一種基于聲波通信的門禁系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于聲波通信的門禁系統，包括門禁裝置、移動終端及云端服務器，所述移動終端設有收發聲波信號的聲波輸出模塊和聲波接收模塊、音頻編解碼器和控制指令輸入模塊；門禁裝置包括門鎖控制模塊、存儲器、控制器以及聲波通信模塊；存儲器用于存儲移動終端的用戶信息；音頻編解碼器用于將開門指令轉換為聲波信號，并通過聲波輸出模塊和聲波接收模塊，與聲波通信模塊進行聲波信號通信連接；聲波通信模塊將接收的聲波信號轉換成開門指令；控制器根據轉換后的開門指令與存儲器的用戶信息進行核對，并控制門鎖控制模塊進行開門操作。本實用新型的系統為用戶提供適應性強、穩定性高的無線智能門禁系統，讓用戶輕松地進行開門控制操作。
【專利說明】
一種基于聲波通信的門禁系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及智能監控設備領域，特指一種基于聲波通信的門禁系統。
【背景技術】
[0002]日常生活中，在辦公場所、學校、工廠、酒店以及賓館等場所內均設有門禁控制設備，常用的門禁控制設備，例如門鎖開關、考勤機等，一般通過手動輸入密碼或指紋掃描后，實現開門控制，或者通過電子刷卡的方式，刷卡驗證后才能開門放行。但目前的技術存在一定的缺點包括:設置開門密碼手動輸入的操作方式，密碼需要特別設置，容易忘記，又不方便保密，如需更換，需要重新設置及作相應用戶傳達告知工作，十分不便。指紋掃描方面，需要預先讓用戶進行指紋掃描記錄及設置，在實際應用中，有時由于用戶手指不干凈，影響觸發效果，為操作帶來諸多不便。電子卡方面，電子卡需要特別辦理，辦理流程復雜，且存在電子卡成本，實際使用時需注意保管，容易遺失。因此，隨著物聯網技術的發展，生產廠家推出智能化的門禁系統，改變傳統的手動輸入密碼、指紋掃描以及電子刷卡等驗證開門方式，通過用戶隨身攜帶的移動終端與門禁裝置進行連接，就能控制開門操作。
[0003]在現有技術的智能門禁系統中，移動終端一般通過無線網絡與門禁裝置連接，進行數據通信，實現開門控制操作。但為了建設無線網絡環境，需要另外架設相應的信號接入點，如普遍使用的無線網絡路由器，但在實際使用環境中，門禁裝置一般處于門外，被信號墻隔離開，形成信號盲區，導致網絡信號較弱或不穩定，造成開門控制操作不穩定，讓用戶常常吃閉門羹。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型目的在于提供一種基于聲波通信的門禁系統，改變傳統的通信方式，且同時解決現有技術的智能化門禁系統，采用的無線網絡通信中，存在的無線網絡信號架設門檻以及信號質量差等問題，為用戶提供適應性強、穩定性高的無線智能門禁系統，讓用戶輕松地進行開門控制操作。
[0005]為了達到上述目的給出，本實用新型的技術方案:
[0006]—種基于聲波通信的門禁系統，包括門禁裝置、移動終端以及云端服務器，所述移動終端設有收發聲波信號的聲波輸出模塊和聲波接收模塊、音頻編解碼器和控制指令輸入模塊;所述門禁裝置包括門鎖控制模塊、存儲器、控制器以及聲波通信模塊;所述存儲器用于存儲移動終端的用戶信息;所述音頻編解碼器用于將開門指令轉換為聲波信號，并通過聲波輸出模塊和聲波接收模塊，與所述聲波通信模塊進行聲波信號通信連接;所述聲波通信模塊將接收的聲波信號轉換成開門指令;所述控制器根據轉換后的開門指令與存儲器的用戶信息進行核對，并控制門鎖控制模塊進行開門操作。
