CN103404121A - 使用远程认证的电子物理访问控制 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种系统，其具有授权设备，比如蜂窝电话，以及基于所述授权设备的位置接收关于特定设施和用户访问权限的信息的机构。所述授权设备被放置在接近安全门户处。所述用户被请求通过生物验证和/或者PIN向授权设备来认证他们自己。所述授权设备随后将信号发送给与所述安全门户相关联的闭锁设备。

Description

使用远程认证的电子物理访问控制

技术领域

本发明涉及用于安全设施的电子物理访问控制（“EPAC”）系统。特别是，其涉及能基于远离（远于）访问控制设备的认证来授权访问的EPAC系统。

发明背景

多年来，电子物理访问控制（“EPAC”）已经被普遍地应用于控制安全设施的入口，其可能是被通常地保护的设施或者是在“锁定”已经开始之后被保护的设施。在典型的EPAC系统中，用户被发给物理令牌（通常为机器可读卡），其由所述EPAC系统使用以识别用户：即当用户试图通过被EPAC系统控制的某些种类的安全门户（如，门、车库门、闸门，等）来获准访问安全设施的时候，用户向安装在该安全门户附近的适当的令牌读取器出示令牌。控制器是EPAC系统的一部分，其通过查询数据库核对已经被授予权限允许进入安全门户的用户。如果访问应该被授权，则电子解锁该安全门户。

在其他系统中，没有物理令牌。例如，用生物识别签名来替代。在这种情况下，在安全门户处的适当的生物识别读取器被用于测量试图获准访问的用户的某个独特的方面，如指纹、相貌、或者视网膜图案。

在其他还有的系统中，用户在安全门户处的键盘上输入个人识别码（“PIN”）。在这些EPAC系统的每一个中，某个种类的凭证读取器硬件被安装在每个由系统控制的安全门户处的安全设施的外边。

发明内容

已经被认识到的是，随着从每个门户到中心控制系统的布线会导致开销。还被认识到的是，通过将访问控制决策移出访问控制设备，则访问控制设备既能更便宜又能被置于更远的位置。系统具有授权设备，如蜂窝电话，其具有基于授权设备位置接收关于特定设施和用户访问权限的信息的机构。授权设备位于接近安全门户处。用户被要求通过生物识别和/或者PIN向授权设备认证他们自己。授权设备随后发送信号至与安全门户相关联的闭锁设备。

在根据本发明用于一个或多个安全门户的电子访问控制的方法中，包含具有关于特定装置和用户权限的信息的授权设备。授权设备识别要访问的安全门户中的一个。通过授权设备从用户接收认证以访问所选定的门户。该方法基于包括所选择的门户和认证信息的、与设施和用户相关的信息来确定是否被授权进行访问。如果确定访问被授权，则向安全门户发送信号。

在一个实施方案中，授权设备从控制中心无线地接收关于特定设施和用户访问权限的信息。在一个实施方案中，控制中心远离特定设施。

在一个实施方案中，授权设备是蜂窝电话。

在一个实施方案中，授权设备是专用设备，其含有安装在卡中的关于特定装置的信息和关于的用户访问权限的信息。

在一个实施方案中，用于下载相关信息的特定设施由使用蜂窝基站三角网提供授权设备位置的授权设备确定。

在一个实施方案中，用于下载相关信息的特定设施由使用全球卫星定位系统提供授权设备位置的授权设备确定。

在根据本发明用于对一个或者多个安全门户的电子访问控制的系统的实施方案中，系统包括能够存储关于特定设施和用户访问权限的信息的授权设备。系统具有识别安全门户的机构和认证用户的机构。此外有用于无线传输信号的装置。系统具有并且与至少一个具有闭锁设备的门户一起使用，其能够用于接收来自授权设备的无线信号，用于授权通过所述门户的访问。

在一个实施方案中，系统包括控制中心和无线传输机构，所述无线传输机构用于传输关于特定设施和用户访问权限的信息。在一个实施方案中，授权设备的位置和用于下载的特定设施使用蜂窝基站三角网通过授权设备的位置确定。

