一种基于可见光通信的认证系统

1.一种基于可见光通信的认证系统，包括信号发射装置（1）和门禁接收装置（2），其特征在于：还包括服务器（3）；信号发射装置（1）包括控制模块（11）以及分别与控制模块（11）连接的触发器（12）、光信号发射器（13）和用户端通信模块（16）；门禁接收装置（2）包括依次连接的光信号接收器（23）、光电转换器（24）、控制器（21）和电动锁（22），以及与控制器（21）连接的门禁端通信模块（29）；服务器（3）包括能分别与用户端通信模块（16）和门禁端通信模块（29）通信的服务器端通信模块。
2.根据权利要去1所述的认证系统，其特征在于：门禁接收装置（2）包括与控制器（21）连接的提示装置（25）。
3.根据权利要求2所述的认证系统，其特征在于：提示装置（25）为LED灯、蜂鸣器、语音播放器或显示屏。
4.根据权利要求1所述的认证系统，其特征在于：门禁接收装置（2）包括与控制器（21）连接的打印机（26）。
5.根据权利要求1所述的认证系统，其特征在于：门禁接收装置（2）包括与控制器（21）连接的门禁端存储模块（20）。
6.根据权利要求1所述的认证系统，其特征在于：门禁接收装置（2）包括电压转换器（27）和放大器（28），电压转换器（27）分别与光电转换器（24）和放大器（28）连接，放大器（28）还与控制器（21）连接。
7.根据权利要去1所述的认证系统，其特征在于：信号发射装置（1）包括与控制模块（11）连接的信息读取装置（14）。
8.根据权利要求1所述的认证系统，其特征在于：信号发射装置（1）包括与控制模块（11）连接的用户端存储模块（15）。
9.根据权利要去1所述的认证系统，其特征在于：信号发射装置（1）包括驱动器（17），驱动器（17）接于控制模块（11）和光信号发射器（13）之间。
10.根据权利要求1所述的认证系统，其特征在于：信号发射装置（1）为手机、MP3、平板电脑或PDA。

一种基于可见光通信的认证系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及通过光通信进行授权认证的技术领域，具体涉及基于可见光通信的认证系统。\n背景技术\n[0002] 传统的身份识别系统是通过一张智能卡作为唯一的个人标识在分配平台（网络）上预先注册（注册的相关数据则通过设备网络保存到控制模块上）。当用户进门时将持有的智能卡在读卡器有效范围内轻晃一下进行特征识别，读卡器读取了智能卡的数据后传输到控制模块，控制模块则根据保存的注册信息和获取的数据对比进行身份判断，如果比对成功则按照正常情况处理即驱动电锁开门，否则门保持关闭，并可将事件信息传输给报警、监控等系统，由第三方处理。这种身份识别系统大多数都是利用发卡机来实现此功能的，它们发的都是磁卡，在已发的磁卡中会给每一张磁卡分配一个固定ID，由于磁卡的可扩展性不是很高，容易被干扰，被复制。\n[0003] 已有许多场所利用智能手机、平板电脑等组成远程购票系统，申请号为\n200910105049.2的中国专利申请公开了一种电子门票票务系统的方法。申请号为\n201020183696.3的中国实用新型专利公开了一种实名购票及取票系统。目前的远程购票系统仍然需要到人工进行身份识别和取票，排队现象仍然发生，给观众带来不便。\n实用新型内容\n[0004] 为解决现有认证系统中，钥匙多采用磁卡，可扩展性差，易受干扰，易于复制，感应距离极为有限的技术问题，本实用新型提供一种基于可见光通信的认证系统，包括信号发射装置、门禁接收装置和服务器；信号发射装置包括控制模块以及分别与控制模块连接的触发器、光信号发射器和用户端通信模块；门禁接收装置包括依次连接的光信号接收器、光电转换器、控制器和电动锁，以及与控制器连接的门禁端通信模块；服务器包括能分别与用户端通信模块和门禁端通信模块通信的服务器端通信模块。\n[0005] 进一步的，门禁接收装置包括与控制器连接的提示装置。\n[0006] 更进一步的，提示装置为LED灯、蜂鸣器、语音播放器或显示屏。\n[0007] 进一步的，门禁接收装置包括与控制器连接的打印机。\n[0008] 进一步的，门禁接收装置包括与控制器连接的门禁端存储模块。\n[0009] 进一步的，门禁接收装置包括电压转换器和放大器，电压转换器分别与光电转换器和放大器连接，放大器还与控制器连接。\n[0010] 进一步的，信号发射装置包括与控制模块连接的信息读取装置。\n[0011] 进一步的，信号发射装置包括与控制模块连接的用户端存储模块。