基于NFC改进的无线智能门禁系统安全机制
nfc门禁原理
nfc门禁原理NFC门禁原理是基于“近场通信”（Near Field Communication）技术的一种安全访问控制系统。
这种技术可以使两个支持NFC的设备之间进行高速、双向的无线通信。
NFC门禁系统通常由读取器和智能卡或手机等设备组成。
NFC门禁系统中的读取器使用电磁感应原理来与智能卡或其他NFC设备进行通信。
读取器通过发送无线电波，将信号传输给智能卡或设备。
智能卡或设备接收到信号后，执行相应的操作，例如验证身份信息、开锁或记录进出时间等。
NFC门禁系统的安全性主要通过两个方面来保障。
首先，NFC技术使用了加密算法，将传输的数据进行加密，以防止非授权用户获取敏感信息。
其次，NFC门禁系统通常使用了双重身份验证机制。
用户需要同时具备智能卡或设备以及对应的密码或生物特征来通过门禁系统。
NFC门禁系统的另一个优点是方便性。
用户只需将智能卡或设备靠近读取器，即可完成身份验证和进入控制区域的操作。
与传统的磁卡或密码输入方式相比，NFC门禁系统更加快捷、无需接触、无需人工干预。
最后值得注意的是，NFC门禁系统只能在支持NFC技术的设备之间进行通信。
因此，虽然使用智能手机作为门禁设备在某些场合更加方便，但仍需要确保手机具备NFC功能。
此外，由于在传输过程中，设备需要相当近的距离，因此确保设备之间的近距离接触也是系统正常运行的前提条件。
综上所述，NFC门禁系统通过近场通信技术实现安全的门禁控制。
它的原理是通过读取器和智能卡或设备之间的无线通信进行身份验证和控制访问。
该系统具有安全性高、方便性好的特点，但仍需注意设备之间的近距离接触以及设备是否支持NFC技术。
基于NFC的数字化智能门禁系统研究与设计
4、数据存储与分析：后端服务器会实时记录并存储门禁数据，包括用户信 息、门禁时间、操作记录等。这些数据可以用于分析用户的通行习惯，以便于优 化系统管理和安全策略。
5、报警功能：如果发生非法闯入或其他异常情况，系统会立即启动报警功 能，并通过手机APP或后端服务器向管理员发送警报信息。
6、移动支付与授权：系统支持与第三方支付平台对接，用户可以通过手机 APP进行远程开门或授权其他用户开门，同时支持账单查询和门禁系统需要满足以下需求：
1、安全性：系统需要具备高度的安全性能，包括对门禁的开关、人员的进 出记录、异常情况报警等功能。
2、便捷性：用户需要能够方便地通过门禁系统进出，包括刷卡、密码、生 物识别等方式。
3、可扩展性：系统应具备可扩展性，以便未来能够添加更多的功能或覆盖 更大的区域。
2、读卡器模块：用于读取用户卡片信息，一般采用RFID或NFC技术。读取的 信息通过串口或I2C等通信方式传输到单片机。
3、密码输入模块：用户在输入密码后，信息同样通过串口或I2C传输到单片 机进行验证。
4、生物识别模块：如指纹识别、面部识别等，识别结果通过串口或I2C传输 到单片机进行验证。
2、门禁控制：系统通过NFC读写器读取NFC标签信息，根据标签信息判断用 户是否有权限进入，并记录每一次的门禁信息和时间。如果发生非法闯入，系统 会立即启动警报。
3、远程监控与控制：管理员可以通过手机APP或后端服务器对门禁系统进行 远程监控和控制，如查看实时门禁状态、远程开门、设置门禁时间等。
1、高度安全性：智能门禁系统的主要任务是保障安全。因此，系统的设计 需要以保证安全性和可靠性为首要目标。
2、用户便利性：智能门禁系统需要提供便利的操作方式，方便用户进行开 门和进出，同时减少误操作的可能性。
基于NFC的智能门禁系统设计与实现
基于NFC的智能门禁系统设计与实现摘要：随着NFC技术的发展，NFC在日常生活中的应用也越来越多。
但是在未来几年中，支持NFC的智能手机很难完全取代智能卡。
NFC智能手机中的移动门禁虚拟凭证卡将与智能卡和身份卡共存，以便企业能选择，在其门禁控制系统中，是使用智能卡、移动设备还是二者同时使用。
然而随着NFC技术应用范围的不断扩大，NFC技术的潜力将得到更充分的发挥。
基于NFC技术的手机一卡通已开始崭露头角，采用NFC手机实现开门、停车、移动支付等方式已经成为一种时尚，NFC技术对移动门禁的影响将日益扩大。
关键词：NFC；智能门禁；系统设计引言随着电子产品的大众化和普及化，对于电子产品有一定了解的朋友对于NFC这个概念一定不会陌生。
