CN111599054A - 一种复合组网门锁系统及其安装和通讯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合组网门锁系统及其安装和通讯方法，包括一主控器；多个智能门锁，所述智能门锁与所述主控器无线连接，所述智能门锁包括一低功耗2.4G无线发射端，所述低功耗2.4G无线发射端无线传输至所述主控器；以及一数据平台，所述数据平台连接所述主控器和所述低功耗2.4G无线发射端，以接收所述主控器的工作信息和所述智能门锁的工作信息。能够提供传输稳定抗干扰的组网方案，综合安装较低，使用低功耗的同时数据并发通讯稳定，无线信号无盲区覆盖和扩展性强。

Description

一种复合组网门锁系统及其安装和通讯方法

技术领域

本发明涉及门禁组网领域，特别涉及一种复合组网门锁系统及其安装和通讯方法。

背景技术

随着信息化安全校园建设的不断扩展、完善和深化，实现信息的交换和共享，解决信息孤岛、资源管理混乱等问题，成为突出的需求，现在学校的办公室、实验室、会议室、教室、宿舍等都涉及到人员的进出，而在每天必用的这些场合仍然沿用传统的钥匙进行管理，大学校园门点的管理日益面临着传统机械钥匙管理向信息化管理的需求，安全校园需要为这一转变，提供强大的基础技术支撑，采用信息化技术和校园联网锁管理手段合理利用资源，提高服务质量；同时针对钥匙管理安全问题日益严重的状况，采用无线门锁信息化管理的措施，确保大学各个门点进出的安全。

目前在部分院校中，门禁只被应用在少数场合，大部分门点仍采用传统的机械钥匙开门 (教室、办公室、宿舍等)，这些场合用钥匙管理存在很多弊端。学校在实际使用中一般采用了智能的门禁系统，但是当前的门禁系统包括以下的问题：

第一、一般的门禁方案采用市场上的通用协议，使得底层技术上为了适配性而导致功耗较高，有的方案中为了降低功耗而牺牲通讯实时性，导致虽然功耗降低了，但是实际通讯中中的实时性降低，无法及时地得知当前的门禁情况，或是为了提升通讯实时性而不得不频繁更换电池；

第二、在遇到干扰频段的时候，门禁和控制器之间的连接和信号传输受到干扰，导致无法开门，甚至断电脱机；

第三、在实际安装过程中，为了保证控制信号的无盲区覆盖，控制器和智能门禁一对一安装，安装较为复杂，并且在轮询通讯中，不适合频繁上传刷卡数据，因此在校园宿舍中具有大量刷卡数据的场景，这样的方式无法满足数据并发通讯和传输稳定的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种复合组网门锁系统及其安装和通讯方法，能够提供传输稳定抗干扰的组网方案，综合安装较低，使用低功耗的同时数据并发通讯稳定，无线信号无盲区覆盖和扩展性强。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种复合组网门锁系统，包括：

一主控器；

多个智能门锁，所述智能门锁与所述主控器无线连接，所述智能门锁包括一低功耗2.4G 无线发射端，所述低功耗2.4G无线发射端无线传输至所述主控器；以及

一数据平台，所述数据平台连接所述主控器和所述低功耗2.4G无线发射端，以接收所述主控器的工作信息和所述智能门锁的工作信息

优选地，还包括多个扩展模块，其中所述主控器与所述扩展模块有线连接，在所述主控器和所述扩展模块之间设置有一CAN总线扩展装置，所述CAN总线扩展装置包括一主处理器和多个扩展处理接口，所述主处理器连接所述主控器，所述扩展处理接口连接所述扩展模块，所述扩展模块与所述智能门锁无线连接，所述扩展模块无线连接所述低功耗2.4G无线发射端。

