CN107845173A - 一种适用于校园的物联网门禁系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于校园的物联网门禁系统及其控制方法，门禁系统包括手机客户端、云服务器、局域网服务器和嵌入式门禁设备；手机客户端包括学生端和访客端；云服务器包括处理请求的应用服务器，提供后台管理的Web服务器；局域网服务器包括连接云服务器的指令收发模块，组织门禁设备的指令转发模块；嵌入式门禁设备包括核心控制器、WIFI模块、升压器、继电器、电磁锁；学生能够输入密码开启宿舍门禁、扫描二维码开启校门门禁、提交教室借用申请，审核通过后输入密码开启教室门禁；访客需由在校学生提交入校申请，审核通过后扫描二维码开启校门门禁；门禁操作均由云服务器处理后经局域网服务器转发至嵌入式门禁设备控制开启。

Description

一种适用于校园的物联网门禁系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种门禁系统，特别是涉及一种适用于校园的物联网门禁系统及其控制方法。

背景技术

近年来，物联网的概念已经深入产业界，自动化，智能化的产品层出不穷，这也导致了用户对各类产品的要求不断提高。门禁系统是一个长期存在，用户群体广大的产品，过去数十年来，门禁系统种类虽多但其未有革命性的变化。但随着“万物互联”的时代到来，门禁系统率先被产业界作为物联网变革的一个重要发起点，被赋予了许多智能化的功能，不仅提高了用户操作的便捷性，也增强了门禁系统的安全性。

与此同时，过去的几年国内高校偶有发生外来人员入校伤人事件，这引起了社会对于校园安全的重视，带有物联网概念的门禁系统随之引入了校园中，在产业界得到了广泛的关注。

目前校园内使用门禁系统主要的实现方式是通过RFID技术识别并开启门禁。例如：在申请号为CN201620059627.9，发明名称为“校园一卡通管理系统”的实用新型专利中，实现了一种校园一卡通管理系统，一张卡就可以完成开门、考勤、就餐、消费、借书、上机、公共设施使用等各项活动。

也有一些通过其他技术实现的门禁开启方式。例如：1、在申请号为CN201611233825.3，发明名称为“基于二维码的门禁授权控制方法及系统的专利中”，实现了通过扫描二维码的方式开启门禁。2、在申请号为CN201520510136.7，专利名为“一种校园智能门禁装置”的实用新型专利中，实现了通过人脸识别的方法开启门禁。

然而，上述的几种门禁系统在校园的应用场景下仍存在一些不足：（1）没有考虑到校园往往是一个半封闭的场所，既要保证外来人员不能随意进出校园，又要保证学生家长、亲友访问校园时不会因为门禁的原因而过于麻烦；（2）没有意识到校园异于楼宇、小区等其他门禁实施场景，忽略了校园中学生实际并且特殊的应用需求，没能针对性的实现一些功能。（3）开锁方式不便捷或者单一，校园内的门禁多种多样，每种门禁适用的开启方法不尽相同。

此外，在物联网开发的相关支持技术上，市场上有着一些优秀的服务能够帮助更好的实施物联网产品的开发。如“腾讯云”、“花生壳”等产品提供了弹性云、内网穿透等服务，帮助第三方开发者能够实现高质量的物联网系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种适用于校园的物联网门禁系统及其控制方法，兼顾校园门禁使用的便捷性与安全性。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种适用于校园的物联网门禁系统，包括手机客户端、云服务器、局域网服务器和嵌入式门禁设备；

所述手机客户端包括在校学生客户端和校外访客客户端，用于实现系统与用户的交互，提供给用户宿舍门禁子系统、教室门禁子系统和校门门禁子系统三种服务，通过输入确认密码和扫描二维码两种方式开启不同门禁；

所述云服务器包括应用服务器和 Web服务器，应用服务器用于处理用户发起的请求，Web服务器用于实现提供给学校管理员使用的后台管理网站；

所述局域网服务器包括指令收发模块和指令转发模块，指令收发模块用于接收从云服务器发来的指令并反馈给云服务器门禁控制的结果，指令转发模块用于组织和管控校内嵌入式门禁设备，通过嵌入式门禁设备在局域网内的IP地址和端口号将控制指令发送到目标设备上；