人们在生活中发现很多场景中需要用到近距离实时通信技术，例如打卡系统等，所以NFC这项技术应运而生。
NFC （NearFieldCommunication）即近距离无线通信技术，顾名思义也就是在近距离范围内的一种无线通信技术。
而它的前身便是我们生活中早已应用的RFID射频识别技术，不管是NFC还是RFID，都是现代物联网概念中的重要组成部分。
在短距离内与兼容设备进行安全、迅速而自动的无线通信，让用户更直观简单地进行数据传输是NFC技术的主要目的，这也在很大程度上方便了用户。
1 NFC在智能门禁应用上的优势1.1 与密码识别、卡片识别等智能门禁系统的相比的优势与密码识别、卡片识别等智能门禁系统相比，NFC门禁系统安全性更高，能将许多门禁应用整合成单一的、非常便利的模式，主要表现为以下几点：第一，在一般智能门禁中，绝大多数采用RS-232和RS-485的硬件接口标准，使各种读卡器以及监控设备相互连接起来。
如果出现事先并未配备所需线路的设备，就只能在建筑物上打洞完成安装，而NFC门禁系统就可以避免这种现象的发生。
第二，该方式为集成应用到门禁系统解决方案的用户带来巨大优势。
除了提供集中式管理外，集成多种应用的门禁系统为用户提供便利，如无需携带多种卡即可完成开门、登录计算机、使用考勤和安全打印管理系统、支付餐费或交通费、执行非现金交易等应用。
基于NFC改进的无线智能门禁系统安全机制
基于NFC改进的无线智能门禁系统安全机制摘要：近距离无线通讯技术的发展推动了门禁系统的智能化进程，蓝牙、ZigBee、wifi、NFC、红外等在门禁系统中的应用各有千秋。
本文针对传统电子门锁系统的门卡易丢失、易复制等弊端进行改良，利用NFC技术和电信运营商主推的SWP卡方案，将门卡集成在手机SWP卡里，并通过ZigBee无线通信对门卡ID号和持卡人基本信息进行双重认证，信息保护的安全级别高，将推动门禁系统迈入智能化、安全化时代，具有很强的推广价值。
关键字：近场通信；智能门锁1 前言NFC技术出现之后首先被金融行业移动支付领域大力推广应用，为保障NFC支付安全，业内通常采用SE（Secure Element）存储关键信息，并以真实的硬件设备实现，如SIM卡、SD卡等[1]。
2013年，Google发布Andrioid4.4操作系统，开始支持HCE（Host Card Emulation），实现了以软件模拟SE，极大缩短了NFC产业链，推动了移动支付的迅猛发展[2]。
2 NFC国内外研究现状2003年，Philips和Sony两家公司率先提出了手机近场通信技术，成功通过了ISO/IEC机构的审核并且成为国际标准，此后Nokia等公司采用Near Field Communication(NFC) 技术进行了大量的手机支付试验[4]。
这些年来，国内外对于手机一卡通应用进行了大量丰富的试验，例如美国关于PayPass的万事达卡应用；法国巴黎关于NFC的地铁和公交系统；在荷兰，一些足球俱乐部利用手机刷卡来代替票务卡[5]；国内在北京、上海、深圳、武汉也有开展手机支付现场试验的报道[6]。
NFC技术在移动支付领域备受关注，发展迅速，但在智能门锁领域的应用还处于概念阶段，未有成熟的解决方案。
3 基于NFC改进的无线智能门禁系统安全机制本文提出一种基于NFC+SWP卡的全手机认证方案，通过在手机与门锁终端设备间建立NFC通信，使终端设备芯片能读取手机SWP卡的ID号和集成在SWP卡中SE模块的持卡人基本信息，再通过ZigBee通道将ID号和持卡人基本信息传输到云端服务器进行双重身份认证，实现NFC一卡通系统的安全加固。
基于NFC技术的智能门禁系统设计
基于NFC技术的智能门禁系统设计
胡文;刘昌华
【期刊名称】《信息通信》
【年(卷),期】2017(000)012
【摘要】NFC智能门禁系统技术越来越多的被大众广泛的使用,因此传统意义上的智能门禁系统在安全、方便程度等方面已不能够满足人们的需求,本文设计了一种通过智能手机控制的门禁系统技术,与传统的NFC智能门禁系统不同的是,本文中的门禁系统,主控芯片s5pv210通过SPI通讯读取NFC模块的传输数据时,需要读取到外部设备的相关数据信息,外部设备的序列号以及相关的内存信息,以便正确的识别外部NFC设备,及时开关门锁[1].
