基于物联网的无线门禁系统
基于物联网技术的智能化安全门禁系统研究
基于物联网技术的智能化安全门禁系统研究近年来,随着物联网技术的快速发展和普及,智能化安全门禁系统得到了越来越广泛的应用。
智能化安全门禁系统以物联网技术为基础,通过全方位感知、多元化数据分析以及自主决策等技术手段,实现了对入侵者的快速识别、报警以及对应的处置措施。
本文将着重探讨基于物联网技术的智能化安全门禁系统。
一、物联网技术的应用物联网(Internet of Things,IoT)技术是指利用传感器、无线通信、地理信息等技术,将物理世界与网络世界相互连接,进而实现设备之间的智能交互和信息互通的一种全新技术。
在智能化安全门禁系统中,物联网技术主要应用于传感器的感知和信息的传输,通过设备之间的互联,实现数据的互通与共享,从而实现更为高效和准确的入侵检测与报警。
二、智能化安全门禁系统的结构智能化安全门禁系统一般由门禁设备组成,主要包括检测器、通信设备、可视化系统和报警设备等组成。
其中检测器主要用于检测入侵者的出现和身份信息;通信设备主要解决传感器感知的信息传输,确保成员之间的快速反馈;可视化系统用于监控设备的运行状况和实时情况的快速响应;报警设备用于在检测到入侵者时发送预警并采取主动措施。
三、智能化安全门禁系统的工作流程智能化安全门禁系统的工作流程主要包括三个阶段:感知阶段、决策阶段和执行阶段。
在感知阶段,门禁系统使用传感器检测周围环境的变化,并收集有关入侵者的数据。
系统通过高度敏感的传感器来检测周围环境的变化,并根据这些变化的特征提取数据,以便进行后续的处理。
在决策阶段,门禁系统根据收集到的数据进行分析,通过复杂的算法确定入侵者的身份和威胁程度,并确定相应的警报级别。
当门禁系统确定存在入侵后,它将采取快速反应和报警措施,以减少可能的损失和威胁。
在执行阶段,门禁系统根据分析的结果执行相应的措施,以确保入侵者不会继续造成损害。
执行阶段是整个门禁系统中最关键的一环,需要通过高度智能化的技术手段,比如自主学习和决策等技术手段来实现。
基于物联网的门禁系统设计
第10卷㊀第6期Vol.10No.6㊀㊀智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用IntelligentComputerandApplications㊀㊀2020年6月㊀Jun.2020㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:2095-2163(2020)06-0155-03中图分类号:TP274文献标志码:A基于物联网的门禁系统设计吴超琼,许钟华,陆晓兴,杨才广(广西民族师范学院物理与电子工程学院,广西崇左532200)摘㊀要:物联网技术越来越多的应用于我们生活,给生活带来了便利㊂本文基于智能㊁便捷和安全的理念进行了集门禁终端㊁服务器和手机APP的物联网门禁系统的设计㊂本设计基于物联网技术与微控制器STM32,设计开发可由按键输入开锁㊁指纹输入开锁和使用手机APP远程指纹开锁的物联网门禁系统㊂终端设备以低成本高㊁可靠的STM32F103作为控制单元,通过服务器中转与手机APP进行通信㊂本设计对智能门禁安全管理具有一定的参考价值㊂关键词:物联网;STM32;APPTheDesignofAccessControlSystemBasedonInternetofThingsWUChaoqiong,XUZhonghua,LUXiaoxing,YANGCaiguang(Collegeofphysicsandelectricalengineering,GuangxiNormalUniversityforNationalities,ChongzuoGuangxi532200,China)ʌAbstractɔInternetofThingstechnologyismoreandmoreappliedinourlife,bringingconveniencetolife.Basedontheconceptofintelligence,convenienceandsecurity,thispaperdesignstheInternetofThingsaccesscontrolsystemwithaccesscontrolterminal,serverandmobileAPP.ThisdesignisbasedonInternetofThingstechnologyandmicrocontrollerSTM32.ItdesignsanddevelopsanInternetofThingsaccesscontrolsystemthatcanunlockbykeypadinput,fingerprintinputandremotefingerprintunlockbymobileAPP.TheterminaldeviceUSESSTM32F103,alow-costandreliablecontrolunit,tocommunicatewiththemobileAPPviatheserver.Thisdesignhascertainreferencevaluetointelligentaccesscontrolsecuritymanagement.ʌKeywordsɔInternetofthings;STM32;APP哈尔滨工业大学主办系统开发与应用●基金项目:广西民族师范学院2019年教学改革课题项目(JGYB201924)㊂作者简介:吴超琼(1990-),女,硕士研究生,主要研究方向:物联网技术及嵌入式应用;许钟华(1991-),女,博士研究生,主要研究方向:电子科学与技术和微电子与固体物理;陆晓兴(1998-),男,本科生,主要研究方向:网络技术;杨才广(1997-),男,本科生,主要研究方向:嵌入式应用㊂通讯日期:吴超琼㊀㊀Email:819043221@qq.com.收稿日期:2020-03-261㊀系统方案设计门禁终端采用STM32F103C8T6作为主控单元,该芯片采用Cortex-M3架构,频率72Mhz,支持程序和数据加密,在低成本和安全的同时满足系统设计需要[1]㊂软件中间件使用FreeRTOS操作系统来调度任务㊂外围组成单元及模块主要有4ˑ4矩阵键盘负责人机交互,门禁密码的输入,用0.96寸OLED屏幕显示信息,AS608指纹模块负责识别指纹并存储指纹信息,DC-DC电源管理单元为系统不同外设提供不同电压的稳定电源,SHT20数字温湿度传感器负责检测门禁终端系统周围的温湿度数据,通过互联网传输至服务器,中转至手机APP,在手机APP上显示温湿度㊂ESP8285WIFI模块帮助门禁终端设备接入互联网,且可提供OTA升级功能㊂门禁终端系统框图如图1所示㊂㊀㊀服务器端采用阿里云轻量级服务器,该服务器拥有IPV4下的固定公网IP,为数据传输带来了便利㊂服务器作为一个中间设备,提供数据转发㊁账号授权和终端设备OTA升级㊂S H T 20温湿度模块电磁锁控制触摸感应电源管理单元嵌入式微控制器S T M 32F 103C 8T 6蜂鸣器E S P 8285W IF I 模块A S 68I 指纹模块4*4矩阵键盘O L E D 显示模块图1㊀门禁终端系统框图Fig.1㊀Blockdiagramofaccesscontrolterminalsystem㊀㊀APP端,目前适配安卓7至安卓9㊂APP端作为物联网设备的主要交互方式,在APP上可以看到终端设备的温湿度信息和门禁锁的状态(开启还是关闭)㊂在交互方式上,可以通过输入密码远程解锁,或者验证手机持有者的指纹远程解锁㊂系统的网络结构图如图2所示㊂服务器手机A