本发明属于智能家居技术领域，具体涉及一种智能门禁系统。
背景技术：
目前在市场上的可视门铃主要应用在小区的单元楼与住户之间，用户可在家里为楼下按门铃的人开门。但是这在便利性与安全性上都有很大的局限性。用户只有在家的时候才能知道有访客，外出时就不知道谁来过。当用户在公司上班时，有朋友来做客，却不得不家去开门，这真的很不方便。同时，有小偷绕过单元门禁到住户门口撬锁开门，住户也浑然不知。
为解决该问题用户不在家时，不能接受访客的信息，公开号为CN 205297053的中国专利申请公开了一种可远程发送临时密码的智能锁，其包括中央控制芯片模块及与该芯片模块相连的电源模块，电机驱动模块，蓝牙低功耗通信模块，密码接收端，与密码接收端相连的触控式密码输入端以及用户的移动终端。其中，中央控制芯片模块通过与其相连的蓝牙模块，与支持蓝牙低功耗的移动终端进行通信，并设置生成临时密码，移动终端可得到生成的临时密码；用户在密码生成过程中可通过移动终端设置临时密码可使用的次数和有效时间范围。中央控制芯片再利用此过程产生的密码，对来自密码输入端的用户密码输入进行验证。
该可远程发送临时密码的智能锁方案，方便了获得智能锁临时密码的消费者通过移动终端给他人发送临时密码，可以应用在很多需要得到临时密码开门锁的场景中。但是，其并未结合具体使用方案，以及如果保证远程开门后的安全性。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能门禁系统，能够解决远程开锁困难，安全性不高的问题。
一种智能门禁系统，包括网关、与该网关通信连接的门铃、电子锁和用户终端，所述智能门禁系统设有远程工作模式和非远程工作模式，所述智能门禁系统通过用户终端设定工作模式，在远程工作模式下：
所述门铃用于在接收到触发信号后向网关发送开锁请求，还用于将采集到的视频信号发送给网关；
所述网关用于将接收到的开锁请求发送给用户终端，在接收到用户终端针对所述开锁请求的应答后，将来自门铃的视频信号发送给用户终端；
所述用户终端针对接收到的开锁请求向所述网关发送响应，且在应答所述开锁请求后，将用户终端采集到的视频信号通过网关发送给门铃，并通过网关向电子锁开门指令控制电子锁打开。
作为优选，所述网关与门铃之间通过WIFI进行通信连接。
进一步优选，所述网关与电子锁之间通过Zigbee进行通信连接。
为节省网络资源，所述门铃仅在开锁请求在预设的应答期内被用户终端应答时，才将采集到的门铃采集到的视频信号发送给网关。
为提高系统安全性，作为优选，所述控制指令还包括设定临时密码的使用寿命和使用次数。
进一步优选，所述门铃设置有红外传感模块，在所述红外传感模块感应到有访客时自动采集视频信号并存储以供用户终端调取。
为提高用户体验，所述网关将接收到的开锁请求发送给用户终端时，还将采集到的视频信号中的一帧图像发送至用户终端。
与现有技术相比，本发明的智能门禁系统，开锁时采用临时密码与远程直开的方式，创造性的将可视门铃与电子锁结合起来，用户可以通过用户终端与访客视频通话以保证开门后的安全性。
附图说明
图1为本实施例的智能门禁系统的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面将结合具体实施例和附图进一步阐述本发明的方案，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
如图1所示，本实施例的智能门禁系统，包括网关、与该网关通信连接的门铃、电子锁和用户终端。
本实施例的用户终端为智能终端，如智能手机、平板电脑、智能手环等，但不限于以上项，在此不一一列举。用户终端通过Internet网络接入网关。
本实施例的门铃为可视门铃，内设有用于采集视频信号的视频采集模块(包括摄像头)和采集语音信号的语音采集模块。
本实施例的电子锁为指纹密码锁。
门铃和电子锁通过网关与用户终端进行数据交互，其中交互数据包括用户终端向门铃或电子锁发送的控制指令，也可以是门铃和电子锁向用户发送的信息数据。
本实施例的智能门禁系统具有两种工作模式，分别为远程工作模式和非远程工作模式，该门禁系统还设有模式选择模块，用于切换智能门禁系统的工作模式，通过用户终端设定工作模式。
在非远程模式下，访客(即室外用户)按门铃后，门铃发出响铃，提醒室内用户有访客，并将采集到的视频信号发送给室内机进行显示，且由室内用户开启门锁。其中门铃采集到的视频信号采用P2P技术可从门铃直接到室内机。
在远程工作模式下：
门铃用于在接收到触发信号后向网关发送开锁请求，还用于将采集到的视频信号发送给网关；
网关用于将接收到的开锁请求发送给用户终端，在接收到用户终端针对所述开锁请求的应答后，将来自门铃的视频信号发送给用户终端；
用户终端针对接收到的开锁请求向所述网关发送响应，且在应答所述开锁请求后，将用户终端采集到的视频信号通过网关发送给门铃，并通过网关向电子锁开门指令控制电子锁打开。
本实施例中，门铃仅在开锁请求在预设的应答期内被用户终端应答时，才将门铃采集到的视频信号发送给网关。
当开锁请求在预设的应答期内没有被应答时，不将门铃采集到的视频信号发送给网关，这样能大大节省网络资源。
需要说明的是，该预设的应答期根据应用需求设定，通常为1～3min。
门铃设置有红外传感模块，在红外传感模块感应到有访客时自动采集视频信号并存储以供用户终端调取。
有人经过门口时就会拍照录像，有访客按门铃时，也会拍照存储，并记录时间，供住户从用户终端随时调取。这样无论谁到过家门口，朋友来访或小偷采点，都被详细记录，进一步提高了安全性。
网关将接收到的开锁请求发送给用户终端时，还将采集到的视频信号中的一帧图像发送至用户终端。
为提高用户体验，网关将开锁请求发送给用户终端时，以手机来电的方式，直接将该帧图像推送至用户终端的显示界面进想显示，并提供有供选择是否应答的虚拟按键。
本实施例中网关与门铃之间通过WIFI进行通信连接。网关与电子锁之间通过Zigbee进行通信连接。
相应的，门铃、电子锁均设有通信模块以实现与网关之间的通信连接，且门铃与网关之间应设有相应的Zigbee通信模块，电子锁中应设有WIFI通信模块。当门铃与网关进行信息交互时，需要按照Zigbee协议对交互的信息进行封装，当电子锁与网关进行信息交互时，需要按照WIFI通信协议对交互的信息进行封装。
在使用前，首先需要对智能门禁系统进行组网，即将门铃、电子锁和用户终端接入网关。
电子锁和用户终端分别采用现有的接入方法接入即可。需要说明的进行组网时，用户终端需要在门铃之前接入网关，门铃接入网关的方法如下：
(1)通过用户终端将门铃的节点信息写入网关，并开启允许入网功能；
(2)门铃向网关发送接入请求信标帧，所述接入请求信标帧包括门铃的节点信息；
(3)网关将接收到的接入请求信标帧中的节点信息与自身的地址池中的节点信息进行匹配，若匹配成功时，则将门铃接入网关，否则重新执行步骤(1)～(3)，直至接入成功。
本实施例的门禁系统，开锁时采用临时密码与远程直开的方式，临时密码经zigbee网络传输，安全性强；且采用双途经传输信息，门铃视频与语音通过WIFI传输，速度快，视频语音流畅；门锁的控制信息通过zigbee传输，加密性好，难破解。而在用户终端上，将两个功能集成，用户在与访客视频通话的同时，也能为对方开门。
为了能够实现WIFI通信和Zigbee通信，本实施例的网关必须兼容WIFI通信协议和Zigbee通信协议。
本实施例的网关包括：
支持WIFI通信协议的通信模块，用于建立门铃和网关之间的通信连接；
支持Zigbee通信协议的通信模块，用于建立电子锁和网关之间的通信连接；
中央处理模块，用于在用户终端和网关之间通过Internet网络建和服务器建立通信连接，中央处理模块在用户终端和电子锁、门铃之间任意两者之间进行数据交互时，接收经由对应的通信模块解析后的交互数据，进行封装后发送给用户终端，或对用户终端发送的交互数据进行解析后经由对应的通信模块发送给智能设备；交互数据包括原始数据和数据接收方。
在实际应用时，用户终端还可以对网关进行控制以实现功能参数设置等，相应的，此时智能网关还应该为用户终端提供操作界面，如模式选择界面等。
本实施例中的交互数据具体包括用户终端向门铃或电子锁发送的信息数据，门铃或电子锁向用户终端发送的信息数据，以及电子锁和门铃之间的交互的信息数据。
每条交互数据都对应有相应的数据发送方和数据接收方，数据发送方指发出该条交互数据的设备，数据接收方为接收该交互数据的设备。当交互数据为用户终端向门铃或电子锁发送的信息数据时，数据发送方位用户终端，数据接收方为电子锁或门铃；当交互数据为门铃或电子锁向用户终端发送的信息数据时，数据发送方为门铃或电子锁，数据接收方为用户终端；当电子锁和门铃之间的交互的信息数据时，电子锁和门铃分别作为对应的数据发送方和数据接收方。
不考虑数据接收方，数据发送方在发送交互数据时，仅按照自身支持的通信协议对原始数据进行封装，且在封装时可以加入其它信息项，本实施例中对原始数据进行封装时还添加了数据接收方的信息项，即交互数据包括原始数据和数据接收方。
进一步，由于数据发送方直接与网关中支持其通信协议的通信模块连接，因此，对于某个数据接收方发送，其发送的数据直接到达其对应的通信模块，该通信模块能够对接收到的交互数据进行解析。例如，当数据发送方为用户终端时，其发送的交互数据直接到网关中的移动通信模块，移动通信模块直接对该交互数据进行解析，通过解析将该交互数据转化为能够被中央处理模块识别的格式。
未做特殊说明，本实施中通信模块对接收到的交互数据进行解析指对接收到的交互数据按照通信协议封装的数据解包为通用格式，且支持不同协议的通信模块解析后的交互数据的格式相同。
本实施例中格式相同指解析后的交互数据中包含的信息项以及各个信息项的位置均相同。
本实施例的中央处理模块包括信息提取单元和数据封装单元。
在交互数据为电子锁或门铃向用户终端发送的信息数据时，信息提取单元用于从接收到的解析后的交互数据提取出原始数据和数据接收方；数据封装单元用于按照用户终端的通信协议对原始数据封装后发送给作为数据接收方；
在交互数据为用户终端向电子锁或门铃发送的信息数据时，信息提取单元还用于对接收的用户终端发送的交互数据进行解析，并提取出数据接收方；数据封装单元还用于确定数据接收方支持的通信协议，并将解析后的交互数据发送给支持该通信协议封装的通信模块封装并发送给数据接收方。
在交互数据为电子锁和门铃之间的交互的信息数据时，信息提取单元用于从接收到的解析后的交互数据提取出原始数据和数据接收方；数据封装单元用于确定数据接收方支持的通信协议，并将解析后的交互数据发送给支持该通信协议封装的通信模块封装并发送给数据接收方。
为了使中央处理模块中的数据封装单元能够确定数据接收方支持的通信协议，中央处理模块还包括设备协议维护单元，用于维护设备协议表，该设备协议表用于记录所有接入该网关的设备所支持的通信协议；
数据封装单元通过查询设备协议维护单元所维护的设备协议表确定数据接收方支持的通信协议。
由于网关中各个网络节点是会变化的，会不断的有新的设备加入或旧的设备删除。每次有新设备加入或旧设备删除时，都需要对设备协议表进行更新。在新设备加入时，在设备协议表中增加该设备以及对应的通信协议；在删除设备时，在设备协议表中删除该设备以及其对应的通信协议。
本实施例的智能门禁系统使用前，需要在用户终端安装相应的该门禁系统APP，并通过网关接入该智能门禁系统。
本实施例的门禁系统还可以设置临时密码，在初次使用时，通过接入网关的用户终端对电子锁进行初始化，并设定管理员账户，通过管理员设定开锁密码，开锁密码包括常用密码和临时密码，并指定通过各个开锁密码的使用者，设定完成后通过网关将开锁密码发送给相应使用者的手机上以告知使用者。具体实现时，通过用户终端设定使用者的手机号，并将针对各个使用者设定密码(常用密码和临时密码)。
为有效保证该门禁系统的安全性，避免造成密码泄漏引起的安全隐患，设定临时密码时还设定了该临时密码的使用寿命和使用次数。
当超过使用寿命未使用该临时密码自动失效，或在使用寿命内，但是超过使用次数该密码也能够失效。
需要说明的是使用寿命和使用次数根据实际应用需求设定。
本实施例管理员账户还可以设置防劫持密码，在使用者利用该防劫持密码开门后，自动通过网关向保安亭以及公安机关报警。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。