智能門鎖控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

智能門鎖控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)摘要：伴隨人工智能技術(shù)、新概念技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的逐步發(fā)展成熟，社會各行各業(yè)都逐漸走向智能化和自動化的發(fā)展趨勢，且伴隨物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益發(fā)展和人們對生活安全防盜的要求更高，以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能門鎖控制技術(shù)也在日益成熟，愈來愈多的人工智能電器走進人們的日常生活。本文以人工智能門鎖控制系統(tǒng)需求為基礎(chǔ)支撐，梳理了物聯(lián)網(wǎng)的概念，并開展了智能門鎖系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。關(guān)鍵詞：人工智能；物聯(lián)網(wǎng)概念；門鎖控制系統(tǒng)；設(shè)計與開發(fā)引言物聯(lián)網(wǎng)，簡稱IOT，其英文翻譯是“TheInternetofthings”。通常來講，物聯(lián)網(wǎng)的基本定義是在物與物之間構(gòu)建連接，將物與物彼此連接起來構(gòu)建成互聯(lián)網(wǎng)，其核心目標是達到對物體的監(jiān)測與監(jiān)控的任務(wù)，且實現(xiàn)遠距離遙控、監(jiān)測、分析和管理的目的。由于物聯(lián)網(wǎng)中具有傳感技術(shù)的融入，差異于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬連接，通過傳感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離操作。以智能家居為參考，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，人們可以隨時隨地針對家中的家用電器設(shè)備開展監(jiān)測、分析、管理等內(nèi)容。通常來講，物聯(lián)網(wǎng)涵蓋五個層面，主要涉及信息分析層、傳感器層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)傳輸層、網(wǎng)絡(luò)信息匯聚層。傳感器層在物聯(lián)網(wǎng)中的位置，就像人類的表層皮膚和感覺器官，其扮演角色是設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和識別信息；信息分析層的主要功能是將網(wǎng)絡(luò)信息匯聚層傳遞來的數(shù)據(jù)信息進行分析和處理；數(shù)據(jù)傳輸層扮演的角色是傳遞數(shù)據(jù)信息；網(wǎng)絡(luò)信息匯聚層相當于物聯(lián)網(wǎng)的大腦和神經(jīng)中樞，主要扮演的角色是信息數(shù)據(jù)的歸納和收集；應(yīng)用層扮演角色是與行業(yè)的需求結(jié)合，進而實現(xiàn)大范圍智能化推廣的效果。1設(shè)計目標與設(shè)計思路本文的研究目標是優(yōu)化傳統(tǒng)門鎖的低安全系數(shù)，應(yīng)用智能門鎖控制技術(shù)目的是增強用戶的舒適度和安全性。伴隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和人們生活水平的期望日益提高，且人們的逐漸加強安全意識的需求，一般來講的安全防盜裝置研制和設(shè)計的原理簡單，且安全系數(shù)較低，現(xiàn)目前的產(chǎn)品難以滿足人們的期望。本研究的基本思路是：第一，能夠采用輸入指紋或密碼進行開鎖；第二，當有陌生人企圖強行進門或者是經(jīng)過多次輸入密碼錯誤的情況能夠技術(shù)給綁定的手機發(fā)送報警信號；第三，業(yè)主能夠遠距離遙控是否開門；第四，在發(fā)生火災(zāi)事故時能夠及時發(fā)送警報提醒業(yè)主，即室內(nèi)溫度達到高溫時通過發(fā)送強力警報且智能化彈開門鎖。2智能門鎖控制系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1藍牙解鎖模塊藍牙解鎖模塊的核心作用是給業(yè)主手機傳遞智能門鎖開關(guān)狀態(tài)并及時進行狀態(tài)信息采集和更新，HC-08電路主要以51單片機電路為關(guān)鍵，其組成電路涉及HC-08的外圍電路和電磁繼電器電路。2.2密碼解鎖模塊密碼解鎖模塊主要功能是實現(xiàn)輸入錯誤鎖定或報警、超次鎖定或報警等功能在業(yè)主應(yīng)用智能門鎖控制系統(tǒng)時，業(yè)主通過密碼盤進行密碼輸入，此時單片機針對存儲的密碼和輸入密碼進行智能分析比較，判斷輸入密碼是否與設(shè)定的密碼相同，假如比較后結(jié)果相同，此時，單片機電路中的控制引腳改變?yōu)榈碗娖叫盘?，促使繼電器吸合，進而使得門鎖被彈開；與之相反，假如輸入密碼與設(shè)定的密碼不一致，此時單片機的控制引腳變?yōu)楦唠娖?，進而連通報警電路，使得報警模塊發(fā)出警報聲。假如業(yè)主在輸入密碼的過程中按下干擾鍵，則會使得輸入的密碼智能清除。當業(yè)主輸入密碼超次或輸入超時該模塊模塊都會中斷智能鎖定。2.3SIM900A模塊在智能門鎖控制系統(tǒng)中設(shè)計SIM900A模塊的核心目的是強化智能門鎖的可靠性和安全性，當門鎖打開時能夠及時向業(yè)主綁定的手機發(fā)送門鎖狀態(tài)信息，旨在規(guī)避密碼泄露造成不必要的經(jīng)濟損失，且能夠?qū)崿F(xiàn)密碼和門鎖狀態(tài)告知雙重功能。