一种门禁管理系统和方法与流程

本发明涉及门禁管理领域，特别涉及一种基于动态二维码、近距离无线通信（nfc）技术、以及访客邀请功能的门禁管理系统和方法。

背景技术：

目前出现在市场上的各类小区门禁系统大多已具备基本的身份安全验证以及访问权限的管理等功能，涉及的身份验证技术主要为非接触式ic卡技术、传统的密码验证技术以及指纹识别、人脸识别、虹膜识别等生物验证技术，但随着城市化进程的加速发展，生活人口越发密集，社会活动越发频繁，关系也更为复杂，这对安防门禁系统也提出了新的要求，集中体现在两方面：一方面是传统门禁系统基本不具备对于访客的访问授权以及管理的功能，这使得到访小区的住户亲友往往需要面临门禁安防人员的盘问（通常涉及关系隐私信息）、登记（通常还涉及到身份隐私信息）甚至户主的亲自领认等，这往往使得人与人之间彼此信任的和谐氛围受到直接挑战，很多时候甚至会直接激化安保人员与访客及户主的直接冲突，带来安全隐患；另一方面是身份验证技术亟待升级，价格较低廉的身份验证技术（如：ic卡，密码）存在验证信息容易泄露或被轻易复制盗取的危险，而复杂高端的身份验证技术（如：指纹、人脸识别）通常价格较高，验证过程复杂，耗时偏长。因此，围绕门禁系统的安全性、便捷性以及人性化管理的功能创新，对于提高小区管理效率，提升生活舒适度和品质具有重要意义，同时，这也是建设智慧小区、和谐小区重要组成部分。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一门禁管理系统和方法，其具有更具安全性和便捷性的身份验证方式，用户将无需携带任何形式的门禁卡，只要随身携带手机，无需停顿和接触任何界面就进行身份验证而实现进出，并能够解决访客访问权限验证与授权管理，为到访亲友提供友好的身份验证体验。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种门禁管理系统，包括手机app客户端、搭载管理系统的pc服务器端及门禁装置，手机app客户端用于住户信息采集、身份校验及访客车辆管理，手机app客户端包括用户信息采集模块、身份验证模块、访客停车模块，用户信息采集模块用于住户个人基本信息的采集管理，用户信息采集模块所采集信息经过加密由网络传输至pc服务器端；身份验证模块包括动态二维码生成模块和nfc身份信息交互模块，动态二维码生成模块用于住户信息动态二维码生成及关联住户信息的访客身份动态二维码生成，nfc身份信息交互模块用于提供基于nfc技术的身份信息的交互和校验；访客停车模块用于为访客提供临时公用停车位的空位查询、停车申请和时间记录功能，空位查询与停车申请相互信息关联，停车申请和时间记录相互信息关联；pc服务器端包括信息及公用车位管理模块和身份校验模块，信息及公用车位管理模块用于提供住户及访客的访问信息管理和提供公用车位的登记、使用情况报表、停车方案推荐功能，身份校验模块用于处理门禁装置上传的动态二维码信息和nfc通信模块上传的身份校验信息；门禁装置包括二维码扫描模块、nfc通信模块、门禁控制模块、提示及报警模块，二维码扫描模块用于读取二维码图像信息，nfc通信模块用于与手机app客户端nfc身份信息交互模块进行信息交互，门禁控制模块用于执行pc服务器端发送过来的命令，并对非法闯入进行检测，提供服务器命令和操作提示的视屏显示和语音播报；提示及报警模块用于执行pc服务器端发送过来的提示和报警指令；手机app客户端与pc服务器端通过互联网传输信息，手机app客户端与门禁装置通过nfc通信或二维码扫描传输信息，门禁装置与pc服务器端通过局域网传输信息。

本发明的进一步技术方案是：所述动态二维码生成模块包括住户信息动态二维码生成及邀请访客身份动态二维码生成，住户信息动态二维码信息包含住户id编码信息、设备号信息、时效编码信息，关联住户信息的访客身份动态二维码信息包括发出邀请的住户id编码信息、设备号信息、访客姓名编码信息、时效编码验证信息，住户信息动态二维码生成模块与邀请访客身份动态二维码生成模块信息关联，住户信息动态二维码生成及邀请访客身份动态二维码生成后分别加密后通过网络与pc服务器端传输数据。

