CN207458171U - 一种交互式智能门禁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交互式智能门禁系统，包括室外装置、室内装置、云服务器和移动终端，所述云服务器与移动终端无线连接，室外装置包括MCU控制器A、摄像头A、触摸传感器、显示屏A、无线通讯模块A、门铃、蜂鸣器、语音播报器和用于与电磁锁连接的继电器，MCU控制器A通过无线通讯模块与云服务器连接；所述室内装置包括MCU控制器B、摄像头B、拾音器B、扬声器、语音处理器B、显示屏B和无线通讯模块B，MCU控制器B通过无线通讯模块B分别与云服务器和MCU控制器A连接。本实用新型能通过生物识别来控制门锁的自动打开，同时还能通过语音远程控制门锁的自动打开，不仅提高了使用安全性，还提高了使用方便性和舒适性。

Description

一种交互式智能门禁系统

技术领域

本实用新型涉及智能家居领域，尤其涉及一种交互式智能门禁系统。

背景技术

生物识别技术是目前身份认证、识别方面的一个重要领域。目前常用的生物识别技术，主要包括有指纹识别、掌骨识别、人脸识别、虹膜识别等技术。其中的人脸识别技术，是目前生物识别领域中一个重要的新兴研究内容，它是运用计算机识别、人脸生物特征分析等方式，通过人脸识别之间的比较与鉴别，来确定其是否为同一人脸的专门技术。

人脸识别技术在不同的技术领域中，目前逐步有了不同的应用。其中，就包括有生物技术经常应用的领域一一门禁装置，通过生物识别的手段来实现门禁的控制操作。

传统的门禁系统的身份鉴别手段包括口令、密码、证件以及磁卡、IC 卡等方式，由于与身份人的可分离性，造成伪造、盗用、破译等现象，已不能完全满足现代社会经济活动和社会安全防范的需要。而人体的生物属性是人的本体所独有的，且人的某些生物属性如指纹、虹膜、影像等属性对于不同个体是唯一的，将其应用与门禁系统可以杜绝伪造、盗用、破译等现象的产生。特别是人脸图像具有唯一性和稳定性，已成为公知的身份鉴别标志。目前，指纹门禁系统都需要有专用的图像采集设备来获取图像，且图像采集是触摸式或接触式的，不卫生，且会给使用者带来不适；而现有的人脸门禁未考虑对待监控空间进行分区域处理，从而导致准确性和效率低下，过矮和过高的人往往采集不到，再次，现有人脸门禁总处于工作状态，从而产生大量多余数据和功耗，降低了产品寿命。因此，如何设计一种提高了识别的准确性和效率，且能避免了大量多余数据的控制系统成为本领域普通技术人员努力的方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种交互式智能门禁系统，本实用新型能够通过生物识别来控制门锁的自动打开，同时还能够通过声纹识别远程控制门锁的自动打开，即用户可通过语音控制门锁打开而不需要走到门口手动开门，不仅提高了使用安全性，还提高了使用方便性和舒适性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种交互式智能门禁系统，其特征在于：包括室外装置、室内装置、云服务器和移动终端，所述云服务器与移动终端无线连接，所述室外装置包括MCU控制器A、摄像头A、触摸传感器、显示屏A、无线通讯模块A、门铃、蜂鸣器、语音播报器和用于与电磁锁连接的继电器，所述摄像头A固定在显示屏A的上方，所述MCU控制器A固定在显示屏A的背面，所述触摸传感器设置在门铃上，所述摄像头A、触摸传感器、显示屏A、无线通讯模块A、门铃、蜂鸣器、继电器和语音播报器均与MCU控制器A连接，所述MCU控制器A通过无线通讯模块与云服务器连接；所述室内装置包括MCU控制器B、摄像头B、拾音器B、扬声器、语音处理器B、显示屏B和无线通讯模块B，所述摄像头B和扬声器均固定在显示屏B的上方，所述拾音器B固定在显示屏B的下方，所述拾音器B与语音处理器B连接，所述摄像头B、扬声器、语音处理器B、显示屏B和无线通讯模块B均与MCU控制器B连接，所述MCU控制器B通过无线通讯模块B分别与云服务器和MCU控制器A连接。

