基于物联网的家庭智能门禁系统的设计
基于物联网技术的家庭智能化系统设计与开发
基于物联网技术的家庭智能化系统设计与开发近年来，随着物联网技术的飞速发展，人们越来越注重家庭智能化的发展。
基于物联网技术的家庭智能化系统，可以帮助人们实现远程控制、智能化识别等功能，提高家庭生活的便利性、舒适度、安全性和能源利用效率。
因此，本文将介绍基于物联网技术的家庭智能化系统的设计与开发。
一、系统框架设计针对基于物联网技术的家庭智能化系统的特点，我们设计了以下系统框架：流程图：系统框架设计如图所示，我们将系统分为三个部分：传感器采集模块、数据处理与存储模块、控制终端。
其中传感器采集模块主要是利用传感器采集居家环境中的各种参数，比如温度、湿度、烟雾浓度、人体移动等；数据处理与存储模块负责将采集到的各种数据进行处理和存储，并向控制终端提供实时查询功能；控制终端则是家庭成员进行操作和获取信息的重要界面。
二、系统实现技术针对以上系统框架，我们采用了多种技术进行实现，其中包括：1. ZigBee无线通信技术ZigBee是一种低功耗、短距离、低速率的无线通信技术，非常适合于家庭智能化系统的应用。
我们通过ZigBee技术实现了传感器采集模块与数据处理与存储模块之间的无线通信。
2. RFID技术RFID是一种基于无线电波识别技术的自动识别技术，能够对家具、物品等进行识别，并与智能化系统进行联动。
我们在家庭物品中嵌入了RFID芯片，利用RFID技术实现了物品与智能化系统之间的互动。
3. 凸轮摄像头技术凸轮摄像头技术可以对特定物体或场景进行识别，我们在家庭入口处安装了一台凸轮摄像头，可以对进入家庭的人员进行识别，实现智能化门禁控制。
三、系统应用场景基于物联网技术的家庭智能化系统的应用场景非常丰富，我们举几个例子：1. 温度、湿度自动控制在家庭中，可以通过温度、湿度传感器采集室内参数，并利用智能化系统进行自动调节，实现室内温度、湿度自动控制。
2. 物品管理家庭物品嵌入RFID芯片后，可以实现物品存放位置跟踪、获取物品使用情况等功能，方便家庭成员进行物品管理。
面向物联网的智能家居安防系统设计
面向物联网的智能家居安防系统设计智能家居安防系统是集成了物联网、智能化、云计算等技术的智能家居产品，它是基于传感器、视频、语音、人脸识别等技术，通过互联网把家庭安全监控、灯光控制、温度调节、家电控制、智能家电等家庭设施集成在一起，提高家庭的智能化程度，提高家庭的使用体验和安全性。
本文将介绍面向物联网的智能家居安防系统的设计。
一、传感器技术在智能家居安防中的应用传感器技术是智能家居安防系统中非常关键的技术。
通过使用温度传感器、烟雾传感器、燃气传感器、门磁传感器等传感器，对家庭安全进行监控和预警。
温度传感器可以感知家庭温度的变化，烟雾传感器可以感知家庭内是否有烟雾，燃气传感器可以感知家庭内是否有泄漏燃气的情况，门磁传感器可以感知家庭门窗的开关情况。
这些传感器可以通过物联网与智能家居安防系统连接，实现对家庭的安全监控和报警功能。
二、视频监控技术在智能家居安防中的应用视频监控技术也是智能家居安防系统中非常关键的技术。
通过使用高清摄像头，对家庭进行全方位的视频监控。
智能家居安防系统可以实时监控家庭内的情况，可随时随地通过手机或电脑访问家庭监控画面。
通过视频监控技术，可以轻松实现对家庭的远程监控和实时报警，大大提高家庭安全性。
三、智能语音交互技术在智能家居安防中的应用智能语音交互技术可以让家庭成为一个高智能化、高互动性的空间，使家庭居住更加方便、舒适。
通过智能语音交互技术，可以实现对家庭的智能化控制。
例如，可以通过语音控制灯光亮度、窗帘开合、空调温度等家电设施，从而提高家居的智能交互性。
同时，智能语音交互技术也可以实现智能家居的安全功能，例如，可以通过语音提示家庭重要时刻的安全预警，提醒家庭成员注意安全。
四、人脸识别技术在智能家居安防中的应用人脸识别技术在智能家居安防中具有很广泛的应用，可以实现智能门禁、智能考勤、智能追踪等功能。
通过使用人脸识别技术，可以实现智能门禁，保护家庭的安全。
例如，家庭成员通过人脸识别进入家庭，避免了钥匙的遗失或泄露的风险；家庭外来人员需要通过人脸识别一致性验证才能进入家庭，从而避免了不必要的安全事件发生。
面向物联网的智能门禁系统设计与实现
面向物联网的智能门禁系统设计与实现随着城市化进程的不断推进，人口密度越来越高，公共安全问题越发突出。
建筑物作为人们居住和生活的场所，安全保障得到越来越高的重视。
而智能门禁作为物联网技术在生活中的一种应用，也越来越受到人们的关注和需求。
智能门禁系统的核心是身份识别技术。
通过识别用户的身份信息来控制用户身份和权限，保障门禁的安全。
目前常用的身份识别技术有人脸识别、指纹识别、密码识别、刷卡识别和密码+刷卡等多种模式。
智能门禁系统在软件和硬件层面需要实现以下核心功能：1.身份识别功能：能够提供准确、稳定和安全的身份识别功能，避免非法进入。
2.权限控制功能：能够根据用户身份和权限，灵活控制门禁的使用权。
3.安全报警功能：在检测到非法入侵或者异常情况时，能够及时发出报警信号。
4.数据管理功能：能够对用户信息进行有效管理，包括添加、修改和删除用户信息等。
在实际应用中，智能门禁系统与其他建筑物设备需实现信息交互，实现统一的安全管理与数据管理。
同时，系统也需要具备一定的自适应性，能够适应室内外环境不同，能够对不同时间段进出人员进行管理，以及能够容错并能在故障情况下保障门禁的安全。
了解以上的要求，我们需要在软件和硬件两个层面进行智能门禁系统的设计和实现。
软件层面1.身份识别功能身份识别技术是门禁系统的核心技术，影响着系统的安全性和稳定性。
目前主流的身份识别技术有人脸识别、指纹识别、刷卡识别和密码识别等多种形式。
因此，在设备设计时，需要针对不同的识别技术选择相应的控制单元和传感器，保证身份识别的准确性和稳定性。
