王亮

摘要：隨著科技的不斷更新與發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的新技術(shù)以及新學(xué)科，因此智能門禁系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，并且廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，其中就包括對(duì)高校實(shí)訓(xùn)室的智能管理上。本文首先介紹了幾種常見的智能門禁技術(shù)，最后選擇了當(dāng)前最為流行的手機(jī)門禁技術(shù)，以微信為平臺(tái)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種智能門禁系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，用戶只需要掃描二維碼便可以進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室內(nèi)，實(shí)訓(xùn)室管理人員可以在平臺(tái)上對(duì)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行智能化管理，使得實(shí)訓(xùn)室的管理更加全面、靈活和方便。

關(guān)鍵詞：微信平臺(tái)；門禁系統(tǒng)；高校實(shí)訓(xùn)室；智能管理

中圖分類號(hào)：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）04-0133-03

1 背景

1.1 智能門禁系統(tǒng)建設(shè)的必要性

隨著科技的不斷更新與發(fā)展，身邊的事物也會(huì)隨著時(shí)代變遷而改變。從過去到現(xiàn)在，人們都養(yǎng)成使用簡(jiǎn)單的門鎖來防止他們的財(cái)產(chǎn)被盜，同時(shí)也是防止一些人員在不被允許的情況下進(jìn)出房間等私密場(chǎng)所，這種簡(jiǎn)單的方法一直延續(xù)了上千年。然而普通的門鎖卻始終離不開鑰匙，一把鑰匙開一把鎖的定理持續(xù)了很久，但是現(xiàn)如今人們生活中需要加鎖的地方變得越來越多，使用傳統(tǒng)的門鎖就會(huì)導(dǎo)致自己需要隨身攜帶很多把鑰匙，但是鑰匙一旦多了就會(huì)帶來很多不便。如果我們每天都需要攜帶很多鑰匙，就會(huì)很容易弄混、丟失或者被盜，所以安全性和便捷性很差。如今，伴隨著科技高速發(fā)展，傳統(tǒng)的門鎖早已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在人們對(duì)生命財(cái)產(chǎn)安全方面的需求，為了從根本上改變這種局面，于是智能門禁系統(tǒng)就孕育，它集成了機(jī)械、電子、光學(xué)、生物識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等多種新技術(shù)，它也是新時(shí)代很優(yōu)秀的產(chǎn)物[1]。

1.2 智能門禁系統(tǒng)在高校實(shí)訓(xùn)室中的應(yīng)用

高校實(shí)訓(xùn)室是高校實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)基地，承擔(dān)著實(shí)訓(xùn)類學(xué)科綜合性實(shí)訓(xùn)教學(xué)與校內(nèi)模擬實(shí)習(xí)的任務(wù)。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的發(fā)展，高校信息化和網(wǎng)絡(luò)化的普及，企業(yè)對(duì)高校學(xué)生的動(dòng)手能力的要求不斷提高，提高實(shí)訓(xùn)室的利用率成為了迫在眉睫的問題，一種開放式的實(shí)訓(xùn)室管理成為了必然要求，對(duì)高校的實(shí)訓(xùn)室管理提出了智能化和人性化要求。目前，我國(guó)很多高校對(duì)于實(shí)訓(xùn)室的管理采用的還是人工管理的方法，該種方法存在著很多的不足，需要管理人員定時(shí)定崗，以此來監(jiān)督學(xué)生與其他使用人員的出入，操作繁瑣，效率也比較低，因此此種管理方式必將慢慢被智能化管理模式所取代[2]。智能門禁系統(tǒng)在安全性、方便性、易管理性等方面超越了傳統(tǒng)的門道及鑰匙管理，已發(fā)展為一套完整的出入管理系統(tǒng)。

高校實(shí)訓(xùn)室智能門禁系統(tǒng)的基本功能是實(shí)現(xiàn)人員的出入管理和時(shí)限管理，完成對(duì)進(jìn)出實(shí)訓(xùn)室人員準(zhǔn)確、快速且無障礙的識(shí)別。不同功能的實(shí)訓(xùn)室在開放時(shí)間上也存在差異，因此即使擁有授權(quán)的人員也需要在指定的開放時(shí)間內(nèi)才可進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室。當(dāng)進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室的人員滿足準(zhǔn)入條件后，智能門禁系統(tǒng)會(huì)存儲(chǔ)刷卡記錄并驅(qū)動(dòng)門鎖打開。此外，實(shí)訓(xùn)室異常情況的報(bào)警也是智能門禁系統(tǒng)需要處理的重要問題。當(dāng)門出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間未關(guān)或出現(xiàn)非法闖入時(shí)會(huì)觸發(fā)報(bào)警器。實(shí)訓(xùn)室設(shè)備都會(huì)貼有專屬標(biāo)簽，當(dāng)設(shè)備被惡意帶離實(shí)訓(xùn)室時(shí)會(huì)被門禁系統(tǒng)檢測(cè)出，并發(fā)出報(bào)警警報(bào)[3]。為了提高實(shí)訓(xùn)室智能門禁系統(tǒng)的可操作性，需要保證該系統(tǒng)具有計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制功能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)出入實(shí)訓(xùn)室人員的遠(yuǎn)程控制。

