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
04
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。
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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。