优选地，所述主控器能够接入所述扩展模块的数量范围在1-32个，所述扩展模块接入所述智能门锁的数量范围在1-4个。

优选地，还包括一路由器，其中所述主控器包括一无线模块，所述路由器通过所述无线模块连接所述主控器。

优选地，，还包括一门禁服务器，所述门禁服务器形成一无线局域网，其中所述主控器包括一无线模块，所述门禁服务器通过所述无线模块连接所述主控器。

优选地，所述低功耗2.4G无线发射端包括一传输模块和一休眠唤醒模块，所述传输模块和所述休眠唤醒模块均连接所述主控器。

优选地，所述低功耗2.4G无线发射端还包括一智能跳频模块，所述智能跳频模块识别当前干扰频段，自动跳频。

本发明还提供了一种基于复合组网门锁系统的安装方法，包括：

(a)在对应楼层的弱电间设置所述主控器，并接入网线；

(b)从所述主控器中引出一根通讯线缆，所述通讯线缆延伸至所述扩展模块的安装位置；

(c)在相应的安装位置上连接所述扩展模块，其中所述扩展模块和所述智能门锁之间保持通讯距离。

本发明还提供了一种基于复合组网门锁系统的通讯方法，包括：

(a)所述主控器接收所述智能门锁的开闭信息；

(b)所述主控器将所述开闭信息传输至所述数据平台，所述数据平台传输至所述智能终端装置；

(c)所述数据平台授权所述智能终端装置，所述智能终端装置输出控制信息，传输至所述数据平台，并通过所述主控器控制所述智能门禁开闭；

(d)当所述智能门锁的所述智能跳频模块识别到干扰频段时，自动跳频。

采用上述技术方案，由于采用复合组网门禁系统，使得本发明的有益效果在于：

1、无线传输稳定，低功耗；

2、抗干扰，智能跳频；

3、安装便利，系统接口全部开放，可以和第三方平台无缝对接。

附图说明

图1为本发明第一实施例的系统连接示意图；

图2为本发明第一实施例的系统结构示意图；

图3为本发明复合组网门禁系统的安装示意图；

图4为本发明复合组网门禁系统的安装方法示意图；

图5为本发明第二实施例的系统连接示意图；

图6为本发明第三实施例的系统连接示意图；

图7为本发明复合组网门禁系统的通讯方法。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，在本发明的第一实施例中，提供了一种复合组网门禁系统，所述复合组网门禁系统包括一主控器10，所述主控器10用于接入到当前的网络布线系统，也就是说所述主控器10直接连接网线，在校园门禁场景中，所述主控器10连接校园内部的局部网络，使得所述主控器10在安全性和网络的适配性上得到较好的保障。

所述复合组网门禁系统还包括多个扩展模块20和多个智能门锁30，所述主控器10与所述扩展模块20之间通过CAN总线连接，对应设置有CAN总线扩展装置40，所述CAN总线扩展装置40包括一主处理器41和多个扩展处理接口42，所述扩展处理接口42对应连接所述扩展模块20，所述控制器10连接所述主处理器41，使得所述主控器10能够挂载多个扩展模块20。

具体地，所述主控器10采用工业级处理器，供电电压：DC9～24V；嵌入式Linux操作系统；与服务器通过网口进行数据交互，网口类型：10/100M自适应；CAN+口通信速率125000bps；本地存储记录数量循环存储300万条；可挂载的所述扩展模块20的最大数量为32个。

如图2所示，所述扩展模块20一方面通过CAN总线扩展装置40有线接入所述主控器10，另一方面通过无线连接至所述智能门锁30。其中，所述扩展模块20与所述智能门锁30之间通过低功耗2.4G无线协议实现无线通讯，具体地，在所述智能门锁30内设置有一个低功耗 2.4G无线发射端50。需要注意的是，所述扩展模块20能够同时无线连接4个所述智能门锁 30。

在通常的2.4G无线通讯协议中，由于底层技术中需要达到对于诸多应用设备的适配性，导致能耗过高，从而需要频繁更换电源。或者为了减少能耗，而降低了通讯的实时性。因此，在优化所述扩展模块20和所述智能门锁30之间的通讯协议的功耗，必须要解决的就是功耗和实时联网的问题。

在所述低功耗2.4G无线发射端50设置有一传输模块51和一休眠唤醒模块52，所述传输模块51能够在短时间完成传输，而所述休眠唤醒模块52能够使得所述低功耗2.4G无线发射端50在无通讯情况下处于休眠状态，并且所述休眠唤醒模块52的唤醒时间仅需0.2毫秒。

具体地，所述传输模块51每秒至少通讯一次，所述传输模块51连接所述扩展模块20，实时性强，所述传输模块51还可以将通讯数据传输至其他后台中心。另外，所述低功耗2.4G 无线发射端50还包括一智能跳频模块53，所述智能跳频模块53智能识别干扰频段，能够识别到干扰频段即自动跳频，避开干扰。

所述复合组网门禁系统还包括一数据平台60，所述数据平台60连接所述主控器10和所述传输模块51，其中所述传输模块51向所述数据平台60传输门禁的开闭信号。具体地，所述开闭信号包括是谁，在什么地方，什么时间，进出了哪个房间的信息，提升了管理的安全性，防止盗窃事件的发生，其中所述主控器10向所述数据平台60传输所述主控器10的网络安全信息以及扩展模块20的工作信息。

