二维码解锁门禁
摘 要 随着高科技的飞速发展，智能安全管理已进入人们的社会生活，智能安全管理是以安全防范技术为先导，以防人为主，以安全防范为手段，建立了具有检测、延时、应对三大基本要素的预防性安全防范服务支持系统。防止损失和防止犯罪是一种公共安全服务。本文提出了一种基于加密二维码作为“软钥匙”移动电话解锁门禁控制系统。在该系统中，通过二维码的形式，将手机中的身份信息生成“软钥匙”，并具有时间和次数限制。在使用时，手机客户端软件首先生成这种二维码软钥匙，门禁终端软件驱动摄像头获取手机屏幕上的软按键图像，通过集成的接入终端认证模块的软密钥解密识别和认证通过驱动电控制开关打开门。该系统实现了分布式管理的关键，用户和访问控制，解决了现有的卡访问控制系统成本高，难以维护，对各种“智能访问控制门禁”和“远程访问门禁”的应用提供了一种可行的途径。
目 录
第一章 绪论 1
第二章 系统设计框架与原则 2
2.1系统框架设计 2
2.2 总体的设计原则 3
2.2.1 先进性 4
2.2.2 安全性 4
2.2.3 系统的易维护性 4
第三章 二维码基本原理及其优势 5
3.1 二维码基本原理 5
3.1.1矩阵式原理 5
3.1.2行排式原理 6
3.2二维码优势 6
第四章 系统实现 7
4.1 安全使用设计 7
4.2 软钥匙算法的生成 7
4.2.1 具体调用方法 7
4.2 二维码中的身份信息认证和Base64编码转换 13
4.3 门锁开启过程 13
4.3.1 图像的处理校正 13
4.3.2 二维码的识别 15
4.4 门锁的开启 15
4.5 门锁终端参数 16
4.6二维码智能门禁系统应用实例 17
第五章 分析总结 19
致 谢 20
参考文献 21
附录 22
第一章 绪论
近年来，智能手机技术的飞速发展，
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手机已经从传统的单一语音呼叫发展到适用于到各个领域的[ 1、2 ]。本文主要讨论手机在门禁控制中的应用。目前市场上的门禁系统主要以刷卡访问为主，这种方式的成本很高，管理也不是很容易。本文提出的手机控制解锁门禁系统可以有效地降低成本，提高管理的方便性。通过手机软件实现接入认证通信的方式有多种，如WiFi、红外、蓝牙等，认证数据格式也有多种，如加密文本、二维码等。访问控制系统，本文提出了基于加密型二维码[ 3 ]图像识别技术实现对手机屏幕端加密QR码显示（软钥匙）包含认证数据，通过图像识别装置软关键图像采集和验证用户终端访问控制的手段，通过认证驱动访问控制终端控制系统打开门。随着社会科学技术的发展，对建筑物内的安全性和禁止非法人员的访问，我们建议通过控制系统的访问控制进行安全智能的管理。在本文中，通过网络访问控制管理系统，客户端/服务器模式，实现分散管理和集中控制，具有访问控制功能，实时监控和记录信息和有限的时间打开门和访问门，保证建筑大楼安全有序和安全的环境。
第二章 系统设计框架与原则
2.1系统框架设计
整个系统主要由三部分组成：手机终端、门禁控制终端和管理服务器，如图11所示。（1）移动终端主要是一个软件，负责生成或访问来自服务器的图像包含加密的二维码图像。（2）门禁系统主要由门禁控制器、电源及电磁锁组成，并由图像识别装置收集软钥匙，并根据验证结果打开门锁。（3）管理服务器负责对秘钥发送和限权的管理，从而实现门锁、用户、和秘钥的分配和管理手段。
图11 门禁系统框架
如图12所示，该系统的工作原理是：（1）通过管理服务器下载安装软件在移动终端上，并通过注册访问授权；（2）用户使用手机软件生成二维码图像——软钥匙；（3）门锁二维码图像识别通过访问控制终端的图像识别装置，然后解密并打开门锁，最终确定是否打开门锁。（详情如图13所示）
图12 工作原理图
图13 实际操作示意图
2.2 总体的设计原则
考虑到投资的合理性和有效性，该系统的设计方案将根据“合理投资、统一规划、应用先进”的设计思路，提出了一套完整的系统解决方案，充分体现了“先进、安全、扩展、开放”的原则，做到人性化、智能化。
2.2.1 先进性
系统的建设是以世界先进的、有发展前途的技术为基础的，在未来的信息技术的发展，可以不断地升级系统。
采用C／S结构的操作中的系统，系统的规模可以自由伸缩；客户端工作站提供人机交互界面，完成日常业务/管理的具体操作；服务器存储和管理所有数据，接收客户端工作站的指令，处理实际操作；使用SQL Server 2000数据库服务系统服务器数据库；系统共享一个数据库，确保数据的完整性和数据的可靠传输；即使有故障的服务器系统，该网站仍然可以运行在独立工作模式，并不会使整个系统瘫痪，主要控制设备的核心处理器采用64位ARM7微处理器，这是一个在世界上最先进、稳定的设备。该装置可以稳定运行在180MHz，达到200MIPS效率。具有低功耗、高速、稳定可靠、功能强大等功能。网络通讯采用国际流行的TCP/IP协议，实现实时性的要求。系统升级和维护使用可以在线，也就是说在系统正常运转的情况下不停止工作，而且可以升级程序，硬件方面也可以更换部件。
