CN109306843A - 一种基于区块链技术的智能门禁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于区块链技术的智能门禁，包括底座、门框、踏板、识别机构、扬声器、指示灯和两个通行机构，通行机构包括驱动组件和两个通行组件，通行组件包括固定轴、套管、门板和支杆，识别机构包升降板、识别组件、轨道、两个升降组件和两个吊杆，识别组件包括移动板、摄像头和两个移动单元，该基于区块链技术的智能门禁，采用区块链技术进行数据存储，使得数据安全程度高，并且，通过两个通行机构相互配合，实现单人逐一检验的功能，防止他人跟踪合法人员通过门禁，提高了该设备的安全可靠性，不仅如此，通过识别机构使升降板降到人们的头顶位置，摄像头从不同的角度拍摄人脸，提高了人脸识别精度，保证身份验证的准确性。

Description

一种基于区块链技术的智能门禁
技术领域
本发明涉及一种基于区块链技术的智能门禁。
背景技术
区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式，是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。
区块链技术的数据安全程度较高，应用也非常广泛，其中就包括了安防领域中所常用的门禁装置。
现有技术的门禁一般都是采用传统的数据加密方式，很容易造成数据丢失，并且，现有技术的门禁为了方便使用，大都在门禁上安装人脸识别摄像头，但是这些摄像头的位置角度固定，而进行身份验证的人群高度、人脸的角度有着偏差，导致摄像头在人脸识别上经常出现偏差错误，且现有的门禁装置普遍安全性能降低，当一些合法的人员通过门禁后，另一些未检查的人员容易在门禁关闭期间随合法人员一起通过门禁，从而导致现有的门禁装置实用性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于区块链技术的智能门禁。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于区块链技术的智能门禁，包括底座、门框、踏板、识别机构、扬声器、指示灯和两个通行机构，所述门框的形状为U形，所述门框的U形开口向下设置，所述门框的两端分别固定在底座的两端的上方，所述踏板固定在底座的上方，所述识别机构和通行机构均位于门框内的顶部，所述识别机构位于两个通行机构之间，所述扬声器和指示灯均固定在门框的上方，所述底座内设有处理器和存储器，所述处理器和存储器电连接，所述存储器接受区块链节点写入的区块链数据，并对区块链数据进行存储，所述扬声器和指示灯均与处理器电连接；
所述通行机构包括驱动组件和两个通行组件，两个通行组件分别位于驱动组件的两端，所述通行组件包括固定轴、套管、门板和支杆，所述驱动组件与支杆的一端传动连接，所述支杆的另一端与门板铰接，所述固定轴的底端固定在底座的上方，所述固定轴的顶端固定在门框内的顶部，所述套管套设在固定轴上，所述套管与门板固定连接；
所述识别机构包升降板、识别组件、轨道、两个升降组件和两个吊杆，两个升降组件分别位于升降板的上方的两侧，所述升降组件与升降板传动连接，所述轨道的形状为弧形，所述轨道的两端分别通过两个吊杆固定在升降板的下方，所述识别组件包括移动板、摄像头和两个移动单元，所述移动板位于轨道的上方，两个移动单元分别位于移动板的下方的两端，所述移动单元位于轨道的内侧，所述移动单元与移动板传动连接，所述摄像头固定在移动板的上方，所述摄像头与处理器电连接。
作为优选，为了提高数据存储的安全性，所述处理器内设有区块链系统，所述区块链系统包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，所述区块链数据来源于数据层。
作为优选，为了提高设备的智能化程度，所述处理器为单片机或PLC，所述存储器包括内存数据库和磁盘数据库，所述内存数据库和磁盘数据库分别接受区块链节点写入的区块链数据，并对区块链数据进行存储。
作为优选，为了驱动门板转动，所述驱动组件包括第一电机和两个驱动单元，所述第一电机与处理器电连接，两个驱动单元分别位于第一电机的两侧，所述驱动单元与通行组件一一对应，所述驱动单元包括轴承、丝杆和驱动块，所述第一电机和轴承均固定在门框内的顶部，所述第一电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在轴承内，所述驱动块套设在丝杆上，所述驱动块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述驱动块与支杆铰接。
