CN112863025A - 一种基于音频密钥识别的门禁控制方法及系统 - Google Patents
一种基于音频密钥识别的门禁控制方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于音频密钥识别的门禁控制方法及系统，涉及门禁控制技术领域，包括以下步骤：预先红外感知器感知环境变化，当用户靠近其红外感知器将高低电平信号反馈给门禁控制器；门禁控制器处理环境变化信号，判断是否有人员靠近，若检测出电平变化，则开始与用户端进行时序同步操作，用户端判断该数据是否为同步信息主题标识，并添加用户唯一标识ID使用TEA加密方法将数据加密成为密钥映射为声波频率信息。本发明实现安全性高，解锁便携，不仅提高了门禁的便利性，而且使用简便。
Description
技术领域
本发明涉及门禁控制技术领域，具体来说，涉及一种基于音频密钥识别的门禁控制方法及系统。
背景技术
随着科技的发展，智能门禁系统已经逐渐取代了传统的机械门锁、感应门禁等机械门禁系统，智能门禁确实正在成为各个应用场景的门禁首选。
现在大多数智能门禁系统采用键盘输入式解锁、RFID射频识别解锁、蓝牙解锁、指纹识别解锁、虹膜识别解锁或者面部识别解锁等解锁方式，在一定程度上能够满足用户的需求，但是其中的解锁特征例如密码、RFID卡信息、指纹、面部信息等容易被克隆，故存在一定的安全隐患。在某些仅支持RFID卡识别的门禁场景下，如学校的宿舍门禁这类对于安全性要求没那么高的场景下，需要更加方便的解锁过程，如果用户忘记携带RFID门禁卡，或者其手机不支持NFC等功能就可能无法开锁，造成不便。
检索中国发明专利CN103824361A公开了一种门禁控制系统，包括：呼叫单元以及多个室内接听单元。所述呼叫单元包括：控制单元、呼叫输入单元、语音输入单元、通信指示单元、数据库、第一通信单元、第二通信单元以及计时单元。所述计时单元在计时至预定时长时，向所述控制单元发送超时信号，并且所述计时单元清零并停止计时；所述控制单元在接收到超时信号时，关闭所述第一通信单元，从所述数据库中取出与呼叫对象信息所对应的室内接听单元相关联的电话号码，并且启动所述第二通信单元，而且将取出的电话号码发送给所述第二通信单元；所述第二通信单元在从所述控制单元接收到电话号码时，连接与所接收到的电话号码相对应的用户手机的通信。但其仍存在局限性，其解锁复杂。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于音频密钥识别的门禁控制方法及系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于音频密钥识别的门禁控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，预先红外感知器感知环境变化，当用户靠近其红外感知器将高低电平信号反馈给门禁控制器；
步骤S2，门禁控制器处理环境变化信号，判断是否有人员靠近，若检测出电平变化，则开始与用户端进行时序同步操作，其包括MQTT协议将当前的时间戳发送给用户端；
步骤S3，用户端判断该数据是否为同步信息主题标识，并添加用户唯一标识ID使用TEA加密方法将数据加密成为密钥映射为声波频率信息，并通过扬声器进行播放；
步骤S4，麦克风模组接收用户端播放声波频率信息，输入至门禁控制器，获取音频的频率信息；
步骤S5，判断其频率信息是否与存储信息匹配，若匹配，门禁控制器将发送开锁控制指令控制锁体完成开锁。
其中，还包括以下步骤：
预先将门体搭建红外感知器、门禁控制器和麦克风。
其中，所述用户端为APP。
其中，所述门禁控制器与用户端通过无线通信模组进行信息传输。
一种基于音频密钥识别的门禁控制系统，包括锁体和用户端，所述锁体连接有门禁控制器，所述门禁控制器分别连接有红外感知器和麦克风模组，所述门禁控制器通过无线通信模组与所述用户端连接。
其中，所述用户端设有扬声器。
本发明的有益效果：
本发明基于音频密钥识别的门禁控制方法及系统，通过预先红外感知器感知环境变化，当用户靠近其红外感知器将高低电平信号反馈给门禁控制器；门禁控制器处理环境变化信号，判断是否有人员靠近，若检测出电平变化，则开始与用户端进行时序同步操作，用户端判断该数据是否为同步信息主题标识，并添加用户唯一标识ID使用TEA加密方法将数据加密成为密钥映射为声波频率信息，并通过扬声器进行播放；麦克风模组接收用户端播放声波频率信息，输入至门禁控制器，获取音频的频率信息；判断其频率信息是否与存储信息匹配，门禁控制器将发送开锁控制指令控制锁体完成开锁，实现安全性高，解锁便携，不仅提高了门禁的便利性，而且使用简便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种基于音频密钥识别的门禁控制方法流程示意图一；
图2是根据本发明实施例的一种基于音频密钥识别的门禁控制方法流程示意图二；
图3是根据本发明实施例的一种基于音频密钥识别的门禁控制系统的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种基于音频密钥识别的门禁控制方法。
如图1-图2所示，根据本发明实施例的基于音频密钥识别的门禁控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，预先红外感知器感知环境变化，当用户靠近其红外感知器将高低电平信号反馈给门禁控制器；
