CN110856165A - 用于基于路径位置验证用户的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种被动验证系统包括与多个访问控制装置中的至少一个通信的移动装置，所述移动装置能够操作以确定用户的路径轨迹以至少部分地基于所述路径轨迹来验证所述用户，然后允许被动访问特定访问控制装置。

Description

用于基于路径位置验证用户的系统和方法

背景技术

本公开总体涉及在安全区域内验证用户，并且更具体地，涉及基于用户的移动来验证用户的系统和方法。

访问控制系统通常通过在物理密钥卡上编码安全数据进行操作，物理密钥卡在提供给访问控制装置时指示访问权限。此类系统可能需要对用户进行持续的主动验证，当在包括许多访问控制装置的安全区域内(诸如安全建筑物内)使用时，这可能是麻烦且耗时的。此外，此类系统未排除未经授权使用他人密钥卡的情况。

在安全区域内隐式地和被动地验证用户是具有挑战性的。诸如用户步行模式和位置等行为特征已被用于隐式地和被动地验证用户。通常，从用户的GPS轨迹推断位置。然而，GPS通常在建筑物内表现不佳，并且可能无法提供足够细粒度的位置。而且，用户的触觉(诸如用户步态)可能不是可靠的指标，因为此类触觉可能随时间或甚至在整天内发生变化。

发明内容

根据本公开的一个公开的非限制性实施方案的被动验证系统包括与多个访问控制装置中的至少一个通信的移动装置，该移动装置能够操作以确定用户相对于安全区域的发射地图的路径轨迹，以至少部分地基于用户的路径轨迹来验证用户，然后允许访问多个访问控制装置中的特定访问控制装置。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括移动装置能够操作以经由识别多个访问控制装置中的一个或多个来确定所述路径轨迹。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括识别通过移动装置上的磁力计来执行。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括识别由移动装置上的传感器执行，所述传感器确定来自多个访问控制装置中的一个或多个的信号强度。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括移动装置能够操作以经由移动装置上的加速度计来确定路径轨迹。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括移动装置能够操作以至少部分地基于移动装置上的接收信号强度指示器 (RSSI)来确定路径轨迹。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括移动装置能够操作以至少部分地基于移动装置上的Wi-Fi信号强度来确定路径轨迹。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括移动装置能够操作以经由移动装置上的陀螺仪来确定路径轨迹。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括路径轨迹与时间相关联。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括路径轨迹与多个访问控制装置中的一个或多个相关联。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括访问控制装置是锁。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括移动装置是智能电话。

根据本公开的一个公开的非限制性实施方案的被动地验证用户的方法包括确定用户相对于安全区域的发射地图的路径轨迹；响应于路径轨迹验证用户；以及响应于验证，允许访问访问控制装置。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括确定用户的路径轨迹是至少部分地通过移动装置上的磁力计来执行。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括确定用户的路径轨迹是至少部分地通过移动装置上的加速度计来执行。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括确定用户的路径轨迹是至少部分地通过移动装置上的接收信号强度指示器 (RSSI)来执行。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括确定用户的路径轨迹是至少部分地通过移动装置上的Wi-Fi信号强度来执行。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括将用户的路径轨迹与用户的预定路径轨迹进行匹配。

本公开的任何前述实施方案中的另外的实施方案包括将用户的路径轨迹与用户在特定时间范围内的预定路径轨迹进行匹配。

前述特征和元件可以各种组合非排他性地进行组合，除非另有明确指示。鉴于以下描述和附图，这些特征和元件以及它们的操作将更显而易见。应当理解，以下描述和附图旨在在本质上为示例性的并且为非限制性的。

附图说明

从以下对所公开的非限制性实施方案的详细描述中，各种特征对于本领域技术人员而言将变得显而易见。伴随详细描述的附图可以简略地描述如下：

图1是访问控制系统的一般示意性系统图。

图2是示例电子锁系统的框图。

图3是用于操作访问控制系统的方法的流程图。

图4是用于在安全区域内被动地验证用户的访问控制系统的一般示意图。

图5是在安全区域内被动地验证用户的方法的流程图。

具体实施方式

图1示意性地示出了访问控制系统10。系统10通常包括移动装置12、服务器14和被示意性地示出为16a、16b、......、16n的多个访问控制装置16，所述访问控制装置16位于安全区域18内，诸如建筑物或其他区域内。应当理解，尽管特定系统在示意性框图中被单独定义，但系统中的每一个或任一个可以经由硬件和/或软件以其他方式组合或分离。

