CN108520575A - 一种门铃门锁联动系统及其实现方法 - Google Patents

一种门铃门锁联动系统及其实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及物联网技术领域，公开了一种门铃门锁联动系统及其实现方法，包括数据管理服务器、移动设备、门锁设备及门铃设备；数据管理服务器用于管理移动设备、门锁设备和门铃设备间的数据储存；移动设备包括第一蓝牙模块、传输模块和定位模块；门锁设备包括第二蓝牙模块和门锁控制模块；联网模块用于移动设备、门锁设备和门铃设备间进行相互通讯；门锁控制模块连接第二蓝牙模块和联网模块；门铃设备包括人脸识别模块和远程监控模块；远程监控模块用于连接远程可视设备来查看门外的情况。本系统采用WiFi、移动设备、人脸验证的验证方式，使采用本方案的用户更加安心，让用户的家庭财产和人身安全更有保障。

Description

一种门铃门锁联动系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及了一种门铃门锁联动系统及其实现方法。
背景技术
随着互联网技术的不断发展，传统行业也在互联网的影响下，逐渐形成网络化。门锁发展大致可分为经历了三个阶段：金属锁、密码锁到现在的智能锁。门锁是日常生活中非常常见和最有用途的装置，起到了保护财产安全的作用。人们在追求门锁安全性的同时亦关注其便捷性、先进性及时尚性等诸多元素，门锁也开始了新的历程。
目前的门锁包括以下几种：
1、金属锁：单纯的机械结构设计，通过钥匙和锁芯卡扣的匹配，实现开锁，这种门锁钥匙容易被仿造，安全性不可靠。
2、密码锁：密码锁相对机械锁安全性得到了提高，有被遗忘操作麻烦的问题，在一定情况也会有被人看到，同样存在安全风险。
3、指纹锁设备：指纹锁利用手指纹理的唯一性，通过手指上凹凸的纹路解锁，安全性得到了很大的提高，但同样存在指纹会被别人刻意采集到的风险。
发明内容
本发明针对现有门锁使用繁琐、效率低和安全性低等缺点，提供了一种门铃门锁联动系统及其实现方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
一种门铃门锁联动系统，包括数据管理服务器、移动设备、门锁设备及门铃设备；
数据管理服务器用于管理移动设备、门锁设备和门铃设备间的数据存取；
移动设备、门锁设备和门铃设备之间连接有联网模块，联网模块用于门锁设备和门铃设备之间相互通讯；
移动设备包括第一蓝牙模块、wifi匹配模块和定位模块，wifi匹配模块用于连接联网模块进行wifi匹配，并将匹配信息再次通过联网模块发送至门锁设备；定位模块用于获取移动设备的位置信息；
门锁设备包括第二蓝牙模块和门锁控制模块，第二蓝牙模块用于与第一蓝牙模块进行发送蓝牙广播和接收移动设备的蓝牙配对秘钥信息；门锁控制模块连接第二蓝牙模块和联网模块，门锁控制模块用于获取第二蓝牙模块配对信息和联网模块的wifi匹配信息，根据信息来控制门锁的开关；
门铃设备包括人脸识别模块和远程监控模块，人脸识别模块用于识别并采集人脸特征数据并上传至数据管理服务器进行比对，并将比对结果通过联网模块反馈至门锁设备；远程监控模块用于连接远程可视设备来查看门外的情况。
作为优选，门铃设备还包括铃声模块，铃声模块用于开锁成功后发出提示音。
作为优选，移动设备的位置信息为移动设备到门锁设备的直线距离，门锁设备设置距离阀值，距离阀值与位置信息进比对，用于判断移动设备是否位于检测区域内。
作为优选，第二蓝牙设备在移动设备位于检测区域内后开启。
作为优选，第一蓝牙模块与第二蓝牙模块进行匹配成功后，判断该移动设备为家庭成员。
作为优选，远程可视设备包括手机、Pad、PC和电视。
一种门铃门锁联动系统的实现方法，包括如下步骤：
