CN108806035A - 一种基于区块链的门禁系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于区块链的门禁系统，包括区块链数据库、指纹识别模块、人脸识别模块、中央模块和电磁锁，所述指纹识别模块与所述中央模块有线连接，用于对目标人员的指纹图像进行采集和识别；所述人脸识别模块与所述中央模块有线连接，由于对目标人员的人脸图像进行采集和识别；所述中央模块与所述电磁锁有线连接，在所述指纹识别模块与所述人脸识别模块均识别通过时，启动电磁锁打开；所述区块链数据库用于存储用户的指纹信息、脸部信息以及监控视频。本发明用区块链技术对用户的信息进行多端存储、调用，提高了门禁系统的安全性能，同时针对备份冗余进行处理，节约了存储空间。

Description

一种基于区块链的门禁系统
技术领域
本发明涉及安防技术领域，具体涉及一种基于区块链的门禁系统。
背景技术
随着人们安全意识的提高，人们越来越重视门禁系统的安全性能，而门禁系统也越来越先进，不仅有数字密码型门禁系统、指纹识别型门禁系统还有安全系数更高的人脸识别型门禁系统，即使如此，人们还是还遇到这样一个问题：当门禁的存储器被破坏以后，存储的信息往往面临无法复原的结果，甚至导致门禁系统的瘫痪，无法提供有效的信息，而如果进行存储备份又会大大增加门禁系统的存储器造价成本。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种基于区块链的门禁系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种基于区块链的门禁系统，包括区块链数据库、指纹识别模块、人脸识别模块、中央模块和电磁锁，所述指纹识别模块与所述中央模块有线连接，用于对目标人员的指纹图像进行采集和识别；所述人脸识别模块与所述中央模块有线连接，由于对目标人员的人脸图像进行采集和识别；所述中央模块与所述电磁锁有线连接，在所述指纹识别模块与所述人脸识别模块均识别通过时，启动电磁锁打开；所述区块链数据库用于存储用户的指纹信息、脸部信息以及监控视频。
本发明的有益效果为：本发明用区块链技术对用户的信息进行多端存储、调用，避免了单一存储的门禁系统在存储器被破坏后的安全风险，提高了门禁系统的安全性能，同时针对视频数据的大量备份冗余进行压缩处理，节约了存储空间。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的框架结构图；
图2是本发明的中央模块的框架结构图。
附图标记：
指纹识别模块1、人脸识别模块2、中央模块3、电磁锁4、区块链数据库5、分类单元31、检测单元32和发送单元33。
具体实施方式
结合以下应用场景对本发明作进一步描述。
参见图1，包括指纹识别模块1、人脸识别模块2、中央模块3、电磁锁4和区块链数据库5，所述指纹识别模块1与所述中央模块3有线连接，用于对目标人员的指纹图像进行采集和识别；所述人脸识别模块2与所述中央模块3有线连接，由于对目标人员的人脸图像进行采集和识别；所述中央模块3与所述电磁锁4有线连接，在所述指纹识别模块与所述人脸识别模块均识别通过时，启动电磁锁4打开；所述区块链数据库5用于存储用户的指纹信息、脸部信息以及监控视频。
优选地，所述区块链数据库至少包括终端区块链节点和云端区块链节点，所述终端区块链节点以固态硬盘为介质进行存储。
优选地，还包括电源模块，所述电源模块用于将220伏交流电转换成5伏直流电来进行对本发明的门禁系统供电。
本发明上述实施例，用区块链技术对用户的信息进行多端存储、调用，避免了单一存储的门禁系统在存储器被破坏后的安全风险，提高了门禁系统的安全性能，同时针对视频数据的大量备份冗余进行压缩处理，节约了存储空间。
优选地，参见图2，所述中央模块还包括依次连接的分类单元、检测单元和发送单元，用于对占存较大的监控视频进行压缩传输；
所述分类单元采用MPEG-4方式对视频流进行编码，得到了由多个帧组成的视频数据，这些帧分为三类，分别是I帧、P帧和B帧，并优先确保I帧和P帧的可靠传输；
然后进行一跳信息维护，各节点周期性地向邻居节点发送状态报文，报告自己的状态信息，包括节点ID、剩余能量、位置等，并且将该周期设定为较长的时间，其他节点收到状态报文后，首先在自己的邻居节点信息表(邻居节点信息表包括邻节点ID、坐标、剩余能量、状态和信息更新时间)中查找，如果找到该节点，就更新该节点的状态信息和到达时间，如果未找到，就将该节点放入表中；此外，各节点也定期对自己的邻节点信息表进行检查，如果某条信息超过较长时间后仍未更新，则说明给节点已经死亡或者过于繁忙，对本节点都是不可用的，应将其从表中删除。
本发明上述实施例，改变了以往的网络中对I帧、P帧和B帧的传输不加以区分的传统，确保I帧与P帧的可靠传输，这样做一方面使得此传输网络适用于无线传感器，另一方面对重要的业务提供高级版的服务，不重要的业务提供低层次的保障，从整体上提高网络的服务水平以及接收端的视频解码质量；对一跳信息的维护，可以保障一跳范围内拓扑信息的完整性。
优选地，所述检测单元在网络中搜索尽可能多的从源节点到汇聚节点的路径，包括：
(1)源节点从临界点信息表中寻找一个可用的邻居节点，并向其发出一个探寻包，该探寻包中包含源节点、目的节点等必要信息；
(2)中间节点使用贪心策略寻找可用的邻居节点，如果找到，则向其转发探寻包，如果找不到，则向上一跳点发出阻塞信息，由上一跳点重新探寻路径，重复此步骤，直至抵达目的节点；