移动装置12是支持无线的手持装置，诸如智能电话，其能够操作以与服务器14和访问控制装置16进行通信。服务器14可向移动装置12提供凭证和其他数据，诸如将被传送到访问控制装置16中的一个或多个的固件或软件更新。尽管服务器14在本文被示出为单个装置，但应当理解，服务器14可另选地实施为多个系统，移动装置 12与所述多个系统通信，以接收(例如)凭证和其他数据。

每个访问控制装置16均为支持无线、限制访问或限制使用的装置，诸如无线锁、用于进入房间的访问控制装置读取器、分配装置和其他限制使用的机器。移动装置12将凭证提交给访问控制装置16，从而选择性地允许用户访问或激活访问控制装置16的功能。例如，用户可被动地将凭证提交给机电锁，以将其解锁，并由此获得访问限制区域的权限。一些凭证可用于多个访问控制装置16。例如，设施中的多个电子锁可响应于相同的凭证。其他凭证可以特定于单个访问控制装置16。

参照图2，示例电子锁系统20的框图包括访问控制装置16a、移动装置12和服务器14。访问控制装置16a通常包括锁致动器22、锁控制器24、锁天线26、锁收发器28、锁处理器30、锁存储器32、锁电源34、锁读卡器90和凭证模块36。访问控制装置16a对来自移动装置12的凭证作出响应，并且例如可以是锁盒的锁、门锁或锁芯。尽管本公开主要关注用于访问控制装置的凭证，但是应当理解，其中凭证从移动装置传输到访问控制装置，以便识别在线系统的用户，或验证离线系统中的用户访问权限或许可的其他系统将从中受益。

在使用凭证模块36从移动装置12接收并验证适当的凭证后，或在从锁读卡器90接收卡数据之后，锁控制器24命令锁致动器22对机械锁或电子锁进行锁定或解锁。锁控制器24和锁致动器22可以是单个电子锁或机电锁单元的零件，或可以是单独出售或安装的部件。

锁收发器28能够向至少移动装置12传输数据以及从其接收数据。例如，锁收发器28可为近场通信(NFC)、蓝牙、Wi-Fi收发器或另一适当的无线收发器。锁天线26是适合于锁收发器28的任何天线。锁处理器30和锁存储器32分别是数据处理装置和数据存储装置。锁处理器30可以是例如微处理器，所述微处理器可处理指令以验证卡数据并确定卡数据中包含的访问权限，或将消息从收发器传递到凭证模块36，并利用卡数据接收从凭证模块36返回的响应指示。锁存储器32可以是RAM、EEPROM或锁处理器30可读取和写入数据的其他存储介质，所述数据包括但不限于锁配置选项和锁审查跟踪。锁审查跟踪可以是统一的审查跟踪，所述统一的审查跟踪包括通过经由锁读卡器90或移动装置12访问锁而发起的事件。锁电源34是功率源，诸如电源连接线、电力收集系统或对锁控制器24供电的电池。在其他实施方案中，锁电源34可能仅对锁控制器24供电，其中锁致动器22主要或完全由另一个源诸如用户功(例如，转动螺栓)供电。

凭证模块36与锁处理器30通信，并且能够操作以解密和验证凭证以提取传送到锁控制器24中的虚拟卡数据作为“虚拟卡读数”。也就是说，访问控制装置16a基本上具有两个读取器，一个用于读取物理密钥卡92的读取器90，以及用于经由锁处理器30以及收发器28和天线26与移动装置12通信的凭证模块36。

