專利名稱：一種大容量遠(yuǎn)程授權(quán)數(shù)字門鎖管控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種大容量遠(yuǎn)程授權(quán)數(shù)字門鎖管控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著因特網(wǎng)技術(shù)與無線通信技術(shù)的發(fā)展，對于那些門鎖眾多且異地分布遼闊的應(yīng)用場合，如全國連鎖酒店/賓館、軍隊(duì)營房/倉庫、大學(xué)城宿舍、異地連鎖出租公寓等，它們都具有一些共同的特點(diǎn)，即房間眾多、分布廣、房間使用者具有流動(dòng)性和變換性。同時(shí)它們都存在共同的不足，即不能支持基于電子商務(wù)支付/預(yù)訂和遠(yuǎn)程直接授權(quán)使用。目前的預(yù)訂方式僅支持遠(yuǎn)程電話/網(wǎng)絡(luò)預(yù)訂，但仍需要住房者當(dāng)面向柜臺員辦理支付和領(lǐng)取鑰匙。同時(shí)房主也無法異地遠(yuǎn)程對房門進(jìn)行數(shù)字鑰匙授權(quán)和結(jié)束授權(quán)。為了解決上述問題，本發(fā)明是提供一種大容量遠(yuǎn)程授權(quán)數(shù)字門鎖管控系統(tǒng)。
本發(fā)明還可以應(yīng)用于某些軍事領(lǐng)域，例如美國航空母艦有3000多個(gè)艙室，而艦員是不斷更換的，普通的房門鑰匙管理手段是很難勝任的。又例如大型軍營的營房管理控制
坐寸ο

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種大容量遠(yuǎn)程授權(quán)數(shù)字門鎖管控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程門鎖的管理控制。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種大容量遠(yuǎn)程授權(quán)數(shù)字門鎖監(jiān)控系統(tǒng)，包括中央控制模塊，用于生成并發(fā)送系統(tǒng)控制信息；通信/管理模塊，用于無線、網(wǎng)絡(luò)通信以及系統(tǒng)管理設(shè)置；密鑰生成/驗(yàn)證模塊，用于加密生成隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰，以及驗(yàn)證房客輸入的房門密鑰；門鎖開關(guān)模塊，用于在房客密鑰驗(yàn)證合法后開啟門鎖；監(jiān)控報(bào)警模塊，當(dāng)檢測到異常情況時(shí)，進(jìn)行報(bào)警和視頻監(jiān)控；輸入與輸出交互模塊，用于數(shù)據(jù)輸入和顯示系統(tǒng)提示信息。按上述方案，所述中央控制模塊包括微處理器MCU、計(jì)時(shí)裝置、計(jì)次裝置和存儲(chǔ)裝置。所述的微處理器MCU，負(fù)責(zé)對通信/管理模塊、密鑰生成/驗(yàn)證模塊、門鎖開關(guān)模塊、監(jiān)控報(bào)警模塊和輸入與輸出交互模塊的邏輯控制。按上述方案，根據(jù)本系統(tǒng)涉及到的數(shù)據(jù)處理和邏輯控制要求，所述微處理器MCU優(yōu)先選用ARM嵌入式微處理器。所述的計(jì)次裝置與微處理器MCU信號連接，用于記錄房客輸入密鑰時(shí)的錯(cuò)誤次數(shù)。若記錄的錯(cuò)誤次數(shù)大于程序設(shè)定值，則向中央控制模塊發(fā)出信號，暫停密鑰驗(yàn)證并進(jìn)行語音提示。所述的計(jì)時(shí)裝置，用于記錄發(fā)送隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰后所經(jīng)過的時(shí)間。如果記錄時(shí)間超過程序設(shè)置的密鑰生存周期，則原生成的密鑰則會(huì)被判定無效。所述的存儲(chǔ)裝置與微處理器MCU相連接，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)管理信息以及監(jiān)控信息。所述的系統(tǒng)管理信息包括房主指定的電話號碼、身份驗(yàn)證碼、短信發(fā)送次數(shù)、短信發(fā)送頻率等，所述的監(jiān)控信息包括視頻監(jiān)控信息、房客出入信息、報(bào)警監(jiān)控信息。按上述方案，所述通信/管理模塊包括GSM通信裝置、3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置和監(jiān)控計(jì)算機(jī)。其中GSM通信裝置，通過RS232串口與中央控制模塊的微處理器MCU相連接，用于系統(tǒng)與管理員的移動(dòng)通信終端進(jìn)行無線通信。管理員可通過GSM通信向系統(tǒng)發(fā)送指令，獲取房門密鑰、監(jiān)控信息以及進(jìn)行系統(tǒng)管理設(shè)置，對應(yīng)的，GSM通信裝置向管理員返回其所需的信息。所述的3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置，通過串行通信接口與微處理器MCU相連接，負(fù)責(zé)將管理/記錄/監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)按照通信協(xié)議封裝，通過無線網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?shù)奖O(jiān)控計(jì)算機(jī)端，同時(shí)接收管理員控制指令，對系統(tǒng)進(jìn)行管理/控制。