TWI241820B - The IrDA identification entrance system and its control method - Google Patents

Description

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五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域 本發明是有關於一種門禁系統，且特別是有關於—種 紅外線認證門禁系統與其控管方法。 ' 先前技術 近幾年來資訊產品蓬勃發展，造成傳輪線路複雜化， 例如辦公桌上的電腦除電源線之外，還需要加裝各種 線路，包括印表機的連接線、網路線等，當其$ 一 J ， ί動L寺/二牽「髮而Λ全/:為人們帶；額外 擾’而IrDA (Infrared Data ASS〇ciati〇n，红 協會，簡稱IrDA)是運用紅外線作無線資 輪枓 以取代複雜的傳輸線。目前IrDA的基本應==行 動電話與個人數位助理（pers〇nal D 、、擴及到仃 簡稱PDA )上，而且有逐年增多的趨勢。 AsSlstant， 在習知之門禁系統中，大多使时 為進出開啟門禁系統之依據。因此，^控裔或辨識卡來作 禁系統時，需要額外使用遙控器辨^ 士們要進出這些門 訊科技發達的今日，到處可見需 A卡才能進入。在資 入的地方，所以人們身上常需要 ^控器或辨識卡才能進 識卡，因而造成人們的負擔。 卜攜帶多個遙控器與辨 在遙控器方面，目前習知之 傳輸媒介’也有少部分使用紅 上器大多數以無線電為 為發出一組訊號，在門禁系到接但習知之遙控器多數 號為此門禁系統之共通辨識收即開啟門禁。這組訊 遙控器都是發出同樣的訊滎，:有能開啟此門禁系統 U而無線電發射距離長，且無

1241820 五、發明說明（2) 方向性，容易遭人側錄，加上是共通辨識碼且無任何加 密，所以很容易即可複製出發射相同訊號之遙控器，造成 了無法有效管制人員進出的情況。 在辨識卡方面，目前習知之辨識卡大多為磁卡。磁卡 雖然方便，但不能接近高磁場否則會被消磁，另外也不能 遭到彎折，否則刷卡機將無法辨識，此外，亦不能碰到水 或刮傷磁帶等等，使得人們在使用上必須非常小心。 綜合以上所述，習知之門禁系統之缺點為： (1 )習知之門禁系統，在遙控器中因使用共通辨識 碼，很容易遭到侧錄，且容易複製，造成門禁安全問題。 (2 )習知之門禁系統，得需要額外攜帶遙控器或磁 卡，才能開啟門禁系統。 (3 )習知之門禁系統，因磁卡損壞率高，造成了使 用者常因磁卡損壞而無法開啟門禁系統。 發明内容 有鑑於此，本發明提出一種紅外線認證門禁系統，係 透過使用者持有之行動電話或個人數位助理上的紅外線傳 輸埠發出一加密認證訊號，以完成非接觸式安全認證，可 避免需要額外攜帶門禁遙控器或辨識卡。 因此，本發明提出一種紅外線認證門禁系統之控管方 法，係利用行動電話或個人數位助理上之唯一序號，經過 加密後送出，強化了系統之安全性。 本發明提出一種紅外線認證門禁系統，利用紅外線傳 輸，以完成使用者與紅外線認證門禁系統間之非接觸式之

10398twf.ptd 第9頁 1241820 五、發明說明（3) 安全認證。此紅外線門禁系統包括：行動裝置、監視站以 及資料庫伺服器。上述行動裝置配設有第一紅外線傳輸 埠，在傳輸距離内與傳輸角度内時，得以發出加密認證訊 號。上述監視站配設有第二紅外線傳輸埠，於接收到行動 裝置傳來之加密認證訊號後輸出，同時擷取使用者之數位 影像資料。上述資料庫伺服器接收監視站傳來之加密認證 訊號，並將其解密後與使用者之權限作比較，若使用者之 權限通過認證，則發出開啟訊號至監視站，用以開啟門 禁；而若使用者之權限未通過認證，則發出警報訊號至監 視站，以啟動警報裝置。 依照本發明的較佳實施例中，監視站包括控制門禁模 組與影像擷取裝置。上述控制門禁模組可獨力運作或接受 資料庫伺服器的控制。上述影像擷取裝置負責擷取使用者 之數位影像資料，並將此數位影像資料儲存至資料庫伺服 器中，其中，影像擷取裝置包括影像處理器與感應器。 依照本發明的較佳實施例中，控制門禁模組更包括： 微控制器、傳輸介面、測試輸入電路、狀態顯示電路、警 報裝置與門鎖控制閥。其中，微控制器負責接收資料庫伺 服器傳來之開啟訊號與警報訊號。其次，傳輸介面為微控 制器與資料庫伺服器間之通訊介面。再者，測試輸入電路 提供了多個控制迴路的手動測試。上述狀態顯示輸出電路 則顯示了目前控制門禁模組之狀態。上述警報裝置在微控 制器接收到資料庫伺服器傳來之警報訊號時，即啟動警報 裝置，其中，警報裝置包括警報器與警示燈。上述門鎖控

