基于二维码认证的人行通道控制系统设计

摘要

传统的门禁系统以卡片为载体，通过13.56MHz的射频信号传递卡片的信息，仅仅能够实现用户开门，缺少用户与系统的交互。目前互联网+的需求日渐旺盛，在日常生活中，基于手机的系统应用越来越多。手机APP的开门技术，可以将系统的安全信息推送到相应的用户手中，同时利用门禁的天然入口属性扩展其它应用。 本文设计了一个以二维码扫描技术为基础的云门禁应用系统，能够以无线的方式对门禁权限进行管控，特别适合诸如大型公司、学校、企业等门禁数量较多且较为分散的场合。比如扩展到学校一卡通系统，学生可以在APP端对消费账户充值、对账及无卡消费，进行图书借阅、查询;实际上APP设计为一种开放平台，更多的数据应用可以以Html5的方式集成到APP中。 本文所述的二维码门禁系统的设计内容涵盖硬件设计、云平台设计、APP设计三个方面。硬件设计包含了高效率的电源系统、宽视角液晶屏的控制电路，高效网络通信、厚度设计、散热设计等;云平台设计包含二维码设备接入平台、大数据显示平台、消息推送平台、短信验证平台、数据库的分库分表、APP通信平台等;APP设计包含了用户信息管理、消息推送与分类显示、手机开门、H5开放平台; 经过反复的设计调整与验证，目前本系统已经在市场上得到应用，超过20万用户使用本二维码手机门禁系统，为用户的安全保驾护航，达到了预期的设计效果。

目录

摘要

第1章绪论

1．1研究背景及意义

1．2国内外研究现状

1．3论文的主要工作

第2章系统总体设计

2．1系统概述

2．2门禁的分类

2．2．1射频IC卡

2．2．2生物识别(指纹识别、人脸识别等)

2．2．3纸票二维码

2．2．4手机二维码门禁系统

2．2．5手机蓝牙BLE门禁

2．3二维码门禁的应用

2．3．1二维码门禁使用场景

2．3．2过闸认证通道控制机构

2．4本章小结

第3章系统硬件设计

3．1二维码门禁身份确认器硬件框图

3．2二维码门禁身份确认器设计

3．2．1产品结构材料选择

3．3．2主芯片的选型

3．3．3显示模块设计与选型

3．3．4蓝牙

3．3．5读卡

3．3．6网络模块

3．3功耗及抗干扰设计

3．3．1电源电路的设计

3．3．2电源抗干扰的设计

3．3．3静电防护设计

3．4．1加密策略

3．4．2防考勤作弊策略

3．4．3降低服务器压力的策略

3．4．4当设备遇到网络故障时的策略

3．4．5受到干扰显示不可靠的情况

3．4．6时间同步策略

3．4．7二维码生成规则

3．5执行模块设计

3．6本章小结

第4章云平台软件设计

4．1．2数据库层

4．1．3缓存层

4．1．4设备通讯服务器层

4．1．5软件服务器层

4．2设备接入平台设计

4．2．1设备接入平台系统架构

4．2．2设备登录流程

4．2．3设备平台通讯协议

4．3数据库设计

4．4云平台业务设计

4．4．1运营公司功能

4．4．2管理公司管理平台

4．5数据可视化监控平台设计

4．6消息推送平台设计

4．7本章小结

第5章移动端软件设计

5．1主体结构设计图

5．2主界面设计

5．3．1权限查看

5．3．2开门记录查看

5．4开门应用设计

5．4．1长期用户流程描述

5．4．2访客流程描述

5．5二维码识别方法

5．6消息设计

5．6．1消息分类

5．6．2消息的接收

5．6．3消息的显示

5．7应用开放平台设计

5．7．1交互接口设计

5．7．2典型应用-考勤

5．7．3其它应用扩展

5．8本章小结

第6章测试试验与结果分析

6．1测试平台组成

6．2性能测试及结果分析

6．2．1 EMC群脉冲测试

6．2．2 ESD静电测试

6．2．3扫码响应测试

5．2．4通讯并发测试

6．3应用测试及结果分析

6．3．1色差对识别性能测试

6．3．2亮度对识别影响测试

6．3．3环境光线对识别影响测试

6．4本章小结

第7章总结和展望

参考文献

致谢

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