【总页数】2页(P185-186)
【作者】胡文;刘昌华
【作者单位】武汉轻工大学数学与计算机学院,湖北武汉430023;武汉轻工大学数学与计算机学院,湖北武汉430023
【正文语种】中文
【中图分类】F626
【相关文献】
1.基于NFC技术的智能门禁系统探究 [J], 郑一鸣
2.试论基于NFC技术的汽车门禁系统设计 [J], 杨玉好
3.基于NFC技术的奶粉可追溯系统设计研究 [J], 田嘉培; 葛磊
4.基于NFC技术的筒内环境监测系统设计 [J], 孙晓凤;周思浩;邵俊飞;张国军;潘晓青
5.基于NFC技术的一卡通系统设计与应用 [J], 王沛毅;巨新新;赵俊岩;祝烨;李慧心因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种基于NFC的智能门禁系统
“
一
基金 项 目： 重庆 第二 师 范 学 院 市级 大 学生创 新 训 练项 目 “ 智 能 门禁 系统 的研 制 ” （ ２ ０ １ ５ １ ４ ３ ８ ８ ３ ７ ６）；重庆 第二 师 范 学院 校级 青 年项 目 种 压电 功能 的 幼儿 园监控 穿 戴 系统 ” （ Ｋ Ｙ２ （ ） １ ５ ４ ４ Ｃ ） 。
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ０ Ｎｌ Ｃ Ｓ ＷＯ Ｒ Ｌ Ｄ・ 攘雾 与固 粤 赛
一
种基于Ｎ Ｆ Ｃ的智 能 门禁 系统
重庆 第二 师范 学院数 学与信 息科 学系 王 茂林 李 志 张杨 奎 重庆江津第二 中学 罗青青
【 摘 要 】随着ＮＦ Ｃ 技 术的发展￣ ｆ ￣ Ａ Ｐ Ｐ ＠广泛 应用 ，提 出了一种新的智 能 门禁 系统 一通过ＮＦ ｃ 短距 离技 术识别唯 一用户Ｉ Ｄ，将 用户Ｉ Ｄ 通 过社 区 局 网连接到后 台云服务 器中进 行客 户Ｉ Ｄ 安全识 别。解决传统 ｆ １ 禁非接触式刷 卡 系统卡 片容 易丢失 、安 全性 能较低 、携 带不方便的 问题 。 【 关 键词 】ＲＦ Ｉ １ ） ；Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ ；幼 儿 园 Ｏ 结 语 ２ 系 统 组 成
２ ． １ Ｎ Ｆ Ｃ 读 卡器 主控 制 芯 片 由Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ ｌ Ｏ ３ ， 赴 一款 成 本 低廉 、功 耗 低 、性 能 本 文 利 用 ＮＦ Ｃ 技 术实 现 ’ ｒ 智能 门禁 的刷 系统设 计 ，以Ｓ Ｔ — Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ 单片机 作为 主控 制 系统 ，控 制Ｐ Ｎｓ ３ ２ 芯 片进 行 刷卡 处 理 ，
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图１ ＮＦ Ｃ智能门禁的总体框 架图 在 整 个 系统 中， 门禁 主 控 制 系统 控 制 通过 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ扫 而识 别 手 机 终 端 ，进 行双 向数 据交 互 ，验证 并 获取 用户 信息 。 获取信 息 后通 过 ４ ８ ５ 的总 线 ，采 用Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ — Ｒ Ｔ Ｕ协议 将各 个 门禁 的片 ｊ 户信 息上 传给 控 制Ｐ Ｃ 机上 ，Ｐ Ｃ Ｊ ￣ ｔ 通 过 网络 将 数据 备份 到 云端 ，并做 数 据 的 实时验 证 ．将 验 证结 果返 回 给 电脑 ， 然后 电脑 通 过４ ８ ５ 总 线 发送 丌 门信 息 给 门禁 丰系 统 。 １ ： 作 原 理 ：通 过 ＮＦ Ｃ 读 卡 器 识 别手 机 终 端 的 ｌ Ｄ号 ，然 后 通 过 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 总线 发送 给Ｐ Ｃ 机 ，Ｐ Ｃ ￣ Ｊ Ｌ 通 过嘲 络发送 数据 到 后 台云服 务器 ， 云服 务器 进 行数 据 存 储 并 完成 数 据 校 验 ，将 校 验 结 果发 回Ｐ Ｃ 机， Ｐ Ｃ ￣ Ｉ Ｌ 通过 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 总 线发 送给 读 卡器 ，控制 读 卡器进 行 开锁 。
基于NFC的数字化智能门禁系统研究与设计
基于NFC的数字化智能门禁系统研究与设计运用NFC的数字化智能技术，将门禁系统进行数字化及智能化的研究设计，通过安卓平台，将智能门锁、监控器和钥匙等进行智能化的设计，运用通讯3G 网络连接器云服务器，进行钥匙的智能化的访问权限的设置，通过NFC将智能门锁和钥匙进行非接触式的双向的安全验证，最终实现了出入口的门禁监控中心的系统设置，采用访问的方式，将各个出入口进行统一的智能监控，最终实现被授权访问的智能门禁系统。
标签：NFC；智能门禁系统；云服务Abstract：The digital intelligent technology of NFC is used to carry out the research and design of the access control system digitally and intelligently. Through the Android platform，the intelligent door lock，monitor and key are designed intelligently，and the communication 3G network connector cloud server is used. The intelligent access authority of the key is set up，and the intelligent door lock and the key are verified by NFC in a