CN102142162A

CN102142162A - 网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统及其实现方法

Info

Publication number: CN102142162A
Application number: CN2010101158141A
Authority: CN
Inventors: 李苏
Original assignee: SUZHOU SHOWELL TECHNOLOGIES Co Ltd
Current assignee: SUZHOU SHOWELL TECHNOLOGIES Co Ltd
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2011-08-03

Abstract

本发明揭示了一种网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统及其实现方法，门禁装置与服务器通过有线或无线的网络构建，其特征是：该门禁装置包括设于门体内、外两侧相互独立的第一指纹识别芯片和第二指纹识别芯片，一集成有时钟电路、网络接口及单片CPU的控制器单元，一跨接于两个指纹识别芯片与控制器单元之间的优先触发电路单元；并且该服务器通过USB接口连接有独立的指纹采集仪。本发明双芯片指纹门禁及记时监控系统由门禁装置与服务器基于网络构建而成，通过分设于门体内外侧的两块指纹识别芯片，提高了用户双向进出门禁系统的便利性，并由两侧指纹识别芯片记录进、出门时的门禁开启时间记录，并提供了门禁系统链接于企业资源规划和办公的新思路。

Description

网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种指纹识别系统的应用，尤其涉及一种基于指纹识别的门禁监控系统，具有门禁开关时间记录并协助数据库管理的功能。

背景技术

门禁，即出入管理控制系统。是一种管理人员进出的数字化管理系统。当前门禁系统的类型主要有密码识别门禁系统、卡片识别门禁系统及人像识别门禁系统。其中，密码识别门禁系统由于密码容易泄漏或被破解，存在安全性较差的缺点；而卡片识别门禁系统也由于卡片容易被借用、复制，或被磁化损坏，更不易实现双向控制等缺点，面临被逐渐淘汰的趋势。

由于人像识别门禁系统(包括指纹识别型及面部识别型)的安全性较高，渐渐引起了人们的广泛关注。从识别效果上来看，面部识别受到角度、光强、面部附加物的干扰易造成识别效率不高；而指纹在特征汲取上比面部多得多，难度也相对容易，指纹又具有终身性和唯一性的特点，故识别率较高。

然而，现有基于指纹识别的门禁监控系统，往往都是相对于门体一侧所设的，使用上存在很大的安全隐患。例如指纹识别芯片装设于门体外侧的情况下，使用者在指纹识别进入另一空间后，如遇内侧门禁开关失灵的情况，使用者极易发生被锁死在另一空间内，而施救者也会由于指纹无法匹配而手足无措。除此之外，这些指纹式门禁监控系统大都不具备时间记录功能，在门禁开闭的历史管控技术上是一片空白，即使现今已经出现了具打卡功能的指纹考勤机，但长久以来，要么只能作为单独的考勤机使用而不具备门禁功能，要么只能作为单侧门禁，只具有一侧的门禁开闭记录功能，无法作为考勤的参考。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种基于指纹识别的门禁监控系统，以内外双芯片的结构形式，解决使用者从任意一向进出门禁系统的难题，同时为门禁系统的企业和办公管理提供一种新的思路。

实现本发明目的的技术方案是：

一种网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统，包括至少一个门禁装置通过有线或无线的传输协议与服务器一并接入网络，其特征在于：

所述具打卡及进出记录功能的门禁装置包括：

设于门体外侧的第一指纹识别芯片和设于门体内侧的第二指纹识别芯片，所述两个指纹识别芯片相互独立，用于门外及门内的用户指纹图像的采集；

一控制器单元，集成有时钟电路、网络接口及单片CPU，该单片CPU内存有用于指纹调用、指纹识别比对、网络传输协议、电源管理及实时或定时网络发送及接收的软体，并具有存储指纹模板数据的闪存；

一优先触发电路单元，跨接于两个指纹识别芯片与控制器单元之间，选择连接任一指纹识别芯片与控制器单元的通路；

并且所述服务器通过USB接口连接有独立的指纹采集仪。

进一步地，前述网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统，其中该第一指纹识别芯片和第二指纹识别芯片为划擦式指纹芯片，或具有指纹采集功能的同类器件。而且，该门禁装置中还接设有触摸自动上电开关、LCD显示器及蜂鸣器，分别与控制器单元独立相连。

