一种移动互联网声纹门禁系统及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及身份认证技术领域，具体涉及一种移动互联网声纹门禁系统及其实现方法。
【背景技术】
[0002]声纹识别(Voiceprint Recognit1n, VPR)是生物识别技术的一种，也称为说话人识别(Speaker Recognit1n)。说话人识别包括两类，即说话人辨认(SpeakerIdentificat1n)和说话人确认(Speaker Verificat1n)。说话人辨认用以判断某段语音是若干人中的哪一个所说的，是“多选一”问题；而说话人确认用以确认某段语音是否是指定的某个人所说的，是“一对一判别”问题。声纹识别包括文本相关(Text-Dependent)和文本无关(Text-1ndependent)两种。
[0003]身份认证技术是指计算机及网络系统确认操作者身份的过程所应用的技术手段，是应用系统安全的第一道关口，是所有安全的基础。其主要分为三大类:(I)根据你所知道的信息来证明你的身份；如暗号、密码等；⑵根据你所拥有的东西来证明你的身份；如IC卡、USB Key等(3)直接根据独一无二的身体特征来证明你的身份，如指纹、面貌等。
[0004]公开号为CN 102306412 A的发明申请在2012年I月4日公开了一种电话声纹门禁系统，在传统的IC卡门禁系统中加入电话(固话/手机)声纹识别部分，但该种形式的门禁不能实现远程验证的功能，并且对录音冒充的防止能力较弱、步骤较为繁琐。针对现有嵌入式门禁对录音冒充的防止能力较弱、步骤较为繁琐等问题，公开号为CN 103390305 A的发明申请在2013年11月13日提供一种加入嵌入式声纹识别系统的文本提示型声纹门禁系统，系统随机给出的N位(如4位)数字语音提示验证者进行跟读，将采集的跟读语音与注册语音进行声纹识别验证。
[0005]但上述门禁系统，包括指纹门禁在内，存在易破解、易丢失、成本高，对验证环境要求高等缺陷。并且对于现今移动互联网普及的情况下，人们通过手机进行声纹本地或远程验证的过程相比之下将更为方便，并且由于声纹在该手机上进行保存，其安全性也更高。
【发明内容】
[0006]本发明针对传统门禁易破解、易丢失、成本尚，对验证环境要求尚等缺陷，提供了一种移动互联网声纹门禁系统及其实现方法。本发明结合移动互联网和声纹，能够增强传统门禁的安全性，门禁安全验证的过程变得更加方便、自然，并且能够实现远程门禁的功會K。
[0007]本发明提供的一种移动互联网声纹门禁系统，包括移动端，服务端和终端，一个门禁对应一个终端。所述的移动端设置在移动设备上，用于接收用户语音的输入，生成并验证声纹模型，显示服务端发来的用户有权限的门禁列表。在用户选择在服务端进行声纹验证时，移动端向服务端发送声纹模型，用户输入的语音；移动端与服务端之间建立Socket连接。所述的服务端包括管理模块和服务模块。管理模块实现用户管理、门禁权限管理和门禁记录管理，通过门禁权限管理授权不同用户使用某一门禁的权限，门禁记录包含用户所开的门禁Id、开门时间和门禁位置；服务模块实现的功能是:监听来自移动端或终端的Socket连接请求和消息，进行声纹注册和验证，当用户合法时发送开门指令给对应门禁的终端。声纹是指是携带言语信息的声波频谱。所述的终端包括门禁控制器和门禁锁，每个门禁控制器初始时的MAC地址作为该门禁的Id，并在联网后主动向服务端请求建立Socket连接，并监听开门指令。移动设备包括手机、平板电脑以及一切支持联网的移动语音输入的设备。终端与服务端建立的连接为Socket连接。服务端为普通管理员提供的管理功能主要包括用户、门禁、开门记录的添加，删除，编辑，查找等管理功能。终端指可以实现对门禁开关进行控制的一切设备，如树莓派、Arduino、单片机等。
