[发明专利]光控门禁方法

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，特别是一种光控门禁方法。

背景技术

可见光通信技术(Visible Light Communication，VLC)是利用可见光作为信息载体，在空气中直接传输光信号的通信方式。LED通信是用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)发出的高速调制光波信号来对信息调制和传输，然后利用光电二极管等器件接收光载波信号以获得信息。一个可见光LED通信系统，分为光信号发射和光信号接收两部分。在发射端，信源信号被转换成便于光信道传输的电信号，再调制成光载波强度变化的LED光信号。在接收端，能对信号光源进行接收技术，并将光信号还原成电信号输出。

目前，无线门禁系统主要采用无线射频技术，该技术有很好的穿透性，然而这一特性又使得无线射频信号容易被电磁干扰，被截获复制，造成开锁的信息泄漏而导致财产损失。

可见光不受电磁干扰、不具穿透性，因而具有很多的安全性。将可见光技术用于门禁的设计制作有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光控门禁方法，提高了门禁的通用性、安全性。

具体步骤为：

一、建立一个光控门禁系统，包括：光钥匙、光控锁。

光钥匙包括光发射模块、光钥匙控制模块和三相开关。光钥匙采用专用的电路设计制作或采用带有闪光灯的手机、平板电脑。

光发射模块用于将开锁的电信号转换成光信号，并以信息光束形式发送出去。光发射模块，采用发光二极管进行电光转换。光钥匙控制模块用于根据约定的编码规则将数据生成开锁电信号，控制光发射模块工作。三相开关用于选择钥匙的三种状态：照明、开锁和关闭。

光钥匙包括两个工作模式：照明、开锁。

光控锁包括：光接收模块、判决模块、光锁控制模块、锁受控模块。

光接收模块用于感应接收携带了数据的信息光束，并转化为相应的模拟电信号。光接收模块，采用光电二极管进行光电转换；判决模块用于判定光接收模块输出的模拟电信号，并转换成对应的数字电信号；光锁控制模块用于根据判决模块输出的数字电信号，并根据约定的解码规则将数字信号还原成数据，并判断该数据是否为有效，并根据数据修改密码、复位密码或者控制锁受控模块开闭光控锁。

光控门禁系统的数据，以数据帧的形式收发。

数据帧类型包括开锁帧、改密帧和复位帧；数据帧包括6个字段：帧头、数据类型、数据A长度、数据A、数据B长度和数据B。

帧头字段用于表示一帧数据的开始，并用于时钟同步；数据类型用于表示数据帧的类型及作用；数据A长度字段用于指示数据A字段的长度；数据B长度字段用于表示数据B字段长度。

数据帧的各数据码采用二进制数，即″0″和″1″，并采用差分曼彻斯特编码进行调制；在差分曼彻斯特编码规则中，每一位数据码的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号；在数据位开始时改变信号极性，表示逻辑″0″；在数据位开始时不改变信号极性，表示逻辑″1″。

为了便于光控锁的自适应识别，光钥匙处理发送数据帧时，在每出现4位连续的″1″后补1个″0″；该补上的″0″在光控锁接收处理数据时删除。

数据帧以高速闪烁的信息光束形式传播。

发光二极管″亮″表示数据码的高电平，″灭″表示数据码的低电平。

光钥匙在照明模式下，光钥匙控制模块不工作，仅仅点亮照明发光二极管。

将光钥匙在开锁模式下，光钥匙控制模块根据数据帧，采用差分曼彻斯特编码方式生成开锁电信号，并向光发射模块循环发送该信号，控制光发射模块的发光二极管″亮、灭″闪烁。

二、将光钥匙的三相开关置于开锁模式；在开锁模式下，光钥匙控制模块将用差分曼彻斯特编码方式做了调制的数据帧生成开锁电信号，并向光发射模块循环发送该信号，控制光发射模块的发光二极管的″亮″、″灭″闪烁。其中，数据帧格式如上所述。同时，在数据帧中每出现4位连续的″1″的后面补1个″0″；经过补“0”处理的数据帧，以高速闪烁的信息光束形式循环发送，发送数据帧的一个数据码周期为T。

三、用光接收模块感应接收携带了数据的信息光束，并转化为相应的模拟电信号；判决模块再将输入的模拟电信号转换成对应的数字电信号；光锁控制模块根据判决模块的输出信号识别判定接收的数字电信号，并根据约定的解码规则将数字信号还原成数据帧，并判断该数据帧是否为有效，并根据数据帧修改密码、复位密码或者控制锁受控模块开闭光控锁。