non-contact way. Finally，the system of the access control center of the entrance and exit is set up，and the way of access is adopted. Finally，the intelligent access control system which is authorized to access will be realized through the unified intelligent monitoring of each entrance and exit.Keywords：NFC；intelligent access control system；Cloud Service隨着经济的发展和社会的进步，当前对于门禁系统进行出入口的便捷性和安全性的设计是非常热门的课题。
低功率NFC协议安全改进研究
低功率NFC协议安全改进研究随着移动支付、智能锁等技术的普及，NFC技术也成为了常见的近场无线通讯方式之一。
低功率的NFC协议在实现便捷通讯的同时，也面临着安全性的挑战。
本文将从协议安全性问题出发，探讨低功率NFC协议的安全改进研究。
一、NFC协议的安全性问题NFC协议作为一种短距离无线通信技术，其通讯距离通常小于10厘米，这使得NFC协议适合用于小额支付、门禁控制等场景。
低功率也是NFC协议的一大特点，它不需要电池供电，只需通过靠近感应区域就可以实现数据传输。
但低功率协议也面临着一些安全性问题。
1. 数据的安全性问题NFC协议在实现近场通信时，往往需要在近距离内传输数据，这就意味着攻击者也能轻松地获取这些数据。
如果NFC协议中传输的是银行卡密码等敏感信息，那么这些信息就有被窃取的风险。
2. 信息的真实性问题NFC协议也存在信息的真实性问题。
由于NFC协议的近场特性，攻击者可以通过模拟NFC标签等方式发送虚假信息。
如果这些数据被作为支付信息等重要信息使用，那么就会带来不可逆的风险。
3. 非授权设备的安全性问题NFC协议的非授权设备接入问题也是安全性的一个隐患。
由于低功率的特性，NFC设备只需要靠近Feild就可以进行通讯，攻击者如果能够进入该范围，就可能通过非授权设备实现攻击，带来安全性的问题。
二、低功率NFC协议的安全改进NFC协议的安全性问题引起了业界的广泛关注。
针对NFC协议的安全性问题，一些改进的方案也相继出现。
1. 数据加密处理方案数据加密是保障数据安全性的重要手段，NFC通讯也可以采用加密方式来提高数据安全性。
目前NFC协议中已经有了相应的安全协议，如全球NFC安全协议(GSMA NFC)、NFC Forum的NFC数据交换格式(NDEF)等。
同时，也可以采用对称加密、非对称加密等方式实现数据加密。
2. 身份认证机制身份认证是保障信息真实性的一种有效手段。
通过身份认证，可以确保通讯双方是可信的，防止数据被串改，同时也能保障通讯过程的安全性。
nfc应用在门禁的原理
NFC应用在门禁的原理1. 介绍门禁系统是现代化建筑中常见的安全措施之一。
随着技术的不断发展，近场通信（Near Field Communication，NFC）在门禁系统中得到了广泛应用。
本文将介绍NFC在门禁系统中的原理。
2. NFC技术概述NFC是一种无线通信技术，它基于射频识别（RFID）技术，并在此基础上增加了一些新的功能。
NFC设备之间可以进行快速、简单的无线通信，传输速度通常在424 kbit/s以下。
3. NFC门禁系统的组成NFC门禁系统由以下几个组成部分构成：3.1 门禁读卡器门禁读卡器是安装在门禁出入口处的设备，用于读取接近其表面的NFC卡片或手机。
它通常由一个天线和一个芯片组成，用于与NFC设备进行通信。
3.2 NFC卡片或手机在NFC门禁系统中，用户需要使用一个支持NFC功能的卡片或手机进行身份认证。
这些卡片或手机中包含了用户的身份信息，供门禁系统进行验证。
3.3 门禁控制器门禁控制器是连接门禁读卡器和门禁系统的设备。
它负责接收读卡器传来的技术信息，并将其传输到门禁系统进行验证。
如果身份验证通过，门禁控制器将开启门禁开关，允许用户通过。
4. NFC门禁系统的原理NFC门禁系统的工作原理如下：1.用户将支持NFC功能的卡片或手机靠近门禁读卡器。
2.门禁读卡器通过无线射频信号读取卡片或手机中的身份信息。
3.读卡器将读取的身份信息发送给门禁控制器。
4.门禁控制器将身份信息与门禁系统中存储的用户信息进行比对。
5.如果身份验证通过，门禁控制器将开启门禁开关，用户可以通过门禁出入口。
6.如果身份验证失败，门禁控制器将保持门禁关闭，用户无法通过。
5. NFC门禁系统的优势NFC门禁系统相比传统门禁系统具有以下优势：•方便快捷：用户只需将NFC卡片或手机靠近读卡器，就可以快速通行。
无需使用物理钥匙或密码。
•安全性高：NFC卡片和手机支持加密功能，可以提供更高的安全性和防护措施。
•多功能性：NFC门禁系统可以扩展为支持更多的应用程序，例如支付、公交卡等。
NFC和智能手机为智能门禁系统带来全新机遇
NFC和智能手机技术为智能门禁系统带来全新机遇NFC Forum将近距离无线通信(NFC)技术描述为一种短距离无线连接技术(也被称为ISO 18092)，提供简单直接和安全的电子设备通信。
按照NFC Forum在其背景论文中的描述，两台NFC设备之间能够在距离小于四厘米时进行通信。
移动设备零售商、移动网络运营商、金融机构和门禁行业等正在推广NFC技术应用包括移动支付、手机间的图片和其他数据传输、智能广告和会员卡管理等。
此外，该技术有效配合消费者的触控式屏幕体验，使用户熟悉选择图案运行应用程序这一概念。
最终目标是将您手机上的许多日常任务和活动融合到一起：即银行业务和支付、交通、开门等其他安防门禁应用、安全打印管理(包括“发送”打印任务，即用户的打印作业保存在服务器上，然后发放给在NFC智能手机上持有适当移动凭证卡的用户)。
此外，NFC手机的门禁控制系统非常适合应用在考勤、PC安全登录、存储生物识别模板做多因子身份验证。
NFC如何在日益增长的应用中发挥作用支付是最重要的NFC初期应用，但绝不是唯一应用。
