一种基于NFC的物联网门禁及其设置方法与流程

一种基于nfc的物联网门禁及其设置方法
技术领域
1.本发明涉及一种基于nfc的物联网门禁，同时涉及相应的门禁设置方法，属于智能门禁技术领域。


背景技术：

2.门禁指对门的禁止权限，是对门的戒备防范。这里的门，广义来说，包括能够通行的各种通道，包括人通行的门，车辆通行的门等。门禁系统又称出入管理控制系统(access control system)，是一种管理人员进出的智能化管理系统。
3.在现有技术中，门禁系统广泛使用rfid(无线射频识别)技术进行非接触的双向数据通信，利用无线射频方式对记录媒体(电子标签或射频卡)进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的。有的门禁系统也可以使用nfc(近场通信)技术实现双向通信。nfc技术的工作频率为13.56mhz，能够让两个搭载nfc技术的设备，在靠近的时候进行数据交互，从而实现身份识别。
4.目前，大部分门禁系统的检卡方式是通过用户唤醒门禁后，周期性地发射检卡数据，等待对方的应答，一旦收到应答信号就完成检卡步骤。然而，在目前的nfc技术标准中，休眠唤醒周期多为系统自动设定，无法根据使用情况的不同而进行调整，从而无法调整nfc芯片的休眠时间，进而容易浪费电池的电能，导致维护次数较多，维护成本较高。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种基于nfc的物联网门禁，可以根据不同使用场景调节nfc休眠唤醒周期，以增加nfc芯片的休眠时间，减少电能的消耗。
6.本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种基于nfc的物联网门禁的设置方法。
7.为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：
8.根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于nfc的物联网门禁，用于开启智能门锁，包括：
9.中央处理器，所述中央处理器通过控制器与所述智能门锁连接；
10.电池，与所述中央处理器电连接，以用于为所述门禁供电；
11.i/o接口，与所述中央处理器电连接，以用于输入或输出，从而选择使用场景；
12.时钟，与所述中央处理器电连接，以用于记录时间；
13.计数器，与所述中央处理器电连接，以用于统计门禁的开启次数；
14.nfc芯片，与所述中央处理器电连接，以用于与开锁源进行数据交互，并在数据交互成功下开启门禁，在数据交互失败下进入休眠唤醒状态；其中，不同使用场景下，所述nfc芯片的休眠唤醒周期不同。
15.其中较优地，所述物联网门禁还包括电量检测装置和报警装置；
16.所述电量检测装置通过所述中央处理器与所述电池电连接，以用于检测所述电池
的剩余电量；
17.所述报警装置与所述中央处理器电连接，以用于接收所述中央处理器发送的报警信号并执行报警程序。
18.其中较优地，所述nfc芯片按照设定完成的休眠唤醒周期进行循环工作，其中，一个所述休眠唤醒周期内包括发射态和休眠态；
19.所述nfc芯片处于所述发射态时，发射52寻卡指令，以寻找所述开锁源进行数据交互，所述nfc芯片处于所述休眠态时，进入休眠唤醒状态。
20.其中较优地，所述开锁源至少包括手机和解禁卡。
21.根据本发明实施例的第二方面，提供一种基于nfc的物联网门禁的设置方法，包括以下步骤：
22.物联网门禁上电初始化；
23.通过i/o接口选择使用场景，以根据不同的使用场景设置不同的nfc休眠唤醒周期；
24.当所述使用场景为第一场景时，通过第一方式设置nfc的休眠唤醒周期；
25.当所述使用场景为第二场景时，通过第二方式设置nfc的休眠唤醒周期；
26.当所述物联网门禁没电或需要更换电池时，重新进入物联网门禁上电初始化阶段。
27.其中较优地，所述第一场景为家庭场景，所述通过第一方式设置nfc的休眠唤醒周期具体包括：
28.初始化时钟和计数器，其中，每次上电初始化后，nfc的休眠唤醒周期为系统默认周期；
29.通过计数器统计一天中门禁的开启次数，其中，门禁每开启一次计数器加一，每天凌晨计数器清零，并重新开始计数；
