校园智慧门禁系统的设计_刘慧香.pdf

Application 创新应用106 电子技术 第 52 卷 第 6 期（总第 559 期）2023 年 6 月摘要：阐述基于国产化芯片的智慧门禁系统设计与实现，该系统自主研发，可扩展性大，可以根据学校特点进行定制，系统由数据采集端、移动端、Web服务端组成，实现身份鉴别和确认、通行时间实时控制和记录。关键词：智慧校园，门禁系统，身份鉴别，实时控制，国产化芯片。中图分类号：TP311.13，TU855文章编号：1000-0755(2023)06-0106-02文献引用格式：刘慧香，冯波.校园智慧门禁系统的设计J.电子技术,2023,52(06):106-107.情况（例如人脸识别智慧门禁系统，安装位置与高度不能适用于用户的身高）。本文基于国产化芯片1对智慧门禁系统进行了设计与开发，该系统自主研发，可扩展性大，可以根据学校特点进行定制开发，且费用低廉。1 智慧门禁系统的特点目前，市场上已有的技术含量较高的智慧门禁系统2，3费用昂贵，适合高端企业使用，很多高校负担不起，仍使用人工的方式进行工作，不仅效率低，且物业、运营成本一直居高不下。本文针对上述问题对校园智慧门禁系统进行了设计与开发。该系统具有完全自主知识产权，满足我国国产化芯片替代要求，采用龙芯中科研发的龙芯1号芯片，通过扫描腾讯微校校园卡二维码实现智慧出入并自动记录出入信息，可在多个场景（智慧校园、智慧楼宇、智慧园区）中使用，具有安全、可靠，成本低的优势。在管理权限时可根据不同身份对其授权，不同的权限对其进行严格的出入管理。在进出校园扫码时，后台会对其记录完整的出入信息，方便后期查询和统计。既方便校内人员自由出入学校，又杜绝校外人员随意出入校园，造成不必要的安全隐患，极大程度提高校园安全防范能力。出入管理系统的完善，使学校师生使用起来更方便，也可减轻0 引言目前，通过网络技术、物联网技术、自动控制技术、人脸识别技术实现智能通道管理的方式已悄然走进我们的日常生活、学习和工作中。密码式智慧门禁系统通过输入密码来进行通道权限管理，如果输入的密码正确则通过，否则不通过。此系统操作简单方便、不需要携带卡片、成本低，但是此种门禁系统存在密码容易泄露，安全性低，无进出记录，只能单向控制等问题。校园一卡通顾名思义，就是指以IC卡为主，通过计算机对在校师生进行管理的计算机软硬件系统。校园一卡通门禁系统，即是使用一卡通刷卡来识别进出权限，这种门禁系统方便管理人员对校门出入人员的管理与排查，一人一卡，使用时间长，有开门记录，可联机查看后台数据，但是此种系统存在的问题是需要携带卡片、成本高、施工复杂和管理功能单一等。生物识别门禁系统通过检验人员指纹、手掌、虹膜、人脸等生物特征进行人员通道管理，若生物特征与前期录入的特征相符，则通过，否则不通过。此智慧门禁系统也不需要携带卡片，具有安全性。但是价格昂贵，识别率低，环境要求较高，对用户要求也高（例如指纹不清晰，眼睛红肿，脸部特征不明显，或男生的胡子量多少），有时会出现使用不方便的校园智慧门禁系统的设计刘慧香，冯波（山西铁道职业技术学院，山西 030013）Abstract This paper describes the design and implementation of smart access control system based on home-made chips.The system is self-developed,has great scalability,and can be customized according to the characteristics of the school.The system is composed of data acquisition terminal,mobile terminal,and Web server terminal,which realizes identification and confirmation,real-time control and recording of traffic time.Index Terms smart campus,access control system,identity authentication,real-time control,domestic chip.Design of Campus Smart Access Control SystemLIU Huixiang,FENG Bo(Shanxi Railway Vocational and Technical College,Shanxi 030013,China.)作者简介：刘慧香，山西铁道职业技术学院；研究方向：物联网。收稿日期：2023-03-08；修回日期：2023-06-11。Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 6 期（总第 559 期）2023 年 6 月 107校园安防工作的人力投入。本系统由数据采集端、移动端、Web服务端组成，数据采集端通过扫描用户的腾讯微校码获得用户唯一身份信息，将身份信息通过数据发送端发送至腾讯微校服务端，待腾讯微校验证完成之后返回用户信息，将获得的用户信息与从Web服务端获得的用户信息进行比较，若比对成功则完成验证放行通过，若验证失败则提醒信息错误。（1）数据采集端。用户在进出校园时，使用微信中的电子校园卡二维码对准数据采集终端进行刷码，扫码成功之后通过校园无线网络将获得的数据发送到云端，在云端对获取到的数进行校验检测。检测的第一步是确认该二维码是否是腾讯微校卡二维码，若通过校验进行第二步检测，校验该用户是否允许通过该门，若允许通过，则发送相应的用户信息到终端并控制开门机动作，实现自动开关门，完成进出校园，不需要安保人员登记以及开关门。（2）Web服务器端。本系统采用腾讯微校平台作为Web服务端，数据采集端获取的用户身份信息将与Web服务端的用户身份信息进行比对，如果用户身份信息一致，则放行通过，否则不通过。但是用户在通过微信扫码之前需要先领取相应的腾讯微校电子校园卡才可以使用本系统。腾讯微校电子校园卡分为六类：教工卡、学生卡、校友卡、临时卡、访客卡、住户卡。（3）用户移动端。用户根据不同的身份领取对应的电子校园卡，领取方式如下：关注校园公众号。微信直接扫电子校园卡二维码。领取完成之后移动端会根据身份显示对应的电子校园卡，然后点击刷校园码对准数据采集终端进行扫码，扫码完成即可进出校园，并且进出校园的准确时间会被服务端及时记录。在疫情期间大量减轻了校园安防人员的防控工作量。2 智慧门禁系统的应用技术优势。疫情期间，利用学校现有的服务器资源并结合学校实际情况实现了智能门禁系统，从硬件到软件全部自主开发，部署容易，成本低。该系统不仅实现了教师、学生的通行，还实现了校外临时访客人员的通行，可准确记录进校、出校的具体时间。系统管理员还可通过平台为学生统一发送相关消息，为有效防控疫情提供了大力支持。今年，在去年的基础上将其升级，并应用到校园的实际场景中不仅有了采用国产龙芯一号芯片的出入闸机，也拓展出了校园图书自助归还系统与图书馆签到系统，这些项目的发展不仅可以提高我院校园信息化水平，而且可以提高我院后续各相关专业，为其提供丰富的教学资源及案例。研发成本低。产品全部由我们自主开发，例如：电路图的设计，电路板的焊接，功能代码的编写，扫码终端的设计，全校教职工和学生信息的上传，系统的部署、测试、上线等。因此，我们在充分利用学校自身特点与环境的情况下，不仅比市面上相同产品的功能要多，而且在节约教育资源的同时减少了研发时间、大大降低了研发成本。可扩展性高。本项目主要实现了智慧门禁，不仅方便了在校师生的出行，而且还给在校师生提供了一个安全的校园学习环境。除了可用于智慧门禁之外，还可用于图书馆、宿舍、教室、会议室等场合，准确记录师生的进出时间，例如教室，可以防止学生逃课，提高学生上课的出勤率；宿舍，可控制学生进出宿舍的时间，为学生的安全提供了有力保障等。针对性。本文设计的智慧门禁管理系统与其他市面上已有的智慧门禁系统并非千篇一律，而是可根据学校的实际情况、环境因素、特点等进行二次开发，如学校规模、地理位置、使用环境、使用对象、校园出入规则及管理要求，针对性地进行开发与设计。而本系统正是针对我校自身特点、环境、开发的。节省运行成本。智慧校园的实施，分担了工作人员的大部分工作，在很大程度上降低了工作人员的无限重复劳动。当遇到人员频繁流动及借还数量不断上涨和迅速流通的现象时，不仅需要雇佣大量的人力和物力，还需要支付大量的资金进行流通。现如今减少人力的投入，大大降低了工作人员的劳动量，有利于工作人员从工作中释放出来，结合大量的时间和相关的精力，采用高深的层次专业进行知识学习和信息化的深度探索。3 结语本智慧门禁系统的设计与开发，加强了校内人员的出入管理工作及公共区域自由通行，实现了重点区域保障。针对学生宿舍及教学楼、实验室等安全性要求较高的区域，采用微信扫码的方式出入。智慧门禁系统对出入人员进行身份鉴别、确认及通行时间等的实时控制和记录，有效防范外来人员对学校安全防范工作进行干扰或破坏。可以为高校师生提供一个良好的、安全的、舒适的校园生活和学习环境，智慧门禁系统的开发和使用进一步促进了智慧校园建设，为校园数字化发展奠定基础，也可以为今后的专业课程提供强有力的案例。参考文献1 胡伟武,唐志敏.龙芯1号处理器结构设计J.计算机学报,2003(04):385-396.2 车辉,杨波,邢慧芬.基于物联网的智慧门禁系统设计与实现J.智能物联技术,2021,4(04):6-10.3 张坤.智慧小区门禁系统的设计与实现D.重庆邮电大学,2017.