NFC完全符合非接触式智能卡的ISO标准，使门禁控制成为该技术的另一个理想应用。
此外，与标准蓝牙以及低功率改进版蓝牙3.0相比，NFC建立连接更加迅速：无需手动配置识别设备，两台NFC设备可以在十分之一秒内自动建立连接。
配备NFC技术的手机可以用于寄存身份凭证卡，然后通过无线方式发送给读卡器，只需将手机对准读卡器，用户就可以开启门禁。
NFC技术设计包括发起设备和目标设备。
发起设备产生射频(RF)磁场，为目标设备提供电力，使这些目标设备采用无需电源的简单形式(例如：非接触式智能卡)。
可以为NFC设备提供各种工作模式：在点对点模式中，两台设备可以主动交换数据。
应用实例包括建立连接交换商务名片或将手机对准NFC打印机以打印手机上的文件;在读/写模式中，NFC设备可以作为读卡器，读取或写入互操作标签上的信息。
基于NFC的数字化智能门禁系统研究与设计
摘要跟随着社会的发展，被人们更重视的是门禁系统的两个方面：安全性和便利性。
这两个方面的每一面都是人们非常关注的。
在这其中，有几种比较传统且具有代表性的：1.传统的机械式既有传统的机械 2.智能门禁系统。
他们分别是通过机械钥匙的一对一匹配来识别访客的身份和通过智能的 IC 卡、密码或人体某方面的生物特征来识别主人的真实身份。
但是即使这样现有的各种门禁系统也有自己的不足之处。
本设计是一个集安全性和操作方便性的智能人性门禁控制系统，它是基于Android 平台,无线 3G 通信网络及NFC(近距离无线通信)的智能化人性化安全度更高的门禁控制系统。
本系统融合了 Android 平台的方便操作性，它将智能安全门禁系统的门锁、监控系统、钥匙集成一体。
3G 通信网络可以用来传输智能锁的各种数据和权限。
而其中的近距离无线通信可以更加方便的快速且无接触的验证主人的身份信息。
本控制系统也可以实现数据库式的大数据处理来实时监控每个锁的状态，监控各个出入口的现实情况。
数据库模式同样可以处理智能锁的选择识别性，因此实现了一把钥匙可以匹配多个智能锁或一把智能锁对应多把智能钥匙，更加人性化和方便。
本设计主要完成以下几个方面：(1)了解并完成智能门禁系统的各个需求和整体方案设计；(2)设计并完善智能门控系统的控制程序；[24]设计并完善 NFC 智能门锁的监控器系统方面的程序；(4)设计并完善 NFC 智能门锁系统的门锁方面的程序；(5)设计并完善 NFC 智能门锁系统的智能钥匙方面的程序；(6)设计并完善智能门锁的测试方案。
本论文所设计实现的智能门禁系统我们已经做了现实环境的测试，各项要求均已达到所要求的性能，其在安全性、智能性等均得到实验人员的赞评。
关键词：NFC；Android 门禁；智能门锁；智能钥匙AbstractAs the increasing development of our society, people pay more and more attentions to the security and convenience of accessing entrances and exits. It contains both traditional mechanical access control systems which identify visitors' identities by checking the mechanical keys and smart ones that are very popular nowadays and that check visitors' identities through smart IC cards, passwords or biometric. However, it is not easy for people to control these systems.The goal of this paper is to design a smart access control system which is high security and intelligent enough and also based on Android, 3G communication networks and NFC (Near Field Communication) protocol. It has the following features. First of all, it makes locks, lock monitors and keys highly intelligent by using Android platform. Secondly, it supports the keys retrieve the data of access rights from cloud server by using 3G network. Thirdly, it supports non-contact communications and two-way security verifications between intelligent locks and keys by using NFC protocol, and it also makes access-monitor-control center and lock monitors connected together by using VPN so that it can unify the management and monitoring visits to all entrances and exits. Lastly, users could open any number of locks with only one smart key within specified duration if the key has sufficient access rights granted. Therefore, the problems which exist in traditional mechanical keys and current smart IC cards can be solved.My primary tasks needed to be finished are described as below.