CN111932749A - 一种基于物联网的社区安防管理***及方法 - Google Patents

一种基于物联网的社区安防管理***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于基于物联网的社区安防管理方法，其特征在于，管理社区用户信息；所述社区用户信息包括用户身份信息、户籍信息、门禁卡编号、社区内历史习惯及用户的生物信息；所述社区内历史习惯包括历史行动轨迹与历史时间段的对应关系，所述用户的生物信息包括用户指纹、声纹及面部特征；对所述用户进行身份划分，根据所述用户身份信息获取用户的年龄，并根据年龄区分用户的身份为一般性用户、儿童及老人；对不用的用户进行判断，并进行不同的身份认证方式，通过该方法可以对相对弱小的用户进行跟踪保护，并对可能存在危险的成年用户进行多重身份识别。

Description

一种基于物联网的社区安防管理***及方法
技术领域
本发明涉及社区安防技术领域，尤其涉及一种基于物联网的社区安防管理***及方法。
背景技术
当前社区安防是社会安全防范管理工作的重点，为了避免社区外来人员随意进出社区，市场上推出了多种门禁装置，现在社区的多种门禁装置基本都是采用一卡通刷卡的方式实现社区大门的开闭。
该种门禁装置虽然达到了社区安全防范的目的，但同时也给业主带来不便，例如当业主忘带磁卡、磁卡丢失、外客来访或者外卖送货等等情况时，就必须要到小区门口去接应，给生活带来不便。
为此，本发明提供一种智能社区的安全防范***，在满足社区安全防范意识的同时，也无需业主亲临社区大门口，在家即可控制社区大门的开闭，即使用又方便。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明公开了一种用于基于物联网的社区安防管理***，包括，社区用户信息管理模块、用户身份划分及判断模块、物联网身份认证模块及门禁控制模块，所述社区用户信息管理模块用于管理社区用户信息；所述社区用户信息包括用户身份信息、户籍信息、门禁卡编号、社区内历史习惯及用户的生物信息；所述社区内历史习惯包括历史行动轨迹与历史时间段的对应关系，所述用户的生物信息包括用户指纹、声纹及面部特征；所述用户身份划分模块根据所述用户身份信息获取用户的年龄，并根据年龄区分用户的身份为一般性用户、儿童及老人；所述判断模块，若判断所述用户为儿童及老人则根据用户的历史习惯在获取该用户的历史行动轨迹及当前时间，在该当前时间相对应的用户历史相同时间的历史位置区域处通过物联网身份认证模块对所有用户进行识别，若多次检测未识别到该用户则通知该用户的相关联系人，其中，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置；若判断所述用户为一般性用户，则在用户进行身份识别时，采集用户的生物信息并广播以待识别用户的所述门禁卡编号进行加密的密文，所述待识别用户通过便携式设备接受所述密文并通过门禁卡编号作为密钥进行解密，将解密后的明文反馈回门禁控制模块，若所述门禁控制模块判断采集到的用户的生物信息与预存的生物信息匹配，并且接受到的明文正确，则允许用户进入。
更进一步地，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置进一步包括：通过智能排序算法选取一历史长度的用户在特定时间内的活动位置，并根据基础参数作为输入对可能活动的位置进行排序，所述基础参数为星期、月份、用户年龄；物联网身份认证模块根据生成的排序顺序对不同位置进行检测。
更进一步地，所述门禁控制模块进一步在进行面部特征匹配时，所述门禁控制模块为了加快匹配速度，通过摄像装置获取用户的面部图像，所述摄像装置包括结构光相机和2D相机，门禁控制模块的所述用户的面部模型投影到二维的投影面并获取投影面内的面部模型特征参数，并根据得到的二维面部模型特征参数，对投影平面内的二维面部投影进行栅格剖分并进行栅格参数标准形成二维参数网格；通过变换矩阵将所述二维网格参数网格映射到三维得到模型的三维面部网格；对所述三维面部网格的网格点进行编号同时对所述三维面部网格进行参数划分；优先匹配二维面部模型特征参数与采集到的与用户2D面部图像是否匹配，在判断为匹配通过后，验证三维面部网格与所述结构光相机采集到的用户三维图像，若匹配则判定该用户身份符合。
