可视化门禁系统的设计与实现
高校智能门禁系统的设计与实现【开题报告】
毕业设计开题报告计算机科学与技术高校智能门禁系统的设计与实现一、选题的背景、意义1.1 历史背景为了科学地管理特定区域场所的出入权限，及时、准确地监控被管制区域出入情况，辅助工作人员监控异常情况的发生，防止各种人为的失误，在企事业单位中建立一套现代化的智能门禁监控管理系统是必不可少的。
原始的保安管制措施就是把门锁上，由专人巡逻看守以保证安全的手段，这是保安系统的雏形，随着科技的发展，智能化的门禁监控已是现代化管理的重要手段之一。
在进入信息化社会的今天，电脑应用系统己渗透到各个角落。
因此建立一个全方位、多层次、立体化及高效率的监控信息管理系统己成为物业管理的一项重要内容，而门禁监控管理系统是该信息化管理不可缺少的重要组成部分。
如今的门禁监控管理系统己不再是单一地、简单地进出开门，而是一个集智能卡工程、信息安全工程、软件工程、网络工程及机械工程为一体的智能化保安管理系统。
它涉及到智能卡制作、发行、验卡、人流监控、资源利用及管理决策等系统。
它通过管理监控系统为用户提供一个集中控制，集中管理且操作简便的集成管理监控系统，从技术角度来讲己完全可以适应不同用户的需求。
在现代都市的高级写字楼大厦里，公司的形象体现了您所追求的风格和气度，也是给顾客建立起信心的保障。
可想而知，在追求智能型大厦无纸办公的今天，如果豪华气派的玻璃大门装上一把笨重的锁无疑是件繁琐而尴尬的事情。
但是，如果用手中的卡片轻轻一晃，大门就应声而开，那将是一种完全不同的感受。
在越来越注重商业情报和安全的今天，传统的个人身份鉴别手段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。
从消除人为不安全因素来看，只有不易被他人代替、仿制、甚至本人也无法转让的身份识别凭证才能胜任。
因此，从易用性、安全性、成熟性、造价性等方面综合比较，感应卡门禁技术正在以惊人的速度迅猛发展。
这也正是本论文的意义所在。
1.2 国内现状门禁系统在国内已经有了十几年的发展，门禁产品无论是功能开发还是市场的应用都已经相当成熟，而如今大家已逐渐把目光转向到了如何提高门禁控制系统的附加价值上，因此门禁系统与视频监控系统的整合已成为关注的热点，与此同时门禁软件的稳定性及可集成性越来越高，未来的门禁系统将不会是简简单单的出入口控制系统，而是一个综合控制安保的平台。
无人值守的智能门禁系统设计与实现
无人值守的智能门禁系统设计与实现智能门禁系统是现代智能化建筑中必不可少的一个重要组成部分。
传统的门禁系统，在门口需要有人值守，对来访者进行身份审核后才能开启门禁。
但是这种方法非常耗时，不便捷，也不符合现代人们追求高效便捷生活的需求。
因此，无人值守的智能门禁系统应运而生。
一、系统设计1.1 展示设计思路无人值守的智能门禁系统的设计思路是，通过感应器和摄像头识别来访者，根据系统内部事先定义的访客名单，对访客身份进行识别和核实，从而自动化处理门禁开关控制。
整个系统设计分为三部分：硬件设备、控制器、应用程序。
硬件设备：感应器、摄像头、键盘、继电器、LED 等元件组成。
控制器：集成控制器，对感应器、摄像头、键盘等设备进行电气控制和数字信号处理。
应用程序：门禁系统的专属软件，对来访者身份进行识别和核实，自动控制门禁系统的开启和关闭。
1.2 针对使用场景的特殊设计除了基本门禁功能，还需要根据用途和使用场景，进行特殊设计，以满足实际需求。
例如，对办公室和公寓楼入口，需要预留有额外的指纹识别设备，以实现进一步的安全性验证；对普通的住宅区域，则可以在用户的智能手机上安装 APP，实现无钥匙进入，或者是通过用户自己的人脸识别设备进行门禁放行。
二、系统实现2.1 硬件实现无人值守的智能门禁系统核心是集成控制器。
