基于蓝牙MESH组网核心技术的门禁管理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于蓝牙MESH组网核心技术的门禁管理方法及系统，该系统包括CPU主控芯片模块、蓝牙无线组网模块、门锁电动控制模块、键盘输入模块和电源模块，利用蓝牙模块通信对下层蓝牙终端设备进行接入，实现点对点开锁控制及门锁状态信息实时反馈；通过蓝牙模块通信与其他蓝牙门锁以及蓝牙网关进行连接，组建MESH网络层实现MESH路由管理并进行信息多跳传递，实现了远程接收服务器推送的上锁/解锁控制命令以及服务器端用户权限或门锁变更信息，并通过蓝牙MESH网络上传本地门锁状态信息的功能；通过键盘输入备用动态密码进行手动干预开锁，备用动态密码可以根据需要在服务器端设定有效期限，保证门锁安全与便捷。

Access control management method and system based on Bluetooth MESH networking core technology

The invention discloses a system and method for network access control based on Bluetooth MESH core technology, the system comprises a CPU main control chip module, Bluetooth wireless network module, electric lock control module, keyboard input module and power supply module, access to the Bluetooth terminal device using Bluetooth communication module, realize the point-to-point control and lock lock real-time information feedback; connected via Bluetooth communication with other Bluetooth lock and Bluetooth gateway, the establishment of MESH network layer MESH routing and multi hop transmission management information, realizes the remote lock / unlock the receiving server push control commands and user permissions or lock change information, and through the Bluetooth MESH network upload the local state information lock function; manual intervention to unlock the keyboard input through the reserve dynamic password, preparation With dynamic password, you can set the expiration date at the server according to the need to ensure the security and convenience of the door lock.

【技术实现步骤摘要】
基于蓝牙MESH组网核心技术的门禁管理方法及系统
本专利技术涉及门禁系统领域，具体涉及一种基于蓝牙MESH组网核心技术的门禁管理方法及系统。
技术介绍
目前在大部分院校宿舍中，仍采用传统的机械钥匙作为宿舍开门的方式。每年大量老生离校、新生涌入、以及涉及寝室变更时，学校需要花费大量精力，对寝室钥匙进行收集、分配，或对锁芯进行更换，每年花费大量人力物力。不仅如此，钥匙管理有很多安全性漏洞，比如：(1)缺乏对每个房间进出情况(谁、何时、何地、干什么)的管控，一旦发生失窃或人身意外等情况，无从查证；(2)钥匙容易被复制，丢失后无法挂失，风险相对较高；(3)实验室、实训室、教室经常轮换不同人员使用，即使有一、两个人员进行管理，也往往常开着，可能导致贵重教具失窃或破损；(4)老师在多个教室、实验室、实训室教学授课，随身携带多把钥匙，不方便；(5)在宿舍中，学生忘记带钥匙，需要管理员陪同开门或借钥匙给学生；(6)宿舍中，学生经常贪图方便不锁门或忘记锁门，容易被乘虚而入；(7)当管理员或老师想要检查宿舍卫生等情况时，都会随身带着一大串钥匙，效率低，速度慢；(8)学生在宿舍中对房门反锁，进行学校禁止的行为，无法被管控；(9)每当新生报道和老生毕业离校时，收钥匙、换锁芯等工作都会耗费学校大量精力，且管理混乱。