2.权限控制功能权限控制功能是继身份识别功能之后非常重要的一个环节。
需要在软件设计时制定一个合理的权限管理体系，为门禁使用者提供了安全可控的使用环境。
例如针对不同的身份，应该进行相应的权限限制，每个用户可以拥有一定的访问权，包括访问特定区域、使用资源等等。
这样能有效保障门禁系统的安全性，也能充分提高系统使用的灵活性和效率。
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。
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。
基于物联网的智能门禁系统设计与研究
基于物联网的智能门禁系统设计与研究近年来，由于物联网技术的快速发展，智能家居领域逐渐走入大众的视野。
其中，智能门禁系统是一个不可或缺的组成部分。
智能门禁系统的应用为家庭和企业提供了便利和安全，同时也成为了一种趋势。
本文将探讨基于物联网的智能门禁系统的设计和研究。
一、现有的门禁系统问题目前很多家庭和企业使用的门禁系统都是传统的刷卡或密码输入式门禁系统。
但是，这种门禁系统存在许多问题。
首先，使用刷卡或密码输入方式存在安全隐患。
如果卡片或密码泄露，门禁系统的安全性将无法得到保障。
其次，这种门禁系统需要人来维护，如定期更换密码或更换刷卡机。
这不仅浪费时间和金钱，而且也容易出现人为疏忽导致的故障。
二、基于物联网的智能门禁系统设计思路为了解决上述问题，基于物联网的智能门禁系统应运而生。
智能门禁系统的主要原理是通过网络连接门禁设备、控制器、服务器等，实现门禁的智能化控制和管理。
智能门禁系统的设计思路如下：1、门禁设备采用无线联网技术智能门禁系统的门禁设备必须采用无线联网技术，这有利于将门禁设备与服务器等其他设备进行联通。
目前市场上已经出现了许多无线门禁设备，如近场通讯（NFC）门禁、蓝牙门禁等。
2、门禁设备与服务器建立通信连接门禁设备通过无线技术与服务器建立通信连接后，可以实现数据传输和门禁的控制。
服务器既可以处于内网也可以处于公网中，通过云服务对门禁设备进行远程管理。
3、智能门禁系统实现智能化控制和管理通过建立网络连接，智能门禁系统可以实现智能化控制和管理。
用户可以通过手机APP或者Web页面对门禁进行控制，完成开关门、授权等操作。
同时，智能门禁系统还可以实现门禁设备的远程管理，自动检测设备状态并及时通知管理员。
三、智能门禁系统的优势1、安全性更高基于物联网的智能门禁系统使用远比传统门禁系统更加复杂的身份验证技术，如人脸识别、声纹识别和指纹识别等。
这些技术确保了门禁设备只为授权人员开放。
2、方便快捷智能门禁系统可以通过手机APP或Web界面轻松地进行管理。
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。
物联网中的智能门禁系统设计与实现
物联网中的智能门禁系统设计与实现物联网已经成为当今社会最热门和最潜力巨大的领域之一。
物联网将物体、设备、平台、互联网等进行全面的融合，在各个行业中实现智能化、数字化和信息化。
而在这个大环境中，智能门禁系统是一个驱动物联网发展的重要力量。
本文将深入探讨该系统的设计和实现。
一、智能门禁系统的概念和特点智能门禁系统是一种新型的安全管控系统，通过互联网、自动识别技术、安全控制技术等手段，实现对门禁进出人员的认证、管理和控制。
智能门禁系统可以对用户身份进行快速识别，掌握进入场所的人员信息，并管理其进出时间和地点，使得门禁管控更加智能化和安全化。
智能门禁系统的特点是，通过数字化、无线化、互联网化等技术手段，提高门禁的安全性、可靠性和管理效率。
同时，智能门禁系统还具有时效性、流程性和可视化的特点，提升了其适用范围和普适性。
它可以应用于各种场合，如办公区域、物流园区、商业区域、社会区域等。
二、智能门禁系统的设计1. 系统硬件设计智能门禁系统的硬件设计主要包括两个部分：门禁设备和服务器。
门禁设备包括门禁终端、自动门控制器、人脸识别、指纹识别等组件。
服务器是控制、统计、管理和存储门禁数据的中心，其中包含的数据库、操作系统、网络设备和服务器软件，支持对门禁数据的实时监控、记录、智能分析和查询。
2. 系统软件设计智能门禁系统的软件设计分为前端和后端两部分。
前端负责门禁设备的注册、安装和调试工作，包括注册用户信息、配置门禁设备参数、维护设备状态等。
后端负责将门禁设备与服务器连接，协调门禁设备和服务器间的数据传输和信息共享工作。
3. 系统网络设计智能门禁系统的网络设计需要考虑到数据传输的实时性、可靠性和安全性。
其中，实时性要求数据的传输速度要快，确保门禁设备的操作控制效果及时反馈，可靠性要求数据的传输不会中断或出现数据丢失的情况，安全性则要求数据加密和网络环境的保密性。
三、智能门禁系统的实现1. 软件和硬件设备的选择在智能门禁系统的实现过程中，需要根据使用场景和要求选择合适的软件和硬件设备。
《2024年基于物联网的智能家居控制系统设计》范文
《基于物联网的智能家居控制系统设计》篇一一、引言随着物联网技术的飞速发展，智能家居控制系统已经成为现代家庭生活的重要组成部分。
基于物联网的智能家居控制系统设计，能够有效地将家庭设备、家居环境以及用户需求进行有机整合，提供更为便捷、智能、安全的生活体验。
本文将详细探讨基于物联网的智能家居控制系统的设计思路、技术实现及未来发展趋势。
二、系统设计概述智能家居控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件部分主要包括各种智能设备，如智能门锁、智能照明、智能空调等；软件部分则包括物联网平台、控制系统、云平台等。
本系统以物联网技术为核心，将各个智能设备进行连接，实现远程控制、场景联动、数据分析等功能。
