基于蓝牙技术的智能门禁系统

· 自动化技术 · 基于蓝牙技术的智能门禁系统 采风山 杨雯夫 王大为 黄文祥 。 杨承胜 董 颖 z (1．林大学 长邮通信建设有限公司 吉林长春 130012；2．吉林大学 通信工程学院 吉林长春 13001 2) 摘 要 ：随 着信息社会的到来，科技 的不断发展和人 们安全防范意识的提高，门禁系统在现代化 办公和人们的日常生活中的应用越来越广 泛。本 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 设计和实现 了一种门禁 系统 ，其最大特点是结合 了嵌入式技术和RnD技术各 自的优点 ，井具有蓝牙功能。本文通过对现有门禁系统 的特点和技术 的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 研究 ，根据 系统功能需求分析 ，给 出嵌入式门禁系统总体设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。控 制器模块采用 了基 于ABM920T内核的徽处理器 $3C2410，使用嵌入式Linux操作 系统作 为控制器运行平台，系统软件采用模块化设计方法，使 用蓝牙通信和sQLite数据库壕程等技术完成系统 软件开发 。门禁系统 的授权 验证采 用 了ID 密码 蓝牙的三级验证 方式 ，并对验 证流程做 了说明。 关键词：门禁系统 BFID 中图分类号 ：TN 0 2 嵌入式 Linux 蓝牙 文 献标 识码 ：A 引言 门禁 系统 是数 字安 防的一 个子 系统 ， 作为一种新型 现代化 安全管理 系统 ，门禁 系统集 自动识别技术和现代 安全 管理 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 为一体 ，涉及 电子 、机 械 、光学 、计 算机技 术、通信技术 、生物 技术等诸 多新技术 。门 禁 系统在建筑物内的主要 管理 区、出入 口、 贵重物品的库房、电梯 厅、设备控制 中心机 房 等重要部位 的通道 口安装 门磁 、电控锁 或控制 器等控制 装置 ，由门禁控制 器单独 控制或者通过计算机服务器通过 网络实行 文章编 号 ：1 0 0 7—9 41 6(2 01 0)0 8—0 01 3—0 3 远程控制 ，能够对 各通道 口的位置通 行对 象及通 行时间方向等进行实施控制或设定 程序控制 ，从而实现对 出入 口的安全控制。 门禁 系统 可以使 任何人在任何时间段内通 过任 何 出入 口进行事 先的设 定、使实 时监 控 和事后检 查成为现 实。它 能对所有 人员 的出入事件进 行详细 记录 ，并具 有丰 富的 扩 展 功 能 。 传统 的门禁系统大 多是以单片机 或计 算机为控制平台的 ，单片机具 有价格便宜 、 硬件连 接简单 等优点 ，但是其数 据处理能 图1 门禁系统构成框图 图2 系统硬件结构图 力 和存储能 力有限 ，某些功 能实现 比较困 难 或根本无法 实现 ，这 在很大程度 上阻碍 了门禁 系统的发展。针对以上 情况 ，本研究 提 出一种基于嵌入式ARM9的门禁系统 ，以 三星公司S3C24lOX芯片为架构，以Linux操 作 系统 为平 台 ，同时具 有以太网和蓝 牙的 两种通 信方式1。 1门禁系统的原理 门禁 系统主要 由控制器 、识别仪 、电控 锁 、门磁 、开 门开关 、出入凭证和通信管理 器 、管理主机和 管理软件等组成。系统构成 如图l所示。 其 中门禁控制器 是门禁系统的核心部 分 ，它负责这个 系统 的输入、输出信 息的处 理 、存储和控制等 。