于是，门禁系统应然而生，虽然传统的门禁具有安全管理出入口的功能，但是并不能完美的适合学校的需求，主要具有以下缺陷：(1)线缆众多，安装施工复杂，需要破坏现有装修，在改造项目中问题尤其尖锐；(2)锁具多为磁力锁，在防盗门上使用会变形导致吸力下降，长期在门上使用会造成门变形；(3)依赖不间断供电，断电后系统无法使用，门常开无法关闭；且成本高昂；就智能门锁而言目前比较成熟的指纹锁，密码锁属于本地离线开锁形式，存在假指纹或者密码泄露等问题，并且难以实现集中管理的需要。而WIFI，移动通信网络(GSM/GPRS/3G/4G)，Zigbee以及蓝牙技术使用在智能门锁上，能够实现远程数据采集，后台监控管理，更加贴合集中管理的实际需求。在这三种技术中，Wifi及移动通信网络控制耗电较大，不适用于门禁系统，而Zigbee技术需要额外的发送及接收设备，增加了设备成本。以蓝牙技术作为未来物联网的一种方案，有低功耗及使用便捷的特点，并且在集中批量管理门禁这个方面体现优势。目前蓝牙门锁主要以单一点对点的通信方式，通过手机蓝牙与门锁蓝牙模块进行通信实现上锁与解锁操作。主要存在问题包括：上锁与解锁操作局限在可视短距离范围；门锁在没有手机连接情况下处于信息孤岛，无法同步更新门锁状态信息；门锁与手机单一的连接方式也无法形成集中批量管理。因此，唯独将蓝牙门锁进行组网连接，通过网关将数据进行上传和下达，才能真正实现远程实时门禁控制系统。而在组网这方面，蓝牙Mesh网络的自组织、自管理和自愈的网状结构与传统点对多点的星型网络结构相比，具有较多的优势。Mesh网络结构提高了传输可靠性。Mesh网的链路结构为网状结构，这样每个节点可使用的链路数大大增加，且每个网络节点都具有路由功能，如果其中的某一条链路出了故障，节点便可以自动转移到其它可选链路进行接入。其次，蓝牙Mesh网络中相距较远的节点间通信时的数据包将通过多个节点的转发，逐点传递到目的节点。与点对多点链路相比，Mesh网络单跳无线链路的长度通常更短，因而Mesh网络对天线传输距离与性能的要求便会大大降低，这样就降低了天线的成本，终端所需的发射功率也得以降低，这意味着也就降低了网络中射频信号间的干扰。同时蓝牙Mesh组网维护简便。Mesh网络简化了网络的维护与升级，如前所述，每个节点都有多条可选路由，因而局部地区的升级与扩容将不会影响到整个网络的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于蓝牙MESH组网核心技术的门禁管理方法及系统。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种基于蓝牙MESH组网核心技术的门禁管理方法，包括如下步骤：S1、蓝牙MESH网络初始化；S11、通过手机移动端APP或网页Web端在服务器注册蓝牙MESH门锁的门牌号，蓝牙MAC地址，网络节点号，并分配用户权限信息；S12、由蓝牙网关发起广播进行组网，所有蓝牙门锁节点处于侦听状态，一旦发现关于组网的广播信息，获取相应的邻近节点路由表及距离网关跳数并存储在本地寄存器中；S13、每个蓝牙节点在组网过程中，依次扫描来自多个邻近节点发起的组网广播并建立连接，根据距离网关跳数来寻找最优路由路径；S14、每个蓝牙节点扫描完邻近节点广播信号后，切换到广播状态，进行下一跳的信息传递；S15、重复步骤S13和S14，确保每个节点都接入网络；S16、一段时间若无其他相邻节点扫描广播信号，则表明此时蓝牙节点完成组网过程并且确定最优路由路径；S17、将确定的路由表通过广播发送给上一级节点，最后切换到侦听状态；若侦听过程中，发现来自下一级节点广播的路由表信息，则在本地存储其信息，并继续将信息广播给上一层节点；S18、当网关收集完下层节点路由表后，存储在本地寄存器，并提交到服务器进行备份整理；S2、蓝牙MESH门锁匹配用户信息初始化；S21、通过服务器推送蓝牙门锁节点匹配的用户信息推送到网关，网关根据优化路由路径进行数据定向广播；S22、蓝牙门锁节点侦听到用户信息更新广播，检验目标蓝牙MAC地址与自身是否相匹配，若匹配则将用户信息更新到本地存储器中；若不匹配，则检验本地路由表，若目标蓝牙MAC地址在下层路由表中，根据路由表继续定向广播；S23、重复步骤S22，直至用户信息下发到目标蓝牙门锁；S3、完成蓝牙门锁上锁/解锁控制；S4、完成用户/门锁信息的更新。其中，所述步骤S3包括蓝牙终端点对点控制上锁/解锁和蓝牙远程控制上锁/解锁两种方法，所述蓝牙终端点对点控制上锁/解锁通过以下步骤完成：(1)用户通过蓝牙终端发起广播，获取蓝牙门锁反馈的扫描数据包，并与之建立连接；(2)蓝牙门锁确认目标蓝牙终端属于授权用户后，发起上锁/解锁密码认证；(3)用户输入固定6位上锁/解锁密码，验证通过后执行上锁/解锁操作，并在本地存储操作记录。所述蓝牙远程控制上锁/解锁通过以下步骤完成：(1)用户通过手机移动网络或者网页WEB端发起上锁/解锁命令；(2)服务器推送命令到蓝牙网关；(3)网关根据目标门锁MAC地址，寻找最优路由路径，将上锁/解锁命令广播给下一级路由；(4)蓝牙门锁节点侦听到上锁/解锁命令广播，检验目标蓝牙MAC地址与自身是否相匹配，若匹配则执行上锁/解锁操作；若不匹配，则检验本地路由表，若目标蓝牙MAC地址在下层路由表中，根据路由表继续定向广播；(5)重复步骤(4)，直至上锁/解锁命令下发到目标蓝牙门锁，并在目标门锁本地存储操作记录。