移动装置12通常包括密钥天线40、密钥收发器42、密钥处理器 44、密钥存储器46、GPS接收器48、输入装置50、输出装置52以及密钥电源54。密钥收发器42是对应于锁收发器28的类型的收发器，并且密钥天线40是对应的天线。在一些实施方案中，密钥收发器42和密钥天线40也可用于与服务器14通信。在其他实施方案中，可包括一个或多个单独的收发器和天线以与服务器14通信。密钥存储器46是属于在移动装置12上本地存储多个凭证的类型。在其他实施方案中，移动装置12在其与访问控制装置16a通信的同时与服务器14进行通信。这种是在线配置，并且在这个实施方案中，移动凭证被实时检索并传递给凭证模块36，而不首先存储在移动装置12上的密钥存储器46中。

移动装置12还可以包括位置传感器，诸如磁力计100和接收信号强度指示器(RSSI)102。磁力计100通常基本上形成微型霍尔效应传感器，其沿三个垂直轴X、Y和Z检测地球磁场。X、Y和Z轴传感器位置数据将用户定位在安全区域18内并跟踪路径轨迹、速度等。也就是说，安全区域18可以相对于磁力计、蓝牙和/或来自访问控制装置16和其他源的其他发射数据进行映射，来为每个相应的安全区域18生成发射地图110。地图110可以由安装技术人员构建，并且可以称为通用室内位置模型。地图110存储在服务器14中，以供移动装置12经由存储在移动装置上的安全应用程序120访问，该安全应用程序120至少部分地基于用户的路径轨迹来确定用户的路径轨迹以验证用户。

参照图3，示意性地示出了用于操作访问控制系统10以在安全区域18内被动地验证用户的方法300。这些功能是能够在各种基于微处理器的电子控制实施方案中执行的编程软件程序，并且在本文中表示为框图。

最初，安全应用程序120利用服务器14识别特定用户，然后下载或检索(步骤302)安全区域18的适当地图。然后，移动装置12 读取磁力计和/或其他位置数据以检测(步骤304)用户在安全区域 18内移动所采取的位置和路径，以限定特定于用户的地图110A(图4)。尽管可以使用GPS，但GPS可能无法提供必要的细粒度位置数据。此外，安全区域18内的访问控制装置16的分布提供了独特的磁力计签名，用于在独立系统环境中创建地图110。接收信号强度指示器(RSSI)102确定用户路径轨迹并且还确定距安全区域18内的访问控制装置16的接近度(步骤306)。这可以被称为特定路径跟踪模型，其针对特定用户训练安全应用程序120。一旦接近，访问控制系统10被动地验证(步骤308；图3)用户并且在用户接近时打开访问控制装置16(步骤310)，或者如果没有达到期望的置信度则要求进一步确认。

参照图5，利用安全应用程序120在安全区域18内被动地验证用户的方法500最初包括根据接收信号强度指示器(RSSI)102确定用户是否在距特定访问控制装置16的预定义接近度502内。如果在距特定访问控制装置16的预定义接近度502内，则当用户在安全区域18内行进时，相对于地图120确定来自磁力计读数的用户路径轨迹。

然后，使用特定用户的路径轨迹来对安全区域18内的用户进行验证504。也就是说，用户路径轨迹被用于构建用户特定的路径轨迹轮廓，其定义了在给定用户路径轨迹的情况下识别特定用户的概率，然后使用该学习的路径轨迹轮廓来验证用户。由于经过验证的用户到达访问控制装置的路径轨迹可能与入侵者的路径不同，因此路径轨迹可用于验证用户。替代地或另外地，诸如步态、一天中的时间等的其他触觉因素可以与用户路径轨迹结合使用。

然后，安全应用程序120在给定用户的最新路径轨迹的情况下预测实际用户的验证概率。如果预测为高，则安全应用程序120自动向访问控制装置16发出打开消息。否则，用户将必须经由诸如物理密钥卡92等其他传统程序进行验证。因此，即使入侵者获得对授权用户的移动装置12的保管，入侵者采取的路径也可能与授权用户已知将采取的路径不同。

本文描述和描绘的元件，包括在所有附图的流程图和框图中的元件，暗示元件之间的逻辑边界。然而，根据软件或硬件工程实践，所描绘的元件及其功能可通过具有能够执行存储在其上的程序指令的处理器的计算机可执行介质在机器上被实现为整体软件结构、独立软件模块或采用外部例程、代码、服务等的模块或者这些的任何组合，并且所有此类实现可在本公开的范围内。