它验证识 别仪输入信息 的可靠性 ，并 根据 出入法则和管 理规则判 断其有 效性 ，若有效 则对执 行部 件发动动 作 信号 。 出入 凭证 式 门禁 系统开 门的“钥 匙”， 在不 同的门禁 系统中可 以是磁 卡、IC卡等 各种 卡片 ，密码 ，或者指纹 、掌纹 、虹膜 、视 网膜、脸面、声音 各种人体生物特 征。 识 别仪 是负责读取 出入 凭证中的数据 信 息(或生物特征信 息 )，并将这 些信息传 输 到门禁控制器 。 电控 锁是 门禁 系统 中的执 行部件 。根 据 门的材料 、出门要求 等不 同可选 取不同 的锁具 。主要有电磁锁 、阳极锁和 阴极锁。 门禁软件 负责 门禁系统 的监控 、管理 、 查 询等工作 ，监控人 员通过 门禁软件 可以 对 出入 门的状 态 、门禁控 制器的工作 状态 进 行监控管理 ，并可 以扩展 完成考 勤等等 其他功能(图1)。 2本研究中所采用的识别技术 2．1 RFID技术 RFID(Raclio Frequency Identification． 射频 识别技术 )是一项利用 射频信号通过 空 间耦 合(电磁感应或 电磁传播 )，实现无 接触信息传递并得 到被标识物ID信息以做 到识别 目的物的技术。RFID技术不局 限于 实现，识别距离 比光学系统远。RFID卡具有 读写功 能 ，可携带大量 数据 ，难 以伪造 ，智 能性较 高。它通过 射频信号 自动识别 目标 对象并 获取相关数 据 ，识别 工作无须人工 干预 ，环境适应性强 ，不受雪雨，冰雹 ，灰尘 等的影响，且可 穿透非金属物体进行识别， 数字 技术 与应 用 图3 嵌入式系统开发环境示意图 图4 软件流程图 4 数 字技术 与应用 图5 验证流程 图 · 自动化技术 · 抗 干 扰 能 力 强 。 与其它技术相 比RFID技术的优点 ：快 速扫描 ；体积小 ，易封装 ；抗污染能力和耐 久性强 l可重复使用 ；穿透性强可无屏障阅 读 ；数据的记忆容量大 ；安全性高。 随着无线射频识 别技术RFID(Radio Frequency IDentification)的发展，非接触式 的门禁 系统凭 借优越的性能 ，成为 门禁 系 统的发展方向2-3。 2．2 蓝牙技术 现 有的 门禁 系统 中 ，各种控制 器与计 算机 之间的通信基本上是通过RS232接 口 或RS485接口，设备之 间的物理连线复杂， 且不利于升级 改造 ，对新 增用户来说更是 繁琐。而应用无线传输模块 来构建 门禁传 输网络 ，则可以克服以上困难 ，具有升级改 造容 易，新增用户简单的优点。 蓝牙技术(Bluetooth)，是一种低功率短 距离 的无线通信技术 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的代称 ，其实质 是要建立通用 的无线空中接口及其控制软 件的公开 标准 ，使通信和计算机进 一步 结 合 ，使不 同厂 家生产的便携式设备 可以在 没有电线或 电缆相互连接的情况下 ，能在 近距 离范围内具 有互用 、互操作的性能。一 般来说 ，它的连接范 围为 l0厘米到l0米之 间；如果增加传输功率的话 ，其连接范围可 以扩展到100米。 作为一 种新兴 的技术 ，与其他 的类似 技术相比较 ，蓝牙技术在设计的过程 中，考 虑了诸多因素，具有以下的主要特点：工作 频率高抗干扰性强 ，使 用方便 ；支持语音； 无需基站 ；尺寸小 、功耗 低；可多路 多方 向 链接 ；保密性强。 本次 系统设计采 用非接触 式RFID卡， 并利用无线传输模块一一蓝牙来构建门禁 传 输网络 ，具 有其 它门禁系统所不具备的 优 点。 