該模塊設(shè)計為兩種門鎖狀態(tài)告知方式且能自由選擇：短信提醒或者語音通話，因此，聯(lián)通和移動兩種類型的手機卡都支撐該模塊功能的使用。該模塊設(shè)計為一旦開啟省電模式，在休眠狀態(tài)下的功耗僅為1mA，契合低能耗的可持續(xù)發(fā)展理念。2.4液晶顯示器液晶顯示屏主要作用是業(yè)主輸入密碼時能夠顯示狀態(tài)信息，使得業(yè)主能夠判斷是否輸入正確。2.5單片機控制電路單片機（中央處理器）控制電路的核心功能一般作為智能門鎖控制系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上應(yīng)用的關(guān)鍵內(nèi)容，單片機控制電路實現(xiàn)其功能的本質(zhì)方式是通過針對傳感器采集的數(shù)據(jù)信息進行對比分析，進而在控制端輸出高電平或者低電平，最終實現(xiàn)對智能化門鎖的打開或者關(guān)閉狀態(tài)的控制功能，因此，可以將單片機控制電路作為是智能門鎖控制系統(tǒng)的"心臟”，在本設(shè)計中選用的單片機控制電路是由STC89C51芯片、復(fù)位電路、中斷電路、時鐘電路等組成，共同實現(xiàn)了智能門鎖控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息分析和輸出控制功能。3手機APP設(shè)計及軟件組成智能門鎖控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)終端是通過藍牙與安卓手機構(gòu)建連接。系統(tǒng)能夠通過藍牙與硬件設(shè)備進行信息交互，進而實現(xiàn)業(yè)主登錄和設(shè)備管理兩個模塊的功能。業(yè)主登錄模塊的主要作用是注冊和登錄業(yè)主的私人信息且保障輸入密碼的功能，而設(shè)備管理功能是通過針對藍牙連接的硬件設(shè)備和綁定手機藍牙進行管理。開發(fā)該系統(tǒng)的目標是設(shè)計出一個簡單清晰的手機APP客戶端。3.1軟件流程及功能3.1.1設(shè)備連接及管理模塊功能業(yè)主以手機為介質(zhì)進入管理系統(tǒng)中，通過打開藍牙功能模塊與門鎖控制系統(tǒng)進行連接，一旦連接成功，就能夠針對門鎖設(shè)備展開監(jiān)控和管理。3.1.2掃描功能當藍牙開啟后，此時控制端需要針對設(shè)備進行掃描、搜索、配對，初次配對成功后硬件設(shè)備會將藍牙名稱和IP進行存儲，后續(xù)能夠進行智能連接。3.1.3監(jiān)聽功能當業(yè)主手機控制端和門鎖設(shè)備斷開連接后，此時會開啟一項功能，也就是針對門鎖狀態(tài)進行監(jiān)聽的功能，與此同時，將設(shè)備設(shè)定為侯連接的狀態(tài)。一旦該功能開啟后，在業(yè)主未連接設(shè)備之前，所有連接設(shè)備的連接請求都會被接收并展開監(jiān)控。3.1.4連接管理功能最后連接設(shè)備后，手機界面顯示已連接，用戶可以正式進入管理狀態(tài)。也就是說，該過程需要用戶輸入管理信息，該過程接收和讀取信息，最后將用戶輸入的信息發(fā)送到輸出流，并同步更新過程。如果在更新過程中發(fā)生異常，則顯示連接丟失［1］。3.2軟件使用詳解3.2.1用戶登錄模塊該模塊包括兩部分：登錄和注冊。如果您是第一次登錄新客戶，則需要注冊。如果有帳戶，您可以直接登錄［2］。系統(tǒng)將自動驗證輸入密碼是否與先前輸入的密碼相同。如果它們一致，則用戶可以進入管理系統(tǒng)。3.2.2設(shè)備管理模塊業(yè)主成功進入管理系統(tǒng)后，他將收到打開藍牙的提醒。如果未打開藍牙，系統(tǒng)將自動退出。打開藍牙并進入主界面，顯示連接，打開和關(guān)閉三個按鈕。單擊連接的設(shè)備，系統(tǒng)將通過藍牙自動搜索附近的可連接設(shè)備［3］。搜索成功并連接后，業(yè)主能夠應(yīng)用手機將設(shè)備切換到門鎖［4］。4結(jié)論物聯(lián)網(wǎng)的基本定義是在物與物之間構(gòu)建連接，將物與物彼此連接起來構(gòu)建成互聯(lián)網(wǎng)，其核心目標是達到對物體的監(jiān)測與監(jiān)控的任務(wù)，且實現(xiàn)遠距離遙控、監(jiān)測、分析和管理的目的。由于物聯(lián)網(wǎng)中具有傳感技術(shù)的融入，差異于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬連接，通過傳感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離操作。以智能家居為參考，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，人們可以隨時隨地針對家中的家用電器設(shè)備開展監(jiān)測、分析、管理等內(nèi)容。本文梳理了智能門鎖控制系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀，并歸納總結(jié)了物聯(lián)網(wǎng)下智能門鎖控制系統(tǒng)中需要注意的關(guān)鍵點，系統(tǒng)的介紹了以物聯(lián)網(wǎng)未基礎(chǔ)支撐的智能門鎖控制系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)內(nèi)容，以期對于未來智能門鎖控制系統(tǒng)日趨完善和可靠具有一定的直到意義。參考文獻：［1］ 劉學(xué)會，田珍.基于物聯(lián)網(wǎng)