另外，所述数据平台60还可以直接外联其他的第三方平台，例如学校数据中心，校园宿舍管理系统以及教务系统等。

如图3所示，在上述系统内容中，所述复合组网门禁系统的安装方式，区别于一般的安装方式。在一般的安装方式中，安装师傅需要一对一地设置安装扩展模块和门锁，并且为了保证控制信号的无盲区覆盖，控制器和智能门禁一对一安装，安装较为复杂，并且在轮询通讯中，不适合频繁上传刷卡数据，因此在校园宿舍中具有大量刷卡数据的场景，这样的方式无法满足数据并发通讯和传输稳定的需求。

在本发明中的安装方式中，所述主控器10放置在对应楼层的弱电间，并接入网线。同时从所述主控器10引出一根通讯线缆，在该楼层走廊吊顶上放置一圈，并在相应位置接上所述扩展模块20(其中每一个所述扩展模块20可管理4道门)，这样就保证了网络的无盲区覆盖。

如图4所示，因此，根据上述安装方式，本发明提供了一种安装方法，包括以下步骤：

(a)在对应楼层的弱电间设置所述主控器，并接入网线；

(b)从所述主控器中引出一根通讯线缆，所述通讯线缆延伸至所述扩展模块的安装位置；

(c)在相应的安装位置上连接所述扩展模块，其中所述扩展模块和所述智能门锁之间保持通讯距离。

根据上述安装方法，充分考虑了项目可实施性及后期维护性，在适合布线的走廊吊顶货桥架内少量布线，在施工困难和使用频繁的门点附近没有布线，并且采用一对多设计，薄摊了成本，适合批量使用。

根据上述实施例中的系统内容，所述主控器10内置军工级处理器，加密传输，平台采用 AES128算法加密通讯，1M环境下千锁万条数据轻松处理，系统的设计具有高度的可靠性，产品成熟性能稳定，保证系统长时间无故障运行，即便遭遇事故造成中断后也能确保数据的准确性、完整性和一致性，并可迅速恢复正常。另外，所述主控器10能支持数据并发传输通讯，适合频繁上传刷卡数据、下发批量信息的大型门联网的管理实际需求。

所述数据平台60格控制管理员操作权限，可以采取安装防火墙、安装杀毒软件、网络数据库备份等来保证数据库服务器和各工作站的安全和正常运行。可实时取消挂失卡、黑名单卡的权限，防止冒用、滥用，确保了整个系统的安全性。

无线门锁在网络正常的情况下，用户刷卡后是由所述数据中心60处理所述智能门禁30 的开关，假如特殊情况，网络不正常，所述智能门锁30即等同于一把普通的离线式宾馆锁，用户刷卡后是由所述智能门锁30自行处理门的开关，一旦网络恢复正常，门点的开关门信息会自动上传中心。

如图5所示，进一步地，本发明还提供了第二实施例，所述复合组网门锁系统包括一主控器10A和多个智能门锁30A以及一无线路由器70A，其中所述无线路由器70A连接网络并传输无线网络，所述无线路由器70A无线连接所述主控器10A，其中所述主控器10A设置有无线模块11A，具体地，在所述智能门锁30A内设置有一个低功耗2.4G无线发射端50A。

在所述低功耗2.4G无线发射端50A设置有一传输模块51A和一休眠唤醒模块52A，所述传输模块51A能够在短时间完成传输，而所述休眠唤醒模块52A能够使得所述低功耗2.4G无线发射端50A在无通讯情况下处于休眠状态，并且所述休眠唤醒模块52A的唤醒时间仅需0.2 毫秒。

具体地，所述传输模块51A每秒至少通讯一次，所述传输模块51A连接所述主控器10A，实时性强，所述传输模块51A还可以将通讯数据传输至其他后台中心。另外，所述低功耗2.4G 无线发射端50A还包括一智能跳频模块53A，所述智能跳频模块53A智能识别干扰频段，能够识别到干扰频段即自动跳频，避开干扰。

如图6所示，进一步地，本发明还提供了第三实施例，在本实施例中，所述复合组网门锁系统提供了一主控器10B和多个智能门锁30B以及一门禁服务器70B，所述门禁服务器70B 形成一个无线局域网，所述无线局域网无线连接主控器10B，其中所述主控器10B设置有无线模块11B，具体地，在所述智能门锁30B内设置有一个低功耗2.4G无线发射端50B。

在所述低功耗2.4G无线发射端50B设置有一传输模块51B和一休眠唤醒模块52B，所述传输模块51B能够在短时间完成传输，而所述休眠唤醒模块52B能够使得所述低功耗2.4G无线发射端50B在无通讯情况下处于休眠状态，并且所述休眠唤醒模块52B的唤醒时间仅需0.2 毫秒。