(1)录入人脸特征数据：将人脸特征数据进行识别，并录入到数据库管理服务器中；
(2)检测距离：移动设备通过定位模块检测当前移动设备与门锁设备的直线距离；
(3)蓝牙开启判断：根据步骤(1)获取的移动设备与门锁设备的直线距离，当直线距离小于设定的距离阀值时，门锁设备开启蓝牙广播功能；
(4)验证开启：门锁设备获取数据库管理服务器内的数据，门锁设备与移动设备通过蓝牙进行配对认证，同时移动设备与联网模块进行配对认证；当门锁设备与移动设备的蓝牙设备通过公钥私钥配对认证通过时，则判定符合门锁开锁的蓝牙验证；当wifi配对认证通过，则符合门锁开锁的wifi验证，进入下一步；
(5)门铃设备检测：当有人体出现在门铃设备检测区域内时，门铃设备上的人脸采集设备采集人体的人脸特征数据，并将人脸特征数据与数据库管理服务器内已存储的人脸特征数据进行比对，如对比成功时，则门锁开锁，门铃设备发出提示音；如比对失败，则门锁不开锁，门铃设备不发声。
作为优选，步骤(5)中，人脸特征数据对比成功后，推送消息至其他家庭成员。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明通过移动设备间的定位模块的设置，来获取移动设备与门锁设备之间的直线距离来判断，方便判断人与门之间的距离，来控制门锁设备的蓝牙开启，减少耗电；同时，对门外的人进行人脸识别，加强了安全性；当有人试图开锁时，其他家庭成员都能及时收到消息，并且可以实时看到门外情况，是一种高效、快捷更安全的开锁方案。
附图说明
图1是本发明一种门铃门锁联动系统及其实现方法中的结构连接示意图；
图2是本发明一种门铃门锁联动系统及其实现方法的运行示意图；
图3是本发明一种门铃门锁联动系统及其实现方法的验证方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图3所示，一种门铃门锁联动系统，包括数据管理服务器、移动设备、门锁设备及门铃设备；
数据管理服务器用于管理移动设备、门锁设备和门铃设备间的数据存取；
移动设备、门锁设备和门铃设备之间连接有联网模块，联网模块用于门锁设备和门铃设备之间相互通讯；
移动设备包括第一蓝牙模块、wifi匹配模块和定位模块，wifi匹配模块用于连接联网模块进行wifi匹配，并将匹配信息再次通过联网模块发送至门锁设备；定位模块用于获取移动设备的位置信息；
门锁设备包括第二蓝牙模块和门锁控制模块，第二蓝牙模块用于与第一蓝牙模块进行发送蓝牙广播和接收移动设备的蓝牙配对秘钥信息；门锁控制模块连接第二蓝牙模块和联网模块，门锁控制模块用于获取第二蓝牙模块配对信息和联网模块的wifi匹配信息，根据信息来控制门锁的开关；
门铃设备包括人脸识别模块和远程监控模块，人脸识别模块用于识别并采集人脸特征数据并上传至数据管理服务器进行比对，并将比对结果通过联网模块反馈至门锁设备；远程监控模块用于连接远程可视设备来查看门外的情况。
门铃设备还包括铃声模块，铃声模块用于开锁成功后发出提示音。
移动设备的位置信息为移动设备到门锁设备的直线距离，门锁设备设置距离阀值，距离阀值与位置信息进比对，用于判断移动设备是否位于检测区域内。
第二蓝牙设备在移动设备位于检测区域内后开启。
第一蓝牙模块与第二蓝牙模块进行匹配成功后，判断该移动设备为家庭成员。
远程可视设备包括手机、Pad、PC和电视。
一种门铃门锁联动系统的实现方法，包括如下步骤：
(1)录入人脸特征数据：将人脸特征数据进行识别，并录入到数据库管理服务器中；
(2)检测距离：移动设备通过定位模块检测当前移动设备与门锁设备的直线距离；
(3)蓝牙开启判断：根据步骤(1)获取的移动设备与门锁设备的直线距离，当直线距离小于设定的距离阀值时，门锁设备开启蓝牙广播功能；
