一种基于4g通信的门禁控制系统及其门禁授权方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于4G通信的门禁控制系统，包括门禁装置、服务中心，门禁装置包括：视频采集模块采集访客视频信息，并传输到中央处理单元；音频模块采集音频信息并传输到中央处理单元，并解码中央处理单元接收到的服务中心下发的音频数据；输入输出模块采集户主身份卡信息及密码信息；通信模块通过4G通信系统与服务中心进行通信，接收服务中心下发的命令、数据并传输到中央处理单元，负责转发中央处理单元的数据到服务中心；门锁控制模块接收中央处理单元的门锁开关命令，并对锁进行开/关操作，本发明还提供门禁控制系统的门禁授权方法。本发明能实现远程用户授权，有效防止电子卡身份认证时的安全隐患，灵活、方便、安全地操作门禁开关。
【专利说明】一种基于4G通信的门禁控制系统及其门禁授权方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及安全防护领域，尤其涉及一种基于4G通信的门禁控制系统及其门禁授权方法。
【背景技术】
[0002]现有门禁系统通常采用刷电子卡、输入密码或者采集指纹的方式来采集卡内信息、密码信息或者指纹信息，以确认用户的合法身份，同时通过门禁控制器比对数据库中的信息来判断请求是否合法。但是仍然存在很大的风险，如电子卡很容易仿制，且持卡人一旦丢失电子卡将无法进入门禁，同时电子卡若被不法分子拾取，都将给门禁带来隐患；即使指纹识别这种看上去能够极大提高门禁安全性能的方式，在实际操作中同样存在很多问题，如采集指纹时动作不规范、手指表面有异物、传感器老化及外部温度环境变化等因素的影响，都会导致身份验证的失败。目前门禁系统较为突出的隐患还包括，当有其他不具备授权信息的用户需要进入时，且合法用户不在屋内不能为该访客开门时，该访客只能被拒之门外或者尾随其他合法用户进入，这给用户的使用带了极大的不便。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于4G通信的门禁控制系统及其门禁授权方法，能实现远程用户授权，并有效防止电子卡身份认证时的安全隐患，灵活、方便、安全地操作门禁开关。
[0004]为实现上述目的，本发明采取如下技术方案:
一种基于4G通信的门禁控制系统，包括门禁装置、服务中心，所述门禁装置包括中央处理单元、视频采集模块、音频模块、输入输出模块、存储模块、通信模块、门锁控制模块；其中，视频采集模块与中央处理单元通过RS232进行连接，负责采集访客视频信息，并传输到中央处理单元；音频模块与中央处理单元通过RS232进行连接，负责采集音频信息并传输到中央处理单元，并解码中央处理单元接收到的服务中心下发的音频数据；
输入输出模块与中央处理单元通过RS232进行连接，用于采集户主身份卡信息及密码信息；
通信模块与中央处理单元通过RS232进行通信，并通过4G通信系统与服务中心进行通信，负责接收服务中心下发的命令、数据并传输到中央处理单元，负责转发中央处理单元的数据到服务中心；门锁控制模块与中央处理单元通过RS485进行通信，负责接收中央处理单元的门锁开关命令，并对锁进行开/关操作。
[0005]更进一步的，所述输入输出模块包括显示屏、键盘、音箱、刷卡器，其中显示屏用于显不实时输入信息，键盘用于输入门牌号、密码信息，音箱用于输出音频模块处理过的音频数据，刷卡器用于读户主身份卡信息；存储模块与中央处理单元通过RS485进行连接，负责存储配置信息、访客记录、访客视频信息采集数据。
[0006]更进一步的，还包括用户终端设备，所述用户终端设备包括移动终端、家庭电脑和电视，通过4G通信系统与门禁装置和服务中心进行无线通讯，接收服务中心下发的门禁信息，并向门禁装置中央处理单元输入门锁开关命令。