30.新一天的nfc休眠唤醒周期根据前一天的门禁开启次数自动匹配。
31.其中较优地，所述新一天的nfc休眠唤醒周期根据前一天的门禁开启次数自动匹配具体包括：
32.当前一天门禁每小时的开启次数小于x时，对应这一小时，nfc的休眠唤醒周期设定为第一时长；
33.当前一天门禁每小时的开启次数大于等于x小于y时，对应这一小时，nfc的休眠唤醒周期设定为第二时长；
34.当前一天门禁每小时的开启次数大于等于y小于z时，对应这一小时，nfc的休眠唤醒周期设定为第三时长；
35.当前一天门禁每小时的开启次数大于等于z时，对应这一小时，nfc的休眠唤醒周期设定为第四时长；其中，x＜y＜z，且x、y、z均为正整数；
36.当连续三天检索到没有开启门禁，则设置门禁为离家模式，禁用nfc功能，再次使用时需要通过i/o接口输入密码开启门禁，以再次进入正常模式，并根据前一天的门禁开启次数自动匹配nfc的休眠唤醒周期。
37.其中较优地，所述第二场景为公共娱乐或办公场景，所述通过第二方式设置nfc的休眠唤醒周期具体包括：
38.初始化时钟和计数器；
39.在语音提示下，通过i/o接口人工设置休眠时段；
40.针对不同的休眠时段，通过系统自动匹配nfc的休眠唤醒周期，或通过i/o接口人工自行设定nfc的休眠唤醒周期；
41.当连续两天检索到没有开启门禁，则设置门禁为离线模式，禁用nfc功能，再次使用时需要通过i/o接口输入密码开启门禁，以再次进入正常模式，并按照系统默认时间段自动匹配nfc的休眠唤醒周期。
42.其中较优地，所述通过系统自动匹配nfc的休眠唤醒周期具体包括：
43.通过计数器自动检测在不同休眠时段中，门禁的开启次数，其中，门禁每开启一次计数器加一，每天凌晨计数器清零，并重新开始计数；
44.新一天的nfc休眠唤醒周期根据前一天的门禁开启次数自动匹配。
45.其中较优地，所述通过人工自行设定nfc的休眠唤醒周期具体包括：
46.当进入nfc的休眠唤醒周期设定阶段后，在语音提示下，通过i/o接口开始计时，并记录下开始时间t1；
47.当经过预期时长后，通过i/o接口结束计时，并记录下结束时间t2；
48.其中，结束时间t2与开始时间t1之间的时长即为人工设定的nfc休眠唤醒周期。
49.与现有技术相比较，本发明所提供的物联网门禁在将门禁上电初始化后，可通过i/o接口选择使用场景(例如：家庭场景或办公场景)，然后，根据使用场景的不同通过不同的方式设置nfc芯片的休眠唤醒周期，以通过软件控制的方式实现增加nfc芯片休眠时间的目的，从而在不影响正常使用的前提下，减少了电量消耗，进而能够延长门禁内电池的使用时间，减少电池的更换频率，节约维护成本。
附图说明
50.图1为本发明实施例提供的一种基于nfc的物联网门禁的结构示意图；
51.图2为nfc芯片的工作原理图；
52.图3为nfc芯片的单个周期时序图；
53.图4为本发明实施例提供的一种基于nfc的物联网门禁的设置方法流程图。
具体实施方式
54.下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体地说说明。
55.请参照图1所示，为本发明实施例提供的一种基于nfc的物联网门禁，用于开启智能门锁，多应用于酒店、家庭或办公场所等。该物联网门禁包括中央处理器1、电池2、i/o接口3、时钟4、计数器5和nfc芯片6。其中，中央处理器1通过控制器10与智能门锁7连接；电池2与中央处理器1电连接，以用于为门禁供电；i/o接口3与中央处理器1电连接，以用于输入或输出，从而能够进行人机交互，进而能够选择门禁的使用场景、设置nfc芯片6的休眠唤醒周期等；时钟4与中央处理器1电连接，以用于记录时间；计数器5与中央处理器1电连接，以用于统计门禁的开启次数；nfc芯片6与中央处理器1电连接，以用于与开锁源进行数据交互，并在数据交互成功下开启门禁，在数据交互失败下进入休眠唤醒状态，其中，不同使用场景下，nfc芯片6的休眠唤醒周期不同。
56.参照图2所示，为nfc芯片6的工作原理，具体地说，nfc芯片6按照设定完成的休眠唤醒周期(例如：500ms或1s)进行循环工作，其中，一个休眠唤醒周期内包括发射态和休眠态。参照图3所示，以500ms为一个休眠唤醒周期为例进行说明，在500ms的休眠唤醒周期内，nfc芯片6在前490ms内处于休眠态，此时，nfc芯片6不工作，也不消耗或极少消耗电池2的电能；nfc芯片6在最后10ms处于发射态，此时，nfc芯片6发射52寻卡指令，以寻找开锁源进行数据交互，当数据交互成功后，则门禁开启，当数据交互失败后，则再次进入下一个休眠唤醒周期的休眠态，以此循环往复。
