CN116612572B - 一种大厦楼宇门禁管理*** - Google Patents

一种大厦楼宇门禁管理*** Download PDF

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Abstract

本发明属于门禁管理领域，公开了一种大厦楼宇门禁管理***，包括用户终端、扫码模块、验证服务器和闸机控制装置；用户终端用于显示根据预设的规则生成的动态二维码；扫码模块用于对用户终端的显示界面进行拍摄，获得包含动态二维码的扫描图像，并将扫描图像发送至验证服务器；验证服务器用于根据扫描图像判断用户是否具有通过权限，获得第一判断结果，并将第一判断结果发送至闸机控制装置；闸机控制装置用于根据第一判断结果进行门禁控制。本发明提高了用户在进出大厦楼宇时，通过门禁的便利性。

Description

一种大厦楼宇门禁管理***
技术领域
本发明涉及门禁管理领域，尤其涉及一种大厦楼宇门禁管理***。
背景技术
传统的大厦楼宇门禁管理***采用的是门禁卡来进行门禁管理，通过读卡器来获取门禁卡中包含的字符串，然后将得到的字符串与预先存储的具有通行权限的字符串进行对比，从而判断是否打开闸机。但是，这种方式使得用户需要额外携带门禁卡，并不方便。
发明内容
本发明的目的在于公开一种大厦楼宇门禁管理***，解决如何提高用户在进出大厦楼宇时，通过门禁的便利性的问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种大厦楼宇门禁管理***，包括用户终端、扫码模块、验证服务器和闸机控制装置；
用户终端用于显示根据预设的规则生成的动态二维码；
扫码模块用于对用户终端的显示界面进行拍摄，获得包含动态二维码的扫描图像，并将扫描图像发送至验证服务器；
验证服务器用于根据扫描图像判断用户是否具有通过权限，获得第一判断结果，并将第一判断结果发送至闸机控制装置；
闸机控制装置用于根据第一判断结果进行门禁控制。
优选地，还包括读卡器，读卡器用于对用户所携带的门禁卡进行读取，获得门禁***，并将门禁***发送至验证服务器。
优选地，对用户所携带的门禁卡进行读取，获得门禁***，包括：
获取门禁卡中包含的物理***，并根据预设的译码规则对物理***进行***转换，获得门禁***。
优选地，验证服务器还用于根据门禁***判断用户是否具有通过权限，获得第二判断结果，并将第二判断结果发送至闸机控制装置。
优选地，闸机控制装置还用于根据第二判断结果进行门禁控制。
优选地，根据预设的规则生成的动态二维码，包括：
S1，获取更新间隔；
S2，对更新间隔进行倒计时；
S3，判断更新间隔的倒计时是否结束，若是，则进入S4；
S4，根据用户终端的物理信息生成动态二维码，进入S1。
优选地，根据预设的规则生成动态二维码，包括：
获取用户终端的物理信息；
对物理信息进行加密处理，获得第一加密数据；
获取第一加密数据的加密完成时刻；
对第一加密数据和第一加密数据的加密完成时刻进行加密处理，获得第二加密数据；
根据第二加密数据生成动态二维码。
优选地，用户终端的物理信息包括mac地址、IMEI码、MEID码中的任一种。
优选地，对物理信息进行加密处理，获得第一加密数据，包括：
使用预设的对称加密秘钥对物理信息进行加密处理，获得第一加密数据。
优选地，对第一加密数据和第一加密数据的加密完成时刻进行加密处理，获得第二加密数据，包括：
使用验证服务器发送过来的加密公钥对第一加密数据和第一加密数据的加密完成时刻进行加密处理，获得第二加密数据。
与现有技术相比，本发明采用了动态二维码的方式来对大厦楼宇进行门禁控制，用户不需要额外携带门禁卡，只需要在手机等用户终端上生成动态二维码，利用动态二维码便可以进行门禁验证，从而提高了用户在进出大厦楼宇时，通过门禁的便利性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种大厦楼宇门禁管理***的一种示意图。
