摘要：伴随人工智能技术、新概念技术和大数据技术的逐步发展成熟，社会各行各业都逐渐走向智能化和自动化的发展趋势，且伴随物联网技术的日益发展和人们对生活安全防盗的要求更高，以物联网为基础的智能门锁控制技术也在日益成熟，愈来愈多的人工智能电器走进人们的日常生活。本文以人工智能门锁控制系统需求为基础支撑，梳理了物联网的概念，并开展了智能门锁系统的设计与开发。
关键词：人工智能；物联网概念；门锁控制系统；设计与开发
引言
物联网，简称IOT，其英文翻译是“The Internet of things”。通常来讲，物联网的基本定义是在物与物之间构建连接，将物与物彼此连接起来构建成互联网，其核心目标是达到对物体的监测与监控的任务，且实现远距离遥控、监测、分析和管理的目的。由于物联网中具有传感技术的融入，差异于互联网的虚拟连接，通过传感技术能够实现远距离操作。以智能家居为参考，应用物联网技术，人们可以随时随地针对家中的家用电器设备开展监测、分析、管理等内容。
通常来讲，物联网涵盖五个层面，主要涉及信息分析层、传感器层、应用层和数据传输层、网络信息汇聚层。传感器层在物联网中的位置，就像人类的表层皮肤和感觉器官，其扮演角色是设备的数据采集和识别信息；信息分析层的主要功能是将网络信息汇聚层传递来的数据信息进行分析和处理；数据传输层扮演的角色是传递数据信息；网络信息汇聚层相当于物联网的大脑和神经中枢，主要扮演的角色是信息数据的归纳和收集；应用层扮演角色是与行业的需求结合，进而实现大范围智能化推广的效果。
1 设计目标与设计思路
本文的研究目标是优化传统门锁的低安全系数，应用智能门锁控制技术目的是增强用户的舒适度和安全性。伴随着科学技术的日益发展和人们生活水平的期望日益提高，且人们的逐渐加强安全意识的需求，一般来讲的安全防盗装置研制和设计的原理简单，且安全系数较低，现目前的产品难以满足人们的期望。
本研究的基本思路是：第一，能够采用输入指纹或密码进行开锁；第二，当有陌生人企图强行进门或者是经过多次输入密码错误的情况能够技术给绑定的手机发送报警信号；第三，业主能够远距离遥控是否开门；第四，在发生火灾事故时能够及时发送警报提醒业主，即室内温度达到高温时通过发送强力警报且智能化弹开门锁。
2 智能门锁控制系统硬件设计
2.1 蓝牙解锁模块
蓝牙解锁模块的核心作用是给业主手机传递智能门锁开关状态并及时进行状态信息采集和更新，HC-08电路主要以51单片机电路为关键，其组成电路涉及HC-08的外围电路和电磁继电器电路。
2.2 密码解锁模块
密码解锁模块主要功能是实现输入错误锁定或报警、超次锁定或报警等功能。在业主应用智能门锁控制系统时，业主通过密码盘进行密码输入，此时单片机针对存储的密码和输入密码进行智能分析比较，判断输入密码是否与设定的密码相同，假如比较后结果相同，此时，单片机电路中的控制引脚改变为低电平信号，促使继电器吸合，进而使得门锁被弹开；与之相反，假如输入密码与设定的密码不一致，此时单片机的控制引脚变为高电平，进而连通报警电路，使得报警模块发出警报声。假如业主在输入密码的过程中按下干扰键，则会使得输入的密码智能清除。当业主输入密码超次或输入超时该模块模块都会中断智能锁定。
2.3 SIM900A模块
在智能门锁控制系统中设计SIM900A模块的核心目的是强化智能门锁的可靠性和安全性，当门锁打开时能够及时向业主绑定的手机发送门锁状态信息，旨在规避密码泄露造成不必要的经济损失，且能够实现密码和门锁状态告知双重功能。该模块设计为两种门锁状态告知方式且能自由选择：短信提醒或者语音通话，因此，联通和移动两种类型的手机卡都支撑该模块功能的使用。该模块设计为一旦开启省电模式，在休眠状态下的功耗仅为1mA，契合低能耗的可持续发展理念。
2.4 液晶显示器
液晶显示屏主要作用是业主输入密码时能够显示状态信息，使得业主能够判断是否输入正确。
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2.5 单片机控制电路