本发明的进一步技术方案是：所述nfc身份信息交互模块的身份信息包括住户id编码、手机设备号、时间编码信息，nfc身份信息交互模块的身份信息通过nfc通信与pc服务器端传输数据。

本发明的进一步技术方案是：所述pc服务器端的信息及公用车位管理模块的管理信息包括住户个人信息、住户id信息、住户手机设备号信息、关联的访客姓名信息、访问时间记录、停车记录、公用车位的登记、使用情况报表、停车方案推荐，通过信息及公用车位管理模块能够实现住户登录、住户及车位信息录入、信息查看及信息导入导出，住户及车位信息录入后通过数据交换进入pc服务器端的数据库。

本发明的进一步技术方案是：所述pc服务器端的身份校验模块处理的信息包括对动态二维码信息校验和nfc身份信息交互模块信息的匹配校验，对动态二维码信息校验包括对访客码和住户码的匹配校验，nfc身份信息交互模块信息的匹配校验包括对住户码的校验，住户码校验包括住户id信息、手机设备号校验，访客码校验包括与住户信息关联的住户id信息、手机设备号校验，校验完成后信息入库。

本发明为实现上述目的采用的另一技术方案是：一种采用上述门禁管理系统的门禁管理方法，包括以下步骤：

（1）nfc身份信息校验：需要进入小区门禁的人员经过门禁装置时，门禁装置的nfc通信模块对手机app客户端进行nfc身份信息校验，结果为否则进入步骤（2），结果为是则继续判断是否是住户，结果为是则进入步骤（4），结果为否则进入警报后结束；

（2）对动态二维码信息校验：校验门禁装置二维码扫描模块所扫描到手机app客户端的动态二维码生成模块所生成的动态二维码，结果为否则进入警报后结束，结果为是则继续判断动态二维码是否过时，结果为否则进入步骤（3），结果为是则进入警报后结束；

（3）判断动态二维码是否为住户二维码，结果为是则进入步骤（4），结果为否则进入步骤（5）；

（4）判断住户id/设备号是否正确，结果为是则进入步骤（7），结果为否则进入警报后结束；

（5）判断动态二维码是否为访客二维码，结果为是则进入步骤（6），结果为否则进入警报后结束；

（6）判断访客二维码中与其关联的住户id/设备号是否正确，结果为是则进入步骤（7），结果为否则进入警报后结束；

（7）访问信息入库，解除门禁，结束。

本发明门禁管理系统和方法具有如下有益效果：

1)采用本发明能够为小区的到访亲友提供一种高效、安全的身份验证机制，避免了因为各种到访的盘问、登记程序造成的通过低效问题以及在人与人之间形成信任壁垒问题，访客的安全性和访问权限由发出邀请信息的住户承诺和保证；本发明通过对动态二维码信息进行rsa算法加密，保证相关核心信息的安全，采用具有短时效性的动态二维码，通过“一码一验”方式，保证了验证信息不被重用；

2)采用本发明能够为小区住户提供更加安全、便捷的身份验证方式，用户将无需携带任何形式的门禁卡，只要随身携带手机，无需停顿和接触任何界面就能够进出；在信息交互过程中，手机app客户端将小区住户的id信息与手机设备号进行绑定并进行加密传输，在pc服务器端进行解码，并同时校验住户id信息及其与录入的手机设备号的一致性，通过“一码一机”方式，提高了安全性；验证方式可自行选择二维码方式或nfc方式，这两种方式都能够实现非接触式信息读取，信息处理的时效性较高，保证了便捷性和高效性；

3)采用本发明能够在提供基本的门禁管理功能的同时，为访客提供信息管理及停车服务，增加了公用停车位资源的利用效率，提升访客舒适度体验，公用停车功能可设置为收费模式，这样可避免外来车辆占位现象。

下面结合附图和实施例对本发明门禁管理系统和方法作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明门禁管理系统的手机app客户端的功能框图；

