专利名称：基于rfid技术的数字门禁的制作方法
技术领域：
本实用 新型属于无线射频识别(RFID)技术，具体涉及一种基于RFID技术的数字门禁。
背景技术：
随着信息技术、智能控制技术的发展，数字门禁在小区安全防护、信息获取与查 询、家居智能巡检中的应用愈加广泛。然而现有的门禁产品仍存在如下不足一方面现有 部分门禁系统仅能通过键盘输入密码开门或者语音呼叫方式由被叫用户通过电子控制方 式开门，没有使用RFID卡，降低了识别速度和保密性；其次，现有部分门禁系统虽已使用了 RFID技术，但是只是限制在点对点的单机应用，没有使用局域网对整个楼宇内的各个门栋、 各个入户进行联网，从而无法对整个楼宇乃至小区进行整体监测和控制；最后，现有的部分 门禁系统仅能实现门禁功能，无法适应一卡通的发展趋势和要求，即利用一张RFID卡即可 实现门禁、抄表、家居安全监控、网络信息查询、可视电话等多项功能。
发明内容本实用新型的目的是提供一种基于RFID技术的数字门禁，用于网络可视门禁、网 络可视电话、家居信息播报、家居监控报警、社区安保辅助等功能，克服现有门禁产品存在 的功能单一、控制方式简单、保密性弱、扩展性及兼容性不强的缺点。本实用新型产品的技术方案是集RFID卡认证，嵌入式ARM硬件、嵌入式Linux软 件、标准局域网结构及新型网络连接于一体，用户可通过对外围摄像头、键盘、无线射频存 储卡、传感器等获取所需信息，并可通过网络获取数据库或服务器信息，并对其认证、比对、 显示或执行相应操作。为了实现系统功能的分级管理，本实用新型在结构上由三部分组成 入户机、门口机和管理机，入户机置于各用户家中，门口机置于楼宇门口，管理机置于小区 或楼宇管理室中，各部分之间通过局域网相连。门口机置于楼宇门口，包括嵌入式ARM处理器模块、RFID卡、RFID读取模块、电子 门锁控制模块、数字键盘模块、视频采集模块、LCD显示模块，音频驱动模块、音频输入模块、 音频输出模块、网络控制模块、存储器模块。RFID卡以无线方式与RFID卡通信；RFID读取 模块通过串口与嵌入式ARM处理器模块相连接；数字键盘模块作为输入设备通过I/O 口与 嵌入式ARM处理器模块相连；视频采集模块通过USB接口与嵌入式ARM处理器模块相连；嵌 入式ARM处理器模块通过音频驱动模块分别与音频输入模块和音频输出模块相连接；嵌入 式ARM处理器模块通过网络控制模块与局域网相连；嵌入式ARM处理器模块通过I/O 口与 电子门锁控制模块相连；存储器模块挂接在总线上与嵌入式ARM处理器相连。入户机置于各用户家中，包括嵌入式ARM处理器模块、数字键盘模块、IXD显示模 块、网络驱动模块、音频驱动模块、音频输入模块、音频输出模块、视频采集模块、传感器及 接口模块、声光报警模块、存储器模块。入户机与门口机相同的模块之间连接方式相同，另 外，传感器及接口模块通过系统总线或I/O 口与嵌入式ARM处理器相连，嵌入式ARM处理器通过I/O 口与声光报警模块相连，存储器模块挂接在总线上与嵌入式ARM处理器相连。管理机置于小区或楼宇管理室中，由PC机构成，它通过网络接口与局域网相连 接。本实用新型中，所使用的网络驱动模块为DM9000A ；视频采集模块为OmniVision 公司的CMOS摄像头0V7660;音频输出模块为惠威S3W;存储器模块包括用于程序存 储的FLASH存储器和用于数据信息存储的SDRAM存储器，其中FLASH存储器型号为 MX29F002NBPC-70, SDRAM存储器为HY57V281620HC ；入户机和门口机中嵌入式ARM处理 器采用具有32位RISC体系结构和ARM920T内核的微处理器S3C2440 ；RFID读取模块为 ZLG500C ;RFID 卡为；LCD 显示模块为 TFT 32 位真彩 LCD 显示器； 数字键盘模块为IX 12按键。本实用新型的工作过程是(1)在门禁功能下，门口机和管理机的通信过程是射频读取模块通过RFID卡读 取被识别人特征信息，并通过串口将其送至嵌入式ARM处理器，后者通过网络控制模块经 由局域网从管理机中获取已注册的用户列表，并与读取的信息进行比对，若一致，嵌入式 ARM处理器通过I/O 口控制电子门锁控制模块发开门锁。同时视频采集模块采集被识别人 的人脸图像，并将其编码后通过USB接口送至嵌入式ARM处理器，后者通过网络控制模块经 由局域网将其送至管理机。