CN205722070U - 一种基于声波通信的门禁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于声波通信的门禁系统，包括门禁装置、移动终端及云端服务器，所述移动终端设有收发声波信号的声波输出模块和声波接收模块、音频编解码器和控制指令输入模块；门禁装置包括门锁控制模块、存储器、控制器以及声波通信模块；存储器用于存储移动终端的用户信息；音频编解码器用于将开门指令转换为声波信号，并通过声波输出模块和声波接收模块，与声波通信模块进行声波信号通信连接；声波通信模块将接收的声波信号转换成开门指令；控制器根据转换后的开门指令与存储器的用户信息进行核对，并控制门锁控制模块进行开门操作。本实用新型的系统为用户提供适应性强、稳定性高的无线智能门禁系统，让用户轻松地进行开门控制操作。

Description

一种基于声波通信的门禁系统

技术领域

本实用新型涉及智能监控设备领域，特指一种基于声波通信的门禁系统。

背景技术

日常生活中，在办公场所、学校、工厂、酒店以及宾馆等场所内均设有门禁控制设备，常用的门禁控制设备，例如门锁开关、考勤机等，一般通过手动输入密码或指纹扫描后，实现开门控制，或者通过电子刷卡的方式，刷卡验证后才能开门放行。但目前的技术存在一定的缺点包括：设置开门密码手动输入的操作方式，密码需要特别设置，容易忘记，又不方便保密，如需更换，需要重新设置及作相应用户传达告知工作，十分不便。指纹扫描方面，需要预先让用户进行指纹扫描记录及设置，在实际应用中，有时由于用户手指不干净，影响触发效果，为操作带来诸多不便。电子卡方面，电子卡需要特别办理，办理流程复杂，且存在电子卡成本，实际使用时需注意保管，容易遗失。因此，随着物联网技术的发展，生产厂家推出智能化的门禁系统，改变传统的手动输入密码、指纹扫描以及电子刷卡等验证开门方式，通过用户随身携带的移动终端与门禁装置进行连接，就能控制开门操作。

在现有技术的智能门禁系统中，移动终端一般通过无线网络与门禁装置连接，进行数据通信，实现开门控制操作。但为了建设无线网络环境，需要另外架设相应的信号接入点，如普遍使用的无线网络路由器，但在实际使用环境中，门禁装置一般处于门外，被信号墙隔离开，形成信号盲区，导致网络信号较弱或不稳定，造成开门控制操作不稳定，让用户常常吃闭门羹。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于声波通信的门禁系统，改变传统的通信方式，且同时解决现有技术的智能化门禁系统，采用的无线网络通信中，存在的无线网络信号架设门槛以及信号质量差等问题，为用户提供适应性强、稳定性高的无线智能门禁系统，让用户轻松地进行开门控制操作。

为了达到上述目的给出，本实用新型的技术方案：

一种基于声波通信的门禁系统，包括门禁装置、移动终端以及云端服务器，所述移动终端设有收发声波信号的声波输出模块和声波接收模块、音频编解码器和控制指令输入模块；所述门禁装置包括门锁控制模块、存储器、控制器以及声波通信模块；所述存储器用于存储移动终端的用户信息；所述音频编解码器用于将开门指令转换为声波信号，并通过声波输出模块和声波接收模块，与所述声波通信模块进行声波信号通信连接；所述声波通信模块将接收的声波信号转换成开门指令；所述控制器根据转换后的开门指令与存储器的用户信息进行核对，并控制门锁控制模块进行开门操作。

进一步的，所述移动终端的音频编解码器将开门指令转换为4KHz至20KHz的音频信号。一般人们日常使用及接听的声音频率为22KHz以上范围的音频信号，为了本系统能独立运行，免除其他声波信号的干扰，所述音频编解码器将声波信号转换成4KHz至20KHz的特定频率音频信号，让其形成单独的声波频段通道，进行通信连接，避免受其他声波信号所影响，保证通信质量。

在上述基础上，所述门禁装置的声波通信模块的声波信号频率与移动终端的音频编解码器的音频信号相配合，形成相互呼应的通信连接。

对本实用新型门禁系统的通信范围作改进，所述移动终端与门禁装置的声波信号传输设有特定范围，所述特定范围为10至30厘米的距离，避免受其他声波信号所干扰，以便加强移动终端与门禁装置的点对点配对连接稳定性。

进一步对本门禁系统作改进，所述门禁装置还包括计时器，所述计时器与门锁控制模块连接，用于记录门锁控制模块的开门时间。当移动终端控制开门的同时，对开门时间进行记录，并存储到存储器的相应移动终端用户信息中，以便对用户的出入门禁装置进行时间管理及记录。