该网络接口为Ethernet接口，或为无线网卡，又或包括兼设的Ethernet接口和无线网卡，所述门禁装置与服务器通过有线、无线或可选的有线和无线传输协议及路由设备架构而成。

该服务器划分设有用于记录指纹模板数据的只读存储区，并且所述服务器内还安装有人力资源数据库管理软体，门禁记录的数据在服务器中与人力资源数据库相交互。

本发明的目的，是通过以下技术方案实现的：

网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统的实现方法，至少一个门禁装置通过有线或无线的传输协议与服务器一并接入网络，其特征在于：I、用户群中每位用户通过指纹采集仪注册指纹模板数据，直接存储至服务器，并通过网络发送至所述门禁装置的单片CPU的闪存内；II、注册完成后，所述门体内外任一侧的指纹识别芯片经由用户手指触摸而上电激活；III、由优先触发电路单元感测被激活的指纹识别芯片，将指纹识别芯片与控制器单元的通路连接，并将另一个指纹识别芯片暂时屏蔽；IV、第一指纹识别芯片或第二指纹识别芯片采集用户指纹，控制器单元运行软体，调用单片CPU闪存内预注册的指纹模板数据，对两者进行比对、识别，并在指纹匹配后开启门禁；V、将门禁自内指纹识别开启或自外指纹识别开启以事件形式存储为基于时钟电路时间的门禁记录，并当网络联通时将该门禁记录发送至服务器。

进一步地，前述网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统的实现方法，其中该控制器单元的单片CPU预设有复位响应间隔，用以将门禁装置回至睡眠状态，自任意一侧的指纹识别芯片激活时起，设定复位响应间隔长度为5秒～15秒，间隔长度可选为5秒、8秒、10秒或15秒。

本发明的目的，还可以通过以下技术方案实现的：

网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统的实现方法，至少一个门禁装置通过有线或无线的传输协议与服务器一并接入网络，其特征在于：I、用户群中每位用户通过指纹采集仪注册指纹模板数据，直接存储至服务器，并通过网络发送至所述门禁装置的单片CPU的闪存内；II、注册完成后，所述门体内外任一侧的指纹识别芯片经由用户手指触摸而上电激活；III、由优先触发电路单元感测被激活的指纹识别芯片，将指纹识别芯片与控制器单元的通路连接，并将另一个指纹识别芯片暂时屏蔽；IV、第一指纹识别芯片或第二指纹识别芯片采集用户指纹，控制器单元运行网络传输协议软体，发送经加密的用户指纹数据至服务器，再由服务器对接收到的指纹数据进行解密，与其内预注册的指纹模板数据进行比对、识别，并在指纹匹配后发送开启门禁信号至门禁装置；V、将门禁自内指纹识别开启或自外指纹识别开启以事件形式网络传输至服务器，形成基于服务器时间的门禁记录。

进一步地，前述网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统的实现方法，其中该控制器单元的单片CPU预设有复位响应间隔，当门禁装置未接收到来自服务器的信号时或完成一次指纹采集和比对后，用以将门禁装置回至睡眠状态，自任意一侧的指纹识别芯片激活时起，设定复位响应间隔长度为5秒～15秒。

上述本发明的技术方案，其在应用实施后所具有的优点体现在：

本发明双芯片指纹门禁及记时监控系统由门禁装置与服务器基于网络构建而成，所有的指纹注册过程在服务器进行，注册的指纹模板不仅存储在服务器，而且通过网络也存储在门禁装置，通过分设于门体内外侧的两块指纹识别芯片，内侧记录出门时间、外侧记录进门时间，提高了用户双向进出门禁系统的便利性和有序性，并且门禁开闭的时间记录定时或实时网络传输至服务器，由此提供了一种门禁系统的企业和办公管理新思路。

