CN110211349A - 一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统 - Google Patents

一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，涉及智能家居领域，其技术方案要点是：包括网管和所述网管控制的若干监控节点，所述网关包括网关控制器、ZigBee协调器、RS232模块、蓝牙模块、GSM模块、网络变压器及RJ45接口；其特征在于:所述监控节点包括车库门禁节点、楼道门禁节点、电梯门禁节点和房屋门禁节点；任意所述监控节点包括节点控制器、监控模块、生物特征识别模块和报警模块，所述节点控制器内置有ZigBee模块；所述监控模块、生物特征识别模块、报警模块分别连接所述节点控制器。

Description

一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统
技术领域
本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统。
背景技术
随着社会的发展，一些社会不稳定因素也是越来越多，安防在人们的日常生活和工作中也显得尤为重要，在家居生活中，最主要的安防就是大门，现在的生活中，一般都是在大门上设置一个猫眼，但是猫眼无法很清晰地观察到门外的情景，只能作局部观察，无法实现较为安全可靠的安防。
针对上述问题，我国现有如下专利:
专利公告号:CN206332771U,公开了一种基于智能家居的门禁安防系统，包括门禁组件和控制终端，所述门禁组件与控制终端无线信号连接；所述门禁组件包括门、监控组件和成像组件，所述监控组件设置在门的正面，所述成像组件设置在门的背面，所述监控组件包括两个监控机构，两个监控机构分别设置在门的正面的两侧，所述监控机，该基于智能家居的门禁安防系统通过四个活动设置的摄像头，能够对门外情景进行全方位地图像采集，并且在显示屏上显示，使得内部观察者观察到的信息更加真实和全面，提高安防程度，并且通过蓝牙与智能手机相连，图像信息能够直接显示在手机上，使用起来非常方便。
然而,该专利的门禁安防系统只具有视频监控功能，若发生入侵事件，仅能在事后追查时发挥作用，而无法阻挡外人入侵住宅。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，其特点是增加了生物特征识别模块，能够自动识别外人，并通过报警模块发出警报，第一时间阻止外人入侵。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，包括网管和所述网管控制的若干监控节点，所述网关包括网关控制器、ZigBee协调器、RS232模块、蓝牙模块、GSM模块、网络变压器及RJ45接口；其特征在于:所述监控节点包括车库门禁节点、楼道门禁节点、电梯门禁节点和房屋门禁节点；任意所述监控节点包括节点控制器、监控模块、生物特征识别模块和报警模块，所述节点控制器内置有ZigBee模块；所述监控模块、生物特征识别模块、报警模块分别连接所述节点控制器。
优选的，所述ZigBee协调器与所述网关控制器相连，以建立ZigBee网络实现所述网关控制器与所述节点控制器的通信；所述RS232模块与所述网关控制器相连，以实现所述网关控制器与上位机的通信；所述蓝牙模块及GSM模块均与所述网关控制器相连，以实现所述网关控制器与移动通信端的通信；所述RJ45接口、网络变压器及网关控制器依次相连，以实现所述网关控制器与互联网的连接。
优选的，所述监控模块包括红外探测器、摄像头和收音器；所述红外探测器与节点控制器连接，用于收集监控节点附近的生物体红外信号；所述摄像头与节点控制器连接，用于收集监控节点附近的视频信号；所述收音器与所述节点控制器连接，用于收集监控节点附近的音频信号。
优选的，所述生物特征识别模块包括指纹识别单元和脸静脉传感单元；所述指纹识别单元与所述节点控制器连接，用于收集和识别指纹信号；所述脸静脉传感单元与所述节点控制器连接，用于收集和识别人脸静脉特征信号。
优选的，所述脸静脉传感单元包括数据处理子单元、存储子单元和采集子单元；所述存储子单元与节点控制器连接；所述采集子单元包括脸静脉传感器和摄像装置，所述脸静脉传感器和摄像装置分别与节点控制器连接。
优选的，所述车库门禁节点或所述楼道门禁节点还包括电脉冲检测装置；所述电脉冲检测装置与节点控制器连接。