(3)目的节点收到探寻包后，沿原路径返回一个“确认”信息，并将经过的所有节点标记为“占用”状态，直至抵达源节点；
在本模块中，路径搜索采用的是贪心转发策略机制，即每一跳节点都选择最优的邻居节点来转发数据，某一节点x对其邻居节点y的评价通过以下自定义评价公式进行：
其中，Pxy表示节点x对节点y的评价值，l(y,z)表示节点y至目的节点z的距离，lmax(x)表示节点x的所有邻居节点中距离z的最大值，lmin(x)节点x的所有邻居节点中距离z的最小值，w0(y)表示节点y的初始能量，w1(y)表示节点y的当前剩余能量，δ表示能量系数，wmax(x)表示节点x的所有邻居节点中剩余能量的最大值，wmin(x)表示节点x的所有邻居节点中剩余能量的最小值。
本发明上述实施例，在计算节点x对节点y的评价值Pxy时可以看出，对于节点y来说，它离目的节点越近，剩余能量越多，Pxy的值越小，它被x选为下一跳点的可能性越大；随着传输的进行，各邻居节点的剩余能量差距加大，能量系数也随之增大，通过这种方式，使得业务时延和节点寿命之间能够达到较好的平衡；而(2)中的回退机制可以有效绕过监控区域中的空洞与盲区，避免节点死亡和节点部署不均匀带来的缺陷。
优选地，所述发送单元并不固定使用某一条或者几条路径来发送某类数据，而是根据路径的状况来进行选择，具体过程如下：
(1)计算所有的路径的QoS(服务质量)评价值，并根据这个值进行排序，将所有的路径分为三类，其中第一类的评价值最高，供I帧的传输使用，第二类次之，供P帧使用，第三类最低，供B帧使用；
(2)从待发送数据包的报头中读取帧类别信息，并从相应的路径类别中选取评价值最好的路径；
(3)将数据包发往选中的路径，并更新该路径的数据包数量值；
其中QoS评价值的计算公式如下：
其中，Qm表示节点对路径m的QoS评价值，tm表示路径m的跳数，∑tm表示源节点所有路径的跳数之和，um表示路径m上已经发送的数据包的数量，∑um表示源节点已发送的数据包总数，μ表示能耗系数。
本发明上述实施例，在网络运行初期，节点能量较为充足，μ的值较小，而随着网络运行时间的增加，各路径的能耗出现差异，μ的值逐渐增大，如此均衡了路径负载，有利于延长网络的生存周期，而且总是用最好的路径来进行视频数据传输，在总体上能够提升视频数据传输的质量。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种基于区块链的门禁系统，其特征是，包括区块链数据库、指纹识别模块、人脸识别模块、中央模块和电磁锁，所述指纹识别模块与所述中央模块有线连接，用于对目标人员的指纹图像进行采集和识别；所述人脸识别模块与所述中央模块有线连接，由于对目标人员的人脸图像进行采集和识别；所述中央模块与所述电磁锁有线连接，在所述指纹识别模块与所述人脸识别模块均识别通过时，启动电磁锁打开；所述区块链数据库用于存储用户的指纹信息、脸部信息以及监控视频。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的门禁系统，其特征是，所述区块链数据库至少包括终端区块链节点和云端区块链节点，所述终端区块链节点以固态硬盘为介质进行存储。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的门禁系统，其特征是，还包括电源模块，所述电源模块用于将220伏交流电转换成5伏直流电来进行对本发明的门禁系统供电。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的门禁系统，其特征是，所述中央模块还包括依次连接的分类单元、检测单元和发送单元，用于对监控视频进行传输的传输路径进行最优选择；
所述分类单元采用MPEG-4方式对视频流进行编码，得到了由多个帧组成的视频数据，这些帧分为三类，分别是I帧、P帧和B帧，并优先确保I帧和P帧的可靠传输。
5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的门禁系统，其特征是，所述检测单元在网络中搜索尽可能多的从源节点到汇聚节点的路径，包括：
(1)源节点从临界点信息表中寻找一个可用的邻居节点，并向其发出一个探寻包，该探寻包中包含源节点、目的节点等必要信息；
(2)中间节点使用贪心策略寻找可用的邻居节点，如果找到，则向其转发探寻包，如果找不到，则向上一跳点发出阻塞信息，由上一跳点重新探寻路径，重复此步骤，直至抵达目的节点；
(3)目的节点收到探寻包后，沿原路径返回一个“确认”信息，并将经过的所有节点标记为“占用”状态，直至抵达源节点；
在本模块中，路径搜索采用的是贪心转发策略机制，即每一跳节点都选择最优的邻居节点来转发数据，某一节点x对其邻居节点y的评价通过以下自定义评价公式进行：
其中，Pxy表示节点x对节点y的评价值，l(y,z)表示节点y至目的节点z的距离，lmax(x)表示节点x的所有邻居节点中距离z的最大值，lmin(x)节点x的所有邻居节点中距离z的最小值，w0(y)表示节点y的初始能量，w1(y)表示节点y的当前剩余能量，δ表示能量系数，wmax(x)表示节点x的所有邻居节点中剩余能量的最大值，wmin(x)表示节点x的所有邻居节点中剩余能量的最小值。
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