所述嵌入式门禁设备包括核心控制器、WIFI模块、升压器、继电器和电磁锁，所述WIFI模块、核心控制器、升压器、继电器、电磁锁依次电气相连，其中，所述WIFI模块连接在核心控制器上，负责与局域网服务器建立物理层连接，进行串口通信；所述核心控制器在收到控制指令并对其解析后，控制引脚输出高电压，经由升压器转换后触发继电器导通，进而使得电磁锁导通完成门禁开启动作。

本发明公开了一种基于该适用于校园的物联网门禁系统的宿舍门禁子系统控制方法，包含以下步骤：

步骤1.1：学校管理员预先用学生学号注册学生用户账号，并添加学生对应的宿舍开启权限记录，所述宿舍开启权限记录包括宿舍号与权限起始日期与权限终止日期；

步骤1.2：学生用户使用学号登录在校学生客户端，由于管理员已经添加了该用户具有的宿舍权限，所以学生用户登录后能够在在校学生客户端上看到自己宿舍的开启链接，点击开启链接，输入确认密码，所述确认密码由学生独立设置，并经过加密后存储在数据库中；

步骤 1.3：在校学生客户端提交数据后，开启对应门禁。

本发明还公开了一种基于该适用于校园的物联网门禁系统的教室门禁子系统控制方法，包含以下步骤：

步骤2.1：学生用户使用学号登录在校学生客户端，选择需要借用的教室所在教学楼号以及需要借用的日期和时间，点击查询，客户端将用户选择的信息发送至云服务器；云服务器根据查询条件到数据库中查询出符合条件的记录，反馈给用户端，显示给用户所有能够借用教室号的列表；

步骤2.2：在校学生用户选择能够开启的教室，填写申请理由，确定申请信息后提交至云服务器，等待学校管理员审核；

步骤2.3：学校管理员通过后台管理网站对学生提交的教室借用申请进行处理，如果同意了申请，学生则有权限在申请的时间内开启所申请的教室；如果拒绝了申请，学生则无权限在申请的时间内开启所申请的教室；

步骤2.4：当学校管理员同意了教室借用申请后，学生能够通过在校学生客户端查看到本次申请通过的记录，在申请的时间内，能够通过点击手机客户端上的所申请门禁使用链接，进行开启门禁的操作；

步骤2.5： 在校学生客户端提交数据后，开启对应门禁。

本发明还公开了一种基于该适用于校园的物联网门禁系统的校门门禁子系统在校学生用户控制方法，包含以下步骤：

步骤3.1：学校管理员预先用学生学号注册学生用户账号，并添加学生开启校门门禁的权限记录，所述开启校门门禁的权限记录包括权限起始日期与权限终止日期；

步骤3.2：学生用户使用学号登录在校学生客户端，使用在校学生客户端提供的二维码扫描接口，扫描需要开启的校门对应的独立二维码，所述校门对应的独立二维码是提前生成并且固定不变的二维码，包含了校门开启的指令，在校学生客户端扫描后能够解析出对应校门门禁的开启指令，执行开启校门门禁操作；

步骤3.3：在校学生客户端提交数据后，开启对应门禁。

本发明还公开了一种基于该适用于校园的物联网门禁系统的校门门禁子系统校外访客用户控制方法，包含以下步骤：

步骤4.1：校外访客用户通过校外访客客户端，使用身份证信息注册访客账号，经管理员审核通过后，访客能够通过改访客账号登录访客客户端；

步骤4.2：由在校用户填写访客入校申请，提交至管理员审核，所述入校申请，包括访客入校日期、访客入校理由以及访客个人信息，所述访客个人信息映射到已经注册成功的访客；

步骤4.3：学校管理员通过后台管理网站，对学生提交的访客入校申请进行处理，如果同意了申请，申请中包含的所有访客对象在申请的日期内都有权限开启校门门禁；如果拒绝了申请，则申请中包含的所有访客对象在申请的日期内都无权限开启校门门禁；