更进一步地，若所述门禁控制模块在广播一段时间密文后并未受到相应反馈，则提示用户进行门禁卡鉴权操作。
更进一步地，所述广播一段时间密文的时间可以由管理员预先设定。
本发明进一步提供了一种用于基于物联网的社区安防管理方法，所述方法包括：
步骤1，管理社区用户信息；所述社区用户信息包括用户身份信息、户籍信息、门禁卡编号、社区内历史习惯及用户的生物信息；所述社区内历史习惯包括历史行动轨迹与历史时间段的对应关系，所述用户的生物信息包括用户指纹、声纹及面部特征；
步骤2，对所述用户进行身份划分，根据所述用户身份信息获取用户的年龄，并根据年龄区分用户的身份为一般性用户、儿童及老人；
步骤3，对不用的用户进行判断，若判断所述用户为儿童及老人则根据用户的历史习惯在获取该用户的历史行动轨迹及当前时间，在该当前时间相对应的用户历史相同时间的历史位置区域处通过物联网身份认证模块对所有用户进行识别，若多次检测未识别到该用户则通知该用户的相关联系人，其中，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置；若判断所述用户为一般性用户，则在用户进行身份识别时，采集用户的生物信息并广播以待识别用户的所述门禁卡编号进行加密的密文，所述待识别用户通过便携式设备接受所述密文并通过门禁卡编号作为密钥进行解密，将解密后的明文反馈回门禁控制模块，若所述门禁控制模块判断采集到的用户的生物信息与预存的生物信息匹配，并且接受到的明文正确，则允许用户进入。
更进一步地，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置进一步包括：通过智能排序算法选取一历史长度的用户在特定时间内的活动位置，并根据基础参数作为输入对可能活动的位置进行排序，所述基础参数为星期、月份、用户年龄；物联网身份认证模块根据生成的排序顺序对不同位置进行检测。
更进一步地，所述门禁控制模块进一步在进行面部特征匹配时，所述门禁控制模块为了加快匹配速度，通过摄像装置获取用户的面部图像，所述摄像装置包括结构光相机和2D相机，门禁控制模块的所述用户的面部模型投影到二维的投影面并获取投影面内的面部模型特征参数，并根据得到的二维面部模型特征参数，对投影平面内的二维面部投影进行栅格剖分并进行栅格参数标准形成二维参数网格；通过变换矩阵将所述二维网格参数网格映射到三维得到模型的三维面部网格；对所述三维面部网格的网格点进行编号同时对所述三维面部网格进行参数划分；优先匹配二维面部模型特征参数与采集到的与用户2D面部图像是否匹配，在判断为匹配通过后，验证三维面部网格与所述结构光相机采集到的用户三维图像，若匹配则判定该用户身份符合。
更进一步地，若所述门禁控制模块在广播一段时间密文后并未受到相应反馈，则提示用户进行门禁卡鉴权操作。
更进一步地，所述广播一段时间密文的时间可以由管理员预先设定。
更进一步地，本发明的门禁中心通过用户的生物特征信息例如面部等先进行快速匹配，在进行快速匹配后得到多个匹配结果，对用户的身份进行提取相应的门禁编号数据，每隔一段时间以匹配的门禁编号对随机数进行加密并广播，若用户可以解密任何一段接受到的密文则判断认证通过，若长时间都没有接收到用户的反馈明文，则让用户通过门禁卡进行登记进入，同时采用身份信息强匹配模式，以面部信息进行举例，对用户的2d面部和3d面部进行全匹配，在全部通过后确认用户身份，若门禁卡匹配而生物特征不匹配则向物业管理中心进行报警。