3 门禁控制系统硬件接口设计 门禁控制 器是 门禁系统 的关键部件 ， 门禁控 制器 主要包括电源模块 、控 制器模 块和RFID模块等4。本系统采用具有ARM9 体系结构的微处理器的三星S3C24l0X开发 板为实验平台，S3C2410X是韩国三星公司 推 出的一款基于ARM920T内核的16／32位 RISC嵌入 式微处理器。该处理器主要面向 手持式设备以及高性价比、低功耗的应用。 本方案的硬件采用了嵌入式ARM予系统作 为整个 系统 模块的核心 ，为 了满足 网络通 讯的要求 ，实 现管理人员对 门禁 系统 的远 程控制和管理 ，应用 100M的以太网链路芯 片DM900。此外 ，针对蓝牙功能，特别保 留 了一个USB接 口，并配置了一个BT—A202蓝 牙适配器 。其结构 图如图2所示。 4整体软件设计和操作系统的移 植及驱动编写 4 1 Linux操作的移植及驱动编写 由于嵌入 式系统 的开发 ，板上资源 有 限无法运行开 发工具和调试工具 ，因此在 开发 过程 中除了具有ARM9体系结构的微 处理器为三星S3C2410X的开发板作为实验 · 自动化技术 · 移动机器人的路径规划方法的研究 周洪玉 张鑫瑜 杨巍巍 候 相茹 陈丽梅 (哈 尔滨师范大 学恒星学院 黑龙江哈 尔滨 l50025) 摘 要 ：本文针对机器人及障碍物的位置可以实时测得 ，障碍物数量固定 ，形状大小可预知 ，位置一般固定不动的情况 ，提 出一种计算筒 单．容 易实现 的移动机器人路 径规划方法，可适用于某些特定的场合。 关键词：移动机器人 路径规划 障碍物 中图分 类号 ：TP2 4 文献 标 识码 ：A 文章编号 ：1 0 0 7—9 41 6(2 01 0)0 8—0 01 5—0 2 1引言 在有障碍物的工作环境中，如果机器人 及障碍 物的位置 可以实时 测得 ，则可 以寻 找一种移 动机器人 的优化路 径规划算法 ， 使机器人在运动过程中无碰 撞地绕过所有 的障碍物 ，安全 的到达指定 目标位置【】l。 路 径规划问题根据机 器人的工作 环境 模型可 以分为两种 ，一种是基 于模型 的路 径规划，作业环境的全部信息都是预知的 ； 另一种是基 于传感器 的路径规 划 ，作业环 境的信息是全 部未知或部分未 知的。 本 文提 出一种 计算 简单 、容 易实现 的 移动机器人路 径规划 方法 ，可供 侧重于应 用的读者参考 。 2 问题描述 设机器 人在长度为L的L×L的二 维平 面上能够 自由运动 ，将机器 人模型化 为点 状态机器人 ，在L×L的二维平面上 存在若 干个静 态障 碍物和在一定范围内运动的动 态障碍物 ，根 据安全 性的要 求进行 了相 应 的“膨胀化”处理 ，使“膨胀化”后 的障碍物 边 界为安全 区域 ，“膨胀化 ”后的障碍物 边 界 区域 内为 凸型 ，边界为光滑 曲线 ，边界上 各 点曲率半 径≤ 6(其 中 6是 正常 量，可假 设 为圆 的半径)，曲率 中心在障碍 物 内部 ， 单个机器人 的路径规划是找 出从起 始点至 终点的一条最短无碰路径_2]。设终点 (目标) 的坐标为 已知 ，机器人 在任何 时刻都能 测 出机器人所在位置与终点连线和机器人到 障碍物 边界 的切线 的夹角。根据 夹角的大 小来判断所选择 的无碰撞行走路径B】。如 图 1所示 ，由于角 c【< p，所 以，机器人行走路 径为RP PQ QG。 3路径规划原理 3．1 求切线法的路径规划原理 根 据 几何 学 园 外两 点 到 园 的 四条 切 线 ，其 切线与 两点连线夹 角小的两条线段 之和小于切线与两点连线夹角大的两条线 段之和 。如图2所示。设A和B两点坐标分别 为(XA，YA)和(XB，YB)，如果角 a< D，则 AN+NB