步骤4.4：当学校管理员同意了访客入校申请后，校外访客用户登录校外访客客户端，扫描二维码校门门禁的二维码，执行开启门禁操作；

步骤4.5：校外访客客户端提交数据后，开启对应门禁。

本发明还公开了一种基于该适用于校园的物联网门禁系统的门禁控制方法，包含以下步骤：

步骤5.1：用户使用输入确认密码或者扫描二维码方式执行开启门禁操作后，客户端将用户ID、用户输入的确认密码、门禁ID与开启门禁的指令提交至云服务器的应用服务器，由应用服务器进行逻辑的处理，并与数据库交互，查看用户的确认密码是否正确，查看此时此刻是否有开启用户请求打开的门禁的权限，如果查询到用户确认密码正确且有权限开启门禁，则到数据库中查询出用户请求打开的门禁的IP地址和端口好，并通过TCP链接发送至局域网服务器上，否则，反馈给用户开启门禁失败信息；

步骤5.2：局域网服务器接收到云服务器发来的指令后，对其解析后，通过其IP地址和端口号与对应嵌入式门禁设备建立起TCP链接，发送门禁开启指令至对应嵌入式门禁设备，如果未能与对应嵌入式门禁设备建立起TCP链接，则反馈门锁开启失败信息至云服务器；

步骤5.3：嵌入式门禁设备的核心控制器在与局域网服务器建立起TCP链接并接收到门禁控制指令后，控制引脚输出高电平，继而通过升压器与继电器控制电磁锁开启，并反馈门禁开启情况信息逐层传递至在校学生用户手机客户端中，完成门禁开启流程。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1. 用户通过学生手机客户端，只需要使用手机就可以开启各类门禁，免去了携带钥匙的麻烦。

2. 学生借用教室的流程在手机客户端上就可完成，并且申请通过后在使用时间内，用学生手机客户端就可开启教室门禁，减去了现有教室借用形式下，学生线下填写申请，借用、归还教室钥匙的麻烦。

3. 校外人员进入校园，需要提前注册账号并由校内学生在客户端上提交申请，审核通过后，方可在申请的时间内使用访客手机客户端，打开校门门禁进入校园。这样既消除了外来人员随意进出校园而不受管理的安全隐患，也简化了学生亲友经常校园的流程，方便了用户。

4. 用户管理、权限管理、门禁权限授予等管理工作皆可网上完成而不需要学生当面处理，降低了学校管理难度。

5. 访客进出校园权利的申请信息，教室使用的申请信息，以及所有门禁的开启记录都记录在数据库中。一旦有以外发生，需要追查与追责时都有证据存在。

6. 不同种类门禁使用不同的开启方式，针对性的加强了各类门禁的安全性。对于宿舍门禁和教室门禁，使用“输入确认密码”开启方式，每次开启前都需要输入自定义的确认密码，一定程度上避免了手机或账号丢失后被其他人冒用身份开启门禁的问题；对于校门门禁，使用“扫描二维码”开启方式，为学生和访客进出校园提供了更高的便捷性。

附图说明

图1是本发明的系统架构框图；

图2是本发明的方法执行流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

本发明公开了一种适用于校园的物联网门禁系统，包括手机客户端、云服务器、局域网服务器和嵌入式门禁设备；

所述手机客户端包括在校学生客户端和校外访客客户端，用于实现系统与用户的交互，提供给用户宿舍门禁子系统、教室门禁子系统和校门门禁子系统三种服务，通过输入确认密码和扫描二维码两种方式开启不同门禁；

所述云服务器包括应用服务器和 Web服务器，应用服务器用于处理用户发起的请求，Web服务器用于实现提供给学校管理员使用的后台管理网站；

所述局域网服务器包括指令收发模块和指令转发模块，指令收发模块用于接收从云服务器发来的指令并反馈给云服务器门禁控制的结果，指令转发模块用于组织和管控校内嵌入式门禁设备，通过嵌入式门禁设备在局域网内的IP地址和端口号将控制指令发送到目标设备上；

所述嵌入式门禁设备包括核心控制器、WIFI模块、升压器、继电器和电磁锁，所述WIFI模块、核心控制器、升压器、继电器、电磁锁依次电气相连，其中，所述WIFI模块连接在核心控制器上，负责与局域网服务器建立物理层连接，进行串口通信；所述核心控制器在收到控制指令并对其解析后，控制引脚输出高电压，经由升压器转换后触发继电器导通，进而使得电磁锁导通完成门禁开启动作。

所述在校学生客户端基于android系统开发，并通过所述云服务器实现学生用户对于校园各类门禁的开启以及权限申请。学生客户端包括学生授权登录模块、教室借用模块、校园门禁模块、访客申请模块、使用记录模块；