控制器需要控制多个硬件设备，包括门禁开关、摄像头、感应器等。
门禁开关需要完成开门、关门等操作。
当门禁系统接收到来访者的信号后，门禁开关会受到控制器的指令，进行开门操作，来访者得以进入。
门禁关上后，系统会进行信息记录和储存。
2.2 软件实现软件实现需要主要关注门禁系统的功能需求。
在进行系统软件设计时，可以先对功能模块进行划分，例如支持的检测模式、人脸识别算法等。
通常，软件设计可以分为界面设计和功能实现两部分。
总体来说，通过软硬件的互连，无人值守的智能门禁系统可以在更加智能、高效、快捷的前提下为用户提供更好的使用体验。
智能安全门禁系统设计与实现
智能安全门禁系统设计与实现随着科技的不断发展，传统的门禁系统已经无法满足现代社会的安全需求。
智能安全门禁系统的出现，能够提供更高效、更安全的门禁管理方案，保证人员进出场所的安全与便利性。
本文将介绍智能安全门禁系统的设计与实现，包括系统架构、关键技术和实际应用。
一、系统架构智能安全门禁系统主要由以下几个核心模块组成：1. 门禁控制器：门禁控制器是整个系统的核心部分，负责管理门禁设备的运行和通信。
它可以通过网络与其他设备进行连接，实现与身份识别、视频监控和报警系统的协同工作。
2. 身份识别模块：身份识别模块采用先进的生物特征识别技术，如指纹识别、人脸识别或虹膜识别等，对进出人员进行身份验证。
通过识别用户的唯一生物特征信息，确保只有授权人员能够进入特定区域。
3. 门禁设备：门禁设备包括智能门禁闸机、门禁卡和安全门禁锁等。
智能门禁闸机通过与控制器的连接，实现自动开启和关闭，避免了人工操作的繁琐。
门禁卡是一种身份凭证，在通过闸机时，需要将门禁卡与读卡器进行配对验证。
安全门禁锁则提供实时防护，确保门禁系统的高安全性。
4. 管理平台：管理平台是门禁系统的操作中心，通过界面友好的管理软件，实现对系统的配置、监控、权限管理和报表生成等全方位管理。
二、关键技术1. 生物特征识别技术：生物特征识别技术是智能安全门禁系统中最重要的关键技术之一。
通过优秀的算法和高精度的传感器，可以实现对人脸、指纹等生物特征的快速、准确识别，有效防止非法闯入。
2. 通信技术：智能安全门禁系统需要通过网络与其他设备进行通信，因此通信技术的稳定性和安全性也是关键要素。
常用的通信方式包括有线网络和无线网络，根据具体需求选择合适的通信方式。
3. 数据加密技术：为了确保门禁系统的安全性，数据加密技术是必不可少的。
通过对通信过程中的数据进行加密处理，可以有效防止数据被恶意篡改或窃取。
4. 视频监控技术：智能安全门禁系统通常会配备视频监控设备，用于实时监视进出人员的情况。
智慧门禁系统大全设计方案
智慧门禁系统大全设计方案智慧门禁系统是一种智能化的门禁控制系统，通过使用现代化的技术手段，可以实现对门禁设备的远程管理、智能预警、数据统计等功能。
以下是一个智慧门禁系统设计方案的详细介绍。
1. 系统需求分析智慧门禁系统需要能够满足以下需求：- 实现门禁设备的远程管理，包括远程开关门、用户权限管理等功能。
- 实现对门禁设备的实时监控，能够通过视频监控和报警功能对异常情况进行监测和处理。
- 支持用户身份验证方式多样化，包括卡片、密码、指纹、人脸等多种方式。
- 提供数据统计和报表生成功能，可以对门禁使用情况、异常事件等进行分析和汇总。
2. 硬件设备选型智慧门禁系统的硬件设备包括门禁读卡器、门禁控制器、门禁管理服务器、视频监控摄像头等。
- 门禁读卡器：可根据需要选择刷卡、密码、指纹、人脸等多种读卡方式的读卡器。
读卡器应支持远程管理和卡片权限管理功能。
- 门禁控制器：负责实现对门禁设备的控制和管理。
控制器应支持多路输入输出，能够满足不同场景的需求。
- 门禁管理服务器：作为智慧门禁系统的核心组件，用于管理和配置门禁设备、用户权限等。