作为优选，为了便于将升降板停靠在检测人员的头顶位置，所述升降板的下方设有距离传感器，所述距离传感器与处理器电连接。
作为优选，为了带动移动板进行移动，所述移动单元包括第二电机和两个移动轮，所述第二电机固定在移动板的下方，所述第二电机与处理器电连接，两个移动轮分别位于第二电机的两侧，所述第二电机与移动轮传动连接。
作为优选，为了防止第二电机脱离轨道，所述轨道内设有弧形杆，所述弧形杆的两端分别固定在轨道的两端的内壁上，所述第二电机套设在弧形杆上。
作为优选，为了驱动升降板进行升降，所述升降组件包括平移单元、移动块、固定块、伸缩架和两个第一连杆，所述平移单元与移动块传动连接，所述固定块固定在门框内的顶部，所述伸缩架的顶端的两侧分别与移动块和固定块铰接，所述伸缩架的底端的两侧分别通过两个第一连杆与升降板铰接。
作为优选，为了驱动移动块进行平移，所述平移单元包括第三电机、第二连杆、第三连杆和固定杆，所述第三电机固定在门框内的顶部，所述第三电机与处理器电连接，所述第三电机与第二连杆传动连接，所述第二连杆通过第三连杆与移动块铰接，所述固定杆固定在第三电机和固定块之间，所述移动块套设在固定杆上。
作为优选，为了检测踏板上是否站人，所述踏板内设有压力传感器，所述压力传感器与处理器电连接。
本发明的有益效果是，该基于区块链技术的智能门禁，采用区块链技术进行数据存储，使得数据安全程度高，并且，通过两个通行机构相互配合，实现单人逐一检验的功能，防止他人跟踪合法人员通过门禁，从而提高了该设备的安全可靠性，不仅如此，通过识别机构使升降板降到人们的头顶位置，摄像头从不同的角度拍摄人脸，提高了人脸识别精度，保证身份验证的准确性，与现有的识别机构相比，该识别机构结构灵活，且保证拍摄过程中摄像头与人脸保持同一高度，从而提高了设备的人脸识别的精度。
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是本发明的基于区块链技术的智能门禁的区块链系统的系统原理图；
图2是本发明的基于区块链技术的智能门禁的结构示意图；
图3是本发明的基于区块链技术的智能门禁的门框的仰视图；
图4是本发明的基于区块链技术的智能门禁的识别机构的结构示意图；
图5是本发明的基于区块链技术的智能门禁的识别组件的结构示意图；
图中：1.底座，2.门框，3.踏板，4.扬声器，5.指示灯，6.固定轴，7.套管，8.门板，9.支杆，10.升降板，11.轨道，12.吊杆，13.移动板，14.摄像头，15.第一电机，16.轴承，17.丝杆，18.驱动块，19.距离传感器，20.第二电机，21.移动轮，22.弧形杆，23.移动块，24.固定块，25.伸缩架，26.第一连杆，27.第三电机，28.第二连杆，29.第三连杆，30.固定杆，31.压力传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于区块链技术的智能门禁，包括底座1、门框2、踏板3、识别机构、扬声器4、指示灯5和两个通行机构，所述底座1内设有处理器和存储器，所述处理器和存储器电连接，所述存储器接受区块链节点写入的区块链数据，并对区块链数据进行存储，所述处理器内设有区块链系统，所述区块链系统包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，所述区块链数据来源于数据层，所述处理器为单片机或PLC，所述存储器包括内存数据库和磁盘数据库，所述内存数据库和磁盘数据库分别接受区块链节点写入的区块链数据，并对区块链数据进行存储。
事实上，处理器主要是用于处理数据，而存储器则是用来数据存储，在这里：
数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术；
实际上，内存数据库和磁盘数据库接受或存储到的区块链数据均是来自于数据层。
网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等；
共识层主要封装网络节点的各类共识算法；
激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；
合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础；
