一种门禁系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及安全防护领域,尤其涉及一种无线安全控制的门禁系统。
背景技术
安全性是门禁系统的首要考虑问题,目前门禁系统的安全隐患主要包括门禁卡/机械开锁设备(钥匙类)丢失或者被复制,传统的门禁系统中,门禁卡只用于存储信息,卡片的识别认证过程都是明文读出,再与门禁系统服务器进行比对。除了有被复制的危险,还有被一不小心丢失的危险。
当下,指纹识别技术、门禁密码以及RFID技术越来越多地被用到门禁系统中,这极大地提高了门禁系统的安全性。但是,在实际应用中,非法侵入者可能尝试验证指纹,或者破解用户密码等行为也屡见不鲜。而且,由于采集指纹时动作不规范、手指表面有异物、传感器老化及外部温度环境变化等因素的影响,指纹经常不能被门禁系统所识别,导致身份验证失败。尤其在家中无人的时候,现场又没有警报装置,单纯通过钥匙或者其他门禁防范危险性还是很大。
发明内容
所要解决的技术问题:
本发明针对上述缺陷,提供一种采用远程控制的安全门禁系统,有着双重身份验证过程,并且可以远程监控门禁安全情况。
技术方案:
为了实现以上功能,本发明提供了一种门禁系统,其特征在于:包括:双频双向无线认证模块2、身份确认模块3、状态模块4、微处理器模块6、驱动电路7、电机8、遥控器1;
其中,所述双频双向无线认证模块2与身份确认模块3相连接,双频双向无线认证模块2、遥控器均由高频模块和低频模块组成,双频双向无线认证模块2与客户随身携带1的遥控器1进行通信;
状态模块4与身份确认模块、微处理器模块6相连接,用于采集锁的开关状态以及每一次开启时是否为安全的信息,并记录开锁时间及次数;
身份确认模块,对用户进行身份核实;
微处理器模块6与驱动电路7、电机8依次连接,发送信号给驱动电路7来控制电机8工作,用于各模块间的信息接收并进行处理,再发送至目标模块;
所述身份确认模块3具体为指纹采集模块或者密码输入模块或者RFID感应模块;所述指纹采集模块采集指纹图像并提取指纹特征,所述密码输入模块获取输入的密码信息,所述RFID感应模块用于接收用户卡片的信号。
所述双频双向无线认证模块2的高频模块采用了zigbee通信技术。
所述门禁系统还包括云服务器14、智能云主机12、通讯模块9、移动终端15以及无线路由器13;
还配置有显示模块11与音响模块10,所述显示模块11、音响模块10与微处理器模块6相连接,用于信息的显示和发声;
所述通讯模块9与微处理器模块6连接,通过zigbee通讯技术负责智能云主机12与微处理器模块6之间的通讯;
智能云主机12,其用来负责ZigBee网络协议和TCP网络协议之间的转换;
所述无线路由器13为通讯模块9、智能云主机12、云服务器14提供网络;
云服务器14与移动终端15之间存在信息交互。
一种门禁系统的控制方法,其特征在于:通过以下步骤进行系统控制:
步骤1,客户携带遥控器进入到门禁系统可以接收信号的范围以内,遥控器中内置的低频模块和高频模块向双频双向无线认证模块2发出信号,如果低频信号匹配,则启动双频双向无线认证模块2中的高频模块,双频双向无线认证模块2中的高频模块将收到的信号与保存的匹配信号进行对比,如果相一致,双频双向无线认证模块2向微处理器模块6发送通过认证信号。
步骤2,经过双频双向无线认证后,客户可以选择指纹解锁、输入密码或者是RFID感应三种身份确认方式中的一种进行身份确认;
步骤3,通过身份确认的客户被确认为是安全开锁,微处理器模块6记录开锁的时间和次数,并通过驱动电路7控制电机8开关门禁。