[0007]更进一步的，所述户主身份卡、中央处理单元和服务中心均设有国密芯片，所述户主身份卡与中央处理单元、中央处理单元与服务中心之间通过国密芯片进行身份认证及数据加密解密。
[0008]一种基于4G通信的门禁控制系统的门禁授权方法，包括如下步骤:
中央处理单元向服务中心提出认证证书注册，服务中心审核终端证书申请，下发认证证书，并生成密钥；中央处理单元存储认证证书和密钥，并存储至用户身份卡中；
用户身份卡刷卡时，用户信息经密钥加密后发送给中央处理单元，中央处理单元对用户身份进行验证，验证通过后，发送一用户识别码给用户身份卡，并将用户识别码发送给服务中心，同时存储至自身存储模块，然后对锁进行开操作；
用户身份卡再次刷卡时，用户信息和用户识别码经密钥加密后发送给中央处理单元，用户信息和用户识别码全部符合后，才对锁进行开操作，否则不予进行开操作。
[0009]更进一步的，当用户信息和用户识别码全部符合后，视频采集模块采集用户面孔图像，将其与存储的用户面孔图像比对，若匹配，对锁进行开操作，否则不予进行开操作。
[0010]更进一步的，用户通过键盘对门禁装置设置门禁密码，当用户身份卡丢失时，通过键盘输入门禁密码，然后视频采集模块采集用户面孔图像，将其与存储的用户面孔图像比对，若匹配，对锁进行开操作，否则不予进行开操作。
[0011]更进一步的，用户的移动终端、家庭电脑和电视，通过4G通信系统与门禁装置和服务中心进行无线通讯，接收服务中心下发的门禁信息，并向门禁装置中央处理单元输入门锁开关命令，对锁进行开/关操作。
[0012]有益效果:(1)本发明户主身份卡与门禁装置、门禁装置与服务中心之间通过国密芯片进行身份认证及数据加密解密，对用户信息数据进行有效防护，防止用户信息外泄；本发明还在户主身份卡与门禁装置加入用户识别码的验证过程，用户刷卡时，门禁装置分配给一用户识别码，并在下次刷卡时，对该用户识别码进行验证，只有验证通过时，才执行下步操作，因为用户识别码的隐蔽性，使得户主身份卡很难被仿制，极大的增加了安全防护能力。
[0013](2)本发明户主能够远程接收门禁采集的视频、音频、图像信息，并远程下发门禁开关命令；户主可采用手机、电视、电脑等多种设备作为接入终端接收门禁信息，当有访客信息时，可同时在手机、电视、电脑等多种设备上进行展示，并通过手机键盘、电视遥控器、电脑键盘/鼠标等多种输入设备下发控制命令实现门禁开关锁操作，实现在停电、断网、家中无人等多种情况下的门禁管理，更加安全、全面。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明功能原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0016]如图1所示，本发明一种基于4G通信的门禁控制系统，包括门禁装置、服务中心，所述门禁装置包括中央处理单元、视频采集模块、音频模块、输入输出模块、存储模块、通信模块、门锁控制模块；
其中，视频采集模块与中央处理单元通过RS232进行连接，负责采集访客视频信息，并传输到中央处理单元；音频模块与中央处理单元通过RS232进行连接，负责采集音频信息并传输到中央处理单元，并解码中央处理单元接收到的服务中心下发的音频数据；
输入输出模块与中央处理单元通过RS232进行连接，用于采集户主身份卡信息及密码信息；
通信模块与中央处理单元通过RS232进行通信，并通过4G通信系统与服务中心进行通信，负责接收服务中心下发的命令、数据并传输到中央处理单元，负责转发中央处理单元的数据到服务中心；门锁控制模块与中央处理单元通过RS485进行通信，负责接收中央处理单元的门锁开关命令，并对锁进行开/关操作。
[0017]输入输出模块包括显示屏、键盘、音箱、刷卡器，其中显示屏用于显示实时输入信息，键盘用于输入门牌号、密码信息，音箱用于输出音频模块处理过的音频数据，刷卡器用于读户主身份卡信息；存储模块与中央处理单元通过RS485进行连接，负责存储配置信息、访客记录、访客视频信息采集数据。
