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一种基于窄带物联网的小区智能通行控制系统及方法.pdf

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一种 基于 窄带 联网 小区 智能 通行 控制系统 方法
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摘要
申请专利号:

CN201710138359.9

申请日:

2017.03.09

公开号:

CN106683252A

公开日:

2017.05.17

当前法律状态:

实审

?#34892;?#24615;:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G07C 9/00申请日:20170309|||公开
IPC分类号: G07C9/00; H04L29/08; G06Q50/16(2012.01)I 主分类号: G07C9/00
申请人: 徐东哲; 尹小科; 欧斌
发明人: 徐东哲; 尹小科; 欧斌
地址: 110000 辽宁省沈阳市大东区联?#19979;?-3-1-302
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 沈阳东大知识产权代理有限公司 21109 代理人: 李运萍
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法律状态
申请(专利)号:

CN201710138359.9

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.06.09|||2017.05.17

法律状态类?#20572;?/td>

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明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;本发明具有其他方法无法比拟的海量连接、深度覆盖、超低功耗、?#32479;?#26412;、稳定可靠等众多优点;是唯一能够在信号覆盖?#20808;?#30340;场景中实现?#34892;?#36890;信的技术解决方案;此外,业主可以实?#36136;?#26426;自助缴纳物业?#36873;?#20572;车费等费用,避免来回跑物业的麻?#22330;?/p>

权利要求书

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?#20998;校?br />
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?#32479;?#21475;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?#29992;?#21518;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?#32442;?#37096;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?#27169;?#21017;云服务器重新发送指令数据,直至发?#32479;?#21151;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?#23567;?br />
5.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门禁控制方
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?#29992;?#21518;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?#32442;?#37096;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?#27169;?#21017;云服务器重新发送指令数据,直至发?#32479;?#21151;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报文后,通过移动互联网将“呼叫成功”的信息发送至用户移
动终端?#23567;?br />
6.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停车场控制
方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、通过用户移动终端接收用户输入的注册所属小区、单元、楼层、车位?#32479;?#36742;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、采用安装在停车场入口?#32479;?#21475;道闸前的车牌识别摄像机扫描车牌,并将车牌图
片解码成车牌文本信息,发送至控制器中;
步骤3、控制器将车牌文本信息进行?#29992;?#36890;过NB-IoT通信芯片上传至云服务器中;
步骤4、云服务器将接收的用户身份信息与预存的用户信息进行鉴权,若该车辆是小区
内的车辆且车主缴纳了停车费,则鉴权成功,并执行步骤5;若该车辆是小区内的车?#38236;?#36710;
主未缴纳停车费,则鉴权失败,反馈至用户移动终端中进行告知通过用户移动终端进行缴
费;若该车辆非小区内的车辆且小区?#24066;?#20020;时车辆进入,则鉴权成功,云服务器计时收取停
车费,并执行步骤5;
步骤5、云服务器将打开道闸的指令数据通过NB-IoT基站发送至停车场智能控制电路
内部的NB-IoT通信芯片中;
步骤6、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7、控制器对接收的指令数据进行解密,控制道闸打开,车辆进入停车场;
步骤8、临时车辆计时结束,在二维码显示器上显示收费二维码,车主扫描支付成功,控
制器控制出口道闸打开,车辆驶出。

说明书

一种基于窄带物联网的小区智能通行控制系统及方法

技术领域

本发明属于物联网技术领域,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。

背景技术

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-power Wide-Area Network,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?#26102;?#20934;组织进行了标准
定义。

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)成为万物互
联网络的一个重要?#31181;В籒B-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?#26723;?#37096;署成本、实?#21046;交?#21319;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?#21097;?#20449;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?#36136;?#25454;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。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明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,?#28304;?#21040;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?#20998;校?br />

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?#32479;?#21475;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?#29992;?#21518;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?#32442;?#37096;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?#27169;?#21017;云服务器重新发送指令数据,直至发?#32479;?#21151;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?#23567;?br />

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?#29992;?#21518;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?#32442;?#37096;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?#27169;?#21017;云服务器重新发送指令数据,直至发?#32479;?#21151;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报文后,通过移动互联网将“呼叫成功”的信息发送至用
户移动终端?#23567;?br />

