李晨鋒 戴長和 徐靜宏

摘要：通過對現(xiàn)有各種傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)的分析發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的機(jī)械式門安全性不高，存在很大的局限性，不利于管理，適用范圍小。為此，采用云平臺與傳統(tǒng)門禁相結(jié)合的方法，采用軟、硬結(jié)合的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)出了一種智能門控系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)，可有效實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程門禁控制。

關(guān)鍵詞：智能門控;遠(yuǎn)程控制;物聯(lián)網(wǎng)

隨著時代的進(jìn)步，人口流動性不斷增加，門控系統(tǒng)是安防系統(tǒng)中的最主要的部分，從古至今都受到了人們的重視。對于日新月異的今天，現(xiàn)有的門控已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在人們對于安全防范的重大需求，為了能夠從根源上解決這個問題，所以產(chǎn)生了各種各樣的門控系統(tǒng)。

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)可以大幅度的提高門控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和管理能力。我們有必要設(shè)計(jì)一個基于物聯(lián)網(wǎng)的智能門控系統(tǒng)來預(yù)防入室盜竊，防范非法人員進(jìn)入，我們的財產(chǎn)和人身安全得到了保障。

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要分為三個層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層主要為單片機(jī)系統(tǒng)與各個模塊，通過指紋識別模塊和攝像頭模塊采集數(shù)據(jù)信息，然后通過WIFI將數(shù)據(jù)發(fā)送出去;網(wǎng)絡(luò)層通過UDP協(xié)議使網(wǎng)關(guān)和手機(jī)APP相連，達(dá)到與感知層、應(yīng)用層進(jìn)行通信的目的，應(yīng)用層主要是手機(jī)終端設(shè)備，手機(jī)APP向用戶提供具體情況，用戶做出指令使單片機(jī)系統(tǒng)做出相應(yīng)的動作。

指紋識別節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

指紋處理包括兩個過程：指紋登陸過程和指紋匹配過程。指紋登陸時，對每一枚指紋錄入2次，將2次錄入的圖像進(jìn)行處理，合成模板存儲與模塊中。指紋匹配時，通過指紋傳感器錄入要驗(yàn)證的指紋并進(jìn)行處理，然后與模塊中的指紋模板進(jìn)行匹配比較。

首先需要初始化模塊，設(shè)置波特率，然后單片機(jī)會與AS608模塊握手，通訊成功之后會讀取模塊參數(shù)、指紋個數(shù)、指紋參數(shù)，最后才會進(jìn)入一個刷指紋循環(huán)流程，檢測PS_Sta的狀態(tài)，如果有手指按下，開始刷指紋。

攝像頭節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

攝像頭節(jié)點(diǎn)由樹莓派搭載OV5647攝像頭模塊，來完成一個貓眼或著時遠(yuǎn)程可視的功能。

OV5647傳感器工作過程：當(dāng)光照射到感光陣列產(chǎn)生相應(yīng)電荷，然后傳輸?shù)较鄳?yīng)的模擬信號處理單元，再由AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，在經(jīng)由數(shù)字信號處理器插值到RGB信號，最后傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)里。

配置攝像頭步驟：

1） 進(jìn)入 Raspbian 系統(tǒng)終端，執(zhí)行以下語句獲取系統(tǒng)更新： apt-get update

apt-get upgrade 。

2） 使用 raspi-config 配置攝像頭。執(zhí)行： sudo raspi-config

光標(biāo)移動到 Camera 項(xiàng)，回車。

3） 啟用樹莓派攝像頭，選擇：Enable。

4） 重啟系統(tǒng)，選擇：Yes 。

配置并且連接完攝像頭，只要給樹莓派上電即可使用攝像功能。終端執(zhí)行以下語句： raspivid -o video.h264 -t 10000 ?即可使用攝像頭功能。

上位機(jī)APP設(shè)計(jì)

1、APP設(shè)計(jì)主要是依據(jù)UDP協(xié)議，此APP是一個Android客戶端的實(shí)現(xiàn)，打開手機(jī)APP可以看到如圖4的界面，進(jìn)入此控制界面，可以看到攝像頭里的內(nèi)容，并且根據(jù)實(shí)際情況可以選擇開門或者警報。

UDP客戶端收取信息的設(shè)計(jì)思路

1、創(chuàng)建DatagramSocket通信數(shù)據(jù)報

2、建立接收事件專用DatagramPacket數(shù)據(jù)包

3、建立監(jiān)聽接收消息循環(huán)機(jī)制（接收消息處理在此處，接收到的消息通過BroadcastReceiver發(fā)送給主界面）

4、結(jié)束循環(huán)，關(guān)閉數(shù)據(jù)報。

結(jié)語

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能門控系統(tǒng)切實(shí)可行，并且便于用戶二次開發(fā)。本智能門控系統(tǒng)可以很好的防范非法人員進(jìn)入，使人身安全和財產(chǎn)安全得到了保障。具有人性化的設(shè)計(jì)，智能化的功能，網(wǎng)絡(luò)化的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了智能化的操作，具有現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價值。