CN111583457A - 基于人脸识别的智能门锁系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于人脸识别的智能门锁系统，包括：若干门锁装置、若干移动终端和服务器，门锁装置包括：门锁采集模块、门锁近程通讯模块；移动终端包括:终端近程通讯模块，终端远程通讯模块；服务器包括或连接有：云端通讯模块，云端存储模块和云端处理模块，服务器用于将采集于一个门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据存储并将一个门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据与另一个门锁装置进行关联以使服务器能将一个门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据发送给另一个门锁装置。本申请的有益之处在于提供一种便于家庭人员进行人脸开锁的基于人脸识别的智能门锁系统。

Description

基于人脸识别的智能门锁系统

技术领域

本申请涉及智能门锁系统，具体涉及一种基于人脸识别的智能门锁系统。

背景技术

随着智能家居的发展，目前智能锁类，以指纹为代表的生物识别也逐渐兴起。而人脸作为生物的重要特征，人脸识别作为生物识别的重要组成部分，给生物识别门锁带来更高的安全性及便捷性。但是现有基于人脸识别的智能门锁仍存在新用户权限设置以及更换新锁时设置用户权限比较复杂且存在重复劳动的问题。

另外，如果未登记的家庭成员只能通过物理钥匙和访客密码进行开锁，但是家庭成员又异于家政或快递等其他访客需求，家庭成员可能在短期内反复进行开锁，所以访客密码和物理钥匙也并不适合这部分用户。

发明内容

一种基于人脸识别的智能门锁系统，包括：若干门锁装置，用于实现门锁功能；若干移动终端，用于管理所述门锁装置；服务器，用于与所述移动终端构成数据交互；所述门锁装置包括：门锁采集模块，用于采集用户的人脸数据；门锁近程通讯模块，用于与所述移动终端构成近程无线通讯连接；所述移动终端包括:终端近程通讯模块，用于与所述门锁装置构成近程无线通讯连接；终端远程通讯模块，用于与所述服务器构成远程无线通讯连接；所述服务器包括或连接有：云端通讯模块，用于至少与所述终端远程通讯模块构成通讯连接；云端存储模块，用于存储所述门锁装置和移动终端所上传的数据；云端处理模块，用于将采集于一个所述门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据存储至所述存储模块，将存储模块中的一个所述门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据与另一个所述门锁装置进行关联以使所述服务器能将一个所述门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据发送给另一个所述门锁装置。

进一步地，所述门锁装置还包括：门锁远程通讯模块，用于与所述服务器构成远程无线通讯连接；所述服务器与所述门锁装置通过所述门锁远程通讯模块和云端通讯模块传送另一个所述门锁装置所采集的人脸数据。

进一步地，所述门锁装置还包括：门锁存储模块，用于存储门锁采集模块所采集的人脸数据。

进一步地，所述移动终端还包括：终端采集模块，用于采集用户的人脸数据；所述服务器能接收来自所述终端所采集的人脸数据。

进一步地，所述服务器处理模块将一个所述移动终端所采集的人脸数据与一个所述门锁装置进行关联。

进一步地，所述门锁装置还包括：门锁驱动模块，用于驱动门锁装置动作；门锁处理模块，用于控制所述门锁驱动模块；所述门锁处理模块根据所述服务器传送的另一个所述门装置所采集人脸数据与自身的门锁采集模块所采集的人脸数据进行比对并根据比对结果控制所述驱动模块。

进一步地，门锁近程通讯模块包括一个蓝牙通讯单元。

进一步地，所述门锁采集模块包括两个以上视角相异的摄像头。

进一步地，所述服务器将所述门锁采集模块中所有的摄像头所采集人脸数据作为一个数据组进行存储和发送。

进一步地，所述服务器将不同的所述门锁装置或不同所述移动终端组成一个用户组以在组内设备之间共享存储的人脸数据和传输人脸数据。

本申请的有益之处在于：提供一种便于家庭人员进行人脸开锁的基于人脸识别的智能门锁系统。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请一种实施例的门锁系统的示意图；