在一个实施方案中，授权设备的位置和用于下载的特定设施由使用全球卫星定位系统提供授权设备位置的授权设备确定。

在一个实施方案中，用户的访问权限由通过授权设备容纳的卡所保存。在一个实施方案中，授权设备是蜂窝电话。

在一个实施方案中，授权设备包括存储关于特定设施和用户访问权限的信息的机构。该设备具有用于识别安全门户的机构和用于认证用户的机构。授权设备还能够无线传输信号。

在一个实施方案中，授权设备包括无线接收器，其接收基于授权设备的位置的、关于特定设施和用户访问权限的信息。在一个实施方案中，授权设备的位置使用蜂窝基站三角网来确定。在一个实施方案中，授权设备的位置使用全球卫星定位系统来确定。

在一个实施方案中，用户的访问权限由通过授权设备容纳的卡所保存。在一个实施方案中，授权设备是蜂窝电话。

本发明的这些方面并不意味着是排他性的，并且当结合下面的说明书、所附权利要求和附图阅读时，对于本领域的普通技术人员来说，本发明的其他特征、方面和优势将是明显的。

附图简述

从本发明的特定实施方案的如下说明，本发明前述的和其他的目的、特征，和优势将是明显的，如附图中所示的，其中在不同的视图中，相似的参考符号指代相同的部分。附图无须按照比例绘制，而是强调于本发明原理的说明。

图1是现有技术中的访问控制系统的示意图；

图2是基于蜂窝的访问控制系统的实施方案的示意图；

图3是根据系统确定访问是否应被授权的方法的示意图；

图4是访问控制系统可选的实施方案的示意图；

图5是访问控制系统另一个可选的实施方案的示意图。

发明详述

本发明是用于远程访问控制在一个或者多个安全设施处的一个或多个安全门户的方法和系统。

参照图1，显示了现有技术中的访问控制系统8的示意图。在典型的系统中，有多个门10，每个门10都带有输入端12和输出端14。输入端12由读卡器或者凭证读取器12c、门开关12s、和运动传感器12m所组成。输出14包括门撞针（doorstriker）。这些I/O点被绑定到物理访问控制器16。在所示实施方案中，读卡器12c通常是需要电源的RFID设备。

物理访问控制器16存储关于用户物理访问许可和门的配置数据的信息。物理访问控制器16的许可、用户卡持有信息、和门配置被存储在主访问服务器18和“被分布”到物理访问控制器16。通过具有所有对象的拷贝，物理访问控制器16具有足够的信息量来处理访问请求和解锁门10。这通常在用户向凭证读取器12c出示RFID卡的时候发生。数据从读取器12c转移到物理访问控制器16。

控制器16查询在本地数据库19中的凭证、在软件访问控制引擎中处理凭证和许可、且命令输出端解锁门10。其还要负责发送访问控制事件数据给访问服务器18，在该服务器中能够在单独的数据库中出于记录历史的目的而被登记和实时查看。许可、配置，和认证的改变源自访问服务器，且被存储在数据库中。其还被往下推送和分布到物理访问控制器16，使得控制器16具有足够的信息在门边做出决定。因为物理访问控制器16必须存储很多卡持有者和能够及时处理进入请求，所以控制器16通常是昂贵的设备，其配有强大的CPU、网络连接、大容量的RAM，以及用于存储数据的大容量闪存。

参考图2，其显示了基于蜂窝的访问控制系统20的实施方案示意图。系统20用于安全设施22。虽然在位于安全设施22内部处被示出，用于电子访问控制（EPAC）系统20的控制中心24并不需要位于设施22中。EPAC系统20控制由用户通过一个或者多个安全门户26对安全设施22的访问。如以下更详细地阐述的，控制中心24不直接和安全门户26相连接。

当携带有授权设备28（比如启用了GPS的蜂窝电话28）的用户接近与系统20相关联的安全设施22中的一个时，系统20得知电话28接近于设施22。系统20使用无线服务供应商32从数据库30无线下载关于设施22以及用户的访问权限的信息到蜂窝电话28。

