[發明專利]具有無線自組網功能的智能門禁控制系統及方法

有效

• 申請號: 201110411142.3
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102496199A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 王洪君;張鵬;李紹林
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G07C9/00
• 分類號: G07C9/00;H04L29/08;H04W84/18
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄧建國

1.一種具有無線自組網功能的智能門禁控制系統，其特征是，系統采用B/S架構與C/S架構相結合的方式，由中心服務器，分中心服務器，智能門禁控制器三部分構成；中心服務器數據庫與各分中心服務器數據庫之間建立鏈接，各分中心服務器啟動ZigBee協議棧，并作為ZigBee協調器參與智能門禁控制器的自組網過程，分中心服務器通過ZigBee和/或TCP/IP接口與智能門禁控制器進行數據通信；分中心數據庫從中心數據庫實時同步本樓宇人員信息，根據訪問量限值，將授權信息同步到智能門禁控制器，人員信息更新的數據流向為從中心服務器到分中心服務器再到智能門禁控制器；門禁控制器與讀卡器連接，讀卡器與加密模塊連接；智能門禁控制器上傳刷卡記錄到各自對應的分中心服務器再到中心服務器。

2.如權利要求1所述的具有無線自組網功能的智能門禁控制系統，其特征是，所述門禁控制器的中心處理芯片為Cortex-M3架構的ARM處理器，移植名為LWIP的TCP/IP協議棧實現以太網通信，采用基于780MHz頻段ZigBee接口來實現無線自組網功能；門禁控制器還分別與電子鎖、存儲電路、實時時鐘電路以及RS485接口、TCP/IP接口連接。

3.如權利要求1所述的具有無線自組網功能的智能門禁控制系統，其特征是，所述嵌入式網關分中心服務器采用ARM11架構的處理芯片，移植嵌入式Linux操作系統，同時移植QT來提供圖形用戶界面，同時移植780MHz頻段的ZigBee接口驅動程序，來作為整個無線自組網門控系統的協調器；嵌入式網關分中心服務器還設有RS485接口、Zigbee模塊以及TCP/IP模塊，并通過TCP/IP模塊與中心服務器連接。

4.如權利要求1所述的具有無線自組網功能的智能門禁控制系統，其特征是，所述讀卡器采用基于13.56MHz頻率的多協議的RFID射頻芯片，實現對ISO14443A，ISO14443B，ISO15693協議卡片的同時讀寫，同時增加了對非接觸CPU卡片的讀寫控制；同時，在讀卡器上增加加密模塊，加密模塊為安全認證模組SAM卡，使用SAM卡中的3DES算法對感應卡片的唯一序列號進行加密，從而達到一卡一密的目的。

5.一種采用權利要求1所述的具有無線自組網功能的智能門禁控制系統的控制方法，其特征是，具體工作流程如下：

門禁控制器系統初始化；

建立TCP/IP服務；

啟動門禁控制器的ZigBee節點與分中心服務器的ZigBee進行自動組網；

管理員通過中心服務器選擇TCP/IP與門禁控制器建立鏈接或者通過ZigBee接口直接發送授權信息；

門禁控制器接收授權信息，將其按一定方式存儲到Flash存儲芯片的特定區域中；

門禁控制器等待讀卡器傳來的感應卡卡號；

門禁控制器將傳來的卡號與Flash存儲芯片中的授權記錄進行比較；

若授權記錄中存在該卡號并其沒有過期，門禁控制器控制電子鎖開門，否則門禁控制器不執行開門操作，并且發出報警信息；

無論開門與否，只要有感應卡卡號傳來，門禁控制器都將卡號，刷卡記錄，開門狀態信息已刷卡記錄的方式存入Flash存儲芯片的特定區域；

等待門禁管理系統分中心服務器的命令準備更改授權信息或者將刷卡記錄通過TCP/IP或者ZigBee接口傳入門禁管理系統分中心服務器。

6.如權利要求5所述的控制方法，其特征是，所述步驟3）中，分中心服務器的工作過程為：

3-1）加載Linux系統內核，啟動系統；

3-2）加載圖形用戶界面；

3-3）啟動ZigBee接口，并配置為協調器，與門禁控制器進行自組網；

3-4）啟動瀏覽器，進行用戶授權控制，若需要進行授權信息下發，或者需要門禁控制器上傳刷卡記錄，則通過ZigBee接口與門禁控制器進行通信。

7.如權利要求5所述的控制方法，其特征是，所述步驟6）中，讀卡器的工作過程為：

6-1）讀卡器系統初始化；

6-2）安全認證模組SAM）熱復位；

6-3）向SAM卡發送取隨機數指令取得SAM卡產生的8位隨機數；

6-4）讀卡器使用程序已知的SAM卡主控密鑰對剛剛取得的8位隨機數進行3DES加密，將加密后的結果以外部認證指令的方式發送給SAM卡片；

6-5）SAM卡使用自身的卡片主控密鑰對剛剛產生的8位隨機數進行3DES加密，并將加密后的結果與剛剛收到的外部認證指令中的加密結果進行比較，如果結果不一致，SAM卡內部的卡片主控密鑰失敗次數計數器會加1，如果達到規定的上限失敗次數，則卡片被永久鎖定，不得解鎖，如果結果一致，則SAM卡通過外部認證指令，并且將SAM卡內部的卡片主控密鑰失敗次數計數器清零；

6-6）如果通過外部認證指令，則啟動讀卡器天線，向外發送13.56MHz的射頻信號，感應附近存在的射頻感應卡片，否則返回第一步；

6-7）順序切換不同的協議，來尋找不同協議的射頻感應卡片；

6-8）尋找到感應卡片，確定其采用的協議；

6-9）根據射頻感應卡片的協議，發送相應的命令來讀取射頻感應卡片的唯一序列號；

6-10）如果讀到卡片的唯一序列號，則將序列號以通用DES計算指令的方式發送給SAM卡；

6-11）SAM卡接收到通用DES計算指令后，使用事先已寫入SAM卡的卡片維護密鑰對DES計算指令中所包含的感應卡片的唯一序列號進行3DES加密，并將結果以應答的方式發送給讀卡器；

6-12）讀卡器得到SAM卡發送來的加密結果后，使用給結果向感應卡片發送認證指令，如果通過驗證，則該感應卡片是合法的，將感應卡片序列號發送給智能門禁控制器，返回第6步，否則，該感應卡片是不合法的，發出報警信息，返回第6步。