[0018]另外，门禁控制系统还包括用户终端设备，所述用户终端设备包括移动终端、家庭电脑和电视，通过4G通信系统与门禁装置和服务中心进行无线通讯，接收服务中心下发的门禁信息，并向门禁装置中央处理单元输入门锁开关命令。
[0019]户主身份卡、中央处理单元和服务中心均设有国密芯片，所述户主身份卡与中央处理单元、中央处理单元与服务中心之间通过国密芯片进行身份签名认证及数据加密解密。因此全面支持基于国产算法的数字签名、密钥交换和数据加密等密码运算。在使用门禁控制系统之前，需要在门禁装置和服务中心之间通过握手协议建立安全逻辑通道，握手协议中使用SM2/SM3密码算法实现认证签名和验证。在用户身份信息验证时，采用PIN加密证书对用户身份信息数据进行加密传输，同样使用了 SM2/SM3算法，门禁装置与服务中心之间的数据是通过互联网传送，用于数据传输的记录协议中，采用SM4密码算法对交互数据进行加密运算，保证用户身份信息在互联网上传递时的保密性。
[0020]在用户身份卡刷卡时，交互数据需要通过线路保护，其中交互数据的加密和用户识别码产生过程，均由国产密码算法完成。
[0021]本发明还提供一种基于4G通信的门禁控制系统的门禁授权方法，包括如下步骤: 中央处理单元向服务中心提出认证证书注册，服务中心审核终端证书申请，下发认证证书，并生成密钥；中央处理单元存储认证证书和密钥，并存储至用户身份卡中；
用户身份卡刷卡时，用户信息经密钥加密后发送给中央处理单元，中央处理单元对用户身份进行验证，验证通过后，发送一用户识别码给用户身份卡，并将用户识别码发送给服务中心，同时存储至自身存储模块，然后对锁进行开操作；
用户身份卡再次刷卡时，用户信息和用户识别码经密钥加密后发送给中央处理单元，用户信息和用户识别码全部符合后，才对锁进行开操作，否则不予进行开操作。
[0022]更进一步的，当用户信息和用户识别码全部符合后，视频采集模块采集用户面孔图像，将其与存储的用户面孔图像比对，若匹配，对锁进行开操作，否则不予进行开操作。
[0023]更进一步的，用户通过键盘对门禁装置设置门禁密码，当用户身份卡丢失时，通过键盘输入门禁密码，然后视频采集模块采集用户面孔图像，将其与存储的用户面孔图像比对，若匹配，对锁进行开操作，否则不予进行开操作。
[0024]另外，用户的移动终端、家庭电脑和电视，通过4G通信系统与门禁装置和服务中心进行无线通讯，接收服务中心下发的门禁信息，并向门禁装置中央处理单元输入门锁开关命令，对锁进行开/关操作。
[0025]本发明户主身份卡与门禁装置、门禁装置与服务中心之间通过国密芯片进行身份认证及数据加密解密，对用户信息数据进行有效防护，防止用户信息外泄；本发明还在户主身份卡与门禁装置加入用户识别码的验证过程，用户刷卡时，门禁装置分配给一用户识别码，并在下次刷卡时，对该用户识别码进行验证，只有验证通过时，才执行下步操作，因为用户识别码的隐蔽性，使得户主身份卡很难被仿制，极大的增加了安全防护能力。
[0026]本发明户主能够远程接收门禁采集的视频、音频、图像信息，并远程下发门禁开关命令；户主可采用手机、电视、电脑等多种设备作为接入终端接收门禁信息，当有访客信息时，可同时在手机、电视、电脑等多种设备上进行展示，并通过手机键盘、电视遥控器、电脑键盘/鼠标等多种输入设备下发控制命令实现门禁开关锁操作，实现在停电、断网、家中无人等多种情况下的门禁管理，更加安全、全面。