•To finish the requirements analysis and overall designs of the intelligent access control system;•Designing and implementing the major programs for access-monitor-control center system;•Designing and implementing the major programs for NFC-Lock monitors;•Designing and implementing the major programs for NFC smart locks;•Designing and implementing the major programs for NFC smart keys;•To complete a major testing solution for the intelligent access control system.The system designed in this paper has been deployed in the test environments of our company successfully. And it achieved good effect on the protection of security access in the actual tests and our internal use.Keywords: NFC, Android, Access Control System, Smart Lock, Smart Key目录摘要 (I)Abstract (II)第 1 章绪论 (1)•本文研究的背景和意义 (2)•NFC 门禁系统的国内外研究现状及发展趋势 (2)•国内外应用现状 (2)•NFC 技术简介 (3)•NFC 将显著改变门禁行业的面貌 (4)•NFC 门禁仍与卡片门禁模式并存 (5)•卡片和NFC 门禁系统将继续融合 (5)•NFC 门禁获得新管理服务的支持 (6)•本文的主要工作内容 (6)•本文的组织结构 (6)第 2 章系统的需求分析与总体设计 (8)8.1 NFC 智能门禁系统的用户需求分析 (8)8.2 NFC 智能门禁系统的基本操作流程 (12)8.3 NFC 智能门禁系统的总体架构设计 (16)•门禁监控中心系统的概要设计 (17)•NFC 门锁监控器的概要设计 (19)•NFC 智能门锁的概要设计 (20)•NFC 智能钥匙的概要设计 (21)8.4 本章小结 (22)第 3 章门禁监控中心系统 (23)7.1 主控服务器的设计 (23)（1）NFC 智能门锁监控服务的设计 (24)（2）云实例监控服务设计 (25)（3）看门狗监控服务设计 (26)7.2 云服务软件的设计 (26)（1）云服务的数据库设计 (27)（2）云服务主程序设计 (28)7.3 监控终端软件的设计 (29)（1）软件架构 (29)（2）软件界面设计 (30)7.4 本章小结 (36)第 4 章NFC 门锁监控器 (38)•门锁监控器的主要硬件结构 (38)•门锁监控器的软件设计 (41)•传输数据包的设计 (41)•程序流程设计 (44)•程序结构设计 (46)•门锁监控器的数据存储结构 (47)•本章小结 (49)第 5 章NFC 智能门锁 (50)6.1 NFC 智能门锁的主要硬件结构 (50)6.2 NFC 智能门锁的软件设计 (52)6.2.1 ............................................................................ 传输数据包的设计 (52)6.2.2 ............................................................................ 程序流程设计 (55)6.2.3 ............................................................................ 程序结构设计 (57)6.3 NFC 智能门锁的数据存储结构 (58)6.4 本章小结 (59)第 6 章NFC 智能钥匙 (60)•软件架构 (60)•软件界面设计 (60)•钥匙激活界面 (60)•钥匙启动界面 (62)•操作桌面 (63)•访问结果界面 (64)•权限视图界面 (65)•日志视图界面 (67)•PIN 码设置界面 (68)•传输数据包的设计 (68)•数据存储结构 (72)•本章小结 (73)第 7 章系统测试方案 (75)•访问权限申请测试 (75)•NFC 智能门锁访问测试 (79)•本章小结 (80)第 8 章总结与展望 (81)•工作总结 (81)•未来展望 (81)参考文献 (82)致谢 (85)NFC 技术简介NFC 是基于无线射频（RFID）和互联网技术的演变，这种技术的特点就是短距离无线通信，是一种通信技术的标准。
基于NFC的门禁系统
基于NFC的门禁系统作者：滕智飞马金億李双杜磊陈乐来源：《物联网技术》2016年第06期摘要：随着NFC技术的发展和智能手机的普及，现有的门禁系统已难以满足人们的需求。
文中设计了一种通过智能手机控制的门禁系统，该系统使用NFC（近场通信）技术实现开锁功能，可以随时随地使用，不需要繁琐的操作与持续的电源供应，只需要NFC功能模块和电池供给的少量电量即可支持系统功能。
该系统的后台管理功能可有效管理用户，并可给予权限或收回权限，以使门禁系统始终处在可控范围。
最后，在所有的通信过程中加入动态检验码并进行加密传输，从而有效提高了系统的安全性。
关键词：NFC；AES；WCF；门禁系统中图分类号：TP249 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）06-00-030 引言计算机技术日新月异，基于网络技术对门禁系统的研究方兴未艾，现如今已形成了体系完整的出入管理系统。
