基于物聯網技術的智能門控系統設計

李晨鋒 戴長和 徐靜宏

摘要：通過對現有各種傳統門禁系統的分析發現，傳統的機械式門安全性不高，存在很大的局限性，不利于管理，適用范圍小。為此，采用云平臺與傳統門禁相結合的方法，采用軟、硬結合的設計思想，設計出了一種智能門控系統。該系統利用現有的物聯網，可有效實現遠程門禁控制。

關鍵詞：智能門控;遠程控制;物聯網

隨著時代的進步，人口流動性不斷增加，門控系統是安防系統中的最主要的部分，從古至今都受到了人們的重視。對于日新月異的今天，現有的門控已經無法滿足現在人們對于安全防范的重大需求，為了能夠從根源上解決這個問題，所以產生了各種各樣的門控系統。

結合物聯網技術、云計算技術可以大幅度的提高門控系統的應用范圍和管理能力。我們有必要設計一個基于物聯網的智能門控系統來預防入室盜竊，防范非法人員進入，我們的財產和人身安全得到了保障。

系統總體設計

系統的結構主要分為三個層次：感知層、網絡層和應用層。感知層主要為單片機系統與各個模塊，通過指紋識別模塊和攝像頭模塊采集數據信息，然后通過WIFI將數據發送出去;網絡層通過UDP協議使網關和手機APP相連，達到與感知層、應用層進行通信的目的，應用層主要是手機終端設備，手機APP向用戶提供具體情況，用戶做出指令使單片機系統做出相應的動作。

指紋識別節點的設計

指紋處理包括兩個過程：指紋登陸過程和指紋匹配過程。指紋登陸時，對每一枚指紋錄入2次，將2次錄入的圖像進行處理，合成模板存儲與模塊中。指紋匹配時，通過指紋傳感器錄入要驗證的指紋并進行處理，然后與模塊中的指紋模板進行匹配比較。

首先需要初始化模塊，設置波特率，然后單片機會與AS608模塊握手，通訊成功之后會讀取模塊參數、指紋個數、指紋參數，最后才會進入一個刷指紋循環流程，檢測PS_Sta的狀態，如果有手指按下，開始刷指紋。

攝像頭節點設計

攝像頭節點由樹莓派搭載OV5647攝像頭模塊，來完成一個貓眼或著時遠程可視的功能。

OV5647傳感器工作過程：當光照射到感光陣列產生相應電荷，然后傳輸到相應的模擬信號處理單元，再由AD轉換為數字信號，在經由數字信號處理器插值到RGB信號，最后傳輸到單片機里。

配置攝像頭步驟：

1） 進入 Raspbian 系統終端，執行以下語句獲取系統更新： apt-get update

apt-get upgrade 。

2） 使用 raspi-config 配置攝像頭。執行： sudo raspi-config

光標移動到 Camera 項，回車。

3） 啟用樹莓派攝像頭，選擇：Enable。

4） 重啟系統，選擇：Yes 。

配置并且連接完攝像頭，只要給樹莓派上電即可使用攝像功能。終端執行以下語句： raspivid -o video.h264 -t 10000 ?即可使用攝像頭功能。

上位機APP設計

1、APP設計主要是依據UDP協議，此APP是一個Android客戶端的實現，打開手機APP可以看到如圖4的界面，進入此控制界面，可以看到攝像頭里的內容，并且根據實際情況可以選擇開門或者警報。

UDP客戶端收取信息的設計思路

1、創建DatagramSocket通信數據報

2、建立接收事件專用DatagramPacket數據包

3、建立監聽接收消息循環機制（接收消息處理在此處，接收到的消息通過BroadcastReceiver發送給主界面）

4、結束循環，關閉數據報。

結語

基于物聯網技術的智能門控系統切實可行，并且便于用戶二次開發。本智能門控系統可以很好的防范非法人員進入，使人身安全和財產安全得到了保障。具有人性化的設計，智能化的功能，網絡化的服務，實現了智能化的操作，具有現實的應用價值。