本发明与现有技术相比，有益效果是，通过本发明方法可以对相对弱小的用户进行跟踪保护，并对可能存在危险的成年用户进行多重身份识别，在进行门禁识别时也可以加快行动较慢的老人和小孩的匹配认证速度，在较狭窄的门禁入口出可以快速对用户进行身份鉴别，此外，对成年人来说，由于成年人具有更高的破坏力，若存在别有用的人进入社区则后果不堪设想，因此采用更加严格的身份认证方法，可以有效的保护小区的安全，并将可能存在的问题降到最小。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1是本发明的基于物联网的社区安防管理方法的流程图。
具体实施方式
实施例一
一种用于基于物联网的社区安防管理***，包括，社区用户信息管理模块、用户身份划分及判断模块、物联网身份认证模块及门禁控制模块，所述社区用户信息管理模块用于管理社区用户信息；所述社区用户信息包括用户身份信息、户籍信息、门禁卡编号、社区内历史习惯及用户的生物信息；所述社区内历史习惯包括历史行动轨迹与历史时间段的对应关系，所述用户的生物信息包括用户指纹、声纹及面部特征；所述用户身份划分模块根据所述用户身份信息获取用户的年龄，并根据年龄区分用户的身份为一般性用户、儿童及老人；所述判断模块，若判断所述用户为儿童及老人则根据用户的历史习惯在获取该用户的历史行动轨迹及当前时间，在该当前时间相对应的用户历史相同时间的历史位置区域处通过物联网身份认证模块对所有用户进行识别，若多次检测未识别到该用户则通知该用户的相关联系人，其中，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置；若判断所述用户为一般性用户，则在用户进行身份识别时，采集用户的生物信息并广播以待识别用户的所述门禁卡编号进行加密的密文，所述待识别用户通过便携式设备接受所述密文并通过门禁卡编号作为密钥进行解密，将解密后的明文反馈回门禁控制模块，若所述门禁控制模块判断采集到的用户的生物信息与预存的生物信息匹配，并且接受到的明文正确，则允许用户进入。
更进一步地，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置进一步包括：通过智能排序算法选取一历史长度的用户在特定时间内的活动位置，并根据基础参数作为输入对可能活动的位置进行排序，所述基础参数为星期、月份、用户年龄；物联网身份认证模块根据生成的排序顺序对不同位置进行检测。
更进一步地，所述门禁控制模块进一步在进行面部特征匹配时，所述门禁控制模块为了加快匹配速度，通过摄像装置获取用户的面部图像，所述摄像装置包括结构光相机和2D相机，门禁控制模块的所述用户的面部模型投影到二维的投影面并获取投影面内的面部模型特征参数，并根据得到的二维面部模型特征参数，对投影平面内的二维面部投影进行栅格剖分并进行栅格参数标准形成二维参数网格；通过变换矩阵将所述二维网格参数网格映射到三维得到模型的三维面部网格；对所述三维面部网格的网格点进行编号同时对所述三维面部网格进行参数划分；优先匹配二维面部模型特征参数与采集到的与用户2D面部图像是否匹配，在判断为匹配通过后，验证三维面部网格与所述结构光相机采集到的用户三维图像，若匹配则判定该用户身份符合。
更进一步地，若所述门禁控制模块在广播一段时间密文后并未受到相应反馈，则提示用户进行门禁卡鉴权操作。
更进一步地，所述广播一段时间密文的时间可以由管理员预先设定。
实施例二
如图1所示的本实施例进一步提供了一种用于基于物联网的社区安防管理方法，所述方法包括：
步骤1，管理社区用户信息；所述社区用户信息包括用户身份信息、户籍信息、门禁卡编号、社区内历史习惯及用户的生物信息；所述社区内历史习惯包括历史行动轨迹与历史时间段的对应关系，所述用户的生物信息包括用户指纹、声纹及面部特征；
步骤2，对所述用户进行身份划分，根据所述用户身份信息获取用户的年龄，并根据年龄区分用户的身份为一般性用户、儿童及老人；
步骤3，对不用的用户进行判断，若判断所述用户为儿童及老人则根据用户的历史习惯在获取该用户的历史行动轨迹及当前时间，在该当前时间相对应的用户历史相同时间的历史位置区域处通过物联网身份认证模块对所有用户进行识别，若多次检测未识别到该用户则通知该用户的相关联系人，其中，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置；若判断所述用户为一般性用户，则在用户进行身份识别时，采集用户的生物信息并广播以待识别用户的所述门禁卡编号进行加密的密文，所述待识别用户通过便携式设备接受所述密文并通过门禁卡编号作为密钥进行解密，将解密后的明文反馈回门禁控制模块，若所述门禁控制模块判断采集到的用户的生物信息与预存的生物信息匹配，并且接受到的明文正确，则允许用户进入。