10398twf.ptd 第10頁 1241820 五'發明說明（4) 制閥在微控制器接收到資料庫傳來之開啟訊號時， 門鎖，讓使用者得以進入。 汗 本發明提出一種紅外線認證門禁系統之控管方法， 控管方法為使用者利用行動裝置上之第一紅外線傳輸埠 出加密認證訊號，在監視站之第二紅外線傳輸埠接收後^ 傳^此加密認證訊號至資料庫伺服器中，資料庫伺服器將 加密認證訊號解密，並與資料庫伺服器中之使用者之權限 作比較。然後_，傳送一認證狀態至監視站，若認證狀態顯 ==0時’表不加密認證訊號解密後未通過使用者權限之 δ忍證，因此啟會j臣/·、 -,± — 取現站之警報器與警示燈；若認證狀態顯 不马i日寻，矣示A & 紙 ra ll j w衡訊號解密後已通過使用者權限之認 s豆，ϊί ί監视站之門鎖控制閥，讓使用者進入。 可由人們隨身ϋ紅外線認證門禁系統與控管方法’因此 無需另外攜帶i ^之行動電話或個人數位助理來作認證’ 需在傳輸距離逝Ϊ =或辨識卡。另外’此紅外線門禁系統 轳，可碟名4 Γ得輪角度内時，才得以發出加密認證訊 序，更強化了 綠之機會，而且認證訊號經過加密之程 為讓本發明=之安全性。 顧总格 ^ Θ之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 細說明如下文特舉一較佳實施例’並配合所附圖式’作詳 實施方式： 第1圖4合； % v U π日不為本發明之一較佳實施例之一種紅外線認 不 也之電路方塊圖。此紅外線認證門禁系統1 0 0包

10398twf.ptd 第11頁 1241820 五、發明說明（5) 括：行動裝置1 1 0、監視站1 2 0與資料庫伺服器1 3 0。上述 之行動裝置1 1 0配設有第一紅外線傳輸埠1 1 2，在紅外線之 傳輸距離與傳輸角度之内時，才能發出加密認證訊號，以 避免傳輸之紅外線被側錄。其中，傳輸距離例如是1公 尺，傳輸角度例如是3 0度，但均不以此為限。 上述之監視站1 2 0配設有第二紅外線傳輸埠1 2 2，在接 收行動裝置1 1 0發出之加密認證訊號後將其輸出，同時也 擷取使用者之數位影像資料。其中，監視站1 2 0更包括控 制門禁模組1 2 4與影像擷取裝置1 2 6，且控制門禁模組1 2 4 可單機獨立運作或接受資料庫伺服器1 3 0之控制。 上述之資料庫伺服器1 3 0接收監視站1 2 0傳來之加密認 證訊號，並將其解密後與使用者之權限作比較，若使用者 之權限未通過認證，則發出警報訊號至監視站1 2 0 ;而若 使用者之權限通過認證，則發出開啟訊號至監視站1 2 0開 啟門禁，讓使用者進入。 在本發明之較佳實施例中，紅外線認證門禁系統1 0 0 可適用於各機關學校等需要管制之單位，且不限定只設立 一個監視站1 2 0。 在本發明之較佳實施例中，行動裝置1 1 0可以為配設 有第一紅外線傳輸埠1 1 2之行動電話或個人數位助理。 請接著參考第2圖，其繪示為本發明之一較佳實施例 之門禁控制模組之電路方塊圖。此門禁控制模組1 2 4包括 微控制器2 1 0、傳輸介面2 2 0、警報裝置2 3 0、門鎖控制閥 2 4 0、測試輸入電路2 5 0與狀態顯示輸出電路2 6 0。