按上述方案，所述的3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置支持TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)，串 行通信接口采用RS232接口或UART接口，邏輯接口均定義為雙工串行通信。所述的監(jiān)控信息包括視頻監(jiān)控信息、房客出入信息以及報(bào)警信息。所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，由無線接收發(fā)送終端、數(shù)據(jù)接收發(fā)布網(wǎng)站、數(shù)據(jù)庫組成，用于Web服務(wù)器接收數(shù)據(jù)、發(fā)布監(jiān)控信息、管理/控制門鎖系統(tǒng)設(shè)置。所述的無線接收發(fā)送終端接收3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置發(fā)送的監(jiān)控信息，通過數(shù)據(jù)接收發(fā)布網(wǎng)站解析處理，并存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫中，以網(wǎng)頁形式發(fā)布監(jiān)控信息。房主可以以管理員的身份授權(quán)登錄，瀏覽監(jiān)控信息，發(fā)送控制指令，以獲取房門密鑰和進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。所述的無線接收發(fā)送終端采用與3G網(wǎng)絡(luò)傳輸裝置相對應(yīng)的通信接口協(xié)議，使用串行數(shù)據(jù)電纜與PC機(jī)服務(wù)器連接，串行數(shù)據(jù)電纜接口采用UART/RS232接口或USB接口，所述的數(shù)據(jù)庫包括XML數(shù)據(jù)庫和SQL數(shù)據(jù)庫，XML數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)最新接收的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并覆蓋舊數(shù)據(jù)，提高網(wǎng)頁實(shí)時(shí)刷新效率；同時(shí)將接收到的新監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)于SQL數(shù)據(jù)庫，用于歷史記錄查詢。按上述方案，所述密鑰生成/驗(yàn)證模塊包括隨機(jī)密鑰生成裝置和密鑰驗(yàn)證裝置。所述的隨機(jī)密鑰生成裝置，通過加密算法計(jì)算生成隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰；所述的密碼驗(yàn)證裝置，通過對應(yīng)的解密算法計(jì)算生成驗(yàn)證密碼，驗(yàn)證房客輸入的密鑰是否正確。上述隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰可為20位數(shù)字/符號編碼，加密算法可為AES(高級加密標(biāo)準(zhǔn))、DES(數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn))、MD5等國際標(biāo)準(zhǔn)中的一種。所述加密算法和解密算法是分別固化在隨機(jī)密鑰生成裝置和密碼驗(yàn)證裝置上的，只可以讀取，不能拷貝，并采用防盜用技術(shù)，即當(dāng)有非法用戶試圖復(fù)制加解密算法時(shí)，則加解密算法自動(dòng)被擦除。按上述方案，所述門鎖開關(guān)模塊包括鎖桿驅(qū)動(dòng)控制裝置和門鎖開關(guān)裝置，鎖桿驅(qū)動(dòng)控制裝置用于房客密鑰驗(yàn)證合法后將鎖桿驅(qū)動(dòng)至縮進(jìn)位置，將門打開。鎖桿驅(qū)動(dòng)控制裝置可為各種已知的機(jī)制驅(qū)動(dòng)裝置，如齒輪驅(qū)動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等。門鎖開關(guān)裝置，用于開關(guān)門鎖，其鎖桿與鎖桿驅(qū)動(dòng)控制裝置相連接。按上述方案，所述監(jiān)控報(bào)警模塊包括傳感器裝置、USB攝像頭、聲光警示裝置。所述的傳感器裝置，包括壓力傳感器、震動(dòng)傳感器、沖擊傳感器、傾斜傳感器，通過I/o接口與微處理器MCU信號連接，用于遭遇強(qiáng)行開鎖，如撬門、撞門等非法操作時(shí)，將報(bào)警信號傳至中央控制模塊。 所述的USB攝像頭，通過USB接口與微處理器MCU相連接，具有紅外夜視功能，在黑暗環(huán)境下仍可進(jìn)行圖像采集工作。所述的USB攝像頭只在房客開啟房門、檢測到報(bào)警信號時(shí)工作。所述的USB攝像頭內(nèi)部集成了 CMOS光學(xué)感應(yīng)器件和基于DSP的圖像預(yù)處理模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像濾波等預(yù)處理功能，采集到的視頻以YUV420的采樣格式經(jīng)過微處理器MCU的控制，經(jīng)過壓縮編碼處理，存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置，并通過3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置，進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，發(fā)送至監(jiān)控計(jì)算機(jī)端。所述的聲光警示裝置通過I/O連接與微處理器MCU連接，由專用警示燈、揚(yáng)聲器、驅(qū)動(dòng)電路組成。中央控制模塊的控制信號經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路，轉(zhuǎn)化為音頻、光電信號輸出，推動(dòng)警示燈頻繁閃爍、揚(yáng)聲器鳴叫，起到告警防盜的作用。按上述方案，所述輸入與輸出交互模塊，包括鍵盤輸入裝置、IXD顯示屏、語音提示器。所述的鍵盤輸入裝置，通過I/O接口與微處理器MCU相連接，用于房客輸入管理員所告知的房門密鑰； 所述的IXD顯示屏，通過IXD顯示接口與微處理器MCU相連接，用于顯示系統(tǒng)提示信