服务器应具备高性能、高可靠性，并提供易用的管理界面。
- 视频监控摄像头：用于实时监控门禁通道，对门禁进出的人员进行抓拍和录像。
摄像头应支持高清图像和远程监控功能。
3. 软件系统设计智慧门禁系统的软件系统包括门禁管理软件、监控软件和数据库系统。
- 门禁管理软件：用于配置门禁设备、用户权限等。
管理员可以通过管理软件对系统进行设置和管理。
- 监控软件：用于对门禁通道进行实时监控和录像。
当有异常情况发生时，监控软件可以实时报警，并记录相关信息。
- 数据库系统：用于存储门禁设备、用户信息等数据。
数据库应支持高性能、高可靠性，并提供数据备份和恢复功能。
4. 系统架构设计智慧门禁系统采用分布式架构，将各个组件进行分离，实现松耦合和高可扩展性。
- 门禁设备：包括门禁读卡器、门禁控制器等，通过网络与门禁管理服务器进行通信。
智能门禁系统的设计与实现
智能门禁系统的设计与实现智能门禁系统是一种基于现代科技手段的安全管理系统，通过使用技术手段实现对特定区域的门禁控制，从而增强安全性和便利性。
本文将从系统架构的设计、核心功能的实现和系统的优势与应用场景等方面进行探讨。
一、系统架构设计智能门禁系统的设计需要考虑到安全性、可靠性和易用性。
一个典型的系统架构包括以下几个组件：1. 门禁控制器：负责控制门禁设备的开关状态。
门禁控制器与门禁设备之间通过加密通信确保数据的安全传输，并接收来自其他组件的指令执行相关操作。
2. 门禁读卡器：用于读取门禁卡上的信息，如卡号、有效期等。
读卡器可以支持多种读卡方式，如接触式、非接触式及基于手机的蓝牙等。
3. 门禁验证服务：负责对读卡器读取的卡片信息进行验证，并确定是否允许开启门禁。
验证服务可以与后台数据库进行实时的卡片信息比对，以保证门禁的准确性。
4. 后台数据库：用于存储所有注册的用户信息和门禁记录等。
数据库需要具备高可用性和强安全性，同时需要支持快速的数据查询和更新操作。
5. 门禁管理系统：提供用户管理、权限设置等功能，管理员可以通过门禁管理系统对用户进行注册、删除、权限设置等操作。
二、核心功能实现1. 卡片注册与管理：系统管理员可以通过门禁管理系统对用户卡片进行注册和管理。
用户信息将存储在后台数据库中，并与卡片信息关联。
2. 权限设置与管理：管理员可以设定不同用户的进入权限，例如时间段、区域等。
通过权限管理，确保只有经过验证的卡片持有者才能进入特定区域。
3. 门禁验证与开启：当用户刷卡时，读卡器会读取卡片上的信息并发送给门禁验证服务进行验证。
验证通过后，门禁控制器将开启对应的门禁设备，用户可以顺利进入相应区域。
4. 实时监控与报警：智能门禁系统可以通过安装摄像头实现对进出人员的实时监控。
系统会自动记录每次的门禁事件，并可以根据设定规则触发报警。
三、系统的优势与应用场景智能门禁系统相较传统门禁系统具有以下优势：1. 提高安全性：智能门禁系统采用了多重验证手段，如卡片验证、指纹识别等，大大增强了进入门禁区域的安全性。
面向物联网的智慧门锁系统设计与实现
面向物联网的智慧门锁系统设计与实现智慧门锁系统是物联网技术与门锁技术相结合的产物，通过将传感器、通信和控制技术与门锁结合，实现了智能化、便捷化的门禁管理。
本文将就面向物联网的智慧门锁系统的设计与实现进行详细的介绍和分析。
一、系统设计1. 功能需求智慧门锁系统的主要功能需求包括：身份识别、远程开锁、活动日志记录、报警与警示。
身份识别可以通过密码、指纹、人脸识别等多种方式进行。
远程开锁的实现依托于物联网技术，用户可以通过手机等终端设备实现对门锁的控制。
活动日志记录功能可以记录开锁时间、开锁人员等信息，便于管理者进行查阅和分析。
报警与警示功能可以通过门锁系统联动监控摄像头、传感器等设备，实时监测门状况，当出现异常情况时及时发出警报。