单片机（中央处理器）控制电路的核心功能一般作为智能门锁控制系统在物联网技术上应用的关键内容，单片机控制电路实现其功能的本质方式是通过针对传感器采集的数据信息进行对比分析，进而在控制端输出高电平或者低电平，最终实现对智能化门锁的打开或者关闭状态的控制功能，因此，可以将单片机控制电路作为是智能门锁控制系统的“心脏”，在本设计中选用的单片机控制电路是由STC89C51芯片、复位电路、中断电路、时钟电路等组成，共同实现了智能门锁控制系统的数据信息分析和输出控制功能。
3 手机APP设计及软件组成
智能门锁控制系统的网络终端是通过蓝牙与安卓手机构建连接。系统能够通过蓝牙与硬件设备进行信息交互，进而实现业主登录和设备管理两个模块的功能。业主登录模块的主要作用是注册和登录业主的私人信息且保障输入密码的功能，而设备管理功能是通过针对蓝牙连接的硬件设备和绑定手机蓝牙进行管理。开发该系统的目标是设计出一个简单清晰的手机APP客户端。
3.1 软件流程及功能
3.1.1 设备连接及管理模块功能
业主以手机为介质进入管理系统中，通过打开蓝牙功能模块与门锁控制系统进行连接，一旦连接成功，就能够针对门锁设备展开监控和管理。
3.1.2 扫描功能
当蓝牙开启后，此时控制端需要针对设备进行扫描、搜索、配对，初次配对成功后硬件设备会将蓝牙名称和IP进行存储，后续能够进行智能连接。
3.1.3 监听功能
当业主手机控制端和门锁设备断开连接后，此时会开启一项功能，也就是针对门锁状态进行监听的功能，与此同时，将设备设定为侯连接的状态。一旦该功能开启后，在业主未连接设备之前，所有连接设备的连接请求都会被接收并展开监控。
3.1.4 连接管理功能
最后连接设备后，手机界面显示已连接，用户可以正式进入管理状态。也就是说，该过程需要用户输入管理信息，该过程接收和读取信息，最后将用户输入的信息发送到输出流，并同步更新过程。如果在更新过程中发生异常，则显示连接丢失[1]。
3.2 软件使用详解
3.2.1 用户登录模块
该模块包括两部分：登录和注册。如果您是第一次登录新客户，则需要注册。如果有帐户，您可以直接登录[2]。系统将自动验证输入密码是否与先前输入的密码相同。如果它们一致，则用户可以进入管理系统。
3.2.2 设备管理模块
业主成功进入管理系统后，他将收到打开蓝牙的提醒。如果未打开蓝牙，系统将自动退出。打开蓝牙并进入主界面，显示连接，打开和关闭三个按钮。单击连接的设备，系统将通过蓝牙自动搜索附近的可连接设备[3]。搜索成功并连接后，业主能够应用手机将设备切换到门锁[4]。
4 结论
物联网的基本定义是在物与物之间构建连接，将物与物彼此连接起来构建成互联网，其核心目标是达到对物体的监测与监控的任务，且实现远距离遥控、监测、分析和管理的目的。由于物联网中具有传感技术的融入，差异于互联网的虚拟连接，通过传感技术能够实现远距离操作。以智能家居为参考，应用物联网技术，人们可以随时随地针对家中的家用电器设备开展监测、分析、管理等内容。本文梳理了智能门锁控制系统发展的现状，并归纳总结了物联网下智能门锁控制系统中需要注意的关键点，系统的介绍了以物联网未基础支撑的智能门锁控制系统设计和开发内容，以期对于未来智能门锁控制系统日趋完善和可靠具有一定的直到意义。
参考文献：
[1]刘学会，田珍.基于物联网的智能家居安防监控系统设计与实现[J].制造业自动化，2012，34（17）：36-40.
[2]李佳燃.基于物联网的智能家居系统及其关键技术[J].广东石油化工学院学报，2012，22（03）：45-48.
[3]周佩颖，邬贺铨.智能家居是物联网技术很好的应用[J].物联网技术，2012，2（05）：1-2.
论文作者:郑旭群
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
标签：门锁论文; 蓝牙论文; 智能论文; 控制系统论文; 业主论文; 模块论文; 功能论文; 《基层建设》2019年第15期论文;