图2是本发明门禁管理系统的手机app客户端的用户信息采集模块信息采集示意图；

图3是本发明门禁管理系统的手机app客户端的动态二维码生成模块主要信息点及生成示意图；

图4是本发明门禁管理系统的手机app客户端的nfc身份信息交互模块的信息交互示意图；

图5是本发明门禁管理系统的手机app客户端的访客停车模块功能示意图；

图6是本发明门禁管理系统的pc服务器端系统框图；

图7是本发明门禁管理系统的门禁装置功能模块及信息交互示意图；

图8是本发明门禁管理系统的模块信息交互示意图；

图9是本发明门禁管理方法的工作流程图。

具体实施方式

如图1至图8所示，本发明一种门禁管理系统，包括手机app客户端、搭载管理系统的pc服务器端及门禁装置。

手机app客户端基于安卓（android）和ios系统开发，其中手机app客户端用于住户信息采集、身份校验及访客车辆管理。如图1所示，手机app客户端包括用户信息采集模块、身份验证模块、访客停车模块。

用户信息采集模块用于住户个人基本信息的采集管理，如图2所示，用户信息采集模块所采集信息经过加密由网络传输至pc服务器端，采集信息包括住户个人基本信息采集及信息修改、提交审核。住户个人基本信息包括住户个人基本身份信息（包括姓名、年龄、身高、电话号码、照片等）、住所信息及车位信息，用户信息采集模块自动获取手机设备号作为附带信息，用户信息采集模块还具有对所采集相关信息的维护、更新和提交审核功能。

请同时参考图3、4所示，身份验证模块包括动态二维码生成模块和nfc身份信息交互模块，动态二维码生成模块用于住户信息动态二维码生成及关联住户信息的访客身份动态二维码生成，nfc身份信息交互模块用于提供基于nfc技术的身份信息的交互和校验。所述动态二维码生成模块包括住户信息动态二维码生成及邀请访客身份动态二维码生成，住户信息动态二维码信息包含住户id编码信息、设备号信息、时效编码信息，关联住户信息的访客身份动态二维码信息包括发出邀请的住户id编码信息、设备号信息、访客姓名编码信息、时效编码验证信息，住户信息动态二维码生成模块与邀请访客身份动态二维码生成模块信息关联，由邀请住户承担访客带来的安全隐患，住户信息动态二维码生成及邀请访客身份动态二维码生成后分别加密后通过网络与pc服务器端传输数据。nfc是近场通信（nearfieldcommunication）的简称，使用了nfc技术的设备（比如手机）可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是由非接触式射频识别(rfid)及互连互通技术整合演变而来，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能。所述nfc身份信息交互模块的身份信息包括住户id编码、手机设备号、时间编码信息，nfc身份信息交互模块的身份信息通过nfc通信与pc服务器端传输数据。

因此手机app客户端有两种身份校验方式分别是二维码身份信息验证和基于nfc的身份信息交互校验。住户的身份验证，上述两种验证方式均有效，验证时生成包括住户id、设备号、时间戳等信息的数据包，并进一步编码生成动态二维码或通过nfc直接交互。访客身份验证，通过动态二维码实现验证，其验证信息包括邀请住户的id、设备号、访客姓名以及时间戳等，动态二维码有效验证时间为5分钟。

访客停车模块用于为访客提供临时公用停车位的空位查询、停车申请和时间记录功能，请同时参考图5所示，空位查询与停车申请相互信息关联，停车申请和时间记录相互信息关联。空位查询能够给出公用车位的分布示意图及位置编号，停车申请功能，响应用户针对某空位的停车申请，或切换至空位查询功能以选取停车位；时间记录功能，从确认停车申请后10分钟开始计时。用户的请求信息通过互联网上传pc服务器，pc服务器根据数据库检索结果响应请求。