2. 系统架构智慧门锁系统的系统架构主要包括：门禁读卡器、控制主板、指示灯、电子锁、传感器、通信模块等。
门禁读卡器用于身份识别，可以支持多种识别方式。
控制主板是系统的核心部分，负责对各个模块进行控制和管理。
指示灯用于指示门锁的状态，如锁定、开启等。
电子锁可以根据控制主板的指令进行锁定和解锁操作。
传感器用于监测门的状态，如开关状态、门的开关角度等。
通信模块负责与外部的网络环境进行通信，实现远程控制和管理。
3. 数据安全与隐私保护在智慧门锁系统的设计与实现中，数据安全与隐私保护是重要的考虑因素。
首先，系统需要采取加密算法保护用户的身份信息和开锁记录等敏感数据，确保数据在传输和存储过程中的安全性。
其次，需要严格控制数据的访问权限，只允许授权用户或管理者查看相应的数据，确保用户的隐私得到有效的保护。
二、系统实现1. 身份识别智慧门锁系统可以采用多种身份识别方式，如密码、指纹、人脸识别等。
用户可以根据自身需要选择适合的身份识别方式。
在密码识别方面，可以采用单向加密算法对密码进行加密存储，确保用户密码的安全性。
指纹识别可以通过指纹传感器进行，门锁系统将用户的指纹信息与数据库中的信息进行比对，从而判断用户的身份是否合法。
智能门禁系统设计与实现
智能门禁系统设计与实现一、绪论随着科技的不断发展，人们对于智能门禁系统的需求也日益增加。
智能门禁系统不仅能提高安全性，还能提高管理效率。
本文将介绍智能门禁系统的设计与实现。
二、智能门禁系统概述智能门禁系统是一种集信息处理、自动控制、电子技术于一体的门禁管理系统。
该系统具有读卡、刷脸、指纹等多种验证方式，在验证通过后自动开启门禁，还可根据不同的身份特征进行权限管理。
智能门禁系统在安保管理和出入控制上具有很大的优势。
三、智能门禁系统的设计1. 系统需求分析智能门禁系统需求分析主要包括系统的功能需求和性能需求。
系统功能需求包括用户身份验证、开闭门、数据存储和网络通信等。
性能需求主要包括响应速度、安全性、稳定性和可扩展性等。
2. 系统设计流程智能门禁系统的设计流程包括需求分析、系统架构设计、模块设计、代码编写和测试验证等。
其中系统架构设计是整个设计流程中最重要的环节，需要根据需求分析设计出合理的模块架构。
3. 系统模块设计智能门禁系统的模块设计包括物理模块和软件模块。
物理模块主要包括门禁设备、读卡器和控制器等。
软件模块主要包括身份验证、门禁控制、数据存储和网络通信等。
四、智能门禁系统实现1. 硬件实现智能门禁系统的硬件实现主要包括门禁设备、读卡器、控制器、电源和传感器等。
门禁设备的种类繁多，包括磁卡门禁、IC门禁、指纹门禁和面部识别门禁等。
2. 软件实现智能门禁系统的软件实现主要包括身份验证、门禁控制、数据存储和网络通信等。
其中身份验证是系统的核心功能，需要使用多种验证方式进行身份验证，包括密码、刷脸、指纹和磁卡等。
五、智能门禁系统的应用智能门禁系统具有广泛的应用场景，包括公寓、办公楼、学校、医院、银行、政府部门等。
在公共场所和重要机构中广泛使用，有利于提高安全性和管理效率。
六、智能门禁系统的发展趋势1. 多种身份验证方式随着技术的发展，智能门禁系统的身份验证方式也在不断更新。
未来智能门禁系统将加入更多的身份验证方式。
实验室门禁管理系统的设计与实施
结果与讨论
通过对比分析，本研究发现，高校实验室现有的门禁系统存在以下问题：一是 安全性较低，容易遭受攻击破解；二是通行效率不高，常出现拥堵现象；三是 用户体验较差，故障处理不及时等。针对这些问题，本研究提出了一种基于人 脸识别技术的智能门禁系统设计方案。
该方案采用了先进的人脸识别技术，可快速、准确地识别进出人员；同时，还 引入了物联网技术，实现了远程监控和管理。实验验证和实际应用结果表明， 该设计方案在提高安全性、通行效率和用户体验方面均取得了显著效果。