当用户接近该用户期望解锁的门或者门户26时，该用户通过扫描、使用电话28、条形码、QR（快速应答）码，或者其他识别标记34来识别门。除通过认证设备28（比如识别门或者门户26的电话28）识别系统20之外，蜂窝电话需要认证用户。在一个优选的实施方案中，电话28要求生物验证用户是指定用户。此外，电话28要求输入代码，比如PIN（个人识别码/代码）。随着1）识别出门，2）识别（生物识别）出正确的人，3）得知正确的信息（PIN），电话28发送信号36给电子的门撞针38允许门或者门户26打开。电子的门撞针38并不被要求与系统相连。每个电子的门撞针38要求特定的信号。

参考图3，显示了根据系统20确定访问是否应被授权的方法的示意图。系统20扫描无线系统32（比如蜂窝无线服务供应商32）中的被授权设备28（例如蜂窝电话28），如块52所表示的。系统20确定设备28是否接近与系统20相关联的设施，如判断菱形块54所表示的。被授权设备28的位置能够通过如图1中的块42所表示的GPS确定，或者通过与被授权设备28通讯的无线服务供应商32的塔确定。

如果系统20确定被授权设备28接近与系统20相关联的设施，如通过从判断菱形块54引出的“是”分支所表示的，系统20下载关于设施22和用户访问权限的信息给被授权设备28，如块56所表示的。

当用户接近门或者门户26时，比如图2中所示的，用户放置授权设备28接近识别标记34，并且系统20确定为哪一个门户申请访问，如图3中的块58所表示的。一旦门户被确定，系统20需要来自用户的认证，如块60所表示的。正如以上关于图3表明的，认证能够是包括生物验证和PIN的多个部分。

还是参考图3，系统20确定访问是否应被授权，如判断菱形块62所表示的。系统20基于多个因素确定访问是否应被授权，所述因素除了认证之外，包括潜在的用户、一天中的时间，和特定的门户。如果访问不被授权，如通过从判断菱形块62引出的“否”分支所表示的，系统20拒绝访问，以及如果需要的话，能在被授权设备28上提供指示，如块62所表示的。如果发生这种情况，系统返回到用户需要输入所期望的门户的模式。在可选方案中，系统20可以进入接受由用户在认证时进行进一步尝试的模式。

如果访问被授权，如通过从判断菱形块62引出的“是”分支所表示的，系统20通过使授权设备发送信号给电子的门撞针38来授权访问，如块66所表示的。如果期望的话，系统20能够在被授权设备28上提供这样的指示。

系统20一直扫描被授权设备28，如块52所表示的；因此系统20在必要的时候能够更新被授权设备28。认识到的是，当期望的时候，被授权设备28可能有机会请求被更新的信息。

对于第三方，门户26将作用为仅类似被闭锁的门。没有被用来给第三方进行识别以将门作为进入安全设施的入口的读卡器或者其他设备。

系统20能够使被授权设备28在有限的时间内保存关于设施和用户访问权限的信息。这将允许用户行进到在控制中心24和授权设备28之间不存在借助无线服务供应商32的通信的地方。

因为授权设备28并不使用如通过GPS或者无线服务供应商32的无线通讯确定的位置来识别特定的安全门户26，所以图2中的判断菱形块54描述的接近准确性并不需要精确到几英尺范围内，而是在几十英尺内可能就足够具体了。

重新参考关于使用GPS对授权设备28定位的图2，GPS系统42发送包含有精确时间信息的信号给启用了GPS的蜂窝电话28，以使该蜂窝电话28能够判断其地理位置。启用了GPS的蜂窝电话28随后通过无线服务供应商32无线地将其地理位置和独特的标识（如电话号码）传输给控制中心24。