然而，重复部署系统耗时耗力，安全威胁与日俱增，人们的需求也在不断提高，多数门禁系统已难以满足人们的期望。
与此同时，智能手机的普及与发展，以及NFC 技术的出现给了门禁系统新的展望，人们不断尝试将智能手机应用于门禁系统，并从中积累了宝贵的经验。
取缔繁琐的操作，减少人力资源的浪费，酒店门禁系统、校园卡门禁系统等都给人们带来了便捷。
尽管在不断进步，但门禁系统也存在许多问题。
用于身份识别的磁卡因为经常使用会受到损坏，而且磁卡本身体积小，容易丢失，落入外人手里可能还会造成财产损失和个人信息的泄露。
磁卡还有相当的制作成本，有的甚至要一直插在卡槽中才能使用，这也给我们的生活带来很多不便。
本项目基于这一点，拟用NFC技术设计一种通过手机就能更安全便捷地完成身份验证的门禁系统。
门锁的管理者可以通过这个方式，用手机刷门上的NFC模块来打开门锁，同时还可以将开门权限赋给其他用户，让别人也能用手机开门，或是取消权限，保证门禁安全。
使用本解决方案，就可以免除磁卡的制作成本，也避免了磁卡丢失补办的问题，让个人信息安全得到保障。
基于NFC技术的智能门禁系统设计研究
基于NFC技术的智能门禁系统设计研究一、引言智能门禁系统是当前社会安全管理领域的重要应用之一，它采用现代化技术手段实现对出入人员的精确管理和控制。
近年来，随着移动互联网和物联网的不断发展，基于NFC技术的智能门禁系统逐渐成为研究热点。
本文将探讨基于NFC技术的智能门禁系统的设计和研究。
二、NFC技术概述NFC（Near Field Communication）技术是一种短距离无线通信技术，允许两个设备在非接触的情况下进行数据传输和交换。
它通常工作在13.56MHz的高频段，支持两设备之间最大约10厘米的距离。
NFC技术的优势在于其简便、快速、安全的特点。
通过NFC 芯片，用户可以将自己的身份认证信息存储在智能手机或其他NFC设备中，并实现对门禁系统的远程操作。
三、基于NFC技术的智能门禁系统框架基于NFC技术的智能门禁系统主要由门禁设备、智能手机、服务器和管理平台四个部分组成。
1. 门禁设备：门禁设备是智能门禁系统的核心组成部分，包括门禁读写器、门锁等硬件设备。
门禁读写器负责与智能手机进行通信，门锁控制开关门。
2. 智能手机：智能手机作为用户的硬件设备，通过内置的NFC 芯片与门禁设备进行通信。
用户可以使用智能手机上的门禁APP 进行身份认证、门禁权限设置和门禁记录查询等操作。
3. 服务器：服务器是智能门禁系统的中心节点，负责门禁设备和智能手机之间的数据传输和存储。
服务器存储用户的身份认证信息和门禁权限，提供远程管理功能。
4. 管理平台：管理平台是智能门禁系统的后台管理系统，提供对门禁设备、智能手机和服务器的监控和管理。
管理员可以通过管理平台对门禁权限进行管理和修改，查看门禁记录和报表等。
四、基于NFC技术的智能门禁系统的功能和特点1. 身份认证功能：用户可以通过NFC技术实现对门禁设备的身份认证，无需使用传统的钥匙或门禁卡。
用户只需将携带有合法身份信息的智能手机靠近门禁设备，系统便可自动完成身份认证和门禁操作。
基于NFC技术的门禁系统设计
基于NFC技术的门禁系统设计【摘要】本文在对现有的智能门禁控制系统进行全面分析的基础上，本着安全性、先进性、时效性、便捷性的要求，提出了一种基于NFC技术的门禁系统。
通过自主开发软件实现对NFC芯片启动并发送相关指令给控制单片机，从而匹配控制步进电机的转动实现门禁系统设计。
【关键词】智能门禁;NFC;安卓系统;单片机;步进电机1.前言传统机械锁存在防技术开启能力较低，安全系统低，钥匙容易丢失甚至被复制等问题。
随着科技的不断发展和人们安全防范意识的提高，传统的机械门锁已经不能满足人们对于家居生活的安全要求了。
为满足人们对门禁的安全需求，智能门禁[12]正在快速兴起。
智能门禁系统超越过去单纯的门道及钥匙管理，发展成为一套完整的出入管理系统。
目前，智能门禁系统可分为密码识别、卡片识别和生物识别三大类。
密码识别是通过检验输入密码是否正确来识别进出权限，操作方便，成本低，但是安全性不高，无进出记录。
相比密码识别，卡片识别由于成本低，安全性较高等优点在各行各业得到了广泛的应用。
卡片分为磁卡和射频卡，磁卡采用磁带磁化录入信息，在没有设备的条件下不易被复制，因而有较强的数据安全性，但是卡片信息易因外界磁场丢失，设备易磨损，寿命较短。
射频卡[4]最大特点是非接触，所以没有磨损，操作方便，但易受电磁波影响。
生物识别是通过检验人员生物特征，如：指纹、掌形、掌纹、视网膜血管图形等方式来识别进出，安全性极好，但是它的价格非常昂贵，识别率不高，对环境要求高，在门禁系统方面的应用非常有限。
总结各种智能门禁系统的优缺点，本文提出一种基于NFC技术的高安全门禁系统。
其中包括后台管理系统、门禁控制器、门禁读卡器和门禁卡，后台管理系统包括计算机和SM1加密模块;SM1加密模块通过SATADevice接口与计算机主机接口连接，通过SATAHost接口与硬盘接口连接[9];门禁控制器包括SM1加密模块，后台管理系统计算机通过网络设备与门禁控制器通信连接;门禁读卡器和门禁卡之间通过无线电非接触连接;系统采用高强度安全芯片的CPU智能卡技术进行身份鉴别和数据加密通信，采用NFC技术，使系统具有极强的兼容性和高安全性，有效防止传输环节泄密，实现非接触卡门禁到SM2卡的平滑升级。
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基于NFC改进的无线智能门禁系统安全机制
发表时间：2018-05-28T14:28:48.837Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第35期作者：谢元瑰1 徐华富2 沈坚勇1 余强1 [导读] 通过ZigBee无线通信对门卡ID号和持卡人基本信息进行双重认证，信息保护的安全级别高。
1 湖南铁路科技职业技术学院湖南株洲 412006；
2 湖南农业大学信息科学技术学院湖南长沙 410128 摘要：近距离无线通讯技术的发展推动了门禁系统的智能化进程，蓝牙、ZigBee、wifi、NFC、红外等在门禁系统中的应用各有千秋。