息；
所述的語音提示器，通過音頻輸出接口與微處理器MCU相連接，用于語音提示系統(tǒng)信
肩、O所述各個(gè)模塊中的裝置均采用一總電源供電，以提供所需的電源需求，如微處理器MCU 3. 3V/5V，傳感器裝置3. 3V, USB攝像頭5V等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
(I)本發(fā)明使用無線通信和可變密鑰技術(shù)，管理員可遠(yuǎn)程通過GSM通信(如手機(jī))或3G網(wǎng)絡(luò)兩種通信方式獲取房門的隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰，根據(jù)房客的住房時(shí)間，設(shè)置密鑰的生存周期，此外可遠(yuǎn)程控制門鎖的打開/關(guān)閉，記錄房客的出入信息、設(shè)置房主管理信息等，實(shí)現(xiàn)了大容量遠(yuǎn)程房門數(shù)字化授權(quán)管理。(2)本發(fā)明使用USB攝像頭和多種傳感器作為監(jiān)控工具，當(dāng)有異常狀況發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)能夠利用短信、電話等方式，向管理員報(bào)警，同時(shí)將房門監(jiān)控信息通過無線網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?shù)奖O(jiān)控計(jì)算機(jī)端，管理員可以通過手機(jī)，PDA或者聯(lián)網(wǎng)的PC等各種網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，隨時(shí)隨地觀看監(jiān)控場景。當(dāng)有重大案件發(fā)生時(shí)，監(jiān)控信息可以作為犯罪證據(jù)。(3)本發(fā)明使用3G無線網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸信道，相比其它2G無線傳輸方式(GPRS、CDMA等)，覆蓋范圍更廣，傳輸速度更快，同時(shí)系統(tǒng)在沒有異常發(fā)生時(shí)不進(jìn)行錄像、監(jiān)控信息傳輸，且對監(jiān)控視頻進(jìn)行了壓縮編碼處理，網(wǎng)絡(luò)傳輸流量小，節(jié)省了成本和功耗。(4)本發(fā)明支持大容量、異地遠(yuǎn)程房門控制授權(quán)管理，能應(yīng)用于全國連鎖酒店/賓館、異地連鎖租賃公司、大學(xué)城宿舍管理、部隊(duì)營房、航空母艦艙室等多種行業(yè)領(lǐng)域，具有良好的發(fā)展前景。


I.圖I是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。2.圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無線數(shù)據(jù)通信示意圖。3.圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的GSM通信控制流程圖。4.圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的門鎖開關(guān)控制流程圖。5.圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的監(jiān)控報(bào)警控制流程圖。6.圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的3G網(wǎng)絡(luò)通信控制流程圖。
7.圖7為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的監(jiān)控計(jì)算機(jī)控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述和說明
如圖I所示，本發(fā)明是一種大容量遠(yuǎn)程授權(quán)數(shù)字門鎖監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括六個(gè)組成模塊通信/管理模塊、密鑰生成/驗(yàn)證模塊、門鎖開關(guān)模塊、中央控制模塊、監(jiān)控報(bào)警模塊以及輸入與輸出交互模塊。