基于可见光通信的物联网门禁系统设计与实现

发布时间：2017-10-21 01:18

  本文关键词：基于可见光通信的物联网门禁系统设计与实现

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【摘要】：随着可见光通信技术在国内外研究领域不断取得突破性的进展,可见光通信技术已经受到越来越多来自社会和人们的关注。同时依托于LED器件的快速发展,这项令人期待的可见光通信技术迎来了前所未有的发展契机。可见光通信技术具有安全保密性高、信息传输速率快、传输方向指向性、绿色环保等特点,在LED作为照明光源普及推广下,我们距离“有光就有网”的可见光通信时代也越来越近。本论文的研究正是基于可见光通信技术,利用可见光信息传播指向性强、安全保密性高的特点,面向大规模办公场所、酒店公寓等在安全出入监控要求高的环境,针对传统门禁系统安全性低的问题,提出利用可见光通信技术作为门禁验证方式的系统设计方案,同时结合物联网技术和Web服务器技术,将门禁系统接入网络中,实现远程监管和动态门禁权限功能。进一步提高门禁系统的安全性。本论文将可见光通信技术、物联网技术、Web服务器技术与门禁系统相结合,利用可见光承载个人身份信息来通过门禁系统的识别,与传统验证方式比较,解决了在信息传输过程中所存在的安全隐患。同时结合物联网技术将门禁系统接入网络,配合后台服务器的实时监控,实现了信息发送安全保密、信息接收高速稳定、网络接入动态监控的功能。本论文中,设计了基于可见光通信的物联网门禁系统方案,将系统分为光秘钥单元、光门禁单元和后台服务单元三部分,在论文中通过三个章节对各个单元进行了详细阐述。每个单元根据功能划分模块,介绍各模块的实现原理和设计方案,并通过实验搭建完整的实物演示系统。该系统的实验测试结果符合系统设计方案的预期,论证了本系统设计方案的切实可行性。
【关键词】：可见光通信 物联网 Web服务器 门禁系统
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.1;TP391.44
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景8-11
• 1.1.1 可见光通信概述9-10
• 1.1.2 物联网技术概述10-11
• 1.2 国内外研究发展现状11-12
• 1.3 课题研究意义12-13
• 1.4 课题主要研究内容和目标13
• 1.5 论文创新点13-14
• 1.6 论文结构和章节介绍14-16
• 第二章 可见光通信光源研究16-24
• 2.1 可见光通信系统原理介绍16
• 2.2 可见光光源LED研究16-21
• 2.2.1 LED简介16-17
• 2.2.2 LED伏安特性17-19
• 2.2.3 LED调制特性19
• 2.2.4 LED带宽测试方案19-21
• 2.3 LED空间传输特性分析21-23
• 2.3.1 可见光传输方式介绍21
• 2.3.2 可见光传输信道建模分析21-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 可见光门禁系统设计概述24-30
• 3.1 系统原理和总体设计概述24
• 3.2 可见光信息检测模块24-25
• 3.3 无线信息收发模块25-26
• 3.4 光门禁总控制模块26-27
• 3.5 光门禁驱动和检测模块27-28
• 3.6 系统定义数据帧概述28-29
• 3.7 本章小结29-30
• 第四章 光秘钥设计与实现30-43
• 4.1 光秘钥设计原理30-31
• 4.2 嵌入式光秘钥设计与实现31-38
• 4.2.1 发射光源LED选型31-32
• 4.2.2 嵌入式处理器选型32-33
• 4.2.3 可见光驱动电路设计33-35
• 4.2.4 光秘钥电源设计35
• 4.2.5 用户交互设计35-36
• 4.2.6 嵌入式软件设计36-37
• 4.2.7 嵌入式光秘钥实物展示37-38
• 4.3 智能手机微型光秘钥设计与实现38-42
• 4.3.1 微型光秘钥光源选择39-40
• 4.3.2 微型光秘钥接口新片介绍40-41
• 4.3.3 微型光秘钥实物展示41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 光门禁单元的设计与实现43-68
• 5.1 光门禁单元介绍43-44
• 5.2 门禁总控制模块设计与实现44-48
• 5.2.1 嵌入式处理器选择44
• 5.2.2 嵌入式处理器外设接口概述44-45
• 5.2.3 基于嵌入式处理器的设计与开发45-48
• 5.3 可见光信息检测模块设计与实现48-54
• 5.3.1 可见光信息检测模块硬件设计48-50
• 5.3.2 基于光纤接收器的硬件设计50-52
• 5.3.3 可见光信息检测模块软件接口定义52-54
• 5.4 无线信息收发模块设计与实现54-57
• 5.4.1 无线收发模块介绍54-55
• 5.4.2 无线收发模块软件接口定义55-57
• 5.5 交互显示模块设计与实现57-63
• 5.5.1 交互显示模块介绍58-59
• 5.5.2 交互显示模块软件接口定义59-63
• 5.6 门禁驱动和检测模块设计与实现63-66
• 5.6.1 门禁电子锁介绍63
• 5.6.2 电子锁驱动原理介绍可见光信息检测模块软件接口定义63-64
• 5.6.3 门禁驱动和检测电路方案设计64-65
• 5.6.4 驱动检测程序设计65-66
• 5.7 光门禁单元实物展示66-67
• 5.8 本章小结67-68
• 第六章 后台服务单元上位机软件设计与实现68-77
• 6.1 数据库介绍68-70
• 6.1.1 MySQL数据库简介68-69
• 6.1.2 数据库表结构设计69-70
• 6.2 JSP服务器技术简介70-73
• 6.2.1 基于MVC设计模式的JSP服务器介绍70-72
• 6.2.2 Tomcat服务器简介72
• 6.2.3 Ajax动态网页局部刷新技术72-73
• 6.3 服务器页面展示73-76
• 6.3.1 服务器主页界面73-74
• 6.3.2 门禁权限登录界面74-75
• 6.3.3 门禁状态动态显示界面75
• 6.3.4 门禁状态详细信息查询界面75-76
• 6.4 本章小结76-77
• 第七章 总结与展望77-79
• 7.1 全文总结77-78
• 7.2 工作展望78-79
• 参考文献79-82
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文82-83
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利83-84
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目84-85
• 致谢85

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本文编号：1070453