[0007]進一步的，所述移動終端的音頻編解碼器將開門指令轉換為4KHz至20KHz的音頻信號。一般人們日常使用及接聽的聲音頻率為22KHz以上范圍的音頻信號，為了本系統能獨立運行，免除其他聲波信號的干擾，所述音頻編解碼器將聲波信號轉換成4KHz至20KHz的特定頻率音頻信號，讓其形成單獨的聲波頻段通道，進行通信連接，避免受其他聲波信號所影響，保證通信質量。
[0008]在上述基礎上，所述門禁裝置的聲波通信模塊的聲波信號頻率與移動終端的音頻編解碼器的音頻信號相配合，形成相互呼應的通信連接。
[0009]對本實用新型門禁系統的通信范圍作改進，所述移動終端與門禁裝置的聲波信號傳輸設有特定范圍，所述特定范圍為10至30厘米的距離，避免受其他聲波信號所干擾，以便加強移動終端與門禁裝置的點對點配對連接穩定性。
[0010]進一步對本門禁系統作改進，所述門禁裝置還包括計時器，所述計時器與門鎖控制模塊連接，用于記錄門鎖控制模塊的開門時間。當移動終端控制開門的同時，對開門時間進行記錄，并存儲到存儲器的相應移動終端用戶信息中，以便對用戶的出入門禁裝置進行時間管理及記錄。
[0011]進一步的，所述移動終端與門禁裝置連接控制開門，所述控制器將計時器的開門時間回傳移動終端，并通過移動終端上傳到云端服務器。讓移動終端的用戶信息，同步更新到云端服務器，讓云端服務器的用戶信息與門禁裝置的保持一致。
[0012]再進一步的，所述云端服務器存儲有移動終端的用戶信息，所述用戶信息包括用戶數據以及進出所述門禁裝置的時間記錄。一方面，配合本系統的門禁裝置的儲存器所記錄的用戶信息，保持一致;另一方面，用戶只需要通過移動終端，就能隨時查詢出入記錄。
[0013]對本門禁系統的監控管理作進一步改進，所述門禁系統還包括后臺服務器，所述后臺服務器與云端服務器連接，用于對門禁用戶數據進行監控管理。所述后臺服務器作為門禁系統的管理監控端，對移動終端的用戶出入門禁系統進行監控管理，確保整個場所內出入用戶的安全管理。
[0014]在上述基礎上，管理者也可以通過作為管理用戶的移動終端與后臺服務器連接，隨時通過移動終端進行門禁系統的監控管理。
[0015]對本實用新型門禁系統的移動終端作改進，所述移動終端為智能手機、平板電腦或智能手表，以便與現今移動終端設備的發展，可適用于市面上可安裝智能APP程序的智能手機、平板電腦等智能移動終端設備，甚至是最新推出的智能手表設備，大大提高本系統的適用性。
[0016]在上述基礎上，所述移動終端設有網絡通信模塊，并通過所述網絡通信模塊與云端服務器連接，所述網絡通信模塊包括移動運營商的3G/4G模塊和/或無線WI FI模塊。有利于移動終端與云端服務器之間建立穩定的通信連接，進行相應的信息查詢及數據上傳操作。
[0017]本實用新型基于聲波通信的門禁系統，與現有技術相比，所述門禁裝置具有專門轉換及收發聲波信號的聲波通信模塊，與移動終端的控制指令輸入模塊以及音頻編解碼器相配合，采用聲波信號通信方式，進行無線連接及數據傳輸，移動終端不需以傳統的無線網絡與門禁裝置連接，有效地解決現有技術中，采用無線網絡連接時，構建無線網絡信號接入點的門檻問題，以及由于門禁裝置處于信號較弱的信號盲區，導致無線網絡信號質量差的問題。使用時，用戶通過移動終端的音頻編解碼器將開門指令轉換成4KHz至20KHz的特定音頻聲波信號發出；門禁裝置的聲波通信模塊相配合地收發所述特定音頻聲波信號，避免受其他聲波信號的影響，并將聲波信號轉換回開門指令，讓控制器根據轉換后的開門指令與存儲器的用戶信息進行核對，并控制門鎖控制模塊進行開門操作，從而為用戶提供適應性強、穩定性高的無線智能門禁系統，讓用戶輕松地操作及出入門禁裝置。