其中，中央控制模塊，用于生成并發(fā)送系統(tǒng)控制信息；中央控制模塊包括微處理器MCU、計(jì)時(shí)裝置、計(jì)次裝置和存儲(chǔ)裝置；所述的微處理器MCU，負(fù)責(zé)對通信/管理模塊、密鑰生成/驗(yàn)證模塊、門鎖開關(guān)模塊、監(jiān)控報(bào)警模塊和輸入與輸出交互模塊的邏輯控制；所述的計(jì)次裝置與微處理器MCU信號連接，用于記錄房客輸入密鑰時(shí)的錯(cuò)誤次數(shù)；所述的計(jì)時(shí)裝置， 用于記錄發(fā)送隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰后所經(jīng)過的時(shí)間；所述的存儲(chǔ)裝置與微處理器MCU相連接，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)管理信息以及監(jiān)控信息。所述的微處理器MCU，負(fù)責(zé)對其它模塊的邏輯控制。根據(jù)本系統(tǒng)涉及到的數(shù)據(jù)處理和邏輯控制要求，優(yōu)先選用ARM嵌入式微處理器作為系統(tǒng)的處理單元，在圖像處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫婢哂泻芎玫男阅埽⒅С侄喾N外圍設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，間接的降低了開發(fā)難度。所述的計(jì)次裝置與微處理器MCU信號連接，用于記錄房客輸入密鑰時(shí)的錯(cuò)誤次數(shù)，若記錄的錯(cuò)誤次數(shù)大于程序設(shè)定值(如3次)，則向中央控制模塊發(fā)出信號，暫停密鑰驗(yàn)證并進(jìn)行語音提示。所述的計(jì)時(shí)裝置，用于記錄發(fā)送隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰后所經(jīng)過的時(shí)間，如果記錄時(shí)間超過程序設(shè)置的密鑰生存周期(如20天)，則原生成的密鑰則會(huì)被判定無效；所述的密鑰生存周期可根據(jù)房客的住房時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，如房客需要居住住35天并得到了管理者的授權(quán)，密鑰生存周期則設(shè)置為35天，過期后原房間密鑰被判定為無效，房客也就失去了進(jìn)入房門的資格。所述的存儲(chǔ)裝置采用廉價(jià)大容量的SD卡作為外圍存儲(chǔ)設(shè)備，通過SD/MMC卡接口與微處理器MCU相連接，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)管理信息以及監(jiān)控信息。所述的系統(tǒng)管理信息包括房主指定的電話號碼、身份驗(yàn)證碼、短信發(fā)送次數(shù)、短信發(fā)送頻率等；所述的監(jiān)控信息包括視頻監(jiān)控信息、房客出入信息、報(bào)警監(jiān)控信息。通信/管理模塊包括GSM通信裝置、3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置和監(jiān)控計(jì)算機(jī)。用于無線、網(wǎng)絡(luò)通信以及系統(tǒng)管理設(shè)置。所述的GSM通信裝置，通過RS232串口與中央控制模塊的微處理器MCU相連接，用于系統(tǒng)與管理員的移動(dòng)通信終端(如手機(jī)、PDA等)進(jìn)行無線通信。管理員可通過GSM通信向系統(tǒng)發(fā)送指令，獲取房門密鑰、監(jiān)控信息以及進(jìn)行系統(tǒng)管理設(shè)置，對應(yīng)的，GSM通信裝置向管理員返回其所需的信息。所述的3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置，通過串行通信接口與微處理器MCU相連接，負(fù)責(zé)將管理/記錄/監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)按照通信協(xié)議封裝，通過無線網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?shù)奖O(jiān)控計(jì)算機(jī)端，同時(shí)接收管理員控制指令，對系統(tǒng)進(jìn)行管理/控制。所述的3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置支持TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)，串行通信接口采用RS232接口或UART接口，邏輯接口均定義為雙工串行通信。所述的監(jiān)控信息包括視頻監(jiān)控信息、房客出入信息以及報(bào)警信息。
所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，由無線接收發(fā)送終端、數(shù)據(jù)接收發(fā)布網(wǎng)站、數(shù)據(jù)庫組成，作為Web服務(wù)器接收數(shù)據(jù)、發(fā)布監(jiān)控信息、管理/控制門鎖系統(tǒng)。所述的無線接收發(fā)送終端接收3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置發(fā)送的監(jiān)控信息，通過數(shù)據(jù)接收發(fā)布網(wǎng)站解析處理，并存儲(chǔ)于XML數(shù)據(jù)庫和SQL數(shù)據(jù)庫中，以網(wǎng)頁形式發(fā)布監(jiān)控信息。房主可以以管理員的身份授權(quán)登錄，瀏覽監(jiān)控信息，發(fā)送控制指令，以獲取房門密鑰和進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。所述的無線接收發(fā)送終端采用與3G網(wǎng)絡(luò)傳輸裝置相對應(yīng)的通信接口協(xié)議，使用串行數(shù)據(jù)電纜與PC機(jī)服務(wù)器連接，串行數(shù)據(jù)電纜接口采用UART/RS232接口或USB接口，所述的數(shù)據(jù)庫包括XML數(shù)據(jù)庫和SQL數(shù)據(jù)庫，XML數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)最新接收的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并覆蓋舊數(shù)據(jù)，提高網(wǎng)頁實(shí)時(shí)刷新效率；同時(shí)將接收到的新監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)于SQL數(shù)據(jù)庫，用于歷史記錄查詢。密鑰生成/驗(yàn)證模塊包括隨機(jī)密鑰生成裝置和密鑰驗(yàn)證裝置，用于加密生成隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰，以及驗(yàn)證房客輸入的房門密鑰。所述的隨機(jī)密鑰生成裝置，通過加密算法計(jì)算生成隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰(20位數(shù)字/符號編碼)；所述的密碼驗(yàn)證裝置，通過對應(yīng)的解密算法計(jì)算生成驗(yàn)證密碼，驗(yàn)證房客輸入的 密鑰是否正確。所述的加密算法可為AES (高級加密標(biāo)準(zhǔn))、DES (數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn))、MD5等國際標(biāo)準(zhǔn)中的一種。所述加密算法和解密算法是分別固化在隨機(jī)密鑰生成裝置和密碼驗(yàn)證裝置上的，只可以讀取，不能拷貝，并采用防盜用技術(shù)，即當(dāng)有非法用戶試圖復(fù)制加解密算法時(shí)，則加解密算法自動(dòng)被擦除。門鎖開關(guān)模塊包括鎖桿驅(qū)動(dòng)控制裝置和門鎖開關(guān)裝置，用于在房客密鑰驗(yàn)證合法后開啟門鎖。具體來說，鎖桿驅(qū)動(dòng)控制裝置，用于房客密鑰驗(yàn)證合法后將鎖桿驅(qū)動(dòng)至縮進(jìn)位置，將門打開，鎖桿驅(qū)動(dòng)控制裝置可為各種已知的機(jī)制驅(qū)動(dòng)裝置，如齒輪驅(qū)動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等；門鎖開關(guān)裝置，其鎖桿與鎖桿驅(qū)動(dòng)控制裝置相連接。監(jiān)控報(bào)警模塊包括傳感器裝置、USB攝像頭、聲光警示裝置，當(dāng)檢測到異常情況時(shí)，進(jìn)行報(bào)警和視頻監(jiān)控；
所述的傳感器裝置，包括壓力傳感器、震動(dòng)傳感器、沖擊傳感器、傾斜傳感器，通過I/o接口與微處理器MCU信號連接，用于遭遇強(qiáng)行開鎖，如撬門、撞門等非法操作時(shí)，將報(bào)警信號傳至中央控制模塊。所述的USB攝像頭，通過USB接口與微處理器MCU相連接，具有紅外夜視功能，在黑暗環(huán)境下仍可進(jìn)行圖像采集工作。所述的USB攝像頭只在房客開啟房門、檢測到報(bào)警信號時(shí)工作。所述的USB攝像頭內(nèi)部集成了 CMOS光學(xué)感應(yīng)器件和基于DSP的圖像預(yù)處理模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像濾波等預(yù)處理功能，采集到的視頻以YUV420的采樣格式經(jīng)過微處理器MCU的控制，經(jīng)過壓縮編碼處理，存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置，并通過3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置，進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，發(fā)送至監(jiān)控計(jì)算機(jī)端。所述的聲光警示裝置通過I/O連接與微處理器MCU，由專用警示燈、揚(yáng)聲器、驅(qū)動(dòng)電路組成。中央控制模塊的控制信號經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路，轉(zhuǎn)化為音頻、光電信號輸出，推動(dòng)警示燈頻繁閃爍、揚(yáng)聲器鳴叫，起到告警防盜的作用。輸入與輸出交互模塊包括鍵盤輸入裝置、IXD顯示屏和語音提示器，用于數(shù)據(jù)輸入和顯示系統(tǒng)提示信息。所述的鍵盤輸入裝置，通過I/O接口與微處理器MCU相連接，用于房客輸入管理員所告知的房門密鑰；
所述的IXD顯示屏，通過IXD顯示接口與微處理器MCU相連接，用于顯示系統(tǒng)提示信
息；
所述的語音提示器，通過音頻輸出接口與微處理器MCU相連接，用于語音提示系統(tǒng)信
息以上各個(gè)模塊中的裝置均采用一總電源供電，以提供所需的電源需求，如微處理器MCU 3. 3V/5V，傳感器裝置3. 3V, USB攝像頭5V等。如圖2和圖I所示，管理員可通過移動(dòng)通信設(shè)備(如手機(jī)、PDA等)或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā) 送無線指令獲取房門密鑰，系統(tǒng)GSM通信裝置/3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置接收指令并傳至中央控制模塊，控制密鑰生成裝置加密生成隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰，通過對應(yīng)通信方式返回給管理員，進(jìn)一步地，房主可設(shè)置密鑰生存周期；當(dāng)房客輸入房門密鑰時(shí)，USB攝像頭工作，微處理器MCU對接收的視頻壓縮/編碼/存儲(chǔ)，通過3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置傳輸至監(jiān)控計(jì)算機(jī)端，同時(shí)密鑰驗(yàn)證裝置對輸入密鑰進(jìn)行驗(yàn)證，若正確則控制鎖桿驅(qū)動(dòng)裝置開啟門鎖；當(dāng)傳感器裝置檢測到異常情況時(shí)，向微處理器MCU發(fā)出報(bào)警信號，在中央控制模塊控制下，開啟聲光報(bào)警，攝像頭開始錄像、視頻處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸，同時(shí)通過GSM通信向遠(yuǎn)程管理者發(fā)送報(bào)警提示；監(jiān)控計(jì)算機(jī)端通過無線接收發(fā)送終端接收監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并存儲(chǔ)于XML和SQL數(shù)據(jù)庫中，以網(wǎng)頁形式發(fā)布監(jiān)控信息，管理員可隨時(shí)隨地登錄查看管控記錄；此外，管理員可通過兩種通信方式發(fā)送指令，控制系統(tǒng)或進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。如圖3所示，本發(fā)明的GSM通信控制流程包括以下步驟
(I)判斷是否接收到房主發(fā)送的無線指令，若是則進(jìn)行房主身份驗(yàn)證，身份驗(yàn)證的內(nèi)容包括房主指定的通信號碼(如手機(jī)號碼)以及房主的身份驗(yàn)證碼，該信息均可在系統(tǒng)設(shè)置中進(jìn)行修改。若身份驗(yàn)證正確，則進(jìn)行指令分析，指令分析的結(jié)果有以下三種①獲取房門密鑰②獲取監(jiān)控信息③系統(tǒng)管理設(shè)置。(2)若指令分析為獲取房門密鑰，則向密鑰生成裝置發(fā)出控制指令，使用加密算法生成隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰，并通過GSM通信裝置返回該密鑰，同時(shí)根據(jù)房主設(shè)置的密鑰生成周期，控制計(jì)時(shí)裝置開始計(jì)時(shí)。(3)若指令分析為獲取監(jiān)控信息，則讀取中央控制模塊的存儲(chǔ)裝置，通過GSM通信無線發(fā)送至房主移動(dòng)通信終端。所述的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)信息包括房主身份信息、系統(tǒng)設(shè)置信息、房客出入信息、視頻監(jiān)控信息以及報(bào)警記錄信息。(4)若指令分析為系統(tǒng)管理設(shè)置，則分別進(jìn)行房主身份設(shè)置、通信設(shè)置、房間信息設(shè)置，房主身份設(shè)置包括房主身份驗(yàn)證碼、房主移動(dòng)通信號碼；通信設(shè)置包括短信發(fā)送次數(shù)、短信發(fā)送頻率、電話撥打次數(shù)；房間信息設(shè)置包括房門編號、地理位置、房客信息。(5)指令分析完成后，將通信內(nèi)容以及系統(tǒng)設(shè)置內(nèi)容存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置中，方便日后查詢，然后等待下一次循環(huán)。如圖4所示，本發(fā)明的門鎖開關(guān)控制流程包括以下步驟
(I)檢測鍵盤輸入裝置，是否有密鑰輸入，若有則進(jìn)入到步驟(2)，否則返回繼續(xù)檢測等待。(2)控制打開USB攝像頭，開始視頻監(jiān)控，依次對采集到的視頻進(jìn)行壓縮編碼、存儲(chǔ)、3G網(wǎng)絡(luò)傳輸。所使用的壓縮算法為H. 264視頻壓縮算法，監(jiān)控視頻經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控計(jì)算機(jī)端。
(3)查詢計(jì)時(shí)裝置，檢測房門密鑰是否到期，若是則進(jìn)行語音、文字提示(如“您的房門密鑰已過期，請輸入新密鑰，或與房主聯(lián)系”)，然后返回等待新密鑰輸入；若否則進(jìn)入下一步驟。(4)密鑰驗(yàn)證裝置對輸入密鑰進(jìn)行驗(yàn)證，若正確則控制鎖桿驅(qū)動(dòng)裝置，將房門打開，進(jìn)入下一個(gè)步驟；若否，則先進(jìn)行語音、文字提示(如“房門密鑰輸入錯(cuò)誤，您還有X次機(jī)會(huì)重新輸入新密鑰”)，然后判斷驗(yàn)證次數(shù)是否超過閾值，若是則暫停密鑰驗(yàn)證，進(jìn)入步驟
(5)，若否則返回等待新密鑰輸入。(5)關(guān)閉攝像頭，記錄本次開門信息，并通過3G網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控計(jì)算機(jī)端。如圖5所示，本發(fā)明的監(jiān)控報(bào)警控制流程包括以下步驟