\n[0012] 进一步的，信号发射装置包括驱动器，驱动器接于控制模块和光信号发射器之间。\n[0013] 进一步的，信号发射装置为手机、MP3、平板电脑或PDA。\n[0014] 本实用新型具有以下有益效果。\n[0015] 本实用新型采用光作为信号发射装置和门禁接收装置中的通信媒介，识别距离远，而且光信号可扩展性好，不易被复制，不易受干扰，还可通过从服务器中下载的方式直接将获取的数据信息转换为光信号，转换方式简单，转换过程无需人工参与。本实用新型的认证系统，将用户、门禁管理者通过服务器以及相关联的通信网络进行关联，通过服务器向用户发放授权信息，并将该信息同步到门禁接收装置中，利用服务器强大的数据处理能力和网络的广泛覆盖性，能够随时随地满足大量用户的使用需求，拓展了认证系统的使用范围和使用方式。\n[0016] 本实用新型认证系统中包括提示装置，在判断为授权用户或非授权用户时，提示装置可以根据不同情况发出不同的提示信息。本实用新型中还增加打印机，能够将配对后的用户信息或其他信息立即打印出纸质票据，即方便用户，又节约人工。\n[0017] 本实用新型的认证系统，可应用于生活中各种场合，譬如电影院、停车场、小区楼宇等，方便管理，经济效益显著。\n附图说明\n[0018] 图1为本实用新型实施例认证系统结构示意框图。\n具体实施方式\n[0019] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。\n[0020] 如图1所示，本实用新型实施例的基于可见光通信的认证系统，包括信号发射装置1、门禁接收装置2和服务器3，信号发射装置1和门禁接收装置2分别能与服务器3进行数据通信。\n[0021] 信号发射装置1包括依次连接的触发器12、控制模块11和光信号发射器13，优选的，还包括分别与控制模块11连接的信息读取装置14、用户端存储模块15和用户端通信模块16。信号发射装置优选为手机、MP3、平板电脑或PDA等。根据需要，在控制模块11和光信号发射器13之间可接入驱动器17。\n[0022] 门禁接收装置2包括依次连接的光信号接收器23、光电转换器24、电压转换器27、放大器28、控制器21和电动锁22，优选的，还包括分别与控制器21连接的门禁端存储模块\n20、提示装置25、打印机26和门禁端通信模块29。\n[0023] 服务器3包括服务器端通信模块，其可分别与信号发射装置1的用户端通信模块\n16和门禁接收装置2的门禁端通信模块29通信。\n[0024] 信号发射装置1的用户端通信模块16用于与服务器3进行通信，用户从服务器3上下载身份信息到信号发射装置1中，信号发射装置1成为合法用户，同时服务器3将信号发射装置的身份信息发送给门禁接收装置2，门禁接收装置2通过其门禁端通信模块29接收该信息，将用户的身份信息存入门禁端存储模块20中。用户操作信号发射装置的触发器\n12，譬如操作手机按键，触发器12触发控制模块11控制光信号发射器13发射光信号，门禁接收装置2的光信号接收器23接收到光信号，经光电转换器24转换为电流信号，在经电压转换器27转换为电压信号，又经放大器28将该电压信号放大，便于控制器21识别、判定。\n控制器21将来自信号发射装置1的身份信息与门禁端存储模块20预存的身份信息进行对比，当判定为合法用户时，控制电动锁22解锁，为了某些特定场合的需要，譬如电影院，还可控制打印机26打印出票据；判定为非法用户时，控制提示装置25发出提示信息，譬如报警灯闪烁、发出报警声、显示屏上显示出错信息等。电动锁22可以为电控门闸。\n[0025] 信号发射装置1从服务器3中获取身份信息的方式，也可是服务器3产生包含身份信息的电子二维码并在屏幕上显示，信号发射装置1的信息读取装置14在屏幕扫描该二维码以获得身份信息，并存入信号发射装置1的用户端存储模块15中，服务器3同时将身份信息发送给门禁接收装置2。当信号发射装置1的触发器12触发控制模块11时，控制模块11读取用户端存储模块15中的数据，将二维码数据进行转换，再据此控制光信号发射器13发射相应的光信号。信号发射装置1读取身份信息的对象也可以是其他电子凭证或者可纸质优惠券上的磁条、二维码、条形码。\n[0026] 本实用新型实施例的技术方案可以应用于电影院门禁管理、停车场门禁管理、小区楼宇门禁管理等多种场合，由于本实施例的认证系统是依靠光通信在信号发射装置与门禁接收装置间进行包含身份信息的信号传输，我们称之为光子门禁管理系统，在光子门禁管理系统中，通过ID（即表征用户身份的编码）来唯一识别光子客户端（即信号发射装置）。