更进一步地，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置进一步包括：通过智能排序算法选取一历史长度的用户在特定时间内的活动位置，并根据基础参数作为输入对可能活动的位置进行排序，所述基础参数为星期、月份、用户年龄；物联网身份认证模块根据生成的排序顺序对不同位置进行检测。
更进一步地，所述门禁控制模块进一步在进行面部特征匹配时，所述门禁控制模块为了加快匹配速度，通过摄像装置获取用户的面部图像，所述摄像装置包括结构光相机和2D相机，门禁控制模块的所述用户的面部模型投影到二维的投影面并获取投影面内的面部模型特征参数，并根据得到的二维面部模型特征参数，对投影平面内的二维面部投影进行栅格剖分并进行栅格参数标准形成二维参数网格；通过变换矩阵将所述二维网格参数网格映射到三维得到模型的三维面部网格；对所述三维面部网格的网格点进行编号同时对所述三维面部网格进行参数划分；优先匹配二维面部模型特征参数与采集到的与用户2D面部图像是否匹配，在判断为匹配通过后，验证三维面部网格与所述结构光相机采集到的用户三维图像，若匹配则判定该用户身份符合。
更进一步地，若所述门禁控制模块在广播一段时间密文后并未受到相应反馈，则提示用户进行门禁卡鉴权操作。
更进一步地，所述广播一段时间密文的时间可以由管理员预先设定。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种用于基于物联网的社区安防管理***，其特征在于，所述***包括，社区用户信息管理模块、用户身份划分及判断模块、物联网身份认证模块及门禁控制模块，并且上述模块通过无线或者有线通信进行连接；所述社区用户信息管理模块用于管理社区用户信息；所述社区用户信息包括用户身份信息、户籍信息、门禁卡编号、社区内历史习惯及用户的生物信息；所述社区内历史习惯包括历史行动轨迹与历史时间段的对应关系，所述用户的生物信息包括用户指纹、声纹及面部特征；所述用户身份划分模块根据所述用户身份信息获取用户的年龄，并根据年龄区分用户的身份为一般性用户、儿童及老人；所述判断模块，若判断所述用户为儿童及老人则根据用户的历史习惯在获取该用户的历史行动轨迹及当前时间，在该当前时间相对应的用户历史相同时间的历史位置区域处通过物联网身份认证模块对所有用户进行识别，若多次检测未识别到该用户则通知该用户的相关联系人，其中，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置；若判断所述用户为一般性用户，则在用户进行身份识别时，采集用户的生物信息并广播以待识别用户的所述门禁卡编号进行加密的密文，所述待识别用户通过便携式设备接受所述密文并通过门禁卡编号作为密钥进行解密，将解密后的明文反馈回门禁控制模块，若所述门禁控制模块判断采集到的用户的生物信息与预存的生物信息匹配，并且接受到的明文正确，则允许用户进入。
2.如权利要求1所述的一种用于基于物联网的社区安防管理***，其特征在于，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置进一步包括：通过智能排序算法选取一历史长度的用户在特定时间内的活动位置，并根据基础参数作为输入对可能活动的位置进行排序，所述基础参数为星期、月份、用户年龄；物联网身份认证模块根据生成的排序顺序对不同位置进行检测。
