber compartido conmigo

Un agradecimiento muy especial a mis asesores Dra. Xiaoou Li y Dr. Aldo



Agradecimientos



todo su apoyo, motivación y cariño.



esta aventura, por su solidaridad y apoyo, en especial a Francisco y a Gil.



Orozco, por su apoyo, paciencia y confianza.



sus conocimientos y experiencia.



gran aprendizaje y una muy buena experiencia.



muy dífil este trayecto.



Agradezco a todos mis maestros del Departamento de Computación por compartir

Agradezco al CINVESTAV, por ser una gran institución, de la cual me llevo un

Agradezco al CONACYT por los recursos aportados, sin los cuales hubiera sido



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Resumen



La tecnología de RFID es un sistema de autoidentificación inalambrico, el cual
consiste de etiquetas que almacenan información y lectores que pueden leer a estas
etiquetas a distancia. La tecnología RFID está siendo adoptada cada vez por más
industrias debido a que su costo es cada vez menor y sus capacidades son mayores. Esto
permite genera grandes beneficios como
la productividad y
administración principalmente en los sectores de cadenas de suministro, transporte,
seguridad y control de inventarios.

incrementos en


En esta tesis, se hace un estudio de la tecnología de RFID, se exploran sus
capacidades, se plantean sus ventajas sobre otras tecnologías de autoidentificación y los
elementos que intervienen en un proyecto de este tipo. En esta tesis se propone un caso
de estudio orientado hacia el control de acceso con tecnología RFID, el cual consiste de
un bus de RS-485 que tiene conectados lectores de RFID y tarjetas que permiten
controlar dispositivos actuadores. Una PC se encuentra conectada a este bus y tiene
aplicaciones de software para realizar la configuración del sistema, coordinar la
interación con los elementos en la red, hacer la administración de usuarios y generar
reportes.



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Abstract

RFID technology is a wireless identification technology that consists of tags that can
store data and readers that can get this data . RFID technology is being adopted by more
industries due to its capabilities and its low cost. It brings many benefits, like
productivity
the supply chain,
transportation, security and inventory management sectors.

increases and ease of management mainly

in


In this tesis are proposed the advantages of RFID over other autoidentification
technologies, its capabilities and all the elements that are related with RFID systems,
base in a Access Control study case. This Access Control System has a RS-485 bus that
has RFID readers and cards that are able to control actuators. A PC is plug to this bus and
runs software applications related with the Access Control such as system configuration,
devices management ,users management and reports generation.



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Índice general


1. Introducción

1.1. Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2. Descripción del Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3. Trabajo Relacionado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4. Motivación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.5. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.6. Organización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6


2. Tecnologías de Autoidentificación y RFID 7

2.1. Tecnologias de Autoidentificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.1. Comparación de Tecnologías de Autoidentificación . . . . . . . . . 7
2.1.2. Comparación entre Tecnologías de RFID y Código de Barras . . . . 12
2.1.3. Ventajas de la Identificación por Radiofrecuancia . . . . . . . . . 12
2.2. Identificación por Radiofrecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.1. Tecnología RFID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.2. Lectores de RFID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2.3. Frecuencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2.4. Estándares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2.5. Conectividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.6. Middleware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2.7. Seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.8. Tendencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25


3. Descripción del Sistema

3.1. Infraestructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.2. Componentes del Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.3. Arquitectura del Sistema desarrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31


4. Diseño de Hardware

4.1. Dispositivos RFID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.1.1. Transponder (Tarjetas RFID) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.1.2. Lector de RFID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.2. Tarjeta de Conversión RS232 - RS485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

35

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XI





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4.3. Tarjeta Controladora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.3.1 Módulo de Comunicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.3.2 Microcontrolador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.3.3 Módulo de Potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.4. Tarjetas impresas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50


5. Diseño de Software

5.1. Esquema de Base de Datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.2. Módulo de Configuración del Sistema desarrollado . . . . . . . . . . . . . . 57
5.3. Módulo de Control de Acceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.4. Módulo de control de acceso para Visitantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.5. Módulo de Administración de Usuarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.6. Módulo Generador de Reportes en PDF y en EXCEL . . . . . . . . . . . . . 74
5.7. Aplicación WEB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77


6. Conclusiones y Trabajo Futuro

6.1. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .