[发明专利]一种基于无线射频技术的手机门禁系统实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种基于无线射频技术的手机门禁系统的实现方法

背景技术

手机门禁系统属于手机的功能扩展。目前的手机门禁系统主要分为3个方向：

1、粘贴卡技术方案。该方案的实现与具体的手机无关，只是将射频识别设计在了一张粘贴卡片贴在手机上。使用时采用类似非接触卡的方法，使用频率13.56MHz。

2、双界面卡方案。该方案将射频识别与SIM卡结合，但是需要甩出射频识别天线。使用时采用类似非接触卡的方法，使用频率13.56MHz。

3、全卡方案。该方案完全将射频识别与SIM卡结合，无需任何扩展，使用时采用类似非接触卡的方法，使用频率2.4GHz或433MHz。

上述系统基本都存在一些共同的缺陷。首先，这些系统基本使用非接触射频识别实现，射频识别内包含手机持有者的信息，只需轻轻一刷，就可与门禁系统完成通信校验，看起来非常方便。但是若手机被盗或被恶意偷用，就极有可能发生门禁形同虚设，犯罪分子畅通无阻的现象。其次，若门禁系统发生较大的技术改造或技术升级，以上描述的系统所有射频识别匹配内容全部都要手动更改，非常费时。有的甚至无法更改，只能进行更换，费时费力，更是不利于绿色环保节能减排。最后，以上系统的通信距离较近，一般都在几厘米至十几厘米之间，对于有时需要的远距离门禁通信，均无能为力。

发明内容

本发明的目的是克服以上系统的各种不足，提供一种能够安全、有效、软件控制灵活、通信距离远的手机门禁系统。

该系统在门禁通行时采用了密码保护，因此不会由于手机被盗而导致门禁无效；在系统升级后由于软件支持自动升级，因此不会由于系统升级而导致客户使用不便；在需要远程遥控门禁时由于通信距离长，因此可以遥控开门，节约时间。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于无线射频技术的手机门禁系统实现方法，所述的手机微处理器通过I2C总线连接射频芯片nRF2401A，通过天线与其他无线设备进行通信。手机微处理器将数据打包串行化后，通过I2C总线输入至nRF2401A中，射频芯片将数据进行CRC校验并压入缓存，待射频通道准备好后，以1Mbit/s的高速率一次发送。

所述的硬件驱动程序的主要作用是根据上层程序的要求，载入对应的帧结构信息并生成对应的数据结构，随后通过I2C总线接口，将组织好的数据传送给射频芯片，完成数据的发送工作。

所述的该系统的实现方法如下：

1、用户在进入通信范围后，打开手机门禁软件，选择对应的帧设置，输入密码，点击发送后，若密码无误，实现门禁通行；

2、用户可根据软件要求输入帧首、帧尾、发送顺序等数据通信格式，根据不同的门禁要求设置不同的通信格式，以实现“一机在手，通行无阻”的目的；

3、通信格式的设定主要是由帧首、数据包和帧尾构成，每一次通信的数据包前两个字节为帧首包，帧首后两个字节为数据长度包，最后两个字节是帧尾包，其余为数据包。由于nRF2401A自带有CRC校验功能，因此帧结构中无校验包。帧首、帧尾及以上指令均可由用户或系统自行定义。

硬件使用市场上大量采用的nRF2401A射频芯片进行通信。该芯片使用I2C总线与主控制器通信，并且支持自动CRC校验、自动丢包重发、自动调频、1Mbit/s的高发送速率等特点，抗干扰性能强。

软件层面上，具有以下基本功能：

1.能够由用户自行设定无线通信的帧结构。包括帧首、帧尾、用户自定义数据包和发送的时序。其主要实现方式为定义一系列的用户输入框，由用户指定各个数据包的数值并传递给驱动程序，驱动程序以此作为通信标准与门禁系统进行通信；

2.密码保护。向门禁系统发送帧时必须发送系统规定的个人密码，该密码作为数据与其他数据一同发送；

3.自动软件升级。在已经可以正常与系统通信的情况下，系统可以发送自定义的帧结构和时序，手机端接收处理后作为一个可选通信方案进行备用。

4.通信协议的多样化。一个手机终端内可将不同的系统的通信协议保存，由用户控制切换，以便达到不同的门禁系统由一部终端即可通行，实现节能减排的目的。

本发明有以下有益效果：

1、由于新的门禁方案使用了自定义的射频通信协议，因此更加灵活，保密性强，大大提高了用户的门禁安全性；

2、对于不同的门禁系统，只用一部手机就可以实现全部通行，使携带者无需携带多部不同的门禁通行设备，可以达到节能减排的目的。

附图说明