所述校外访客客户端基于android系统开发，并通过所述云服务器实现访客用户对于校门门禁的开启。访客客户端包括访客注册模块、访客授权登录模块、校门门禁模块；

所述云服务器基于SSH框架开发，使用MYSQL数据库，部署于“腾讯云”上，实现对客户端请求的解析，用户权限的查询，数据查询的反馈，门禁控制指令的发送，作为客户端与门禁设备之间连接的桥梁。云服务器在逻辑上分为两层，包括业务逻辑层，数据持久层。在功能上分为教室查询模块、教室权限查询模块、教室申请模块、教室门禁使用记录模块、公寓查询模块、公寓权限查询模块、公寓门禁使用记录模块、访客申请模块、校门查询模块、校门权限查询模块、校门门禁使用记录模块、门禁开启模块；

所述局域网服务器运行在校园本地，使用“花生壳”提供的内网穿透技术，实现接收从“云服务器”发送来的门禁控制信息，并转发到对应嵌入式门禁设备上。包括指令收发模块和指令转发模块；

所述后台管理网站，使用SSH框架搭建，部署在云服务器上，实现学校管理员对于门禁系统的管理。包括了教室借用模块、访客申请模块、用户管理模块、管理员模块、门禁管理模块、权限管理模块、使用记录模块；

所述嵌入式门禁设备，基于STM32开发，实现接收由局域网服务器转发而来的用户开启门禁的指令，并最终控制门禁的开启。分为指令收发模块和电磁锁控制模块；

所述学生授权登录模块，用于学生用户通过学号登录校园门禁系统；

所述教室借用模块，用于学生用户查询可借用教室，对可借用教室提交借用申请，查询借用教室申请状态，开启授权使用的教室门禁；

所述的校园门禁模块，用于学生用户开启自己的宿舍门禁，宿舍所在的公寓大门以及所有校园大门；

所述的访客申请模块，用于学生用户添加访客信息，填写访客申请，提交访客申请，查询已提交的访客申请状态；

所述的使用记录模块，用于查询学生用户账号开启的所有宿舍门禁记录，教室门禁记录和校园门禁记录；

所述的访客注册模块，用于访客用户使用身份证信息提交用户注册信息至后台，等待管理员进行注册审核；

所述访客授权登录模块，用于访客用户通过注册并且审核通过的用户名登录校园门禁系统；

所述校门门禁模块，用于访客用户在审核通过的权限时间内开启校门门禁；

所述云服务器业务层，用于收发与服务器交互的信息，JSON格式数据的解析与编辑，完成业务逻辑并提供事物服务；

所述云服务器数据持久层，使用Hibernate的对象化映射和数据库交互，用于处理的数据与权限的查询，并返回处理结果；

所述云服务器教室查询模块，用于返回给用户查询的所有教室信息与可借用教室信息，以及查询请求开启教室门禁的IP地址和端口号；

所述云服务器教室权限查询模块，用于判断用户是否有权限开启请求开启的教室门禁；

所述云服务器教室申请模块，用于接收用户提交的教室借用申请信息，并添加入数据库中等待管理员审核；

所述云服务器教室门禁使用记录模块，用于添加和查询用户开启教室门禁成功的记录；

所述云服务器公寓查询模块，查询请求开启公寓门禁的IP地址和端口号；

所述云服务器公寓权限查询模块，用于判断用户是否有权限开启请求开启的公寓门禁；

所述云服务器公寓门禁使用记录模块，用于添加和查询用户开启公寓门禁成功的记录；

所述云服务器访客申请模块，接收用户提交的访客入校申请信息，并添加入数据库中等待管理员审核；

所述云服务器校门查询模块，查询请求开启校门门禁的IP地址和端口号；

所述云服务器校门权限查询模块，用于判断用户是否有权限开启校门门禁；

所述云服务器校门门禁使用记录模块，用于添加和查询用户开启校门门禁成功的记录；

所述云服务器门禁开启模块，用于接收用户发来的各类门禁开启请求，解析并调用对应权限查询模块。在查询到有权限后发送门禁开启指令至所述局域网服务器。收到局域网服务器门禁开启成功的反馈后，调用对应的使用记录模块，添加门禁使用记录；

