基于android的智能门禁系统的设计与实现

论文总字数：26757字

目 录

一、绪论 1

1.1研究背景和意义 1

1.2国内外门禁系统研究概况 1

1.3论文研究的主要内容 1

1.4论文的组织结构 2

二、开发环境的搭建以及相关技术介绍 2

2.1相关技术介绍 2

2.1.1 Android手机平台介绍 2

2.1.2 WebService服务的介绍 2

2.2开发架构的搭建 3

2.2.1搭建Android开发环境 3

2.2.2创建ASP.NET网站项目 4

三、智能门禁系统的需求分析 5

3.1系统概述 5

3.1.1任务目标 5

3.1.2可行性分析 6

3.2系统功能需求 6

3.2.1系统功能概述 6

3.2.2客户端系统功能需求 7

3.2.3服务器端系统功能需求 8

3.2.4嵌入式控制系统端功能需求 9

3.3非功能性需求 9

3.3.1系统性能要求 9

3.3.2系统要求 10

3.4界面需求 10

3.4.1分辨率 10

3.4.2空间的合理利用 10

四、智能门禁系统的设计(软件部分) 10

4.1系统设计的基本原则 10

4.2系统结构设计 11

4.2.1客户端体系结构设计 11

4.2.2服务器端体系结构设计 16

4.2.3嵌入式控制系统端结构设计 20

4.2.4数据库的设计 22

五、智能门禁系统的设计(硬件部分) 23

5.1 iTop-4412开发板的介绍 24

5.1.1 核心板 24

5.1.2 显示器模块 25

5.1.3 WIFI模块 25

5.1.4 LED灯模块 26

5.1.5 蜂鸣器模块 27

5.1.6 USB模块 28

5.2 嵌入式控制系统的硬件设计和使用流程 29

六、系统测试 30

6.1用户界面测试 30

6.2功能测试 30

6.3兼容性测试 32

七、总结与展望 33

7.1总结 33

7.2展望 33

参考文献： 34

致谢 35

一、绪论

1.1研究背景和意义

随着社会发展和科技的进步，越来越多的高新科技应用到公司建筑领域。尤其是，随着公司管理的安防意识的提高，对于公司建筑的安全性能和人性化设计要求越来越高。智能门禁系统将会更广泛地应用到公司建筑领域。智能门禁系统融合了电子、机械、计算机科学、无线通信等多个领域的技术，可以很好地解决重要领域出入口的安全问题^[1]。在科技发展的今天，随着Android平台技术的广泛应用，基于Android的智能门禁系统也将应运而生，逐渐得到人们的青睐。基于Android的智能门禁系统应用的领域不仅限于公司建筑领域，它还可以被更广泛地应用到对安全系数要求较高的领域，例如：住宅区、银行、仓库、酒店等领域。伴随着科技的发展，智能门禁系统，已经不仅仅是门锁的概念，已经发展成一套智能化、功能齐全的管理系统^[2]。它可以管理人员的出入权限，记录和管理人员信息以及他们的出入时间、出入情况。可以很好地限制非法人员的进入，减少和预防非法行为的进行，使公司的机密资料和财产安全得到很好的保障。

中国的智能门禁系统也处在不断发展的趋势中，从传统的门锁，到读卡技术，再到生物识别技术，门禁系统的发展不断得到突破^[3]。

1.2国内外门禁系统研究概况

我国对门禁系统的研究相对较晚，门禁系统相对较为传统。国内的门禁系统主要分为：密码式门禁系统、感应式IC卡门禁系统、指纹门禁系统等^[4]。其中以感应式IC卡门禁系统居多，国内的门禁系统相较于国外的同类产品具有价格优势，但其产品的安全性和可靠性差一些^[5]。国内大部分的门禁系统只能进行简单的开关控制，并没有形成对门的状态、用户信息、安全系数等性能的全方位监视控制^[6]。这种简单的门禁控制系统只能满足较低要求场合的安全控制。对于一些安全性能要求较高的场合，我们就需要更为安全的门禁系统。

国外在门禁系统领域起步较早，具有技术和人才等方面的优势，在智能门禁系统领域具有一定的垄断趋势。国外的许多门禁系统都采用TCP/IP协议网络作为系统的连接方式^[7]。由于技术和经验的积累，国外的门禁系统的生产厂商推出的门禁系统在系统的稳定性、可靠性、安全性方面相较于国内更具有优势，在功能方面也更加齐全，但其价格也相对较高^[8]。而且产品多用英文标识，不方便国内用户使用^[9]。

1.3论文研究的主要内容

本论文研究并设计的主要内容是：一款基于Android的智能门禁系统，服务器端的管理员实现用户的注册，可以查询个人用户和所有用户信息，并为用户授予开门的权限，同时，可以查询个人用户和所有用户的出入记录；同时，管理员还可以通过嵌入式控制系统实现以管理员身份的登录，实现门禁管理和出入记录查询的功能；用户通过客户端进行登录，可以进行密码的修改功能，也可以实现门禁管理的功能，同时可以实现个人用户出入记录查询的功能。

1.4论文的组织结构

第一章：绪论部分，主要介绍研究智能门禁系统的背景和意义，从而引出国内外智能门禁系统的研究现状，最后，介绍此次设计的主要内容。

第二章：开发架构的搭建以及相关技术介绍，主要介绍了此次论文设计用到的主要技术：Android手机操作系统和WebService服务。之后，又详细讲解了整个设计的开发环境的搭建，主要从客户端和服务器端两个方面介绍。

第三章：系统的需求分析，主要从客户端、服务器端和嵌入式控制系统端分析系统的功能需求。

第四章：系统的软件部分，详细阐述了基于Android的智能门禁系统的具体设计，主要从客户端、服务器端、嵌入式控制系统端和数据库四个方面进行具体设计。

第五章：系统的硬件部分，介绍iTop-4412开发板和其主要模块，以及嵌入式控制系统的硬件设计和使用流程。

第六章：系统测试，对已完成的智能门禁系统进行用户界面、功能、兼容性三个方面的测试工作。

第七章：总结与展望，对整体的设计进行总结，以及对今后工作的展望。

二、开发环境的搭建以及相关技术介绍

2.1相关技术介绍

2.1.1 Android手机平台介绍

Android是基于Linux平台的开源手机操作系统。最早由Andy Rubin创办，随后在2005年被Google公司收购。在2008年9月，Google公司发布了Android 1.0版本，标志着Android手机平台的正式诞生。之后Android操作系统不断更新升级，达到最新的Android 8.0版本。

Android手机操作系统凭借着开源、稳定和良好的用户体验的特点深得用户的喜爱，占据了全球手机操作系统近八成的市场份额。

Google公司于2013年推出了一个Android的集成开发工具Android studio ，用以代替之前的开发工具Eclipse ADT。Android studio 具有功能强大的布局编辑器，可通过拖拽控件的方式进行简单的UI页面布局，减少开发人员的工作量。同时，Android Studio 内置了AVD（安卓模拟器）用来模拟项目在Android客户端的运行效果，方便开发人员进行代码的调试^[12]。

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