(2)在网络可视电话功能下，主呼叫方入户机和被呼叫方入户机之间的通信过程 是主呼叫方按下”可视对讲”功能键，嵌入式ARM处理器读取该按键信息，并对其译码后， 通过IXD显示模块显示可视对讲界面，接着嵌入式ARM处理器读取由用户输入的被呼叫入 户机方的号码，二者通过局域网建立视频连接。视频采集模块采集呼叫方的图像，并将其通 过USB接口送至嵌入式ARM处理器，后者对其编码后，由网络控制器经由网络送至被呼叫方 入户机的嵌入式ARM处理器，后者将其送至IXD显示模块显示。音频输入模块采集呼叫方 的声音，通过音频驱动模块送至嵌入式ARM处理器，后者将其编码后通过局域网送至被呼 叫方入户机的嵌入式ARM处理器，后者将其送至音频输出模块进行语音提示。(3)在信息显示功能下，嵌入式ARM处理器通过网络控制器经由局域网读取相关 信息，通过LCD显示模块输出视频信息并通过音频驱动模块和音频输出模块输出音频信 肩、ο(4)在家具安全监控功能下，嵌入式ARM处理器通过传感器和驱动接口模块读取 所检测信息，通过LCD显示模块输出视频信息并通过音频驱动模块和音频输出模块输出音 频信息，在一定条件下，通过I/O 口由声光报警电路输出报警信息。本实用新型通过采用RFID技术提高了数字门禁的有效性和保密性；通过对功能 的分级管理、局域网技术和入户机、门口机、管理机的互联，不仅实现了门禁功能，并实现了 抄表、家居安全监控、网络信息查询、可视电话等多项功能。
图1是本实用新型网络硬件结构图；图2是本实用新型入户机硬件结构图；图3是本实用新型主动呼叫状态转换图；图4是本实用新型被动呼叫状态转换图。[0020]具体实施方式
参阅图1，本实用新型包括局域网、小区路由器、楼宇交换机、入户机、门口机和管 理机。每幢楼中各户都有一个入户机，与进楼的门口机通过楼宇交换机相连接，实现楼宇内 的相互通信。各楼宇直接通过小区路由器相互通信，管理机通过交换机及小区路由器实现 对楼宇的管理。小区路由连接在互联网上，实现信息的高速通信交互。参阅图2，本实用新型选择具有32位RISC体系结构和ARM920T内核的微处理 器，可为手持设备和通用嵌入式应用提供低价格、低功耗、高性能小型微控制器的解决方 案的ARM9嵌入式多媒体微处理器为硬件核心，型号为S3C2440 ；选择OmniVision公司 的CMOS摄像头作为图像采集模块，其型号为0V7660 ；选择TFT32位真彩IXD显示器作为 LCD显示模块；选择惠威S3W作为音频输出模块；选择ZLG500C作为射频读卡模块；选择 1X12按键作为数字键盘模块；选择DAVIC0M公司推出的DM9000A作为网络驱动模块；选 择MX29F002NBPC-70和HY57V281620HC(16M)作为存储器；选择ATX-320WB作为供电电源模 块，传感器及接口模块需视实际具体选择，声光报警模块可选为通用蜂鸣器和发光二极管。 各模块的连接关系为处理器S3C2440通过视频控制器和音频控制器分别与TFT IXD显示 器和惠威S3W音频设备相连接；存储器MX29F002NBPC-70及HY57V281620HC作为存储设备 挂接于系统总线上与S3C2440相连；S3C2440通过网络驱动模块DM9000A与局域网相连； 读卡器ZLG500B作为输入设备通过串口与S3C2440相连；数字键盘模块作为输入设备通过 I/O 口与S3C2440相连；图像采集模块0V7660通过USB接口连接在S3C2440上；发光二极 管、蜂鸣器等声光报警模块通过I/O 口与S3C2440相连。上述全部模块均与供电电源模块 ATX-320WB 相连接。参阅图3，是本实用新型主动呼叫状态转换流程为从输入房号开始直到变成A， 定期发送状态获取包，一般每秒5次。在状态A变成B时，查看返回报文中被叫的状态是否 为A，不是A，则状态变成D。在B状态，发送IP获取包，获取IP地址。建立UDP视频连接进 程，建立铃声播放进程。如果被叫状态变为C或者E时，进入C状态。在C状态，发送IP获 取包，获取IP。重新建立视频连接进程，建立音频连接进程。如果被叫状态变为D或A，主 叫状态变D。B，C阶段可以通过键盘手动变成D。D把自己状态设置成A，关闭视频音频进 程。