基于微信平臺的高校實訓室智能門禁系統的設計與實現

王亮

摘要：隨著科技的不斷更新與發展，出現了各種各樣的新技術以及新學科，因此智能門禁系統應運而生，并且廣泛應用于各種領域，其中就包括對高校實訓室的智能管理上。本文首先介紹了幾種常見的智能門禁技術，最后選擇了當前最為流行的手機門禁技術，以微信為平臺，設計并實現了一種智能門禁系統。在該系統中，用戶只需要掃描二維碼便可以進入實訓室內，實訓室管理人員可以在平臺上對實訓室進行智能化管理，使得實訓室的管理更加全面、靈活和方便。

關鍵詞：微信平臺；門禁系統；高校實訓室；智能管理

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）04-0133-03

1 背景

1.1 智能門禁系統建設的必要性

隨著科技的不斷更新與發展，身邊的事物也會隨著時代變遷而改變。從過去到現在，人們都養成使用簡單的門鎖來防止他們的財產被盜，同時也是防止一些人員在不被允許的情況下進出房間等私密場所，這種簡單的方法一直延續了上千年。然而普通的門鎖卻始終離不開鑰匙，一把鑰匙開一把鎖的定理持續了很久，但是現如今人們生活中需要加鎖的地方變得越來越多，使用傳統的門鎖就會導致自己需要隨身攜帶很多把鑰匙，但是鑰匙一旦多了就會帶來很多不便。如果我們每天都需要攜帶很多鑰匙，就會很容易弄混、丟失或者被盜，所以安全性和便捷性很差。如今，伴隨著科技高速發展，傳統的門鎖早已經不能滿足現在人們對生命財產安全方面的需求，為了從根本上改變這種局面，于是智能門禁系統就孕育，它集成了機械、電子、光學、生物識別技術、計算機技術和通信技術等多種新技術，它也是新時代很優秀的產物[1]。

1.2 智能門禁系統在高校實訓室中的應用

高校實訓室是高校實訓課程的教學基地，承擔著實訓類學科綜合性實訓教學與校內模擬實習的任務。隨著“互聯網+”技術的發展，高校信息化和網絡化的普及，企業對高校學生的動手能力的要求不斷提高，提高實訓室的利用率成為了迫在眉睫的問題，一種開放式的實訓室管理成為了必然要求，對高校的實訓室管理提出了智能化和人性化要求。目前，我國很多高校對于實訓室的管理采用的還是人工管理的方法，該種方法存在著很多的不足，需要管理人員定時定崗，以此來監督學生與其他使用人員的出入，操作繁瑣，效率也比較低，因此此種管理方式必將慢慢被智能化管理模式所取代[2]。智能門禁系統在安全性、方便性、易管理性等方面超越了傳統的門道及鑰匙管理，已發展為一套完整的出入管理系統。

高校實訓室智能門禁系統的基本功能是實現人員的出入管理和時限管理，完成對進出實訓室人員準確、快速且無障礙的識別。不同功能的實訓室在開放時間上也存在差異，因此即使擁有授權的人員也需要在指定的開放時間內才可進入實訓室。當進入實訓室的人員滿足準入條件后，智能門禁系統會存儲刷卡記錄并驅動門鎖打開。此外，實訓室異常情況的報警也是智能門禁系統需要處理的重要問題。當門出現長時間未關或出現非法闖入時會觸發報警器。實訓室設備都會貼有專屬標簽，當設備被惡意帶離實訓室時會被門禁系統檢測出，并發出報警警報[3]。為了提高實訓室智能門禁系統的可操作性，需要保證該系統具有計算機遠程控制功能，以實現對出入實訓室人員的遠程控制。

下面來介紹一些目前較為常見的智能門禁技術。

2 智能門禁技術

2.1 RFID技術

射頻識別，RFID（Radio Frequency Identification）技術，又稱無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。射頻一般是微波，1-100GHz，適用于短距離識別通信。RFID讀寫器也分移動式的和固定式的。這是一種最傳統也是如今應用最廣的技術，從125k到13.56m，到高頻、甚高頻通信都有廣泛應用。RFID的優點是技術成熟，成本低廉，而缺點也很明顯，因為基于單向通信，缺乏雙向認證機制，標簽及扇區數據易被仿冒，存在不少安全隱患，除此之外，在進出門禁時，必須要攜帶RFID卡，攜帶很不方便。

2.2 生物識別技術

所謂生物識別技術就是通過計算機與光學、聲學、生物傳感器和生物統計學原理等高科技手段密切結合，利用人體固有的生理特性和行為特征來進行個人身份的鑒定。由于人體特征具有人體所固有的不可復制的唯一性，這一生物密鑰無法復制，失竊或被遺忘，利用生物識別技術進行身份認定，安全、可靠、準確，而且生物識別技術產品借助于現代計算機技術實現，很容易配合電腦和安全、監控、管理系統整合，實現自動化管理[4]。