本专利技术还提供了一种基于蓝牙MESH组网核心技术的门禁管理系统，包括：CPU主控芯片模块，用于实现对蓝牙模块状态的控制、并给出唤醒命令和组网路由指令，还用于通过存储在CPU主控芯片的本地的用户信息进行蓝牙匹配实现用户身份认证；接收来自蓝牙模块的门锁信息状态更新服务，例如授权用户信息，动态密码信息等；用于接收蓝牙终端、网关发出的各类命令，并将这些命令发送到门锁电动控制模块；用于接收键盘输入模块的键盘密码并进行匹配，若匹配成功，则发送对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于蓝牙MESH组网核心技术的门禁管理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、蓝牙MESH网络初始化；S11、通过手机移动端APP或网页Web端在服务器注册蓝牙MESH门锁的门牌号，蓝牙MAC地址，网络节点号，并分配用户权限信息；S12、由蓝牙网关发起广播进行组网，所有蓝牙门锁节点处于侦听状态，一旦发现关于组网的广播信息，获取相应的邻近节点路由表及距离网关跳数并存储在本地寄存器中；S13、每个蓝牙节点在组网过程中，依次扫描来自多个邻近节点发起的组网广播并建立连接，根据距离网关跳数来寻找最优路由路径；S14、每个蓝牙节点扫描完邻近节点广播信号后，切换到广播状态，进行下一跳的信息传递；S15、重复步骤S13和S14，确保每个节点都接入网络；S16、一段时间若无其他相邻节点扫描广播信号，则表明此时蓝牙节点完成组网过程并且确定最优路由路径；S17、将确定的路由表通过广播发送给上一级节点，最后切换到侦听状态；若侦听过程中，发现来自下一级节点广播的路由表信息，则在本地存储其信息，并继续将信息广播给上一层节点；S18、当网关收集完下层节点路由表后，存储在本地寄存器，并提交到服务器进行备份整理；S2、蓝牙MESH门锁匹配用户信息初始化；S21、通过服务器推送蓝牙门锁节点匹配的用户信息推送到网关，网关根据优化路由路径进行数据定向广播；S22、蓝牙门锁节点侦听到用户信息更新广播，检验目标蓝牙MAC地址与自身是否相匹配，若匹配则将用户信息更新到本地存储器中；若不匹配，则检验本地路由表，若目标蓝牙MAC地址在下层路由表中，根据路由表继续定向广播；S23、重复步骤S22，直至用户信息下发到目标蓝牙门锁；S3、完成蓝牙门锁上锁/解锁控制；S4、完成用户/门锁信息的更新。...

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝牙MESH组网核心技术的门禁管理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、蓝牙MESH网络初始化；S11、通过手机移动端APP或网页Web端在服务器注册蓝牙MESH门锁的门牌号，蓝牙MAC地址，网络节点号，并分配用户权限信息；S12、由蓝牙网关发起广播进行组网，所有蓝牙门锁节点处于侦听状态，一旦发现关于组网的广播信息，获取相应的邻近节点路由表及距离网关跳数并存储在本地寄存器中；S13、每个蓝牙节点在组网过程中，依次扫描来自多个邻近节点发起的组网广播并建立连接，根据距离网关跳数来寻找最优路由路径；S14、每个蓝牙节点扫描完邻近节点广播信号后，切换到广播状态，进行下一跳的信息传递；S15、重复步骤S13和S14，确保每个节点都接入网络；S16、一段时间若无其他相邻节点扫描广播信号，则表明此时蓝牙节点完成组网过程并且确定最优路由路径；S17、将确定的路由表通过广播发送给上一级节点，最后切换到侦听状态；若侦听过程中，发现来自下一级节点广播的路由表信息，则在本地存储其信息，并继续将信息广播给上一层节点；S18、当网关收集完下层节点路由表后，存储在本地寄存器，并提交到服务器进行备份整理；S2、蓝牙MESH门锁匹配用户信息初始化；S21、通过服务器推送蓝牙门锁节点匹配的用户信息推送到网关，网关根据优化路由路径进行数据定向广播；S22、蓝牙门锁节点侦听到用户信息更新广播，检验目标蓝牙MAC地址与自身是否相匹配，若匹配则将用户信息更新到本地存储器中；若不匹配，则检验本地路由表，若目标蓝牙MAC地址在下层路由表中，根据路由表继续定向广播；S23、重复步骤S22，直至用户信息下发到目标蓝牙门锁；S3、完成蓝牙门锁上锁/解锁控制；S4、完成用户/门锁信息的更新。2.如权利要求1所述的基于蓝牙MESH组网核心技术的门禁管理方法，其特征在于，所述步骤S3包括蓝牙终端点对点控制上锁/解锁和蓝牙远程控制上锁/解锁两种方法。3.如权利要求2所述的基于蓝牙MESH组网核心技术的门禁管理方法，其特征在于，所述蓝牙终端点对点控制上锁/解锁通过以下步骤完成：(1)用户通过蓝牙终端发起广播，获取蓝牙门锁反馈的扫描数据包，并与之...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹迪，张永良，赵英男，贾景润，张天偿，
申请(专利权)人：曹迪，
类型：发明
国别省市：浙江,33