具体地，所述传输模块51B每秒至少通讯一次，所述传输模块51B连接所述主控器10B，实时性强，所述传输模块51B还可以将通讯数据传输至其他后台中心。另外，所述低功耗2.4G 无线发射端50B还包括一智能跳频模块53B，所述智能跳频模块53B智能识别干扰频段，能够识别到干扰频段即自动跳频，避开干扰。

所述复合组网门禁系统还包括一智能终端装置80，所述智能终端装置80无线接入到所述数据平台60，所述主控器10直接接收到当前的所述智能门禁30的开闭信息，输出一显示信息，所述显示信息通过所述主控器10传输至所述数据平台60，所述数据平台60进而传输至所述智能终端装置80，所述数据平台60还可直接授权至所述智能终端装置80，使得所述智能终端装置80能够输出当前控制信息，所述控制信息通过所述数据平台60和所述主控器 10直接控制所述智能门禁30的开闭。具体地，所述智能终端装置80例如手机、电脑等，均可以在实际场景中使用。

如图7所示，根据上述三个实施例，本发明提供了一种基于复合组网门禁系统的通讯方法，包括以下步骤：

(a)所述主控器接收所述智能门锁的开闭信息；

(b)所述主控器将所述开闭信息传输至所述数据平台，所述数据平台传输至所述智能终端装置；

(c)所述数据平台授权所述智能终端装置，所述智能终端装置输出控制信息，传输至所述数据平台，并通过所述主控器控制所述智能门禁开闭；

(d)当所述智能门锁的所述智能跳频模块识别到干扰频段时，自动跳频。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种复合组网门锁系统，其特征在于，包括：

一主控器；

多个智能门锁，所述智能门锁与所述主控器无线连接，所述智能门锁包括一低功耗2.4G无线发射端，所述低功耗2.4G无线发射端无线传输至所述主控器；以及

一数据平台，所述数据平台连接所述主控器和所述低功耗2.4G无线发射端，以接收所述主控器的工作信息和所述智能门锁的工作信息。

2.根据权利要求1所述的复合组网门锁系统，其特征在于，还包括多个扩展模块，其中所述主控器与所述扩展模块有线连接，在所述主控器和所述扩展模块之间设置有一CAN总线扩展装置，所述CAN总线扩展装置包括一主处理器和多个扩展处理接口，所述主处理器连接所述主控器，所述扩展处理接口连接所述扩展模块，所述扩展模块与所述智能门锁无线连接，所述扩展模块无线连接所述低功耗2.4G无线发射端。

3.根据权利要求2所述的复合组网门锁系统，其特征在于，所述主控器能够接入所述扩展模块的数量范围在1-32个，所述扩展模块接入所述智能门锁的数量范围在1-4个。

4.根据权利要求1所述的复合组网门锁系统，其特征在于，还包括一路由器，其中所述主控器包括一无线模块，所述路由器通过所述无线模块连接所述主控器。

5.根据权利要求1所述的复合组网门锁系统，其特征在于，还包括一门禁服务器，所述门禁服务器形成一无线局域网，其中所述主控器包括一无线模块，所述门禁服务器通过所述无线模块连接所述主控器。

6.根据权利要求1-5任一所述的复合组网门锁系统，其特征在于，所述低功耗2.4G无线发射端包括一传输模块和一休眠唤醒模块，所述传输模块和所述休眠唤醒模块均连接所述主控器。

7.根据权利要求6所述的复合组网门锁系统，其特征在于，所述低功耗2.4G无线发射端还包括一智能跳频模块，所述智能跳频模块识别当前干扰频段，自动跳频。

8.一种基于复合组网门锁系统的安装方法，其特征在于，包括：

(a)在对应楼层的弱电间设置所述主控器，并接入网线；

(b)从所述主控器中引出一根通讯线缆，所述通讯线缆延伸至所述扩展模块的安装位置；

(c)在相应的安装位置上连接所述扩展模块，其中所述扩展模块和所述智能门锁之间保持通讯距离。

9.一种基于复合组网门锁系统的通讯方法，其特征在于，包括：

(a)所述主控器接收所述智能门锁的开闭信息；

(b)所述主控器将所述开闭信息传输至所述数据平台，所述数据平台传输至所述智能终端装置；

(c)所述数据平台授权所述智能终端装置，所述智能终端装置输出控制信息，传输至所述数据平台，并通过所述主控器控制所述智能门禁开闭；

(d)当所述智能门锁的所述智能跳频模块识别到干扰频段时，自动跳频。

Images