P P路由器E t h e r n e tWi F iI n t e r n e t图2㊀系统网络结构图Fig.2㊀Networkstructurediagramofthesystem2㊀系统运行框架(1)门禁终端设备软件更新㊂本设计门禁终端可进行OTA升级㊂终端加电,在BootLoader中会初始化ESP8285WIFI模块和OLED显示模块,主控芯片发送指令给ESP8285使其连接指定服务器,建立连接后发送握手协议,握手协议自行设计的特定信息,用于设备验证㊂服务器解析验证正确后,既可访问服务器㊂随后主控芯片发送系统软件版本查询命令,服务器给予反馈,如果版本高于本地,主控芯片发送更新请求,服务器响应并发送最新的程序,OLED屏幕显示更新信息㊂软件更新的流程图如图3所示㊂运行主体程序跳出B o o t L o a d e r 是否超时循环接收软件查询软件,判断是否新版本各模块初始化,发送握手协议开始YYNN图3㊀软件更新流程图Fig.3㊀Flowchartofsoftwareupdates㊀㊀关于OTA升级,在实际的使用过程中,用户代码一般都会大于芯片的内存大小,这样升级的时候会有限制用户代码的大小问题㊂采用DMA双缓存机制,来协调程序写入flash的时差问题和内存大小的问题㊂ESP8285是通过串口和主控通信,波特率为115200[2],所接收的用户程序也是通过串口发送给主控芯片㊂在接收处理上,创建两个大小为4097字节的数组,BUF1和BUF2,使用DMA来接收数据,数据长度为4096字节,通过DMA溢出中断来切换BUF1和BUF2,F1系列的芯片没有硬件DMA双缓存,所以手动切换㊂经过测试计算,115200波特率下,使用溢出中断切换BUF的时间小于一个位发送的间隔时间,也就是说可以不丢失数据完美切换BUF,通过一些设定的标志位来判断某个BUF是否接收完成,并写入到主控芯片的flash中,接收4KB数据的时间要大于写入4KB数据到主控flash中的时间,直到全部接收完成㊂整个通信过程,服务器到ESP8285是通过TCP协议,TCP可靠,有丢包重发机制,所以数据直接透传[3]㊂ESP8285到主控芯片,使用UART通信,在115200波特率下,误码率为0%[4],所以在这一环节数据同样可以稳定可靠的传输㊂(2)门禁终端主体程序㊂程序进入了用户代码,首先初始化各个外设㊂然后创建一个任务用来创建用户任务,创建完成之后会删除㊂整个操作系统负责调度的任务有键盘扫描任务,获取用户输入的数字密码㊁温湿度检测㊁检测环境的温湿度㊁OLED屏幕显示㊁功能切换㊁网络通信㊂每两秒更新上传一次温湿度和门禁锁状态数据,断线重连㊁触摸检测(该任务包含了指纹验证),获取用户输入的指纹信息㊁开锁㊁网络授时,可获取当前北京时间㊂门禁终端软件的总流程图如图4所示㊂F r e e R T O S 任务调度开锁A P P 远程开锁密码是否正确指纹是否匹配键盘扫描触摸检测网络通信网络授时温湿度检测断线重连功能切换各模块初始化B o o t L o a d e r 开始NNYYY图4㊀门禁终端软件流程图Fig.4㊀Flowchartofaccesscontrolterminalsoftware㊀㊀(3)服务器端㊂通过APP和终端各自函数中填写服务器固定IPv4地址,为其开放的端口使用socket发送设备ID进行账号验证授权㊂账号授权后,建立连接,验证APP和终端预设信息,不符合则返回预设值㊂开始数据接收,此时云端开始检测APP和终端是否都在线,若对方未上线则返回未上线消息,同时在云端打印接受的数据(丢弃该数据)等待APP和终端上线后才可转发消息㊂服务器工作的流程图如图5所示㊂㊀㊀(4)手机APP端㊂APP启动后,初始化网络㊁指纹㊁广播等控件,发送设备ID验证账号,建立起651智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第10卷㊀socket连接[5]㊂建立连接后,等待终端上线㊂若使用密码解锁,获取到从键盘输入的字符转发为特定开头的数据发送至云端,再由云端转发至终端㊂密码校验成功/失败则通过云端返回一个解锁/已锁值㊂接收到这个值即可判断此时门禁的状态;若使用指纹解锁,则调动系统指纹模块,将该指纹数据以特定形式发送㊂完成远程解锁㊂当APP和终端完成连接后,APP接收终端通过云端发来的特定数据,进行模块化显示,并广播此时门禁的状态㊂手机APP工作流程图如图6所示㊂转发处理后的信息s o c k e t 连接为空A P P 和终端上线接受数据建立连接未找到设备发送设备I D账号验证开始图5㊀服务器工作流程图Fig.5㊀Diagramofserverworkflow终端解锁密码/指纹错误解锁发送数据建立连接账号验证未找到设备接收数据模块化显示发送设备I D 初始化控件开始Y NNY 图6㊀APP工作流程图Fig.6㊀WorkflowdiagramofAPP3㊀系统调试将硬件平台与软件平台进行联合测试㊂首先,在手机上安装物联网门禁系统APP;将门禁终端设备加电,接入网络,物联网门禁系统APP,进行终端㊁服务器与APP互联,进行各项功能测试㊂门禁终端设备的实物图如图7所示㊂物联网门禁系统APP界面如图8所示㊂图7㊀门禁终端设备实物图Fig.7㊀Physicaldrawingofaccesscontrolterminalequipment图8㊀物联网门禁系统APP界面Fig.8㊀InterfaceofinternetofthingsaccesssystemAPP㊀㊀首先,测试本地开锁功能,本地终端有两种方式开锁,一种是按键密码开锁,一种是指纹开锁㊂提前存储数字密码和用户指纹信息,通过测试按键输入正确密码和输入正确指纹后可成功开锁㊂其次,测试通过手机APP远程开锁功能,手机APP也有两种方式远程开锁,一种是输入密码开锁,另一种是输入指纹开锁㊂打开手机物联网门禁系统APP,在APP上输入密码可成功远程开锁,输入指纹也可成功远程开锁㊂4㊀结束语本文设计的物联网门禁系统采用模块化设计,减小了终端体积,有效降低终端功耗㊂设计了多种开锁方式,提高了门禁的便利行㊁智能性和安全性㊂测试表明,各方式开锁便利快速,通信稳定可靠,通用性高,易于扩展应用㊂参考文献[1]STM32F103xC芯片数据手册[M].意法半导体公司,2015.[2]何伟,程万杰,刘涛,等.基于ESP8266的网络智能浇花系统[J].电子世界,2020(3):87-88.[3]ESP8285_Datasheet__CN_V2.0[Z].乐鑫信息科技,2019.[4]王翀,高海深,罗琦.基于STM32智能家居系统的硬件设计[J].价值工程,2020,39(2):164-165.[5]韦升文.物联网技术在智能门禁系统中的应用分析[J].科技创新与生产力,2020(1):67-69.751第6期吴超琼,等:基于物联网的门禁系统设计。
微耕门禁方案
微耕门禁方案1. 简介微耕门禁方案是一种基于物联网技术的智能门禁系统,通过使用微型耕种装置、传感器和云平台进行集中管理,实现对门禁的安全控制和便捷管理。
该方案不仅可以提供安全可靠的门禁功能,还可以与其他系统进行集成,实现更多智能化的应用。
2. 硬件配置微耕门禁方案的硬件主要包括以下几个组件:2.1 微型耕种装置微型耕种装置是门禁系统的核心组件,它通过无线连接与云平台通信,并控制门禁的开启和关闭。
