CN109615742B - 一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法及装置 - Google Patents

一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法及装置，其中方法包括通过LoRaWAN建立门禁设备与门禁服务器之间的通信连接；门禁服务器接收移动设备发送的开门信息；对开门信息进行验证；若验证通过，则下发控制指令至门禁设备，以实现开门。本发明门禁设备通过LoRaWAN模块连接的LoRaWAN网关连接门禁后台，实现移动设备进行远程开门，由于使用了LoRaWAN，提高了通信的稳定性的同时，降低了成本。另外，还可以在在线或者离线状态下保存开门记录，以及在非法开门时有报警提醒，提高了门禁的安全性，便于物业的管理。

Description

一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法及装置
技术领域
本发明涉及门禁设备，更具体地说是一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法及装置。
背景技术
随着社会的发展和科技进步，物联网产品也越来越多。所谓物联网就是让物体与互联网相连，传统联网方式较典型的有2G、WiFi、以太网，众所周知2G网络正慢慢退出舞台，近年来4G的兴起逐渐代替2G网络，但4G成本高的问题一直在物业传统行业得不到普及的重要原因，WiFi由于受到通信距离的影响，在小区边缘地区安装的一些物业设备显然WiFi不是最好的选择，以太网因为布线难问题不仅成本高，而且难以维护。
在物业管理当中，门禁的管理无疑是重要的一环，目前出入门禁一般采用人员登记式或者刷卡等方式进入，但这种传统的方式不仅需要耗费大量的人力，而且操作不方便。
因此，有必要设计一种既能够满足通信的需求，同时又能操作方便的门禁控制方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法及装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法，所述方法包括：
通过LoRaWAN建立门禁设备与门禁服务器之间的通信连接；
门禁服务器接收移动设备发送的开门信息；
对开门信息进行验证；
若验证通过，则下发控制指令至门禁设备，以实现开门。
其进一步技术方案为：所述移动设备为手机或平板电脑。
其进一步技术方案为：所述通过LoRaWAN建立门禁设备与门禁服务器之间的通信连接的步骤，具体包括以下步骤：
门禁设备通过串口连接LoRaWAN模块；
搜索LoRaWAN模块附近的LoRaWAN网关；
LoRaWAN模块与最近的LoRaWAN网关建立通信连接；
根据配置信息LoRaWAN网关通过以太网或者4G连接服务器。
其进一步技术方案为：所述通过LoRaWAN建立门禁设备与门禁服务器之间的通信连接的步骤之后，还包括以下步骤：
检测门禁设备是否接收到开门指令；
若是，则进行本地权鉴；
判断本地权鉴是否通过；
若是，则进行开门动作并产生开门记录；
若否，则开门失败并伴随警报提示。
其进一步技术方案为：所述开门指令包括IC卡开门指令、二维码开门指令以及蓝牙开门指令。
其进一步技术方案为：所述进行开门动作并产生开门记录的步骤之后，还包括以下步骤：
判断当前门禁设备是否与门禁服务器处于连接状态；
若否，则将当前开门记录存储于本地；
若是，则将当前开门记录上传至门禁服务器。
其进一步技术方案为：所述将当前开门记录上传至门禁服务器的步骤之后，还包括以下步骤：
获取访问本地开门记录权限；
读取本地的未上传的开门记录；
将未上传的开门记录依次上传至服务器。
其进一步技术方案为：所述根据配置信息LoRaWAN网关通过以太网或者4G连接服务器的步骤的之后，还包括以下步骤：
LoRaWAN模块向门禁服务器发送心跳数据包；
判断门禁服务器是否接收到心跳数据包；
若是，则提示LoRaWAN模块与门禁服务器正常连接；
若否，则提示LoRaWAN模块与门禁服务器断开连接。
其进一步技术方案为：所述对开门信息进行验证的步骤，具体包括以下步骤：
下发原始数据密文到门禁设备；
解密原始数据密文以得到原始数据明文并保存；
根据开门信息将当前时间数据明文与门禁服务器中的原始数据明文组合成秘钥经加密设备SN号产生第一密文包；
将当前时间数据明文和第一密文包下发至门禁设备；
将当前时间数据明文与门禁设备保存的原始数据明文组合成秘钥经加密设备SN号产生第二密文包；
比较第二密文包与第一密文包是否相同，若是，则验证通过。
一种基于LoRaWAN的无线门禁控制装置，所述装置包括建立单元、发送单元、验证单元以及控制指令单元；
所述建立单元，用于通过LoRaWAN建立门禁设备与门禁服务器之间的通信连接；
所述发送单元，用于门禁服务器接收移动设备发送的开门信息；
所述验证单元，用于对开门信息进行验证；
所述控制指令单元，用于下发控制指令至门禁设备，以实现开门。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法中门禁设备通过串口连接LoRaWAN模块，交互的过程中每一个步骤都有相应的指令或者对应的状态，LoRaWAN模块在主控的操作下会主动搜索附近的LoRaWAN网关，连接网关成功后会有相应的状态返回。LoRaWAN网关通过以太网或者4G访问互联网，门禁设备通过LoRaWAN模块连接的LoRaWAN网关连接门禁后台，实现移动设备进行远程开门，由于使用了LoRaWAN，提高了通信的稳定性的同时，降低了成本。另外，还可以在在线或者离线状态下保存开门记录，以及在非法开门时有报警提醒，提高了门禁的安全性，便于物业的管理。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法具体实施例的流程图一；