用户管理：系统需要能够对用户进行管理，包括用户的身份认证、授权和进出 记录等； 5）报表统计：系统需要能够生成各类报表，以便对进出记录和用户 行为进行分析和统计。
三、系统设计
实验室门禁管理系统的设计思路主要包括以下方面： 1）采用稳定的硬件设备： 选择可靠的门禁控制器和相关设备，以保证系统的稳定性和耐用性； 2）构建 安全的网络环境：通过设置防火墙、加密通信等措施，确保系统的网络安全； 3）优化进出记录追溯功能：设计高效的数据库结构，实现对进出记录的快速 查询和追溯； 4）
强化异常处理机制：制定多种异常处理策略，以提高系统的应对能力； 5）细 化用户权限管理：根据实际需求，设置多层次的用户权限，以保证系统的安全 性。
四、系统实现
实验室门禁管理系统的实现主要包括以下方面：
1、硬件设备选择为了确保系统的稳定性和耐用性，我们选择了一些口碑良好 的硬件设备。包括门禁控制器、读卡器、门锁等设备。同时，考虑到实验室环 境可能存在酸碱等腐蚀性因素，我们特意选择能门禁系统的发展历程
智能门禁系统自20世纪90年代诞生以来，经历了三个阶段的发展。第一阶段是 单一的密码门禁系统，以密码钥匙为核心；第二阶段是卡片门禁系统，以磁卡、 IC卡等为媒介；第三阶段是生物特征门禁系统，以指纹、面部识别等生物识别 技术为主要手段。目前，智能门禁系统正朝着网络化、智能化和集成化的方向 发展。
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可视化门禁系统的设计与实现
作者：李浩
来源：《数字技术与应用》2011年第04期
摘要:本文以直观安全门禁为应用对象,采用ATMEL89S52单片机系统和FT 3120-E4P40自由拓扑智能收发器为核心,设计了可视化家居门禁系统,通过单片机和LONWORKS联合控制,实现楼宇叫视对讲、紧急报警、图像监视以及遥控开锁等功能,为住户的安全防范提供套完整的解决方案。
关键词:单片机可视化门禁系统
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)04-0078-01
近几年来随着社会经济发展,从最初的普通单元门对讲,到可视单元门对讲,发展到联网管理,智能楼宇对讲系统已成为一种兼容性强大的综合系统。
可以说,智能楼宇对讲系统不仅仅是方便住户和访客的电控门系统,也是小区物业管理和安防管理必不可少的有效手段,是现代化住宅小区必不可少的设施。
许多智能门禁系统也因应而生,集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体,涉及电子、机械、光学、计算机技术、通讯技术等诸多方而。
存在成本高,难于普及的特点。
本文介绍了可视对讲系统的设计原理以及软、硬件的实现方式并提出以单片机和LONWORKS为设计核心的智能小区可视对讲系统的解决方案,克服了速率低、通信距离短的缺陷,提高了系统对总线以及监控设备的兼容性。
1、系统结构设计
对于整个控制区,采用分级总线型网络,网络结构如图1－1所示。
图1－1 控制区网络结构图
所有节点由ATMEL89S52单片机系统和FT 3120-E4P40自由拓扑智能收发器构成核心模块,加上相应的外围电路构成。
整个系统由多个子网络构成,子网络与子网络通过LONWORKS 路由器进行扩张。
各节点通过LONWORKS总线进行网络通信,相互之间以双绞线相连,可视对讲系统的视音频模拟信号通过视音频总线传输。
该方案采用2级总线设计,实现在同一系统中同时进行多个通话的功能。
同时,设置网络数据管理机和数据服务器,实现实时控制网络与计算机网络的信息共享。
2、节点硬件设计
节点硬件设计是通过单片机和LONWORKS联合控制来实现的。
节点硬件原理图如图2－1所示。
2.1 CUP
节点的单片机CPU采用ATMEL89S52。