图2是根据本申请一种实施例的门锁系统的示意框图；

图3是根据本申请实施例的智能门锁系统各个部分数据交互的示意图；

图4是根据本申请的是合理的智能门锁系统中数据结构的示意图；

图5是根据本申请一种实施例的门锁管理方法的步骤示意框图；

图6是根据本申请一种实施例的门锁装置的摄像头角度示意图。

图中附图标记的含义：智能门锁系统100，门锁装置101，移动终端102，服务器103。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1和图2所示，本申请的智能门锁系统包括：若干门锁装置、若干移动终端和服务器。

其中，门锁装置用于实现门锁功能；移动终端用于管理门锁装置；服务器用于与移动终端构成数据交互。

具体地，门锁装置包括：门锁采集模块、门锁处理模块、门锁驱动模块、门锁近程通讯模块和门锁远程通讯模块。

其中，门锁采集模块至少用于采集用户的人脸数据；门锁驱动模块用于驱动门锁装置动作，比如开锁或者是锁定；门锁处理模块用于控制门锁驱动模块；门锁近程通讯模块和门锁远程通讯模块均用于实现无线通讯，其中，门锁近程通讯模块用于与移动终端构成近程无线通讯连接，而门锁远程通讯模块用于与服务器构成远程无线通讯连接。

移动终端包括:终端采集模块、终端处理模块、终端近程通讯模块、终端远程通讯模块。

其中，终端近程通讯模块用于与门锁装置构成近程无线通讯连接；终端远程通讯模块用于与服务器构成远程无线通讯连接。

终端采集模块用于采集与用户相关的生物数据，比如人脸数据、指纹数据、声音数据或虹膜数据。终端采集模块可以包括：摄像头、指纹传感器和虹膜传感器。移动终端可以由一个智能手机构成。

服务器包括云端处理模块、云端存储模块和云端通讯模块。

其中，云端处理模块用于处理传输至服务器的数据，云端存储模块用于存储具有一定数据结构的数据，比如用户的生物识别数据等，云端通讯模块用于是使服务器与外部构成通讯连接。作为可选方案，云端通讯模块可以属于服务器，也可以是独立存在而连接于服务器的通讯模块。具体而言，云端通讯模块可以分别与门锁装置和移动终端构成无线的通讯连接。

作为具体方案，云端存储模块用于存储门锁装置和移动终端所上传的数据；云端处理模块用于将采集于一个门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据存储至存储模块，将存储模块中的一个门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据与另一个门锁装置进行关联以使服务器能将一个门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据发送给另一个门锁装置。

另外，服务器与门锁装置通过门锁远程通讯模块和云端通讯模块传送另一个门锁装置所采集的人脸数据。服务器能接收来自终端所采集的人脸数据。服务器处理模块将一个移动终端所采集的人脸数据与一个门锁装置进行关联。门锁处理模块根据服务器传送的另一个门装置所采集人脸数据与自身的门锁采集模块所采集的人脸数据进行比对并根据比对结果控制驱动模块。

作为具体方案，门锁近程通讯模块包括一个蓝牙通讯单元。门锁装置与移动终端之间通过蓝牙通讯构成连接。

门锁采集模块包括两个以上视角相异的摄像头。作为具体方案，如图6所示，门锁采集模块包括三个视角各异的摄像头A、B、C，它们视角中心轴线具有不同的倾角，这样好处在于不但大大提高了人脸识别的范围，兼顾了不同的身高，同时可以采集不同角度的人脸图像数据从而增强识别的安全性和便利性。作为扩展方案，服务器将门锁采集模块中所有的摄像头所采集人脸数据作为一个数据组进行存储和发送。

在进行比对时，需要三个摄像头中的至少两个采集的图像能够比对成功。

具体而言，服务器将不同的门锁装置或不同移动终端组成一个用户组以在组内设备之间共享存储的人脸数据和传输人脸数据。作为具体的方案，如图3至图5所示，移动终端11为门锁装置21的管理员设备，即在门锁装置出厂后，由用户通过扫码或者其他方式将移动终端11绑定为门锁装置21的管理员设备，当然，在用户具有修改权限的情况下也可以修改门锁装置21的管理员权限，这个部分为本领域技术人员所公知的技术，在此不加赘述。