参阅图4，本实用新型被动呼叫状态转换流程为从接到服务器UDP通知报文开始 直到变成A，定期发送状态获取包，一般每秒5次。在状态A变成B时，查看返回报文中被叫 的状态是否为B，不是B，则状态变成D。在B状态，发送IP获取包，获取IP地址。建立UDP 视频连接进程，建立铃声播放进程。如果用户按键接收通话则状态变为C，如果60秒还没有按键操作，自动变成E状 态。如果按键按下的是开门操作，状态变成F。在C或者E状态，发送IP获取包，获取IP地 址。重新建立视频连接进程，建立音频连接进程。E状态时还需要文件记录。如果被叫状态 变为D或A，主叫状态变D。状态C中如果300秒还没有按键操作，自动变成D状态。状态 E中，如果30秒还没有按键操作，自动变成D状态。如果按键按下的是开门操作，状态变成 F。B，C，E阶段可以通过键盘手动变成D。等待主叫状态为D，F把自己状态设置成D。D把 自己状态设置成A，关闭视频音频进程。
权利要求基于RFID技术的数字门禁，其特征是由入户机、门口机和管理机三部分组成，各部分之间通过局域网相连，门口机置于楼宇门口，包括嵌入式ARM处理器模块、RFID卡、RFID读取模块、电子门锁控制模块、数字键盘模块、视频采集模块、LCD显示模块，音频驱动模块、音频输入模块、音频输出模块、网络控制模块、存储器模块；入户机置于各用户家中，包括嵌入式ARM处理器模块、数字键盘模块、LCD显示模块、网络驱动模块、音频驱动模块、音频输入模块、音频输出模块、视频采集模块、传感器及接口模块、声光报警模块、存储器模块；管理机置于小区管理室；门口机、入户机和管理机通过局域网相连。
2.根据权利要求1所述的基于RFID技术的数字门禁，其特征是所述网络驱动模块为 DM9000A。
3.根据权利要求1所述的基于RFID技术的数字门禁，其特征是所述视频采集模块为 OmniVision 公司的 CMOS 摄像头 0V7660。
4.根据权利要求1所述的基于RFID技术的数字门禁，其特征是所述音频输出模块为 惠威S3W。
5.根据权利要求1所述的基于RFID技术的数字门禁，其特征是所述存储器模块包括 用于程序存储的FLASH存储器和用于数据信息存储的SDRAM存储器。
6.根据权利要求5所述的基于RFID技术的数字门禁，其特征是所述FLASH存储器型 号为 MX29F002NBPC-70。
7.根据权利要求5所述的基于RFID技术的数字门禁，其特征是所述SDRAM存储器为 容量 16M 的 HY57V281620HC。
8.根据权利要求1所述的基于RFID技术的数字门禁，其特征是入户机和门口机中嵌 入式ARM处理器采用具有32位RISC体系结构和ARM920T内核的微处理器S3C2440。
9.根据权利要求1所述的基于RFID技术的数字门禁，其特征是所述的RFID读取模 块为 ZLG500C。
10.根据权利要求1所述的基于RFID技术的数字门禁，其特征是所述的RFID卡为 Philips 公司的 mi fare 卡。
11.根据权利要求1所述的基于RFID技术的数字门禁，其特征是所述的LCD显示模 块为TFT32位真彩IXD显示器。
12.根据权利要求1所述的基于RFID技术的数字门禁，其特征是所述的数字键盘模 块为IX 12按键。
专利摘要基于RFID技术的数字门禁，属于无线射频识别技术，用于网络可视门禁、网络可视电话、家居信息播报、家居监控报警、社区安保辅助等功能，克服现有门禁产品存在的功能单一、控制方式简单、保密性弱、扩展性及兼容性不强的缺点。由入户机、门口机和管理机三部分组成，入户机置于各用户家中，门口机置于楼宇门口，管理机置于小区管理室中，各部分之间通过局域网相连。包括嵌入式ARM处理器、RFID卡、RFID读取、电子门锁控制、数字键盘、视频采集、LCD显示，音频驱动、音频输入、音频输出、网络控制、存储器、传感器及接口、声光报警等模块。本实用新型通过采用RFID技术和智能组网技术提高了数字门禁的有效性和保密性，扩展了功能。
文档编号G07C9/00GK201638279SQ20092009473
公开日2010年11月17日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者宋占伟, 张显光, 郑传涛 申请人:吉林大元电子科技有限公司