一种基于蓝牙的门禁控制方法和装置以及设备

技术领域

本发明涉及安防技术领域，尤其涉及一种基于蓝牙的门禁控制方法和装置以及设备。

背景技术

目前楼宇对讲、门禁领域中所使用到了蓝牙解锁开门方案，有的方案需要使用特制的设备作为通行凭证，比如蓝牙智能工牌、蓝牙钥匙等，通用性不强，且还需要随身携带特制的通行凭证设备，便捷性也不够好；有的方案使用手机app作为通行凭证，泛用性虽然较强，但是需要通过手动打开app、人为的去触发开门，比如挥手感应、手机摇一摇等，与按键开门、刷卡开门、手机app一键开门等传统的接触式门禁方案相比，使用体验上没有本质区别，都需要人为去触发开门。另外，基于蓝牙直接作为无感开门的触发条件非常容易误触，导致门禁的安全性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于蓝牙的门禁控制方法和装置以及设备，能够有效解决以上问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于蓝牙的门禁控制方法，所述方法包括：

响应于当前用户位于门禁系统的预设范围时，连续采集所述当前用户对应的终端所发出的第一蓝牙信号；

对所述第一蓝牙信号进行滤波处理，得到第二蓝牙信号；

通过数学关系将所述第二蓝牙信号转换为距离，并根据所述距离与时间的变化进行数据拟合处理，得到速度；

基于所述速度判断所述当前用户的运动状态；

根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统。

优选的，在所述响应于当前用户位于门禁系统的预设范围时，连续采集所述当前用户对应的终端所发出的第一蓝牙信号之前，还包括：

预先建立所述终端与对应门禁系统之间的绑定关联，以匹配所述终端对所述门禁系统进行控制的权限。

优选的，在所述根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统之后，还包括：

发送用于控制所述门禁系统的门锁进行打开或关闭的执行指令。

优选的，所述运动状态包括靠近；所述根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统的步骤包括：

当检测到所述当前用户以靠近所述门禁系统的方向进行运动时，则根据所述距离和所述速度确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统，并发送用于控制所述门禁系统的门锁在第一预设时间内打开。

优选的，所述运动状态包括远离；所述根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统的步骤包括：

当检测到所述当前用户以远离所述门禁系统的方向进行运动时，则根据所述距离和所述速度确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统，并发送用于控制所述门禁系统的门锁在第二预设时间内关闭。

优选的，所述运动状态包括静止；所述根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统的步骤包括：

当检测到所述当前用户的运动状态为静止时，则根据所述距离和所述速度确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统，并在第三预设时间内重新检测所述当前用户的运动状态是否为靠近，若否则控制述门禁系统进入休眠状态。

优选的，所述对所述第一蓝牙信号进行滤波处理，得到第二蓝牙信号的步骤包括：

通过利用多级非线性算法对所述第一蓝牙信号进行滤波处理，得到第二蓝牙信号。

为实现上述目的，本发明还提供一种基于蓝牙的门禁控制装置，所述装置包括：

采集单元，用于响应于当前用户位于门禁系统的预设范围时，连续采集所述当前用户对应的终端所发出的第一蓝牙信号；

滤波处理单元，用于对所述第一蓝牙信号进行滤波处理，得到第二蓝牙信号；

转换单元，用户通过数学关系将所述第二蓝牙信号转换为距离，并根据所述距离与时间的变化进行数据拟合处理，得到速度；

判断单元，用于基于所述速度判断所述当前用户的运动状态；

唤醒单元，用于根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统。

优选的，所述装置还包括：

执行单元，用于发送用于控制所述门禁系统的门锁进行打开或关闭的执行指令。

为实现上述目的，本发明还提供一基于蓝牙的门禁控制设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现如上述实施例所述的一种基于蓝牙的门禁控制方法。

有益效果：

以上方案，通过基于当前用户的所在位置在预设范围时，采集其终端的蓝牙信号，并对蓝牙信号进行一系列处理得到距离、速度以及用户的运动状态，从而基于上述参数所满足的对应预设条件以唤醒门禁系统，能够实现用户实现无感触发门禁系统，极大的提高人们的便利性和使用体验感。

以上方案，通过在唤醒门禁系统后控制门禁系统的门锁进行打开，能够实现无感解锁开门，无需人为手动进行触发开门。

以上方案，通过利用多级非线性算法对采集的蓝牙信号进行处理，能够得到更为稳定、可靠的信号数据，从而为后续的处理提供可靠的数据基础，提高对门禁进行控制的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种基于蓝牙的门禁控制方法的流程示意图。