图2为本发明一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法具体实施例的流程图二；
图3为本发明一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法具体实施例的流程图三；
图4为本发明一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法具体实施例的流程图四；
图5为本发明一种基于LoRaWAN的无线门禁控制装置具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
应当理解，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
还应当理解，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
如图1-4所示，本发明提供了一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法，该方法包括：
S10、通过LoRaWAN建立门禁设备与门禁服务器之间的通信连接；
S20、门禁服务器接收移动设备发送的开门信息；
S30、对开门信息进行验证；
S40、若验证通过，则下发控制指令至门禁设备，以实现开门。
具体的，本实施例中，移动设备为手机。通过手机可实现远程开门。通过手机开门可简化了开门流程，而且可以根据需要在有网络的地方进行操作，操作方便、快捷。
进一步的，步骤S10具体包括以下步骤：
S101、门禁设备通过串口连接LoRaWAN模块；
S102、搜索LoRaWAN模块附近的LoRaWAN网关；
S103、LoRaWAN模块与最近的LoRaWAN网关建立通信连接；
S104、根据配置信息LoRaWAN网关通过以太网或者4G连接服务器。
具体的，门禁设备通过串口连接LoRaWAN模块，交互的过程中每一个步骤都有相应的指令或者对应的状态，LoRaWAN模块在主控的操作下会主动搜索附近的LoRaWAN网关，连接网关成功后会有相应的状态返回。LoRaWAN网关通常通过以太网或者4G访问互联网，门禁设备通过LoRaWAN模块连接的LoRaWAN网关连接门禁服务器，实现在手机终端或云平台远程控制设备、下发数据等。通过采用LoRaWAN模块来进行数据传输，无需部署网线，降低了成本。
在某些实施例中，步骤S104之后，还包括以下步骤：
S105、LoRaWAN模块向门禁服务器发送心跳数据包；
S106、判断门禁服务器是否接收到心跳数据包；
若是，S1061、则提示LoRaWAN模块与门禁服务器正常连接；
若否，S1062、则提示LoRaWAN模块与门禁服务器断开连接。
通过心跳数据包可以实时对LoRaWAN模块与门禁服务器是否正常通信连接进行监测，出现异常情况时能够及时发现并上报。
进一步的，步骤S10之后还包括以下步骤：
S11、检测门禁设备是否接收到开门指令；
若是，S111、则进行本地权鉴；
S12、判断本地权鉴是否通过；
若是，S121、则进行开门动作并产生开门记录；
若否，S122、则开门失败并伴随警报提示。
具体的，本实施例中，开门指令包括IC卡开门指令、二维码开门指令以及蓝牙开门指令。除了采用手机开门之外，还可以通过采用IC卡、二维码以及蓝牙进行开门，可以满足不同的开门需求，运用更加灵活。
在某些实施例中，步骤S12之后，还包括以下步骤：
S13、判断当前门禁设备是否与门禁服务器处于连接状态；
若否，S131、则将当前开门记录存储于本地；
若是，S132、则将当前开门记录上传至门禁服务器。
具体的，为了不丢失开门记录，在门禁设备与门禁服务器处理断开的状态时，可先把开门记录存储于本地(门禁设备的存储器中)。若当前门禁设备与门禁服务器是处于连接状态，则直接将开门记录上次至门禁服务器。
在某些实施例中，步骤S131还包括以下步骤：
S14、获取访问本地开门记录权限；
S15、读取本地的未上传的开门记录；
S16、将未上传的开门记录依次上传至服务器。
具体的，由于门禁设备与门禁服务器处理断开的期间，可能存在多次开门记录，而这些开门记录是存储于本地(临时存储)的，不便于工作人员对门禁记录进行管理，因此，当门禁设备与门禁服务器重新连接之后，可通过访问门禁设备的存储器来获取离线时的开门记录，并且将这些开门记录依次上传至门禁服务器。被上传至门禁服务器的开门记录将从存储器中清除。
进一步的，步骤S30具体包括以下步骤：
S301、下发原始数据密文到门禁设备；
S302、解密原始数据密文以得到原始数据明文并保存；
S303、根据开门信息将当前时间数据明文与门禁服务器中的原始数据明文组合成秘钥经加密设备SN号产生第一密文包；
S304、将当前时间数据明文和第一密文包下发至门禁设备；
S305、将当前时间数据明文与门禁设备保存的原始数据明文组合成秘钥经加密设备SN号产生第二密文包；
S306、比较第二密文包与第一密文包是否相同，若是，则验证通过。
