CN107103673A - 基于手机蓝牙的自动感应门禁系统及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于手机蓝牙的自动感应门禁系统及其实现方法，属一种门禁系统；所述的系统包括蓝牙终端与蓝牙接收模块，所述蓝牙接收模块接入门禁控制单元，所述门禁控制单元还接入开锁执行装置，所述蓝牙终端通过网络接入后台服务器；其中，所述蓝牙终端用于从后台服务器中获取开锁数据包，并在待机状态下长时间发送具有开锁数据包的蓝牙广播信号；通过蓝牙终端长时间发送具有开锁数据包的蓝牙广播信号，进而在蓝牙终端接近蓝牙接收模块时，门禁控制单元即可自动开启门禁系统，无需手持蓝牙终端进行任何操作，即便用户在手持重物或照看婴儿时，只要随身携带蓝牙终端即可顺利打开门禁，从而解放双手，提升了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及一种门禁系统，更具体的说，本发明主要涉及一种基于手机蓝牙的自动感应门禁系统及其实现方法。
背景技术
随着各类通讯技术的不断发展，在门禁系统的产品中也应用了越来越多的新技术，例如市面上从最初的手持门禁卡接近读卡器打开门禁的方式，到通过打开智能手机的App，点击操作App上的相应按键即可打开门禁；再到在一定的距离内，按特定角度或手持蓝牙感应器即打开门禁；而前述的各种门禁开启方式虽操作简单，但均需要用手来完成，尤其是通过智能手机App开门的方式，需要操作至少三个步骤才可实现相应的功能；如用户双手拎着重物或者看护婴儿时，也必需空出一手来操作以打开门禁，进而在此种情况下给用户带来极大的不便，因此有必要针对现有门禁系统的开启方式进行研究和改进。
发明内容
本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种基于手机蓝牙的自动感应门禁系统及其实现方法，以期望解决现有技术中的门禁系统必须使用手来完成开启的操作，在一定的情况下给用户带来不便等技术问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面提供了一种基于手机蓝牙的自动感应门禁系统，所述的系统包括蓝牙终端与蓝牙接收模块，蓝牙接收模块接入门禁控制单元，门禁控制单元还接入开锁执行装置，蓝牙终端通过网络接入后台服务器；其中，所述蓝牙终端用于从后台服务器中获取开锁数据包，并在待机状态下长时间发送具有开锁数据包的蓝牙广播信号；所述蓝牙接收模块用于接收蓝牙广播信号，并判断其中的开锁数据包是否合法，如判断结果为是，则将所述蓝牙广播信号传输至门禁控制单元；反之或者蓝牙广播信号未包含开锁数据包则不进行任何操作；所述门禁控制单元用于解析收到的蓝牙广播信号，通过蓝牙广播信号中的RSSI计算出蓝牙终端与蓝牙接收模块之间的距离，并将所述距离与预设的开锁距离相比较，当所述距离小于或等于所述预设的开锁距离时，则控制执行装置开启门禁，反之则不进行任何操作。
作为优选，进一步的技术方案是：所述蓝牙接收模块为多个，且均接入门禁控制单元。
更进一步的技术方案是：蓝牙接收模块安装在所述开锁执行装置的附近。
更进一步的技术方案是：所述网络为互联网，所述蓝牙终端通过蜂窝移动网络信号或Wifi信号接入互联网。
更进一步的技术方案是：所述蓝牙终端为智能手机。
本发明另一方面提供了一种上述系统的实现方法，所述方法包括如下步骤：
步骤A、蓝牙终端从后台服务器中获取开锁数据包，并在待机状态下长时间发送具有开锁数据包的蓝牙广播信号；
步骤B、蓝牙接收模块接收蓝牙广播信号，并判断其中的开锁数据包是否合法，如判断结果为是，则将所述蓝牙广播信号传输至门禁控制单元；反之或者蓝牙广播信号未包含开锁数据包则不进行任何操作；
步骤C、门禁控制单元解析收到的蓝牙广播信号，通过蓝牙广播信号中的RSSI计算出蓝牙终端与蓝牙接收模块之间的距离，并将所述距离与预设的开锁距离相比较，当所述距离小于或等于所述预设的开锁距离时，则控制执行装置开启门禁，反之则不进行任何操作。
作为优选，进一步的技术方案是：所述蓝牙接收模块为多个，并分别接收蓝牙终端发送的具有开锁数据包的蓝牙广播信号。
更进一步的技术方案是：所述蓝牙终端通过互联网从后台服务器中获取开锁数据包，且所述蓝牙终端通过蜂窝移动网络信号或Wifi信号接入互联网。