三、硬件设计1. 智能设备：包括智能门锁、智能照明、智能空调等，均需具备联网功能，支持无线通信协议（如Wi-Fi、ZigBee、蓝牙等）。
同时，设备需具备传感器功能，能够实时感知环境变化并反馈给控制系统。
2. 物联网平台：负责连接各个智能设备，实现设备间的数据传输与交互。
平台需具备高可靠性、低延迟等特点，保证系统的稳定运行。
3. 控制系统：负责接收用户指令，根据场景需求控制智能设备的运行。
控制系统可采用手机App、智能音响等多种形式，方便用户进行操作。
四、软件设计1. 物联网平台软件：包括设备管理、数据传输、数据分析等功能。
设备管理模块负责设备的接入、配置和监控；数据传输模块负责数据的收发和传输；数据分析模块则对收集到的数据进行处理和分析，为用户提供更智能的服务。
2. 控制系统软件：根据用户需求，控制智能设备的运行。
软件需支持多种场景模式，如回家模式、离家模式、睡眠模式等，方便用户根据不同需求进行选择。
同时，软件需具备语音识别功能，支持通过语音指令控制设备运行。
五、技术实现1. 通信技术：采用无线通信技术实现智能设备间的数据传输与交互。
其中，Wi-Fi、ZigBee和蓝牙等技术在智能家居控制系统中得到广泛应用。
基于物联网技术的智能门禁管理系统设计与实现
基于物联网技术的智能门禁管理系统设计与实现随着科技的不断进步，物联网技术在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，智能门禁管理系统就是其中之一。
这种系统可以有效地简化门禁管理流程，提高效率，并增强安全性，非常受到企业和居民的青睐。
本文将介绍一种基于物联网技术的智能门禁管理系统设计和实现。
1. 系统概述本系统是一个集成了硬件设备和软件系统的智能门禁管理系统。
硬件部分包括门禁读卡器、门磁、摄像头等基础设施，软件系统则包括门禁管理系统的核心模块。
系统工作流程如下：门禁读卡器将读取到的卡片信息发送到主控制器进行验证，当验证通过后主控制器会控制门开启，门禁照相机拍摄被授权人员的照片并存储到数据库中。
进入门内后门磁进行自动关闭检测，若门没有关闭则会发出报警。
同时，门禁管理系统会记录该次门禁信息，包括门禁时间、门禁类型、操作人员等信息，在系统后台进行统计分析。
2. 硬件设备2.1 门禁读卡器门禁读卡器是智能门禁管理系统的核心设备之一，可判断和识别卡片类型，如IC卡、身份证、工作证等等。
门禁读卡器内置微控制器，在扫描读取卡片信息之后，将数据发送到主控制器，通过验证后控制门的开关。
门禁读卡器的信号稳定，硬件性能稳定，适应于各种门禁使用场景。
2.2 门磁门磁用于检测门的开闭状态，是门禁管理系统中的一个必要设施。
当门未关闭时，门磁会通过主控制器发出报警声音，提醒管理员及时关闭门。
门磁可以与门禁读卡器结合使用，形成一个完整的门禁系统。
2.3 摄像头摄像头用于捕捉门禁进入者的照片，并存储至数据库中。
门禁照相机通常需要清晰稳定、高清晰度、可调焦等特点。
为了捕捉到更好的画质，摄像头通常需要独立供电，不会受到主控制器软件的影响。
3. 软件系统3.1 主控制器主控制器是整个门禁管理系统的核心部件，它是门禁读卡器、门磁和摄像头之间的桥梁。
主控制器内有芯片和程序操作系统。
门卡号码通过芯片进行存储和读取，通过程序进行验证。
主控制器收到门禁读卡器的读卡指令后，会对比读卡信息和数据库中的卡片信息进行验证，若通过则控制门禁开关。
物联网无线门禁系统设计方案
无线通信模块
集成Wi-Fi、蓝牙或Zigbee等无线通信 模块，实现与外部设备的通信，如手 机、电脑或其他智能设备。
门禁系统电路
设计电路来实现电磁锁或电控锁的开 关控制，以及读卡器、密码键盘等设 备的接口。
控制器软件设计
操作系统和编程语言
网络通信协议
门禁系统控制算法
使用嵌入式操作系统如Linux或 FreeRTOS，选择C/C或Python等编 程语言进行软件开发。
物联网无线门禁系统设计方案
xx年xx月xx日
contents
目录
• 方案概述 • 无线通信技术 • 门禁控制器 • 安全防护 • 电源与供电设计 • 系统性能测试 • 应用案例分析 • 总结与展望
01
方案概述
定义与特点
物联网无线门禁系统
是指利用物联网技术，实现远程控制、实时监控、数据传输 等功能，以提升门禁系统的安全性和便捷性。
物联网无线门禁系统可以提供全面的数据统计和分析功能，帮助企业更好地了解出入人员的行为和偏好，为企业决策提供 有力的数据支持。
08
总结与展望
方案总结与优缺点分析
• 方案总结：物联网无线门禁系统设计方案是一种基于无线通信技术的门禁控制系统，可以实现远程控制、 实时监控、数据传输等功能。该设计方案采用了先进的物联网技术，具有高安全性、高可靠性、易于维护 等特点。
数据传输安全防护
数据加密
采用数据加密技术，对传输的数据进行加密处理，防止未经授权的用户获取 数据信息。
数据完整性保护
采用数据完整性保护机制，确保数据在传输过程中不被篡改或破坏。
门禁系统安全防护策略
01
02
03
物理安全
采用防拆卸、防破坏等物 理防护措施，确保门禁系 统的硬件设备安全可靠。
基于物联网的智慧门禁系统设计与实现
基于物联网的智慧门禁系统设计与实现近年来，随着物联网技术的快速发展和普及，物联网应用逐渐渗透至各行各业，其中门禁系统也得到了很大的发展。
传统的门禁系统或许只能够实现最基础的门禁功能，而基于物联网的智慧门禁系统不仅仅可以实现门禁功能，还能够实现诸如人脸识别、身份验证等更加智能化的功能。
本文将为大家介绍基于物联网的智慧门禁系统的设计与实现，从硬件组成、软件设计以及数据处理等多个方面进行论述。
一、硬件组成智慧门禁系统的硬件组成是关键的一部分，其包含了门禁识别设备、门禁控制设备、云端服务器以及便于使用的终端等。
1.门禁识别设备门禁识别设备一般包含了摄像头和识别算法等。