3.如权利要求1所述的一种用于基于物联网的社区安防管理***，其特征在于，所述门禁控制模块进一步在进行面部特征匹配时，所述门禁控制模块为了加快匹配速度，通过摄像装置获取用户的面部图像，所述摄像装置包括结构光相机和2D相机，门禁控制模块的所述用户的面部模型投影到二维的投影面并获取投影面内的面部模型特征参数，并根据得到的二维面部模型特征参数，对投影平面内的二维面部投影进行栅格剖分并进行栅格参数标准形成二维参数网格；通过变换矩阵将所述二维网格参数网格映射到三维得到模型的三维面部网格；对所述三维面部网格的网格点进行编号同时对所述三维面部网格进行参数划分；优先匹配二维面部模型特征参数与采集到的与用户2D面部图像是否匹配，在判断为匹配通过后，验证三维面部网格与所述结构光相机采集到的用户三维图像，若匹配则判定该用户身份符合。
4.如权利要求2所述的一种用于基于物联网的社区安防管理***，其特征在于，若所述门禁控制模块在广播一段时间密文后并未受到相应反馈，则提示用户进行门禁卡鉴权操作。
5.如权利要求4所述的一种用于基于物联网的社区安防管理***，其特征在于，所述广播一段时间密文的时间可以由管理员预先设定。
6.一种用于基于物联网的社区安防管理方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，管理社区用户信息；所述社区用户信息包括用户身份信息、户籍信息、门禁卡编号、社区内历史习惯及用户的生物信息；所述社区内历史习惯包括历史行动轨迹与历史时间段的对应关系，所述用户的生物信息包括用户指纹、声纹及面部特征；
步骤2，对所述用户进行身份划分，根据所述用户身份信息获取用户的年龄，并根据年龄区分用户的身份为一般性用户、儿童及老人；
步骤3，对不用的用户进行判断，若判断所述用户为儿童及老人则根据用户的历史习惯在获取该用户的历史行动轨迹及当前时间，在该当前时间相对应的用户历史相同时间的历史位置区域处通过物联网身份认证模块对所有用户进行识别，若多次检测未识别到该用户则通知该用户的相关联系人，其中，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置；若判断所述用户为一般性用户，则在用户进行身份识别时，采集用户的生物信息并广播以待识别用户的所述门禁卡编号进行加密的密文，所述待识别用户通过便携式设备接受所述密文并通过门禁卡编号作为密钥进行解密，将解密后的明文反馈回门禁控制模块，若所述门禁控制模块判断采集到的用户的生物信息与预存的生物信息匹配，并且接受到的明文正确，则允许用户进入。
7.如权利要求6所述的一种用于基于物联网的社区安防管理***，其特征在于，所述历史位置区域为用户在历史时间对应的多个活动位置进一步包括：通过智能排序算法选取一历史长度的用户在特定时间内的活动位置，并根据基础参数作为输入对可能活动的位置进行排序，所述基础参数为星期、月份、用户年龄；物联网身份认证模块根据生成的排序顺序对不同位置进行检测。
8.如权利要求6所述的一种用于基于物联网的社区安防管理***，其特征在于，所述门禁控制模块进一步在进行面部特征匹配时，所述门禁控制模块为了加快匹配速度，通过摄像装置获取用户的面部图像，所述摄像装置包括结构光相机和2D相机，门禁控制模块的所述用户的面部模型投影到二维的投影面并获取投影面内的面部模型特征参数，并根据得到的二维面部模型特征参数，对投影平面内的二维面部投影进行栅格剖分并进行栅格参数标准形成二维参数网格；通过变换矩阵将所述二维网格参数网格映射到三维得到模型的三维面部网格；对所述三维面部网格的网格点进行编号同时对所述三维面部网格进行参数划分；优先匹配二维面部模型特征参数与采集到的与用户2D面部图像是否匹配，在判断为匹配通过后，验证三维面部网格与所述结构光相机采集到的用户三维图像，若匹配则判定该用户身份符合。
9.如权利要求6所述的一种用于基于物联网的社区安防管理***，其特征在于，若所述门禁控制模块在广播一段时间密文后并未受到相应反馈，则提示用户进行门禁卡鉴权操作。
10.如权利要求9所述的一种用于基于物联网的社区安防管理***，其特征在于，所述广播一段时间密文的时间可以由管理员预先设定。
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