所述室外装置还包括红外感应灯、光敏传感器和人体红外传感器，所述红外感应灯、光敏传感器和人体红外传感器均与MCU控制器A连接，所述红外感应灯、光敏传感器和人体红外传感器均设置在门扇外表面的上部。

所述室外装置还包括拾音器A和语音处理器A，所述拾音器A固定在显示屏A的上方，所述拾音器A通过语音处理器A与MCU控制器A连接。

所述室内装置还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器与MCU控制器B连接。

所述拾音器B为XFM10621麦克风阵列。

所述室外装置的显示屏A和室内装置的显示屏B均通过高度调节件固定在门扇上。

所述高度调节件包括固定管、电机、开关、蜗杆和蜗轮，固定管竖向固定在门扇上，且沿固定管的轴心线方向开设有凹槽，电机固定在固定管内的下端，蜗杆固定在电机的转轴上，显示屏通过套环套设在固定管上，蜗轮固定在电机上，电机通过蜗轮蜗杆控制显示屏升降。

采用本实用新型的优点在于：

1、本实用新型通过室外装置能够对人脸进行准备识别，通过云服务器能够保存识别的图像，通过移动终端能够实时查看来访人员的信息，上述结构的配合，不仅大幅提高了门禁系统的整体安全性，还提高了人们的生活质量。而通过室内装置不仅具有人脸识别信息的录入，还能够通过声控远程控制电磁锁的自动打开，即用户可通过语音控制门锁打开而不需要走到门口手动开门，使用更加方便。

2、本实用新型通过红外感应灯、光敏传感器和人体红外传感器的配合，能够在光线小于阈值且有人需要进行人脸识别的情况下，自动开启红外感应灯补足光线。

3、本实用新型通过拾音器A和语音处理器A的配合，能够实现声纹信息控制电磁锁的打开。在实际使用时，可选择声纹开锁或人脸识别开锁，使用更方便，进一步的，还可选择声纹方式与人脸识别方式配合开销，从而实现门禁的双重保护，进一步提升门禁系统的使用安全性。

4、本实用新型通过温湿度传感器能够采集并在显示屏B上显示室内的温度信息和湿度信息，方便用户作出相应调整。

5、本实用新型通过高度调节件能够快速地调节显示屏在门扇上的高度，方便不同高度的来访人员使用（如成人和儿童）。

6、本实用新型中高度调节件包括固定管、电机、开关、蜗杆和蜗轮的结构，具有结构简单、使用方便等优点。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型中室外装置在门扇外表面上的结构示意图。

图3为本实用新型中室内装置在门扇内表面上的结构示意图。

图4为本实用新型中室内装置的流程图。

图5为本实用新型中室内装置的语音控制流程图。

图6为本实用新型中室外装置的人脸识别流程图。

图7为本实用新型中室外装置的声纹识别流程图。

图中的标记为：1、移动终端，2、云服务器，3、MCU控制器A，4、摄像头A，5、触摸传感器，6、显示屏A，7、无线通讯模块A，8、门铃，9、蜂鸣器，10、语音播报器，11、继电器，12、MCU控制器B，13、摄像头B，14、拾音器B，15、扬声器，16、语音处理器B，17、显示屏B，18、无线通讯模块B，19、红外感应灯，20、光敏传感器，21、人体红外传感器，22、拾音器A，23、语音处理器A，24、温湿度传感器，25、固定管，26、电机，27、开关，28、蜗杆，29、蜗轮，30、室外装置，31、室内装置。