步骤S2，门禁控制器处理环境变化信号，判断是否有人员靠近，若检测出电平变化，则开始与用户端进行时序同步操作，其包括MQTT协议将当前的时间戳发送给用户端；
步骤S3，用户端判断该数据是否为同步信息主题标识，并添加用户唯一标识ID使用TEA加密方法将数据加密成为密钥映射为声波频率信息，并通过扬声器进行播放；
步骤S4，麦克风模组接收用户端播放声波频率信息，输入至门禁控制器，获取音频的频率信息；
步骤S5，判断其频率信息是否与存储信息匹配，若匹配，门禁控制器将发送开锁控制指令控制锁体完成开锁。
其中，还包括以下步骤：
预先将门体搭建红外感知器、门禁控制器和麦克风。
其中，，所述用户端为APP。
其中，所述门禁控制器与用户端通过无线通信模组进行信息传输。
借助于上述方案，通过预先红外感知器感知环境变化，当用户靠近其红外感知器将高低电平信号反馈给门禁控制器；门禁控制器处理环境变化信号，判断是否有人员靠近，若检测出电平变化，则开始与用户端进行时序同步操作，用户端判断该数据是否为同步信息主题标识，并添加用户唯一标识ID使用TEA加密方法将数据加密成为密钥映射为声波频率信息，并通过扬声器进行播放；麦克风模组接收用户端播放声波频率信息，输入至门禁控制器，获取音频的频率信息；判断其频率信息是否与存储信息匹配，门禁控制器将发送开锁控制指令控制锁体完成开锁，实现安全性高，解锁便携，不仅提高了门禁的便利性，而且使用简便。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种基于音频密钥识别的门禁控制方法，如图3所示，包括锁体和用户端，所述锁体连接有门禁控制器，所述门禁控制器分别连接有红外感知器和麦克风模组，所述门禁控制器通过无线通信模组与所述用户端连接。
其中，所述用户端设有扬声器。
另外，具体的，在应用时，其首先系统会检测是否有人员，使用红外检测，若有人员，则进行通信的初始化，也就是时序同步操作。
时序同步操作：由嵌入式设备使用无线模组通过MQTT协议将当前的时间戳发送给用户端，用户端APP将获取的信息作为密钥的一部分。然后用户端APP将该用于对应的ID号作为密钥的剩余信息，使用TEA加密方法将数据加密成为密钥。
密钥音频映射操作：所谓近超声通信，即人耳无法察觉的到的声音频率，人耳最多能够感知20Khz的声音频率信号，成年人在17Khz左右就无法感知了，所以本发明使用17Khz以上频率信号作为通信频段，从而达到近超声通信的目的。密钥为由0到9的10位数字组成，可以编码为包含字母字符的密钥或者只包含数字的密钥。其中0到9共10个数字，即需要10个不同频段的信号所组成。
由于所使用硬件为资源受限的嵌入式设备，其采样计算能力有限，在进行快速傅里叶变换时，采用1024采样点进行采样，根据奈奎斯特定理，如果要采样频率为f的信号，采样率需要设置为2f，故在硬件上采用的采样频率为40Khz，也即可以还原出0-20Khz频率的信号。
根据采样率/采样点可以获得采样分辨率，也即40Khz/1024＝39.0625hz，可以将17Khz到19Khz分为51个不同的频率块，将51再分为10份，也即每份包含5倍的采样分辨率，从低至高代表数字[0,9]，例如：
从17Khz到17Khz+5*39.0625＝17.195Khz代表数字0；
从17.195Khz到17.195Khz+5*39.0625＝17.390Khz代表数字1；
以此类推，把51份频率块再划分为10份可以增加系统的鲁棒性，只要映射在某个区间的频率都可以代表其对应的数字。探测信号DF算法：虽然采样后可以得到特定频率的声波，但是如果有恶意攻击者进行攻击，同样采用特定频率的信号去影响采样，势必会导致鲁棒性下降，我们在此发明了一种用于信号探测的DF算法。一次FFT采样时间在本发明所采用的资源受限的嵌入式设备上需要28ms左右，为了降低环境噪声和恶意攻击对系统的影响，DF算法采用了一种队列的数据结构，其中数据只包含0或1，一共有10个队列，对应于数字0到9，如果采集到的频率峰值和当前数字对应，则在该对应的数字队列添加1进入队列，如果不匹配则向其中添加一个数字0。
由于采样一次的时间为28ms，举例来说，数字3的队列当前为[00001111]，那么意味着在过去的224ms的时间里，一共采样了8次，其中数字3所对应的频率范围有4次都占据波峰，故这段时间，发送方应该是发送了数字3所对应的声波。
由于本发明所采用的嵌入式设备资源受限，故队列采用一个32位的整型，每一次计算，先将整个队列左移一位，右侧补0，如果峰值匹配，使用位与“|”把右侧补的0更改为1，从而实现队列的0和1的进队操作。每一个数字，在32次的采样中，有15次采样得到对应频率即认定发送方发送的数据为对应的数字。
在考虑环境因素的影响下，设采样一个数字所需采样次数20次，也即采样20次中15次正确，5次错误，错误率25％。采样一个数字需要时间为20*28ms＝560ms，接近半秒钟，那么用户端如果发送10位的数字串则需要6秒钟左右，虽然能够满足安全要求，但是其消耗时间不足以忽略，采用改进的正确次数，也即采样达到10次正确即可认定为该数字。最后可以达到3秒钟左右即可完成通信和识别。识别成功后，通过嵌入式门禁控制器1控制锁体开锁。
