随着NFC技术的发展和智能手机的普及，现有的智能家居门禁系统已难以满足人们的需求。

本文设计了一种通过智能手机控制的门禁系统，该系统使用NFC（近场通信）技术实现开锁功能，可以随时随地使用，不需要繁琐的操作与持续的电源供应，只需要NFC功能模块和电池供给的少量电量即可支持系统功能。

该系统的后台管理功能可有效管理用户，并可给予权限或收回权限，以使门禁系统始终处在可控范围。最后，在所有的通信过程中加入动态检验码并进行加密传输，从而有效提高了智能家居系统的安全性。

NFC是一种短距离的高频无线通信技术，在13.56MHz频率运行于20厘米距离内。其传输速度有Kb/s、Kb/s、Kb/s三种。目前近场通信已通过成为ISO/IECIS国际标准、EMCA-标准与ETSITS标准。NFC采用主动和被动两种读取模式。相对于蓝牙，NFC兼容于现有的被动RFID设备。

NFC的功耗更低，与蓝牙V4.0低能协议类似。当NFC在一台无动力设备（比如一台关机的手机、非接触式智能信用卡，或智能海报）上工作时，NFC的能量消耗会大大低于低功率蓝牙V4.0。

1、整体方案设计

本方案主要由客户端、服务端、NFC模块及Arduino开发板三个端构成。服务端由C#实现，后台管理由PHP提供支持。整个方案流程分为如下几步：

新用户打开App注册；

管理员使用后台管理系统通过用户注册并分配开锁列表及权限；

用户登录手机钥匙，获取开锁列表及相关权限；

用户使用NFC手机靠近NFC模块，使用开锁功能；

门锁被打开，用户可允许的开锁次数减少。其中，若用户A具有可授权权限，用户A可以通过双方手机NFC直接通信将开锁权限授权给用户B。用户B无需请求服务端管理员分配权限即可获得由用户A所授权的权限。一次开锁流程如图1所示。

2、数据传输设计

（1）用户通过NFC手机App请求注册信息至服务端；

（2）管理员进入后台管理系统通过用户请求及分配权限后，将开锁列表及权限返回至NFC手机；

（3）用户开锁时，请求服务端获取开锁指令；

（4）使用NFC手机靠近NFC模块将开锁指令传输至Arduino开发板进行验证，判断是否进行开锁。

整个方案的数据传输过程都采用了AES加密[9]，保证了数据的安全性，同时保护了用户的个人私密信息。在判断开锁指令是否合法时通过Hashkey值进行比较，增加系统的安全性，防止了恶意用户盗取他人信息从而非法开锁等问题的出现。

3、数据库设计

本方案的数据关系如下：

（1）管理员（aid用户id，logname用户名，pass密码，grade权限，lastdateline最后登录时间，salt随机数）

（2）用户信息（authid授权条目id，lid锁id，autheduid被授权人id，number允许开锁次数，starttime_d开始日期，endtime_d结束日期，starttime_h开始时间，endtime_h结束时间，authuid授权人id，allow再次授权，fromauthid该条项目是由哪一个授权项目二次授权的）

（3）开锁记录（hid历史id，lid锁id，date开锁时间，uid用户id）

（4）门锁信息（lid锁id，lname锁的名称，isgprs是否允许gprs流量开锁，pass与锁通信数据加密密码，keyword开锁用的关键字）

（5）加密日志（auto_num自增序列，uid_num用户id，md5_nummd5值，lid_num锁id）

（6）用户（uid用户id，ucode用户手机编码，







































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