附图说明

图1是本发明实施例一的框架结构示意图；

图2是本发明实施例二的框架结构示意图；

图3是本发明实现方法在网络正常联通时的工作流程图；

图4是本发明实现方法在网络异常情况下的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明基于指纹识别的门禁监控系统结构特征、实现方法及有益效果更易于理解，以下结合若干实施例及其附图进行详细而非限制性的描述。

本发明为进一步完善指纹识别技术在门禁系统的应用，解决传统指纹识别的门禁监控系统中只可单向识别开启门禁及门禁时间记录，设计了一种具双指纹芯片的门禁监控系统，两个指纹识别芯片分设于门体的内、外侧，由此可适应门内外用户。

实施例一

如图1所示，是本发明门禁监控系统的拓扑结构图。由图中所示可见：该门禁监控系统由装设于门体旁侧的门禁装置2及服务器1通过有线或无线的传输协议构件成一局域网络。其中该门禁装置2作为本发明的核心构件，其技术特征主要体现在所用的指纹识别芯片为两片。具体来看该门禁装置2包括：

设于门体5外侧的第一指纹识别芯片21和设于门体5内侧的第二指纹识别芯片22。该两个指纹识别芯片功能上相互独立，用于采集门内或门外用户端指纹图像数据，为指纹识别做准备。

一个控制器单元23，集成有时钟电路、网络接口25及单片CPU，该单片CPU内存有用于指纹调用、指纹识别比对、网络传输协议、电源管理及实时或定时网络接收发送及接收的软体，使控制器单元本身无需其它附设电路，即可实现网络传输的功能；并具有存储指纹模板数据的闪存。

一优先触发电路单元24，跨接于两个指纹识别芯片21、22与控制器单元23之间，选择性地连通第一指纹识别芯片21和控制器单元23的通路或第二指纹识别芯片22和控制器单元23的通路。

此外，该服务器1上还通过USB接口连接有一个独立的指纹采集仪6，用于对用户群指纹数据模板的采集、注册与存储。

实施例二

如图2所示，是本发明基于指纹识别的门禁监控系统另一实施例的拓扑结构示意图。由图2对比图1可见，该服务器未连接有单独的指纹采集仪。但这不影响该双芯片门禁监控系统的正常工作。其指纹模板数据的注册也能通过门禁装置的任意指纹识别芯片实现。

上述两个实施例中，该第一指纹识别芯片21和第二指纹识别芯片22为划擦式指纹芯片，也可以是具有指纹采集功能的同类器件，可选型号为AESXXX、ATWXXX、TCSXXX等系列中任意的芯片。而且，该门禁装置中还接设有触摸自动上电开关、LCD显示器及蜂鸣器，分别与控制器单元独立相连，从而能达到显著的节能效果，并且用户根据蜂鸣器的提示进行操作，门禁装置的识别准确性将显著提升。而且，该网络接口25为Ethernet接口，或为无线网卡，又或包括兼设的Ethernet接口和无线网卡，使得门禁装置与服务器通过有线、无线或可选的有线和无线传输协议及路由设备架构成具完整通信连接的监控系统。

除此之外，该服务器划分设有用于记录指纹模板数据的只读存储区，并且还可进一步接入已有安装的人力资源数据库管理软体(ERP)，门禁记录的数据在服务器中与人力资源数据库相交互，实现对员工用户的考勤、评核等。

由上述实施例介绍的基于双芯片指纹识别的门禁监控系统，其实际工作过程根据网络环境的差异，能按照多种流程运作。具体来看：

如图3所示的网络正常情况下的流程图可见主要分为两个阶段：

指纹模板的注册阶段：

该门禁监控系统提供了服务器直接注册，并通过网络加密传输存储于门禁装置的注册途径。具体来看，通过与该服务器USB接口相连的指纹采集仪6，由用户直接手指碰触采集指纹特征值，并通过服务器装载的指纹获取、识别软件将指纹模板数据分套注册并存储在服务器的只读存储区中，以备门禁装置按索引条件调用该些指纹数据模板，并且这些指纹数据模板还通过网络传输存储于门禁装置控制器单元单片CPU的闪存内。