具体实施方式

实施例1

本实用新型提供了一种交互式智能门禁系统，如图1所示，包括室外装置30、室内装置31、云服务器2和移动终端1，所述云服务器2与移动终端1无线连接，所述室外装置30用于安装在门扇的外表面上，所述室内装置31用于安装在室内，既可安装在门扇的内表面上，也可安装在室内的玄关或墙壁上。所述室外装置30包括MCU控制器A3、摄像头A4、触摸传感器5、显示屏A6、无线通讯模块A7、门铃8、蜂鸣器9、语音播报器10和用于与电磁锁连接的继电器11，摄像头A4固定在显示屏A6的上方，MCU控制器A3固定在显示屏A6的背面，触摸传感器5设置在门铃8上，摄像头A4、触摸传感器5、显示屏A6、无线通讯模块A7、门铃8、蜂鸣器9、继电器11和语音播报器10均与MCU控制器A3连接，MCU控制器A3通过无线通讯模块与云服务器2连接。所述室内装置31包括MCU控制器B12、摄像头B13、拾音器B14、扬声器15、语音处理器B16、显示屏B17和无线通讯模块B18，摄像头B13和扬声器15均固定在显示屏B17的上方，拾音器B14固定在显示屏B17的下方，拾音器B14与语音处理器B16连接，摄像头B13、扬声器15、语音处理器B16、显示屏B17和无线通讯模块B18均与MCU控制器B12连接，所述MCU控制器B12通过无线通讯模块B18分别与云服务器2和MCU控制器A3连接。

本实用新型中，所述室外装置30还包括红外感应灯19、光敏传感器20和人体红外传感器21，红外感应灯19、光敏传感器20和人体红外传感器21均与MCU控制器A3连接，红外感应灯19、光敏传感器20和人体红外传感器21均设置在门扇外表面的上部。当光敏传感器20和人体红外传感器21配合检查到光线亮度小于阈值且有人需要进行人脸识别时，MCU控制器A3控制红外感应灯19开启补足光线。

本实用新型中，所述室内装置31还包括温湿度传感器24，温湿度传感器24与MCU控制器B12连接，温湿度传感器24安装在室内，用于检测室内温度和湿度。所述显示屏A6为LVDS液晶显示屏，显示屏B17为IPS电容式触摸显示屏。

本实用新型中，拾音器B14为XFM10621麦克风阵列，麦克风阵列可拾取室内5米范围内声音，在语义识别与声纹识别的技术下，用户可通过语音控制门锁打开而不需要走到门口手动开门。

本实用新型中，所述室外装置30还包括拾音器A22和语音处理器A23，所述拾音器A22为麦克风，拾音器A22固定在显示屏A6的上方，拾音器A22通过语音处理器A23与MCU控制器A3连接。其中，拾音器A22与语音处理器A23用于声纹识别时使用。

本实用新型中，所述的触摸传感器5设置在门铃8上包括两种状态，一种仅触摸门铃8而不按下门铃8，另一种是既触门铃8，又按下门铃8。

本实施例的工作原理包括室外控制原理和室内控制原理，如图4—7所示，分别如下：

室内控制原理为：

1、拾音器B14用于声纹信息的录入和声纹信息的识别，录入时，开启拾音器B14，用户朗读若干次指定的内容，进行声纹模型的训练，云服务器2相应生成一个对应的声纹模型来存储声纹信息。在进行声纹识别时，用户朗读从云服务器随机获取的内容，语音信息上传至云服务器，调用科大讯飞的API进行分析判断，若存在该声纹模型，即识别到该声音是用户提前录入的声音，则返回结果给MCU控制器A3控制电磁锁打开。在室内通过语音控制开门时，首先需要监听到唤醒词，麦克风阵列定向拾音，此时用户可说出“开门”或“开锁”关键词，MCU控制器B12访问云服务数据库，调用科大讯飞的API在云服务器2进行分析判断，若存在该声纹模型，即识别到该声音是用户提前录入的声音，同时通过语义判断得到“开门”或“开锁”关键词，则返回结果给MCU控制器A3控制电磁锁打开。

2、拾音器B14用于采集语音信息，采集的语音信息通过语音处理器B16进行处理后发送至MCU控制器B12，MCU控制器B12将处理后的语音信息通过无线通讯模块B18上传至云服务器2进行分析处理，分析处理结果返回给MCU控制器B12，根据结果，MCU控制器B12控制扬声器15反馈相应的语音信息给用户。若需要开门，MCU控制器B12将信息通过无线通讯模块发送给MCU控制器A3，MCU控制器A3接收到信息后，通过继电器11控制电磁锁打开。