用户可以通过移动终端11或门锁装置21的摄像头采集自己的人脸数据，用户采用门锁装置21采集若干人脸图像数据，门锁装置11可以将全部人脸图像数据存储，也可以仅挑选部分人脸图像数据存储。作为优选方案，门锁装置11的多个视角的摄像头同步采集，并将同步采集的人脸数据构成一组关联的数据，即它们均具有相同的时间戳。

作为其中一种方案，门锁装置21通过无线网络将人脸图像数据传输给服务器；作为另一种方案，门锁装置21通过蓝牙发送给移动终端11，移动终端11通过4G或5G网络将人脸图像数据上传至服务器31，或者等待到移动终端11接入到WiFi网络后开始向服务器上传。

作为具体方案，无论是门锁装置21还是移动终端11向服务器31上传人脸数据时，需要同时上传密钥数据，该密钥数据用来校验上传的门锁装置21或移动终端11是否具有上传的权限。

作为一种扩展方案，移动终端11以及门锁装置21均存储有传输给服务器31的数据，并且在服务器31存储成功并关联之后回传给移动终端11和门锁装置21完整的数据组，包括数据内容和数据结构关系。

服务器31通过移动终端11传输给门锁装置21相应的数据可以在门锁装置21开门之后进行。作为优选方案，服务器31在数据组更新之后，发出一个更新数据的请求，移动终端11在接收到数据更新的请求时，检测自身的网络情况，在手动模式下，移动终端11的APP或小程序提示用户是否更新，在智能模式下，只要网络条件和存储空间允许，自动开启数据更新。

在移动终端11传输给门锁装置21时，移动终端11在手动模式下，提示用户是否向门锁装置21更新数据，而在智能模式下，移动终端11在从服务器31接收到更新后，开启移动终端11的蓝牙单元进行搜索和配对，如果此时，门锁装置21在移动终端11可以进行蓝牙通讯的范围内，则向门锁装置21传输更新数据，如果在预设时间内还没接收到门锁装置21反馈，则停止通过蓝牙进行搜索，并通知用户没有更新数据。然后，移动终端11向服务器31上传没有成功更新数据的消息，服务器31在接收到更新失败数据后，根据该移动终端11日常开锁时间，反馈给移动终端11若干时间段数据，移动终端11可以根据来自服务器31时间段数据设定，在到达这些时间点后，主动开启蓝牙搜索。

作为更直接的方案，服务器31在收到没有更新数据的消息后，可以将更新的数据包直接通过远程网络直接发送给门锁装置21。

在门锁装置21不具有远程通讯功能时，门锁装置21在每次进行开门的动作时，如果因为数据没有更新而用户无法用人脸识别打开门锁时，门锁装置21打开蓝牙搜索，按照其存储的蓝牙配对的列表搜索移动终端11，在搜索到移动终端11后进行配对，然后进行数据交互从而实现数据更新。

如果进行开锁时，正好是没有门锁装置21存储的数据中没有的终端设备12数据，则无法直接进行配对，此时可以终端设备12先通过扫描二维码的方式与门锁装置21配对。

相类似地，移动终端12与门锁装置22也可以采用相同的方案。

当移动终端12的用户需要通过人脸识别的方式访问移动终端11用户作为管理员的门锁装置21时，移动终端12向移动终端11发出申请，或者，由移动终端11主动发起关联动作。移动终端11向服务器31发出关联请求，服务器31将移动终端21的用户的终端数据和人脸数据存储并关联到管理员终端ID数据和门锁ID数据构成的数据组下，并传输给门锁装置21，这种传输既可以是直接的也可以是间接传输，直接的传输是指，服务器31直接传输给门锁装置21，间接传输是指服务器31先通过远程网络将数据传送给移动终端11或移动终端12，然后在移动终端11或移动终端12接近门锁装置21时，将数据传输给门锁装置21。

