[发明专利]基于扩频技术的新型无线门禁系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域中的办公设备，尤其是一种基于扩频技术的新型无线门禁系统。

背景技术

随着科技的发展，社会的进步，使得对于门锁、门禁这样的传统工具的创新要求越来越高，传统的办公门禁系统是有线连接，门禁读卡器与控制器直接通过韦根协议相连接，最远通讯距离仅为180m，而且需要物理数据线进行连接，如果通讯距离增加的情况下，需要增加458延长线；在实施过程中物理连接线需要放到棚顶，在施工和维护的过程中，工人需要爬到棚顶进行维护和穿线，对施工和维护造成很大的麻烦，而且每一楼层需要多个控制器，多个控制器再连接到控制中心。

而家庭用门锁是只有开门装置(机械钥匙)，当忘记带钥匙时，还需要找师傅开锁。

针对上述情况，无线门禁系统应运而生。而现有技术中的无线门禁系统一般都是极度依赖互联网技术的发展，即以WIFI、蓝牙等无线传输技术为基础，进行相关配置，这样的操作虽然简便，当没有网络或网络关闭时，门禁系统就彻底瘫痪，而且这种传输模式本身的特点决定了其控制信号不强，穿透力差，且传输控制距离特别短，当门禁系统需要穿墙控制、远距离控制时，显得尤为掣肘。

LoRa是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。目前，LoRa主要在全球免费频段运行，包括433、868、915MHz等。与WLAN、ZigBee、LTE-M等技术相比，LoRa从灵敏度、链路预算、覆盖范围、传输速率、发送电流、待机电流、接收电流、电池寿命、定位、抗干扰性、拓扑结构、最大终端连接数上都有显著的优势。

LoRa调制技术对信号进行独有的频谱扩宽处理，可获得超过-148dBm的接收灵敏度。LoRa通过调整扩频因子(Spread frequency factor)(数值为6～12)、调制带宽(Bandwidth)及纠错率等变量，可以调整空中实际通信速率，而不同的通信速率对应不同的最高灵敏度，体现在应用上就是更远的传输距离和更强的抗干扰特性。在发射功率一定时，通常扩频因子被设置得越大，模块可获得的接收灵敏度就越高，通信距离将越远，但会同时导致通信速率降低，这是LoRa调制技术的特性。

发明内容

为了克服现有技术中门禁系统有线控制时布线麻烦、无线控制时控制距离短、穿透力差、极度依赖互联网等缺陷，本发明提供一种基于扩频技术的新型无线门禁系统，将多个传统控制器集合为一个，且极大的扩展了控制距离，大大的节省了施工和维护的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于扩频技术的新型无线门禁系统，由无线集中器，控制中心，门禁读卡器或开门装置三个部分组成，控制中心通过无线信号与无线集中器相连，门禁读卡器或开门装置也通过无线信号与无线集中器相连，其中：

门禁读卡器：用于读取配套的IC门禁卡或电子钥匙信息，并将信息传递至控制中心；

控制中心：当开门信息通过扩频技术传递到控制中心时，控制中心查看授权信息，授权

信息合法，则将开门命令传递给开门装置，由开门装置控制门磁开门；当授权信息不合

法时，则不传递开门命令。

开门装置：得到来自开门信号后，控制大门机械开关用门磁的开启；

无线集中器：传输读卡信息，并将控制中心授权信息回传给门禁读卡器或开门装置。

上述方案中，本申请新型无线门禁系统应用于LoRa扩频传输技术，尤其是指无线集中器通过LoRa扩频传输技技术，传输读卡信息并将控制中心授权信息回传给门禁读卡器或开门装置，以控制大门机械开关用门磁的开启。

上述方案中，开门装置由MCU单片机、电源、无线传输装置、门禁读卡电路组成，电源、无线传输装置、门禁读卡电路均分别与MCU单片机电路连接，其中：

MCU单片机：用于读取IC门禁卡的信息，将读到的信息通过串口传递到无线传输装置的无线传输芯片，无线传输芯片将数据通过无线传输装置的天线发送到无线集中器；同时,MCU单片机也会通过无线传输芯片接收无线集中器的数据，并将接收到的数据进行加工处理，再将处理过的数据通过无线传输芯片传递给无线集中器，然后根据数据内容对大门机械开关用门磁的开启进行控制，以达到开、关门的目的；

电源：用于给开门装置供电；