3、摄像头B13用于人脸识别信息的录入，需要录入时，摄像头B13拍摄人脸照片并录入对应身份信息，通过MCU控制器B12上传至云服务器2进行存储。

4、温湿度传感器24用于采集室内温度和湿度，并在显示器B上进行显示。显示器B的主界面为一个web界面，显示室内温湿度信息。另外主界面通过调用OpenWeatherMap API得到所在城市的天气信息，使用百度新闻rss得到新闻信息。

由于触摸传感器5设置在门铃8上，因此室外控制原理存在门铃8被按下和不被按下两种情况，分别为：

1、在门铃8被触摸但不被按下的情况下，触摸传感器5将触摸信息发送至MCU控制器A3，MCU控制器A3接收到触摸传感器5的信息后启动智能识别，首先控制摄像头A4摄像，再将人脸信息在显示屏A6中进行显示，并通过无线通讯模块A7将摄像头A4拍摄的人脸信息发送至云服务器2中与预存储的人脸信息进行比对，若两者相似度大于80%，则云服务器2向MCU控制器A3返回开锁指令，MCU控制器A3接收到开锁指令后，通过继电器11控制电磁锁打开。反之，若两者相似度低于80%，则电磁锁不打开。其中，语音播报器10用于播报识别情况及提示来访人员进行相应操作。

2、在门铃8被触摸并被按下时，MCU控制器A3控制蜂鸣器9发出声音，同时控制摄像头A4进行摄像，摄像后通过无线通讯模块A7将人脸信息发送至云服务器2中与预存储的人脸信息进行比对，若两者相似度大于80%，则表示为已知客人，MCU控制器A3将已知客人信息发送给MCU控制器B12，同时，MCU控制器B12控制扬声器15播报来访人员姓名。

其中，室外装置30包括人脸识别和声纹识别两种方式，整个门禁系统既可只采用人脸识别或声纹识别来控制电磁锁的打开，又可同时采用人脸识别和声纹识别来控制电磁锁的打开。

实施例2

一种交互式智能门禁系统，包括室外装置30、室内装置31、云服务器2和移动终端1，所述云服务器2与移动终端1无线连接，所述室外装置30用于安装在门扇外，所述室内装置31用于安装在门扇内。所述室外装置30包括MCU控制器A3、摄像头A4、触摸传感器5、显示屏A6、无线通讯模块A7、门铃8、蜂鸣器9、语音播报器10和用于与电磁锁连接的继电器11，摄像头A4固定在显示屏A6的上方，MCU控制器A3固定在显示屏A6的背面，触摸传感器5设置在门铃8上，摄像头A4、触摸传感器5、显示屏A6、无线通讯模块A7、门铃8、蜂鸣器9、继电器11和语音播报器10均与MCU控制器A3连接，MCU控制器A3通过无线通讯模块与云服务器2连接。所述室内装置31包括MCU控制器B12、摄像头B13、拾音器B14、扬声器15、语音处理器B16、显示屏B17和无线通讯模块B18，摄像头B13和扬声器15均固定在显示屏B17的上方，拾音器B14为XFM10621麦克风阵列，拾音器B14固定在显示屏B17的下方，拾音器B14与语音处理器B16连接，摄像头B13、扬声器15、语音处理器B16、显示屏B17、无线通讯模块B18和MCU控制器A3均与MCU控制器B12连接，所述MCU控制器B12通过无线通讯模块B18分别与云服务器2和MCU控制器A3连接。

本实用新型中，所述室外装置30还包括红外感应灯19、光敏传感器20和人体红外传感器21，红外感应灯19、光敏传感器20和人体红外传感器21均与MCU控制器A3连接，红外感应灯19、光敏传感器20和人体红外传感器21均设置在门扇外表面的上部。

本实用新型中，所述室内装置31还包括温湿度传感器24，温湿度传感器24与MCU控制器B12连接，温湿度传感器24安装在室内。

本实用新型中，所述室外装置30还包括拾音器A22和语音处理器A23，所述拾音器A22为麦克风，拾音器A22固定在显示屏A6的上方，拾音器A22通过语音处理器A23与MCU控制器A3连接。