采用基于窄带物联网的小区智能通行控制系统进行的停车场控制方法,包括以下
步骤:

步骤1、通过用户移动终端接收用户输入的注册所属小区、单元、楼层、车位?#32479;?#36742;
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、采用安装在停车场入口?#32479;?#21475;道闸前的车牌识别摄像机扫描车牌,并将车
牌图片解码成车牌文本信息,发送至控制器中;

步骤3、控制器将车牌文本信息进行?#29992;?#36890;过NB-IoT通信芯片上传至云服务器中;

步骤4、云服务器将接收的用户身份信息与预存的用户信息进行鉴权,若该车辆是
小区内的车辆且车主缴纳了停车费,则鉴权成功,并执行步骤5;若该车辆是小区内的车辆
但车主未缴纳停车费,则鉴权失败,反馈至用户移动终端中进行告知通过用户移动终端进
行缴费;若该车辆非小区内的车辆且小区?#24066;?#20020;时车辆进入,则鉴权成功,云服务器计时收
取停车费,并执行步骤5;

步骤5、云服务器将打开道闸的指令数据通过NB-IoT基站发送至停车场智能控制
电?#32442;?#37096;的NB-IoT通信芯片中;

步骤6、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7、控制器对接收的指令数据进行解密,控制道闸打开,车辆进入停车场;

步骤8、临时车辆计时结束,在二维码显示器上显示收费二维码,车主扫描支付成
功,控制器控制出口道闸打开,车辆驶出。

本发明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,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、二维码显示器;所述的用户移动终端(APP或微信小
程序)将指令数据(电梯选层或开启门禁)和用户身份信息上传至云端服务器,服务器根据
注册信息核准用户身份信息,如果是合法用户服务器将指令通过NB-IoT基站发出,控制器
通过?#24230;?#24335;的NB-IoT通信芯片模块接收无线信号指令控制扩展板动作,使电梯指定楼层按
键接通,或控制门禁电锁打开,同时控制器将成功应答数据的ACK报文返回至用户移动终
端,显示呼叫成功;所述的车牌识别摄像机将指令数据(车牌文本信息)和用户身份信息上
传至云端服务器,服务器根据注册信息核准用户身份信息,如果是合法用户服务器将指令
通过NB-IoT基站发出,控制器通过?#24230;?#24335;的NB-IoT通信芯片模块接收无线信号指令控制停
车场道闸打开,车辆进入停车场;

本发明的突出特点是采用了窄带物联网NB-IoT通信技术,是一种新的窄带蜂窝通
信LPWAN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、?#32479;?#26412;、稳定可靠
等众多优点;是唯一能够在信号覆盖?#20808;?#30340;场景中实现?#34892;?#36890;信的技术解决方案;

NB-IoT的五大优势:

优势一:海量连接

NB-IoT比2G/3G/4G有50-100倍的上行容量提升,这也就意味着,在同一基站的情
况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数;

优势二:深度覆盖

NB-IoT比LTE提升20dB增益,相当于发射功率提升了100倍,即覆盖能力提升了100
倍,就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到;

优势三:超低功耗

通信设备消耗的能?#23458;?#24448;与数据量或速率相关,即单位时间内发出数据包的大小
决定了功耗的大小;数据量小,设备的调制解调器和功放就可以调到非常小的水平;NB-IoT
聚焦小数据量、小速率应用,因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小;

优势?#27169;旱统?#26412;

低速?#23454;?#21151;耗低带宽带来的是?#32479;?#26412;优势;速?#23454;?#23601;不需要大缓存,所以可以缓
存小、DSP配置?#20572;?#20302;功?#27169;?#24847;味着RF设计要求?#20572;?#23567;PA就能实现;因为低带宽,就不要复杂的
均衡算法……这些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相关,尺
寸越小,成本?#38477;停?#27169;块的成本也随之变?#20572;?br />

优势五:稳定可靠

NB-IoT直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,即可与现有网络基站复用以降
低部署成本、实?#21046;交?#21319;级,但是使用单独的180KHz频段,不占用现有网络的语音和数据带
宽,保证传统业务和未来物联网业务可同时稳定、可靠的进行;

