專利名稱：基于rfid技術(shù)的數(shù)字門禁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用 新型屬于無線射頻識別(RFID)技術(shù)，具體涉及一種基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)、智能控制技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字門禁在小區(qū)安全防護(hù)、信息獲取與查 詢、家居智能巡檢中的應(yīng)用愈加廣泛。然而現(xiàn)有的門禁產(chǎn)品仍存在如下不足一方面現(xiàn)有 部分門禁系統(tǒng)僅能通過鍵盤輸入密碼開門或者語音呼叫方式由被叫用戶通過電子控制方 式開門，沒有使用RFID卡，降低了識別速度和保密性；其次，現(xiàn)有部分門禁系統(tǒng)雖已使用了 RFID技術(shù)，但是只是限制在點(diǎn)對點(diǎn)的單機(jī)應(yīng)用，沒有使用局域網(wǎng)對整個(gè)樓宇內(nèi)的各個(gè)門棟、 各個(gè)入戶進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，從而無法對整個(gè)樓宇乃至小區(qū)進(jìn)行整體監(jiān)測和控制；最后，現(xiàn)有的部分 門禁系統(tǒng)僅能實(shí)現(xiàn)門禁功能，無法適應(yīng)一卡通的發(fā)展趨勢和要求，即利用一張RFID卡即可 實(shí)現(xiàn)門禁、抄表、家居安全監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)信息查詢、可視電話等多項(xiàng)功能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，用于網(wǎng)絡(luò)可視門禁、網(wǎng) 絡(luò)可視電話、家居信息播報(bào)、家居監(jiān)控報(bào)警、社區(qū)安保輔助等功能，克服現(xiàn)有門禁產(chǎn)品存在 的功能單一、控制方式簡單、保密性弱、擴(kuò)展性及兼容性不強(qiáng)的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型產(chǎn)品的技術(shù)方案是集RFID卡認(rèn)證，嵌入式ARM硬件、嵌入式Linux軟 件、標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)及新型網(wǎng)絡(luò)連接于一體，用戶可通過對外圍攝像頭、鍵盤、無線射頻存 儲(chǔ)卡、傳感器等獲取所需信息，并可通過網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)庫或服務(wù)器信息，并對其認(rèn)證、比對、 顯示或執(zhí)行相應(yīng)操作。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的分級管理，本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)上由三部分組成 入戶機(jī)、門口機(jī)和管理機(jī)，入戶機(jī)置于各用戶家中，門口機(jī)置于樓宇門口，管理機(jī)置于小區(qū) 或樓宇管理室中，各部分之間通過局域網(wǎng)相連。門口機(jī)置于樓宇門口，包括嵌入式ARM處理器模塊、RFID卡、RFID讀取模塊、電子 門鎖控制模塊、數(shù)字鍵盤模塊、視頻采集模塊、LCD顯示模塊，音頻驅(qū)動(dòng)模塊、音頻輸入模塊、 音頻輸出模塊、網(wǎng)絡(luò)控制模塊、存儲(chǔ)器模塊。RFID卡以無線方式與RFID卡通信；RFID讀取 模塊通過串口與嵌入式ARM處理器模塊相連接；數(shù)字鍵盤模塊作為輸入設(shè)備通過I/O 口與 嵌入式ARM處理器模塊相連；視頻采集模塊通過USB接口與嵌入式ARM處理器模塊相連；嵌 入式ARM處理器模塊通過音頻驅(qū)動(dòng)模塊分別與音頻輸入模塊和音頻輸出模塊相連接；嵌入 式ARM處理器模塊通過網(wǎng)絡(luò)控制模塊與局域網(wǎng)相連；嵌入式ARM處理器模塊通過I/O 口與 電子門鎖控制模塊相連；存儲(chǔ)器模塊掛接在總線上與嵌入式ARM處理器相連。入戶機(jī)置于各用戶家中，包括嵌入式ARM處理器模塊、數(shù)字鍵盤模塊、IXD顯示模 塊、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊、音頻驅(qū)動(dòng)模塊、音頻輸入模塊、音頻輸出模塊、視頻采集模塊、傳感器及 接口模塊、聲光報(bào)警模塊、存儲(chǔ)器模塊。入戶機(jī)與門口機(jī)相同的模塊之間連接方式相同，另 外，傳感器及接口模塊通過系統(tǒng)總線或I/O 口與嵌入式ARM處理器相連，嵌入式ARM處理器通過I/O 口與聲光報(bào)警模塊相連，存儲(chǔ)器模塊掛接在總線上與嵌入式ARM處理器相連。