57.可以理解的是，当休眠唤醒周期不同时，则发射态和休眠态的时长也会不同，在本实施例中，nfc芯片6的发射态时长始终为10ms，休眠态的时长会随休眠唤醒周期的改变而改变。例如：当休眠唤醒周期为1s时，则休眠态为990ms，发射态为10ms；当休眠唤醒周期为2s时，则休眠态为1990ms，发射态为10ms；当休眠唤醒周期为3s时，则休眠态为2990ms，发射态为10ms。当然，在其他实施例中，发射态和休眠态的时长也可根据需要进行设定，例如：当休眠唤醒周期为1s时，则休眠态可以为980ms，发射态为20ms。
58.在上述实施例中，开锁源至少包括手机和解禁卡，例如：手机内设置有nfc芯片，以用于与门禁的nfc芯片6进行数据交互。
59.在上述实施例中，物联网门禁还包括电量检测装置8和报警装置9。其中，电量检测装置8通过中央处理器1与电池2电连接，以用于检测电池2的剩余电量，该电池2的剩余电量可通过i/o接口3进行数据显示(例如：通过显示屏进行数据显示)。当电量检测装置8检测到电池2的剩余电量低于设定值后(例如：5％)，则中央处理器1会向报警装置9发射报警信号，报警装置9与中央处理器1电连接，以用于接收中央处理器1发送的报警信号并执行报警程序，从而对使用者进行报警提示，该报警提示可以是声音提示、指示灯提示等方式，考虑到声音提示可能会对日常生活或工作造成影响，优选为指示灯提示。
60.具体使用时，在将门禁上电初始化后，可通过i/o接口3选择使用场景(例如：家庭场景或办公场景)，然后，可根据使用场景的不同通过不同的方式设置nfc芯片6的休眠唤醒周期，以通过软件控制的方式实现增加nfc芯片6休眠时间，减少电能消耗的目的。同时，当门禁没电或者电池2的剩余电量过低时，可通过报警装置9进行警示，以提示用户及时更换电池2。
61.下面结合图4，对本发明中基于nfc的物联网门禁的设置方法进行详细说明：
62.请参照图4所示，为本发明实施例提供的一种基于nfc的物联网门禁的设置方法，具体包括以下步骤：
63.s1：物联网门禁上电初始化。
64.具体地说，当物联网门禁需要使用时，将物联网门禁上电初始化，此时，表明物联网门禁可以开始使用，其可以是初次使用，也可以是更换电池2后的二次使用。
65.s2：通过i/o接口3选择使用场景，以根据不同的使用场景设置不同的nfc休眠唤醒周期。
66.具体地说，当物联网门禁上电初始化后，可通过i/o接口3选择使用场景，例如：输入1表示家庭场景，输入2表示公共娱乐或办公场景，当进入不同的使用场景时，可利用不同的方式进行nfc休眠唤醒周期的设置。
67.具体包括步骤s21-s22：
68.s21：当所述使用场景为第一场景时，通过第一方式设置nfc的休眠唤醒周期。
69.具体地说，在本实施例中，第一场景为家庭场景，通过第一方式设置nfc的休眠唤醒周期具体包括步骤s211-s212：
70.s211：初始化时钟4和计数器5，其中，每次上电初始化后，nfc的休眠唤醒周期为系统默认周期(例如：500ms)，即：当上电初始化后，nfc芯片6会以500ms为一个休眠唤醒周期进行循环工作，该系统默认周期可根据需要自行设定；
71.s212：通过计数器5统计一天中门禁的开启次数，其中，门禁每开启一次计数器加一，每天凌晨24:00计数器清零，并重新开始计数；
72.s213：新一天的nfc休眠唤醒周期根据前一天的门禁开启次数自动匹配。
73.具体地说，当前一天门禁每小时的开启次数小于x时，对应这一小时，nfc的休眠唤醒周期设定为第一时长(例如：500ms)；
74.当前一天门禁每小时的开启次数大于等于x小于y时，对应这一小时，nfc的休眠唤醒周期设定为第二时长(例如：1s)；
75.当前一天门禁每小时的开启次数大于等于y小于z(时，对应这一小时，nfc的休眠唤醒周期设定为第三时长(例如：2s)；
76.当前一天门禁每小时的开启次数大于等于z时，对应这一小时，nfc的休眠唤醒周期设定为第四时长(例如：3s)；其中，x＜y＜z，且x、y、z均为正整数(例如：x＝2，y＝5，z＝10)；