2.2.2 安全性
门禁系统由发卡中心、门禁系统、考勤系统、身份认证系统、彩色视频通话系统子系统、各子系统保持独立的原则，以减少故障的可能性。系统采用模块化结构的相对分布，各子系统相互独立，故障不会相互影响，在网络通信故障中，网络设备可以独立工作和记录数据。一旦故障维修，网点将自动记录数据返回到系统管理中心，以确保信息系统的完整性，安全性和可靠性。健全运用安全许可证管理系统，可以更加全面充分地保障用户合法使用权。30种操作权限应用和技术，对用户进行系统的管理和有了更安全的保障。对系统的重要数据参数使用了严格的加密技术，对数据的存储也用了最安全的方法，从而保证了重要数据的安全性。
内容应符合实际需要，如果片面追求系统整体的的先进性，多数会造成投资太大，跟实际需求相觑甚远。因此，系统应考虑到实际的实用性原则，在稳定性和可靠性的基础上。合理配置：系统的设计，需要实现的功能的合理配置，而且这种配置需要灵活多变，即使在完成项目后，功能配置也可以方便的扩展和改变。操作简单：系统前端产品和系统软件有良好的可学习性和可操作性。
2.2.3 系统的易维护性
操作过程中的系统维护应尽可能地简单。本文的系统可以做到装好相应的门禁装置和相应的手机服务器终端即可简单操作。维护过程中不使用过多的特殊维护工具。要使系统的故障率最低，同时考虑到即使是因为出现了意想不到的问题，一定要保证数据存储的方便和快速恢复，同时确保紧急可以快速打开的通道。整个系统的维护是可以在线进行的，不是单单因为设备的维护，就使所有设备停止的运行。
第三章 二维码基本原理及其优势
3.1 二维码基本原理
二维条形码和二维（英文名的概念：黑色QR码，因为限制的电平不能改变使用该卡的是记录在平面数据符号信息（二维）分布和白色图形按一定的规则，在基于计算机的内部逻辑巧妙地利用代码“0”和“1”的位流，使用由图像对应的信息的值的文本的二进制图象的多个几何体的输入装置或光学扫描设备自动识别，信息自动处理。它还具有非信息，例如特征自动识别，并处理变化的图形旋转二维码是一种更先进的二维代码的格式。一维代码仅在一个方向（通常为水平方向）呈现信息，二维码可以仅由数字和字母，二维码可以存储信息，诸如字符，数字存储在水平和垂直方向的信息。一维码和图片，所以二维码更广泛的领域中的应用。
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第一章 绪论 1
第二章 系统设计框架与原则 2
2.1系统框架设计 2
2.2 总体的设计原则 3
2.2.1 先进性 4
2.2.2 安全性 4
2.2.3 系统的易维护性 4
第三章 二维码基本原理及其优势 5
3.1 二维码基本原理 5
3.1.1矩阵式原理 5
3.1.2行排式原理 6
3.2二维码优势 6
第四章 系统实现 7
4.1 安全使用设计 7
4.2 软钥匙算法的生成 7
4.2.1 具体调用方法 7
4.2 二维码中的身份信息认证和Base64编码转换 13
4.3 门锁开启过程 13
4.3.1 图像的处理校正 13
4.3.2 二维码的识别 15
4.4 门锁的开启 15
4.5 门锁终端参数 16
4.6二维码智能门禁系统应用实例 17
第五章 分析总结 19
致 谢 20
参考文献 21
附录 22
第一章 绪论
近年来，智能手机技术的飞速发展，
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
手机已经从传统的单一语音呼叫发展到适用于到各个领域的[ 1、2 ]。本文主要讨论手机在门禁控制中的应用。目前市场上的门禁系统主要以刷卡访问为主，这种方式的成本很高，管理也不是很容易。本文提出的手机控制解锁门禁系统可以有效地降低成本，提高管理的方便性。通过手机软件实现接入认证通信的方式有多种，如WiFi、红外、蓝牙等，认证数据格式也有多种，如加密文本、二维码等。访问控制系统，本文提出了基于加密型二维码[ 3 ]图像识别技术实现对手机屏幕端加密QR码显示（软钥匙）包含认证数据，通过图像识别装置软关键图像采集和验证用户终端访问控制的手段，通过认证驱动访问控制终端控制系统打开门。随着社会科学技术的发展，对建筑物内的安全性和禁止非法人员的访问，我们建议通过控制系统的访问控制进行安全智能的管理。在本文中，通过网络访问控制管理系统，客户端/服务器模式，实现分散管理和集中控制，具有访问控制功能，实时监控和记录信息和有限的时间打开门和访问门，保证建筑大楼安全有序和安全的环境。