该装置可以安装在门禁设备上方的墙壁或天花板上,具有小巧、轻便的特点,不占用额外的空间。
2.2 门禁设备门禁设备用于识别和验证身份信息,包括指纹识别、刷卡读取、密码输入等功能。
它与微型耕种装置通过无线连接进行数据交互。
2.3 传感器传感器主要用于检测门禁设备周围环境的状态,包括温度、湿度、光线等参数。
这些传感器可以实时监测环境变化,并将数据传输给微型耕种装置,以便系统做出相应的调整和控制。
2.4 云平台云平台是微耕门禁方案的核心处理中心,它接收来自微型耕种装置和传感器的数据,并进行分析和管理。
通过云平台,管理员可以进行远程控制和管理门禁系统,包括添加用户、删除用户、修改权限等操作。
3. 软件功能微耕门禁方案的软件主要包括以下几个功能:3.1 用户管理管理员可以通过云平台对门禁系统中的用户进行管理,包括添加新用户、删除用户、修改用户权限等操作。
用户可以通过门禁设备进行身份验证,以获取相应的门禁控制权限。
3.2 访客管理管理员可以通过云平台对访客进行管理,包括添加访客、删除访客、设置访客权限等操作。
访客可以通过门禁设备进行临时访问,但只有在管理员设置的时间范围内才能进入。
3.3 报警功能当门禁系统检测到异常情况时,如非法闯入、温度异常等,系统会立即向管理员发送报警信息。
管理员可以通过云平台接收报警信息,并采取相应的措施进行处理。
3.4 远程控制管理员可以通过云平台实现对门禁系统的远程控制,包括远程开启门禁、远程关闭门禁等操作。
基于物联网的智能安防系统设计与实现
基于物联网的智能安防系统设计与实现智能安防系统是利用物联网技术与信息通信技术相结合,通过对周边环境的感知、数据的收集与处理,实现对安全隐患的及时预警、追踪以及处理的一种系统。
它通过无线通信、云计算、大数据等技术手段,可以实现对物理空间的实时监控、安全事件的自动识别与处理,为人们的生活与工作提供更高的安全保障。
一、系统的设计与实现1.1 系统架构设计智能安防系统设计的第一步是确定系统的架构。
一个完整的智能安防系统主要包括传感器节点、数据传输网络、数据处理与分析平台以及管理控制终端。
传感器节点负责感知周围环境的信息,例如温度、湿度、光线、声音、图像等。
传感器节点可以通过无线通信技术(如Wi-Fi、Zigbee、LoRa等)将感知到的数据传输到数据传输网络。
数据传输网络负责将传感器节点传输的数据快速、稳定地传输到数据处理与分析平台。
数据传输网络可以采用有线网络(如以太网)或者无线网络(如4G、5G等)。
数据处理与分析平台接收数据传输网络传输的数据,进行数据的处理与分析。
通过算法的运算与评估,识别出异常行为与安全隐患,并对其进行预警与处理。
管理控制终端是系统的操作界面。
用户可以通过管理控制终端对智能安防系统进行设置与控制,查看实时监控画面、接收预警信息等。
1.2 传感器选择与布局传感器的选择和布局是智能安防系统设计的核心部分。
不同的安防需求需要选择不同类型的传感器,并且根据实际情况合理布局传感器,确保系统可以全面感知到周围环境的变化。
温度传感器、湿度传感器、光线传感器等可以用于环境监测,用于监测室内温度、湿度等情况是否正常,以及室内光线是否达到要求。
声音传感器可以用于声音的监测,当系统检测到异常的噪音或声音时,可以自动发出预警信号。
图像传感器可以用于视频监控,对室内外进行实时监控。
根据需要,可以选择固定摄像头或者可移动摄像头。
1.3 数据处理与分析数据处理与分析是智能安防系统的核心功能之一。
通过对感知数据的处理与分析,系统能够识别出异常行为并进行预警与处理。
基于物联网的智能门禁管理系统设计与实现
基于物联网的智能门禁管理系统设计与实现随着科技的不断发展,物联网技术正在被越来越多的企业和组织所采用,智能门禁管理系统也因此迅速发展起来。
基于物联网的智能门禁管理系统不仅扩大了门禁管理的应用范围,也提高了门禁管理的效率和安全性。
本文将探讨基于物联网的智能门禁管理系统的设计与实现。
一、系统概述智能门禁管理系统是一种基于物联网技术的管理系统,它采用多种先进技术,如RFID技术、人脸识别技术、网络通信技术等,通过自动化的门禁控制方式实现对出入人员进行严格管理。
该系统由两部分组成:门禁管理终端和门禁控制器。
门禁管理终端负责采集门禁相关的数据信息,包括出入人员的身份信息、出入时间等信息,并将数据上传至云端服务器。
门禁控制器则负责控制门禁的开关、服务、操作等功能。
二、系统设计系统设计过程包括系统需求分析、技术选型、系统功能设计、界面设计和测试验证。
以下将对每个步骤进行详细介绍。
需求分析:1)门禁管理系统应支持多种门禁方式,包括刷卡、指纹、二维码、人脸等;2)门禁管理系统应支持多种用户验证方式,包括密码、OTP验证等;3)门禁管理系统应支持远程开门、门禁状态监测等功能;4)门禁管理系统应具备定时与手动门禁控制、远程开启关闭门禁等基本功能;5)门禁管理系统应具备本地存储和远程云存储两种存储方式,并提供备份和恢复功能。
技术选型:1)硬件选型:门禁终端、门禁控制器、RFID读卡器、扩展模块、网络设备、UPS电源等硬件设备;2)软件选型:使用C#语言开发;基于 MVC框架开发,搭建MVC 架构的开发框架;3)数据库选型:使用高性能的SQL数据库,采用MySQL数据库,并基于ORM技术使用EF进行开发。
系统功能设计:1)门禁控制功能:通过门禁控制器实现远程开门、门禁状态监测等;2)人员管理功能:实现对出入人员身份信息的采集和管理;3)刷卡/指纹/人脸识别功能:通过硬件设备实现对出入人员的认证;4)出入记录功能:记录出入人员的身份信息、出入时间等信息;5)数据管理功能:实现数据的备份、恢复、清理等功能。
dds门禁系统解决方案
dds门禁系统可广泛应用于以下场景
政府机关、军队、监狱等重要场所的出入口管理。
银行、购物中心、酒店等商业场所的出入口管理和安保。
学校、医院、养老院等公共场所的出入口管理和安保。
工业园区、物流仓库等敏感区域的出入口管理和安保。
dds门禁系统的应用场景
02
系统架构设计
系统组成
负责整个系统的控制和协调,接收读卡器传来的信息,比对数据库中的数据,根据结果来控制开关门或报警。
酒店门禁系统应用
办公楼宇门禁系统方案
办公楼宇门禁系统应用
高效通行
安全可靠
智能化管理
小区住宅门禁系统方案
安全性
便捷性
智能化
小区住宅门禁系统应用
01
02
03
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学校门禁系统
医疗门禁系统
工业门禁系统
其他场景门禁系统应用
THANKS
感谢观看
视频联动
系统可以统计进出次数、报警次数等数据,方便管理人员掌握整个门禁系统的使用情况。
数据统计
门禁监控功能
04
系统特色
安全性更高
采用密码、指纹、面部识别等多重身份验证方式,确保只有授权人员才能进入。
具备防尾随功能,有效防止非法人员尾随进入。
与报警系统联动,出现异常情况及时报警并通知管理员。
稳定性更好
门禁控制器
读取卡片中的信息,然后通过串口将数据传送到控制器。
读卡器
为整个系统提供电力。
电源
对门禁系统进行设置、管理和监控。
门禁管理软件
负责接收来自读卡器的信息,将信息传送至门禁管理软件进行比对。
控制开关门的动作,根据比对结果来决定是打开门还是保持关闭。
基于物联网的智慧门禁系统的设计与实现