图2为本发明一种大厦楼宇门禁管理***的另一种示意图。
图3为本发明根据预设的规则生成的动态二维码的过程的一种示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种大厦楼宇门禁管理***，包括用户终端、扫码模块、验证服务器和闸机控制装置；
用户终端用于显示根据预设的规则生成的动态二维码；
扫码模块用于对用户终端的显示界面进行拍摄，获得包含动态二维码的扫描图像，并将扫描图像发送至验证服务器；
验证服务器用于根据扫描图像判断用户是否具有通过权限，获得第一判断结果，并将第一判断结果发送至闸机控制装置；
闸机控制装置用于根据第一判断结果进行门禁控制。
与现有技术相比，本发明采用了动态二维码的方式来对大厦楼宇进行门禁控制，用户不需要额外携带门禁卡，只需要在手机等用户终端上生成动态二维码，利用动态二维码便可以进行门禁验证，从而提高了用户在进出大厦楼宇时，通过门禁的便利性。
具体的，用户终端可以是智能手机等用户平时随身携带的设备，也可以是智能手表，智能手环等。
用户在用户终端中安装相应的软件之后，安装好的软件便可以根据预设的规则生成动态二维码。
优选地，如图2所示，还包括读卡器，读卡器用于对用户所携带的门禁卡进行读取，获得门禁***，并将门禁***发送至验证服务器。
具体的，对于部分不具有用户终端的用户，本发明依然提供使用门禁卡来进行门禁验证的选项，便于用户根据自身的实际情况选择相应的门禁验证方式。
优选地，对用户所携带的门禁卡进行读取，获得门禁***，包括：
获取门禁卡中包含的物理***，并根据预设的译码规则对物理***进行***转换，获得门禁***。
具体的，不同的读卡器的译码规则可能不同，因此，在获得物理***之后，便需要根据译码规则来进行***转换处理，获得与读卡器的译码规则所适应的门禁***。即对于具有同一个物理***的门禁卡而言，使用不同的译码规则的读卡器对其进行读取时，输出的门禁***并不相同。而验证服务器中存储的用于进行通过权限判断的门禁***也是与读卡器的译码规则所适应的门禁***。
具体的，物理***即为被写入到门禁卡的存储芯片中的***。
举例说明：对于十六进制的物理***01026f 6c 3a，若译码规则为：将后8位转换为10位十进制***，那么，获得的门禁***为010040856634。
优选地，验证服务器还用于根据门禁***判断用户是否具有通过权限，获得第二判断结果，并将第二判断结果发送至闸机控制装置。
具体的，门禁卡在发放给用户之前，需要按照读卡器的译码规则，对门禁卡中的物理***进行***转换，获得门禁***，然后将门禁***保存到验证服务器中。
验证服务器在接收到读卡器发送过来的门禁***之后，便判断自身所存储的门禁***中是否存在与读卡器发送过来的门禁***相同的门禁***，若是，则判断结果为具有通过权限，若否，则判断结果为不具有通过权限。
优选地，闸机控制装置还用于根据第二判断结果进行门禁控制。
具体的，当第二判断结果为具有通过权限时，闸机控制装置控制闸门打开。
优选地，用户终端还用于采用自适应的通信间隔与验证服务器进行加密通信，向验证服务器发送算法更新请求；
验证服务器还用于在接收到算法更新请求后，向用户终端发送用于进行非对称加密的加密公钥和实时生成的对称加密秘钥。
优选地，自适应的通信间隔的计算函数为：
comitrs+1表示第s+1个自适应的通信间隔，wgt1、wgt2、wgt3分别表示设定的第一权重、第二权重、第三权重；三个权重之间的和为1，numshws表示在第s个自适应的通信间隔内，用户终端向扫码模块展示动态二维码的次数，stafreq表示预设的标准次数，comitrs表示第s个自适应的通信间隔，stadura表示预设的标准的通信间隔，H(comptims+1)表示开始计算第s+1个自适应的通信间隔的时刻comptims+1与验证高峰时刻集合tptimset中的元素的秒数差值的最小值，comptims+1的取值范围为0时0分0秒到23时59分59秒，tim＝{8时0分0秒，8时30分0秒，9时0分0秒，17时0分0秒，18时0分0秒}，statim表示预设的秒数差值，min表示取最小值函数。