具体的，交互安全基础首先门禁设备在生产时会用生产工具烧录一组1024bit的RSA私钥在门禁设备存储区里面，当门禁设备每次登陆门禁服务器时，门禁设备会把一些信息组包发送到门禁服务器，门禁服务器首先验证门禁设备合法性，通过后再判断是否是首次登陆，如果是会把一个8字节的原始数据明文通过生产烧录的私钥对应的公钥加密的密文下发到终端，终端用存储的RSA私钥解密后得到8字节原始数据明文存储到设备里面，且门禁服务器端会对此8字节数据每天或者每个月更新一次，同时用密文同步到门禁设备，按项目现场需求设置更新的周期。
当通过手机进行远程开门时，门禁服务器首先接收到手机下发的开门信息时，门禁服务器会对开门信息进行解析，以得到开门指令，得到开门指令后，将当前时间数据明文与门禁服务器中的原始数据明文组合成秘钥经过3DES加密设备SN号产生第一密文包，将当前时间数据明文与门禁设备保存的原始数据明文组合成秘钥经过3DES加密设备SN号产生第二密文包，通过第二密文包与第一密文包的比较，若两者相同，则验证通过。通过该方法对开门信息进行验证，避免了被破解的风险，因为每次下发的数据不一样，大大降低了被破解的风险。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上述实施例所述的一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法，本发明提供了一种基于LoRaWAN的无线门禁控制装置。
如图4所示，该装置包括建立单元1、发送单元2、验证单元3以及控制指令单元4；
建立单元1，用于通过LoRaWAN建立门禁设备与门禁服务器之间的通信连接；
发送单元2，用于门禁服务器接收移动设备发送的开门信息；
验证单元3，用于对开门信息进行验证；
控制指令单元4，用于下发控制指令至门禁设备，以实现开门。
具体的，本实施例中，移动设备为手机或平板电脑。
上述装置中单元具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法，其特征在于，所述方法包括：
通过LoRaWAN建立门禁设备与门禁服务器之间的通信连接；
门禁服务器接收移动设备发送的开门信息；
对开门信息进行验证；
若验证通过，则下发控制指令至门禁设备，以实现开门；
所述对开门信息进行验证的步骤，具体包括以下步骤：
下发原始数据密文到门禁设备；
解密原始数据密文以得到原始数据明文并保存；
根据开门信息将当前时间数据明文与门禁服务器中的原始数据明文组合成秘钥经加密设备SN号产生第一密文包；
将当前时间数据明文和第一密文包下发至门禁设备；
将当前时间数据明文与门禁设备保存的原始数据明文组合成秘钥经加密设备SN号产生第二密文包；
比较第二密文包与第一密文包是否相同，若是，则验证通过。
2.根据权利要求1所述的一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法，其特征在于，所述移动设备为手机或平板电脑。
3.根据权利要求1所述的一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法，其特征在于，所述通过LoRaWAN建立门禁设备与门禁服务器之间的通信连接的步骤，具体包括以下步骤：
门禁设备通过串口连接LoRaWAN模块；
搜索LoRaWAN模块附近的LoRaWAN网关；
LoRaWAN模块与最近的LoRaWAN网关建立通信连接；
根据配置信息LoRaWAN网关通过以太网或者4G连接服务器。
4.根据权利要求1所述的一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法，其特征在于，所述通过LoRaWAN建立门禁设备与门禁服务器之间的通信连接的步骤之后，还包括以下步骤：
检测门禁设备是否接收到开门指令；
若是，则进行本地权鉴；
判断本地权鉴是否通过；
若是，则进行开门动作并产生开门记录；
若否，则开门失败并伴随警报提示。
5.根据权利要求4所述的一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法，其特征在于，所述开门指令包括IC卡开门指令、二维码开门指令以及蓝牙开门指令。
6.根据权利要求4所述的一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法，其特征在于，所述进行开门动作并产生开门记录的步骤之后，还包括以下步骤：
判断当前门禁设备是否与门禁服务器处于连接状态；
若否，则将当前开门记录存储于本地；
若是，则将当前开门记录上传至门禁服务器。
7.根据权利要求6所述的一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法，其特征在于，所述将当前开门记录上传至门禁服务器的步骤之后，还包括以下步骤：
获取访问本地开门记录权限；
读取本地的未上传的开门记录；
将未上传的开门记录依次上传至服务器。
8.根据权利要求3所述的一种基于LoRaWAN的无线门禁控制方法，其特征在于，所述根据配置信息LoRaWAN网关通过以太网或者4G连接服务器的步骤的之后，还包括以下步骤：
LoRaWAN模块向门禁服务器发送心跳数据包；
判断门禁服务器是否接收到心跳数据包；
若是，则提示LoRaWAN模块与门禁服务器正常连接；
若否，则提示LoRaWAN模块与门禁服务器断开连接。
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