下面來介紹一些目前較為常見的智能門禁技術(shù)。

2 智能門禁技術(shù)

2.1 RFID技術(shù)

射頻識(shí)別，RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)，又稱無線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。射頻一般是微波，1-100GHz，適用于短距離識(shí)別通信。RFID讀寫器也分移動(dòng)式的和固定式的。這是一種最傳統(tǒng)也是如今應(yīng)用最廣的技術(shù)，從125k到13.56m，到高頻、甚高頻通信都有廣泛應(yīng)用。RFID的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，成本低廉，而缺點(diǎn)也很明顯，因?yàn)榛趩蜗蛲ㄐ?，缺乏雙向認(rèn)證機(jī)制，標(biāo)簽及扇區(qū)數(shù)據(jù)易被仿冒，存在不少安全隱患，除此之外，在進(jìn)出門禁時(shí)，必須要攜帶RFID卡，攜帶很不方便。

2.2 生物識(shí)別技術(shù)

所謂生物識(shí)別技術(shù)就是通過計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性和行為特征來進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。由于人體特征具有人體所固有的不可復(fù)制的唯一性，這一生物密鑰無法復(fù)制，失竊或被遺忘，利用生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份認(rèn)定，安全、可靠、準(zhǔn)確，而且生物識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，很容易配合電腦和安全、監(jiān)控、管理系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理[4]。

但總的來說，生物識(shí)別技還處在起步探索階段，仍然只能在限定場(chǎng)景下有限使用。與此同時(shí)，其他生物識(shí)別新興技術(shù)也在掀起一波又一波的技術(shù)狂熱，可是，即便所有的技術(shù)問題都已解決，生物識(shí)別也將迎來最為致命的法律難題：如果生物特征被確定是區(qū)分每個(gè)個(gè)體的唯一表征，那么這一表征該如何采集、管理、又如何防止被盜用、被仿冒、被擴(kuò)散？這一應(yīng)用倫理問題顯然已經(jīng)超越了技術(shù)本身，必須得到明確解決，而這一難題必會(huì)大大限制生物識(shí)別技術(shù)的發(fā)展。

2.3 手機(jī)門禁技術(shù)

得益于移動(dòng)智能終端的普及，手機(jī)門禁技術(shù)展現(xiàn)出了越來越強(qiáng)大的后天優(yōu)勢(shì)。目前，手機(jī)門禁領(lǐng)域的主要技術(shù)原理是依托手機(jī)自帶的各類傳感器與門禁系統(tǒng)進(jìn)行交互，完成身份認(rèn)證功能，以傳感器的種類區(qū)分，具體而言有：基于WIFI、藍(lán)牙、聲波、NFC和手機(jī)光波共5種[5]。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及加快和愈加成熟，移動(dòng)應(yīng)用在日常生活中的作用越來越大，人們已逐漸習(xí)慣使用各種手機(jī)APP替代傳統(tǒng)的生活方式。在其中微信是人們使用較多的手機(jī)APP之一。而微信公眾平臺(tái)，簡(jiǎn)稱公眾號(hào)，無疑讓我們看到一個(gè)微信對(duì)后續(xù)更大的期望。利用公眾賬號(hào)平臺(tái)進(jìn)行自媒體活動(dòng)，簡(jiǎn)單來說就是進(jìn)行一對(duì)多的媒體性行為活動(dòng)，如商家通過申請(qǐng)公眾微信服務(wù)號(hào)通過二次開發(fā)展示商家微官網(wǎng)、微會(huì)員、微推送、微支付、微活動(dòng)、微報(bào)名、微分享、微名片等，已經(jīng)形成了一種主流的線上線下微信互動(dòng)營(yíng)銷方式。

下面就在微信的平臺(tái)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)高校某實(shí)訓(xùn)室的智能門禁系統(tǒng)。

