一種移動互聯網聲紋門禁系統及其實現方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及身份認證技術領域，具體涉及一種移動互聯網聲紋門禁系統及其實現方法。
【背景技術】
[0002]聲紋識別(Voiceprint Recognit1n, VPR)是生物識別技術的一種，也稱為說話人識別(Speaker Recognit1n)。說話人識別包括兩類，即說話人辨認(SpeakerIdentificat1n)和說話人確認(Speaker Verificat1n)。說話人辨認用以判斷某段語音是若干人中的哪一個所說的，是“多選一”問題；而說話人確認用以確認某段語音是否是指定的某個人所說的，是“一對一判別”問題。聲紋識別包括文本相關(Text-Dependent)和文本無關(Text-1ndependent)兩種。
[0003]身份認證技術是指計算機及網絡系統確認操作者身份的過程所應用的技術手段，是應用系統安全的第一道關口，是所有安全的基礎。其主要分為三大類:(I)根據你所知道的信息來證明你的身份；如暗號、密碼等；⑵根據你所擁有的東西來證明你的身份；如IC卡、USB Key等(3)直接根據獨一無二的身體特征來證明你的身份，如指紋、面貌等。
[0004]公開號為CN 102306412 A的發明申請在2012年I月4日公開了一種電話聲紋門禁系統，在傳統的IC卡門禁系統中加入電話(固話/手機)聲紋識別部分，但該種形式的門禁不能實現遠程驗證的功能，并且對錄音冒充的防止能力較弱、步驟較為繁瑣。針對現有嵌入式門禁對錄音冒充的防止能力較弱、步驟較為繁瑣等問題，公開號為CN 103390305 A的發明申請在2013年11月13日提供一種加入嵌入式聲紋識別系統的文本提示型聲紋門禁系統，系統隨機給出的N位(如4位)數字語音提示驗證者進行跟讀，將采集的跟讀語音與注冊語音進行聲紋識別驗證。
[0005]但上述門禁系統，包括指紋門禁在內，存在易破解、易丟失、成本高，對驗證環境要求高等缺陷。并且對于現今移動互聯網普及的情況下，人們通過手機進行聲紋本地或遠程驗證的過程相比之下將更為方便，并且由于聲紋在該手機上進行保存，其安全性也更高。
【發明內容】
[0006]本發明針對傳統門禁易破解、易丟失、成本尚，對驗證環境要求尚等缺陷，提供了一種移動互聯網聲紋門禁系統及其實現方法。本發明結合移動互聯網和聲紋，能夠增強傳統門禁的安全性，門禁安全驗證的過程變得更加方便、自然，并且能夠實現遠程門禁的功會K。
[0007]本發明提供的一種移動互聯網聲紋門禁系統，包括移動端，服務端和終端，一個門禁對應一個終端。所述的移動端設置在移動設備上，用于接收用戶語音的輸入，生成并驗證聲紋模型，顯示服務端發來的用戶有權限的門禁列表。在用戶選擇在服務端進行聲紋驗證時，移動端向服務端發送聲紋模型，用戶輸入的語音；移動端與服務端之間建立Socket連接。所述的服務端包括管理模塊和服務模塊。管理模塊實現用戶管理、門禁權限管理和門禁記錄管理，通過門禁權限管理授權不同用戶使用某一門禁的權限，門禁記錄包含用戶所開的門禁Id、開門時間和門禁位置；服務模塊實現的功能是:監聽來自移動端或終端的Socket連接請求和消息，進行聲紋注冊和驗證，當用戶合法時發送開門指令給對應門禁的終端。聲紋是指是攜帶言語信息的聲波頻譜。所述的終端包括門禁控制器和門禁鎖，每個門禁控制器初始時的MAC地址作為該門禁的Id，并在聯網后主動向服務端請求建立Socket連接，并監聽開門指令。移動設備包括手機、平板電腦以及一切支持聯網的移動語音輸入的設備。終端與服務端建立的連接為Socket連接。服務端為普通管理員提供的管理功能主要包括用戶、門禁、開門記錄的添加，刪除，編輯，查找等管理功能。終端指可以實現對門禁開關進行控制的一切設備，如樹莓派、Arduino、單片機等。