其中指纹模板的分套注册是通过用户同一手指至少三次划擦指纹采集仪，记录各次的采集结果整合为一套来存储的。这样做的目的是为了降低整个指纹识别系统的在指纹比对时的拒真率，避免只注册一枚指纹模板的情况下，系统多次无法识别用户指纹特征值而拒绝响应或报错的尴尬情境发生。

识别、比对阶段：

首先、门体内侧用户41或门体外侧用户42在门禁装置上通过手指碰触对应的指纹识别芯片，激活某一侧的触摸自动上电开关，将工作电源接入指纹识别芯片；

然后、由门禁装置内的优先触发电路单元24感测被激活的任一侧指纹识别芯片(感测信号即为上电信号)，由该优先触发电路接通该侧指纹识别芯片与控制器单元的通路，并将另一侧通路短暂屏蔽；

接着，由用户划擦通路侧的指纹识别芯片，采集到用户指纹的特征值，同时控制器单元23发送经加密的用户指纹数据给服务器，在服务器上解密接收到的用户指纹数据并与预注册的指纹模板数据进行比对、识别，其中特征值比对的要求及过程为现有技术，兹不予赘述。

继而，如果指纹识别结果为非匹配的，则门体将保持关闭状态，如果指纹识别结构为匹配的，则系统将会触发开启门禁，并将门禁开启以事件形式声称基于服务器时间的门禁记录，参与服务器中人力资源管理数据库的运作。

值得一提的是，该控制器单元的单片CPU预设有复位响应间隔，当门禁装置完成一次采集和比对后，就会将门禁装置回至睡眠状态，自任意一侧的指纹识别芯片激活时起，设定复位响应间隔长度为5秒～15秒。对于高精度识别的门禁监控系统来说，所设复位响应间隔长度可为10秒或15秒，二对于识别精度相对较低的门禁监控系统来说，所设复位响应间隔长度可以稍短，一般8秒或5秒皆可。

如图4所示的网络异常情况下的流程图可见也为两个阶段：其中指纹模板的注册阶段与前述相同，故省略。相区别的是：指纹识别与比对是发生在终端的门禁装置内。以下详述该门禁识别、比对阶段：

接着，由用户划擦通路侧的指纹识别芯片(外侧的第一指纹识别芯片或内侧的第二指纹识别芯片)，采集到用户指纹的特征值，再由控制器单元23运行指纹识别、比对软体，调用单片CPU闪存内存储的指纹模板数据，对两者进行比对、识别。其中特征值比对的要求及过程为现有技术，兹不予赘述。

继而，如果指纹识别结果为非匹配的，则门体将保持关闭状态，如果指纹识别结构为匹配的，则系统将会触发开启门禁，并将门禁开启以事件形式存储为基于时钟电路时间的门禁记录，并当网络联通时将该门禁记录发送至服务器。

同样地，该控制器单元的单片CPU预设有复位响应间隔，当门禁装置完成一次采集和比对后，就会将门禁装置回至睡眠状态，自任意一侧的指纹识别芯片激活时起，设定复位响应间隔长度为5秒～15秒。对于高精度识别的门禁监控系统来说，所设复位响应间隔长度可为10秒或15秒，二对于识别精度相对较低的门禁监控系统来说，所设复位响应间隔长度可以稍短，一般8秒或5秒皆可。

通过以上两个实施例的结构和工作过程的描述，本发明基于指纹识别的门禁监控系统及其实现方法的有益效果显而易见：(1)通过分设于门体内外侧的两块指纹识别芯片，以及由门禁装置与服务器基于网络构建而成的门禁监控系统，提高了用户双向进出门禁系统的便利性。(2)门体外侧的第一指纹识别芯片记录进门时间，门体内侧的第二指纹识别芯片记录出门时间，门禁开闭的时间记录实时或定时地网络传输至服务器，由此提供了一种门禁监控系统参与企业(ERP)和办公数据库管理新思路。(3)采用优先触发控制，能有效避免用户内外进出的冲突，减少门禁监控的疏漏。