所述局域网服务器指令收发模块，作为TCP服务器，与云服务器建立TCP连接，接收开启门禁的控制信息，并反馈门禁开启状态；

所述局域网服务器指令转发模块，作为TCP客户端，解析云服务器发来的指令后，通过指令中包含的IP地址和端口号，与对应嵌入式门禁设备建立TCP连接，控制嵌入式门禁的开启；

所述后台管理网站教室借用模块，用于查询到学生用户提交的教室借用申请，分为未处理和已处理两类。管理员可以选择同意或者拒绝未处理的教室借用请求，也可以删除教室借用请求记录；

所述后台管理网站访客申请模块，用于查询到学生用户提交的访客入校申请，分为未处理和已处理两类。管理员可以选择同意或者拒绝未处理的访客入校申请，也可以查看一次访客申请的具体信息，还可以删除访客入校申请记录；

所述后台管理网站用户管理模块，用于修改、添加、删除用户个人注册信息和密码；

所述后台管理网站管理员模块，用于修改、添加、删除管理员登录信息；

所述后台管理网站门禁管理模块，用于添加、修改和删除校门、公寓门、教室门，三类门禁的信息，包括门禁编号、IP地址和端口号；

所述后台管理网站权限管理模块，用于添加、修改和删除用户对于校门、公寓门、教室门，三类门禁的使用权限；

所述后台管理网站使用记录模块，用于查询校门、公寓门、教室门，三类门禁被开启的记录；

所述嵌入式门禁设备指令收发模块，用于与局域网服务器建立TCP连接，接受转发而来的用户开启门禁指令；

所述嵌入式门禁设备电磁锁控制模块，用于解析指令，并控制端口输出高电平，继而控制电磁锁打开。

如图1所示，所述手机客户端，包括在学学生端101和校外访客端102两部分。所述在校学生端101专门提供给在校学生用户使用，可以用于查询可借用教室，申请可借用教室，开启借用审核通过教室门禁，查询教室使用记录。也可用于开启宿舍门禁，查看宿舍门禁开启记录。还可用于开启校门门禁，申请亲友入校访问，查询校门门禁开启记录，查询申请亲友入校访问记录。所述学生端101不允许用户独立注册，只可由管理员统一注册，用在校学生学号登录；所述校外访客端102专门提供给校外访客使用，允许用户使用身份证信息注册，经管理员审核通过后，可使用用户名登录。当在校学生用户提交的申请审核通过后，被申请校外用户访客使用所述校外访客端102在提交的时间内开启校门门禁；

所述云服务器，包括应用服务器103，Web服务器105和数据库104三部分。所述应用服务器103用于处理手机客户端发送来的指令，查询、管理数据库，查询门禁开启权限，发送门禁开启指令；所述Web服务器105用于响应HTTP请求返回后台管理网站信息，提供给学校管理员处理教室申请、访客入校申请请求，以及用户管理，门禁设备信息管理等服务；所述数据库104用于存储用户账号信息，用户权限信息，用户申请信息，门禁使用记录信息等；

所述局域网服务器，包括指令收发模块106和指令转发模块107两部分。所述指令收发模块106作为TCP服务器，与云服务器之间建立起TCP连接，用于接收云服务器发来的门禁控制指令，并反馈门禁控制情况到云服务器；所述指令转发模块107作为TCP客户端，通过云服务发来的门禁设备IP地址和端口号与对应嵌入式门禁设备建立TCP链接，用于转发门禁控制指令至嵌入式门禁设备，并接收门禁控制的反馈信息；

所述嵌入式门禁设备，包括WIFI模块108，STM32核心控制器109，升压器110，继电器111和 电磁锁112。所述WIFI模块108使用的是型号为ESP8266MOD的器件，STM32控制它与局域网服务器建立起物理层的链接。所述STM32核心控制器109连接了WIFI模块，升压器模块，作为TCP服务器等待所述局域网服务器指令转发模块107发起的TCP连接，接收所述局域网服务器转发来的控制指令。解析处理后，控制引脚输出3.3V高电平，经所述升压器110转化为5V电压输出，触发所述继电器模块连通，进而导通所述电磁锁112，实现门禁的打开。所述STM32核心控制器109还用于通过与所述局域网服务器指令转发模块107的TCP链接，访客门禁开启情况到局域网服务器。