在本发明中，用户终端向验证服务器发送算法更新请求时，采用的不是相同的通信间隔，而是自适应的通信间隔。与采用相同的通信间隔相比，本发明能够有效地减少同一时刻验证服务器接收到的用户终端发送的算法更新请求的数量，从而有效地降低了验证服务器的计算压力，因为验证服务器需要分别为每个用户终端生成不同的对称加密秘钥。
自适应的通间隔从用户终端向扫码模块展示动态二维码的次数numshws、第s个自适应的通信间隔comitrs、开始计算计算第s+1个自适应的通信间隔的时刻与高峰时刻集合tptimset中的元素的秒数差值的最小值H(comptims+1)这三个角度来进行综合计算得到，numshws的数值越大，comitrs的数值越大，H(comptims+1)的数值越大，则第s+1个自适应的通信间隔的数值越小。从而能够使得当动态二维码展示越频繁，前一个自适应的通信间隔的数值越大，距离高峰时刻的时间间隔越大时，下一个自适应的通信间隔的数值越小，从而有效地提高了使用动态二维码进行验证的安全性。
动态二维码使用越频繁，则表示被他人非法拍摄获取的概率越高，此时，本发明通过缩短下一个自适应的通信间隔来提高动态二维码的变化概率，从而提高本发明的安全性。另外，当前一个自适应的通信间隔越大时，则下一个自适应的通信间隔越小，距离验证高峰时刻的秒数差值越小，则下一个自适应的通信间隔越大，从而能够有效地降低验证服务器的在同一时刻的计算压力。
具体的，验证高峰时刻为上班高峰时刻和下班高峰时刻，在验证高峰时刻，验证服务器处理要生成对称加密的公钥之外，还要进行大量的通过权限的判断。因此，采用本发明的通信间隔，能够在高峰期降低要生成对称加密的公钥的数量，从而降低验证服务器的计算压力。
优选地，如图3所示，根据预设的规则生成的动态二维码，包括：
S1，获取更新间隔；
S2，对更新间隔进行倒计时；
S3，判断更新间隔的倒计时是否结束，若是，则进入S4；
S4，根据用户终端的物理信息生成动态二维码，进入S1。
采用更新间隔来更新动态二维码，能够提高本发明的安全性。因为静态的二维码很容易被他人非法获取，从而影响大厦楼宇的门禁安全。
具体的，每个自适应的通信间隔结束之后，对称加密的秘钥便会发生改变。
具体的，更新间隔预先保存在用户终端中。
优选地，根据预设的规则生成动态二维码，包括：
获取用户终端的物理信息；
对物理信息进行加密处理，获得第一加密数据；
获取第一加密数据的加密完成时刻；
对第一加密数据和第一加密数据的加密完成时刻进行加密处理，获得第二加密数据；
根据第二加密数据生成动态二维码。
本发明在生成动态二维码的过程中，不仅考虑了用户终端的物理信息，也加入了动态变化的完成时刻，再加上不定时更新的对称秘钥，使得本发明的动态二维码拥有更多的变化可能，从而提高了本发明的安全性。
优选地，用户终端的物理信息包括mac地址、IMEI码、MEID码中的任一种。
具体的，用户终端的物理信息可以在用户终端获取通过权限时，通过加密通信的方式发送至验证服务器进行保存，也可以由具有管理权限的人员直接加入到验证服务器中。
优选地，对物理信息进行加密处理，获得第一加密数据，包括：
使用预设的对称加密秘钥对物理信息进行加密处理，获得第一加密数据。
具体的，由于对称加密秘钥是不定时变化的，因此，获得的第一加密数据会动态变化，提高本发明的安全性。
优选地，对第一加密数据和第一加密数据的加密完成时刻进行加密处理，获得第二加密数据，包括：
使用验证服务器发送过来的加密公钥对第一加密数据和第一加密数据的加密完成时刻进行加密处理，获得第二加密数据。
具体的，由于第一加密数据时会动态变化的，因此，再加上动态变化的加密完成时刻，本发明的动态二维码有了更多的变化可能。
优选地，根据扫描图像判断用户是否具有通过权限，获得第一判断结果，包括：
S10，对扫描图像进行图像识别，获取扫描图像中包含的第二加密数据；