[0027]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于4G通信的门禁控制系统，其特征在于:包括门禁装置、服务中心，所述门禁装置包括中央处理单元、视频采集模块、音频模块、输入输出模块、存储模块、通信模块、门锁控制|吴块； 其中，视频采集模块与中央处理单元通过RS232进行连接，负责采集访客视频信息，并传输到中央处理单元；音频模块与中央处理单元通过RS232进行连接，负责采集音频信息并传输到中央处理单元，并解码中央处理单元接收到的服务中心下发的音频数据； 输入输出模块与中央处理单元通过RS232进行连接，用于采集户主身份卡信息及密码信息； 通信模块与中央处理单元通过RS232进行通信，并通过4G通信系统与服务中心进行通信，负责接收服务中心下发的命令、数据并传输到中央处理单元，负责转发中央处理单元的数据到服务中心；门锁控制模块与中央处理单元通过RS485进行通信，负责接收中央处理单元的门锁开关命令，并对锁进行开/关操作。
2.根据权利要求1所述的一种基于4G通信的门禁控制系统，其特征在于:所述输入输出模块包括显示屏、键盘、音箱、刷卡器，其中显示屏用于显示实时输入信息，键盘用于输入门牌号、密码信息，音箱用于输出音频模块处理过的音频数据，刷卡器用于读户主身份卡信息；存储模块与中央处理单元通过RS485进行连接，负责存储配置信息、访客记录、访客视频信息采集数据。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于4G通信的门禁控制系统，其特征在于:还包括用户终端设备，所述用户终端设备包括移动终端、家庭电脑和电视，通过4G通信系统与门禁装置和服务中心进行无线通讯，接收服务中心下发的门禁信息，并向门禁装置中央处理单元输入门锁开关命令。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于4G通信的门禁控制系统，其特征在于:所述户主身份卡、中央处理单元和服务中心均设有国密芯片，所述户主身份卡与中央处理单元、中央处理单元与服务中心之间通过国密芯片进行身份认证及数据加密解密。
5.一种权利要求1所述基于4G通信的门禁控制系统的门禁授权方法，其特征在于包括如下步骤: 中央处理单元向服务中心提出认证证书注册，服务中心审核终端证书申请，下发认证证书，并生成密钥；中央处理单元存储认证证书和密钥，并存储至用户身份卡中； 用户身份卡刷卡时，用户信息经密钥加密后发送给中央处理单元，中央处理单元对用户身份进行验证，验证通过后，发送一用户识别码给用户身份卡，并将用户识别码发送给服务中心，同时存储至自身存储模块，然后对锁进行开操作； 用户身份卡再次刷卡时，用户信息和用户识别码经密钥加密后发送给中央处理单元，用户信息和用户识别码全部符合后，才对锁进行开操作，否则不予进行开操作。
6.根据权利要求5所述的基于4G通信的门禁控制系统的门禁授权方法，其特征在于还包括:当用户信息和用户识别码全部符合后，视频采集模块采集用户面孔图像，将其与存储的用户面孔图像比对，若匹配，对锁进行开操作，否则不予进行开操作。
7.根据权利要求5或6所述的基于4G通信的门禁控制系统的门禁授权方法，其特征在于还包括:用户通过键盘对门禁装置设置门禁密码，当用户身份卡丢失时，通过键盘输入门禁密码，然后视频采集模块采集用户面孔图像，将其与存储的用户面孔图像比对，若匹配，对锁进行开操作，否则不予进行开操作。
8.根据权利要求5所述的基于4G通信的门禁控制系统的门禁授权方法，其特征在于还包括:用户的移动终端、家庭电脑和电视，通过4G通信系统与门禁装置和服务中心进行无线通讯，接收服务中心下发的门禁信息，并向门禁装置中央处理单元输入门锁开关命令，对锁进行开/关操作。
【文档编号】G07C9/00GK104361667SQ201410730546
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】马浩, 周志坚, 张宗慧, 杨勇, 吕昭家, 杨宁, 李青 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司济南供电公司, 山东鲁能智能技术有限公司