基于微信平台的高校实训室智能门禁系统的设计与实现

王亮

摘要：随着科技的不断更新与发展，出现了各种各样的新技术以及新学科，因此智能门禁系统应运而生，并且广泛应用于各种领域，其中就包括对高校实训室的智能管理上。本文首先介绍了几种常见的智能门禁技术，最后选择了当前最为流行的手机门禁技術，以微信为平台，设计并实现了一种智能门禁系统。在该系统中，用户只需要扫描二维码便可以进入实训室内，实训室管理人员可以在平台上对实训室进行智能化管理，使得实训室的管理更加全面、灵活和方便。

关键词：微信平台；门禁系统；高校实训室；智能管理

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）04-0133-03

1 背景

1.1 智能门禁系统建设的必要性

随着科技的不断更新与发展，身边的事物也会随着时代变迁而改变。从过去到现在，人们都养成使用简单的门锁来防止他们的财产被盗，同时也是防止一些人员在不被允许的情况下进出房间等私密场所，这种简单的方法一直延续了上千年。然而普通的门锁却始终离不开钥匙，一把钥匙开一把锁的定理持续了很久，但是现如今人们生活中需要加锁的地方变得越来越多，使用传统的门锁就会导致自己需要随身携带很多把钥匙，但是钥匙一旦多了就会带来很多不便。如果我们每天都需要携带很多钥匙，就会很容易弄混、丢失或者被盗，所以安全性和便捷性很差。如今，伴随着科技高速发展，传统的门锁早已经不能满足现在人们对生命财产安全方面的需求，为了从根本上改变这种局面，于是智能门禁系统就孕育，它集成了机械、电子、光学、生物识别技术、计算机技术和通信技术等多种新技术，它也是新时代很优秀的产物[1]。

1.2 智能门禁系统在高校实训室中的应用

高校实训室是高校实训课程的教学基地，承担着实训类学科综合性实训教学与校内模拟实习的任务。随着“互联网+”技术的发展，高校信息化和网络化的普及，企业对高校学生的动手能力的要求不断提高，提高实训室的利用率成为了迫在眉睫的问题，一种开放式的实训室管理成为了必然要求，对高校的实训室管理提出了智能化和人性化要求。目前，我国很多高校对于实训室的管理采用的还是人工管理的方法，该种方法存在着很多的不足，需要管理人员定时定岗，以此来监督学生与其他使用人员的出入，操作繁琐，效率也比较低，因此此种管理方式必将慢慢被智能化管理模式所取代[2]。智能门禁系统在安全性、方便性、易管理性等方面超越了传统的门道及钥匙管理，已发展为一套完整的出入管理系统。

高校实训室智能门禁系统的基本功能是实现人员的出入管理和时限管理，完成对进出实训室人员准确、快速且无障碍的识别。不同功能的实训室在开放时间上也存在差异，因此即使拥有授权的人员也需要在指定的开放时间内才可进入实训室。当进入实训室的人员满足准入条件后，智能门禁系统会存储刷卡记录并驱动门锁打开。此外，实训室异常情况的报警也是智能门禁系统需要处理的重要问题。当门出现长时间未关或出现非法闯入时会触发报警器。实训室设备都会贴有专属标签，当设备被恶意带离实训室时会被门禁系统检测出，并发出报警警报[3]。为了提高实训室智能门禁系统的可操作性，需要保证该系统具有计算机远程控制功能，以实现对出入实训室人员的远程控制。

下面来介绍一些目前较为常见的智能门禁技术。

2 智能门禁技术

2.1 RFID技术

射频识别，RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频一般是微波，1-100GHz，适用于短距离识别通信。RFID读写器也分移动式的和固定式的。这是一种最传统也是如今应用最广的技术，从125k到13.56m，到高频、甚高频通信都有广泛应用。RFID的优点是技术成熟，成本低廉，而缺点也很明显，因为基于单向通信，缺乏双向认证机制，标签及扇区数据易被仿冒，存在不少安全隐患，除此之外，在进出门禁时，必须要携带RFID卡，携带很不方便。

2.2 生物识别技术

所谓生物识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性和行为特征来进行个人身份的鉴定。由于人体特征具有人体所固有的不可复制的唯一性，这一生物密钥无法复制，失窃或被遗忘，利用生物识别技术进行身份认定，安全、可靠、准确，而且生物识别技术产品借助于现代计算机技术实现，很容易配合电脑和安全、监控、管理系统整合，实现自动化管理[4]。

