远程控制门锁在公租房管理系统中的应用

摘要：近年由于城市人口居多，房价居高不下，国家为了解决民生问题，加大了公租房的建设方面的力度，保证居民住房问题。同时公租房智能化管理系统的研究成为一度成为热点，如何解决智能化公租房管理系统中无线远程控制门锁也成为研究重点，本文结合当今研究重点介绍一款基于CC1110远程控制门锁应用系统。首先介绍了无线门锁的硬件工作原理，然后在软件上介绍了无线控制门锁软件主流程，以及门锁和楼道汇集器之间的无线通信交互协议等。系统完成最终实现了智能化公租房管理系统可远程控制的无线门锁。

　　【关键词】CC1110无线门锁远程控制

　　1引言

　　随着社会智能化的发展以及物联网、智慧城市、智能社区等概念的提出和实施，智能化公租房管理系统的安防系统有了较快的发展，因此，安防系统中门锁的功能也向智能化方向发展，由固有的物理介质-钥匙，逐步发展到射频RFIC识别、指纹识别、视网膜识别以及3G/4G通信等不同技术的门锁控制系统。虽然技术上有革新，但这些大部分控制系统依然采用独立工作模式，很少可进行远程联网管理操作。本文结合智能化公租房管理系统的实际情况，介绍一款采用无线通信技术，利用CC1110芯片提出一种可通过网络远程控制的新型无线门锁系统，实现集中管理，真正迈向智能化公租房管理系统。管理系统如图1所示。

　　目前我国无线通信技术中短距离嵌入式无线数据通信其已广泛应用于智能家居、智能电网、工业控制等领域。但微功率无线通信联网控制技术依然是电子技术发展的热点。当前主流的几种微功率无线通信技术主要包括：蓝牙、近场通信、无线局域网、红外通信、ZigBee技术和ISM单片机射频通信。

　　本文采用一款微功率无线芯片CC1110提出一种可通过网络远程控制的新型无线门锁系统应用于智能化公租房管理系统管理系统。通过该控制系统可克服目前无线或者有线联网的管理方式存在的不适合智慧公租房管理系统规模化管理的缺点，解决可联网操作的RFIC开卡、销卡、本地开门、远程开门等多种功能，提高公租房管理系统的智能化管理、自动化维护水平。

　　2系统结构和总体设计

　　本文提出在智能化公租房管理系统中应用的远程控制门锁联网系统是由无线门锁、楼道无线汇集器、社区局域网或广域网、管理平台（含服务器和管理客户端）等组成。结构如图2所示。

　　系统原理：将含有CC1110芯片的无线通信模块装在门锁和楼道汇集器内部，通过无线通信模块，将门锁与楼道汇集器之间可建立无线通信，然后楼道汇集器再通过以太网与远端的管理平台相连。实现管理平台可对楼道汇集器、门锁等设备进行各种管理操作，管理平台主要包含服务器和客户端。

　　3软件关键技术设计

　　3.1远程控制无线门锁软件主流程

　　如图3所示，工作流程具体如下：远程控制无线门锁软件设计采用中断程序设计方法，在上电后，主控系统的主程序完成相应设置以及初始化后开始侦听是否采集到无线数据，如果侦听到数据是则根据无线通信协议进行解析数据，然后调用串口中断程序将数据发送到门锁主控模块上，进而控制门锁的开关动作，在软件流程中无线模块一直处于打开串口中断接收程序状态，若侦听到门锁主控串口数据，则根据串口通信协议进行解析后进行无线发送。

　　3.2门锁和楼道汇集器的交互

　　门锁与楼道汇集器无线模块之间的通信设计上采用短距离无线通信，其工作模式为半双工，工作频率为433MHz。门锁和楼道汇集器的数据交互如图4。

　　工作流程：在完成上电初始化后，楼道汇集器依次与各个门锁进行配对。配对成功后，楼道汇集器的无线模块与各个门锁的无线模块组成一个星型无线网络。通过这个星型无线网络即可远程控制和操作各个门锁，如对白名单进行增加、删除、清空、查询等操作以及远程开门，电池电压监测等等。各个门锁也会及时把开门信息、低电压报警等信息报给楼道汇集器，进而传送到管理中心。针对无线信道在多点对单点通信时可能产生的干扰问题，在设计通信协议的时候加入频点字段，在配对时由楼道汇集器会分配不同的频点来解决。

　　3.3通信协议

　　通信协议是指通信双方共同遵守的数据交换的格式和规则。本文所用通信协议只需指定信息在线路中的传输规则，包括信息帧格式、差错控制以及传输过程中的管理等方面。基于CC1110远程控制门锁系统（门锁和楼道汇集器）中的无线通信协议定义如下：

　　（1）命令格式。（见表1）

　　（2）应答包格。（见表2）

　　Result：0表示处理成功，其它为错误代码。所有多字节数据都定义为低字节在前，高字节在后。

　　4应用实例

　　公租房管理系统远程控制无线门锁应用为无线门锁系统的典型应用之一，具体应用流程如图5所示。

　　实现主要功能如下：

　　（1）用户向管理平台提出远程开门申请，管理平台验证申请人身份信息。

　　（2）管理平台向室内机远程发送远程开锁指令。

　　（3）楼道汇集器收到管理平台开门指令后，将开门指令转发给指定门锁。

　　（4）门锁收到开门指令并执行开门动作，并通过楼道汇集器向管理平台返回开锁成功或失败消息。

　　5结论

　　基于CC1110无线门锁系统开启了公租房管理系统智能化的新的里程碑，同时也是物联网的一个典型应用，通过无线局域网的控制每一个房间的无线门锁，使门锁均有智能感知以及实现门锁信息实时传输、刷卡开关门信息可追溯、报警信息即时响应等功能，同时享有节能、美观以及提升智能化及安全管理等优点。这个技术不单单可以广泛应用到廉租房、单位公共住房、出租房等远程管理方面，同时也可为我国智能社区管理的建设提供有效解决方案。

　　参考文献

　　[1]向雅琴.无线门禁系统的设计与研究[D].华中科技大学，2007：8-10.

　　[2]杨鹏云，佟云峰，宋学青，李玉惠，王渝.基于CC1110的点对多点无线通信系统[J].云南大学学报（自然科学版），2009，31（S2）：304-307.