根据上述系统，如图2所示，本发明的各组成部分的实施例的具体执行流程如下：

执行流程分为在校学生客户端和校外访客客户端两个部分。其中所属在校学生客户端供在校学生使用，包括宿舍门禁子系统、教室门禁子系统、校门门禁子系统三部分；校外访客客户端供校外访客使用，只可使用校门门禁子系统；

1、在校学生用户使用宿舍门禁：

步骤1.1：学校管理员预先用学生学号注册了学生用户账号，并添加了学生对应的宿舍开启权限记录。所述宿舍开启权限记录包括宿舍号与权限起始日期与权限终止日期；

步骤1.2：学生用户使用学号登录在校学生手机客户端。由于管理员已经添加了该用户具有的宿舍权限，所以学生用户登录后可在手机客户端上看到自己宿舍的开启链接。点击开启链接，需要输入确认密码。所述确认密码由学生独立设置，并经过加密后存储在数据库中；

步骤1.3：学生用户输入确认密码后，客户端将用户ID、用户输入的确认密码、宿舍ID与开启宿舍的指令提交至云服务器的应用服务器。由应用服务器进行逻辑的处理，并与数据库交互，查看用户的确认密码是否正确，查看此时此刻是否有开启用户请求打开的门禁的权限。如果查询到用户确认密码正确且有权限开启门禁，则到数据库中查询出用户请求打开的门禁的IP地址和端口好，并通过TCP链接发送至局域网服务器上。否则，反馈给用户开启宿舍门禁失败信息；

步骤1.4：局域网服务器接收到云服务器发来的指令后，对其解析后，通过其IP地址和端口号与对应嵌入式门禁设备建立起TCP链接，发送门禁开启指令至对应嵌入式门禁设备。如果未能与对应嵌入式门禁设备建立起TCP链接，则反馈门锁开启失败信息至云服务器；

步骤1.5：嵌入式门禁设备的STM32核心控制器在与局域网服务器建立起TCP链接并接收到门禁控制指令后，控制引脚输出高电平，继而通过升压器与继电器控制电磁锁开启，并反馈门禁开启情况信息逐层传递至在校学生用户手机客户端中，完成宿舍门禁开启流程；

2、在校学生用户使用教室门禁：

步骤2.1：学生用户使用学号登录在校学生手机客户端。选择需要借用的教室所在教学楼号，以及需要借用的日期和时间，点击查询，客户端将用户选择的信息发送至云服务器。云服务器根据查询条件到数据库中查询出符合条件的记录，反馈给用户端，显示给用户所有可借用教室号的列表；

步骤2.2：在校学生用户选择可开启的教室，填写申请理由，确定申请信息后提交至云服务器，等待学校管理员审核；

步骤2.3：学校管理员通过后台管理网站，对学生提交的教室借用申请进行处理。如果同意了申请，学生则有权限在申请的时间内开启所申请的教室；如果拒绝了申请，学生则无权限在申请的时间内开启所申请的教室；

步骤2.4：当学校管理员同意了教室借用申请后，学生可通过学生手机客户端查看到本次申请通过的记录，在申请的时间内，可通过点击手机客户端上的所申请门禁使用链接，进行开启门禁的操作；

步骤2.5：在申请时间内点击手机客户端上的所申请门禁使用链接后，用户需要输入确认密码，把用户ID、用户输入的确认密码、教室ID以及开启教室的指令提交至云服务器。后续云服务器、局域网服务器与嵌入式门禁设备的工作流程与步骤1.3-步骤1.5类似；

3、在校学生用户使用校门门禁：

步骤3.1：学校管理员预先用学生学号注册了学生用户账号，并添加了学生开启校门门禁的权限记录。所述开启校门门禁的权限记录包括权限起始日期与权限终止日期；

步骤3.2：学生用户使用学号登录在校学生手机客户端，使用客户端提供的二维码扫描接口，扫描需要开启的校门对应的独立二维码。所述校门对应的独立二维码是提前生成并且固定不变的二维码，包含了校门开启的指令。客户端扫描后可解析出对应校门门禁的开启指令，并将用户ID，校门ID以及校门开启指令提交至云服务器处理。后续云服务器、局域网服务器与嵌入式门禁设备的工作流程与步骤1.3-步骤1.5类似；