如果未通过双频双向无线认证模块2的认证直接采取指纹解锁、输入密码或者是RFID感应,或者是直接使用钥匙进行机械开锁5,状态模块4会认定此次开锁为不安全开锁微处理器模块6将报警指令通过通讯模块9传送移动终端15。
移动终端15通过专用APP软件向云服务器14发出查询请求,查询门锁的开锁情况。
有益效果:
本发明采用双频双向无线接收器对客户身份先进行一次验证,通过后再进入一个身份验证过程,第二次验证过程进行三项固定开锁模式:指纹、卡、密码中的任意一种,必须两者通过才能安全开门,避免了单一身份验证的不安全性。如果未通过第一次验证直接进入第二次验证过程,或者直接用钥匙进行机械开锁,则开锁过程会被认为是不安全的,状态模块会对其进行记录,并且发送至客户的手机中,确保了客户使用的安全性。
指纹部分采用自主研发的BY6210指纹芯片方案,和同类产品相比,特别是AS602模块相比,BY芯片具有以下特色:
1.指纹适应性强:指纹图像读取过程中,采用自适应参数调节机制,使干湿手指都有较好的成像质量,适用人群更广泛。
2.算法性能优异:BR 模块算法根据光学头成像原理另行设计。算法对变形、质量差指纹均有较好的校正和容错性能。
3.简单易用方便扩充:无需具备指纹识别专业知识即可应用。用户按照BR 模块提供的丰富控制命令,可自行开发出功能强大的指纹识别应用系统。
4.灵活设置安全等级:面对不同应用场合,用户可自行设定不同安全等级。此指纹芯片设计直接集成在主板上,通过UART串口和MCU直接通讯,方便操作。主板上有下载接口,提供可执行程序可以直接烧录此芯片程序。
用户无需担心钥匙丢失,如果钥匙丢失了,被他人盗用,非合法用户仅仅使用机械开锁,门禁系统会进行报警,并且通知客户有人企图闯入。微处理器以及门禁管理器时时记录门禁被使用的次数,远程看到家庭来访的情况。客户实时可以通过手机上的APP软件查询自家门锁的情况。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
图1为采用本发明门禁系统的结构示意框图。
具体实施方式
本发明提供一种门禁系统及其控制方法,为使本发明的目的,技术方案及效果更加清楚,明确,以及参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
一种门禁系统,其特征在于:包括:双频双向无线认证模块2、身份确认模块3、状态模块4、微处理器模块6、驱动电路7、电机8、遥控器1;
其中,所述双频双向无线认证模块2与身份确认模块相连接,双频双向无线认证模块2、遥控器均由高频模块和低频模块组成,双频双向无线认证模块2与客户随身携带的遥控器中所含芯片进行通信。
遥控器和门锁均由高频和低频模块组成,遥控器接近门锁时,由低频模块实现唤醒功能,通过高频模块也就是ZIGBEE技术,传输发送至门锁,门锁的高频模块经行接收,通过处理器连接低频模块,进行解锁,实现唤醒功能。
锁内的高频模块采用德仪CC2530芯片,通过ZIGBEE通讯协议来进行传输、通讯的功能。而低频选择发射功率TC4422,9A高速场效应管驱动器,进行功率放大输出,驱动采用125K发射。
门禁高频也是采用德仪CC2530芯片,进行ZIGBEE传输,而低频部分使用125k响应接收模块采用奥地利的低功耗IC AS3932,灵敏度极高,响应距离可调。并采用3V纽扣电池供电,待机功耗在10ua。
状态模块4与身份确认模块、微处理器模块6相连接,用于采集锁的开关状态以及每一次开启时是否为安全,并记录开锁时间及次数,通过通讯模块传送至移动终端;
身份确认模块采用一般的身份确认方法,对用户进行身份核实;
微处理器模块6与驱动电路7、电机8依次连接,用于各模块间的信息接收,并进行处理,再发送至目标模块,或者发送信号给驱动电路7来控制电机8工作。
