一种基于窄带物联网的小区智能通行控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于窄带物联网的小区智能通行控制系统及方法，属于物联网技术领域，该系统是一种基于窄带物联网NB‑IoT通信技术、网络技术、云技术和控制技术组成的智能无线控制系统，应用于且不限于小区的电梯、门禁和停车场等领域；该系统是小区智能通行的全套解决方案；该系统包括用户的移动终端(APP或微信小程序)、物业管理平台、云服务器、NB‑IoT通信模块、控制器、扩展板、车牌识别摄像机和二维码显示器；本发明专利技术具有其他方法无法比拟的海量连接、深度覆盖、超低功耗、低成本、稳定可靠等众多优点；是唯一能够在信号覆盖较弱的场景中实现有效通信的技术解决方案；此外，业主可以实现手机自助缴纳物业费、停车费等费用，避免来回跑物业的麻烦。

Intelligent traffic control system and method for residential district based on narrowband Internet of things

The invention provides a network based on the intelligent traffic control narrowband system and method, which belongs to the technical field of the Internet of things, the system is an intelligent wireless networked control system NB IoT communication technology, network technology, cloud technology and control technology based on narrow band material, and applied to the elevator, parking and access is not limited to a field of cells; the system is a complete solution for intelligent traffic; the system includes a user's mobile terminal (APP or WeChat small program), property management platform, cloud server, NB IoT communication module, controller, expansion board, license plate recognition camera and two-dimensional code display; the invention has not compared with other methods of mass connection, the depth of coverage, low power consumption, low cost, stable and reliable advantages; is the only in weak signal coverage in the scene. Effective communication technology solutions; in addition, the owners can realize the mobile phone self-help pay property costs, parking fees and other costs, to avoid running back and forth property problems.

【技术实现步骤摘要】
一种基于窄带物联网的小区智能通行控制系统及方法
本专利技术属于物联网
，具体涉及一种基于窄带物联网的小区智能通行控制系统及方法。
技术介绍
目前，物联网通信技术从传输距离上区分可分为两类：短距离通信技术，代表技术有Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave等，典型的应用场景如智能家居；广域网通信技术，业界一般定义为LPWAN(low-powerWide-AreaNetwork，低功耗广域网)，即广域网通信技术。LPWAN技术又可分为两类：一种是工作在非授权频段的技术，如Lora、Sigfox等，这类技术大多是非标、自定义实现；另一种是工作在授权频段的技术，如GSM、CDMA、WCDMA等较成熟的2G/3G蜂窝通信技术，以及目前逐渐部署应用、支持不同category终端类型的LTE及其演进技术，这类技术基本都在3GPP(主要制定GSM、WCDMA、LTE及其演进技术的相关标准)或3GPP2(主要制定CDMA相关标准)等国际标准组织进行了标准定义。