优选的，所述电脉冲检测装置包括感应线圈，与线圈相连的检测电路；所述检测电路依次并接：整流电路，将感应线圈产生的震荡电压负半周隔离掉，只留下正半周向后续电路传送；与整流电路串接的限流电阻R101；TVS管和齐纳二极管，当电压超高时，能够将高压导走，保护后续电路；C93，起到滤波作用；限流电阻R102；光耦U24，无感应电压时，其引脚6为高电平，当有感应电压时，其引脚6为低电平，其引脚5接地，其引脚8与电源连接；电容C94，起到滤波作用；分压电阻R103；分压电阻R110；电源，为光耦U24供电。
优选的，所述整流电路为二极管阵列。
优选的，所述二极管阵列为14个二极管串联，输出端分别从D11与D12之间、D23与D24之间引出。
本发明的有益效果在于:
1) 设置了车库门禁节点、楼道门禁节点、电梯门禁节点和房屋门禁节点，监控范围广。
2) 增加了生物特征识别模块，能够自动识别外人，并通过报警模块发出警报，第一时间阻止外人入侵，安全系数高；
3) 生物特征识别模块包括指纹识别单元和脸静脉传感单元，双重生物特征识别，提高了识别的准确率，同时解决了现有基于人脸识别的门禁安防系统因人脸识别易破解导致其安全性低的问题；
4) 增加电脉冲检测装置，能够检测到由于特斯拉线圈感应产生的电脉冲，防止入侵者使用特斯拉线圈破解电子锁。
附图说明
图1为本实施例的网络拓扑图；
图2为本实施例的网关拓扑图；
图3为本实施例的楼道门禁节点或电梯门禁节点的结构框图；
图4为本实施例的车库门禁节点或楼道门禁节点的结构框图；
图5为电脉冲检测装置的电路结构图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
本实施例公开的一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，如图1-5所示，一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，包括网管和网管控制的若干监控节点，网关包括网关控制器、ZigBee协调器、RS232模块、蓝牙模块、GSM模块、网络变压器及RJ45接口。其特征在于:监控节点包括车库门禁节点、楼道门禁节点、电梯门禁节点和房屋门禁节点。任意监控节点包括节点控制器、监控模块、生物特征识别模块和报警模块，节点控制器内置有ZigBee模块。监控模块、生物特征识别模块、报警模块分别连接节点控制器。
ZigBee协调器与网关控制器相连，以建立ZigBee网络实现网关控制器与节点控制器的通信。RS232模块与网关控制器相连，以实现网关控制器与上位机的通信。蓝牙模块及GSM模块均与网关控制器相连，以实现网关控制器与移动通信端的通信。RJ45接口、网络变压器及网关控制器依次相连，以实现网关控制器与互联网的连接。
监控模块包括红外探测器、摄像头和收音器。红外探测器与节点控制器连接，用于收集监控节点附近的生物体红外信号。摄像头与节点控制器连接，用于收集监控节点附近的视频信号。收音器与节点控制器连接，用于收集监控节点附近的音频信号。
生物特征识别模块包括指纹识别单元和脸静脉传感单元。指纹识别单元与节点控制器连接，用于收集和识别指纹信号。脸静脉传感单元与节点控制器连接，用于收集和识别人脸静脉特征信号。
脸静脉传感单元包括数据处理子单元、存储子单元和采集子单元。存储子单元与节点控制器连接。采集子单元包括脸静脉传感器和摄像装置，脸静脉传感器和摄像装置分别与节点控制器连接。摄像装置采用红外摄像头，用于录入用户的脸部信息。
车库门禁节点或楼道门禁节点还包括电脉冲检测装置。电脉冲检测装置与节点控制器连接。电脉冲检测装置与电子锁连接，用于检测电子锁线路中的电脉冲信号。
电脉冲检测装置包括感应线圈，与线圈相连的检测电路。检测电路依次并接：整流电路，将感应线圈产生的震荡电压负半周隔离掉，只留下正半周向后续电路传送。与整流电路串接的限流电阻R101。TVS管和齐纳二极管，当电压超高时，能够将高压导走，保护后续电路。C93，起到滤波作用。限流电阻R102。光耦U24，无感应电压时，其引脚6为高电平，当有感应电压时，其引脚6为低电平，其引脚5接地，其引脚8与电源连接。电容C94，起到滤波作用。分压电阻R103。分压电阻R110。电源，为光耦U24供电。
整流电路为二极管阵列。
二极管阵列为14个二极管串联，输出端分别从D11与D12之间、D23与D24之间引出。
本实施例的使用方式如下：门禁安防系统安装上电后，系统进行初始化。用户在家中时，可通过RS232模块连接PC端，或者使用移动通信端 以，通过蓝牙方式连接网关，查看各监测节点的监测状况。当用户外出时，通过移动通信端(GSM网络)开启安防系统，安防系统开启 后，系统进入无人监控模式。当业主想要进入住宅或车库时，将手指对准指纹识别单元，系统自动识别指纹特征并进行比对；同时将脸部对准脸静脉传感器，系统自动与用户存储于存储单元的脸静脉特征值信息进行匹配比对，特征信息无误后，用户打开门禁安防系统，进入住宅；若为非存储单元内存储的用户信息即不是业主本人及业主的其他家人，系统进行匹配比对后报警装置发出报警信号，同时将摄像头、收音器和红外探测器录入的信息以压缩形式存入存储单元，便于警方或者用户自己追溯告警信息的原因。