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上述之微控制器2 1 0接收資料庫伺服器1 3 0傳來之門 机號與警報訊號，並負責控制門禁模組丨2 4之運作。上坪 之傳輸介面2 2 0負責微控制器2 1 〇與資料庫伺服器丨3 〇間^ 通訊’其中，傳輸介面2 2〇例如是RS2 3 2介面，或例如曰 RS4 2 2介面，在搭配無線傳輸模組後， 作| & 上述之警報裝置2 3 0包括警報器與警示燈（未緣^二 微控制器210接收到資料庫伺服器130傳來之警報訊 萄 即發出警報聲與打開警示燈。上述之門鎖控制閥2 4 〇 H ’ 控制器210接收到資料庫伺服器130傳來之開啟訊號時&城 開啟門鎖控制閥2 4 0讓使用者進入。上述之測試輪〜入、’印 2 5 0提供三個控制迴路的手動測試，用以測試門^ _制f 組124。上述之狀態顯示輸出電路26 0則顯示目前模 模組124之狀態。 &制Η禁 在本發明之較佳實施例中，微控制器2丨〇例如Β抑 片89C 2 0 5 1之微處理機，以組合語言開發，且指令1早晶 單晶片8 0 5 1之指令百分之百相容。 曰7 —傳統 請接著看第3圖，其繪示為本發明之一較佳實於， 影像擷取裝置之電路方塊圖。影像擷取裝置1 2 6包括j之 處理器3 1 0與感應器3 2 0。其中，在監視站丨2 〇發^ 影像 用者影像要求時，即由感應器3 2 0感應使用者之位^取使 取使用者之數位影像資料，並將此數位影像資料及#貝 料庫伺服器中。其中，影像處理器3 1 0例如是數位子旦至資 或數位相機，但均不以此為限。 $影機 請合併參考第1圖、第2圖與第3圖，此紅外線認證門

1241820 五、發明說明（7) 禁系統1 0 0依照管制區之空間環境所需之要求，設立數個 分散式監視站1 20 ;建立有I rDA之行動裝置110，其中行動 裝置110安裝有門禁管理程式並建置私人密碼於行動裝置 1 1 0中；監視站1 2 0經由網路連線至資料庫伺服器1 3 0中。 紅外線認證門禁系統1 0 0之動作為，行動裝置1 1 0使用 第一紅外線傳輸埠1 1 2發出加密認證訊號對監視站1 2 0提出 門禁認證，監視站1 2 0將加密認證訊號傳送給資料庫伺服 器1 3 0。資料庫伺服器1 3 0將加密認證訊號解密後，與資料 庫儲存之使用者之權限作比較，用以確認使用者是否為合 法使用者。若使用者為合法使用者時，由資料庫伺服器 1 3 0發出開啟訊號給監視站1 2 0，要求開啟門鎖控制閥 2 4 0，並記錄登入時間、使用者資料與擷取使用者之數位 影像資料，然後將登入時間、使用者資料與數位影像資料 儲存至資料庫中。若比較後發現使用者不是合法使用者 時，資料庫伺服器1 3 0則發出警報訊號給監視站1 2 0，並擷 取使用者之數位影像資料與登入時間，以便事後追蹤查核 之用。 在本發明之較佳實施例中，監視站1 2 0與行動裝置1 1 0 採用J a v a Virtual Machine (爪口圭虛擬機器）之模組平 台，且以J2ME (Java to Micro Edition，爪口圭微編輯器 )的技術來開發加密、解密、訊息接收及傳送等應用程 式。其中，加密、解密乃是應用公鍮加密（Public-key e n c r y p t i ο η，簡稱P K E )，即所謂非對稱式加密，之技術 來對行動裝置120之唯一序號來作加密，可避免萬一傳輸