(I)檢測傳感器裝置與微處理器相連的I/o端口有沒有輸入信號，若有則進(jìn)入下一步驟，若無則返回等待報(bào)警信號輸入。(2)打開攝像頭開始視頻監(jiān)控，采集到的視頻經(jīng)過壓縮編碼、本地存儲(chǔ)，利用3G網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控計(jì)算機(jī)端；同時(shí)控制聲光傳感裝置進(jìn)行聲光報(bào)警；另一方面，向系統(tǒng)設(shè)置的房主通信號碼發(fā)送短信、撥打電話，予以告警提示。(3)判斷是否停止報(bào)警措施，若無報(bào)警信號輸入，且報(bào)警措施設(shè)置的時(shí)間已到(如聲光警示時(shí)間為3分鐘、短信發(fā)送次數(shù)為3次)，則關(guān)閉攝像頭，停止聲光報(bào)警，并記錄本次報(bào)警信息，經(jīng)3G網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控計(jì)算機(jī)端。最后返回等待下一次報(bào)警信號輸入。如圖6所示，本發(fā)明的3G網(wǎng)絡(luò)通信控制流程包括以下步驟
(I)模塊初始化，包括服務(wù)器IP地址設(shè)置、串口端口設(shè)置、波特率設(shè)置等，接著采用PPP協(xié)議與移動(dòng)運(yùn)行商建立連接，然后采用TCP/IP協(xié)議與監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接，若連接成功，則分別進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)聽串口數(shù)據(jù)(步驟2)、監(jiān)聽接收指令(步驟3)，否則繼續(xù)連接。(2)實(shí)時(shí)監(jiān)聽串口數(shù)據(jù)若串口接收到中央控制模塊傳遞的數(shù)據(jù)，則按照通信協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行TCP封裝，無線發(fā)送至監(jiān)控計(jì)算機(jī)端；若串口沒有接收到數(shù)據(jù)，則繼續(xù)等待；若串口數(shù)據(jù)成功發(fā)送至監(jiān)控計(jì)算機(jī)端，則返回等待下一次串口數(shù)據(jù)輸入。(3)監(jiān)聽接收指令若接收到管理員發(fā)送的指令，則首先進(jìn)行指令分析，分析的結(jié)果包括獲取房門密鑰與進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。根據(jù)分析結(jié)果分別處理，處理步驟如圖3所分析，這里不再贅述。指令分析處理完畢后，返回等待新的指令消息。如圖7所示，本發(fā)明的監(jiān)控計(jì)算機(jī)控制流程包括以下步驟
(I)監(jiān)控計(jì)算機(jī)端的無線接收發(fā)送終端，通過串行通信接口與PC服務(wù)器相連，因此首先進(jìn)行串口初始化，包括串行端口、數(shù)據(jù)傳輸波特率、數(shù)據(jù)校驗(yàn)位設(shè)置等，然后與3G通信網(wǎng)絡(luò)裝置建立連接，若連接成功，則分別進(jìn)入到監(jiān)聽接收數(shù)據(jù)(步驟2)、監(jiān)聽發(fā)送數(shù)據(jù)(步驟3)，否則重新建立連接。(2)監(jiān)聽接收數(shù)據(jù)若有串口數(shù)據(jù)輸入，首先根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸格式，判斷數(shù)據(jù)是否合法，若合法則按照通信協(xié)議解析數(shù)據(jù)，將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于XML數(shù)據(jù)庫和SQL數(shù)據(jù)庫，并以網(wǎng)頁的形式發(fā)布監(jiān)控信息，房主可以以管理員的身份，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行登錄訪問，查看房門的監(jiān)控信息；若接收到的串口數(shù)據(jù)判斷為非法，則丟棄該數(shù)據(jù)，返回等待下一次串口數(shù)據(jù)輸入。(3)監(jiān)聽發(fā)送數(shù)據(jù)若管理員需要通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送指令獲取房門密鑰和進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置管理，首先判斷串口是否有指令數(shù)據(jù)發(fā)出，若有則按照通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝、發(fā)送， 否則等待串口數(shù)據(jù)輸出。
權(quán)利要求
1.一種大容量遠(yuǎn)程授權(quán)數(shù)字門鎖監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括中央控制模塊，用于生成并發(fā)送系統(tǒng)控制信息；通信/管理模塊，用于無線、網(wǎng)絡(luò)通信以及系統(tǒng)管理設(shè)置；密鑰生成/驗(yàn)證模塊，用于加密生成隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰，以及驗(yàn)證房客輸入的房門密鑰；門鎖開關(guān)模塊，用于在房客密鑰驗(yàn)證合法后開啟門鎖；監(jiān)控報(bào)警模塊，當(dāng)檢測到異常情況時(shí)，進(jìn)行報(bào)警和視頻監(jiān)控；輸入與輸出交互模塊，用于數(shù)據(jù)輸入和顯示系統(tǒng)提示信息。