4、校外访客用户使用校门门禁：

步骤4.1：校外访客用户通过访客客户端，使用身份证信息注册一个访客账号。经管理员审核通过后，访客可通过用户名登录访客客户端。

步骤4.2：由在校用户填写访客入校申请，提交至管理员审核。所述入校申请，包括访客入校日期，访客入校理由以及访客个人信息。进一步，访客个人信息必须映射到已经注册成功的访客。换句话说，学生提交的访客入校申请只包含个人信息已经经过管理员审核通过的访客。

步骤4.3：学校管理员通过后台管理网站，对学生提交的访客入校申请进行处理。如果同意了申请，一次申请中包含的所有访客对象，在申请的日期内都有权限开启校门门禁；如果拒绝了申请，则申请中包含的所有访客对象，在申请的日期内都无权限开启校门门禁；

步骤4.4：当学校管理员同意了访客入校申请后，校外访客用户可登录访客客户端，通过扫描二维码的方式开启校门门禁；开启门禁的流程与步骤4.2类似；访客入校的申请记录与门禁开启记录保存在数据库中，但意外发生后可便于调查、追责等工作进行。

5. 门禁控制方法：

步骤5.1：用户使用输入确认密码或者扫描二维码方式执行开启门禁操作后，客户端将用户ID、用户输入的确认密码、门禁ID与开启门禁的指令提交至云服务器的应用服务器，由应用服务器进行逻辑的处理，并与数据库交互，查看用户的确认密码是否正确，查看此时此刻是否有开启用户请求打开的门禁的权限，如果查询到用户确认密码正确且有权限开启门禁，则到数据库中查询出用户请求打开的门禁的IP地址和端口好，并通过TCP链接发送至局域网服务器上，否则，反馈给用户开启门禁失败信息；

步骤5.2：局域网服务器接收到云服务器发来的指令后，对其解析后，通过其IP地址和端口号与对应嵌入式门禁设备建立起TCP链接，发送门禁开启指令至对应嵌入式门禁设备，如果未能与对应嵌入式门禁设备建立起TCP链接，则反馈门锁开启失败信息至云服务器；

步骤5.3：嵌入式门禁设备的核心控制器在与局域网服务器建立起TCP链接并接收到门禁控制指令后，控制引脚输出高电平，继而通过升压器与继电器控制电磁锁开启，并反馈门禁开启情况信息逐层传递至在校学生用户手机客户端中，完成门禁开启流程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，用于解释本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实例对本发明进行了详细说明，本技术领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明技术方案的宗旨和范围的前提下，还可以对本发明做出若干改进、润饰或等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种适用于校园的物联网门禁系统，其特征在于，包括手机客户端、云服务器、局域网服务器和嵌入式门禁设备；

所述手机客户端包括在校学生客户端和校外访客客户端，用于实现系统与用户的交互，提供给用户宿舍门禁子系统、教室门禁子系统和校门门禁子系统三种服务，通过输入确认密码和扫描二维码两种方式开启不同门禁；

所述云服务器包括应用服务器和 Web服务器，应用服务器用于处理用户发起的请求，Web服务器用于实现提供给学校管理员使用的后台管理网站；

所述局域网服务器包括指令收发模块和指令转发模块，指令收发模块用于接收从云服务器发来的指令并反馈给云服务器门禁控制的结果，指令转发模块用于组织和管控校内嵌入式门禁设备，通过嵌入式门禁设备在局域网内的IP地址和端口号将控制指令发送到目标设备上；

所述嵌入式门禁设备包括核心控制器、WIFI模块、升压器、继电器和电磁锁，所述WIFI模块、核心控制器、升压器、继电器、电磁锁依次电气相连，其中，所述WIFI模块连接在核心控制器上，负责与局域网服务器建立物理层连接，进行串口通信；所述核心控制器在收到控制指令并对其解析后，控制引脚输出高电压，经由升压器转换后触发继电器导通，进而使得电磁锁导通完成门禁开启动作。

2.基于权利要求1所述的适用于校园的物联网门禁系统的宿舍门禁子系统控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1.1：学校管理员预先用学生学号注册学生用户账号，并添加学生对应的宿舍开启权限记录，所述宿舍开启权限记录包括宿舍号与权限起始日期与权限终止日期；

步骤1.2：学生用户使用学号登录在校学生客户端，由于管理员已经添加了该用户具有的宿舍权限，所以学生用户登录后能够在在校学生客户端上看到自己宿舍的开启链接，点击开启链接，输入确认密码，所述确认密码由学生独立设置，并经过加密后存储在数据库中；