所述双频双向无线认证模块2的高频模块采用了zigbee通信技术。
微处理器模块6为一MCU,其采用MSP430F249型号,TI公司的低功耗IC,货源稳定充足,性价比可以,IO口资源丰富,QFP64封装,带硬件双串口资源。
进一步的,所述身份验证模块具体为指纹采集模块或者密码输入模块或者RFID感应模块;所述指纹采集模块采集指纹图像并提取指纹特征,所述密码输入模块获取输入的密码信息,所述RFID感应模块用于接收用户卡片的信号。
指纹部分采用自主研发的BY6210指纹芯片方案,和同类产品相比,特别是AS602模块相比,BR芯片具有以下特色:
1.指纹适应性强:指纹图像读取过程中,采用自适应参数调节机制,使干湿手指都有较好的成像质量,适用人群更广泛。
2.算法性能优异:BR 模块算法根据光学头成像原理另行设计。算法对变形、质量差指纹均有较好的校正和容错性能。
3.简单易用方便扩充:无需具备指纹识别专业知识即可应用。用户按照BR 模块提供的丰富控制命令,可自行开发出功能强大的指纹识别应用系统。
4.灵活设置安全等级:面对不同应用场合,用户可自行设定不同安全等级。此指纹芯片设计直接集成在主板上,通过UART串口和MCU直接通讯,方便操作。主板上有下载接口,提供可执行程序可以直接烧录此芯片程序。
RFID感应模块采用刷卡IC采用RC522刷卡芯片,采用微波检测的方式,通过定时唤醒RC522刷卡芯片,发射载波。利用IC卡片接近时,通过检波的方式,检测的波形和电压有变化的原理,唤醒MCU工作。触摸IC采用台湾的一款低功耗触摸ICTTP229,接口为I2C接口。
另外,板上内置掉电存储EEPROM,存储密码,指纹,刷卡ID号,接口为I2C接口。
进一步的,所述门禁系统还包括云服务器14、智能云主机12、通讯模块9、移动终端15以及无线路由器13;
还可选配显示模块与音响模块;显示模块、音响模块与微处理器模块10相连接,用于信息的显示和发声;
显示屏采用12864液晶,液晶为OLED技术,不需要背光源,做成模块形式,板子上预留液晶接口,方便组装,接口为I2C接口。
智能云主机14,其用来负责ZigBee网络协议和TCP网络协议之间的转换。
所述通讯模块9与微处理器模块6连接,通过zigbee通讯技术负责智能云主机(12)与微处理器模块6之间的通讯;
所述无线路由器13为通讯模块9、智能云主机12、云服务器14提供网络;
云服务器14与移动终端15之间存在信息交互。
一种门禁系统的控制方法,其特征在于:通过以下步骤进行系统控制:
步骤1,客户携带遥控器进入到门禁系统可以接收信号的范围以内,遥控器1中内置的低频模块和高频模块向双频双向无线认证模块2发出信号,如果低频信号匹配,则启动双频双向无线认证模块2中的高频模块,双频双向无线认证模块2中的高频模块将收到的信号与保存的匹配信号进行对比,如果相一致,双频双向无线认证模块2向微处理器模块6发送通过认证信号。
步骤2,经过双频双向无线认证后,客户可以选择指纹解锁、输入密码或者是RFID感应三种身份确认方式中的一种进行身份确认;
步骤3,通过身份确认的客户被确认为是安全开锁,微处理器模块6记录开锁的时间和次数,并通过驱动电路7控制电机8开关门禁。
作为一种优选,如果未通过双频双向无线认证模块2的认证直接采取指纹解锁、输入密码或者是RFID感应,或者是直接使用钥匙进行机械开锁5,状态模块4会认定此次开锁为不安全开锁微处理器模块6将报警指令通过通讯模块9传送移动终端15。
作为一种优选,移动终端15通过专用APP软件向云服务器14发出查询请求,查询门锁的开锁情况。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。