摄像头是从门外拍摄进入的人员照片，识别算法一般使用机器学习等技术，通过对人脸等特征信息的提取进行判断，从而决定是否开启门禁。
此处需要注意的是，门禁识别设备一定要安排在一个对于人员能够准确照射的位置上，避免光线对系统的影响。
2.门禁控制设备门禁控制设备通常是安装在室内的设备，其控制了门的开启和关闭等操作。
门禁控制设备一般还会记录每一次开启和关闭门的操作，作为安全监控的依据之一。
3.云端服务器云端服务器是整个系统的中枢，它负责对所有门禁识别数据进行收集和分析，并通过网络实现对门禁的控制操作。
通过云端服务器，门禁系统的管理人员可以实现对门禁识别数据的实时查看。
4.便于使用的终端便于使用的终端是为门禁使用者提供方便使用的设备，例如手机、电脑等。
使用者可以通过终端方便地对门禁进行操作，并实时查看门禁相关信息。
二、软件设计智慧门禁系统的软件设计主要体现在门禁识别算法的设计上。
门禁识别算法一般包含了人脸识别、机器学习等技术。
1.人脸识别技术人脸识别技术是基于摄像头获取人脸图像，通过图像处理技术对人脸进行分析，并最终决定是否开启门禁。
为了保障系统的准确性，需要使用高精度的人脸识别技术。
2.机器学习技术机器学习技术是对门禁系统的管理人员和使用者行为进行分析和学习的技术，它能够帮助门禁系统自我学习，并不断改进自己的识别准确率。
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。
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随着物联网技术的不断发展和普及，越来越多的企业和机构开始使用智能门禁系统来提高安全性和便捷性。
本文将介绍一个基于物联网技术的智能门禁系统设计与实现。
一、设计概念智能门禁系统是指使用先进的生物识别、密码学和通讯技术等手段，将传统的门禁控制系统升级为更加智能、安全、便利的系统。
这种系统可以通过身份验证、远程监控、报警等多重保护措施来确保门禁的安全可靠性。
二、系统组成该智能门禁系统包括门禁控制器、门禁读卡器、生物识别识别器（指纹、人脸识别等）、安全监控摄像头、远程管理平台等基础组件。
同时，系统还需要通过云计算、大数据、人工智能等技术进行智能化升级。
门禁控制器是系统的核心组成部分。
它负责实现门禁的开启、关闭、权限管理等基本功能，并将相关数据传输给系统内部的其他组件进行处理。
门禁读卡器是指在门边设立的刷卡设备。
它能够读取用户身份信息并将其传输给门禁控制器进行验证。
生物识别器是一种新型的身份验证设备。
通过采用指纹、人脸等识别技术，能够对用户身份进行更加精准和安全的验证。
安全监控摄像头可以对门禁区域进行实时监控，并将异常情况上传至远程管理平台进行处理。
远程管理平台是指通过互联网进行远程管理和监控的网站或应用。
它可以实现对门禁控制器、安全监控摄像头等组件的远程操作。
三、功能实现系统的核心功能是对用户身份的验证和门控制的掌控。
在系统中，用户可以通过刷卡、生物识别等方式进行身份验证，并获得相应的门禁权限。
当用户通过门禁后，门禁控制器会自动开启。
此外，该系统还具有以下功能：1.安全监控：系统可以对门禁区域进行实时监控，并在发现异常时自动报警。
2.日志记录：系统可以对用户的刷卡、开门等操作进行记录，并定期上传至远程管理平台备份。
3.远程掌控：系统可以通过远程管理平台对门禁控制器进行开启、关闭、权限管理等操作。
四、技术实现智能门禁系统的实现需要多项技术的支持。
其中最核心的是物联网技术和云计算技术。
基于物联网的智能家居门锁系统设计与实现
基于物联网的智能家居门锁系统设计与实现随着物联网技术的逐渐普及，智能家居产品也越来越多，其中智能门锁作为家居安防的重要一环越来越受到人们的重视。
智能门锁能够实现远程控制、密码管理、指纹识别等功能，为家庭带来更加便捷、安全的门锁体验。
本文基于物联网技术，设计并实现了一款智能家居门锁系统，让家庭更加智能、舒适、安全。
一、系统结构设计智能家居门锁系统主要由硬件和软件两部分组成，其中硬件包括门锁、电子控制板、无线网络模块、红外传感器等，软件则包括门锁控制程序、手机APP等。
1. 硬件部分门锁部分采用智能电子门锁，能够实现密码、指纹、卡片等多种开锁方式，并且通过红外传感器控制门锁的开关状态，确保门锁的安全性。
电子控制板则是门锁系统的心脏，它通过无线网络模块，将门锁系统连接至网络中，并集成多种控制功能，实现门锁的远程控制、密码管理等操作。
红外传感器可以感知门锁前方的情况，一旦检测到异常行为，就会发出警报，提醒家庭成员注意安全。
2. 软件部分门锁控制程序是门锁系统的核心，它通过自主开发的算法，实现密码、指纹、卡片等多种开锁方式的管理，同时可以实现远程控制、密码修改等多种操作。
手机APP则是门锁系统的配套软件，用户可以通过手机APP实现对门锁的远程控制、密码修改、管理等操作，还可以通过手机APP接收红外传感器发出的警报信息，确保家庭安全。
二、系统功能实现1. 多种开锁方式智能门锁支持密码、指纹、卡片等多种开锁方式，用户可以根据自己的需求自由选择开锁方式，实现更加便捷、安全的门锁体验。
2. 远程控制用户可以通过手机APP实现对门锁的远程控制，无需亲自到现场开锁、上锁，大大提高了生活便利性。
3. 门锁管理用户可以通过门锁控制程序实现对密码、指纹、卡片等开锁方式的管理，也可以通过手机APP实现密码修改、门锁管理等操作。
用户可以根据自己的需求自由管理门锁，确保门锁的安全性。
4. 红外传感器红外传感器可以感知门锁前方的情况，一旦检测到异常行为，就会发出警报，提醒家庭成员注意安全。
物联网环境下的智慧门禁系统设计
物联网环境下的智慧门禁系统设计随着时间的变迁，科技也在不断发展，而物联网也因此慢慢变得越来越普及。