基于物联网的智慧门禁系统的设计与实现随着科技的发展,物联网技术的应用已经深入到我们的生活中,为我们的生活带来了诸多便利。
其中,基于物联网的智慧门禁系统是近期较为热门的应用。
本文将从系统设计和实现两个方面探讨基于物联网的智慧门禁系统。
一、系统设计1.门禁系统组成基于物联网的智慧门禁系统主要由以下组成部分构成:(1)门禁控制器:门禁控制器是门禁系统的核心,主要负责门禁设备的管理,包括门禁开启、设备状态监测等;(2)门禁读卡器:门禁读卡器主要负责读取门禁卡中的信息;(3)门禁门锁:门禁门锁主要负责控制门的开关状态;(4)门禁服务器:门禁服务器主要负责存储和管理门禁系统的数据。
2.门禁系统架构基于物联网的智慧门禁系统采用分布式架构,主要包括门禁控制器、门禁终端和门禁服务器。
门禁控制器通过无线网与门禁终端进行通信,门禁终端集成门禁读卡器和门锁等设备,并将实时数据上传到门禁服务器,门禁服务器实时管理门禁系统。
3.门禁系统流程门禁系统流程如下:(1)门禁卡放置于门禁读卡器上;(2)门禁读卡器读取门禁卡上的信息,并上传给门禁控制器;(3)门禁控制器验证门禁卡上的信息是否正确,并判断是否具有进入权限;(4)如果验证通过,门禁控制器控制门锁开启,允许进入;(5)如果验证未通过,门禁控制器不控制门锁,不允许进入。
二、系统实现1.硬件设备基于物联网的智慧门禁系统需要选用稳定可靠的硬件设备,包括物联网模块、门禁控制器、门禁读卡器和门锁等。
其中,门禁控制器和门禁读卡器需要具有高效稳定的数据传输性能,门锁需要具有安全稳定的控制性能。
2.软件系统基于物联网的智慧门禁系统需要具有高效稳定的软件系统,包括门禁控制程序、门禁终端程序和门禁服务器程序。
门禁控制程序需要进行底层硬件控制,门禁终端程序需要进行实时数据上传,门禁服务器程序需要进行业务数据管理和统计。
3.数据处理基于物联网的智慧门禁系统需要进行大量数据的处理,门禁服务器需要具有高效稳定的数据处理能力。
基于物联网技术的智能门禁系统设计
基于物联网技术的智能门禁系统设计随着科技的不断发展,物联网技术逐渐渗透到我们的日常生活中。
特别是在安全领域,物联网技术被广泛应用,其中智能门禁系统是一个重要的领域。
本文将介绍基于物联网技术的智能门禁系统的设计原理和实现方法。
一、智能门禁系统的设计原理智能门禁系统是利用物联网技术实现对门禁控制的智能化管理,这种系统可以通过自动识别用户身份、实时监控进出记录、远程控制门禁等方式,提高门禁系统的安全性和便利性。
其设计原理主要包括以下几个方面:1. 用户身份识别智能门禁系统通过识别用户身份来实现门禁控制。
常见的身份识别技术包括刷卡、指纹识别、人脸识别等。
其中,人脸识别技术是最先进的一种技术,在实现准确率和便利性方面都具有优势。
2. 进出记录监控智能门禁系统可以实时监控进出记录,记录每个用户的进出记录,并对这些记录进行管理和分析。
例如,如果有人通过门禁系统进入了某个区域,系统可以及时提醒管理员,并记录下此人的信息,以便后续追踪调查。
3. 远程门禁控制智能门禁系统可以实现远程门禁控制,管理员可以通过手机或电脑等终端远程对门禁进行控制和管理。
这种方式可以减少管理员的工作量,也便于对门禁系统进行集中管理。
二、智能门禁系统的实现方法智能门禁系统的实现方法主要包括以下几个方面:1. 设计硬件设备智能门禁系统的核心是智能硬件设备,包括门禁锁、传感器、电子显示屏、刷卡机、指纹识别设备、人脸识别设备等。
这些设备需要具备高度的精确度和可靠性,以确保门禁系统的可靠性和安全性。
2. 开发软件系统智能门禁系统涉及的软件系统包括用户管理系统、门禁控制系统、进出记录管理系统等。
这些系统需要具备良好的人机交互界面和友好的用户操作体验,以便管理员和用户能够顺利使用。
3. 搭建云平台智能门禁系统需要建立一个稳定的云平台来实现数据的存储和管理。
这个平台需要具备高度的安全性和稳定性,以确保数据的安全和可靠性。
三、智能门禁系统的优势和未来发展智能门禁系统具有以下几个优势:1. 提高门禁系统的安全性和便利性智能门禁系统通过识别用户身份、远程控制门禁等方式,提高门禁系统的安全性和便利性,大大方便了用户和管理员的操作和管理。
基于物联网的安全门禁系统设计
基于物联网的安全门禁系统设计随着科技的不断发展,物联网技术正日益深入人们的生活。
在现代社会中,人们对安全的需求日益增长,因此,基于物联网的安全门禁系统的设计变得尤为重要。
本文将分析物联网技术在安全门禁系统中的应用,并提出一种基于物联网的安全门禁系统设计方案。
一、物联网技术在安全门禁系统中的应用1. 智能识别技术:利用物联网技术,可以将门禁系统与人脸识别、声纹识别、指纹识别等技术相结合,实现更加精确的身份识别。
通过将用户的生物特征与事先录入的数据进行比对,可以确保只有合法的用户才能够进入特定区域。
2. 实时监控技术:借助物联网技术,门禁系统可以与监控摄像头相连接,实现对区域内活动的实时监控。
当系统检测到可疑行为时,可以立即发出警报,并将相关信息推送至相关部门,提高应对突发事件的能力。
3. 远程控制技术:物联网技术使得门禁系统可以与手机、电脑等设备相连接,实现远程控制。
用户可以通过手机APP或者网页端来控制门禁系统,包括开启门禁、设置权限、查看历史记录等。
二、基于物联网的安全门禁系统设计方案1. 硬件设计对于基于物联网的安全门禁系统,首先需要考虑硬件的设计。
包括门禁设备、传感器、摄像头等。
门禁设备应具备高度的安全性和稳定性,能够实现远程控制和识别功能;传感器用于检测门禁区域内的变化,如门的开关状态、温度、湿度等;摄像头用于实时监控门禁区域内的活动。
2. 软件设计基于物联网的安全门禁系统的软件设计至关重要。
应包括登记用户信息、身份验证、远程控制、实时监控等功能。
用户信息登记:门禁管理员应能够在系统中录入用户的个人信息,包括姓名、工号、指纹或人脸信息等。
身份验证:系统应利用物联网技术与用户的生物特征数据进行比对,确保只有合法的用户才能进入特定区域。
可以采用人脸识别、指纹识别或声纹识别等技术来进行身份验证。
远程控制:用户可以通过手机APP或者网页端来控制门禁系统,包括开启门禁、查看历史记录等。
实时监控:系统应与摄像头相连,通过物联网技术实现实时监控功能。
基于物联网技术的智能门锁设计
基于物联网技术的智能门锁设计智能家居已经成为了如今人们生活中不可或缺的一部分,其中智能门锁更是为我们的生活带来了很大的便捷性。
利用物联网技术开发智能门锁已经成为了一个非常热门的领域,这样的一种新技术应用在我们的生活中将会给我们带来怎样的变化呢?智能门锁是利用了现代通讯技术、电子技术和取得最高级别加密认证的密码技术来代替传统的门锁,实现门锁自动化和智能化。
智能门锁的核心目的是为业主家庭提供最佳的实用门禁进出方案,一方面使我们的生活变得更加便捷,另一方面也能够大大提高我们住宅区的安全性和保护隐私性。
基于物联网技术的智能门锁除了传统的机械锁杆,还加入了指纹、密码、蓝牙、NFC、远程操控等多种解锁入口,为我们的生活带来了更多操作方式,常见的操作模式有密码开锁、指纹开锁、手机APP开锁等等, 可以满足用户个性化的需求。
在智能门锁中,物联网技术是很关键的一部分,门锁通过感应和信号等方式与家庭门禁系统、手机APP等进行通讯,在远程地方也可对您的房门进行控制和观测。
在实际应用中,智能门锁除了提供便捷的开锁方式以外,还可以为我们的生活带来更多的实用的功能。