图2为本发明另一实施例提供的一种基于蓝牙的门禁控制方法的流程示意图。

图3为本发明一实施例提供的BLE信号处理系统的原理示意图。

图4为本发明一实施例提供的一种基于蓝牙的门禁控制装置的结构示意图。

图5为本发明另一实施例提供的一种基于蓝牙的门禁控制装置的结构示意图。

图6为本发明一实施例提供的一种基于蓝牙的门禁控制设备的结构示意图。

发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以下结合实施例详细阐述本发明的内容。

由于当前楼宇对讲、门禁领域中蓝牙无感方案都使用特制的蓝牙设备作为通行凭证，比如蓝牙智能工牌、蓝牙钥匙等，通用性不强。或者当前楼宇对讲、门禁领域中，使用的手机app作为通行凭证的方案都需要人为触发，比如手机app摇一摇、挥手感应等，即手机app作为通行凭证的方案仅是把蓝牙当成一种通信的手段，使用起来非常不便捷。并且，由于蓝牙信号不稳定、波动严重、容易受环境干扰，以蓝牙信号直接作为触发条件的无感开门方案，条件单一而非常容易误触发。因此，本申请通过提出对采集的蓝牙信号进行多级非线性算法优化处理，以得到稳定性、可靠的信号值，并基于该信号值通过自适应算法等处理来确定触发门禁系统的条件，不再需要人为去触发，提高用户使用的便捷性和可靠性。特别的，本申请提出的控制方法不仅应用于门禁系统的门禁控制场景，还可应用于蓝牙考勤等其他的应用场景中。例如，举例说明自动打卡的实现过程：根据用户所在位置位于建筑物的预设范围时，通过连续采集其终端的蓝牙信号，并对蓝牙信号进行一系列处理得到距离、速度以及用户的运动状态，从而基于上述参数所满足的对应预设条件以唤醒考勤系统，从而进一步实现自动考勤打卡等等的实现方式，在此不进行一一列举。

参照图1所示为本发明实施例提供的一种基于蓝牙的门禁控制方法的流程示意图。

在本实施例中，该方法基于BLE信号处理系统实现。其中，该方法包括：

S11，响应于当前用户位于门禁系统的预设范围时，连续采集所述当前用户对应的终端所发出的第一蓝牙信号。

在本实施例中，该终端安装有基于蓝牙的APP，该终端能够实现广播发送。其中，该终端可以为智能手机、平板电脑、智能手环、智能手表以及其他可穿戴设备中的任意一种。进一步优选的，该第一蓝牙信号为BLE(低功耗蓝牙)信号。该门禁系统能够支持BLE功能的门禁系统以及APP使用，通过利用不同的编程语言(如c语言、c++、java等)编写的代码，并导入带有BLE功能的门禁系统即可，并且该门禁系统能够实现BLE扫描以及RSSI获取的功能。其中，RSSI(Received Signal Strength Indicator)是接收信号的强度指示，它的实现是在反向通道基带接收滤波器之后进行的。通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离，进而根据相应数据进行定位计算的一种定位技术。进一步的，例如设置该预设范围为1-4米，当检测到当前用户进入该预设范围时，则连续采集该当前用户对应的终端所发出的蓝牙信号。

S12，对所述第一蓝牙信号进行滤波处理，得到第二蓝牙信号。

其中，所述对所述第一蓝牙信号进行滤波处理，得到第二蓝牙信号的步骤包括：

通过利用多级非线性算法对所述第一蓝牙信号进行滤波处理，得到第二蓝牙信号。

在本实施例中，将获取到的BLE信号进行多级非线性滤波处理，进一步的，并对BLE信号进行预测(其滤波处理中包含卡尔曼滤波，预测是卡尔曼滤波的一个特性)，得到第二蓝牙信号。从而能够减少BLE信号波带来的影响，得到更加稳定的信号，使其变得有效、可用。

S13，通过数学关系将所述第二蓝牙信号转换为距离，并根据所述距离与时间的变化进行数据拟合处理，得到速度。

在本实施例中，根据数学关系将经过多级非线性滤波处理后的BLE信号转换为距离。其中，该数学关系包括Rssi转距离公式：d＝10^((abs(RSSI)-A)/(10*n))，在公式中，d表示计算所得距离、RSSI表示接收信号强度(负值)、A表示1米的信号强度、n表示环境衰减因子。由距离转速度主要就是将距离和时间进行曲线拟合，然后求曲线斜率得到的。具体的拟合方法包括线性拟合、多项式拟合、指数拟合等。由于不同终端，比如不同品牌智能手机的BLE信号具有差异性，进一步的，通过对主流智能手机品牌等终端适配了自适应的滤波、测距算法，消除不同品牌手机蓝牙BLE信号差异的影响，消除不同智能手机BLE信号的差异性，从而提高距离获取的有效性。将得到的距离与时间的集合通过数据拟合成曲线，进而根据速度、距离和时间的关系可以计算得到当前用户运动的速度。得到速度后能为后续处理提供判断条件，包括通过速度来预测用户运动轨迹或运动状态，并以此作为触发门禁系统的条件之一，为后续控制门锁提高开门的响应速度。

S14，基于所述速度判断所述当前用户的运动状态。

S15，根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统。

其中，在所述根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统之后，还包括：

S16，发送用于控制所述门禁系统的门锁进行打开或关闭的执行指令。

进一步的，所述运动状态包括靠近；所述根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统的步骤包括：

当检测到所述当前用户以靠近所述门禁系统的方向进行运动时，则根据所述距离和所述速度确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统，并发送用于控制所述门禁系统的门锁在第一预设时间内打开。