10398twf.ptd 第14頁 1241820 五、發明說明（8) 之紅外線被側錄時，側錄者也無法很容易的將加密認證訊 號解饮，其中行動裝置1 2 0之唯一序號例如是手機的晶片 卡序號或手機與個人數位助理之出廠序號如 IMEI(International Mobile Equipment Identity ，國際 移動設備身份碼）等，但不以此為限。 在本發明之較佳實施例中，資料庫伺服器例如是中央 資料庫控制伺服器（Centralized Database Controller Server，簡稱CDCS)，透過集權式門禁管理，作為安全資 訊的通聯，以為門禁系統管理之基準。其中可用 Microsoft SQL 2000 或Access 2000 及Microsoft Visual B a s i c 6 · 0來開發相關的資料庫應用程式。 請參考第4圖，其繪示為本發明之一較佳實施例之紅 外線認證門禁系統之控管方法流程圖。請合併參考第1圖 與第4圖，此控管方法為使用者利用行動裝置上之紅外線 傳輸璋向紅外線$忍證門禁糸統之監視站發出連線請求 (S 4 1 0 )，在監視站收到連線請求，後，則發出以連線成功 之訊號給行動裝置。接著行動裝置發出加密認證訊號至監 視站（S 4 2 0 )。監視站收到加密s忍證訊號後，即將加密認 證訊號送往資料庫伺服器。資料庫伺服器將加密認證訊號 解密後，與資料庫中使用者之權限作比較（S4 3 0 )。然 後，傳送比較後之認證狀態給監視站（S 4 4 0 )，其中，當 認證狀態為0時，即表示使用者之權限未通過認證，監視 站則啟動警報裝置，同時擷取使用者之數位影像資料，接 著將數位影像資料與登入時間儲存至資料庫伺服器中，以

l〇398twf.ptd 第15頁 1241820 五、發明說明（9) 備將來追蹤查核之用；當認證狀態為1時，即表示表示使 用者之權限已通過認證，監視站則開啟門鎖控制閥，讓使 用者得以進入，同時擷取使用者之數位影像資料，接著將 數位影像資料與登入時間及使用者資料儲存至資料庫伺服 器中（S450 )。 綜合以上所述，本發明之紅外線認證門禁系統與其控 管方法具有下列優點： (1 )本發明之紅外線認證門禁系統與其控管方法， 由遠端伺服器的認證與加密機制配合監視站的警報、燈光 與門鎖控制，‘並利用攝影機記錄使用者之數位影像資料， 以提供查詢及追蹤稽核之用，強化了門禁系統之安全性。 (2 )本發明之紅外線認證門禁系統與其控管方法， 利用紅外光為進行非接觸式安全認證之媒介，無線傳送連 線、盤問/回應、密碼、認證與狀態等訊息，以完成行動 裝置與門禁系統的資訊安全通聯，具有高度的方便性。 (3 )本發明之紅外線認證門禁系統與其控管方法， 因應用大眾化的行動電話或個人數位助理，具有高可攜帶 性，且有效降低系統配置成本。 (4 )本發明之紅外線認證門禁系統與其控管方法， 利用資料庫伺服器的集權管控，配合監視站的警報系統設 計與非對稱式加密技術的加解密，使得系統在低成本下具 備高度的安全性。 (5 )本發明之紅外線認證門禁系統與其控管方法， 在特定傳輸距離與傳輸角度内，行動裝置才能與監視站連

10398twf.ptd 第16頁 1241820 五、發明說明（ίο) 線，可避免所傳輸之資料被側錄之危險。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10398twf.ptd 第17頁 1241820 圖式簡單說明 第1圖繪示本發明之一較佳實施例之一種紅外線門禁 認證系統之電路方塊圖； 第2圖繪示本發明之一較佳實施例之門禁控制模組之 電路方塊圖； 第3圖繪示本發明之一較佳實施例之影像擷取裝置之 電路方塊圖；以及 第4圖繪示本發明之一較佳實施例之紅外線門禁認證 系統之控管方法流程圖。 圖式標示說明： 1 00 紅 外 線 認 證 門 禁 系 110 行 動 裝 置 112 第 一 紅 外 線 傳 璋 120 監 視 站 122 第 二 紅 外 線 傳 埠 124 控 制 門 禁 模 組 126 影 像 擷 取 裝 置 130 資 料 庫 伺 服 器 2 10 微 控 制 器 220 傳 輸 介 面 230 警 報 裝 置 240 門 鎖 控 制 閥 250 測 言式 m 入 電 路 260 狀 態 顯 示 出 電 路 3 10 影 像 處 理 器

10398twf.ptd 第18頁 1241820 圖式簡單說明 3 2 0 :感應器 S 4 1 0〜S 4 5 0 :標示各個流程 11IK1 10398twf.ptd 第19頁

Claims (1)

