專利名稱：一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線門禁控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ZigBee領(lǐng)域，具體涉及ー種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線門禁控制器。
背景技術(shù)：
ZigBee是IEEE 802. 15. 4協(xié)議的代名詞。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是ー種短距離、低功耗的無線通信技木。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。發(fā)明內(nèi)容主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡(jiǎn)而言之，ZigBee就是ー種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技木。射頻識(shí)別即RFID (Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽，是ー種20世紀(jì)90年代興起的通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID標(biāo)簽內(nèi)部的集成電路可以通過 接收特定頻率的電磁波來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。標(biāo)簽接收到足夠強(qiáng)度的訊號(hào)吋，即被喚醒，從而可以向閱讀器發(fā)出數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅包括ID號(hào)(全球唯一代碼)，還可以包括預(yù)先存在于標(biāo)簽內(nèi)EEPROM(電可擦除可編程只讀內(nèi)存)中的數(shù)據(jù)。標(biāo)簽可以是無源的，僅靠電磁波在諧振電路上產(chǎn)生的共振為電路提供工作電壓；也可以是有源的，被喚醒后，通過標(biāo)簽內(nèi)部電源供應(yīng)器，來供應(yīng)內(nèi)部電路所需的電壓以產(chǎn)生對(duì)外的信號(hào)。RFID被認(rèn)為是影響未來的十大技術(shù)之一，其應(yīng)用前景十分廣泛，且目前已經(jīng)應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如鈔票及產(chǎn)品防偽、身份證和電子門票、電子收費(fèi)系統(tǒng)、家畜或野生動(dòng)物識(shí)別、病人識(shí)別及電子病歷、物流管理、行李分揀、門禁系統(tǒng)等。事實(shí)上，門禁系統(tǒng)已成為發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)最主要的保安設(shè)備，和傳統(tǒng)的保安設(shè)備不同，它變被動(dòng)的監(jiān)控和報(bào)警為主動(dòng)的控制，起到了更高的安全作用。因此，門禁系統(tǒng)日益在保安設(shè)備領(lǐng)域中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，據(jù)美國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果90年代美國(guó)門禁設(shè)備銷售額占整個(gè)公共安全行業(yè)市場(chǎng)銷售額的57。8% ;閉路監(jiān)控及其它報(bào)警設(shè)備銷售總額僅占39。2% ;另外，臺(tái)灣安全器材市場(chǎng)年度調(diào)查報(bào)告中，門禁設(shè)備銷售增長(zhǎng)率為25%，高出其它保安設(shè)備增長(zhǎng)率十幾倍之多。而現(xiàn)有的門禁系統(tǒng)大部分采用有線RS485總線連接，門禁控制器安裝需要開墻，破壞了墻體的美觀。并且在安裝之前還需要大量的時(shí)間進(jìn)行布線工程，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，萬一某根數(shù)據(jù)線接錯(cuò)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)后續(xù)控制器皆不能使用，查錯(cuò)相當(dāng)麻煩費(fèi)力。安裝這樣的門禁系統(tǒng)具有相當(dāng)大的工程難度。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供ー種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線門禁控制器，用戶只要站在相應(yīng)門外不到IS左右的時(shí)間，控制器就能通過紅外感應(yīng)檢測(cè)到有開門需要，并自動(dòng)比對(duì)信息，確定是否開門，并且將相應(yīng)信息儲(chǔ)存并上傳。同時(shí)控制器還能記錄相應(yīng)RFID標(biāo)簽的信號(hào)強(qiáng)度，這樣通過對(duì)每個(gè)人持有的標(biāo)簽的射頻信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行多點(diǎn)檢測(cè)分析，可以定位每個(gè)標(biāo)簽的所在位置，間接的可以確定每個(gè)人某段時(shí)間的活動(dòng)范圍，以達(dá)到定位的功能。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線門禁控制器，包括一單芯片，所述單芯片上分別連接有RFID讀卡器模塊、門禁控制模塊、ZigBee無線收發(fā)模塊、信號(hào)放大模塊、紅外感應(yīng)模塊、電源模塊和驅(qū)動(dòng)電路。進(jìn)ー步的，所述單芯片上連接有時(shí)鐘模塊。進(jìn)ー步的，所述單芯片上連接有儲(chǔ)存器模塊。進(jìn)ー步的，所述單芯片上連接有手動(dòng)控制模塊。本實(shí)用新型的工作原理是該控制器主要由RFID讀卡器模塊、門禁控制模塊、ZigBee無線收發(fā)模塊、信號(hào)放大模塊、紅外感應(yīng)模塊等組成。RFID讀卡器采用非接觸式讀卡，不斷發(fā)射射頻信號(hào)，RFID標(biāo)簽采用有源標(biāo)簽，接收到射頻信號(hào)則被喚醒返回相應(yīng)信息給讀卡器。門禁控制模塊采用12V直流電源繼電器控制門鎖門磁。ZigBee無線收發(fā)模塊采用TI公司的ZStack2007無線傳輸協(xié)議,實(shí)現(xiàn)開源的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸及自組網(wǎng)功能。每ー個(gè)采集節(jié)點(diǎn)相互組網(wǎng)并可以作為路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)信息，傳輸?shù)阶罱K的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)上。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)控制所有底層節(jié)點(diǎn)，并將最終信息與上層實(shí)施交互。工作過程即由RFID讀卡器感應(yīng)相應(yīng)范圍內(nèi)的標(biāo)簽信息，當(dāng)用戶在門前站定IS左右的時(shí)間時(shí)，控制器通過紅外感應(yīng)確定用戶有開門需要，根據(jù)收到的RFID標(biāo)簽信息自動(dòng)判別是否開門，井上傳信息到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)上。