物联网是指通过互联网将人类生活重要的机器和设备连接起来，构成一个智慧化的环境。
在这个环境下，各种设备和系统均互相连通，从而形成能够为人类带来方便和智慧的生活空间。
而智慧门禁系统作为这个环境下的一种重要应用，具有很大的发展和应用前景。
本文就在此背景下，探讨智慧门禁系统的设计。
一、前言门禁系统作为现代建筑中不可或缺的重要组成部分，已经成为了重要的安全保障措施。
在现代物联网环境下，门禁系统也因此不断发生着变革。
智慧门禁系统应运而生，取代了传统门禁系统的位置，成为了许多企业、公寓、学校等场所最为常见的门禁系统。
下面我们就来探讨一下智慧门禁系统的设计。
二、智慧门禁系统的功能特点1.高可靠性。
智慧门禁系统采用了一系列先进的技术，如指纹识别技术、人脸识别技术、虹膜识别技术等，能够有效地提高门禁系统的可靠性和安全性。
2.高自动化程度。
智慧门禁系统具有自动识别、自动核实、自动判断等特点，在保证安全的前提下，实现了门禁系统的自动化。
3.多样化的门禁方式。
智慧门禁系统除了传统的卡片、密码方式外，通过指纹、人脸、虹膜等方式进行门禁也逐渐成为了主流。
三、智慧门禁系统的设计要素1.门禁设备。
门禁设备是智慧门禁系统的核心部分，其设计必须考虑到识别精准度、识别速度、适应性等因素。
另外，门禁设备也要具有良好的耐用性和可靠性。
2.门禁管理软件。
门禁管理软件是智慧门禁系统的重要组成部分，其设计也必须考虑到灵活性、易用性、可扩展性等因素。
门禁管理软件需要能够实现所有门禁设备的综合管理，并提供完善的各种记录和统计功能。
3.门禁数据存储。
对于门禁数据的存储也是智慧门禁系统设计的重要要素之一。
为了防止数据丢失和数据泄露，门禁数据必须要进行备份和加密存储。
四、智慧门禁系统的应用场景智慧门禁系统的应用场景非常广泛，以下是智慧门禁系统常见的应用场景。
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D O I :10.3969/j.i s s n .1001-5337.2019.3.076 *收稿日期:2019-03-07基金项目:国家自然科学基金(61572224);安徽省教育厅质量工程(2017j y x m 0219;2018k f k 137);淮北师范大学质量工程(j y 2017119;2018jd x m 02).作者简介:胡锋,男,1995-,硕士研究生;研究方向:嵌入式控制;E -m a i l :994486525@q q.c o m.通信作者:李峥,男,1980-,硕士,副教授;研究方向:嵌入式控制;E -m a i l :l i z h e n g19800214@126.c o m.基于物联网的家庭智能门禁系统的设计*胡 锋, 李 峥, 石传寿, 程克杰(淮北师范大学物理与电子信息学院,235000,安徽省淮北市)摘要:为了实现住户对家庭门禁的智能化管理,设计了一种基于物联网的家庭智能门禁系统.该设计选用S TM 32F 103R C T 6单片机作为主控模块,由W I F I 无线网络㊁云平台和手机A P P 实现远程控制,通过W I F I 模块将O p e n MV 3摄像头的数据发送到云平台,智能手机作为无线控制的终端,通过手机A P P 与云平台建立通信调取云端数据,住户能够实时监控门外信息.该系统具备远程信息监控能力,可实现远程控制门锁工作,在实际测试和控制过程中工作稳定,具备智能㊁安全㊁便捷等诸多方面的优势.关键词:智能门禁系统;摄像头;单片机;云平台;A P P中图分类号:T P 274.2 文献标识码:A 文章编号:1001-5337(2019)03-0076-060 引 言21世纪,智能家居作为物联网时代的代表性项目,带给人们更加智能的生活方式[1]. 万物皆可通过网络互联 的理念,正在不断促进全世界很多国家的研发团队针对智能家居项目进行深入研究[2].我国在2006年也表示要大力发展物联网,近而加快国内物联网产业化进程.目前我国的智能家居不断地向智能化方向转变,智能化的服务也应用于各种真实的生活情景之中.智能门禁作为智能家居系统基础的设计部分同时也是最重要的组成部分,其发展对于智能家居整体的升级具有重要的作用.因此,本文研究并设计了一种基于物联网的家庭智能门禁系统,该系统利用传感技术和无线传输技术,以微处理器为核心,云平台为媒介,进行智能门锁A P P 设计,实现了住户对家庭门禁的智能化管理.1 系统整体概述本文设计的家庭智能门禁系统采用W I F I 作为无线网络通信,实现各个模块间的无线通信传输.通过热释电传感器㊁振动传感器以及摄像头实现门外环境的感知与监测.当热释电传感器感应到门外人体后,会根据门外人员停留时间的长短进行判断,一旦超过设置的正常时间则立刻发送开启指令给摄像头.O pe n MV 3上自带的M C U 1收到指令后开启摄像头.摄像头通电后将监控门外动态,并将视频数据发送至云平台储存.当门上的振动模块产生振动感应时,手机A P P 会实时接收到门禁振动的提醒消息.本系统为住户提供了可视化的信息控制与管理,设计了一款配套的家庭智能门禁系统的A P P 软件.住户可以在手机上实时监控自己家庭门禁的状态,远程一键开锁.本设计的系统整体框图如图1所示.图1 系统整体框图第45卷 第3期2019年7月 曲阜师范大学学报J o u r n a l o f Q u f u N o r m a l U n i v e r s i t yV o l .45 N o .3J u l y 20192系统的硬件设计2.1主控模块主控模块是整个家庭智能门禁系统的核心,起着至关重要的作用.其功能主要是与其他功能模块建立通信连接,指挥和控制各个功能模块的信息集中㊁存储㊁分析和决策,从而精准控制模块间的正常工作.