但总的来说，生物识别技还处在起步探索阶段，仍然只能在限定场景下有限使用。与此同时，其他生物识别新兴技术也在掀起一波又一波的技术狂热，可是，即便所有的技术问题都已解决，生物识别也将迎来最为致命的法律难题：如果生物特征被确定是区分每个个体的唯一表征，那么这一表征该如何采集、管理、又如何防止被盗用、被仿冒、被扩散？这一应用伦理问题显然已经超越了技术本身，必须得到明确解决，而这一难题必会大大限制生物识别技术的发展。

2.3 手机门禁技术

得益于移动智能终端的普及，手机门禁技术展现出了越来越强大的后天优势。目前，手机门禁领域的主要技术原理是依托手机自带的各类传感器与门禁系统进行交互，完成身份认证功能，以传感器的种类区分，具体而言有：基于WIFI、蓝牙、声波、NFC和手机光波共5种[5]。随着移动互联网技术的普及加快和愈加成熟，移动应用在日常生活中的作用越来越大，人们已逐渐习惯使用各种手机APP替代传统的生活方式。在其中微信是人们使用较多的手机APP之一。而微信公众平台，简称公众号，无疑让我们看到一个微信对后续更大的期望。利用公众账号平台进行自媒体活动，简单来说就是进行一对多的媒体性行为活动，如商家通过申请公众微信服务号通过二次开发展示商家微官网、微会员、微推送、微支付、微活动、微报名、微分享、微名片等，已经形成了一种主流的线上线下微信互动营销方式。

下面就在微信的平台上设计并实现高校某实训室的智能门禁系统。

3 高校实训室智能门禁系统的设计理念

本智能门禁系统包含硬件和软件两个部分。智能门禁系统的硬件部分包括网络控制器、电磁门禁和手动开关等。电磁门禁安装在实训室的门上，和电磁铁一样，是利用电生磁的原理，当电流通过硅钢片时，电磁锁会产生强大的吸力紧紧的吸住吸附铁板达到锁门的效果，只要小小的电流电磁锁就会产生磁力，控制电磁锁电源的门禁系统识别人员正确后即断电，电磁锁失去吸力即可开门；网络控制器可安装在实训室管理人员的办公室内，用来控制电磁门禁的通断电并使电磁门禁起效；而手动开关安装在实训室内部，就是一个普通的开关，用来让实训室内的人开门，已经进入实训室内的人员无需通过认证直接按动此开关即可离开实训室。

智能门禁系统的软件部分是基于阿里云的平台上进行二次开发，主要功能包括设备的注册管理、用户的注册管理和设备使用记录的查看等。下面就是高校某实训室智能门禁系统的实现部分。

4 高校实训室智能门禁系统的实现

4.1 设备的注册管理

如图1所示，首先使用浏览器进入云平台，在其中输入正确的用户名、密码和验证码后即可进入到平台中。点击其中的设备管理栏，如图2所示填写完相关的信息后即可对设备进行注册，这时在设备管理栏中看到刚注册过的设备信息，在其中我们可以对该设备进行相应的管理，包括对该设备进行编辑、查看、设定使用时间和二维码的打印等操作，如图3、图4所示。

4.2 用户的注册管理

用户使用手机微信工具扫描刚刚生成的二维码，进入用户的注册界面，在其中输入相关的用户信息完成注册。此时在云平台上点击设备用户栏，可以对该用户进行管理，包括对用户的编辑、设置用户的使用权限和设定使用时间等，如图5、图6所示。

4.3 智能门禁系统的使用

设备和用户都注册完成后，当用户每次使用微信工具扫描二维码时都会出现如图7所示的登录界面，选择其中需要登录的实训室后就会出现如图8所示的开启界面，点击其中的开门按钮即可启动实训室的智能门禁系统，这时系统会验证用户的权限，如果验证通过，用户即可进入该实训室内，同时在云平台上将会显示出相应的记录，如图9所示。

5 总结和展望

以上就是高校某实训室智能门禁系统的设计和实现过程。该系统以目前主流的微信为平台，应用了手机门禁等主流技术对实训室进行了智能化管理。

在实际应用过程中，还可以对该门禁系统进行进一步的改进，包括对进入实训室的人员进行考勤，实训室管理人员的巡查，以及对实训室进行收费管理等智能化功能，使得实训室的管理更加全面、灵活和方便。

参考文献

[1]徐岩，赵海涛.浅谈智能化系统中的门禁系统[J].智能建筑电气技术，2008，2（4）：28-31.

[2]冯燕，冯广.浅谈高校实验室资源管理系统建设[J].中国现代教育装备，2008，（9）：102-103.

[3]劉春柱.高校实验室安全现状与管理对策[J].实验室科学，2006，（4）：95-96.

[4]杰瑞.卡普兰.人工智能时代[M].杭州：浙江人民出版社，2016.

[5]杨世恩.智能电子门禁系统研究与设计[J].通信技术，2011，5（44）：68-69.