当有入侵者利用特斯拉线圈破解车库或房门处的电子锁时，电脉冲检测装置检测到电脉冲信号，报警装置发出报警信号，同时将摄像头、收音器和红外探测器录入的信息以压缩形式存入存储单元，便于警方或者用户自己追溯告警信息的原因。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对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范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，包括网管和所述网管控制的若干监控节点，所述网关包括网关控制器、ZigBee协调器、RS232模块、蓝牙模块、GSM模块、网络变压器及RJ45接口；其特征在于:所述监控节点包括车库门禁节点、楼道门禁节点、电梯门禁节点和房屋门禁节点；任意所述监控节点包括节点控制器、监控模块、生物特征识别模块和报警模块，所述节点控制器内置有ZigBee模块；所述监控模块、生物特征识别模块、报警模块分别连接所述节点控制器。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，其特征在于：所述ZigBee协调器与所述网关控制器相连，以建立ZigBee网络实现所述网关控制器与所述节点控制器的通信；所述RS232模块与所述网关控制器相连，以实现所述网关控制器与上位机的通信；所述蓝牙模块及GSM模块均与所述网关控制器相连，以实现所述网关控制器与移动通信端的通信；所述RJ45接口、网络变压器及网关控制器依次相连，以实现所述网关控制器与互联网的连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，其特征在于：所述监控模块包括红外探测器、摄像头和收音器；所述红外探测器与节点控制器连接，用于收集监控节点附近的生物体红外信号；所述摄像头与节点控制器连接，用于收集监控节点附近的视频信号；所述收音器与所述节点控制器连接，用于收集监控节点附近的音频信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，其特征在于：所述生物特征识别模块包括指纹识别单元和脸静脉传感单元；所述指纹识别单元与所述节点控制器连接，用于收集和识别指纹信号；所述脸静脉传感单元与所述节点控制器连接，用于收集和识别人脸静脉特征信号。
5.根据权利要求4所述的一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，其特征在于：所述脸静脉传感单元包括数据处理子单元、存储子单元和采集子单元；所述存储子单元与节点控制器连接；所述采集子单元包括脸静脉传感器和摄像装置，所述脸静脉传感器和摄像装置分别与节点控制器连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，其特征在于：所述车库门禁节点或所述楼道门禁节点还包括电脉冲检测装置；所述电脉冲检测装置与节点控制器连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，其特征在于：所述电脉冲检测装置包括感应线圈，与线圈相连的检测电路；所述检测电路依次并接：整流电路，将感应线圈产生的震荡电压负半周隔离掉，只留下正半周向后续电路传送；与整流电路串接的限流电阻R101；TVS管和齐纳二极管，当电压超高时，能够将高压导走，保护后续电路；C93，起到滤波作用；限流电阻R102；光耦U24，无感应电压时，其引脚6为高电平，当有感应电压时，其引脚6为低电平，其引脚5接地，其引脚8与电源连接；电容C94，起到滤波作用；分压电阻R103；分压电阻R110；电源，为光耦U24供电。
8.根据权利要求7所述的一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，其特征在于：所述整流电路为二极管阵列。
9.根据权利要求8所述的一种基于ZigBee的智能家居门禁安防系统，其特征在于：所述二极管阵列为14个二极管串联（D11、D12、D13、D14、D15、D16、D17、D18、D19、D20、D21、D22、D23、D24），输出端分别从D11与D12之间、D23与D24之间引出。
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