本发明的技术难点在于对最新窄带物联网NB-IoT通信模块的二次开发,来符合本
案的技术要求;还在于对核心硬件控制器的研发和驱动程序的开发;还在于服务器、通信模
块、控制器之间的数据精准传输和?#29992;?#31639;法;还在于对控制器的远程升级技术,通常的?#24230;?br />式设备软件升级需要到现场逐个设备重新烧写程序,当设备在全国安装且数量庞大时,现
场升级的成本是巨大的;还在于经过大量的实验测试整个系统方案的合理性、控制的稳定
性和用户体验:

本发明的有益效果:

1.相对于其他通信方式,如:蓝?#39304;IFI、GPRS等,窄带物联网NB-IoT具备其他方式
无法比拟的海量连接、深度覆盖、超低功耗、?#32479;?#26412;、稳定可靠等众多优点!是唯一能够在信
号覆盖?#20808;?#30340;场景中实现?#34892;?#36890;信的技术解决方案,是未来物联网发展的最优解决方案;

2.本系统的设备部署在电梯井道内或车库内或大门或单元门,位置分散,布设局
域网难度大且成本高;?#34892;?#22320;下车库内和电梯井道内GPRS信号很弱甚至没有,采用2G或2G
以上模块通信效果不好,用户体验很差;窄带物联网NB-IoT一个突出特点是信号穿透能力
强,能够?#34892;?#35206;盖地下车库和电梯井道;

3.相?#28304;?#32479;的刷卡控制系统,本发明通过用户终端?#31245;?#31243;提前预约电梯,减少等
待时间可以;没有权限的人或者访客可以通知有权限的用户远程呼叫电梯、开启门禁,避免
来回出入接人的麻烦;还能从根本上杜绝IC卡不防复制的难题;

4.本系统可以实现小区停车场智能无人值守和自助缴费;在道闸处安装车牌识别
摄像机,本系统就能实现小区智能停车场管理,车牌识别确认车辆信息,手机APP确认业主
身份信息,没有缴纳停车费则车辆无法进入;

5.应用本系统,物业可以及时向业主群发或定向发出通知或公告,如?#21644;?#27700;、停电、
收缴物业费等,避免在小区出入口?#30424;?#32440;质通知的麻烦;

6.应用本系统,业主可?#36816;?#26102;报修或?#31471;擼?#36824;可以实?#36136;?#26426;自助缴纳物业?#36873;?#30005;梯
?#36873;?#20572;车费等费用,避免来回跑物业的麻?#22330;?br />

附图说明

图1为本发明一种实施例的各种通信方式速?#35782;?#27604;图;

图2为本发明一种实施例的基于窄带物联网的小区智能通行控制系统结构示意
图;

图3为本发明一种实施例的电梯智能控制电路原理图;

图4为本发明一种实施例的门禁智能控制电路原理图;

图5为本发明一种实施例的停车场智能控制电路原理图;

图6为本发明一种实施例的电梯选层控制方法流程图;

图7为本发明一种实施例的移动终端APP截面图,其中,图(a)是第一截面示意图,
图(b)是第二截面示意图;

图8为本发明一种实施例的门禁控制方法流程图;

图9为本发明一种实施例的停车场控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。

本发明实施例中,如图2所示,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(内设APP或微信小程序)、物业管理平台、云服务器、小区智能控制电路,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;

本发明实施例中,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?#20998;校?#25152;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(控制电路的IP地址、楼层、车牌文本),对小区的通行设备进
行控制。

本发明的实施例中,所述的远程升级技术概括为:支持远?#22871;?#26356;新的?#24230;?#24335;系统
可以划分为前端运行模块和后台控制模块两部分。前端运行模块采用基于ARM核心的微处
理器。后台控制模块用于实现对前端运行模块的远程异地控制。前端运行模块通过无线模
块接入到窄带物联网通信系统,继而连接到Internet。后台控制模块采用无线方式直接与
Internet相连接,与前台运行模块之间进行标准的基于TCP/IP协议的通信。状态信息、控制
信息和更新文件都在这一数据链路上进行传输。系统进行软件更新时,先把新镜像文件下
载到ARM内存中,然后烧写到FLASH的镜像文件存储区,覆盖旧的镜像文件。