基于蜂窝的窄带物联网(NarrowBandInternetofThings，NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支；NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWA)；NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖，如图1所示；目前，非接触式控制电梯选层、门禁和停车场管理的各类方案中都是基于通信方式的不同；采用短距离通信技术Zigbee、WIFI、蓝牙等，缺点都是通信距离短无法实现远程控制，组网复杂，点对点比对连接速度慢，设备接入数量有限；采用广域网通信技术中的Lora、Sigfox等，虽然通信距离长覆盖广，但缺点是需要自建网关或基站，组网复杂，信号有延迟；而用广域网通信技术中的GSM、CDMA、WCDMA等较成熟的2G/3G蜂窝通信技术，利用的是运营商的现有基站，虽然解决通信距离长/覆盖广/组网简单的问题，但缺点是由于其覆盖的是中高速率，信号覆盖能力不强，在电梯井道内和地下停车场内信号很弱或几乎没有，所以无法实现数据传输。因此以上的各类方案应用于本案的场所时都会导致用户体验不好，最终无法实现部署或部署后被用户弃用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种基于窄带物联网的小区智能通行控制系统及方法，以达到使用一种方案解决小区全部通行场景控制的目的。一种基于窄带物联网的小区智能通行控制系统，包括用户的移动终端、云服务器、物业管理平台和设置有NB-IoT通信芯片的小区智能控制电路；所述的移动终端：用于用户注册、上传指令数据和用户身份信息至云服务器中；所述的云服务器：用于存储用户信息并进行用户身份鉴权，将鉴权成功的指令数据通过窄带物联网NB-IoT发送至指定IP地址的智能控制电路中；所述的物业管理平台：用于后台管理、录入和修改用户信息，设置用户权限和用户注册审核；所述的小区智能控制电路：用于接收和发送指令信息，对小区的通行设备进行控制。所述的小区智能控制电路，包括：电梯智能控制电路、门禁智能控制电路和停车场智能控制电路；所述的电梯智能控制电路设置于各电梯的操纵盘控制箱内，包括控制器、NB-IoT通信芯片和扩展板，所述的控制器与NB-IoT通信芯片通过485接口相连接，控制器的扩展输出端与扩展板的扩展输入端相连接；扩展板的输出端与电梯操纵盘各个按键的信号线短接；所述的门禁智能控制电路设置于各门禁控制箱内，包括控制器和NB-IoT通信芯片，所述的控制器与NB-IoT通信芯片通过485接口相连接，控制器的控制输出端连接电锁或者道闸的输入端；所述的停车场智能控制电路，包括控制器、NB-IoT通信芯片、车牌识别摄像机和二维码显示器，所述的控制器和NB-IoT通信芯片设置于道闸控制箱内，所述的车牌识别摄像机设置于停车场入口和出口道闸前，所述的二维码显示器设置于出口车牌识别摄像机前；所述的控制器与NB-IoT通信芯片通过485接口相连接，车牌识别摄像机的输出端与控制器的另一485接口相连接；二维码显示器的输入端与控制器的又一485接口相连接。所述的移动终端内设置有应用APP或者微信小程序。采用基于窄带物联网的小区智能通行控制系统进行的电梯选层控制方法，包括以下步骤：步骤1、通过用户的移动终端接收用户输入的注册所属小区、单元和楼层信息，并通过物业管理平台进行审核完成用户注册，并将用户的注册信息以数据库的形式存储于云服务器中；步骤2、通过用户移动终端选择已注册的目标楼层，包括业主楼层和公共楼层，并将指令数据和用户身份信息进行加密后通过移动互联网上传到云服务器中；步骤3、云服务器将接收的用户身份信息与预存的用户信息进行比对，若比对一致，则鉴权成功，并执行步骤4；否则，鉴权失败，反馈至用户的移动终端中进行告知；步骤4、云服务器将指令数据通过NB-IoT基站发送至电梯智能控制电路内部的NB-IoT通信芯片中；步骤5、NB-aoT通信芯片通过485通信接口将指令数据直接传送至控制器中；步骤6、云服务器发送指令数据后开启一个计时器，若在设定时间内未获得发送数据包的ACK报文，则云服务器重新发送指令数据，直至发送成功为止；步骤7、控制器对接收的指令数据进行解密，根据指定呼叫梯楼层设置控制码，发送控制码至扩展板中，扩展板按照控制码进行动作，执行呼叫指定楼层动作；步骤8、控制器执行选层动作后，通过485通信接口将成功应答数据的ACK报文传送至NB-IoT通信芯片中；步骤9、NB-IoT通信芯片通过NB-IoT基站将成功应答数据的ACK报文传送至云服务器中；步骤10、云服务器收到ACK报文后，通过移动互联网将“呼叫成功”的信息发送至用户的移动终端中。