管理機(jī)置于小區(qū)或樓宇管理室中，由PC機(jī)構(gòu)成，它通過網(wǎng)絡(luò)接口與局域網(wǎng)相連 接。本實(shí)用新型中，所使用的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊為DM9000A ；視頻采集模塊為OmniVision 公司的CMOS攝像頭0V7660;音頻輸出模塊為惠威S3W;存儲(chǔ)器模塊包括用于程序存 儲(chǔ)的FLASH存儲(chǔ)器和用于數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)的SDRAM存儲(chǔ)器，其中FLASH存儲(chǔ)器型號為 MX29F002NBPC-70, SDRAM存儲(chǔ)器為HY57V281620HC ；入戶機(jī)和門口機(jī)中嵌入式ARM處理 器采用具有32位RISC體系結(jié)構(gòu)和ARM920T內(nèi)核的微處理器S3C2440 ；RFID讀取模塊為 ZLG500C ;RFID 卡為；LCD 顯示模塊為 TFT 32 位真彩 LCD 顯示器； 數(shù)字鍵盤模塊為IX 12按鍵。本實(shí)用新型的工作過程是(1)在門禁功能下，門口機(jī)和管理機(jī)的通信過程是射頻讀取模塊通過RFID卡讀 取被識別人特征信息，并通過串口將其送至嵌入式ARM處理器，后者通過網(wǎng)絡(luò)控制模塊經(jīng) 由局域網(wǎng)從管理機(jī)中獲取已注冊的用戶列表，并與讀取的信息進(jìn)行比對，若一致，嵌入式 ARM處理器通過I/O 口控制電子門鎖控制模塊發(fā)開門鎖。同時(shí)視頻采集模塊采集被識別人 的人臉圖像，并將其編碼后通過USB接口送至嵌入式ARM處理器，后者通過網(wǎng)絡(luò)控制模塊經(jīng) 由局域網(wǎng)將其送至管理機(jī)。(2)在網(wǎng)絡(luò)可視電話功能下，主呼叫方入戶機(jī)和被呼叫方入戶機(jī)之間的通信過程 是主呼叫方按下”可視對講”功能鍵，嵌入式ARM處理器讀取該按鍵信息，并對其譯碼后， 通過IXD顯示模塊顯示可視對講界面，接著嵌入式ARM處理器讀取由用戶輸入的被呼叫入 戶機(jī)方的號碼，二者通過局域網(wǎng)建立視頻連接。視頻采集模塊采集呼叫方的圖像，并將其通 過USB接口送至嵌入式ARM處理器，后者對其編碼后，由網(wǎng)絡(luò)控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)送至被呼叫方 入戶機(jī)的嵌入式ARM處理器，后者將其送至IXD顯示模塊顯示。音頻輸入模塊采集呼叫方 的聲音，通過音頻驅(qū)動(dòng)模塊送至嵌入式ARM處理器，后者將其編碼后通過局域網(wǎng)送至被呼 叫方入戶機(jī)的嵌入式ARM處理器，后者將其送至音頻輸出模塊進(jìn)行語音提示。(3)在信息顯示功能下，嵌入式ARM處理器通過網(wǎng)絡(luò)控制器經(jīng)由局域網(wǎng)讀取相關(guān) 信息，通過LCD顯示模塊輸出視頻信息并通過音頻驅(qū)動(dòng)模塊和音頻輸出模塊輸出音頻信 肩、ο(4)在家具安全監(jiān)控功能下，嵌入式ARM處理器通過傳感器和驅(qū)動(dòng)接口模塊讀取 所檢測信息，通過LCD顯示模塊輸出視頻信息并通過音頻驅(qū)動(dòng)模塊和音頻輸出模塊輸出音 頻信息，在一定條件下，通過I/O 口由聲光報(bào)警電路輸出報(bào)警信息。本實(shí)用新型通過采用RFID技術(shù)提高了數(shù)字門禁的有效性和保密性；通過對功能 的分級管理、局域網(wǎng)技術(shù)和入戶機(jī)、門口機(jī)、管理機(jī)的互聯(lián)，不僅實(shí)現(xiàn)了門禁功能，并實(shí)現(xiàn)了 抄表、家居安全監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)信息查詢、可視電話等多項(xiàng)功能。
圖1是本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)硬件結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型入戶機(jī)硬件結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型主動(dòng)呼叫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；圖4是本實(shí)用新型被動(dòng)呼叫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。[0020]具體實(shí)施方式