在硬件选择过程中将系统所需的主控芯片定为S T M32F103R C T6考虑到两个方面:其一是因为S T M32F103R C T6单片机与12系列和51系列单片机相比而言,优势突出.它具有较高的稳定性,运算速度和处理能力远远超过其他单片机,时钟可以达到72M,R AM和R OM的空间更大,使用时可以充分利用其硬件资源;其二是由于S T M32F103R C T6的集成度非常高,存储器为256K的闪存,可外接许多外设,在使用过程中表现出功耗低,稳定性高等优点[3].通过该芯片的很多特性发现此芯片非常适合做家庭智能门禁的主控模块.2.2传感器模块本设计使用的传感器主要有人体热释电传感器㊁振动传感器以及O p e n MV3摄像头.其中人体热释电传感器主要是探测门外是否有人体通过.振动传感器有两个方面的用途,一方面访客敲门时便于提醒住户有人来访,另一方面用于防盗,在不法分子撬锁时会引发振动提醒住户关注家中门锁安全. O p e n MV3摄像头主要是采集门外的视频信息.2.2.1人体热释电传感器人体热释电传感器主要由滤光片㊁热释电探测元和前置放大器3部分组成,其中热释电传感器的核心元件是热释电探测元.工作过程中一旦检测到人体释放的红外光,探头便将其接收采集,随后把接收到的光信号转变成电信号,光电转换结束后就将电信号送入电子电路中用于驱动负载进行工作,最后接收到信号后则需要进行信号的转换与处理.信号转换主要分为3个阶段:第1阶段是热转换,第2阶段是热电转换,第3阶段是电转换.其转换过程如图2所示.图2热释电传感器的信号转换过程图3热释电传感器的感应范围示意图人体热释电传感器在测试过程中可以通过延时调节控制反应时间长短,并且可以对灵敏度进行设置控制信号触发,人体热释电传感器调节过后具备全自动感应功能[4].当人体进入热释电传感器所在的覆盖检测范围内时,由于人自身的温度与周围环境的温度是不同的,人体会释放特殊波段的红外光信号,传感器接收信号则输出高电平,一旦人离开感应范围,则输出低电平.本文针对家庭门禁的实际情况对感应范围做了如下设计.在门上方的热释电传感器周围安装上亚克力板,利用亚克力板的遮光性,改变热释电传感器的检测角度,调节旋钮改变其感应距离,找到合适的感应范围.热释电传感器的感应范围示意图如图3所示.2.2.2振动传感器本设计中振动传感器采用的是压电陶瓷传感器,其电路原理图如下页图4所示.选择压电陶瓷传感器主要是因为其压电系数大㊁灵敏度很高并且可调节.压电陶瓷传感器是利用压电材料的压电效应进行工作的,其内部的电介质受到一定方向外力作用的过程中就会产生机械变形从而就会导致极化现象的产生.随后就会在它的其中一个表面产生正电荷,另一个表面产生负电荷,将外力撤去以后,电荷消失变成不带电状态[5].利用这种原理,当振动传感77第3期胡锋,等:基于物联网的家庭智能门禁系统的设计器工作后,只要有人用力敲门或者撬门时,就可以起到提醒住户以及防盗的作用.本设计采用的是模拟信号输出的方式,当振动强度越大,则输出电压越高,振动幅度灵敏度可通过电位器调节.图4振动传感器原理图2.2.3摄像头本设计中的摄像头模块使用的是O p e n MV3和A TW I N C1500W I F I扩展板[6].其中摄像头负责采集信息,W I F I拓展板负责信息的传输,O p e n MV3与W I F I拓展板连接原理图如图5所示.O p e n MV3采用S T M32F765V I T6处理器,主频216MH z,512 K BR AM,F l a s h是2M B,所有的I/O引脚输出3.3V并且5V耐受,其中一个S P I总线高达54 M b p s速度.O p e n MV3通过高级语言P y t h o n编写,其高级数据结构可以在机器视觉算法中处理复杂的输出,也可以很容易的使用外部终端触发拍摄或者执行算法,并用算法的结果用来控制I O引脚.O p e n MV3可以在M C U上很好的快速运行,同时具有操作简单㊁功耗小㊁性价比高等特点,在机器视觉(M a c h i n e V i s i o n)方面也具有很好的应用.图5 O p e n MV3与W i F i扩展板连接原理图2.3门锁模块本设计选用的门锁模块为全金属直流无刷电机[7].这是一种高性能的电动机,比普通的步进电机拥有更快的转速,具有控制能力强,运行可靠等优点.步进电机是靠单相脉冲电压直接驱动,而直流无刷电机控制转动的方式是通过霍尔元件定位提供的交变电源实现的.直流无刷电机由定子和转子组成的电动机主体和驱动器组成,除了几部分以外,在电机内部还安装位置传感器,其作用是用来检测转子的极性,它和控制电路以及功率逻辑开关一起组成的换相装置来取代传统的直流电动机的碳刷机械换相装置[8].在本设计中主控模块发出控制信号给直流无刷电机,电机接收控制指令后按照给定的方向角度旋转,从而实现门锁的开关动作.2.4 W I F I模块在家庭智能门禁系统中手机A P P㊁摄像头与S T M32之间的通信主要都是通过W I F I模块建立通讯连接的.W I F I模块选择A T K-E S P8266,这是A L I E N T E K设计的一款高性能U A R T-W I F I模块,拥有F C C C E认证[9].在设计过程中将E S P8266模块通过路由器连接到互联网,利用W I F I模块将下位机部分的信息发送至云平台,住户通过A n-d r o i d端的手机A P P连接互联网就可以实现对家庭门禁的远程控制.E S P8266与单片机系统兼容,可以通过A T指令来控制,在使用过程中有3种模式可供选择,用户可根据需要选择不同模式.第1种模式是A P模式,作为热点被其他设备连接;第2种模式是S T A模式,E S P8266模块通过路由器连接互联87曲阜师范大学学报(自然科学版)2019年网;第3种模式是A P+S T A,它是前面2种模式的共存模式,既可以连接到其他无线网络也可以作为热点供其他无线设备连接[10].