本實(shí)用新型的有益效果是I、該實(shí)用新型將每ー扇門作為ZigBee無線自組網(wǎng)中的ー個(gè)節(jié)點(diǎn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間去除了線路的直接相連，減少了施工難度及對(duì)墻體的破壞，比傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)美觀易用，并且降低了接線錯(cuò)誤的可能，減少了查錯(cuò)的工作量，降低了工程實(shí)施的周期及難度。并且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的損壞不影響其他節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定程度，便于安裝維護(hù)；2、該實(shí)用新型采用RFID射頻無接觸讀寫，無需用戶取出標(biāo)簽接觸式讀卡，減少了用戶的使用麻煩；3、門禁卡本身帶有ZigBee節(jié)點(diǎn)，也是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的一部分，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)無線檢測(cè)定位，便于人員活動(dòng)管理。

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)ー步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是本實(shí)用新型的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說明I、單芯片，2、RFID讀卡器模塊，3、門禁控制模塊，4、ZigBee無線收發(fā)模塊，5、信號(hào)放大模塊，6、紅外感應(yīng)模塊，7、電源模塊，8、驅(qū)動(dòng)電路，9、時(shí)鐘模塊，10、儲(chǔ)存器模塊，11、手動(dòng)控制模塊。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。參見圖I所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線門禁控制器，包括一單芯片1，所述單芯片I上分別連接有RFID讀卡器模塊2、門禁控制模塊3、ZigBee無線收發(fā)模塊4、信號(hào)放大模塊5、紅外感應(yīng)模塊6、電源模塊7和驅(qū)動(dòng)電路8。進(jìn)ー步的，所述單芯片I上連接有時(shí)鐘模塊9。進(jìn)ー步的，所述單芯片I上連接有儲(chǔ)存器模塊10。進(jìn)ー步的，所述單芯片I上連接有手動(dòng)控制模塊11。本實(shí)用新型使用的門禁卡集成了 RFID標(biāo)簽與ZigBee節(jié)點(diǎn)。RFID標(biāo)簽為被動(dòng)式有源RFID標(biāo)簽，采用無線喚醒的工作模式，讀卡器帶有標(biāo)簽感應(yīng)線圈，不斷發(fā)射電磁波喚醒 周邊RFID標(biāo)簽。一旦接收到讀卡器發(fā)來的數(shù)據(jù)，標(biāo)簽即被喚醒并將自身數(shù)據(jù)發(fā)往讀卡器。門禁就地控制器通過RFID讀卡器獲取信息，并通過紅外感應(yīng)模塊判別用戶是否要進(jìn)此扇門。就地控制器根據(jù)自身FLASH存儲(chǔ)的卡號(hào)信息判別是否開門并將接收到的信息發(fā)送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。最后協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)與上層進(jìn)行交互。門禁卡上的ZigBee節(jié)點(diǎn)用來給各個(gè)門禁控制器采集該卡的信號(hào)強(qiáng)度，用來多點(diǎn)檢測(cè)定位?？刂破鞑捎肨I公司的CC2530作為主控芯片，同時(shí)可以作為ZigBee節(jié)點(diǎn)的無線收發(fā)控制芯片。MCU通過RS232串ロ與RFID讀卡器及紅外感應(yīng)模塊進(jìn)行通信，并控制繼電器的工作。無線傳輸采用ZStack2007協(xié)議棧，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及相互組網(wǎng)通信，某一個(gè)節(jié)點(diǎn)損壞不影響其他節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行。信號(hào)放大采用CC2591作為功率放大芯片，配合外接2. 4GHz外接天線能夠有效保證無線通信質(zhì)量。需要強(qiáng)調(diào)的是，上述設(shè)施例雖然對(duì)本實(shí)用新型作了比較詳細(xì)的說明，但是這些說明只是對(duì)本實(shí)用新型說明性的，而不是對(duì)實(shí)用新型的限制，任何不超出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線門禁控制器，其特征在于包括一單芯片(1)，所述單芯片(I)上分別連接有RFID讀卡器模塊(2)、門禁控制模塊(3)、ZigBee無線收發(fā)模塊(4)、信號(hào)放大模塊(5)、紅外感應(yīng)模塊(6)、電源模塊(7)和驅(qū)動(dòng)電路(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線門禁控制器，其特征在于所述單芯片⑴上連接有時(shí)鐘模塊(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線門禁控制器，其特征在于所述單芯片(I)上連接有儲(chǔ)存器模塊(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線門禁控制器，其特征在于所述單芯片(I)上連接有手動(dòng)控制模塊(11)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線門禁控制器，包括一單芯片，所述單芯片上分別連接有RFID讀卡器模塊、門禁控制模塊、ZigBee無線收發(fā)模塊、信號(hào)放大模塊、紅外感應(yīng)模塊、電源模塊和驅(qū)動(dòng)電路。該實(shí)用新型減少了施工難度及對(duì)墻體的破壞，比傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)美觀易用，并且降低了接線錯(cuò)誤的可能，減少了查錯(cuò)的工作量，降低了工程實(shí)施的周期及難度，并且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的損壞不影響其他節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定程度，便于安裝維護(hù)；無需用戶取出標(biāo)簽接觸式讀卡，減少了用戶的使用麻煩；門禁卡本身帶有ZigBee節(jié)點(diǎn)，也是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的一部分，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)無線檢測(cè)定位，便于人員活動(dòng)管理。
文檔編號(hào)G07C9/00GK202472781SQ201220072888
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者薛晨洋, 趙正懷, 陳良, 陶遂 申請(qǐng)人:蘇州希格瑪科技有限公司