參閱圖1，本實(shí)用新型包括局域網(wǎng)、小區(qū)路由器、樓宇交換機(jī)、入戶機(jī)、門口機(jī)和管 理機(jī)。每幢樓中各戶都有一個(gè)入戶機(jī)，與進(jìn)樓的門口機(jī)通過樓宇交換機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)樓宇內(nèi) 的相互通信。各樓宇直接通過小區(qū)路由器相互通信，管理機(jī)通過交換機(jī)及小區(qū)路由器實(shí)現(xiàn) 對樓宇的管理。小區(qū)路由連接在互聯(lián)網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)信息的高速通信交互。參閱圖2，本實(shí)用新型選擇具有32位RISC體系結(jié)構(gòu)和ARM920T內(nèi)核的微處理 器，可為手持設(shè)備和通用嵌入式應(yīng)用提供低價(jià)格、低功耗、高性能小型微控制器的解決方 案的ARM9嵌入式多媒體微處理器為硬件核心，型號為S3C2440 ；選擇OmniVision公司 的CMOS攝像頭作為圖像采集模塊，其型號為0V7660 ；選擇TFT32位真彩IXD顯示器作為 LCD顯示模塊；選擇惠威S3W作為音頻輸出模塊；選擇ZLG500C作為射頻讀卡模塊；選擇 1X12按鍵作為數(shù)字鍵盤模塊；選擇DAVIC0M公司推出的DM9000A作為網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊；選 擇MX29F002NBPC-70和HY57V281620HC(16M)作為存儲(chǔ)器；選擇ATX-320WB作為供電電源模 塊，傳感器及接口模塊需視實(shí)際具體選擇，聲光報(bào)警模塊可選為通用蜂鳴器和發(fā)光二極管。 各模塊的連接關(guān)系為處理器S3C2440通過視頻控制器和音頻控制器分別與TFT IXD顯示 器和惠威S3W音頻設(shè)備相連接；存儲(chǔ)器MX29F002NBPC-70及HY57V281620HC作為存儲(chǔ)設(shè)備 掛接于系統(tǒng)總線上與S3C2440相連；S3C2440通過網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊DM9000A與局域網(wǎng)相連； 讀卡器ZLG500B作為輸入設(shè)備通過串口與S3C2440相連；數(shù)字鍵盤模塊作為輸入設(shè)備通過 I/O 口與S3C2440相連；圖像采集模塊0V7660通過USB接口連接在S3C2440上；發(fā)光二極 管、蜂鳴器等聲光報(bào)警模塊通過I/O 口與S3C2440相連。上述全部模塊均與供電電源模塊 ATX-320WB 相連接。參閱圖3，是本實(shí)用新型主動(dòng)呼叫狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程為從輸入房號開始直到變成A， 定期發(fā)送狀態(tài)獲取包，一般每秒5次。在狀態(tài)A變成B時(shí)，查看返回報(bào)文中被叫的狀態(tài)是否 為A，不是A，則狀態(tài)變成D。在B狀態(tài)，發(fā)送IP獲取包，獲取IP地址。建立UDP視頻連接進(jìn) 程，建立鈴聲播放進(jìn)程。如果被叫狀態(tài)變?yōu)镃或者E時(shí)，進(jìn)入C狀態(tài)。在C狀態(tài)，發(fā)送IP獲 取包，獲取IP。重新建立視頻連接進(jìn)程，建立音頻連接進(jìn)程。如果被叫狀態(tài)變?yōu)镈或A，主 叫狀態(tài)變D。B，C階段可以通過鍵盤手動(dòng)變成D。D把自己狀態(tài)設(shè)置成A，關(guān)閉視頻音頻進(jìn) 程。參閱圖4，本實(shí)用新型被動(dòng)呼叫狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程為從接到服務(wù)器UDP通知報(bào)文開始 直到變成A，定期發(fā)送狀態(tài)獲取包，一般每秒5次。在狀態(tài)A變成B時(shí)，查看返回報(bào)文中被叫 的狀態(tài)是否為B，不是B，則狀態(tài)變成D。在B狀態(tài)，發(fā)送IP獲取包，獲取IP地址。建立UDP 視頻連接進(jìn)程，建立鈴聲播放進(jìn)程。如果用戶按鍵接收通話則狀態(tài)變?yōu)镃，如果60秒還沒有按鍵操作，自動(dòng)變成E狀 態(tài)。如果按鍵按下的是開門操作，狀態(tài)變成F。在C或者E狀態(tài)，發(fā)送IP獲取包，獲取IP地 址。重新建立視頻連接進(jìn)程，建立音頻連接進(jìn)程。E狀態(tài)時(shí)還需要文件記錄。如果被叫狀態(tài) 變?yōu)镈或A，主叫狀態(tài)變D。狀態(tài)C中如果300秒還沒有按鍵操作，自動(dòng)變成D狀態(tài)。狀態(tài) E中，如果30秒還沒有按鍵操作，自動(dòng)變成D狀態(tài)。如果按鍵按下的是開門操作，狀態(tài)變成 F。B，C，E階段可以通過鍵盤手動(dòng)變成D。等待主叫狀態(tài)為D，F(xiàn)把自己狀態(tài)設(shè)置成D。D把 自己狀態(tài)設(shè)置成A，關(guān)閉視頻音頻進(jìn)程。