1241820 六、申請專利範圍 1 · 一種紅外線認證門禁系統，係透過紅外線傳輸，用 以完成一使用者與該紅外線認證門禁系統間之非接觸式的 安全認證，該紅外線認證門禁系統包括： 一行動裝置，配設一第一紅外線傳輸埠，在一傳輸距 離與一傳輸角度之内時，得以發出一加密認證訊號； 一監視站，配設一第二紅外線傳輸埠，接收並輸出該 加密認證訊號，同時擷取該使用者之一數位影像資料；以 及 一資料庫伺服器，接收該監視站傳來之該加密認證訊 號，並將該加密認證訊號解密，在與該使用者之一權限比 較後，選擇性地發出一開啟訊號與一警報訊號其中之一至 該監視站，同時儲存該數位影像資料與該使用者之一登入 時間。 2 .如申請專利範圍第1項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該行動裝置為行動電話。 3 .如申請專利範圍第1項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該行動裝置為個人數位助理。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該加密認證訊號包括該行動裝置上之一唯一序 號，該唯一序號為該行動裝置之國際移動設備身份碼 (IMEI ) 〇 5 .如申請專利範圍第1項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該傳輸距離為1公尺。 6 .如申請專利範圍第1項所述之紅外線認證門禁系

10398twf.ptd 第20頁 1241820 六、申請專利範圍 統，其中該傳輸角度為3 0度。 7 .如申請專利範圍第1項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該監視站更包括： 一控制門禁模組，為獨立運作與接受該資料庫伺服器 控制其中之一；以及 一影像擷取裝置，負責擷取該使用者之一數位影像資 料，並將該數位影像資料儲存至該資料庫伺服器中。 8 .如申請專利範圍第7項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該控制門禁模組包括： 一微控制器，接收該資料庫伺服器傳來之該開啟訊號 與該警報訊號，並負責該控制門禁模組之運作； 一傳輸介面，為該微控制器與該資料庫伺服器間之通 訊介面； 一測試輸入電路，提供複數個控制迴路的手動測試； 一狀態顯示輸出電路，顯示目前該控制門禁模組之狀 態； 一警報裝置，當該微控制器接收到該資料庫伺服器傳 來之該警報訊號時，即啟動該警報裝置；以及 一門鎖控制閥，當該微控制器接收到該資料庫伺服器 傳來之該開啟訊號時，即開啟該門鎖控制閥。 9 .如申請專利範圍第8項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該微控制器為單晶片8 9 C 2 0 5 1微處理機。 1 0 .如申請專利範圍第8項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該傳輸介面為RS232介面。

10398twf.ptd 第21頁 1241820 六、申請專利範圍 1 1 .如申請專利範圍第8項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該傳輸介面為R S 4 2 2介面，在搭配無線傳輸模組 後能作無線通信。 1 2 .如申請專利範圍第8項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該警報裝置為警報器。 1 3 .如申請專利範圍第8項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該警報裝置為警示燈。 1 4.如申請專利範圍第7項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該影像擷取裝置包括一影像處理器與一感應器， 在該監視站發出擷取影像要求時，該感應器即感應該使用 者之位置，且由該影像處理器擷取該使用者之該數位影像 資料，並將該數位影像資料儲存至該資料庫伺服器。 1 5 .如申請專利範圍第1項所述之紅外線認證門禁系 統，其中該資料庫伺服器為中央資料庫控制伺服器，係以 集權式管控方法作安全資訊的通聯，用以作為門禁管理之 基準。 1 6. —種紅外線認證門禁系統之控管方法，適用於一 使用者利用一行動裝置來完成與該紅外線門禁系統之一監 視站間之非接觸式之安全認證，其中該紅外線門禁系統更 包括一資料庫伺服器，該控管方法包括： 發出連線請求； 傳送一加密認證訊號； 解密該加密認證訊號，並與該使用者之一權限作比 較；

10398twf.ptd 第22頁 1241820 六、申請專利範圍 傳送一認證狀態；以及 擷取該使用者之一數位影像資料，並儲存該數位影像 資料與一登入時間。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項所述之紅外線認證門禁系 統之控管方法，其中該認證狀態表示該使用者之該權限未 通過認證時，即啟動該監視站之警報裝置。 1 8 .如申請專利範圍第1 6項所述之紅外線認證門禁系 統之控管方法，其中該認證狀態表示該使用者之該權限已 通過認證時，即開啟該監視站之門鎖控制閥。 1 9 .如申請專利範圍第1 6項所述之紅外線認證門禁系 統之控管方法，其中該加密認證訊號包括該行動裝置上之 一唯一序號，該唯一序號為該行動裝置之國際移動設備身 份碼（I Μ E I )。

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