本设计主要是利用了E S P8266的S T A模式,实现了各部分间的数据传输.2.5显示模块选用0.96寸O L E D显示屏[11]作为显示模块,其电路原理图如图6所示.在本设计中当家庭住户确认来访者身份安全,远程确认开门后则O L E D显示屏显示主人允许进入的信息,当住户不同意访客进入时,O L E D显示屏则显示禁止进入的信息. 3系统的软件设计系统的软件设计主要包括下位机程序设计㊁摄像头控制程序设计以及手机A P P的设计.以下给出了各个部分的设计说明和流程图,如图6所示.3.1下位机程序设计本设计的下位机部分是用C语言编写的,其流程图如图6所示.C语言简洁灵活,逻辑性强,便于移植,在门禁系统的程序设计中,程序代码高效执行,S T M32单片机可以快速处理数据同时发送相应指令操作摄像头模块㊁门锁以及显示模块.3.2摄像头控制程序设计摄像头部分的程序用的是P y t h o n语言,P y-t h o n是一种面向对象的解释性语言[12].当摄像头接收指令后便开始启动摄像头,获取相应的设备信息和图像信息,初始化窗口㊁颜色模式㊁帧状态等,随后进行流媒体图像的传输,将视频流传输至云平台,摄像头控制程序设计流程图如图7所示.在本设计中可以轻松的使用P y t h o n编程写出清晰易懂的程序,实现摄像头传输视频的功能,从而达到远程监控家庭门禁的作用.图6下位机程序设计流程图图7摄像头控制程序设计流程图3.3 A P P设计本文设计了一款与家庭智能门禁系统配套的家庭智能门锁A P P[13].这个A P P软件是基于A n d r o i d 开发,采用J a v a语言编写应用程序.家庭智能门禁系统包括A n d r o i d的A P P客户端控制系统设计,主要包括用户界面U I㊁S o c k e t通信㊁S Q L i t e数据库的设计这几部分[14].作为设计者对于A P P应当考虑的更加全面,一个好的A P P应当遵循简单㊁安全㊁高效等原则,应该有规范和通用的设计框架.本文所设计的A P P框架搭建主要的思想还是分层思想,其设计框图如下页图8所示.作为一款家庭智能门禁A P P,不仅仅只是起到一把电子钥匙的作用,而更重要的是可以保障用户的家庭财产,因此其安全性也是用户特别关注的.在设计过程中会通过对软件权限的设置和收发数据的加密操作,保证这款A P P没有泄密权限和非法访问的情况,同时不会捆绑其他软件,绿色安全.97第3期胡锋,等:基于物联网的家庭智能门禁系统的设计图8 A P P框架搭建设计框图4云平台云平台是家庭智能门禁系统的核心模块[15-16],在本设计中选择阿里云作为云平台,这是一款公共㊁开发的云计算服务平台,包含了云数据存储,云操作系统以及云计算服务.本设计以阿里云物联网平台为载体,实时采集和接收数据信息,利用阿里云性能强大的I o T H u b,使得手机A P P与云端可以稳定的㊁低延时进行双向通信.采用阿里云的另一个原因是考虑到本系统运行过程中实时信息较多,接收的数据量较大,系统数据安全和运行环境安全至关重要[17].阿里云具备多重的防护能力可以时刻保障设备的云端安全,稳定可靠的数据存储能力方便智能门锁A P P的数据存储和实时访问.只需通过规则引擎在w e b上配置规则即可实现数据采集+数据计算+数据存储等全栈服务,灵活快速的构建家庭智能门禁系统.通过设置规则引擎可以将设备上送的消息数据通过配置转发规则将处理后的数据转发用于下一步操作[18].5系统的调试(1)首先在智能门锁A P P上完成新用户的注册,使用注册过的账号和设置的密码登录智能门锁A P P,登录界面如图9所示.这种登录界面十分人性化,也被大部分用户所接受.用户在登录时可以选择记住密码以及自动登录2种方式,下次登录就比较方便快捷.当住户遗忘密码时可以点击忘记密码按键,通过自己的手机号和验证码按照相应指示操作就可以找回登录密码.(2)登入家庭智能门锁A P P,其操作界面如图10所示,在手机上就可以实现远程一键开锁操作和打开摄像头,当有客人来访,手机A P P会发出提醒信息,住户可以通过远程摄像头查看家门口的情况,如图11所示.通过摄像头确认访客身份安全后就可以点击一键开锁实现远程开启门锁.图9 A P P登录界面图10 A P P操作界面(3)A P P远程一键开锁,通过阿里云平台将指令发送给M C U,主控模块接收指令后则控制门锁开启,同时O L E D显示屏显示 主人已同意,欢迎光临 的提示信息,当不同意开启门锁,O L E D显示屏显示 主人未许可,禁止进入 的警告消息.通过多次测试,结果表明该设计通过手机A P P 就可以实现远程查看摄像头和控制开启门锁的功能,整个系统正常运行.图11摄像头远程监控视频6结束语本文设计并实现了一种基于物联网的家庭智能门禁系统.该门禁系统利用热释电传感器的人体感应㊁振动传感器的振动感应和摄像头图像采集信息08曲阜师范大学学报(自然科学版)2019年等功能,以S T M 32单片机为主控芯片,云平台实现存储,通过手机A P P 进行远程控制,实现了远程数据采集和门禁控制一体化.经过实际测试证明:系统工作高效稳定,能够及时接收客人到访信息,随时随地视频监控,并且可以远程一键开锁,有效地推动家庭门禁智能化发展,同时为家庭智能门禁系统进一步的构建提供参考,值得进一步研究.参考文献:[1]崔碧月,李金阳,赵毅巍,等.智能衣柜的创新与设计[J ].科技创新与应用,2018(24):43-44.[2]王灿.基于云平台的物联网远程监控系统研究[D ].华中科技大学,2015.[3]孙志勇,龚琼,苏大明,等.基于S TM 32的多参数手环的系统设计[J ].科技视界,2016(27):444-445.[4]蒙建源,胡玲艳.人体感应智能风扇的模型设计与测试[J ].电子测试,2017(01):15+17.