进一步的，所述移动终端与门禁装置连接控制开门，所述控制器将计时器的开门时间回传移动终端，并通过移动终端上传到云端服务器。让移动终端的用户信息，同步更新到云端服务器，让云端服务器的用户信息与门禁装置的保持一致。

再进一步的，所述云端服务器存储有移动终端的用户信息，所述用户信息包括用户数据以及进出所述门禁装置的时间记录。一方面，配合本系统的门禁装置的储存器所记录的用户信息，保持一致；另一方面，用户只需要通过移动终端，就能随时查询出入记录。

对本门禁系统的监控管理作进一步改进，所述门禁系统还包括后台服务器，所述后台服务器与云端服务器连接，用于对门禁用户数据进行监控管理。所述后台服务器作为门禁系统的管理监控端，对移动终端的用户出入门禁系统进行监控管理，确保整个场所内出入用户的安全管理。

在上述基础上，管理者也可以通过作为管理用户的移动终端与后台服务器连接，随时通过移动终端进行门禁系统的监控管理。

对本实用新型门禁系统的移动终端作改进，所述移动终端为智能手机、平板电脑或智能手表，以便与现今移动终端设备的发展，可适用于市面上可安装智能APP程序的智能手机、平板电脑等智能移动终端设备，甚至是最新推出的智能手表设备，大大提高本系统的适用性。

在上述基础上，所述移动终端设有网络通信模块，并通过所述网络通信模块与云端服务器连接，所述网络通信模块包括移动运营商的3G/4G模块和/或无线WI FI模块。有利于移动终端与云端服务器之间建立稳定的通信连接，进行相应的信息查询及数据上传操作。

本实用新型基于声波通信的门禁系统，与现有技术相比，所述门禁装置具有专门转换及收发声波信号的声波通信模块，与移动终端的控制指令输入模块以及音频编解码器相配合，采用声波信号通信方式，进行无线连接及数据传输，移动终端不需以传统的无线网络与门禁装置连接，有效地解决现有技术中，采用无线网络连接时，构建无线网络信号接入点的门槛问题，以及由于门禁装置处于信号较弱的信号盲区，导致无线网络信号质量差的问题。使用时，用户通过移动终端的音频编解码器将开门指令转换成4KHz至20KHz的特定音频声波信号发出；门禁装置的声波通信模块相配合地收发所述特定音频声波信号，避免受其他声波信号的影响，并将声波信号转换回开门指令，让控制器根据转换后的开门指令与存储器的用户信息进行核对，并控制门锁控制模块进行开门操作，从而为用户提供适应性强、稳定性高的无线智能门禁系统，让用户轻松地操作及出入门禁装置。

另外，本门禁系统还设有管理者使用的后台服务器，对门禁用户数据进行监控管理。实时监控整个门禁系统的出入用户，及时掌握整个场所内的出入情况，如发生突发状况，可及时处理。而且，管理者也可以通过作为管理用户的移动终端与后台服务器连接，随时通过移动终端进行门禁系统的监控管理。

需要特别说明的是，本实用新型的门禁系统，与现有技术中的NFC技术连接方式相比，由于NFC方式连接需要相应的配对认证操作，数据传输的距离短，而且并不是所有的移动终端都具有NFC硬件模块，NFC方式连接存在局限性。本系统通过声波信号连接及传输数据，不需要连接前进行相应的配对认证操作，操作更方便，且信号传输范围比NFC的更大，有效地加强无线连接的使用效率，让用户操作更方便易用。

附图说明

图1为本实用新型一种基于声波通信的门禁系统结构示意图；

具体实施方式

结合附图说明本实用新型一种基于声波通信的门禁系统。

如图1所示，该门禁系统，包括门禁装置、移动终端以及云端服务器，所述移动终端设有收发声波信号的声波输出模块和声波接收模块、音频编解码器和控制指令输入模块，该控制指令输入模块可优选为移动终端的智能APP；所述门禁装置包括门锁控制模块、存储器、控制器以及声波通信模块；所述存储器用于存储移动终端的用户信息；所述音频编解码器用于将开门指令转换为声波信号，并通过声波输出模块和声波接收模块，与所述声波通信模块进行声波信号通信连接；所述声波通信模块将接收的声波信号转换成开门指令；所述控制器根据转换后的开门指令与存储器的用户信息进行核对，并控制门锁控制模块进行开门操作。

其中，所述移动终端的音频编解码器将开门指令转换为4KHz至20KHz的音频信号。一般人们日常使用及接听的声音频率为22KHz以上范围的音频信号，为了本系统能独立运行，免除其他声波信号的干扰，所述音频编解码器将声波信号转换成4KHz至20KHz的特定频率音频信号，让其形成单独的声波频段通道，进行通信连接，避免受其他声波信号所影响，保证通信质量。