通过以上的方式，无需门锁装置21再次扫描和录入移动终端12的用户的人脸信息即可使21获取用户12的人脸识别数据。

作为一种更具体的方案，具体实现的方案如下，用户操作移动终端11使移动终端12的用户获取门锁装置21的权限，具体操作可以使向移动终端12的用户账户授权，也可以是将移动终端12的用户拉入家庭组员中。

此时，移动终端11将移动终端12的用户数据加入到一个数据组中，该数据组的识别信息包括两个部分一个是管理员终端ID数据，一个是门锁ID数据，它们捆绑在一起，并同时起到标识作用的，在服务器中，可能还存在相同的管理员终端ID数据，但是具有不同的门锁ID数据，即一个一个移动终端可以管理多个门锁装置，所以这个数据组包括两个部分，这样一个数据组定义为门锁管理数据组。

门锁管理数据组包括若干子数据组：人脸数据组、终端数据组。人脸数据组包括多个不同成员的人脸数据，而一个成员人脸数据还包括三个不同视角的摄像头的人脸数据，而每个视角的摄像头的人脸数据进一步包括不同时间采集的带有时间戳的历史数据。

终端数据组包括多个用户的终端数据，一个终端数据组还包括终端ID数据、终端蓝牙秘钥数据以及云端秘钥数据。

移动终端11将移动终端12的用户数据加入到门锁装置22的门锁管理数据组中，此时，服务器31搜索移动终端12的用户数据在门锁装置22中人脸数据，这个人脸数据也可以是移动终端12临时采集上传到服务器13的，并将该数据存储在门锁装置21的门锁管理数据中，同时将门锁装置21的门锁管理数据组中门锁装置21的ID数据以及门锁蓝牙配对的数据传输给移动终端12。

如果是移动终端11的用户先回到门锁装置21附近进行开门动作，则开门动作会触发门锁装置21搜索移动终端11并与之配对，比如移动终端11的用户采用人脸识别开锁，此时门锁装置21的处理模块则控制门锁装置21的蓝牙模块与移动终端11配对，并以移动终端11作为中继，进而从服务器31出下载更新的门锁装置21的门锁管理数据组。这样在移动终端12的用户来时，不用录入人脸信息即可以实现人脸识别开锁。

如果是移动终端12的用户先到门锁装置21附近进行开门动作，比如移动终端11的用户还没回来或者在异地时，移动终端12的用户进行开门控制的触发，比如搬动门把手或者红外传感器探测到门口有人后，人脸识别的摄像头进行人脸图像的采集，经过比对后没有匹配的人脸数据，此时门锁装置21的蓝牙模块开启扫描配对的过程，在移动终端12的蓝牙模块打开的情况下，移动终端12因为存储有门锁装置21的ID数据以及门锁蓝牙配对的数据，所以移动终端12和门锁装置21可以实现蓝牙配对，此时将移动终端12作为中继设备，进而服务器31出下载更新的门锁装置21的门锁管理数据组。然后门锁装置21再根据更新过的门锁管理数据组进行人脸数据的采集和比对。

如果移动终端12的蓝牙模块没有打开，门锁装置21的蓝牙模块在预设时间内没有搜索的配对的设备且没有采集到可以开锁的人脸数据时，门锁装置21可以采用语音播报的方式提示用户打开蓝牙模块。