[0008]本發明提供的一種移動互聯網聲紋門禁系統的實現方法，其中，移動端的實現方法包括以下步驟:
[0009]步驟1.1，在移動設備上進行用戶注冊或登錄，將用戶注冊消息發送給服務端；用戶注冊消息包括用戶Id和密碼；
[0010]步驟1.2，若用戶未注冊聲紋，則在移動端或服務端進行聲紋注冊，生成用戶的聲紋模型；若用戶已進行聲紋注冊，當前需要進行聲紋驗證，轉步驟1.4執行；
[0011]若用戶在服務端進行聲紋注冊，移動端將用戶Id和用戶輸入的語音作為聲紋注冊消息發送給服務端，在服務端進行聲紋注冊；
[0012]步驟1.3，若用戶在本地進行聲紋驗證，生成的聲紋模型保存在移動設備中；
[0013]若用戶在服務端進行聲紋注冊和驗證，生成的聲紋模型保存在服務端；
[0014]步驟1.4，進行聲紋驗證時，移動端與服務端建立Socket連接；
[0015]步驟1.5，當移動端與服務端連接成功后，移動端發送用戶Id和移動端的Mac地址給服務端，服務端查詢該用戶Id有權限的門禁，并以列表的形式返回給移動端；對于首次注冊的用戶，服務端將該用戶信息保存到數據庫；
[0016]步驟1.6，用戶選擇門禁，然后進行語音錄制；如果用戶在服務端進行聲紋驗證，移動端將用戶Id、門禁Id和錄制的語音形成開門消息發送給服務端；如果用戶在移動端進行聲紋驗證，移動端將用戶Id和門禁Id發送給服務端；
[0017]步驟1.7，在服務端或移動端進行聲紋驗證，提取用戶錄制的語音的聲紋特征，并與該用戶注冊的聲紋模型進行相似性比較，判斷當前用戶是否合法；
[0018]步驟1.8，如果用戶合法，服務端查找與門禁Id對應的Socket連接，并發送用戶Id和開門指令給對應門禁Id的終端；如果用戶不合法，服務端發送用戶不合法的消息給移動端。
[0019]本發明的移動互聯網聲紋門禁系統的實現方法中，服務端的實現方法包括以下步驟:
[0020]步驟2.2，實現服務模塊；服務模塊的實現方法包括以下步驟:
[0021]步驟2.2.1，服務端創建Socket連接，并監聽移動端或終端的Socket連接請求和消息；
[0022]步驟2.2.2，服務端在接收到Socket連接請求時，將該Socket連接與其對應的用戶Id或門禁Id，以哈希表形式保存；
[0023]步驟2.2.3，服務端在收到消息時，判斷消息類型并進行相應處理:
[0024](I)若為用戶注冊消息，提取用戶Id和密碼保存在數據庫中；
[0025](2)若為門禁注冊消息，提取門禁Id、門禁位置和授權的用戶Id列表保存在數據庫中；
[0026](3)若為聲紋注冊消息，提取用戶的聲紋特征，訓練生成用戶的聲紋模型；
[0027](4)若為開門消息，提取用戶Id、門禁Id與用戶語音，提取用戶語音的聲紋特征，將該聲紋特征與用戶注冊的聲紋模型進行相似性對比，判斷當前用戶是否合法；如果用戶合法，從持有Socket連接的哈希表中，找到對應門禁Id的Socket連接，向對應門禁Id終端發送開門指令和用戶id ;如果用戶不合法，向移動端返回聲紋不合法消息。
[0028]本發明的移動互聯網聲紋門禁系統中，終端包括門禁控制器和門禁鎖，終端的實現方法包括以下步驟:
[0029]步驟3.1:在接電并聯網后，每個門禁控制器將主動向服務端請求建立Socket連接;
[0030]步驟3.2 =Socket連接建立成功后，門禁控制器發送自己的Mac地址作為對應門禁的Id，之后開始監聽開門指令；當某個門禁首次注冊時，門禁控制器將門禁Id、門禁位置和授權的用戶Id列表形成門禁注冊消息發送給服務端；
[0031]步驟3.3:終端收到開門指令后通過門禁控制器打開門禁鎖。
[0032]本發明與現有技術相