2.如權(quán)利要求I所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制模塊包括微處理器MCU、計(jì)時(shí)裝置、計(jì)次裝置和存儲(chǔ)裝置；所述的微處理器MCU，負(fù)責(zé)對通信/管理模塊、密鑰生成/驗(yàn)證模塊、門鎖開關(guān)模塊、監(jiān)控報(bào)警模塊和輸入與輸出交互模塊的邏輯控制；所述的計(jì)次裝置與微處理器MCU信號連接，用于記錄房客輸入密鑰時(shí)的錯(cuò)誤次數(shù)；所述的計(jì)時(shí)裝置，用于記錄發(fā)送隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰后所經(jīng)過的時(shí)間；所述的存儲(chǔ)裝置與微處理器MCU相連接，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)管理信息以及監(jiān)控信息。
3.如權(quán)利要求2所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述微處理器MCU為ARM嵌入式微處理器。
4.如權(quán)利要求2所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述通信/管理模塊包括GSM通信裝置、3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置和監(jiān)控計(jì)算機(jī)；所述的GSM通信裝置與中央控制模塊的微處理器MCU相連接，用于系統(tǒng)與管理員的移動(dòng)通信終端進(jìn)行無線通信；所述3G網(wǎng)絡(luò)通信裝置與微處理器MCU相連接，用于將管理/記錄/監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)封裝，傳輸?shù)奖O(jiān)控計(jì)算機(jī)端，同時(shí)接收管理員控制指令；所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，由無線接收發(fā)送終端、數(shù)據(jù)接收發(fā)布網(wǎng)站、數(shù)據(jù)庫組成，用于Web服務(wù)器接收數(shù)據(jù)、發(fā)布監(jiān)控信息、管理/控制門鎖系統(tǒng)設(shè)置。
5.如權(quán)利要求I所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述密鑰生成/驗(yàn)證模塊包括隨機(jī)密鑰生成裝置和密鑰驗(yàn)證裝置，所述的隨機(jī)密鑰生成裝置，通過加密算法計(jì)算生成隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰；所述的密碼驗(yàn)證裝置，通過對應(yīng)的解密算法計(jì)算生成驗(yàn)證密碼，驗(yàn)證房客輸入的密鑰是否正確。
6.如權(quán)利要求I所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述門鎖開關(guān)模塊包括鎖桿驅(qū)動(dòng)控制裝置和門鎖開關(guān)裝置。
7.如權(quán)利要求2所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控報(bào)警模塊包括傳感器裝置、USB攝像頭、聲光警示裝置；所述傳感器裝置與微處理器MCU信號連接，用于監(jiān)測非法操作并將報(bào)警信號傳至中央控制模塊；所述USB攝像頭與中央控制模塊連接，用于報(bào)警信號存在時(shí)記錄視頻信息；所述的聲光警示裝置通過I/O連接與微處理器MCU連接，用于發(fā)出報(bào)警信息。
8.如權(quán)利要求I所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述輸入與輸出交互模塊，包括鍵盤輸入裝置、IXD顯示屏和語音提示器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大容量遠(yuǎn)程授權(quán)數(shù)字門鎖監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中央控制模塊，用于生成并發(fā)送系統(tǒng)控制信息；通信/管理模塊，用于無線、網(wǎng)絡(luò)通信以及系統(tǒng)管理設(shè)置；密鑰生成/驗(yàn)證模塊，用于加密生成隨機(jī)動(dòng)態(tài)密鑰，以及驗(yàn)證房客輸入的房門密鑰；門鎖開關(guān)模塊，用于在房客密鑰驗(yàn)證合法后開啟門鎖；監(jiān)控報(bào)警模塊，當(dāng)檢測到異常情況時(shí)，進(jìn)行報(bào)警和視頻監(jiān)控；輸入與輸出交互模塊，用于數(shù)據(jù)輸入和顯示系統(tǒng)提示信息。本發(fā)明應(yīng)用于大容量房門授權(quán)管理領(lǐng)域，通過無線網(wǎng)絡(luò)通信、動(dòng)態(tài)隨機(jī)密鑰生成和以及多種防盜監(jiān)控報(bào)警措施，可快速實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程門鎖授權(quán)管理與控制，同時(shí)提高了房門的防盜性和安全性。
文檔編號G07C9/00GK102968835SQ20121046269
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者閔紹榮, 李明輝 申請人:中國艦船研究設(shè)計(jì)中心