[5]秦婧文.基于压电陶瓷传感器的震动防盗报警电路的应用[J ].科技经济导刊,2016(19):60.[6]宋李波.嵌入式手持智能导航终端摄像头模块设计与实现[D ].华中科技大学,2011.[7]夏长亮,无刷直流电机控制系统[M ].科学出版社,2009.[8]阳涛.直流无刷电机智能控制系统的研究与实现[D ].湖南大学,2011.[9]李润宁,杨建豪,光金正,等.基于S TM 32的智能家居控制系统[J ].智能计算机与应用,2017,7(02):131-133+136.[10]王子赢.面向无线传感网络的通信网关研究与设计[D ].大连理工大学,2017.[11]焦石,王琛,胡泽原,等.基于S TM 32的O L E D 显示屏驱动设计[J ].电子世界,2018(12):127-128.[12]凌昱.集中运维管理系统的设计与实现[D ].电子科技大学,2011.[13]D i n g W e n x 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e I n t e l l i g e n tA c c e s sC o n t r o l S y s t e mB a s e do n I n t e r n e t o fT h i n gs HU F e n g , L IZ h e n g , S H IC h u a n s h o u , C H E N G K e ji e (S c h o o l o f P h y s i c s a n dE l e c t r i c I n f o r m a t i o nT e c h n o l o g y ,H u a i b e iN o r m a lU n i v e r s i t y,235000,H u a i B e i ,A n H u i ,P R C )A b s t r a c t :T o r e a l i z e t h e i n t e l l i g e n tm a n a g e m e n t o f h o u s e h o l d a c c e s s c o n t r o l ,a f a m i l y i n t e l l i ge n t a c c e s s c o n t r o l s y s t e mi s d e s i g n e db a s e do n I n t e r n e t o fT h i n g s .T h eS T M 32F 103R C T 6s i n g l e c h i p m i c r o c o m pu t e r i s s e l e c t e d a s t h em a i nc o n t r o lm o d u l e i nt h i sd e s i g n .T h i ss y s t e mi sm a i n l y c o n t r o l l e dr e m o t e l y t h r o u gh W I F Im o d u l e ,c l o u d p l a t f o r ma n dA P P .T h ed a t ao f t h eO pe n MV 3c a m e r a a r e s e n t t o t h e c l o u d p l a tf o r m t h r o u gh t h eW I F Im o d u l e .T h e s m a r t p h o n e i s aw i r e l e s s c o n t r o l t e r m i n a l .T h e h o u s e h o l d c a nu s eA P P t o e s t a b l i s h c o mm u n i c a t i o nw i t h c l o u d p l a t f o r m ,s o a s t o a c h i e v e t h e p u r p o s e o f r e a l -t i m em o n i t o r i n g o f i n f o r -m a t i o no u t s i d e t h e d o o r .T h i s s y s t e mn o t o n l y h a s t h e a b i l i t y o fm o n i t o r i n gi n f o r m a t i o n ,b u t a l s o c a n c o n -t r o l d o o r l o c kw o r k r e m o t e l y .T h e t e s t r e s u l t s s h o wt h a t t h e s y s t e m w o r k s s t a b l y a n dh a s t h e a d v a n t a ge s of i n t e l l ig e n c e ,s a f e t y ,c o n v e n i e n c e a n dm a n y o th e r a s p e c t s .K e y w o r d s :i n t e l l i g e n t a c c e s s c o n t r o l s y s t e m ;c a m e r a ;s i n g l e c h i p m i c r o c o m p u t e r ;c l o u d p l a t f o r m ;a p -pl i c a t i o n 18第3期 胡锋,等:基于物联网的家庭智能门禁系统的设计。