同时，所述门禁装置的声波通信模块的声波信号频率与移动终端的音频编解码器的音频信号相配合，形成相互呼应的通信连接。

优选地，对本门禁系统的通信范围作优化，所述移动终端与门禁装置的声波信号传输设有特定范围，所述特定范围为10至30厘米的距离，避免受其他声波信号所干扰，以便加强移动终端与门禁装置的点对点配对连接稳定性。

对本门禁系统的时间监控方面作优化，所述门禁装置还包括计时器，所述计时器与门锁控制模块连接，用于记录门锁控制模块的开门时间。当移动终端控制开门的同时，对开门时间进行记录，并存储到存储器的相应移动终端用户信息中，以便对用户的出入门禁装置进行时间管理及记录。

优选地，所述移动终端与门禁装置连接控制开门，所述控制器同时将计时器的开门时间回传移动终端，并通过移动终端上传到云端服务器。让移动终端的用户信息，同步更新到云端服务器，让云端服务器的用户信息与门禁装置的保持一致。

对本门禁系统的物联网应用作优化，所述云端服务器存储有移动终端的用户信息，所述用户信息包括用户数据以及进出所述门禁装置的时间记录。一方面，配合本系统的门禁装置的储存器所记录的用户信息，保持一致；另一方面，用户只需要通过移动终端，就能随时查询出入记录。

优选地，对本门禁系统的监控管理方面作优化，所述门禁系统还包括后台服务器，所述后台服务器与云端服务器连接，用于对门禁用户数据进行监控管理。所述后台服务器作为门禁系统的管理监控端，对移动终端的用户出入门禁系统进行监控管理，确保整个场所内出入用户的安全管理。

在上述基础上，管理者也可以通过作为管理用户的移动终端与后台服务器连接，随时通过移动终端进行门禁系统的监控管理。

优选地，所述移动终端为智能手机、平板电脑或智能手表，以便与现今移动终端设备的发展，可适用于市面上可安装智能APP程序的智能手机、平板电脑等智能移动终端设备，甚至是最新推出的智能手表设备，大大提高本系统的适用性。

在上述基础上，所述移动终端设有网络通信模块，并通过所述网络通信模块与云端服务器连接，所述网络通信模块包括移动运营商的3G/4G模块和/或无线WI FI模块。有利于移动终端与云端服务器之间建立稳定的通信连接，进行相应的信息查询及数据上传操作。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种基于声波通信的门禁系统，其特征在于，包括门禁装置、移动终端以及云端服务器，所述移动终端设有收发声波信号的声波输出模块和声波接收模块、音频编解码器和控制指令输入模块；所述门禁装置包括门锁控制模块、存储器、控制器以及声波通信模块；所述存储器用于存储移动终端的用户信息；所述音频编解码器用于将开门指令转换为声波信号，并通过声波输出模块和声波接收模块，与所述声波通信模块进行声波信号通信连接；所述声波通信模块将接收的声波信号转换成开门指令；所述控制器根据转换后的开门指令与存储器的用户信息进行核对，并控制门锁控制模块进行开门操作。

2.根据权利要求1所述的门禁系统，其特征在于，所述移动终端的音频编解码器将开门指令转换为4KHz至20KHz的音频信号。

3.根据权利要求2所述的门禁系统，其特征在于，所述门禁装置的声波通信模块的声波信号频率与移动终端的音频编解码器的音频信号相配合。

4.根据权利要求1所述的门禁系统，其特征在于，所述移动终端与门禁装置的声波信号传输设有特定范围，所述特定范围为10至30厘米的距离。

5.根据权利要求1所述的门禁系统，其特征在于，所述门禁装置还包括计时器，所述计时器与门锁控制模块连接，用于记录门锁控制模块的开门时间。

6.根据权利要求5所述的门禁系统，其特征在于，所述移动终端与门禁装置连接控制开门，所述控制器将计时器的开门时间回传移动终端，并通过移动终端上传到云端服务器。

7.根据权利要求1所述的门禁系统，其特征在于，所述云端服务器存储有移动终端的用户信息，所述用户信息包括用户数据以及进出所述门禁装置的时间记录。

8.根据权利要求1所述的门禁系统，其特征在于，还包括后台服务器，所述后台服务器与云端服务器连接，用于对门禁用户数据进行监控管理。

9.根据权利要求1所述的门禁系统，其特征在于，所述移动终端为智能手机、平板电脑或智能手表。

10.根据权利要求9所述的门禁系统，其特征在于，所述移动终端设有网络通信模块，并通过所述网络通信模块与云端服务器连接，所述网络通信模块包括移动运营商的3G/4G模块和/或无线WIFI模块。