pc服务器端包括信息及公用车位管理模块和身份校验模块，信息及公用车位管理模块用于提供住户及访客的访问信息管理和提供公用车位的登记、使用情况报表、停车方案推荐功能，身份校验模块用于处理门禁装置上传的动态二维码信息和nfc通信模块上传的身份校验信息。请同时参考图6所示，所述pc服务器端的信息及公用车位管理模块的管理信息包括住户个人信息、住户id信息、住户手机设备号信息、关联的访客姓名信息、访问时间记录、停车记录、公用车位的登记、使用情况报表、停车方案推荐，通过信息及公用车位管理模块能够实现住户登录、住户及车位信息录入、信息查看及信息导入导出，住户及车位信息录入后通过数据交换进入pc服务器端的数据库。所述pc服务器端的身份校验模块处理的信息包括对动态二维码信息校验和nfc身份信息交互模块信息的匹配校验，对动态二维码信息校验包括对访客码（即访客动态二维码）和住户码（即住户动态二维码）的匹配校验，nfc身份信息交互模块信息的匹配校验包括对住户码（即住户动态二维码）的校验，住户码校验包括住户id信息、手机设备号校验，即这些信息之间的匹配校验校验。访客码（即访客动态二维码）校验包括与住户信息关联的住户id信息、手机设备号校验，即这些信息之间的匹配校验校验，校验完成后信息入库。

信息及公用车位管理模块的用户信息管理基于mysql建立的数据库实现，数据库记录的用户信息包括app客户端递交的用户信息、访客邀请记录、访问记录；信息及公用车位管理模块的公用车位管理同样基于mysql数据库实现，可以进行车位录入、检索、车位申请响应及使用记录，地图示意图关联等。

身份校验模块用于响应门禁装置上传的待验证信息，信息来源于二维码扫描器或nfc两种途径。二维码分为住户二维码和访客二维码，对于用户二维码，解码提取其住户id、设备号、时间等信息，并匹配数据库，校验其id是否为已录入，校验其id与设备号是否匹配，校验时效性是否有效；对于访客二维码，解码验证其邀请住户基本信息，此外，将其绑定访客姓名一并写入数据库。nfc验证模块负责验证通过nfc获取的用户信息，验证过程同二维码的用户二维码验证方式。

门禁装置用于用户（包括住户和房客）验证信息获取和响应服务器控制命令。请同时参考图7所示，门禁装置包括二维码扫描模块、nfc通信模块、门禁控制模块、提示及报警模块。二维码扫描模块用于读取二维码图像信息，二维码扫描模块可以自动聚焦扫描二维码，nfc通信模块用于与手机app客户端nfc身份信息交互模块进行信息交互，nfc通信模块用于直接读取用户身份验证信息，二维码和nfc身份信息通过光纤局域网上传至服务器端处理。门禁控制模块用于执行pc服务器端发送过来的诸如“开门”，“关门”等命令，并对非法闯入进行检测，提供服务器命令和操作提示的视屏显示和语音播报。提示及报警模块用于执行pc服务器端发送过来的提示和报警指令。

手机app客户端与pc服务器端通过互联网传输信息，手机app客户端与门禁装置通过nfc通信或二维码扫描传输信息，门禁装置与pc服务器端通过局域网传输信息。门禁装置通过nfc通信模块或二维码扫描器实现手机app客户端的信息读取，再通过局域网络完成与pc服务器端的信息交互；手机app客户端的信息请求通过互联网与pc服务器实现交互。

本发明一种采用上述门禁管理系统的门禁管理方法，同时请参考图9所示，包括以下步骤：

（1）nfc身份信息校验：需要进入小区门禁的人员经过门禁装置时，门禁装置的nfc通信模块对手机app客户端进行nfc身份信息校验，结果为否则进入步骤（2），结果为是则继续判断是否是住户，结果为是则进入步骤（4），结果为否则进入警报后结束；

（2）对动态二维码信息校验：校验门禁装置二维码扫描模块所扫描到手机app客户端的动态二维码生成模块所生成的动态二维码，结果为否则进入警报后结束，结果为是则继续判断动态二维码是否过时，结果为否则进入步骤（3），结果为是则进入警报后结束；

（3）判断动态二维码是否为住户二维码，结果为是则进入步骤（4），结果为否则进入步骤（5）；

（4）判断住户id/设备号是否正确，结果为是则进入步骤（7），结果为否则进入警报后结束；

（5）判断动态二维码是否为访客二维码，结果为是则进入步骤（6），结果为否则进入警报后结束；

（6）判断访客二维码中与其关联的住户id/设备号是否正确，结果为是则进入步骤（7），结果为否则进入警报后结束；

（7）访问信息入库，解除门禁，结束。

以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。