S20，使用用于进行非对称加密的加密私钥对第二加密数据进行解密处理，获得第一加密数据和第一加密数据的加密完成时刻；
S30，计算第一加密数据的加密完成时刻和验证服务器的当前时刻之间的差值的绝对值，若差值的绝对值小于等于设定的绝对值阈值，则进入S40，若差值的绝对值大于设定的绝对值阈值，则第一判断结果为不具有通过权限；
S40，使用用户终端对应的对称加密秘钥对第一加密数据进行解密处理，获得用户终端的物理信息；
S50，判断自身存储的物理信息中，是否包含S40中获得的物理信息，若是，则第一判断结果为具有通过权限，若否，则第一判断结果为不具有通过权限。
优选地，对扫描图像进行图像识别，获取扫描图像中包含的第二加密数据，包括：
S101，对扫描图像进行灰度化处理，获得灰度图像；
S102，对灰度图像进行降噪处理，获得的降噪图像；
S103，对降噪图像进行识别，获得降噪图像中的二维码区域；
S104，对二维码区域进行识别，获得二维码区域中包含的第二加密数据。
具体的，进行降噪处理能够提高图像质量，有利于获得更为准确的二维码识别结果。
优选地，对灰度图像进行降噪处理，获得的降噪图像，包括：
获取灰度图像中的灰度值相同的像素点组成的连通域；
将灰度图像中不属于灰度值相同的像素点组成的连通域的像素点保存到集合Q；
采用降噪算法对集合Q中的像素点进行降噪处理，获得降噪图像。
现有的降噪处理算法一般都是直接对所有的像素点进行降噪处理，显然，很多并不需要进行降噪处理的像素点也被进行了降噪处理，从而使得降噪处理的像素点过多，降低了验证用户是否具有通过权限的速度，影响用户体验。
因此，本发明通过先获取灰度值相同的像素点组成的连通域，然后，在后续的降噪处理过程中，便可以无需对属于这些连通域中的像素点进行降噪处理，大幅度地减少了参与降噪处理的像素点的数量，有效地提高了降噪处理的效率。
优选地，获取灰度图像中的灰度值相同的像素点组成的连通域，包括：
分别获取灰度图像中每种灰度值的像素点的数量；
将像素点的数量大于等于自适应数量阈值的灰度值所对应的像素点保存到集合S；
对于集合S中的像素点pixk，采用如下方式获取与像素点pixk灰度值相同的像素点组成的连通域：
第一步，将pixk作为计算像素点；
第二步，将属于集合S中的且与计算像素点相邻的且灰度值与计算像素点相同的像素点分别保存到中间集合和连通域集合；
第三步，若中间集合中的元素数量为0，则进入第四步，若中间集合中的元素数量不为0，则进入第五步；
第四步，输出连通域集合；
第五步，将计算像素点保存到连通域集合，将计算像素点和中间集合中的像素点从集合S中删除；
第六步，若集合S中的元素的数量不为0，则从中间集合中随机选取一个像素点作为新的计算像素点，将中间集合清空，进入第二步。
具体的，对于只有少量像素点的灰度值，显然这样的像素点属于灰度图像中的噪声像素点的概率比较大，因此，本发明通过自适应数量阈值，使得这些的像素点不能够组成连通域，从而降低了参与降噪处理的像素点的数量。而对于同一个灰度值，可能会由于像素点的分布位置不同，存在多个对应的连通域。由连通域集合中的像素点组成连通域。
优选地，自适应数量阈值的获取方式为：
获取灰度图像中的像素点数量为1的灰度值的数量numone；
使用如下函数计算自适应数量阈值：
其中，adathre表示自适应数量阈值，Numtol表示灰度图像中的像素点的总数，η表示预设的比例参数，η∈(0,1)，grayset表示灰度图像中的像素点的集合，gradj表示像素点j的梯度值，vrfgrad表示预设的梯度值方差，basthre表示预设的阈值基准值。
在本发明中，数量阈值并不是采用预先设定的数值，因为这样的数值无法适应在不同的噪声分布的灰度图像。本发明采用自适应的数量阈值，能够根据灰度图像中的灰度值的分布以及梯度值的分布来计算得到自适应数量阈值，从而使得本发明的降噪方式的适用范围更广。自适应数量阈值从数量为1的灰度值的数量以及像素点的梯度值方差两个方面综合计算得到，numone的值越大，像素点的梯度值方差越大，表示出现面积过小的连通域的概率越大，此时自适应数量阈值的值也越大，从而将这些面积过小的连通域中的像素点分到集合Q中进行降噪处理。