综上所述，全面展现了本发明设计的结构特征、实施过程及有益效果。但并非以此限制本发明实施方式的多样性。因此，但凡对于以上实施例进行简单修改或等效替换所形成的技术方案，能够实现双芯片指纹识别的门禁监控应用方案，均应视为本发明申请保护的范围内。

Claims

1.网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统，包括至少一个门禁装置通过有线或无线的传输协议与服务器一并接入网络，其特征在于：

所述具打卡及进出记录功能的门禁装置包括：

并且所述服务器通过USB接口连接有独立的指纹采集仪。

2.根据权利要求1所述的网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统，其特征在于：所述第一指纹识别芯片和第二指纹识别芯片为划擦式指纹芯片，或具有指纹采集功能的同类器件。

3.根据权利要求1所述的网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统，其特征在于：所述门禁装置中还接设有触摸自动上电开关、LCD显示器及蜂鸣器，分别与控制器单元独立相连。

4.根据权利要求1所述的网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统，其特征在于：所述网络接口为Ethernet接口，或为无线网卡，又或包括兼设的Ethernet接口和无线网卡，所述门禁装置与服务器通过有线、无线或可选的有线和无线传输协议及路由设备架构而成。

5.根据权利要求1所述的网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统，其特征在于：所述服务器划分设有用于记录指纹模板数据的只读存储区，并且所述服务器内还安装有人力资源数据库管理软体，门禁记录的数据在服务器中与人力资源数据库相交互。

6.网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统的实现方法，至少一个门禁装置通过有线或无线的传输协议与服务器一并接入网络，其特征在于：

I、用户群中每位用户通过指纹采集仪注册指纹模板数据，直接存储至服务器，并通过网络发送至所述门禁装置的单片CPU的闪存内；

II、注册完成后，所述门体内外任一侧的指纹识别芯片经由用户手指触摸而上电激活；

III、由优先触发电路单元感测被激活的指纹识别芯片，将指纹识别芯片与控制器单元的通路连接，并将另一个指纹识别芯片暂时屏蔽；

IV、第一指纹识别芯片或第二指纹识别芯片采集用户指纹，控制器单元运行软体，调用单片CPU闪存内预注册的指纹模板数据，对两者进行比对、识别，并在指纹匹配后开启门禁；

V、将门禁自内指纹识别开启或自外指纹识别开启以事件形式存储为基于时钟电路时间的门禁记录，并当网络联通时将该门禁记录发送至服务器。

7.根据权利要求6所述的基于指纹识别的门禁监控系统实现方法，其特征在于：所述控制器单元的单片CPU预设有复位响应间隔，用以将门禁装置回至睡眠状态，自任意一侧的指纹识别芯片激活时起，设定复位响应间隔长度为5秒～15秒。

8.根据权利要求7所述的基于指纹识别的门禁监控系统实现方法，其特征在于：所述复位响应间隔长度为5秒、8秒、10秒或15秒。

9.网络式双芯片指纹门禁及记时监控系统的实现方法，至少一个门禁装置通过有线或无线的传输协议与服务器一并接入网络，其特征在于：

IV、第一指纹识别芯片或第二指纹识别芯片采集用户指纹，控制器单元运行网络传输协议软体，发送经加密的用户指纹数据至服务器，服务器对接收到的数据解密，与其内预注册的指纹模板数据进行比对、识别，并在指纹匹配后发送开启门禁信号至门禁装置；

V、将门禁自内指纹识别开启或自外指纹识别开启以事件形式网络传输至服务器，形成基于服务器时间的门禁记录。

10.根据权利要求9所述的基于指纹识别的门禁监控系统实现方法，其特征在于：所述控制器单元的单片CPU预设有复位响应间隔，当门禁装置未接收到来自服务器的信号时或完成一次指纹采集和比对后，用以将门禁装置回至睡眠状态，自任意一侧的指纹识别芯片激活时起，设定复位响应间隔长度为5秒～15秒。