应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。
如图2所示，所述门框2的形状为U形，所述门框2的U形开口向下设置，所述门框2的两端分别固定在底座1的两端的上方，所述踏板3固定在底座1的上方，所述识别机构和通行机构均位于门框2内的顶部，所述识别机构位于两个通行机构之间，所述扬声器4和指示灯5均固定在门框2的上方，所述扬声器4和指示灯5均与处理器电连接；
该智能门禁中，通过门框2上的指示灯5显示设备的运行状态，利用扬声器4可进行语音提示，指导人们进行人脸识别，在门框2内的两侧，通过两个通行机构实现单人依次通过门禁，在使用时，首先其中一个通行机构打开，另一个通行机构关闭，待识别人员站在踏板3上后，两个通行机构关闭，防止门框2内的人通过门禁，同时禁止外部人员进入门框2内，而后识别机构进行人脸识别，当人脸识别通过，则开始关闭的通行机构打开，方便合法人员通过门禁，若人脸识别验证识别，则原先打开的通行机构打开，而关闭的通行机构关闭，避免非法人员通过门禁，同时方便其他人员进入门框2内侧进行检验，由于该门禁通过两个通行机构实现了单人的逐一检验，因此可防止其他人员混入通过门禁，从而提高了该设备的安全可靠性和实用性。
如图3所示，所述通行机构包括驱动组件和两个通行组件，两个通行组件分别位于驱动组件的两端，所述通行组件包括固定轴6、套管7、门板8和支杆9，所述驱动组件与支杆9的一端传动连接，所述支杆9的另一端与门板8铰接，所述固定轴6的底端固定在底座1的上方，所述固定轴6的顶端固定在门框2内的顶部，所述套管7套设在固定轴6上，所述套管7与门板8固定连接；
通行机构中，通过驱动组件带动两侧的通行组件的支杆9转动，通行组件中，固定轴6的位置固定，使得套管7可沿着固定轴6的轴线转动，进而方便了门板8的转动，通过支杆9的转动，可方便门板8的转动，当两个门板8向门框2的外部转动时，两个门板8的间距增大，从而方便门框2外的人进入门框2内侧，或门框2内侧的人离开门框2，而当两个门板8向门框2内侧转动时，两个门板8的间距缩小，可防止门框2外的人进入门框2内也可避免门框2内的人通过门禁。
如图4-5所示，所述识别机构包升降板10、识别组件、轨道11、两个升降组件和两个吊杆12，两个升降组件分别位于升降板10的上方的两侧，所述升降组件与升降板10传动连接，所述轨道11的形状为弧形，所述轨道11的两端分别通过两个吊杆12固定在升降板10的下方，所述识别组件包括移动板13、摄像头14和两个移动单元，所述移动板13位于轨道11的上方，两个移动单元分别位于移动板13的下方的两端，所述移动单元位于轨道11的内侧，所述移动单元与移动板13传动连接，所述摄像头14固定在移动板13的上方，所述摄像头14与处理器电连接。
当有人站在踏板3上后，识别机构运行，由两个升降组件同时启动，带动升降板10下降，使得升降板10下降至待检测人员的头顶位置，升降板10的下方，通过两个吊杆12固定支撑轨道11的位置，识别组件可沿着轨道11进行移动，在识别组件中，由轨道11内部的两个移动单元带动移动板13沿着轨道11进行移动，使得移动板13上方的摄像头14从不同的角度拍摄人脸图像，并将图像上传给处理器进行数据分析比对，由于识别组件从不同的角度位置拍摄人脸，避免了拍摄过程中人脸未正对摄像头14后，导致拍摄的图像由偏差，影响了设备的判断，通过多个角度拍摄从而提高了该设备的人脸识别的精度。
如图3所示，所述驱动组件包括第一电机15和两个驱动单元，所述第一电机15与处理器电连接，两个驱动单元分别位于第一电机15的两侧，所述驱动单元与通行组件一一对应，所述驱动单元包括轴承16、丝杆17和驱动块18，所述第一电机15和轴承16均固定在门框2内的顶部，所述第一电机15与丝杆17的一端传动连接，所述丝杆17的另一端设置在轴承16内，所述驱动块18套设在丝杆17上，所述驱动块18的与丝杆17的连接处设有与丝杆17匹配的螺纹，所述驱动块18与支杆9铰接。
处理器控制第一电机15启动，带动丝杆17在轴承16的支撑作用下进行旋转，丝杆17通过螺纹作用在驱动块18上，使得驱动块18沿着丝杆17的轴线移动，进而通过支杆9带动门板8转动。