[0008]本发明提供的一种移动互联网声纹门禁系统的实现方法，其中，移动端的实现方法包括以下步骤:
[0009]步骤1.1，在移动设备上进行用户注册或登录，将用户注册消息发送给服务端；用户注册消息包括用户Id和密码；
[0010]步骤1.2，若用户未注册声纹，则在移动端或服务端进行声纹注册，生成用户的声纹模型；若用户已进行声纹注册，当前需要进行声纹验证，转步骤1.4执行；
[0011]若用户在服务端进行声纹注册，移动端将用户Id和用户输入的语音作为声纹注册消息发送给服务端，在服务端进行声纹注册；
[0012]步骤1.3，若用户在本地进行声纹验证，生成的声纹模型保存在移动设备中；
[0013]若用户在服务端进行声纹注册和验证，生成的声纹模型保存在服务端；
[0014]步骤1.4，进行声纹验证时，移动端与服务端建立Socket连接；
[0015]步骤1.5，当移动端与服务端连接成功后，移动端发送用户Id和移动端的Mac地址给服务端，服务端查询该用户Id有权限的门禁，并以列表的形式返回给移动端；对于首次注册的用户，服务端将该用户信息保存到数据库；
[0016]步骤1.6，用户选择门禁，然后进行语音录制；如果用户在服务端进行声纹验证，移动端将用户Id、门禁Id和录制的语音形成开门消息发送给服务端；如果用户在移动端进行声纹验证，移动端将用户Id和门禁Id发送给服务端；
[0017]步骤1.7，在服务端或移动端进行声纹验证，提取用户录制的语音的声纹特征，并与该用户注册的声纹模型进行相似性比较，判断当前用户是否合法；
[0018]步骤1.8，如果用户合法，服务端查找与门禁Id对应的Socket连接，并发送用户Id和开门指令给对应门禁Id的终端；如果用户不合法，服务端发送用户不合法的消息给移动端。
[0019]本发明的移动互联网声纹门禁系统的实现方法中，服务端的实现方法包括以下步骤:
[0020]步骤2.2，实现服务模块；服务模块的实现方法包括以下步骤:
[0021]步骤2.2.1，服务端创建Socket连接，并监听移动端或终端的Socket连接请求和消息；
[0022]步骤2.2.2，服务端在接收到Socket连接请求时，将该Socket连接与其对应的用户Id或门禁Id，以哈希表形式保存；
[0023]步骤2.2.3，服务端在收到消息时，判断消息类型并进行相应处理:
[0024](I)若为用户注册消息，提取用户Id和密码保存在数据库中；
[0025](2)若为门禁注册消息，提取门禁Id、门禁位置和授权的用户Id列表保存在数据库中；
[0026](3)若为声纹注册消息，提取用户的声纹特征，训练生成用户的声纹模型；
[0027](4)若为开门消息，提取用户Id、门禁Id与用户语音，提取用户语音的声纹特征，将该声纹特征与用户注册的声纹模型进行相似性对比，判断当前用户是否合法；如果用户合法，从持有Socket连接的哈希表中，找到对应门禁Id的Socket连接，向对应门禁Id终端发送开门指令和用户id ;如果用户不合法，向移动端返回声纹不合法消息。
[0028]本发明的移动互联网声纹门禁系统中，终端包括门禁控制器和门禁锁，终端的实现方法包括以下步骤:
[0029]步骤3.1:在接电并联网后，每个门禁控制器将主动向服务端请求建立Socket连接;
[0030]步骤3.2 =Socket连接建立成功后，门禁控制器发送自己的Mac地址作为对应门禁的Id，之后开始监听开门指令；当某个门禁首次注册时，门禁控制器将门禁Id、门禁位置和授权的用户Id列表形成门禁注册消息发送给服务端；
[0031]步骤3.3:终端收到开门指令后通过门禁控制器打开门禁锁。
[0032]本发明与现有技术相