第二章 系统设计框架与原则
2.1系统框架设计
整个系统主要由三部分组成：手机终端、门禁控制终端和管理服务器，如图11所示。（1）移动终端主要是一个软件，负责生成或访问来自服务器的图像包含加密的二维码图像。（2）门禁系统主要由门禁控制器、电源及电磁锁组成，并由图像识别装置收集软钥匙，并根据验证结果打开门锁。（3）管理服务器负责对秘钥发送和限权的管理，从而实现门锁、用户、和秘钥的分配和管理手段。
图11 门禁系统框架
如图12所示，该系统的工作原理是：（1）通过管理服务器下载安装软件在移动终端上，并通过注册访问授权；（2）用户使用手机软件生成二维码图像——软钥匙；（3）门锁二维码图像识别通过访问控制终端的图像识别装置，然后解密并打开门锁，最终确定是否打开门锁。（详情如图13所示）
图12 工作原理图
图13 实际操作示意图
2.2 总体的设计原则
考虑到投资的合理性和有效性，该系统的设计方案将根据“合理投资、统一规划、应用先进”的设计思路，提出了一套完整的系统解决方案，充分体现了“先进、安全、扩展、开放”的原则，做到人性化、智能化。
2.2.1 先进性
系统的建设是以世界先进的、有发展前途的技术为基础的，在未来的信息技术的发展，可以不断地升级系统。
采用C／S结构的操作中的系统，系统的规模可以自由伸缩；客户端工作站提供人机交互界面，完成日常业务/管理的具体操作；服务器存储和管理所有数据，接收客户端工作站的指令，处理实际操作；使用SQL Server 2000数据库服务系统服务器数据库；系统共享一个数据库，确保数据的完整性和数据的可靠传输；即使有故障的服务器系统，该网站仍然可以运行在独立工作模式，并不会使整个系统瘫痪，主要控制设备的核心处理器采用64位ARM7微处理器，这是一个在世界上最先进、稳定的设备。该装置可以稳定运行在180MHz，达到200MIPS效率。具有低功耗、高速、稳定可靠、功能强大等功能。网络通讯采用国际流行的TCP/IP协议，实现实时性的要求。系统升级和维护使用可以在线，也就是说在系统正常运转的情况下不停止工作，而且可以升级程序，硬件方面也可以更换部件。
2.2.2 安全性
门禁系统由发卡中心、门禁系统、考勤系统、身份认证系统、彩色视频通话系统子系统、各子系统保持独立的原则，以减少故障的可能性。系统采用模块化结构的相对分布，各子系统相互独立，故障不会相互影响，在网络通信故障中，网络设备可以独立工作和记录数据。一旦故障维修，网点将自动记录数据返回到系统管理中心，以确保信息系统的完整性，安全性和可靠性。健全运用安全许可证管理系统，可以更加全面充分地保障用户合法使用权。30种操作权限应用和技术，对用户进行系统的管理和有了更安全的保障。对系统的重要数据参数使用了严格的加密技术，对数据的存储也用了最安全的方法，从而保证了重要数据的安全性。
内容应符合实际需要，如果片面追求系统整体的的先进性，多数会造成投资太大，跟实际需求相觑甚远。因此，系统应考虑到实际的实用性原则，在稳定性和可靠性的基础上。合理配置：系统的设计，需要实现的功能的合理配置，而且这种配置需要灵活多变，即使在完成项目后，功能配置也可以方便的扩展和改变。操作简单：系统前端产品和系统软件有良好的可学习性和可操作性。
2.2.3 系统的易维护性
操作过程中的系统维护应尽可能地简单。本文的系统可以做到装好相应的门禁装置和相应的手机服务器终端即可简单操作。维护过程中不使用过多的特殊维护工具。要使系统的故障率最低，同时考虑到即使是因为出现了意想不到的问题，一定要保证数据存储的方便和快速恢复，同时确保紧急可以快速打开的通道。整个系统的维护是可以在线进行的，不是单单因为设备的维护，就使所有设备停止的运行。
第三章 二维码基本原理及其优势
3.1 二维码基本原理
二维条形码和二维（英文名的概念：黑色QR码，因为限制的电平不能改变使用该卡的是记录在平面数据符号信息（二维）分布和白色图形按一定的规则，在基于计算机的内部逻辑巧妙地利用代码“0”和“1”的位流，使用由图像对应的信息的值的文本的二进制图象的多个几何体的输入装置或光学扫描设备自动识别，信息自动处理。它还具有非信息，例如特征自动识别，并处理变化的图形旋转二维码是一种更先进的二维代码的格式。一维代码仅在一个方向（通常为水平方向）呈现信息，二维码可以仅由数字和字母，二维码可以存储信息，诸如字符，数字存储在水平和垂直方向的信息。一维码和图片，所以二维码更广泛的领域中的应用。
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