更进一步的技术方案是：所述蓝牙终端为智能手机。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过蓝牙终端长时间发送具有开锁数据包的蓝牙广播信号，进而在蓝牙终端接近蓝牙接收模块时，门禁控制单元即可自动开启门禁系统，无需手持蓝牙终端进行任何操作，即便用户在手持重物或照看婴儿时，只要随身携带蓝牙终端即可顺利打开门禁，从而解放双手，提升了用户体验，同时本发明所提供的一种基于手机蓝牙的自动感应门禁系统架构简单，适于在各类场所的门禁系统中使用，应用范围广阔。
附图说明
图1为用于说明本发明一个实施例的系统结构示意框图；
图2为用于说明本发明一个实施例的方法逻辑流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
参考图1所示，本发明的一个实施例是一种基于手机蓝牙的自动感应门禁系统，该系统包括蓝牙终端与蓝牙接收模块，蓝牙接收模块需接入门禁控制单元，门禁控制单元需接入开锁执行装置，并使蓝牙终端通过网络接入后台服务器；其中：所述蓝牙终端用于从后台服务器中获取开锁数据包，并在待机状态下长时间发送具有开锁数据包的蓝牙广播信号；前述的网络一般应采用互联网，将蓝牙终端通过蜂窝移动网络信号或Wifi信号接入互联网；并且前述蓝牙终端可直接采用市面的智能手机即可；
上述蓝牙接收模块用于接收蓝牙广播信号，并判断其中的开锁数据包是否合法，如判断结果为是，则将所述蓝牙广播信号传输至门禁控制单元；反之或者蓝牙广播信号未包含开锁数据包则不进行任何操作；
门禁控制单元用于解析收到的蓝牙广播信号，通过蓝牙广播信号中的RSSI计算出蓝牙终端与蓝牙接收模块之间的距离，并将所述距离与预设的开锁距离相比较，当所述距离小于或等于所述预设的开锁距离时，则控制执行装置开启门禁，反之则不进行任何操作；在本实施例中，将前述的预设开锁距离设置为1.5米。
上述的RSSI (RSSI - - Received Signal Strength Indicator)为接受信号强度指示，是一种通过接收到的信号强度强弱测定信号点与接收点的距离，进而根据相应数据进行定位计算的一种定位技术。因该定位技术因其借助的设备较少，实现方法简单而被广泛使用。手机设备蓝牙可以基于接受信号强度RSSI用来定位和探测距离估算。即使在缺乏理想环境下的室外，RSSI 作为其它测距方法的辅助手段而采用。随着信号强度的加大，能够减少噪声的影响。均匀的噪声分布可以减少对信号强度的影响。
具体为将影响RSSI随时间变化的因素视为噪声，为了减轻其影响，在上述后台服务器中执行的算法里对RSSI进行滤波。
蓝牙(Bluetooth)作为一种新的短距离无线通信技术标准, 受到全世界越来越多工业界生产厂家和研究机构的广泛关注。蓝牙是取代数据电缆的短距离无线通信技术，可以支持物体与物体之间的通信，工作频段是全球开放的2.4GHz 频段 , 可以同时进行数据和语音传输 , 传输速率可达到 10Mb/ s , 使得在其范围内的各种信息化设备都能实现无缝资源共享。蓝牙技术的应用被认为非常广泛而且极具潜力。
通常在 RSSI 测距中，已知发射节点的发射信号强度，接收节点根据收到信号的强度，计算出信号在传播过程中的损耗，利用信号衰减和传播距离之间的关系计算出距离，最后利用定位算法得出节点的位置。然后选取蓝牙信号源，测出在已知距离上的 RSSI 值，并由此建立RSSI 与距离的关系，在应用中即可根据RSSI 与距离的关系计算出蓝牙信号源距离信号接收端的距离。
根据蓝牙BLE自身的发射功率（假设能够获取这个功率值）和无线信号接收端的RSSI，可以计算出两者的距离。
D =10^((abs(RSSI)-A)/(10*n)
在上式中，D是计算距离，RSSI是信号强度，A为发射端和接收端相隔1米时的信号强度，n是环境衰减因子。对于不同的蓝牙设备该值是不一样的，同样的设备在不同的发射功率的情况下其信号强度也是不一样的，而且对于同是1米的情况下，环境对于信号强度也是有影响的。n是环境衰减因子，自然跟环境有关。n一般取经验值。
在本实施例中，通过蓝牙终端长时间发送具有开锁数据包的蓝牙广播信号，进而在蓝牙终端接近蓝牙接收模块时，门禁控制单元即可自动开启门禁系统，无需手持蓝牙终端进行任何操作，即便用户在手持重物或照看婴儿时，只要随身携带蓝牙终端即可顺利打开门禁，从而解放双手，提升了用户体验。
根据本发明的另一个实施例，为保证蓝牙终端在接近门禁后能及时的打开门禁，避免因用户携带蓝牙终端的位置不同而影响开锁的效率，因而上述的蓝牙接收模块可采用多个，将多个蓝牙接收模块安装在不同的位置，并一并接入门禁控制单元，且多个蓝牙接收模块执行上述相同的功能。并且正如前述所提到的，前述的蓝牙接收模块需安装在开锁执行装置的附近，