启用了GPS的蜂窝电话28能够被设置成以可配置的时间间隔自动地或者只能手动地传输其标识和地理位置。每个这样的传输通常在大小上小于60比特。以类似的方式，仅当在通过其上保存了跟踪数据库30的计算机进行轮询时，控制中心24能够被设置成以可配置的时间间隔自动地或者只能手动地中继启用了GPS的蜂窝电话28的标识和地理位置。

因为门撞针38仅和被授权设备28通讯，所以控制中心24并不需要处于同一设施22中。控制中心24可以在其他的国家、州或者城镇中。虽然系统20描述了为下载关于设施和用户访问权限的信息而确定被授权设备28的位置，但是在用户想要访问安全门户26的时候，如蜂窝电话的授权设备28并不需要从GPS或者从无线服务供应商32接收信号。如在图3中的块56所表示的，在下载步骤之后，授权设备28具有从控制中心24请求的信息。

参考图4，显示了访问控制系统62的可选的实施方案的示意图。在这个实施方案中，如图1中所显示的，常规访问控制8范式转向（paradigmisturnedaround）。利用现有技术的系统62能够通过3G/4G或者WiFi网络66从云端64安全地将凭证信息、访问权限，和门信息推送到移动计算设备68。配备了近场通信技术（NFC以RFID读取器的形式）的移动计算设备68将具有处理访问请求的能力。

使用这个实施方案的一个方法是，在客户端工作站70处操作员能够添加人员以允许他们访问门或者门户26。操作员给特定的用户配置许可、凭证，和移动设备68。客户端将信息存储到在云端64中的访问服务器72。访问服务器72通过3G/4G或者WiFi网络66将该信息推送到用户的移动设备68。移动设备68，以及专有的访问控制软件应用，现在具有其作出判断所需要的所有的信息。

用户通过标准的pin输入向移动设备68认证他们自己。在可选的方案中，用户通过生物验证输入（指纹扫描、有氧输入（cardioinput）、声音识别等等）向移动设备68来认证他们自己。在用户认证之后，用户在接近门26处出示移动设备68。门26具有RFID标签76；其与传统的系统中的RFID读取器形成对比。能够使用NFC的移动设备68通过读取RFID标签识别门26。在可选的方案中，如果移动设备68未启用NFC，则如以上关于图2描述的，移动设备68能够通过其上安装的摄像机扫描在门处的条形码来识别门。

相对于传统的方法，是移动设备68作出了关于用户访问的决策，并且通过3G/4G/WiFi网络66向在云端64中的访问服务器72发送解锁门的请求。在可选的方案中，移动设备68通过3G/4G/WiFi网络66将门的信息和用户/凭证信息发送到在云端64中的访问服务器72，并且访问服务器72作出决策。

访问服务器72发送简单的命令给远程I/O控制器74以解锁门26。这个系统62中的一些优势包括在门26处不需要有昂贵的RFID读取器设备。此外，一般在传统系统中的在门26处的昂贵的高功耗的访问控制器能够被低成本的远程I/O设备所替代。而且，凭证是真正虚拟的，所以不需要购买、打印、编码、跟踪，以及加入RFID卡。

参考图5，显示了访问控制系统80的其他可选的实施方案的示意图。在这个实施方案中，系统80结合了如在图4中所示的之前的实施方案和在图1的传统系统8的特点。其显示了更加典型的访问控制方案如何能够与移动设备68合并成一体的例子，其允许传统系统与关于图4中描述的实施方案的这两个解决方案并存，且提供从传统到现在本发明的迁移路径。

在本实施方案中，用户具有能够使用NFC的移动设备68，但是现场仍然具有比如在图1中所示的典型的访问控制器16和安装在门26或者10处的RFID读取器12c。用户能够经由在客户端工作站70处的操作员被加入系统。系统62将所有关于用户、许可和设备的信息存储到访问服务器72中。操作员还给用户配置虚拟的凭证或者卡12c。这些虚拟的凭证通过3G/4G/WiFi网络66被安全地推送到用户的移动设备68。用户现在可以将移动设备68用作卡模拟器在门的RFID读取器处出示。

