CN111653025A - 一种物联网防盗门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网防盗门，包括主体，人脸识别部分，密码识别部分，门锁控制部分，信息接收部分。人脸识别部分包括人体红外感应装置，摄像头，微型处理器；密码识别部分包括矩阵键盘，显示屏，微型处理器；门锁控制部分包括继电器，电器锁；信息接收部分包括云端和手机。人脸识别部分保证防盗门能采集到及时准确的来访者信息，并作出相应的识别与判断。密码识别部分则作为备用方案，保证屋主可以开启防盗门。门锁控制部分则保证了在正确识别屋主后能打开防盗门。信息接收部分则保证了安全信息能够及时上传云端并让屋主能够及时准确的获得安全信息。

Description

一种物联网防盗门

技术领域

本发明涉及防盗门领域，尤其涉及一种物联网防盗门。

技术背景

防盗门对于任何人来说都不陌生，无论是生活还是工作当中，都很常见。门的发展，有几千年的历史，一直以来都是以木质结构作为主，在我国，随着民用防盗门的普及，人们开始对防盗系统的性能有了更高的追求，防盗系统也开始从低端走向智能化。此外，防盗系统中的身份认证方式也同样在不断进步，新的认证方式层出不穷。而在众多的认证方式中，人脸身份认证因其特有的非接触性、稳定性以及独特性等优点而受到人们的追捧，成为了目前研究的热门方向。本次设计在传统防盗门的基础上，通过提取人脸特征信号进行身份认证，并结合物联网平台上传访客识别数据，再通过手机联系屋主，实现物网人三者的互联互通，相比较传统形式的防盗门，大大提升了安全性能和智能化水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用安全、智能化的物联网防盗门。

本发明公开的物联网冰箱所采用的技术方案是:

一种物联网防盗门，当红外感应装置检测到有人来访时，摄像头将采集到的图像数据传递给主控制器，主控制器对数据进行预处理，再进行身份识别，待认证通过后，将通过驱动继电器打开电磁锁，以开启防盗门。同时对将识别的人脸身份上传至云平台，云平台将记录历史来访记录，可供屋主随时查阅。当识别的人脸不是匹配库中的人脸时，将其判别为陌生访客，并及时通过手机通知用户，实现智能防盗的功能。针对特殊情况，来访者应可通过密码认证来打开防盗门，以此作为备用方案。

作为优选，所述微型处理器选用树莓派3B+，这是一款基于ARM内核开发的微型主板，拥有40个外部接口，其中包括27个GPIO接口。其大小和信用卡差不多，却具备PC的基本功能。

作为优选，所述摄像头选用CSI摄像头，选择该摄像头的原因是因为其价格便宜，与树莓派完美兼容，不需要任何驱动，其像素为500万，感光芯片型号为OV5647，静态图片分辨率为2592*1944，尺寸为25mm*24mm*9mm。

作为优选，所述红外感应装置选用的型号为HC-SR501，该模块的工作电压区间为DC4.5～20V，输出的高电平为3.3V，低电平为0V，感应范围为7米以内。

作为优选，所述继电器模块选用Risym的一路5V继电器模块。其信号输入电压为0～5V，可驱动10A/250VAC的负载。

作为优选，所述矩阵键盘选用4*4矩阵键盘，其拥有16个按键，包括10个数字键、4个字母键和2个符号键。

作为优选，所述显示屏选用的型号为LCD1602的小型显示屏，可显示16*2个字符。

作为优选，使用Haar分类器作为人脸面部截取的算法。该分类器能快速准确截取图像中人脸部分。

作为优选，使用OpenCV扩展模块中提供的LBPH识别算法作为人脸分类识别。该算法对光照，人脸位置适应性强。

作为优选，使用OneNET物联网平台作为云端该平台功能强大、操作简单且大部分功能对用户免费开放，可以轻松地完成设备的接入与通信。

有益效果：

本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：本发明针对传统防盗门中屋主对安全消息获取不及时不全面等弊端，利用OneNET云平台，将系统识别到的人脸信息上传至云端，并通过手机联系屋主，从而提高系统的智能化水平，实现物网人三者的互联互通，相比较传统形式的防盗门，大大提升了安全性能和智能化水平。且此种物联网防盗门简单且实用性强，所用器件价格便宜，具有很强的可实施性。相比较传统防盗们，本发明无论从安全性能以及智能化水平，都有了很大程度上的提升。基于树莓派强大的性能，在本系统的基础上完全可以兼容其他系统，可通过继续添加其他外部设备，在本发明的基础上完善系统功能，从而实现一套完整的现代智能家居体系。在大力发展智能产品的大背景下，本发明具有广阔的发展前景。