在描述的上下文中(尤其是在以下权利要求书的上下文中)术语“一个”、“一种”、“所述”的使用和类似引用将被解释为涵盖单数和复数两者，除非本文中另外指出或与上下文明确矛盾。与数量结合使用的修饰语“大约”包括所述值，并且具有由上下文规定的含义(例如，其包括与具体数量的测量相关联的误差度)。本文公开的所有范围包括端值，并且所述端值可彼此独立地组合。

尽管不同的非限制性实施方案具有特定示出的部件，但是本发明的实施方案不限于那些具体组合。可以使用来自非限制性实施方案中的任一个的部件或特征中的一些部件或特征与来自其他非限制性实施方案中的任一个的特征或部件的组合。

应当理解，在所有的几个附图中，相似的参考编号识别对应的或类似的元件。还应当理解，尽管在所示的实施方案中公开了具体的部件布置，但是其他布置将从中受益。

尽管示出、描述并要求保护具体的步骤顺序，但是应当理解，除非另外指出，否则步骤可以任何顺序、单独或组合执行，并且将仍然从本公开受益。

前述描述为示例性的而不是由其中的限制所限定。本文公开了各种非限制性实施方案，然而，本领域普通技术人员将认识到，根据以上教导内容的各种修改和变化将落入所附权利要求书的范围内。因此，应当理解，在所附权利要求书的范围内，本公开可按照不同于特定描述的方式来实践。因此，应研究所附权利要求书来确定真实范围和内容。

Claims (19)

1.一种被动验证系统，其包括：

多个访问控制装置；和

移动装置，所述移动装置与所述多个访问控制装置中的至少一个通信，所述移动装置能够操作以确定用户相对于安全区域的发射地图的路径轨迹，以至少部分地基于所述用户的所述路径轨迹来验证所述用户，然后允许访问所述多个访问控制装置中的特定访问控制装置。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述移动装置能够操作以经由识别所述多个访问控制装置中的一个或多个来确定所述路径轨迹。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述识别由所述移动装置上的磁力计执行。

4.如权利要求2所述的系统，其中所述识别由所述移动装置上的传感器执行，所述传感器确定来自所述多个访问控制装置中的一个或多个的信号强度。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述移动装置能够操作以经由所述移动装置上的加速度计来确定所述路径轨迹。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述移动装置能够操作以至少部分地基于所述移动装置上的接收信号强度指示器(RSSI)来确定所述路径轨迹。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述移动装置能够操作以至少部分地基于所述移动装置上的Wi-Fi信号强度来确定所述路径轨迹。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述移动装置能够操作以经由所述移动装置上的陀螺仪来确定所述路径轨迹。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述路径轨迹与时间相关联。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述路径轨迹与所述多个访问控制装置中的一个或多个相关联。

11.如权利要求1所述的系统，其中所述访问控制装置是锁。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述移动装置是智能电话。

13.一种被动地验证用户的方法，其包括：

确定用户相对于安全区域的发射地图的路径轨迹；

响应于所述路径轨迹，验证所述用户；以及

响应于所述验证，允许访问访问控制装置。

14.如权利要求13所述的方法，其中确定所述用户的所述路径轨迹是至少部分地通过所述移动装置上的磁力计来执行。

15.如权利要求13所述的方法，其中确定所述用户的所述路径轨迹是至少部分地通过所述移动装置上的加速度计来执行。

16.如权利要求13所述的方法，其中确定所述用户的所述路径轨迹是至少部分地通过所述移动装置上的接收信号强度指示器(RSSI)来执行。

17.如权利要求13所述的方法，其中确定所述用户的所述路径轨迹是至少部分地通过所述移动装置上的Wi-Fi信号强度来执行。

18.如权利要求13所述的方法，其中响应于所述路径轨迹验证所述用户包括将所述用户的所述路径轨迹与所述用户的预定路径轨迹进行匹配。

19.如权利要求13所述的方法，其中响应于所述路径轨迹验证所述用户包括将所述用户的所述路径轨迹与所述用户在特定时间范围内的预定路径轨迹进行匹配。

Images