[0018]另外，本門禁系統還設有管理者使用的后臺服務器，對門禁用戶數據進行監控管理。實時監控整個門禁系統的出入用戶，及時掌握整個場所內的出入情況，如發生突發狀況，可及時處理。而且，管理者也可以通過作為管理用戶的移動終端與后臺服務器連接，隨時通過移動終端進行門禁系統的監控管理。
[0019]需要特別說明的是，本實用新型的門禁系統，與現有技術中的NFC技術連接方式相比，由于NFC方式連接需要相應的配對認證操作，數據傳輸的距離短，而且并不是所有的移動終端都具有NFC硬件模塊，NFC方式連接存在局限性。本系統通過聲波信號連接及傳輸數據，不需要連接前進行相應的配對認證操作，操作更方便，且信號傳輸范圍比NFC的更大，有效地加強無線連接的使用效率，讓用戶操作更方便易用。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型一種基于聲波通信的門禁系統結構示意圖；
【具體實施方式】
[0021]結合【附圖說明】本實用新型一種基于聲波通信的門禁系統。
[0022]如圖1所示，該門禁系統，包括門禁裝置、移動終端以及云端服務器，所述移動終端設有收發聲波信號的聲波輸出模塊和聲波接收模塊、音頻編解碼器和控制指令輸入模塊，該控制指令輸入模塊可優選為移動終端的智能APP;所述門禁裝置包括門鎖控制模塊、存儲器、控制器以及聲波通信模塊;所述存儲器用于存儲移動終端的用戶信息;所述音頻編解碼器用于將開門指令轉換為聲波信號，并通過聲波輸出模塊和聲波接收模塊，與所述聲波通信模塊進行聲波信號通信連接;所述聲波通信模塊將接收的聲波信號轉換成開門指令;所述控制器根據轉換后的開門指令與存儲器的用戶信息進行核對，并控制門鎖控制模塊進行開門操作。
[0023]其中，所述移動終端的音頻編解碼器將開門指令轉換為4KHz至20KHz的音頻信號。一般人們日常使用及接聽的聲音頻率為22KHz以上范圍的音頻信號，為了本系統能獨立運行，免除其他聲波信號的干擾，所述音頻編解碼器將聲波信號轉換成4KHz至20KHz的特定頻率音頻信號，讓其形成單獨的聲波頻段通道，進行通信連接，避免受其他聲波信號所影響，保證通信質量。
[0024]同時，所述門禁裝置的聲波通信模塊的聲波信號頻率與移動終端的音頻編解碼器的音頻信號相配合，形成相互呼應的通信連接。
[0025]優選地，對本門禁系統的通信范圍作優化，所述移動終端與門禁裝置的聲波信號傳輸設有特定范圍，所述特定范圍為10至30厘米的距離，避免受其他聲波信號所干擾，以便加強移動終端與門禁裝置的點對點配對連接穩定性。
[0026]對本門禁系統的時間監控方面作優化，所述門禁裝置還包括計時器，所述計時器與門鎖控制模塊連接，用于記錄門鎖控制模塊的開門時間。當移動終端控制開門的同時，對開門時間進行記錄，并存儲到存儲器的相應移動終端用戶信息中，以便對用戶的出入門禁裝置進行時間管理及記錄。
[0027]優選地，所述移動終端與門禁裝置連接控制開門，所述控制器同時將計時器的開門時間回傳移動終端，并通過移動終端上傳到云端服務器。讓移動終端的用戶信息，同步更新到云端服務器，讓云端服務器的用戶信息與門禁裝置的保持一致。
[0028]對本門禁系統的物聯網應用作優化，所述云端服務器存儲有移動終端的用戶信息，所述用戶信息包括用戶數據以及進出所述門禁裝置的時間記錄。一方面，配合本系統的門禁裝置的儲存器所記錄的用戶信息，保持一致;另一方面，用戶只需要通過移動終端，就能隨時查詢出入記錄。