例如日志记录功能,该功能可以随时随地的查询门锁开关记录,了解家人和亲友的每一次进出记录,因此可以很方便的掌握每一天的安全情况,出现了意外的情况可以及时采取措施,而不必在第二天才发现。
此外,在智能门锁配合家庭设备的情况下,我们还可以通过手机APP远程操控家电等功能,将多种实用功能集成在一起。
在物联网技术的应用下,智能门锁已成为现今家居智能技术中的一个重要组成部分。
与传统锁具相比,物联网技术的智能门锁具有多种特性和优势。
首先,智能门锁可以自由管理权限,这意味着我们可以为家庭成员或是亲友分配不同的权限,对于一些臨时性需要进出的人员,我们可以添加临时密码或指纹进行开锁。
另外,智能门锁有非常快的开锁速度和较高的保密性,通过生物识别技术的应用,智能门锁可以识别我们指纹。
而钥匙则可能遇到丢失的情况,如果我们使用非常普通的钥匙可能会被人没有了安全性。
基于物联网的智能家居安防系统设计
基于物联网的智能家居安防系统设计一、引言随着物联网技术的发展和应用,智能家居安防系统不断被人们所关注和使用。
基于物联网的智能家居安防系统,可以将传感器、智能设备、云计算等技术相结合,使智能家居具备自动化、智能化、便捷化、高效性等特点,为人们带来更加舒适、安全、方便的生活。
本文将从系统框架设计、硬件选型、软件设计和实现、测试和优化等几个方面,对基于物联网的智能家居安防系统进行详细的介绍和分析。
二、系统框架设计基于物联网的智能家居安防系统,主要分为设备层、传输层、计算层和应用层四个层次。
设备层主要是智能设备和传感器,用于采集和传输数据;传输层主要是无线的通信技术和协议,用于实现设备之间的通信;计算层主要是云计算和数据中心,用于存储和处理海量数据;应用层主要是智能手机、平板电脑等终端设备,用于遥控和控制整个智能家居系统。
在系统框架设计中,需要考虑系统的稳定性、可扩展性和高效性等因素。
同时,还需要考虑系统的安全问题,尤其是在数据传输和存储方面需做好相应的保障工作,保障用户的隐私和数据安全。
三、硬件选型设备层的硬件选型是智能家居安防系统的关键,需要根据功能需求和系统规模来选择相应的设备和传感器。
这里,我们选择了智能门锁、智能摄像头、烟雾传感器、门窗传感器、温湿度传感器等设备和传感器,以满足用户对安全、环境、健康等方面的需求。
智能门锁采用了指纹识别和密码识别的技术,可以实现远程遥控和自动化开关,增强了门禁管理和安全保障;智能摄像头采用高清晰度的图像采集和传输技术,可以实现实时远程监控和录像存储,提高了家庭安防的实效性;烟雾传感器、门窗传感器、温湿度传感器等传感器,可以实现对居室环境、安全等方面的监测和提醒,保障了人们的生活和健康。
四、软件设计和实现软件设计和实现是智能家居安防系统的重要组成部分,主要包括数据传输和处理、用户界面和交互、规则管理和执行等方面。
为了增强系统的可靠性和稳定性,我们采用了分布式系统架构和云计算技术,可以实现高效的大数据存储和处理,以及快速响应和执行用户的需求。
基于物联网技术的智能门禁系统设计与实现
基于物联网技术的智能门禁系统设计与实现I. 介绍目前,随着物联网技术的发展,人们对于安全和便利性的要求也越来越高。
在公共场所、住宅小区等地,门禁系统成为不可或缺的一部分。
然而,传统的门禁系统在用户体验和管理效率上存在一定的缺陷。
基于物联网技术的智能门禁系统具有更高的可靠性、更方便的使用和更高效的管理。
本文将结合智能门禁系统的设计和实现,着重探讨该系统的相关技术与应用场景。
II. 构建物联网智能门禁系统的技术原理基于物联网技术构建的智能门禁系统,是通过门禁管理终端设备与各种智能门禁设备之间,通过有线或者无线通信手段建立起互连和对话,从而实现远程控制、管理等功能的门禁系统。
实现门禁系统智能化,需要将智能设备与云平台之间建立起联系,物联网智能门禁系统主要由以下几个方面构成:1. 智能门禁设备首先,智能门禁设备是实现门禁智能管理的重要环节。
智能门禁设备可以是指纹识别器、人脸识别器等各种安全识别设备,也包括智能卡、二维码等非接触式的门禁设备。
此外,智能门禁设备还可以包括门禁控制器、门磁、安全探测器等各种安全设备。
这些安全设备不仅可以确保门禁系统的安全性,还可以降低管理成本。
2. 嵌入式门禁控制器嵌入式门禁控制器是智能门禁系统的核心,它主要负责门禁控制、安全管理、数据采集和传输等功能。
门禁控制器将门禁设备的识别数据传输到主控平台上,完成安全检查的同时,也实现了门禁设备和主控平台之间的对话,使得门禁系统更加智能化。
自动门控制器一般都是采用Zigbee技术,完成门的自动开闭、门锁开启、声光报警等功能。
3. 主控平台主控平台是物联网智能门禁系统的核心,它通过与各式设备建立联系,为用户提供更加智能化、高速可靠的门禁控制管理服务,而门禁系统的营收增加则通过后台监控中心和移动客户端提供多角度的管理服务,如报警、实时录像、电子地图、告警推送、实时监控等功能。
主控平台能够将门禁设备采集的数据传输到云端,实现数据的实时监测,方便管理人员对门禁系统进行远程监控和管理。
基于物联网技术的智能家居安防系统设计
通过测试,我们验证了基于物联网的智能家居系统在安全性、稳定性和可扩展 性等方面都表现出色。用户可以通过手机、平板等终端设备实现家庭设备的远 程控制,同时系统能够实时监测家庭安全状况和环境状况,遇到异常情况及时 报警。此外,系统还支持多种智能家电的接入,方便用户对家庭能耗进行智能 化管理。
பைடு நூலகம்
未来展望
3、智能算法:为了实现更加精准的智能监控和告警,需要采用智能算法对图 像和数据进行处理。例如,可以采用人工智能技术进行图像识别和行为分析。
4、安全性:智能家居安防系统涉及用户隐私和家庭安全,因此必须高度重视 安全性。需要从硬件、软件、数据传输等多方面入手,确保系统的安全性。
基于物联网技术的智能家居安防系统设计,需要我们从整体上考虑系统的稳定 性、安全性、可维护性等方面的实现方法:
智能家居系统设计
需求分析
智能家居系统的设计需要考虑安全性、稳定性、可扩展性等方面的需求。安全 性是指系统需要具备防盗、防火等功能,保障家庭成员的人身和财产安全。稳 定性是指系统需要具备稳定的性能和较长的使用寿命,确保系统的正常运行。 可扩展性是指系统需要具备可扩展性,方便用户根据需求增加或减少功能模块。
随着物联网技术的不断发展和智能家居系统的广泛应用,未来智能家居将向更 加智能化、便捷化的方向发展。具体来说,未来的智能家居系统将具备以下特 点:
1、更加智能化:未来的智能家居系统将更加智能化,能够自动识别家庭成员 的需求和习惯,自主调整家庭环境状况,提供更加个性化的服务。
2、更加人性化:未来的智能家居系统将更加注重用户体验,以更加人性化的 方式呈现给用户,让用户更加便捷地掌控家庭设备和生活状况。
一、系统需求分析
首先,我们需要明确家居安防系统的功能需求。主要包括以下几点:
基于物联网的家庭门禁系统的设计与实现
基于物联网的家庭门禁系统的设计与实现程慧君【摘要】随着物联网、无线传感、嵌入式单片机等技术的深入,生活开始变得智能化、专业化和整体化.文章研究设计了一种成本低且高效便捷的智能家庭门禁系统.该家庭门禁系统由上位机和下位机两部分组成.上位机主要是WEB网页端和APP 端,完成控制终端与中央服务器的通讯,下位机主要是中央服务器和ZigBee协调器.该系统还配备各种传感器和一键紧急按钮,可实时监控室内外环境和应对突发情况.经过测试分析,该智能家庭门禁系统可满足人们的生活需求,为新一代门禁系统的开发提供参考.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2019(021)004【总页数】3页(P27-29)【关键词】物联网;无线传感器网络;家庭门禁系统【作者】程慧君【作者单位】安徽财经大学,安徽蚌埠 233040【正文语种】中文【中图分类】TP271 背景及意义随着科技的发展,人们居住环境逐步变得智能化。