参考图2所示，本发明的另一个实施例是用于实现上述基于手机蓝牙的自动感应门禁系统的方法，该方法包括并优选按照如下步骤执行：
步骤S1、蓝牙终端从后台服务器中获取开锁数据包，并在待机状态下长时间发送具有开锁数据包的蓝牙广播信号；在本步骤中，蓝牙终端可直接采用市面上的智能手机，并通过互联网接入后台服务器；前述智能手机可通过蜂窝移动网络信号或Wifi信号等目前主流的方式接入互联网；
步骤S2、蓝牙接收模块接收蓝牙广播信号；
步骤S3、判断其中的开锁数据包是否合法，如判断结果为是，则将所述蓝牙广播信号传输至门禁控制单元，执行步骤S4；反之或者蓝牙广播信号未包含开锁数据包则返回步骤S2，不进行任何操作；
步骤S4、门禁控制单元解析收到的蓝牙广播信号，通过蓝牙广播信号中的RSSI数据计算出蓝牙终端与蓝牙接收模块之间的距离；
步骤S5、将所述距离与预设的开锁距离相比较，当所述距离小于或等于所述预设的开锁距离时，执行步骤S6，反之则不进行任何操作；在本实施例中，将前述的预设开锁距离设置为1.5米；
步骤S6、门禁被成功开启。
与上述的实施例相同，蓝牙接收模块可采用多个，以避免因用户携带蓝牙终端的位置不同而影响开锁的效率，将其安装在开锁执行装置不同的位置上；并且每个蓝牙接收模块具有独立性，可分别接收蓝牙终端发送的具有开锁数据包的蓝牙广播信号执行上述步骤S2的操作。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (9)
1.一种基于手机蓝牙的自动感应门禁系统，其特征在于所述的系统包括蓝牙终端与蓝牙接收模块，所述蓝牙接收模块接入门禁控制单元，所述门禁控制单元还接入开锁执行装置，所述蓝牙终端通过网络接入后台服务器；其中，所述蓝牙终端用于从后台服务器中获取开锁数据包，并在待机状态下长时间发送具有开锁数据包的蓝牙广播信号；
所述蓝牙接收模块用于接收蓝牙广播信号，并判断其中的开锁数据包是否合法，如判断结果为是，则将所述蓝牙广播信号传输至门禁控制单元；反之或者蓝牙广播信号未包含开锁数据包则不进行任何操作；
所述门禁控制单元用于解析收到的蓝牙广播信号，通过蓝牙广播信号的RSSI计算出蓝牙终端与蓝牙接收模块之间的距离，并将所述距离与预设的开锁距离相比较，当所述距离小于或等于所述预设的开锁距离时，则控制执行装置开启门禁，反之则不进行任何操作。
2.根据权利要求1所述的基于手机蓝牙的自动感应门禁系统，其特征在于：所述蓝牙接收模块为多个，且均接入门禁控制单元。
3.根据权利要求1或2所述的基于手机蓝牙的自动感应门禁系统，其特征在于：所述蓝牙接收模块安装在所述开锁执行装置的附近。
4.根据权利要求1所述的基于手机蓝牙的自动感应门禁系统，其特征在于：所述网络为互联网，所述蓝牙终端通过蜂窝移动网络信号或Wifi信号接入互联网。
5.根据权利要求1或4所述的基于手机蓝牙的自动感应门禁系统，其特征在于：所述蓝牙终端为智能手机。
6.一种权利要求1至5所述系统的实现方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：
步骤A、蓝牙终端从后台服务器中获取开锁数据包，并在待机状态下长时间发送具有开锁数据包的蓝牙广播信号；
步骤B、蓝牙接收模块接收蓝牙广播信号，并判断其中的开锁数据包是否合法，如判断结果为是，则将所述蓝牙广播信号传输至门禁控制单元；反之或者蓝牙广播信号未包含开锁数据包则不进行任何操作；
步骤C、门禁控制单元解析收到的蓝牙广播信号，通过蓝牙广播信号中的RSSI计算出蓝牙终端与蓝牙接收模块之间的距离，并将所述距离与预设的开锁距离相比较，当所述距离小于或等于所述预设的开锁距离时，则控制执行装置开启门禁，反之则不进行任何操作。
7.根据权利要求6所述的实现方法，其特征在于：所述蓝牙接收模块为多个，并分别接收蓝牙终端发送的具有开锁数据包的蓝牙广播信号。
8.根据权利要求6所述的实现方法，其特征在于：所述蓝牙终端通过互联网从后台服务器中获取开锁数据包，且所述蓝牙终端通过蜂窝移动网络信号或Wifi信号接入互联网。
9.根据权利要求6或8所述的实现方法，其特征在于：所述蓝牙终端为智能手机。
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