步骤 1.3：在校学生客户端提交数据后，开启对应门禁。

3.基于权利要求1所述的适用于校园的物联网门禁系统的教室门禁子系统控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤2.1：学生用户使用学号登录在校学生客户端，选择需要借用的教室所在教学楼号以及需要借用的日期和时间，点击查询，客户端将用户选择的信息发送至云服务器；云服务器根据查询条件到数据库中查询出符合条件的记录，反馈给用户端，显示给用户所有能够借用教室号的列表；

步骤2.2：在校学生用户选择能够开启的教室，填写申请理由，确定申请信息后提交至云服务器，等待学校管理员审核；

步骤2.3：学校管理员通过后台管理网站对学生提交的教室借用申请进行处理，如果同意了申请，学生则有权限在申请的时间内开启所申请的教室；如果拒绝了申请，学生则无权限在申请的时间内开启所申请的教室；

步骤2.4：当学校管理员同意了教室借用申请后，学生能够通过在校学生客户端查看到本次申请通过的记录，在申请的时间内，能够通过点击手机客户端上的所申请门禁使用链接，进行开启门禁的操作；

步骤2.5： 在校学生客户端提交数据后，开启对应门禁。

4.基于权利要求1所述的适用于校园的物联网门禁系统的校门门禁子系统在校学生用户控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤3.1：学校管理员预先用学生学号注册学生用户账号，并添加学生开启校门门禁的权限记录，所述开启校门门禁的权限记录包括权限起始日期与权限终止日期；

步骤3.2：学生用户使用学号登录在校学生客户端，使用在校学生客户端提供的二维码扫描接口，扫描需要开启的校门对应的独立二维码，所述校门对应的独立二维码是提前生成并且固定不变的二维码，包含了校门开启的指令，在校学生客户端扫描后能够解析出对应校门门禁的开启指令，执行开启校门门禁操作；

步骤3.3：在校学生客户端提交数据后，开启对应门禁。

5.基于权利要求1所述的适用于校园的物联网门禁系统的校门门禁子系统校外访客用户控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤4.1：校外访客用户通过校外访客客户端，使用身份证信息注册访客账号，经管理员审核通过后，访客能够通过改访客账号登录访客客户端；

步骤4.2：由在校用户填写访客入校申请，提交至管理员审核，所述入校申请，包括访客入校日期、访客入校理由以及访客个人信息，所述访客个人信息映射到已经注册成功的访客；

步骤4.3：学校管理员通过后台管理网站，对学生提交的访客入校申请进行处理，如果同意了申请，申请中包含的所有访客对象在申请的日期内都有权限开启校门门禁；如果拒绝了申请，则申请中包含的所有访客对象在申请的日期内都无权限开启校门门禁；

步骤4.4：当学校管理员同意了访客入校申请后，校外访客用户登录校外访客客户端，扫描二维码校门门禁的二维码，执行开启门禁操作；

步骤4.5：校外访客客户端提交数据后，开启对应门禁。

6.基于权利要求1所述的适用于校园的物联网门禁系统的门禁控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤5.1：用户使用输入确认密码或者扫描二维码方式执行开启门禁操作后，客户端将用户ID、用户输入的确认密码、门禁ID与开启门禁的指令提交至云服务器的应用服务器，由应用服务器进行逻辑的处理，并与数据库交互，查看用户的确认密码是否正确，查看此时此刻是否有开启用户请求打开的门禁的权限，如果查询到用户确认密码正确且有权限开启门禁，则到数据库中查询出用户请求打开的门禁的IP地址和端口好，并通过TCP链接发送至局域网服务器上，否则，反馈给用户开启门禁失败信息；

步骤5.2：局域网服务器接收到云服务器发来的指令后，对其解析后，通过其IP地址和端口号与对应嵌入式门禁设备建立起TCP链接，发送门禁开启指令至对应嵌入式门禁设备，如果未能与对应嵌入式门禁设备建立起TCP链接，则反馈门锁开启失败信息至云服务器；

步骤5.3：嵌入式门禁设备的核心控制器在与局域网服务器建立起TCP链接并接收到门禁控制指令后，控制引脚输出高电平，继而通过升压器与继电器控制电磁锁开启，并反馈门禁开启情况信息逐层传递至在校学生用户手机客户端中，完成门禁开启流程。