但家庭门禁系统尚未变得完全智能化,现在大多数家庭住户使用密码锁或磁卡钥匙锁,但密码容易被盗取,磁卡钥匙容易被复制,而最新的人脸识别锁设备较贵,普通家庭承担不起。
另外家庭中还存在火灾、水灾、煤气泄漏等隐患。
针对以上原因,本文设计智能化家庭门禁,通过无线网络和有限网络技术,实现识别、监控、报警等功能,使人们的居住环境更加安全和便捷。
笔者首先针对家庭门禁系统的现状,分析需求,设计智能门禁系统的总体方案,对每个板块的功能做出分析说明。
然后搭建系统的硬件,根据每个板块的功能,如识别、监控、报警等,选择合适的硬件,并编写主要驱动。
接着搭建系统的软件,研究安卓客户端App的设计与开发,方便用户使用。
最后对系统安全性进行分析,找出缺陷与不足,提出改进方法。
2 家庭门禁系统的总体设计方案本文主要从低成本、高稳定、以人为本的特点出发,使用物联网、嵌入式单片机等技术,提出基于物联网的智能家庭门禁系统的设计与实现方案,主要完成身份识别、环境监测与警报等功能[2]。
基于物联网技术的智能门锁系统设计
基于物联网技术的智能门锁系统设计智能门锁系统是指通过物联网技术实现门锁的智能化,即实现门锁的远程控制、权限管理、访客记录等功能。
这种门锁系统可以提高安全性,方便用户操作,还可以降低物业管理成本。
本文就基于物联网技术的智能门锁系统设计进行探讨。
1. 智能门锁系统的基本构成智能门锁系统主要由门锁、门锁控制器、云端服务器、手机APP等组成。
其中门锁部分可以选择市面上较为普及的指纹识别、密码识别、IC卡识别等方式。
门锁控制器负责门锁的驱动和通信,可以实现远程控制门锁的各项操作。
云端服务器用于存储门锁的使用记录、用户权限等信息,并实现用户管理、远程管理等功能。
手机APP则是用户与门锁之间的连接,可以实现用户远程开锁、查看门锁使用记录、管理用户权限等操作。
2. 设计思路智能门锁系统的设计需要考虑多方面的因素,如门锁的安全性、稳定性、易操作性、用户体验等。
在设计时需要明确系统要支持的功能,如远程控制、用户管理、访客管理、日志记录等。
同时需要选择可靠的物联网通信技术和安全机制,保障门锁系统的稳定和安全。
3. 功能实现a. 远程控制:用户可以在手机APP上实现远程开锁、关闭门锁等操作,方便用户在没有钥匙的情况下进出门。
b. 用户管理:管理员可以在云端服务器上对用户进行注册、授权管理、删除等操作,实现门锁权限的精细化管理,提高系统的安全性。
c. 访客管理:管理员可以在APP上创建临时访客密码,有效期可以设置,访客使用后自动失效,保障门锁的安全性。
d. 日志记录:门锁可以记录用户开锁记录、访客开锁记录、异常报警等信息,管理员可以在云端服务器上查看这些记录,对门锁使用情况有更加清晰的了解。
4. 系统优势智能门锁系统相比于传统门锁具有较多的优势。
首先,智能门锁系统可以实现远程控制,方便用户操作,省去了携带钥匙的繁琐,而且用户可以通过手机APP随时随地查看门锁使用情况。
其次,智能门锁系统可以实现用户权限的精细化管理,保障门锁安全。
基于物联网技术的智慧校园人脸识别门禁系统设计
基于物联网技术的智慧校园人脸识别门禁系统设计智慧校园是以物联网技术为基础,利用各种智能设备和传感器,打造智能化、便捷化、安全化的校园环境。
在智慧校园建设中,人脸识别门禁系统设计起着至关重要的作用。
本文将探讨基于物联网技术的智慧校园人脸识别门禁系统设计,介绍其原理、特点以及应用前景。
一、智慧校园人脸识别门禁系统的原理与工作流程智慧校园人脸识别门禁系统是通过物联网技术实现的,它将人脸识别算法与门禁系统相结合,通过摄像头采集校园师生的人脸图像,进而进行特征提取、模式匹配等技术处理,最终判断识别结果的准确性。
其工作流程包括:人脸图像采集、图像预处理、特征提取、特征匹配和门禁控制等几个主要步骤。
1. 人脸图像采集:系统通过高清晰度摄像头采集校园内师生的人脸图像,确保图像的清晰度和完整性。
2. 图像预处理:采集到的人脸图像需要进行图像预处理,包括去除杂质、图像分割、人脸定位等操作,以提高识别的准确性。
3. 特征提取:通过人脸识别算法,将预处理后的图像转化为包含人脸特征的高维度特征向量,以便后续的特征匹配。
4. 特征匹配:将提取到的人脸特征与系统内部的特征数据库中的数据进行对比匹配,采用相似度或距离度量的方法进行比对,从而判断目标人脸的身份。
5. 门禁控制:根据特征匹配结果,系统可以实现对门禁系统的控制,即允许或禁止目标人员进入指定区域。
二、智慧校园人脸识别门禁系统的特点1. 高度安全性:相较于传统的门禁系统,智慧校园人脸识别门禁系统具有更高的安全性。
通过利用独特的人脸特征进行识别,系统可以有效防止别人冒用他人身份,确保校园内部的安全。
2. 快速便捷性:校园门禁系统是智慧校园的重要组成部分,也是师生进出校园的重要通道。
人脸识别门禁系统可以实现快速的识别和判别,帮助师生避免长时间的排队等候进出校园。
3. 实时监控性:智慧校园人脸识别门禁系统可以实现对校园的即时监控。
通过与视频监控系统的结合,系统可以对进出校园的人员进行实时监测和跟踪,提高校园安全的管理水平。
基于物联网云平台的智能门禁系统设计
2022年 / 第1期 物联网技术950 引 言当今科技发展迅速,智慧城市乃至智慧地球建设被提上日程。
智能家居作为智慧城市的基础单位,与人们的生活息息相关。
一套功能现代化的智能门禁管理系统,既能够方便用户的出入,又可以大大提高用户进出的安全性[1]。
目前,国内外的智能门禁系统主要有射频识别IC 卡门禁系统和电子密码门禁系统、生物识别接入控制系统,如虹膜识别、人脸识别、指纹识别等等[2]。
伴随着WiFi 通信技术、物联网技术的快速发展,应运而生的智能家居技术也日趋成熟[3-8]。
本设计通过接入blinker 物联网平台[9],实现通过手机APP 和手机语音助手控制智能门禁完成互联网远程开关操作,并且可以通过光学指纹验证以及人脸识别控制无关人员的进出;通过树莓派无线通信技术实现实时监控,并且可以对多次指纹识别或人脸识别错误认证的人员进行图像捕抓。
这样的设计既方便了用户的出入,也可以通过对门禁的控制限制无关人员的进出以提供安全保障;同时具有人体感应功能,可用于检测可疑人员和保证在门外无人的情况下进入休眠状态以减少电量损耗,达到节约环保、长续航工作的效果,具有一定的应用价值。
该系统操作简单、易安装、安全性强、稳定性好,非常容易应用于家庭、酒店、工作室、工厂等场所。
1 系统总体设计本系统以ESP32芯片作为系统主控,并围绕其设计了一系列外围电路。
系统通过由多种函数库搭建完成的Arduino IDE 开发环境对使用I 2C 、SCCB 等通信协议的各类外设模块进行控制。
同时通过MQTT 协议接入blinker 物联网平台,以实现通过物联网对系统进行远程控制。
系统结构框图如 图1所示,以ESP32为主控,通过间接或直接的方式对外围电路、外围模块进行控制。
2 硬件电路设计2.1 ESP-WROOM-32ESP32配合Arduino IDE 编程而不用51单片机或者STM32单片机,是因为相对于后两者来说,ESP32体积小巧。