作为优选，为了便于将升降板10停靠在检测人员的头顶位置，所述升降板10的下方设有距离传感器19，所述距离传感器19与处理器电连接。利用距离传感器19检测顶板与下方障碍物的距离，并将距离数据上传给处理器，处理器根据距离数据控制升降组件运行，使得升降板10与待检测人员的头顶保持一定的高度距离位置，从而保证摄像头14与人脸处于同一高度后，便于从正面采集人脸图像，提高设备的人脸识别精度。
如图5所示，所述移动单元包括第二电机20和两个移动轮21，所述第二电机20固定在移动板13的下方，所述第二电机20与处理器电连接，两个移动轮21分别位于第二电机20的两侧，所述第二电机20与移动轮21传动连接。
处理器控制第二电机20启动，带动两侧的移动轮21在轨道11内侧的底部滚动，实现第二电机20的移动，从而带动移动板13沿着轨道11进行移动。
作为优选，为了防止第二电机20脱离轨道11，所述轨道11内设有弧形杆22，所述弧形杆22的两端分别固定在轨道11的两端的内壁上，所述第二电机20套设在弧形杆22上。将弧形杆22穿过第二电机20，由于弧形杆22的位置固定，从而固定了第二电机20的移动轨迹，防止第二电机20脱离轨道11。
如图4所示，所述升降组件包括平移单元、移动块23、固定块24、伸缩架25和两个第一连杆26，所述平移单元与移动块23传动连接，所述固定块24固定在门框2内的顶部，所述伸缩架25的顶端的两侧分别与移动块23和固定块24铰接，所述伸缩架25的底端的两侧分别通过两个第一连杆26与升降板10铰接。
处理器控制平移单元运行，驱动移动块23进行移动，改变了移动块23和固定块24之间的距离，使得伸缩架25进行伸缩的同时，伸缩架25的长度发生变化，伸缩架25的底端通过两个第一连杆26带动升降板10进行升降移动。
作为优选，为了驱动移动块23进行平移，所述平移单元包括第三电机27、第二连杆28、第三连杆29和固定杆30，所述第三电机27固定在门框2内的顶部，所述第三电机27与处理器电连接，所述第三电机27与第二连杆28传动连接，所述第二连杆28通过第三连杆29与移动块23铰接，所述固定杆30固定在第三电机27和固定块24之间，所述移动块23套设在固定杆30上。
处理器运行，控制第三电机27启动，带动第二连杆28转动，第二连杆28通过第三连杆29作用在移动块23上，使得移动块23沿着固定位置的固定杆30进行滑动，从而改变了移动块23与固定块24之间的距离，驱动伸缩架25进行伸缩。
作为优选，为了检测踏板3上是否站人，所述踏板3内设有压力传感器31，所述压力传感器31与处理器电连接。当有人站在踏板3上后，踏板3内的压力传感器31检测到压力数据，并将压力数据传递给处理器，处理器控制识别机构运行，对踏板3上的人员进行人脸识别。
该智能门禁通过驱动组件控制两个通行组件中的门板8转动，使得两个门板8相互靠近转动或相互远离转动，当有人站在踏板3上时，两个通行机构中，门板8相互靠近转动，避免他人混入门框2内，而后升降组件运行，带动升降板10下降，利用识别组件使摄像头14从不同的角度对人脸进行拍摄，提高人脸识别精度，当身份验证合法后，合法人员可通过其中一个通行机构通过门禁，否则，当身份验证未通过时，则另一个通行机构打开，便于其他人员进入门框2检测，同时防止非法人员通过门禁，从而实现了单人逐个检验的功能，大幅度提高了该设备的实用性。
与现有技术相比，该基于区块链技术的智能门禁，采用区块链技术进行数据存储，使得数据安全程度高，并且，通过两个通行机构相互配合，实现单人逐一检验的功能，防止他人跟踪合法人员通过门禁，从而提高了该设备的安全可靠性，不仅如此，通过识别机构使升降板10降到人们的头顶位置，摄像头14从不同的角度拍摄人脸，提高了人脸识别精度，保证身份验证的准确性，与现有的识别机构相比，该识别机构结构灵活，且保证拍摄过程中摄像头14与人脸保持同一高度，从而提高了设备的人脸识别的精度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于区块链技术的智能门禁，包括底座(1)、门框(2)、踏板(3)、识别机构、扬声器(4)、指示灯(5)和两个通行机构，所述门框(2)的形状为U形，所述门框(2)的U形开口向下设置，所述门框(2)的两端分别固定在底座(1)的两端的上方，所述踏板(3)固定在底座(1)的上方，所述识别机构和通行机构均位于门框(2)内的顶部，所述识别机构位于两个通行机构之间，所述扬声器(4)和指示灯(5)均固定在门框(2)的上方，其特征在于，所述底座(1)内设有处理器和存储器，所述处理器和存储器电连接，所述存储器接受区块链节点写入的区块链数据，并对区块链数据进行存储，所述扬声器(4)和指示灯(5)均与处理器电连接；