优选地，根据第一判断结果进行门禁控制，包括：
当第一判断结果为具有通过权限时，闸机控制装置控制闸门打开。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种大厦楼宇门禁管理***，其特征在于，包括用户终端、扫码模块、验证服务器和闸机控制装置；
用户终端用于显示根据预设的规则生成的动态二维码；
扫码模块用于对用户终端的显示界面进行拍摄，获得包含动态二维码的扫描图像，并将扫描图像发送至验证服务器；
验证服务器用于根据扫描图像判断用户是否具有通过权限，获得第一判断结果，并将第一判断结果发送至闸机控制装置；
闸机控制装置用于根据第一判断结果进行门禁控制；
用户终端还用于采用自适应的通信间隔与验证服务器进行加密通信，向验证服务器发送算法更新请求；
验证服务器还用于在接收到算法更新请求后，向用户终端发送用于进行非对称加密的加密公钥和实时生成的对称加密秘钥；
自适应的通信间隔的计算函数为：
comitrs+1表示第s+1个自适应的通信间隔，wgt1、wgt2、wgt3分别表示设定的第一权重、第二权重、第三权重；三个权重之间的和为1，numshws表示在第s个自适应的通信间隔内，用户终端向扫码模块展示动态二维码的次数，stafreq表示预设的标准次数，comitrs表示第s个自适应的通信间隔，stadura表示预设的标准的通信间隔，H(comptims+1)表示开始计算第s+1个自适应的通信间隔的时刻comptims+1与验证高峰时刻集合tptimset中的元素的秒数差值的最小值，comptims+1的取值范围为0时0分0秒到23时59分59秒，
tim＝{8时0分0秒，8时30分0秒，9时0分0秒，17时0分0秒，18时0分0秒}，statim表示预设的秒数差值，min表示取最小值函数；
根据预设的规则生成的动态二维码，包括：
S1，获取更新间隔；
S2，对更新间隔进行倒计时；
S3，判断更新间隔的倒计时是否结束，若是，则进入S4；
S4，根据用户终端的物理信息生成动态二维码，进入S1；
根据用户终端的物理信息生成动态二维码，包括：
获取用户终端的物理信息；
对物理信息进行加密处理，获得第一加密数据；
获取第一加密数据的加密完成时刻；
对第一加密数据和第一加密数据的加密完成时刻进行加密处理，获得第二加密数据；
根据第二加密数据生成动态二维码；
对物理信息进行加密处理，获得第一加密数据，包括：
使用预设的对称加密秘钥对物理信息进行加密处理，获得第一加密数据；
对第一加密数据和第一加密数据的加密完成时刻进行加密处理，获得第二加密数据，包括：
使用验证服务器发送过来的加密公钥对第一加密数据和第一加密数据的加密完成时刻进行加密处理，获得第二加密数据。
2.根据权利要求1所述的一种大厦楼宇门禁管理***，其特征在于，还包括读卡器，读卡器用于对用户所携带的门禁卡进行读取，获得门禁***，并将门禁***发送至验证服务器。
3.根据权利要求2所述的一种大厦楼宇门禁管理***，其特征在于，对用户所携带的门禁卡进行读取，获得门禁***，包括：
获取门禁卡中包含的物理***，并根据预设的译码规则对物理***进行***转换，获得门禁***。
4.根据权利要求2所述的一种大厦楼宇门禁管理***，其特征在于，验证服务器还用于根据门禁***判断用户是否具有通过权限，获得第二判断结果，并将第二判断结果发送至闸机控制装置。
5.根据权利要求4所述的一种大厦楼宇门禁管理***，其特征在于，闸机控制装置还用于根据第二判断结果进行门禁控制。
6.根据权利要求1所述的一种大厦楼宇门禁管理***，其特征在于，用户终端的物理信息包括mac地址、IMEI码、MEID码中的任一种。
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