基于物联网的智能安防系统设计
基于物联网的智能安防系统设计智能安防系统是一个基于物联网技术的创新产品,它将传感器、网络通信和云计算等技术融入到安防领域,通过实时监控和智能化分析,为用户提供全面、高效、智能的安全保护。
本文将探讨基于物联网的智能安防系统的设计原理、主要功能以及应用前景。
一、设计原理基于物联网的智能安防系统的设计原理是通过将传感器部署在不同的位置,收集环境和设备的数据,并将数据通过网络传输到云平台进行处理和分析。
传感器可以是摄像头、门磁、温湿度传感器等,它们能够实时感知环境的变化,并产生相应的数据。
首先,智能安防系统需要建立一个完善的传感器网络,通过对目标区域进行覆盖和布设,确保传感器能够全面感知环境和设备的状态。
在传输层,可以利用无线通信技术,如Wi-Fi、蓝牙等,将传感器与网络连接起来,实现数据的实时传输。
其次,传感器将采集到的数据通过网络传输到云平台进行处理和分析。
云平台作为系统的核心,具有大数据存储和计算能力,能够对收集到的数据进行实时处理、分析和挖掘。
通过使用机器学习和深度学习算法,云平台可以实现对环境和设备状态的自动识别和预测,提供有针对性的安全策略和决策。
最后,智能安防系统可以通过用户终端实现远程监控和控制。
用户可以通过智能手机、平板电脑等终端设备,实时查看监控画面、接收报警信息,远程控制设备的开关和调节。
同时,系统还可以将监控画面和报警信息通过短信、邮件、APP推送等方式发送给用户,以便及时采取措施。
二、主要功能基于物联网的智能安防系统具有以下主要功能:1. 实时监控:系统能够通过摄像头等传感器实时监控目标区域,实现对环境和设备状态的全面感知。
2. 报警与预警:系统能够通过分析传感器数据,实时检测到异常事件,并向用户发送报警信息。
同时,系统还可以通过预测分析,提前预警可能发生的安全问题,为用户提供决策支持。
3. 远程控制:用户可以通过终端设备远程控制安防设备的开关和调节,灵活应对各种安全需求。
4. 数据存储与分析:系统能够将采集到的数据存储在云平台中,通过大数据分析和挖掘技术,提取有价值的信息,为用户提供决策支持和数据报告。
基于物联网的智能家居安防系统设计
基于物联网的智能家居安防系统设计智能家居安防系统是当今物联网技术发展的一个重要应用领域。
本文将围绕基于物联网的智能家居安防系统的设计展开讨论,从系统架构、硬件设备、软件功能和应用场景等方面进行全面分析与介绍。
1. 系统架构基于物联网的智能家居安防系统设计的核心是建立一个相互连接的网络体系,将各类安防设备、传感器和控制设备集成到一个统一的系统中,实现智能化的监控和控制。
该系统主要由以下几个部分组成:1) 安防设备:包括摄像头、门禁系统、安全锁等,用于监控和防止外部入侵。
2) 传感器:例如烟雾传感器、温湿度传感器、人体红外传感器等,用于检测家居环境的各种信息。
3) 控制设备:例如智能电源插座、智能开关等,通过远程控制实现对家居设备的控制和管理。
4) 网络通信设备:例如路由器、网关等,用于连接各个设备,并与外部网络通信。
5) 集中控制中心:负责接收和处理传感器数据,实现对各个设备的控制和监测。
2. 硬件设备智能家居安防系统的硬件设备是其核心组成部分,决定了系统的功能和性能。
常见的硬件设备包括:1) 摄像头:可以实时监控家庭环境,通过网络传输图像数据到远程设备,提供远程监控和报警功能。
2) 门禁系统:利用电子密码、指纹识别等技术,控制家庭入口的开关,确保家庭安全。
3) 安全锁:采用指纹、密码等多种解锁方式,提高家庭的防护能力。
4) 烟雾传感器:能够及时检测到家庭内部的烟雾,并通过报警系统发送警报,有效预防火灾事故。
5) 温湿度传感器:监测家庭内部环境的温度和湿度状况,确保居住的舒适性和安全性。
6) 智能电源插座:可以通过手机APP控制开关,实现对家电设备的智能管理和远程控制。
3. 软件功能智能家居安防系统的软件功能决定了系统的智能化程度和用户体验。
常见的软件功能包括:1) 远程监控:用户可以通过手机、电脑等远程设备随时随地查看家庭的实时监控画面,保障家庭安全。
2) 报警系统:当系统检测到异常情况,如入侵者、烟雾等,会及时发送报警信息给用户,用户可以通过手机APP等渠道获得警报,及时采取相应措施。
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摘要深入分析了国内安防门禁系统的发展现状和社会需求后,我们设计了基于物联网的无线门禁控制系统。
本系统通过RFID射频识别技术对射频卡进行读写操作,使之赋予相应的开门权限,再通过zigbee无线通信技术将实时数据,如权限发送给各个门禁点,并且将门禁点的实时数据,如进出情况上传至管理中心统一备案管理。
整个流程由MSP430单片机作为主控芯片,协调各方面的工作。
本系统实现了管理中心对各个门禁点的完全无线的实时监控、管理和控制,并对各个门禁节点的人员出入情况作实时备案。
关键词:门禁,zigbee ,RFID ,物联网,MSP430Abstract:We design a wireless access controls system based on the Internet of things after a depth analysis of the status of development and social requirements of the domestic security entrance guard system.It does read and write operations on the radio frequency card through the technology of RFID to give the corresponding open access and send the real-time data, such as access to each access point through the zigbee wireless communications and upload the real-time datas ,such as the statement of in and out to management center for unified recording management. The msp430 will be the Master Chip to do coordination of various work in the whole process. This system realizes the management center to each of the wireless access point completely real-time monitoring, management and control, and to each entrance guard node of the personnel for real-time in the record.Key words: access controls (entrance guard), zigbee, RFID,ineternet of things, MSP430目录第一章前言 (1)1.1国内门禁系统发展情况 (1)1.1.1 门禁系统诞生的社会背景 (1)1.1.2 门禁系统发展历程 (1)1.1.3 门禁系统发展现状 (2)1.2 门禁系统的社会需求 (3)1.2.1 门禁系统社会需求 (3)1.2.2 无线门禁系统的优势和难点 (3)1.3 基于物联网的门禁系统主要功能和特点 (4)1.3.1 主要功能 (4)1.3.2 主要特点 (5)第二章知识背景 (6)2.1物联网介绍 (6)2.1.1 物联网简介 (6)2.1.2 物联网的发展 (6)2.2 Zigbee无线通信技术介绍 (7)2.2.1 什么是Zigbee技术 (7)2.2.2 Zigbee技术的性能特点 (7)2.2.3 Zigbee无线传输网络简介 (8)2.2.4 Z-STACK简介 (10)2.3单片机介绍 (11)2.3.1 单片机特点 (11)2.3.2 单片机的应用 (12)2.4 RFID射频识别技术介绍 (12)2.4.1 什么是RFID技术 (12)2.4.2 RFID基本组成部分 (12)2.4.3 工作原理简介 (13)2.4.4 RFID应用领域 (14)2.4.5 RFID 工作频段 (14)第三章系统硬件设计 (15)3.1 硬件系统概述 (16)3.1.1 系统框架概述 (16)3.2 硬件系统模块概述 (16)3.3 Zigbee无线通信模块 (17)3.3.1 WG-M2430型zigbee无线通信模块简介 (17)3.3.2 WG-M2430型Zigbee无线通信核心芯片cc2430芯片概述 (18)3.4 RFID模块 (20)3.4.1 M104B特点 (20)3.4.2 M104B型读卡器核心射频芯片MFRC522简介 (21)3.5 单片机模块 (22)3.5.1 主控芯片MSP430F149 芯片概述 (22)3.5.2 MSP430F149微控制器模块原理图 (24)3.6 人机界面模块 (25)3.6.1 液晶 (25)3.6.2 键盘查阅 (26)3.6.3 数据端口 (27)第四章系统软件设计 (27)4.1 Zigbee模块软件设计: (27)4.1.1 协调器工作流程图 (27)开始 (28)发送组网命令 (28)4.1.2 终端工作流程图 (33)4.1.3 RFID工作流程图流程图: (37)第五章测试效果 (45)5.1 zigbee网络拓扑结构测试 (45)5.2 MCU和人机接口模块PCB图 (46)第六章总结与展望 (47)6.1 总结 (47)6.2 展望 (47)参考文献 (48)致谢 (49)第一章前言1.1国内门禁系统发展情况1.1.1 门禁系统诞生的社会背景当今社会是科学技术日新月异、飞速发展的信息时代。
人们正感受着高科技给他们带来的极大方便和益处,同时,人们对于高科技服务于生活的要求也越来越高。
但随着科技的发展,也带来了许多不安全的方面。
例如,运用高科技手段进行盗窃、抢劫和间谍等万巳罪行为与日增多。
怎样才能使人们的安全防范措施跟得上科技的发展、更有效的阻止这些犯罪行为的侵犯呢?仅仅依靠普通的门锁、防盗门或者监控、报警等系统是不够的。
于是智能门禁系统在千呼万唤中应运而生。
1.1.2 门禁系统发展历程传统的门锁仅仅是单纯的契合性机械装置,无论它的结构如何复杂坚固,一把在街头就可以配制的钥匙就能打开,并且不留痕迹。
如果钥匙遗失连带门锁也要一起更换。
为了弥补这些缺点,又产生了磁卡门禁系统。
用磁卡控制锁,各种性能均有所提高,但由于磁条存储的信息量小,磁卡与读卡器之间容易产生机械磨损,并且读卡器的刷卡口容易被人为破坏,它的安全性和可靠性便受到限制。
随着现代化经济建设和管理的发展,各种酒店、宾馆、写字楼、智能大厦、政府机关和企事业单位、高级物业管理部门等,对门禁系统的需求正发生着重大的变化,其核心是对门锁及其开启、关闭实现智能化管理。
电子门锁是近几年随着电子计算机技术,尤其是智能IC卡应用技术的提高发展起来的,随之而产生的接触式智能IC卡和密码键盘门禁系统也越来越被人们重视和使用。
电子计算机作为系统管理主机,通过联接系统的各个读卡器(即开门控制器)管理门锁。
智能IC卡具有存储运算功能,经初始化和授权后成为控制门锁开和关的特殊钥匙,从而便构成一个现代化的门禁系统。
但是随着接触式智能IC卡门禁系统应用规模的扩大,其本身不可克服的缺点成了它进一步发展的绊脚石,如接触磨损、难以维护、基础设施投入大等。
随着信息业和服务业的全球化,社会对信息载体的便携性、高安全性及容易使用等方面提出更高的要求,于是非接触式智能卡以其无机械磨损、容易维护、方便使用等优点,成为智能卡潜力最大的新军而倍受业界瞩目。
非接触式门禁系统是当今最具有用在各种场合均有大量应用的机械锁方面;机电一体化控制处理模块,主要应用在各种独立的,安全防范级别要求不高,且无需随时检测系统运行的环境中;全电子型控制处理模块,是当今门禁系统的真实代表。
正是由于数字化的大量普及,高性能数字电路的不断完善,各种保护电路的不断改进,各种芯片的大幅降价,使得全世界的设计师有机会设计出性能千姿百态、结构不断推陈出新、性价比极高的优秀产品。
门禁系统所有的功能、概念、组态方式均是出自控制处理模块这一门禁系统的灵魂中心,它能充分地表现出门禁系统对安防工作以及对日常管理工作的真实贡献。
在读卡器及卡方面,由于磁卡、接触式IC卡对操作环境的要求较高,磁卡及IC卡本身的工作有一定寿命期,再加之识别过程中操作者的动作和所需时间明显多于非接触式卡,因而,虽然磁卡、接触式IC卡、读卡器在门禁系统的应用中还有一部分市场,但从发展趋势上看,除宾馆锁外,磁卡IC卡读卡器已在逐步快速地退出门禁系统市场。
势必将全面取代磁卡、IC卡市场的是目前发展势头正旺的非接触式D卡和IC卡。
非接触式卡和读卡器的关键技术掌握在欧美国家和部分亚洲国家中,但真正形成大批量生产的厂家还只有美国;德国、英国次之;日本、台湾、新加坡处于同一档次;中国还正在起步跟进。
1.1.3 门禁系统发展现状当今国内门禁系统发展现状基本可以分为两类。
一类未联网的门禁系统,该系统无管理中心实时监控管理各个门禁点,该类门禁系统结构简单,成本低廉,但是致命的缺点是为设计管理中心对各门禁点管理,其安全性能达不到大多场合的要求。
第二类是联网门禁系统,该系统实现了管理中心对各个子门禁点的监控和管理,但是由于现在无线短距离通信技术传输距离小,信号损失大,楼层穿透力不强等技术难关的制约,该类门禁系统大多是通过有线方式将各个门禁点与管理中心联系起来。
该类门禁系统由于其布线困难,维护困难以及成本高的缺陷制约了它的发展。
近几年出现了较为先进的半有线门禁系统,该系统将同楼层近距离之间的门禁点通过无线方式联系在一起,再将汇聚到改点的信号通过RS-485有线的方式上传至距离较远的管理中心,该类系统虽然减小了有线门禁系统的缺点,但是布线难、维护难、成本高等问题为从根本上得到解决。
1.2 门禁系统的社会需求1.2.1 门禁系统社会需求根据A&S安全杂志2008年底的“十大门禁品牌"评选中,共收到全国内门禁品牌近千家,产业规模年销售达1000万以上的企业却不足百家,70%的门禁企业厂商分布在珠江三角洲,根据广州千家网主办的2008年12月4日中国智能建筑品牌奖颁奖中,荣获2008年十大门禁识别系统品牌获的企业有(排名不分先后):DDS、西门子、深圳达实智能、门吉利、杭州立方、英格索兰、深圳捷顺、英特韦特、科松电子、欧品(OPEN)。
另外根据A&S杂志在2008年的十大品牌调查中,HID、捷顺、honeywell、科松、中控、DDS、披克、门吉利、GE、深圳达实智能,对比中70%的企业基本相同。