[0029]優選地，對本門禁系統的監控管理方面作優化，所述門禁系統還包括后臺服務器，所述后臺服務器與云端服務器連接，用于對門禁用戶數據進行監控管理。所述后臺服務器作為門禁系統的管理監控端，對移動終端的用戶出入門禁系統進行監控管理，確保整個場所內出入用戶的安全管理。
[0030]在上述基礎上，管理者也可以通過作為管理用戶的移動終端與后臺服務器連接，隨時通過移動終端進行門禁系統的監控管理。
[0031]優選地，所述移動終端為智能手機、平板電腦或智能手表，以便與現今移動終端設備的發展，可適用于市面上可安裝智能APP程序的智能手機、平板電腦等智能移動終端設備，甚至是最新推出的智能手表設備，大大提高本系統的適用性。
[0032]在上述基礎上，所述移動終端設有網絡通信模塊，并通過所述網絡通信模塊與云端服務器連接，所述網絡通信模塊包括移動運營商的3G/4G模塊和/或無線WI FI模塊。有利于移動終端與云端服務器之間建立穩定的通信連接，進行相應的信息查詢及數據上傳操作。
[0033]根據上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實用新型構成任何限制。
【主權項】
1.一種基于聲波通信的門禁系統，其特征在于，包括門禁裝置、移動終端以及云端服務器，所述移動終端設有收發聲波信號的聲波輸出模塊和聲波接收模塊、音頻編解碼器和控制指令輸入模塊;所述門禁裝置包括門鎖控制模塊、存儲器、控制器以及聲波通信模塊;所述存儲器用于存儲移動終端的用戶信息;所述音頻編解碼器用于將開門指令轉換為聲波信號，并通過聲波輸出模塊和聲波接收模塊，與所述聲波通信模塊進行聲波信號通信連接;所述聲波通信模塊將接收的聲波信號轉換成開門指令;所述控制器根據轉換后的開門指令與存儲器的用戶信息進行核對，并控制門鎖控制模塊進行開門操作。2.根據權利要求1所述的門禁系統，其特征在于，所述移動終端的音頻編解碼器將開門指令轉換為4KHz至20KHz的音頻信號。3.根據權利要求2所述的門禁系統，其特征在于，所述門禁裝置的聲波通信模塊的聲波信號頻率與移動終端的音頻編解碼器的音頻信號相配合。4.根據權利要求1所述的門禁系統，其特征在于，所述移動終端與門禁裝置的聲波信號傳輸設有特定范圍，所述特定范圍為10至30厘米的距離。5.根據權利要求1所述的門禁系統，其特征在于，所述門禁裝置還包括計時器，所述計時器與門鎖控制模塊連接，用于記錄門鎖控制模塊的開門時間。6.根據權利要求5所述的門禁系統，其特征在于，所述移動終端與門禁裝置連接控制開門，所述控制器將計時器的開門時間回傳移動終端，并通過移動終端上傳到云端服務器。7.根據權利要求1所述的門禁系統，其特征在于，所述云端服務器存儲有移動終端的用戶信息，所述用戶信息包括用戶數據以及進出所述門禁裝置的時間記錄。8.根據權利要求1所述的門禁系統，其特征在于，還包括后臺服務器，所述后臺服務器與云端服務器連接，用于對門禁用戶數據進行監控管理。9.根據權利要求1所述的門禁系統，其特征在于，所述移動終端為智能手機、平板電腦或智能手表。10.根據權利要求9所述的門禁系統，其特征在于，所述移動終端設有網絡通信模塊，并通過所述網絡通信模塊與云端服務器連接，所述網絡通信模塊包括移動運營商的3G/4G模塊和/或無線WIFI模塊。
【文檔編號】G07C9/00GK205722070SQ201620587536
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】肖映彬, 吳風波, 鄭衛紅, 李健
【申請人】廣州中卡智能科技有限公司