但總的來說，生物識別技還處在起步探索階段，仍然只能在限定場景下有限使用。與此同時，其他生物識別新興技術也在掀起一波又一波的技術狂熱，可是，即便所有的技術問題都已解決，生物識別也將迎來最為致命的法律難題：如果生物特征被確定是區分每個個體的唯一表征，那么這一表征該如何采集、管理、又如何防止被盜用、被仿冒、被擴散？這一應用倫理問題顯然已經超越了技術本身，必須得到明確解決，而這一難題必會大大限制生物識別技術的發展。

2.3 手機門禁技術

得益于移動智能終端的普及，手機門禁技術展現出了越來越強大的后天優勢。目前，手機門禁領域的主要技術原理是依托手機自帶的各類傳感器與門禁系統進行交互，完成身份認證功能，以傳感器的種類區分，具體而言有：基于WIFI、藍牙、聲波、NFC和手機光波共5種[5]。隨著移動互聯網技術的普及加快和愈加成熟，移動應用在日常生活中的作用越來越大，人們已逐漸習慣使用各種手機APP替代傳統的生活方式。在其中微信是人們使用較多的手機APP之一。而微信公眾平臺，簡稱公眾號，無疑讓我們看到一個微信對后續更大的期望。利用公眾賬號平臺進行自媒體活動，簡單來說就是進行一對多的媒體性行為活動，如商家通過申請公眾微信服務號通過二次開發展示商家微官網、微會員、微推送、微支付、微活動、微報名、微分享、微名片等，已經形成了一種主流的線上線下微信互動營銷方式。

下面就在微信的平臺上設計并實現高校某實訓室的智能門禁系統。

3 高校實訓室智能門禁系統的設計理念

本智能門禁系統包含硬件和軟件兩個部分。智能門禁系統的硬件部分包括網絡控制器、電磁門禁和手動開關等。電磁門禁安裝在實訓室的門上，和電磁鐵一樣，是利用電生磁的原理，當電流通過硅鋼片時，電磁鎖會產生強大的吸力緊緊的吸住吸附鐵板達到鎖門的效果，只要小小的電流電磁鎖就會產生磁力，控制電磁鎖電源的門禁系統識別人員正確后即斷電，電磁鎖失去吸力即可開門；網絡控制器可安裝在實訓室管理人員的辦公室內，用來控制電磁門禁的通斷電并使電磁門禁起效；而手動開關安裝在實訓室內部，就是一個普通的開關，用來讓實訓室內的人開門，已經進入實訓室內的人員無需通過認證直接按動此開關即可離開實訓室。

智能門禁系統的軟件部分是基于阿里云的平臺上進行二次開發，主要功能包括設備的注冊管理、用戶的注冊管理和設備使用記錄的查看等。下面就是高校某實訓室智能門禁系統的實現部分。

4 高校實訓室智能門禁系統的實現

4.1 設備的注冊管理

如圖1所示，首先使用瀏覽器進入云平臺，在其中輸入正確的用戶名、密碼和驗證碼后即可進入到平臺中。點擊其中的設備管理欄，如圖2所示填寫完相關的信息后即可對設備進行注冊，這時在設備管理欄中看到剛注冊過的設備信息，在其中我們可以對該設備進行相應的管理，包括對該設備進行編輯、查看、設定使用時間和二維碼的打印等操作，如圖3、圖4所示。

4.2 用戶的注冊管理

用戶使用手機微信工具掃描剛剛生成的二維碼，進入用戶的注冊界面，在其中輸入相關的用戶信息完成注冊。此時在云平臺上點擊設備用戶欄，可以對該用戶進行管理，包括對用戶的編輯、設置用戶的使用權限和設定使用時間等，如圖5、圖6所示。

4.3 智能門禁系統的使用

設備和用戶都注冊完成后，當用戶每次使用微信工具掃描二維碼時都會出現如圖7所示的登錄界面，選擇其中需要登錄的實訓室后就會出現如圖8所示的開啟界面，點擊其中的開門按鈕即可啟動實訓室的智能門禁系統，這時系統會驗證用戶的權限，如果驗證通過，用戶即可進入該實訓室內，同時在云平臺上將會顯示出相應的記錄，如圖9所示。

5 總結和展望

以上就是高校某實訓室智能門禁系統的設計和實現過程。該系統以目前主流的微信為平臺，應用了手機門禁等主流技術對實訓室進行了智能化管理。

在實際應用過程中，還可以對該門禁系統進行進一步的改進，包括對進入實訓室的人員進行考勤，實訓室管理人員的巡查，以及對實訓室進行收費管理等智能化功能，使得實訓室的管理更加全面、靈活和方便。

參考文獻

[1]徐巖，趙海濤.淺談智能化系統中的門禁系統[J].智能建筑電氣技術，2008，2（4）：28-31.

[2]馮燕，馮廣.淺談高校實驗室資源管理系統建設[J].中國現代教育裝備，2008，（9）：102-103.

[3]劉春柱.高校實驗室安全現狀與管理對策[J].實驗室科學，2006，（4）：95-96.

[4]杰瑞.卡普蘭.人工智能時代[M].杭州：浙江人民出版社，2016.

[5]楊世恩.智能電子門禁系統研究與設計[J].通信技術，2011，5（44）：68-69.