(4)验证开启：门锁设备获取数据库管理服务器内的数据，门锁设备与移动设备通过蓝牙进行配对认证，同时移动设备与联网模块进行配对认证；当门锁设备与移动设备的蓝牙设备通过公钥私钥配对认证通过时，则判定符合门锁开锁的蓝牙验证；当wifi配对认证通过，则符合门锁开锁的wifi验证，进入下一步；
(5)门铃设备检测：当有人体出现在门铃设备检测区域内时，门铃设备上的人脸采集设备采集人体的人脸特征数据，并将人脸特征数据与数据库管理服务器内已存储的人脸特征数据进行比对，如对比成功时，则门锁开锁，门铃设备发出提示音；如比对失败，则门锁不开锁，门铃设备不发声。
步骤(5)中，人脸特征数据对比成功后，推送消息至其他家庭成员。
本发明通过移动设备间的定位模块的设置，来获取移动设备与门锁设备之间的直线距离来判断，方便判断人与门之间的距离，来控制门锁设备的蓝牙开启，减少耗电；同时，对门外的人进行人脸识别，加强了安全性；当有人试图开锁时，其他家庭成员都能及时收到消息，并且可以实时看到门外情况，是一种高效、快捷更安全的开锁方案。
实施例1
门锁设备进入正常工作状态，并成功上报门锁设备的地理位置信息、所在wifi信息及检测区域半径信息到数据管理服务器。
移动设备开启定位功能，通过GPS/基站定位/北斗卫星，实时获取移动设备自身的地理位置信息。移动设备从数据管理服务器获取门锁设备的位置信息和检测区域半径，并与自身地理位置进行实时比较，判断移动设备是否进入了以门锁设备位置为圆点以获取检测区域半径值为半径的圆形检测区域范围。
以下为移动设备与门锁设备距离的计算过程：记门锁设备(经度，维度)为A(x1，y1)，移动设备(经度，维度)为B(x2，y2)，则A，B之间的距离为：d＝√[(x1-x2)^2+(y1-y2)^2]；
m＝d-r；
其中，r：检测区域半径；d：门锁设备与移动设备之间的距离；m：门锁设备与移动设备之间的距离与感应半径的距离差。
计算得出m<0，代表移动设备进入检测区域，门锁设备开启蓝牙广播。门锁发送的蓝牙与移动设备蓝牙进行秘钥匹配，验证通过则表示符合开锁蓝牙验证条件。移动设备也会在检测到有可连接wifi时，连接wifi并将所连wifi信息与数据管理服务器中门锁所在的wifi信息对比，如果相同则表示符合开锁wifi验证条件。
门铃设备在检测到有人出现时，会采集人体的人脸特征，与数据管理服务器获取到的家庭成员人脸信息做一一比对，当检测的人脸特征符合家庭成员之一时，则通知门锁满足开锁的人脸验证条件。
最后，门锁设备根据接收到的消息，检验是否同时满足wifi验证、蓝牙验证和人脸验证的条件，如果都满足，则执行打开门锁操作。
实施例2
门锁设备进入正常工作状态，并成功上报门锁设备的地理位置信息、所在wifi信息及检测区域半径信息到数据管理服务器。
移动设备开启定位功能，通过GPS/基站定位/北斗卫星，实时获取移动设备自身的地理位置信息。移动设备从数据管理服务器获取门锁设备的位置信息和检测区域半径，并与自身地理位置进行实时比较，判断移动设备是否进入了以门锁设备位置为圆点以获取检测区域半径值为半径的圆形检测区域范围。
记门锁设备(经度，维度)为A(x1，y1)，移动设备(经度，维度)为B(x2，y2)，则A，B之间的距离为：d＝√[(x1-x2)^2+(y1-y2)^2]；
m＝d-r；
其中，r：检测区域半径；d：门锁设备与移动设备之间的距离；m：门锁设备与移动设备之间的距离与感应半径的距离差；
计算得到m>0，代表移动设备离开检测区域，门锁设备关闭蓝牙广播。
门锁发送的蓝牙与移动设备蓝牙进行秘钥匹配，秘钥不匹配或错误则表示不符合开锁蓝牙验证条件。移动设备也会在检测到有可连接wifi时，连接wifi并将所连wifi信息与数据管理服务器中门锁所在的wifi信息比较，如果不相同则表示不符合开锁wifi验证条件。