本发明实施例中,如图3所示,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(YH-Z15A)、NB-IoT通信芯片(模块)(LTE BC95NB-IoT Module)和扩展板
(YH-K16A),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;

本发明实施例中,如图4所示,门禁智能控制电路设置于各门禁控制箱内,包括控
制器(YH-Z15A)和NB-IoT通信芯片(模块)(LTE BC95NB-IoT Module),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;

本发明实施例中,如图5所示,停车场智能控制电路,包括控制器(YH-Z15A)、NB-
IoT通信芯片(LTE BC95NB-IoT Module)、车牌识别摄像机(DH-ITC215-PU1B)和二维码显示
器(YH-X16A),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?#32479;?#21475;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;

本发明实施例中,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,流程图如图6所示,包括以下步骤:

步骤1、通过用户的移动终端APP或微信小程序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;

本发明实施例中,云服务器采用的是阿里云;

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(小区、单元、楼层、移动终端串码、手机号)进行?#29992;?采用双向
?#29992;?#23558;明文数据?#29992;?#25104;密文数据,思路是明文数据加固定参数加随机码)后通过移动互联
网上传到云服务器中;

本发明实施例中,APP界面图如图7中图(a)和图(b)所示,用户打开APP或微信小程
序,直接点击“电梯”的图标控件,会在当前页面弹出已注册过的楼层,如:16、1和-1,选择目
的楼层;

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?#32442;?#37096;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(3S)未获得发
送数据包的ACK报?#27169;?#21017;云服务器重新发送指令数据,直至发?#32479;?#21151;为止;

步骤7、控制器对接收的指令数据进行解密(由于采用双向?#29992;?#26041;式,按照?#29992;?#35268;
则解析),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APP或微信小程序?#23567;?br />

本发明实施例中,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,流程图如图8所示,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?#29992;?#21518;通过移动互联网上传到云服务器中;

本发明实施例中,用户打开APP或微信小程序,直接点击“大门”或“单元门”的图标
控件,会在当前页面弹出已注册过的门禁,如:东大门、南大门、一栋二单元,选择目的选项;

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?#32442;?#37096;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?#27169;?#21017;云服务器重新发送指令数据,直至发?#32479;?#21151;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报文后,通过移动互联网将“呼叫成功”的信息发送至用
户移动终端APP或微信小程序?#23567;?br />

本发明实施例中,采用基于窄带物联网的小区智能通行控制系统进行的停车场控
制方法,流程图如图9所示,包括以下步骤:

步骤1、通过用户移动终端接收用户输入的注册所属小区、单元、楼层、车位?#32479;?#36742;
信息(汽车品牌、型号?#32479;?#29260;号),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、采用安装在停车场入口?#32479;?#21475;道闸前的车牌识别摄像机扫描车牌,并将车
牌图片解码成车牌文本信息,发送至控制器中;

本发明实施例中,车?#38236;?#36798;停车场入口区域触发地感,地感触发车牌识别摄像机
工作;

步骤3、控制器将车牌文本信息进行?#29992;?#36890;过NB-IoT通信芯片上传至云服务器中;

步骤4、云服务器将接收的用户身份信息与预存的用户信息进行鉴权,若该车辆是
小区内的车辆且车主缴纳了停车费,则鉴权成功,并执行步骤5;若该车辆是小区内的车辆
但车主未缴纳停车费,则鉴权失败,反馈至用户移动终端中进行告知通过用户移动终端进
行缴费;若该车辆非小区内的车辆且小区?#24066;?#20020;时车辆进入,则鉴权成功,云服务器计时收
取停车费,并执行步骤5;

步骤5、云服务器将打开道闸的指令数据通过NB-IoT基站发送至停车场智能控制
电?#32442;?#37096;的NB-IoT通信芯片中;

步骤6、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7、控制器对接收的指令数据进行解密,控制道闸打开,车辆进入停车场;

步骤8、临时车辆计时结束,在二维码显示器上显示收费二维码,车主扫描支付成
功,控制器控制出口道闸打开,车辆驶出。

关于本文
本文标题:一种基于窄带物联网的小区智能通行控制系统及方法.pdf
链接地址:http://www.pqiex.tw/p-6079622.html
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