本文针对传统电子门锁系统的门卡易丢失、易复制等弊端进行改良，利用NFC技术和电信运营商主推的SWP卡方案，将门卡集成在手机SWP卡里，并通过ZigBee无线通信对门卡ID号和持卡人基本信息进行双重认证，信息保护的安全级别高，将推动门禁系统迈入智能化、安全化时代，具有很强的推广价值。
关键字：近场通信；智能门锁
1 前言
NFC技术出现之后首先被金融行业移动支付领域大力推广应用，为保障NFC支付安全，业内通常采用SE（Secure Element）存储关键信息，并以真实的硬件设备实现，如SIM卡、SD卡等[1]。
2013年，Google发布Andrioid4.4操作系统，开始支持HCE（Host Card Emulation），实现了以软件模拟SE，极大缩短了NFC产业链，推动了移动支付的迅猛发展[2]。
2 NFC国内外研究现状
2003年，Philips和Sony两家公司率先提出了手机近场通信技术，成功通过了ISO/IEC机构的审核并且成为国际标准，此后Nokia等公司采用Near Field Communication(NFC) 技术进行了大量的手机支付试验[4]。
这些年来，国内外对于手机一卡通应用进行了大量丰富的试验，例如美国关于PayPass的万事达卡应用；法国巴黎关于NFC的地铁和公交系统；在荷兰，一些足球俱乐部利用手机刷卡来代替票务卡[5]；国内在北京、上海、深圳、武汉也有开展手机支付现场试验的报道[6]。
NFC技术在移动支付领域备受关注，发展迅速，但在智能门锁领域的应用还处于概念阶段，未有成熟的解决方案。
3 基于NFC改进的无线智能门禁系统安全机制
本文提出一种基于NFC+SWP卡的全手机认证方案，通过在手机与门锁终端设备间建立NFC通信，使终端设备芯片能读取手机SWP卡的ID号和集成在SWP卡中SE模块的持卡人基本信息，再通过ZigBee通道将ID号和持卡人基本信息传输到云端服务器进行双重身份认证，实现NFC一卡通系统的安全加固。
3.1 主要组成部分
NFC芯片由制造商按照统一的标准设计，接口由不同的厂家设计，NFC+SWP方案由四部分组成： 1）SIM卡
手机SIM卡由三大运营商自己定义，前提是确保卡信息的安全性，并提供非接触式接口应用模块； 2）SWP协议
SWP协议也是由运营商定义，连接手机中近场通信芯片和SIM卡中非接触应用，实现用户信息绑定。
SWP协议也保障了NFC应用在断电情况下仍能运行。
3）NFC芯片
NFC芯片采用统一的标准，但与SIM卡的对接接口由厂家定义，可提供各种设备间轻松、安全、便捷、自动的通信。
实现非接触功能，连接手机中天线，并传输应用数据等到SIM卡。
NFC芯片有以下三种工作模式，点对点通信模式：即实现无线数据交换，将两个具备NFC功能的设备连接，能实现数据点对点传输。
读卡器模式：即作为非接触读卡器使用。
卡模式：是指用于非接触移动支付，用户只需要将手机靠近读卡器，然后用户只需输入密码确认交易或者直接接受交易即可。
4）基于ZigBee网络的射频天线
接收和发送射频信号。
ZigBee技术是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。
其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准。
3.2 基本原理
改进的NFC双向认证安全机制关键流程如下：（1）通过NFC技术将门卡的SE模块集成在手机SWP卡中，使手机SWP卡既包含本身的ID号信息，也包括持卡人的基本信息。
（2）通过特定的读写规范，使门锁芯片既能读取手机SWP卡的ID号，也能读取SWP卡中SE模块的持卡人基本信息。
（3）通过ZigBee技术，将门锁芯片中读取的信息实时、可靠地传输到云端服务器，进行身份验证。
（4）NFC虚拟卡片的安全性
采用一卡一密，一应用一密防止“门卡”被盗滥用；对卡片的扇区进行科学规划，对不同NFC应用的卡内容进行分离，使不同的NFC应用使用专有的秘钥体系，同时确保NFC应用在脱机状态下也能使用。
为防止伪造卡、复制卡等现象发生，卡芯片中设立专用标识，并采用DES算法设计卡片密钥管理机制，秘钥机制按照PBOC2.0、3.0的标准设计。
为防止数据泄密，采用公共、独立的信息共享区，使用数据分离治理的安全策略。
3.4 基于NFC改进的无线智能门禁系统安全机制的优势
相较于传统的智能门锁，NFC技术具有以下优点：（1）安全性高。
对于门锁身份识别来说，安全是最重要的。
NFC刷卡手机开门需要在小于0.1M的范围内才能通信，并且只能点对点的通信，这保证在身份认证通信时数据传输的高度保密性与安全性。
（2）便捷性好。
传统门卡就是一个累赘，到哪时都需要带着，容易丢失，很不方便。
而NFC刷卡手机拥有门卡功能，且可以把所有卡片(银行卡、门禁卡、校园卡、会员卡、公交卡)统统都装在这部智能手机里面，给用户减负，管理和使用起来更方便，用户体验极佳。
（3）耗能低。
NFC的耗电量远远小于蓝牙和红外装置，把NFC模块装载在智能手机里，不需要手机供电，一样可以使用。
（4）制造成本低。
只需要把一块NFC功能模块搭载到移动终端就可以使用，制造成本低。
4 结语
利用NFC技术将智能门锁的门卡集成在手机SWP卡里大大提升了门卡管理的便捷性和安全性，通过NFC将开门者的卡片ID号和SE模块中的持卡人基本信息读取到门锁里，再通过ZigBee传输到云端服务器进行双重身份识别，卡SE模块中的基本信息认证能有效防止SWP 卡被复制冒用，卡ID号认证能有效屏蔽遗失门卡的开门权限。
本项目研究能有效克服传统智能门锁门卡易复制、易遗失、遗失卡仍保留开门权限等弊端，对于改良智能门锁的安全性能，推动智能门锁的发展具有重大现实意义，应用前景广阔。
参考文献
[1] 陈平顺等. 基于Android的NFC移动支付系统设计与实现[J]. 数据通信, 2015,5: 5-9.
[2] 缪凯. HCE的校园应用研究[J]. 中国新技术新产品, 2015, 04: 18-19.
[3] 李小孟. 基于无线网络的电子门锁智能管理系统设计[D]. 大连理工大学, 2015.。