通过其识别过程是非接触式的，且其声波通信过程无法被人耳感知，可以达到隐声通信的效果，并且通过使用声波密钥，该门禁系统不需要RFID、蓝牙、指纹等解锁工具即可达到一般门禁所需要的安全性能，使得高校宿舍等门禁场景的忘记携带门禁卡这种情况得以解决，通过手机装载用户端近超声数据加密APP既可以完成解锁，并且其安全性是普通密码锁无法达到的。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过预先红外感知器感知环境变化，当用户靠近其红外感知器将高低电平信号反馈给门禁控制器；门禁控制器处理环境变化信号，判断是否有人员靠近，若检测出电平变化，则开始与用户端进行时序同步操作，用户端判断该数据是否为同步信息主题标识，并添加用户唯一标识ID使用TEA加密方法将数据加密成为密钥映射为声波频率信息，并通过扬声器进行播放；麦克风模组接收用户端播放声波频率信息，输入至门禁控制器，获取音频的频率信息；判断其频率信息是否与存储信息匹配，门禁控制器将发送开锁控制指令控制锁体完成开锁，实现安全性高，解锁便携，不仅提高了门禁的便利性，而且使用简便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于音频密钥识别的门禁控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
预先红外感知器感知环境变化，当用户靠近其红外感知器将高低电平信号反馈给门禁控制器；
门禁控制器处理环境变化信号，判断是否有人员靠近，若检测出电平变化，则开始与用户端进行时序同步操作，其包括MQTT协议将当前的时间戳发送给用户端；
用户端判断该数据是否为同步信息主题标识，并添加用户唯一标识ID使用TEA加密方法将数据加密成为密钥映射为声波频率信息，并通过扬声器进行播放；
麦克风模组接收用户端播放声波频率信息，输入至门禁控制器，获取音频的频率信息；
判断其频率信息是否与存储信息匹配，若匹配，门禁控制器将发送开锁控制指令控制锁体完成开锁。
2.根据权利要求1所述的基于音频密钥识别的门禁控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
预先将门体搭建红外感知器、门禁控制器和麦克风。
3.根据权利要求2所述的基于音频密钥识别的门禁控制方法，其特征在于，所述用户端为APP。
4.根据权利要求3所述的基于音频密钥识别的门禁控制方法，其特征在于，所述门禁控制器与用户端通过无线通信模组进行信息传输。
5.一种基于音频密钥识别的门禁控制系统，其特征在于，用于权利要求1-4所述基于音频密钥识别的门禁控制方法的系统，包括锁体和用户端，所述锁体连接有门禁控制器，所述门禁控制器分别连接有红外感知器和麦克风模组，所述门禁控制器通过无线通信模组与所述用户端连接。
6.根据权利要求5所述的基于音频密钥识别的门禁控制系统，其特征在于，所述用户端设有扬声器。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105205894A (zh) * | 2015-10-13 | 2015-12-30 | 广东聚光电子科技有限公司 | 一种基于门禁的音频识别方法及一种音频识别的门禁系统 |
| CN106887066A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-23 | 深圳市前海速普得技术有限公司 | 一种基于超声波的门禁控制方法及装置 |
| CN106887064A (zh) * | 2017-03-04 | 2017-06-23 | 浙江天地人科技有限公司 | 一种基于动态口令的门禁控制器以及门禁系统 |
| CN109446774A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-08 | 山东知味行网络科技有限公司 | 一种身份识别应用方法及系统 |
| CN109727342A (zh) * | 2018-07-06 | 2019-05-07 | 平安科技（深圳）有限公司 | 门禁系统的识别方法、装置、门禁系统及存储介质 |
-
2021
- 2021-01-11 CN CN202110032103.6A patent/CN112863025A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105205894A (zh) * | 2015-10-13 | 2015-12-30 | 广东聚光电子科技有限公司 | 一种基于门禁的音频识别方法及一种音频识别的门禁系统 |
| CN106887064A (zh) * | 2017-03-04 | 2017-06-23 | 浙江天地人科技有限公司 | 一种基于动态口令的门禁控制器以及门禁系统 |
| CN106887066A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-23 | 深圳市前海速普得技术有限公司 | 一种基于超声波的门禁控制方法及装置 |
| CN109727342A (zh) * | 2018-07-06 | 2019-05-07 | 平安科技（深圳）有限公司 | 门禁系统的识别方法、装置、门禁系统及存储介质 |
| CN109446774A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-08 | 山东知味行网络科技有限公司 | 一种身份识别应用方法及系统 |
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