權(quán)利要求基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是由入戶機(jī)、門口機(jī)和管理機(jī)三部分組成，各部分之間通過局域網(wǎng)相連，門口機(jī)置于樓宇門口，包括嵌入式ARM處理器模塊、RFID卡、RFID讀取模塊、電子門鎖控制模塊、數(shù)字鍵盤模塊、視頻采集模塊、LCD顯示模塊，音頻驅(qū)動(dòng)模塊、音頻輸入模塊、音頻輸出模塊、網(wǎng)絡(luò)控制模塊、存儲(chǔ)器模塊；入戶機(jī)置于各用戶家中，包括嵌入式ARM處理器模塊、數(shù)字鍵盤模塊、LCD顯示模塊、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊、音頻驅(qū)動(dòng)模塊、音頻輸入模塊、音頻輸出模塊、視頻采集模塊、傳感器及接口模塊、聲光報(bào)警模塊、存儲(chǔ)器模塊；管理機(jī)置于小區(qū)管理室；門口機(jī)、入戶機(jī)和管理機(jī)通過局域網(wǎng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是所述網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊為 DM9000A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是所述視頻采集模塊為 OmniVision 公司的 CMOS 攝像頭 0V7660。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是所述音頻輸出模塊為 惠威S3W。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是所述存儲(chǔ)器模塊包括 用于程序存儲(chǔ)的FLASH存儲(chǔ)器和用于數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)的SDRAM存儲(chǔ)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是所述FLASH存儲(chǔ)器型 號為 MX29F002NBPC-70。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是所述SDRAM存儲(chǔ)器為 容量 16M 的 HY57V281620HC。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是入戶機(jī)和門口機(jī)中嵌 入式ARM處理器采用具有32位RISC體系結(jié)構(gòu)和ARM920T內(nèi)核的微處理器S3C2440。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是所述的RFID讀取模 塊為 ZLG500C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是所述的RFID卡為 Philips 公司的 mi fare 卡。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是所述的LCD顯示模 塊為TFT32位真彩IXD顯示器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，其特征是所述的數(shù)字鍵盤模 塊為IX 12按鍵。
專利摘要基于RFID技術(shù)的數(shù)字門禁，屬于無線射頻識別技術(shù)，用于網(wǎng)絡(luò)可視門禁、網(wǎng)絡(luò)可視電話、家居信息播報(bào)、家居監(jiān)控報(bào)警、社區(qū)安保輔助等功能，克服現(xiàn)有門禁產(chǎn)品存在的功能單一、控制方式簡單、保密性弱、擴(kuò)展性及兼容性不強(qiáng)的缺點(diǎn)。由入戶機(jī)、門口機(jī)和管理機(jī)三部分組成，入戶機(jī)置于各用戶家中，門口機(jī)置于樓宇門口，管理機(jī)置于小區(qū)管理室中，各部分之間通過局域網(wǎng)相連。包括嵌入式ARM處理器、RFID卡、RFID讀取、電子門鎖控制、數(shù)字鍵盤、視頻采集、LCD顯示，音頻驅(qū)動(dòng)、音頻輸入、音頻輸出、網(wǎng)絡(luò)控制、存儲(chǔ)器、傳感器及接口、聲光報(bào)警等模塊。本實(shí)用新型通過采用RFID技術(shù)和智能組網(wǎng)技術(shù)提高了數(shù)字門禁的有效性和保密性，擴(kuò)展了功能。
文檔編號G07C9/00GK201638279SQ20092009473
公開日2010年11月17日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者宋占偉, 張顯光, 鄭傳濤 申請人:吉林大元電子科技有限公司