77.当连续三天检索到没有开启门禁，则设置门禁为离家模式，禁用nfc功能，再次使用时需要通过i/o接口3输入密码开启门禁，以再次进入正常模式，并根据前一天的门禁开启次数自动匹配nfc的休眠唤醒周期。
78.至此，完成第一场景下，nfc芯片6的休眠唤醒周期设置。
79.同时，当门禁没电或需要更换电池2时，需要重新进入步骤s1，以进行上电初始化操作。
80.s22：当使用场景为第二场景时，通过第二方式设置nfc的休眠唤醒周期。
81.具体地说，在本实施例中第二场景为公共娱乐或办公场景，所述通过第二方式设置nfc的休眠唤醒周期具体包括步骤s221-s223：
82.s221：初始化时钟4和计数器5；
83.s222：在语音提示下，通过i/o接口3人工设置休眠时段；
84.具体地说，当初始化时钟4和计数器5后，进入休眠时段设置阶段，在该阶段，用户可在语音提示下，根据自身需求通过i/o接口3设置休眠时段。例如：在听到“滴”的一声后，设置休眠起始时间为上午10:00，在听到“滴滴”两声后，设置休眠结束时间为下午5:00，则此次人工设置的休眠时段即为上午10:00-下午5:00。能够理解的是，本实施例中所述的休眠时段的设置方式仅为其中一种较为简单的实现方式，在其他实施例中，也可以通过i/o接口进行其他方式的设置，只要能够实现相同的效果即可。
85.类似的，通过相同的方法，可将一天中的其他时间进行设置，例如：将下午5:00-晚上10:00设置为第二休眠时段，将晚上10:00-凌晨5:00设置为第三休眠时段，将凌晨5:00-上午10:00设置为第四休眠时段。
86.由此，可在不同的休眠时段设置不同的nfc休眠唤醒周期，以减少nfc芯片6的电能
消耗。
87.s223：针对不同的休眠时段，通过系统自动匹配nfc的休眠唤醒周期，或通过i/o接口人工自行设定nfc的休眠唤醒周期。
88.其中，通过系统自动匹配nfc的休眠唤醒周期具体包括：
89.通过计数器5自动检测在不同休眠时段中，门禁的开启次数，其中，门禁每开启一次计数器加一，每天凌晨24:00计数器清零，并重新开始计数；
90.新一天的nfc休眠唤醒周期根据前一天的门禁开启次数自动匹配。
91.在每一个休眠时段内，以每小时为单位，统计每小时门禁的开启次数，并以此作为这一小时的休眠唤醒周期设置标准。具体地说设置过程可参照家庭场景下的休眠唤醒周期设置过程，在此不再赘述。
92.通过人工自行设定nfc的休眠唤醒周期具体包括：
93.当进入nfc的休眠唤醒周期设定阶段后，在语音提示下，通过i/o接口开始计时，例如：听到“滴”的一声后开始计时，并记录下开始时间t1；
94.当经过预期时长后，通过i/o接口结束计时，并记录下结束时间t2；其中，结束时间t2与开始时间t1之间的时长即为人工设定的nfc休眠唤醒周期。该预期时长为用户能够承受的等待时长，该等待时长越长则休眠唤醒周期越长，反之，则休眠唤醒周期越短。由此，可根据用户自身情况设置符合自己使用需求的休眠唤醒周期。
95.当连续两天检索到没有开启门禁，则设置门禁为离线模式，禁用nfc功能，再次使用时需要通过i/o接口3输入密码开启门禁，以再次进入正常模式，并按照系统默认时间段自动匹配nfc的休眠唤醒周期。此时，可再次进行nfc休眠唤醒周期的人工设置。
96.至此，完成第二场景下，nfc芯片6的休眠唤醒周期设置。
97.同时，当门禁没电或需要更换电池2时，需要重新进入步骤s1，以进行上电初始化操作。
98.能够理解的是，在另一实施例中，在第一场景下，也可以通过第二方式(即：人工设置的方式)设置nfc芯片6的休眠唤醒周期，具体过程可参照第二场景的设置过程，在此不再赘述。
99.综上所述，本发明提供的基于nfc的物联网门禁及其设置方法，其通过i/o接口选择使用场景(例如：家庭场景或办公场景)，然后，可根据使用场景的不同通过不同的方式设置nfc芯片的休眠唤醒周期，以通过软件控制的方式实现增加nfc芯片休眠时间的目的，从而在不影响正常使用的前提下，减少了电量消耗，进而能够延长门禁内电池的使用时间，减少电池的更换频率，节约维护成本。
100.上面对本发明所提供的基于nfc的物联网门禁及其设置方法进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。