要外接外部RAM,存放包括LonTalk协议、Neuron C库函数和任务调度程序的系统映象,存放包括Neuron C编译器产生的用户应用程序代码和其他特定应用参数的应用映象。
2.2 收发器
选用Echelon公司的FT 3120-E4P40自由拓扑智能收发器,把神经元3120网络处理器核心分别与自由拓扑双绞线收发器集成在一块芯片上,做成一个低成本的、智能收发器。
它内嵌了Echelon公司的高性能FT-X1通信变压器,自由拓扑布线可以快速的、更为经济地进行,减少了节点安装的时间和费用。
2.3 路由器
采用MPR-50多端口路由器。
MPR-50路由器为五个信道之间提供ANSI/CEA-709.1兼容的路由选择,这五个信道包括四个TP/FT-10自由拓扑双绞线(ANSI/CEA-209.3)信道和一个LonMark标准的TP/XF-1250信道。
2.4 程序存储器
选用Winbond公司的W27C512-45,可以很方便地利用LonMaker来直接下载应用映象,其大容量也为将来的功能扩展提供了便利。
由于采用了单片机与LONWORKS技术相结合的办法,不仅兼容了户内传统的监控设备,同时也提高了网络的通信效率和传输速率,简化了整个系统,减少了硬件出错的可能性,提高了系统的可靠性,大大减轻了硬件设计的工作量。
3、节点软件设计
3.1 LONWORKS部分
神经元芯片的应用程序以“Nueron C”语言编写。
它主要完成的任务如下:首先对I/O对象和软件计时器的定义以及设置变量初始值,判断是否有“开锁”信号,并启动计时器开始计时,计时器终止时,Neuron芯片接受新的定时任务。
神经元芯片是LONWORKS技术的核心所在,是一个带有多个处理器、读写/只读存储器(RAM和ROM)以及通信和I/O接口的单芯片系统。
只读存储器包含一个操作系统、LonTalk协议和I/O功能库。
一个完整的操作系统包括一个能够执行LONWORKS协议的神经元芯片固件,它包含在每个神经元芯片的ROM中。
大部分LONWORKS设备包括一个具有相同的、内置的、实现LONWORKS协议的神经元芯片。
神经元芯片实际上将3个8位的内嵌处理器集成为一体。
两个用于执行LONWORKS协议;Neuron C是一种基于ANSI C并为神经元芯片设计的
一种编程语言,它对ANSI C进行了扩展以直接支持Neuron芯片的固件例程。
Neuron C语言包括一个内部多任务调度程序、一个Run-Time函数库,采用的是事件驱动编程结构。
整个接点的软件功能都是由若干个事件驱动完成。
3.2 单片机部分
单片机部分CPU采用ATMEL公司生产的ATMEL89S52芯片,具有抗干扰能力强和价格低廉的特点。
单片机系统软件需要实现的基本功能如下:
(1) 待机功能。
(2)监控信号采集功能。
(3)开锁功能。
4、结语
本研究采用单片机与LONWORKS技术实现了可视化家居门禁系统,大大提高了通信网络的使用率,可以多机平级联网、多机分级联网、管理中心间呼叫、通话、监看;可以与小区内任一分机、主机呼叫、通话、监看,显示警情;能转接住房(分机)间的呼叫、通话;联接电脑后可以进行安防信息管理。
除此以外,还可以联接小区内的低层、多层普通对讲系统,实现智慧型联网管理。
具备网络清晰、操作简便、配置、组网随意灵活,运行可靠,安全调试、维护简单等优点,将成为我国小区安防管理的首选系统,造福于安居乐业的现代社会。
参考文献
[1] 陈双全,宋谦.智能小区可视对讲系统设计[J].武汉船舶职业技术学院学报,2003,3:36-39.
[2] 叶选.智能住宅中安防可视对讲门禁系统设计[J].工程设计CAD与智能建筑,2002,2:60-63.
[3] 吴俊君.智能楼宇门禁系统研究与实现[J].安防科技,2008,2:45-47.。