采用基于窄带物联网的小区智能通行控制系统进行的门禁控制方法，包括以下步骤：步骤1、通过用户的移动终端接收用户输入的注册所属小区、单元和楼层信息，并通过物业管理平台进行审核完成用户注册，并将用户的注册信息以数据库的形式存储于云服务器中；步骤2、通过用户的移动终端选择已注册的目标门禁，并将指令数据和用户身份信息进行加密后通过移动互联网上传到云服务器中；步骤3、云服务器将接收的用户身份信息与预存的用户信息进行比对，若比对一致，则鉴权成功，并执行步骤4；否则，鉴权失败，反馈至用户终端中进行告知；步骤4、云服务器将指令数据通过NB-IoT基站发送至门禁智能控制电路内部的NB-IoT通信芯片中；步骤5、NB-IoT通信芯片通过485通信接口将指令数据直接传送至控制器中；步骤6、云服务器发送指令数据后开启一个计时器，若在设定时间内未获得发送数据包的ACK报文，则云服务器重新发送指令数据，直至发送成功为止；步骤7、控制器对接收的指令数据进行解密，控制电锁开合；步骤8、控制器执行动作后，通过485通信接口将成功应答数据的ACK报文传送至NB-IoT通信芯片中；步骤9、NB-IoT通信芯片通过NB-IoT基站将成功应答数据的ACK报文传送至云服务器中；步骤10、云服务器收到ACK报本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于窄带物联网的小区智能通行控制系统，其特征在于，包括用户的移动终端、云服务器、物业管理平台和设置有NB‑IoT通信芯片的小区智能控制电路；所述的移动终端：用于用户注册、上传指令数据和用户身份信息至云服务器中；所述的云服务器：用于存储用户信息并进行用户身份鉴权，将鉴权成功的指令数据通过窄带物联网NB‑IoT发送至指定IP地址的智能控制电路中；所述的物业管理平台：用于后台管理、录入和修改用户信息，设置用户权限和用户注册审核；所述的小区智能控制电路：用于接收和发送指令信息，对小区的通行设备进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于窄带物联网的小区智能通行控制系统，其特征在于，包括用户的移动终端、云服务器、物业管理平台和设置有NB-IoT通信芯片的小区智能控制电路；所述的移动终端：用于用户注册、上传指令数据和用户身份信息至云服务器中；所述的云服务器：用于存储用户信息并进行用户身份鉴权，将鉴权成功的指令数据通过窄带物联网NB-IoT发送至指定IP地址的智能控制电路中；所述的物业管理平台：用于后台管理、录入和修改用户信息，设置用户权限和用户注册审核；所述的小区智能控制电路：用于接收和发送指令信息，对小区的通行设备进行控制。2.根据权利要求1所述的基于窄带物联网的小区智能通行控制系统，其特征在于，所述的小区智能控制电路，包括：电梯智能控制电路、门禁智能控制电路和停车场智能控制电路；所述的电梯智能控制电路设置于各电梯的操纵盘控制箱内，包括控制器、NB-IoT通信芯片和扩展板，所述的控制器与NB-IoT通信芯片通过485接口相连接，控制器的扩展输出端与扩展板的扩展输入端相连接；扩展板的输出端与电梯操纵盘各个按键的信号线短接；所述的门禁智能控制电路设置于各门禁控制箱内，包括控制器和NB-IoT通信芯片，所述的控制器与NB-IoT通信芯片通过485接口相连接，控制器的控制输出端连接电锁或者道闸的输入端；所述的停车场智能控制电路，包括控制器、NB-IoT通信芯片、车牌识别摄像机和二维码显示器，所述的控制器和NB-IoT通信芯片设置于道闸控制箱内，所述的车牌识别摄像机设置于停车场入口和出口道闸前，所述的二维码显示器设置于出口车牌识别摄像机前；所述的控制器与NB-IoT通信芯片通过485接口相连接，车牌识别摄像机的输出端与控制器的另一485接口相连接；二维码显示器的输入端与控制器的又一485接口相连接。3.根据权利要求1所述的基于窄带物联网的小区智能通行控制系统，其特征在于，所述的移动终端内设置有应用APP或者微信小程序。4.采用权利要求1所述的基于窄带物联网的小区智能通行控制系统进行的电梯选层控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、通过用户的移动终端接收用户输入的注册所属小区、单元和楼层信息，并通过物业管理平台进行审核完成用户注册，并将用户的注册信息以数据库的形式存储于云服务器中；步骤2、通过用户移动终端选择已注册的目标楼层，包括业主楼层和公共楼层，并将指令数据和用户身份信息进行加密后通过移动互联网上传到云服务器中；步骤3、云服务器将接收的用户身份信息与预存的用户信息进行比对，若比对一致，则鉴权成功，并执行步骤4；否则，鉴权失败，反馈至用户的移动终端中进行告知；步骤4、云服务器将指令数据通过NB-IoT基站发送至电梯智能控制电路内部的NB-IoT通信芯片中；步骤5、NB-IoT通信芯片通过485通信接口将指令数据直接传送至控制器中；步骤6、云服务器发送指令数据后开启一个计时器，若在设定时间内未获得发送数据包的ACK报文，则云服务器重新发送指令数据，直至发送成功为止；步骤7、控制器对接收的指令数据进行解密，根据指定呼叫梯楼层设置控制码，发送控制码至扩展板中，扩展板按照控制码进行动作，执行呼叫指定楼层动作；步骤8...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐东哲，尹小科，欧斌，
申请(专利权)人：徐东哲，尹小科，欧斌，
类型：发明
国别省市：辽宁,21