\n下面以在小区楼宇门禁管理系统为例详细介绍其工作过程。\n[0027] 在小区楼宇门禁管理系统中，ID号可以由两个部分组成，一个是设备序号部分，另一部分是大厦编码部分。而大厦编码部分的是针对某个项目而生成的，为了方便管理可以设计一款软件来管理大厦编码和项目间的对应关系，包括大厦编码的生成，项目的生成以及它们之间的对应关系，而为了保障大厦编码的安全性，大厦编码生成时，软件只显示大厦编码的序号隐藏了大厦的编号，并且生成后保存到数据库中时通过加密保障其安全性；在对大厦编码进行发放的时候对其进行加密，而生成ID号时需要先对加密的大厦编码进行解密，然后再和设备序号部分进行拼接。\n[0028] 在将光子门禁管理系统应用于小区楼宇项目中，先通过软件实现生成ID号的大厦编码部分，并且和登记的具体项目进行绑定，从而方便项目人员管理项目，生成过程中的要保障其安全性，对信息进行隐藏和加密。生成完成后对大厦编码进行分发，分发是通过给ID管理软件的数据库写入大厦编码数据，同样为了保障其安全性，对写入数据库的大厦编码数据进行加密。而生成ID的时候，就对大厦编码数据进行解密，然后和设备序号进行拼接。\n[0029] 要完成此方案，需要实现两个功能。\n[0030] 功能1：通过项目管理软件生成ID号的大厦编码部分，为了方便管理项目，让每个项目对应一个唯一大厦编码，而大厦编码生成规则是从某个范围内随机选取一个数，这样生成的这个数如果是顺序的，就有猜中大厦编码的可能，比如A项目的大厦编码是1，如果是顺序编码的，那么对于B项目大厦编码就是2，那很容易猜测出来，所以采用随机数来生成，但是如果某次使用随机数产生的数曾经生成过，那么这个大厦生成的ID号和与有相同的大厦编码的大厦生成的ID号就有可能重复，所以为不重复生成大厦编码，就必须设计大厦编码状态，对于随机产生的数要先判断大厦编码的状态为已分配的编号和这个数是否一样，如果一样则再次生成一随机数，重复以上判断过程，直到选取的随机数没有被分配过为止。\n[0031] 生成的大厦编码为了和项目进行关联，就要另外建一个大厦编码和项目关联表，通过绑定操作，把项目的序号作此表的一部分，而把与此项目的序号对应的大厦编码的序号作为此表的另一部分。这样项目管理员可以对项目进行查询，也可以对大厦编码进行查询。\n[0032] 为了对大厦的编号部分进行保密，可以在保存入数据库之前进行加密，所述的加密，可以对编号进行对称加密算法，也可以对编号进行非对称加密算法，或者使用加扰算法。\n[0033] 功能2：生成大厦编码后，就可以发放到ID发放软件里使用了，而ID发放软件另外一个软件，有自己的数据库，具体步骤是：把生成的大厦编码写入到ID发放软件对应的数据库中的大厦编码表中，而写入前要从上面已经加密的大厦编码中获取，获取后要先对其进行解密，所述的解密算法，是与上述的加密算法对应的解密算法。\n[0034] 解密后，对大厦编码再一次进行加密，所述的加密，可以对编号进行对称加密算法，也可以对编号进行非对称加密算法，或者使用加扰算法。\n[0035] 加密可以确保写入到ID发放软件的数据库中的数据是安全的，这样就实现了大厦编码的无重复的生成，安全的发放和保存。当ID发放软件要使用大厦编码生成ID时，就必须先对其进行解密，所述的解密算法，是与上述的再次加密算法对应的解密算法。\n[0036] 解密出来的大厦编码和随机生成的设备编号进行拼接生成一个ID号，如果确保随机生成的设备编号是唯一的话，那么生成的ID号就是唯一的。\n[0037] 在具体应用中，通过项目管理软件生成大厦编码和项目相关资料，以及大厦编码和项目之间的绑定关系，然后对生成的大厦编码进行加密保存，保存到项目管理软件的数据库中。对于生成的大厦编码要发放到ID发放软件的数据库中，为了保障发放的安全性，也对其进行加密，发放完成后，ID发放软件就可以先解密然后拼接设备编码生成ID号了。\n这样项目管理员只关心项目和大厦编码的对应关系、大厦编码的发放，而光子门禁系统管理员只关心ID的生成和发放，中间使用大厦编码的加解密来联系。\n[0038] 如上所云是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思和内涵的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。