门铃设备在检测到有人出现时，会采集人体的人脸特征，与数据管理服务器获取到的家庭成员人脸信息做一一比对，当检测的人脸特征不符合家庭成员任何一人时，则表示门锁不满足开锁的人脸验证条件。
门锁设备根据接收到的消息，检验是否同时满足wifi验证、蓝牙验证和人脸验证的条件，如果有任何一种不满足，则不会执行打开门锁操作。
门铃设备可以供家庭成员通过手机、Pad、PC、TV等设备，实时查看门铃外的视频画面，以供家庭成员的及时有效的了解门外情况，做出相应的应对。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种门铃门锁联动系统，其特征在于：包括数据管理服务器、移动设备、门锁设备及门铃设备；
数据管理服务器用于管理移动设备、门锁设备和门铃设备间的数据存取；
移动设备、门锁设备和门铃设备之间连接有联网模块，联网模块用于门锁设备和门铃设备之间相互通讯；
移动设备包括第一蓝牙模块、wifi匹配模块和定位模块，wifi匹配模块用于连接联网模块进行wifi匹配，并将匹配信息再次通过联网模块发送至门锁设备；定位模块用于获取移动设备的位置信息；
门锁设备包括第二蓝牙模块和门锁控制模块，第二蓝牙模块用于与第一蓝牙模块进行发送蓝牙广播和接收移动设备的蓝牙配对秘钥信息；门锁控制模块连接第二蓝牙模块和联网模块，门锁控制模块用于获取第二蓝牙模块配对信息和联网模块的wifi匹配信息，根据信息来控制门锁的开关；
门铃设备包括人脸识别模块和远程监控模块，人脸识别模块用于识别并采集人脸特征数据并上传至数据管理服务器进行比对，并将比对结果通过联网模块反馈至门锁设备；远程监控模块用于连接远程可视设备来查看门外的情况。
2.根据权利要求1所述的一种门铃门锁联动系统，其特征在于：门铃设备还包括铃声模块，铃声模块用于开锁成功后发出提示音。
3.根据权利要求1所述的一种门铃门锁联动系统，其特征在于：移动设备的位置信息为移动设备到门锁设备的直线距离，门锁设备设置距离阀值，距离阀值与位置信息进比对，用于判断移动设备是否位于检测区域内。
4.根据权利要求3所述的一种门铃门锁联动系统，其特征在于：第二蓝牙设备在移动设备位于检测区域内后开启。
5.根据权利要求1所述的一种门铃门锁联动系统，其特征在于：第一蓝牙模块与第二蓝牙模块进行匹配成功后，判断该移动设备为家庭成员。
6.根据权利要求1所述的一种门铃门锁联动系统，其特征在于：远程可视设备包括手机、Pad、PC和电视。
7.一种门铃门锁联动系统的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)录入人脸特征数据：将人脸特征数据进行识别，并录入到数据库管理服务器中；
(2)检测距离：移动设备通过定位模块检测当前移动设备与门锁设备的直线距离；
(3)蓝牙开启判断：根据步骤(1)获取的移动设备与门锁设备的直线距离，当直线距离小于设定的距离阀值时，门锁设备开启蓝牙广播功能；
(4)验证开启：门锁设备获取数据库管理服务器内的数据，门锁设备与移动设备通过蓝牙进行配对认证，同时移动设备与联网模块进行配对认证；当门锁设备与移动设备的蓝牙设备通过公钥私钥配对认证通过时，则判定符合门锁开锁的蓝牙验证；当wifi配对认证通过，则符合门锁开锁的wifi验证，进入下一步；
(5)门铃设备检测：当有人体出现在门铃设备检测区域内时，门铃设备上的人脸采集设备采集人体的人脸特征数据，并将人脸特征数据与数据库管理服务器内已存储的人脸特征数据进行比对，如对比成功时，则门锁开锁，门铃设备发出提示音；如比对失败，则门锁不开锁，门铃设备不发声。
8.根据权利要求7所述的一种门铃门锁联动系统的实现方法，其特征在于：步骤(5)中，人脸特征数据对比成功后，推送消息至其他家庭成员。
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