3 高校實(shí)訓(xùn)室智能門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念

本智能門禁系統(tǒng)包含硬件和軟件兩個(gè)部分。智能門禁系統(tǒng)的硬件部分包括網(wǎng)絡(luò)控制器、電磁門禁和手動(dòng)開關(guān)等。電磁門禁安裝在實(shí)訓(xùn)室的門上，和電磁鐵一樣，是利用電生磁的原理，當(dāng)電流通過硅鋼片時(shí)，電磁鎖會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的吸力緊緊的吸住吸附鐵板達(dá)到鎖門的效果，只要小小的電流電磁鎖就會(huì)產(chǎn)生磁力，控制電磁鎖電源的門禁系統(tǒng)識(shí)別人員正確后即斷電，電磁鎖失去吸力即可開門；網(wǎng)絡(luò)控制器可安裝在實(shí)訓(xùn)室管理人員的辦公室內(nèi)，用來控制電磁門禁的通斷電并使電磁門禁起效；而手動(dòng)開關(guān)安裝在實(shí)訓(xùn)室內(nèi)部，就是一個(gè)普通的開關(guān)，用來讓實(shí)訓(xùn)室內(nèi)的人開門，已經(jīng)進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室內(nèi)的人員無需通過認(rèn)證直接按動(dòng)此開關(guān)即可離開實(shí)訓(xùn)室。

智能門禁系統(tǒng)的軟件部分是基于阿里云的平臺(tái)上進(jìn)行二次開發(fā)，主要功能包括設(shè)備的注冊(cè)管理、用戶的注冊(cè)管理和設(shè)備使用記錄的查看等。下面就是高校某實(shí)訓(xùn)室智能門禁系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)部分。

4 高校實(shí)訓(xùn)室智能門禁系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

4.1 設(shè)備的注冊(cè)管理

如圖1所示，首先使用瀏覽器進(jìn)入云平臺(tái)，在其中輸入正確的用戶名、密碼和驗(yàn)證碼后即可進(jìn)入到平臺(tái)中。點(diǎn)擊其中的設(shè)備管理欄，如圖2所示填寫完相關(guān)的信息后即可對(duì)設(shè)備進(jìn)行注冊(cè)，這時(shí)在設(shè)備管理欄中看到剛注冊(cè)過的設(shè)備信息，在其中我們可以對(duì)該設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的管理，包括對(duì)該設(shè)備進(jìn)行編輯、查看、設(shè)定使用時(shí)間和二維碼的打印等操作，如圖3、圖4所示。

4.2 用戶的注冊(cè)管理

用戶使用手機(jī)微信工具掃描剛剛生成的二維碼，進(jìn)入用戶的注冊(cè)界面，在其中輸入相關(guān)的用戶信息完成注冊(cè)。此時(shí)在云平臺(tái)上點(diǎn)擊設(shè)備用戶欄，可以對(duì)該用戶進(jìn)行管理，包括對(duì)用戶的編輯、設(shè)置用戶的使用權(quán)限和設(shè)定使用時(shí)間等，如圖5、圖6所示。

4.3 智能門禁系統(tǒng)的使用

設(shè)備和用戶都注冊(cè)完成后，當(dāng)用戶每次使用微信工具掃描二維碼時(shí)都會(huì)出現(xiàn)如圖7所示的登錄界面，選擇其中需要登錄的實(shí)訓(xùn)室后就會(huì)出現(xiàn)如圖8所示的開啟界面，點(diǎn)擊其中的開門按鈕即可啟動(dòng)實(shí)訓(xùn)室的智能門禁系統(tǒng)，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)驗(yàn)證用戶的權(quán)限，如果驗(yàn)證通過，用戶即可進(jìn)入該實(shí)訓(xùn)室內(nèi)，同時(shí)在云平臺(tái)上將會(huì)顯示出相應(yīng)的記錄，如圖9所示。

5 總結(jié)和展望

以上就是高校某實(shí)訓(xùn)室智能門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程。該系統(tǒng)以目前主流的微信為平臺(tái)，應(yīng)用了手機(jī)門禁等主流技術(shù)對(duì)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行了智能化管理。

在實(shí)際應(yīng)用過程中，還可以對(duì)該門禁系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，包括對(duì)進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室的人員進(jìn)行考勤，實(shí)訓(xùn)室管理人員的巡查，以及對(duì)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行收費(fèi)管理等智能化功能，使得實(shí)訓(xùn)室的管理更加全面、靈活和方便。

參考文獻(xiàn)

[1]徐巖，趙海濤.淺談智能化系統(tǒng)中的門禁系統(tǒng)[J].智能建筑電氣技術(shù)，2008，2（4）：28-31.

[2]馮燕，馮廣.淺談高校實(shí)驗(yàn)室資源管理系統(tǒng)建設(shè)[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2008，（9）：102-103.

[3]劉春柱.高校實(shí)驗(yàn)室安全現(xiàn)狀與管理對(duì)策[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2006，（4）：95-96.

[4]杰瑞.卡普蘭.人工智能時(shí)代[M].杭州：浙江人民出版社，2016.

[5]楊世恩.智能電子門禁系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J].通信技術(shù)，2011，5（44）：68-69.