所述通行机构包括驱动组件和两个通行组件，两个通行组件分别位于驱动组件的两端，所述通行组件包括固定轴(6)、套管(7)、门板(8)和支杆(9)，所述驱动组件与支杆(9)的一端传动连接，所述支杆(9)的另一端与门板(8)铰接，所述固定轴(6)的底端固定在底座(1)的上方，所述固定轴(6)的顶端固定在门框(2)内的顶部，所述套管(7)套设在固定轴(6)上，所述套管(7)与门板(8)固定连接；
所述识别机构包升降板(10)、识别组件、轨道(11)、两个升降组件和两个吊杆(12)，两个升降组件分别位于升降板(10)的上方的两侧，所述升降组件与升降板(10)传动连接，所述轨道(11)的形状为弧形，所述轨道(11)的两端分别通过两个吊杆(12)固定在升降板(10)的下方，所述识别组件包括移动板(13)、摄像头(14)和两个移动单元，所述移动板(13)位于轨道(11)的上方，两个移动单元分别位于移动板(13)的下方的两端，所述移动单元位于轨道(11)的内侧，所述移动单元与移动板(13)传动连接，所述摄像头(14)固定在移动板(13)的上方，所述摄像头(14)与处理器电连接。
2.如权利要求1所述的基于区块链技术的智能门禁，其特征在于，所述处理器内设有区块链系统，所述区块链系统包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，所述区块链数据来源于数据层。
3.如权利要求1所述的基于区块链技术的智能门禁，其特征在于，所述处理器为单片机或PLC，所述存储器包括内存数据库和磁盘数据库，所述内存数据库和磁盘数据库分别接受区块链节点写入的区块链数据，并对区块链数据进行存储。
4.如权利要求1所述的基于区块链技术的智能门禁，其特征在于，所述驱动组件包括第一电机(15)和两个驱动单元，所述第一电机(15)与处理器电连接，两个驱动单元分别位于第一电机(15)的两侧，所述驱动单元与通行组件一一对应，所述驱动单元包括轴承(16)、丝杆(17)和驱动块(18)，所述第一电机(15)和轴承(16)均固定在门框(2)内的顶部，所述第一电机(15)与丝杆(17)的一端传动连接，所述丝杆(17)的另一端设置在轴承(16)内，所述驱动块(18)套设在丝杆(17)上，所述驱动块(18)的与丝杆(17)的连接处设有与丝杆(17)匹配的螺纹，所述驱动块(18)与支杆(9)铰接。
5.如权利要求1所述的基于区块链技术的智能门禁，其特征在于，所述升降板(10)的下方设有距离传感器(19)，所述距离传感器(19)与处理器电连接。
6.如权利要求1所述的基于区块链技术的智能门禁，其特征在于，所述移动单元包括第二电机(20)和两个移动轮(21)，所述第二电机(20)固定在移动板(13)的下方，所述第二电机(20)与处理器电连接，两个移动轮(21)分别位于第二电机(20)的两侧，所述第二电机(20)与移动轮(21)传动连接。
7.如权利要求6所述的基于区块链技术的智能门禁，其特征在于，所述轨道(11)内设有弧形杆(22)，所述弧形杆(22)的两端分别固定在轨道(11)的两端的内壁上，所述第二电机(20)套设在弧形杆(22)上。
8.如权利要求1所述的基于区块链技术的智能门禁，其特征在于，所述升降组件包括平移单元、移动块(23)、固定块(24)、伸缩架(25)和两个第一连杆(26)，所述平移单元与移动块(23)传动连接，所述固定块(24)固定在门框(2)内的顶部，所述伸缩架(25)的顶端的两侧分别与移动块(23)和固定块(24)铰接，所述伸缩架(25)的底端的两侧分别通过两个第一连杆(26)与升降板(10)铰接。
9.如权利要求8所述的基于区块链技术的智能门禁，其特征在于，所述平移单元包括第三电机(27)、第二连杆(28)、第三连杆(29)和固定杆(30)，所述第三电机(27)固定在门框(2)内的顶部，所述第三电机(27)与处理器电连接，所述第三电机(27)与第二连杆(28)传动连接，所述第二连杆(28)通过第三连杆(29)与移动块(23)铰接，所述固定杆(30)固定在第三电机(27)和固定块(24)之间，所述移动块(23)套设在固定杆(30)上。
10.如权利要求1所述的基于区块链技术的智能门禁，其特征在于，所述踏板(3)内设有压力传感器(31)，所述压力传感器(31)与处理器电连接。
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