移动设备将扮演如以上关于图1中所描述的卡的角色。

虽然本发明的原理在本文中已经被描述，但是对于本领域的技术人员而言要理解的是，本说明书仅仅是通过举例说明的方式来描述的，而并不是作为对本发明范围的限制。除了本文示出和描述的示例性实施方案之外，其他实施方案被认为在本发明的范围之内。通过本领域技术人员进行的修改和替换将被认为是在本发明的范围之内，该范围除以下权利要求之外将不受限制。

要认识到的是，授权设备28可能是其他设备，比如与特定设施20相关联的专用部件。用户在进入设施20时能够被提供预装有设施信息的授权设备28。用户能安装卡，如含有用户信息的SIM（用户识别模块）。用户还被要求识别门户26，这例如是在设备28发送信号36给门撞针38之前通过扫描识别标记34和提供认证信息实现的。

虽然识别标记38是被作为物理标记来识别的，但要认识到的是，该标记能够是从撞针38发送的无线信号。在可选的方案中，撞针38具有RFID。

Claims (19)

1.一种用于一个或者多个安全门户的电子访问控制的方法，其包括：

提供授权设备，所述授权设备具有关于特定设施和用户访问权限的信息；

通过所述授权设备识别所述安全门户中要访问的一个；

通过所述授权设备从用户接收认证以访问所选定的门户；

基于包括所选择的门户和认证信息的、与所述设施和所述用户相关的信息来确定访问是否被授权；以及

如果确定访问被授权，则发送信号给安全门户。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述授权设备从控制中心无线地接收关于所述特定设施和所述用户的访问权限的信息。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述控制中心远离所述特定设施。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述授权设备是蜂窝电话。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述授权设备是专用设备，所述专用设备含有安装在卡中的关于所述特定设施的信息和关于所述用户的访问权限的信息。

6.如权利要求1所述的方法，其中用于下载相关信息的所述特定设施是由所述授权设备使用蜂窝基站三角网提供所述授权设备的位置来确定的。

7.如权利要求1所述的方法，其中用于下载相关信息的所述特定设施是由所述授权设备使用全球定位卫星系统提供所述授权设备的位置来确定的。

8.一种用于一个或多个安全门户的电子访问控制系统，其包括：

能存储关于特定设施和用户访问权限的信息的授权设备、用于识别安全门户的机构、用于认证用户的机构、和用于无线传输信号的装置；以及

至少一个具有闭锁设备的门户，所述闭锁设备能够从所述授权设备接收无线信号，用于授权通过所述门户的访问。

9.如权利要求8所述的系统，还包括控制中心和无线传输机构，所述无线传输机构用于传输关于所述特定设施和所述用户访问权限的信息。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述授权设备的位置和用于下载的所述特定设施是通过所述授权设备使用蜂窝基站三角网进行定位来确定的。

11.如权利要求8所述的系统，其中所述授权设备的位置和用于下载的所述特定设施是通过所述授权设备使用全球卫星定位系统提供所述授权设备的位置来确定的。

12.如权利要求8所述的系统，其中所述用户的访问权限由通过所述授权设备容纳的卡所保存。

13.如权利要求8所述的系统，其中所述授权设备是蜂窝电话。

14.一种授权设备，包括：

用于存储关于特定设施和用户访问权限的信息的机构；

用于识别安全门户的机构；

用于认证用户的机构；以及

用于无线地传输信号的装置。

15.如权利要求14所述的授权设备，还包括无线接收器，所述无线接收器接收基于所述授权设备的位置的、关于所述特定设施和所述用户访问权限的信息。

16.如权利要求15所述的授权设备，其中所述授权设备的位置是使用蜂窝基站三角网确定的。

17.如权利要求15所述的授权设备，其中所述授权设备的位置是使用全球卫星定位系统确定的。

18.如权利要求14所述的授权设备，其中所述用户的访问权限由通过所述授权设备容纳的卡所保存。

19.如权利要求14所述的授权设备，其中所述授权设备是蜂窝电话。

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