本实用新型中，如图2、3所示，所述室外装置30的显示屏A6和室内装置31的显示屏B17均通过高度调节件固定在门扇上，所述高度调节件包括固定管25、电机26、开关27、蜗杆28和蜗轮29，固定管25竖向固定在门扇上，且沿固定管25的轴心线方向开设有凹槽，电机26固定在固定管25内的下端，蜗杆28固定在电机26的转轴上，显示屏通过套环套设在固定管25上，蜗轮29固定在电机26上，电机26通过蜗轮29蜗杆28控制显示屏升降。其中，开关27包括指向向上的按钮开关27和指向向下的按钮开关27，当按下向下的按钮开关27时，电机26带动蜗杆28转动，蜗杆28通过蜗轮29带动显示屏向下运动至合适位置，反之则带动显示向上运动至合适位置。

Claims (7)

1.一种交互式智能门禁系统，其特征在于：包括室外装置（30）、室内装置（31）、云服务器（2）和移动终端（1），所述云服务器（2）与移动终端（1）无线连接，所述室外装置（30）包括MCU控制器A（3）、摄像头A（4）、触摸传感器（5）、显示屏A（6）、无线通讯模块A（7）、门铃（8）、蜂鸣器（9）、语音播报器（10）和用于与电磁锁连接的继电器（11），所述摄像头A（4）固定在显示屏A（6）的上方，所述MCU控制器A（3）固定在显示屏A（6）的背面，所述触摸传感器（5）设置在门铃（8）上，所述摄像头A（4）、触摸传感器（5）、显示屏A（6）、无线通讯模块A（7）、门铃（8）、蜂鸣器（9）、继电器（11）和语音播报器（10）均与MCU控制器A（3）连接，所述MCU控制器A（3）通过无线通讯模块与云服务器（2）连接；所述室内装置（31）包括MCU控制器B（12）、摄像头B（13）、拾音器B（14）、扬声器（15）、语音处理器B（16）、显示屏B（17）和无线通讯模块B（18），所述摄像头B（13）和扬声器（15）均固定在显示屏B（17）的上方，所述拾音器B（14）固定在显示屏B（17）的下方，所述拾音器B（14）与语音处理器B（16）连接，所述摄像头B（13）、扬声器（15）、语音处理器B（16）、显示屏B（17）和无线通讯模块B（18）均与MCU控制器B（12）连接，所述MCU控制器B（12）通过无线通讯模块B（18）分别与云服务器（2）和MCU控制器A（3）连接。

2.如权利要求1所述的一种交互式智能门禁系统，其特征在于：所述室外装置（30）还包括红外感应灯（19）、光敏传感器（20）和人体红外传感器（21），所述红外感应灯（19）、光敏传感器（20）和人体红外传感器（21）均与MCU控制器A（3）连接，所述红外感应灯（19）、光敏传感器（20）和人体红外传感器（21）均设置在门扇外表面的上部。

3.如权利要求1所述的一种交互式智能门禁系统，其特征在于：所述室外装置（30）还包括拾音器A（22）和语音处理器A（23），所述拾音器A（22）固定在显示屏A（6）的上方，所述拾音器A（22）通过语音处理器A（23）与MCU控制器A（3）连接。

4.如权利要求1所述的一种交互式智能门禁系统，其特征在于：所述室内装置（31）还包括温湿度传感器（24），所述温湿度传感器（24）与MCU控制器B（12）连接。

5.如权利要求1所述的一种交互式智能门禁系统，其特征在于：所述拾音器B（14）为XFM10621麦克风阵列。

6.如权利要求1—5中任一项所述的一种交互式智能门禁系统，其特征在于：所述室外装置（30）的显示屏A（6）和室内装置（31）的显示屏B（17）均通过高度调节件固定在门扇上。

7.如权利要求6所述的一种交互式智能门禁系统，其特征在于：所述高度调节件包括固定管（25）、电机（26）、开关（27）、蜗杆（28）和蜗轮（29），固定管（25）竖向固定在门扇上，且沿固定管（25）的轴心线方向开设有凹槽，电机（26）固定在固定管（25）内的下端，蜗杆（28）固定在电机（26）的转轴上，显示屏通过套环套设在固定管（25）上，蜗轮（29）固定在电机（26）上，电机（26）通过蜗轮（29）蜗杆（28）控制显示屏升降。