作为另一种优选方案，门锁装置21的通讯模块可以连接至WiFi网络，然后通过Wifi网络连接至互联网进而与服务器构成通讯。

作为本申请的另一方面，本申请公开一种智能门锁系统的数据管理方法。

智能门锁系统具体包含以上的设备。作为具体方案，本发明的方法包括：

一个移动终端向服务器发送关联请求数据；

服务器将另一个移动终端的用户的人脸数据关联到移动终端所对应的门锁装置的门锁管理数据组中；

服务器将更新后的门锁管理数据组传输至门锁装置。

作为具体方案，另一个移动终端的用户的人脸数据由另一个门锁装置上传至服务器。

作为具体方案，另一个移动终端的用户的人脸数据由另一个移动终端上传至服务器。

作为具体方案，服务器将另一个移动终端的用户的人脸数据直接传输至门锁装置。

作为具体方案，服务器将另一个移动终端的用户的人脸数据间接通过门锁装置的原有的移动终端作为中继设备传输至门锁装置。

作为具体方案，服务器将另一个移动终端的用户的人脸数据间接通过该人脸数据的用户的移动终端作为中继设备传输至门锁装置。

作为具体方案，移动终端与门锁装置通过蓝牙通讯进行数据交互。

作为具体方案，门锁装置在开门后进行蓝牙信号搜索和配对后从移动终端获取更新数据。

作为具体方案，门锁装置在采集人脸数据并比对失败后进行蓝牙信号搜索和配对后从移动终端获取更新数据。

作为具体方案，另一个移动终端的用户的人脸数据由服务器访问自身数据库或外部数据库而得。这个数据库可以系统内自建的用户人脸数据库，也可以是诸如公安或民政系统的人脸识别数据库等。

通过以上可知，采用这样的技术方案，可以使用户直接通过操作使家庭成员获得，而不用重新登记人脸信息既可以获得人脸识别进入的权限。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于人脸识别的智能门锁系统，包括：

若干门锁装置，用于实现门锁功能；

若干移动终端，用于管理所述门锁装置；

服务器，用于与所述移动终端构成数据交互；

其特征在于：

所述门锁装置包括：

门锁采集模块，用于采集用户的人脸数据；

门锁近程通讯模块，用于与所述移动终端构成近程无线通讯连接；

所述移动终端包括:

终端近程通讯模块，用于与所述门锁装置构成近程无线通讯连接；

终端远程通讯模块，用于与所述服务器构成远程无线通讯连接；

所述服务器包括或连接有：

云端通讯模块，用于至少与所述终端远程通讯模块构成通讯连接；

云端存储模块，用于存储所述门锁装置和移动终端所上传的数据；

云端处理模块，用于

将采集于一个所述门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据存储至所述存储模块，

将存储模块中的一个所述门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据与另一个所述门锁装置进行关联以使所述服务器能将一个所述门锁装置的门锁采集模块所采集的人脸数据发送给另一个所述门锁装置。

2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能门锁系统，其特征在于：

所述门锁装置还包括：

门锁远程通讯模块，用于与所述服务器构成远程无线通讯连接；

所述服务器与所述门锁装置通过所述门锁远程通讯模块和云端通讯模块传送另一个所述门锁装置所采集的人脸数据。

3.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能门锁系统，其特征在于：

所述门锁装置还包括：

门锁存储模块，用于存储门锁采集模块所采集的人脸数据。

4.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能门锁系统，其特征在于：

所述移动终端还包括：

终端采集模块，用于采集用户的人脸数据；

所述服务器能接收来自所述终端所采集的人脸数据。

5.根据权利要求4所述的基于人脸识别的智能门锁系统，其特征在于：

所述服务器处理模块将一个所述移动终端所采集的人脸数据与一个所述门锁装置进行关联。

6.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能门锁系统，其特征在于：

所述门锁装置还包括：

门锁驱动模块，用于驱动门锁装置动作；

门锁处理模块，用于控制所述门锁驱动模块；

所述门锁处理模块根据所述服务器传送的另一个所述门装置所采集人脸数据与自身的门锁采集模块所采集的人脸数据进行比对并根据比对结果控制所述驱动模块。

7.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能门锁系统，其特征在于：

门锁近程通讯模块包括一个蓝牙通讯单元。

8.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能门锁系统，其特征在于：

所述门锁采集模块包括两个以上视角相异的摄像头。

9.根据权利要求8所述的基于人脸识别的智能门锁系统，其特征在于：

所述服务器将所述门锁采集模块中所有的摄像头所采集人脸数据作为一个数据组进行存储和发送。

10.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能门锁系统，其特征在于：

所述服务器将不同的所述门锁装置或不同所述移动终端组成一个用户组以在组内设备之间共享存储的人脸数据和传输人脸数据。

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