附图说明

图1是本发明物联网防盗门的系统功能图

图2是本发明物联网防盗门的红外感应模块接线图

图3是本发明物联网防盗门的继电器模块接线图

图4是本发明物联网防盗门的为密码输入模的块接线图

图5是本发明物联网防盗门的数据处理流程图

图6是本发明物联网防盗门的人脸识别算法原理图

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明:

摄像头应与树莓派的CSI摄像头接口部分相连。

将图2中红外感应装置的“OUT”处引脚1与树莓派5V+引脚相连，引脚2与树莓派任意GPIO引脚相连，引脚3与树莓派GND引脚相连。

将图3中继电器“PORT”处SIG引脚与树莓派任意GPIO引脚相连，VCC引脚与树莓派5V+引脚相连，GND引脚与树莓派GND引脚相连，“OUTPUT”处为输出引脚，与电磁锁相连。

矩阵键盘和显示屏按图4中方式连接，矩阵键盘的8个引脚分别于树莓派的8个GPIO引脚相连。LCD显示屏共16个引脚，VSS引脚接地，VCC和V0引脚经可变电阻接与5v+接口与地之间，RS引脚接树莓派GPIO14(TXD)，RW引脚接地，EN引脚接GPIO15(RXD),D0～D7接树莓派任意GPIO引脚，BLA引脚接树莓派5V+引脚,BLK引脚接GND。

从图5和图6中可知，人脸识别的第一步为训练过程，我们先通过训练得到样本人脸的LBP直方图数据库，为下一步的人脸识别做准备工作。理论上样本数据越多，识别效果越好。我们通过在获取样本图像时，对图像进行镜像处理、旋转变换和增加噪声等手段来增加训练样本。第二步为身份识别过程，为减少CPU负荷，先通过Haar分类器对图像中的人脸进行检测，再将人脸截取，以便做进一步的身份识别。将人脸数据的LBP直方图与样本库中的作比较，通过计算可信度来确定身份。考虑到可信度计算时会受到人脸位置、距离等因素的干扰，应对多帧图像做平均可信度计算，将平均可信度作为识别依据，以降低干扰的影响。

通过MQTT通信协议，使树莓派和OneNET云平台之间实现相互通信，进行所需要的数据传输。将树莓派的人脸识别结果上传至平台，等待用户查看数据，并设置报警阈值，通过手机邮件联系屋主，使系统的智能化程度进一步提高。具体步骤为通过向OneNET平台申请账号，选择通信协议，创建终端设备，设置数据板块，最终实现本发明和云端的连接。

Claims (5)

1.一种物联网防盗门，其特征在于，除了包括所述主体，还包括人脸识别部分，密码识别部分，门锁控制部分，信息接收部分。这些部分都依附于所述主体，辅助所述所述主体完成相应功能。

2.如权利要求1所述的一种物联网防盗门，其特征在于：人脸识别部分包括红外感应装置，摄像头，微型处理器。所述红外感应装置与所述摄像头均与所述微型处理器相连接。通过所述红外感应装置和所述摄像头将采集到的人脸信息传送至所述微型处理器中进行信息处理，完成人脸识别的功能。

3.如权利要求1所述的一种物联网防盗门，其特征在于：所述密码识别部分包括矩阵键盘，显示屏。所述矩阵键盘与所述显示屏均与所述微型处理器相连。访客通过所述矩阵键盘和所述显示屏利用密码直接打开所述主体，以此作为人脸开锁的备用方案。

4.如权利要求1所述的一种物联网防盗门，其特征在于：所述门锁控制部分包括继电器，电磁锁。所述继电器由所述微型处理器控制，而所述电磁则由所述继电器控制，所述电磁锁则安置在所述主体内部，控制所述主体的开关。

5.如权利要求1所述的一种物联网防盗门，其特征在于：所述信息接收部分包括云端和手机。所述云端用于接收和保存微型处理器处理过的安全信息，所述手机则通过互联网与云端相连接，用于接收安全信息以便及时通知屋主。

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