进一步的，所述运动状态包括远离；所述根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统的步骤包括：

当检测到所述当前用户以远离所述门禁系统的方向进行运动时，则根据所述距离和所述速度确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统，并发送用于控制所述门禁系统的门锁在第二预设时间内关闭。

进一步的，所述运动状态包括静止；所述根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统的步骤包括：

当检测到所述当前用户的运动状态为静止时，则根据所述距离和所述速度确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统，并在第三预设时间内重新检测所述当前用户的运动状态是否为靠近，若否则控制述门禁系统进入休眠状态。

在本实施例中，根据运动状态、速度以及距离，并采用可配置的自适应算法，设置触发门禁系统的条件，提高控制门禁系统的门锁开闭的准确性以及响应速度。另外，由于BLE测距通常用在室内定位，通过三角定位算法来计算位置，所以需要多台BLE设备；本实施例中只需要一台设有BLE的设备来计算设备与用户之间的距离。

在另一实施例中，如图2所示。在所述响应于当前用户位于门禁系统的预设范围时，连续采集所述当前用户对应的终端所发出的第一蓝牙信号之前，还包括：

S10，预先建立所述终端与对应门禁系统之间的绑定关联，以匹配所述终端对所述门禁系统进行控制的权限。

在本实施例中，通过预先建立终端与门禁系统之间的绑定关联，以便实现对当前用户的身份识别的初始化，比如，预先在智能手机APP中根据相关步骤录入相应的用户信息以及对应门禁系统的设备信息并进行存储，以进一步建立终端与门禁系统之间的绑定关联，则当用户进入预设范围时便于后续步骤的处理，不仅能够提高响应速度，还能够提高对门禁系统进行控制的安全性。

参照图3所示为BLE信号处理系统的原理示意图。其中，该BLE信号处理系统包括：信号采样部件M1、信号处理部件M2、距离计算部件M3、数据拟合部件M4、速度计算部件M5、用户状态部件M6、开门判断部件M7以及门锁控制M8。具体的：

信号采样部件M1：用于采集蓝牙BLE信号，将采集到的BLE信号输出到M2进行滤波。

信号处理部件M2：用于对M1输入的蓝牙BLE信号进行多级非线性算法优化处理，将得到稳定性、可靠的蓝牙BLE信号输出到M3进行距离的计算。

距离计算部件M3：用于将M2输入的蓝牙BLE信号转换为距离，计算的结果输出到M4进行数据拟合，同时作为M7开门判断的条件之一。

特别的，通过M1、M2以及M3的处理后，能够实现实时测距的功能，该方式能够应用于实时测距方面的其他应用场景中。

数据拟合部件M4：用于将M3输入的距离进行数据拟合，拟合的结果会输出到M5进行数据处理。

速度计算部件M5：用于将M3输入的距离和M4输入的曲线计算出速度，速度会输出到M6进行用户状态的判断，同时作为M7开门判断的条件之一。

用户状态部件M6：用于将M5输入的速度转换为用户的运动状态，并将运动状态输出到M7进行条件判断之一。

开门判断部件M7：用于将M3输入的距离、M5输入的速度、M6输入的用户状态进行综合判断，并把结果反馈到M8来控制门锁。

门锁控制部件M8：根据M7输入的结果，来控制门锁是否打开。

参照图4所示为本发明一实施例提供的基于蓝牙的门禁控制装置的结构示意图。

本实施例中，该装置40包括：

采集单元41，用于响应于当前用户位于门禁系统的预设范围时，连续采集所述当前用户对应的终端所发出的第一蓝牙信号；

滤波处理单元42，用于对所述第一蓝牙信号进行滤波处理，得到第二蓝牙信号；

转换单元43，用户通过数学关系将所述第二蓝牙信号转换为距离，并根据所述距离与时间的变化进行数据拟合处理，得到速度；

判断单元44，用于基于所述速度判断所述当前用户的运动状态；

唤醒单元45，用于根据所述距离、所述速度以及所述运动状态确定所述终端满足对应的预设条件以唤醒所述门禁系统。

其中，所述装置40，还包括：

执行单元46，用于发送用于控制所述门禁系统的门锁进行打开或关闭的执行指令。

在另一实施例中，如图5所示，该装置50还包括：

绑定单元51，用于预先建立所述终端与对应门禁系统之间的绑定关联，以匹配所述终端对所述门禁系统进行控制的权限。

该装置40/50的各个单元模块可分别执行上述方法实施例中对应步骤，故在此不对各单元模块进行赘述，详细请参见以上对应步骤的说明。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现如上述实施例所述的基于蓝牙的门禁控制方法。

如图6所示，该基于蓝牙的门禁控制设备可包括但不仅限于处理器61、存储器62。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是该基于蓝牙的门禁控制设备的示例，并不构成对该基于蓝牙的门禁控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述基于蓝牙的门禁控制设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述基于蓝牙的门禁控制设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个该基于蓝牙的门禁控制设备的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述基于蓝牙的门禁控制设备的各种功能。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述基于蓝牙的门禁控制设备集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。