随着物联网的高速发展，门禁系统也走向智能化的道路，本课题基于物联网技术和人工智能技术为核心，运用树莓派为主控制器。通过中国移动公司物联网平台——OneNET、百度云服务平台——百度AI，开发的相关的终端设备、硬件设备和上层设备控制。运用CSI摄像头模块、LCD1602液晶屏、舵机驱动及舵机模块、红外温度感应模块、扬声器模块，实现的物联网人脸识别认证监控系统。该系统提升了传统门禁的安全性，通过APP和上位机控制，能够更加直观的检测人流情况。
目录
一、 引言 1
（一） 物联网的发展背景及价值 1
（二） 传统门禁系统发展现状 1
（三） 本课题研究内容 2
二、 硬件设计 3
（一） 硬件系统框图 3
（二） 核心微控制器 3
（三） 传输通信协议 4
（四） 红外温度感应传感器 4
（五） 电机模块及驱动 4
（六） 显示器模块 5
（七） 音频功放模块 5
（八） CSI摄像头模块 6
三、 软件程序设计 7
（一） Python程序设计语言 7
（二） 软件运行流程 7
（三） 人脸识别处理函数 8
（四） 语音模块函数 8
（五） 门禁驱动函数 8
（六） 上位机程序编写 8
四、 OneNET和百度AI平台 10
（一） OneNET平台介绍 10
（二） OneNET平台协议选择 10
（三） OneNET平台接入方法 10
（四） OneNET平台数据上传 11
（五） 百度AI平台接入 12
（六） 百度AI平台数据上传 13
五、 系统实验验证及数据测试分析 14
总结与展望 17
参考文献 18
致 谢 19
六、 附录 20
（一） 程序代码 20
1. 设备终端程序 20
2. APP端程序 31
引言
物联网的发展背景及 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
价值
随着社会信息化，智能化的发展，物联网技术应运而生，从最早简单局域网下的物联控制，到现在第三次全球信息产业浪潮，物联网已经初步实现了万物互联的模式。
20世纪80年代，智能家居等概念开始产生，到了1999年时候，在Auto –ID实验室提出了第一个依托电子代码的物联网解决方案，至此物联网的初步模型建成，然而物联网这一词汇直到2005年国际电信联盟发布的一篇网络报告《????ℎ???? ???????????????????????????????? ???????? ????ℎ????????????????》后才产生。之后，2009年IBM公司的物联网战略，更是引起了全球学术界的广泛讨论与研究。在2009年中国也开始高度重视物联网技术起来。此年温家宝总理来到无锡微纳传感网工程研究中心考察时，听取了我国物联网发展后发表讲话。随后“物联网”概念迅速在国内升温，新一代物联网通信网络等重大工程均列入重点研究领域。中国制造2025战略和2020年《2020年国务院政府工作报告》提出包括5G基站建设，工业互联网等项目，物联网技术迎来新的发展机遇。
目前中国电信运营商都各自组成IOT开放平台，打造一个物体与终端设备的全覆盖产业链，形成管理，控制，运营一体化网络平台。不难发现物联网技术已经让人们的社会向着“智能时代迈进”。
传统门禁系统发展现状
如今，信息化高速发展、科学技术一日千里。技术的与日俱增给人们的生活带来了极大便利，当随之带来了很多隐患，如犯罪分子借助高科技手段入室盗窃。针对这些日益严重的安全问题，门禁系统也快熟崛起。
在人类发展的长河中，原始社会，人们为了保护自己的领地不被侵占，会用木头做门用木棍做插销，这就是最原始的门禁。随着时代的发展，人类的安全意识逐步提高，门锁设备，已经从传统的插销变为更为复杂的机械结构，但是无论如何复杂，户主钥匙掉了，配钥匙师傅都可以通过一些工具轻易打开。随着信息化发展，计算机技术逐步提高，嵌入式技术的发展，门禁系统逐步走向智能化道路，多样化，涉及到的领域也诸多，成为一种高科技技术识别的集合。
第一代门禁是密码识别系统。虽然门禁系统不再是传统的门锁，但是系统根据作者预设的密码序列在键盘上输入对应数字，输入密码时被人偷看，密码被别人仿冒破解，授权者忘记密码也是常有发生。安全性相对机械式并没有很好提高，密码识别使用也不是很多。
第二代门禁是卡片式识别系统，通过RFID技术，识别出对应卡片打开门禁，相对上一代门禁在安全性上有所提高，具有开锁记录功能。但是卡片识别，常常会因为周围磁场干扰损坏卡片，卡片容易被复制，接触时会因为距离原因存在识别不出来，持卡者丢失卡片而被拒之门外等问题。
第三代门禁是生物识别系统，通过个人特征识别判断权限，由于生物个体具有唯一的特征，无法复制，所以安全性非常高，也不用记忆密码和携带钥匙卡片，非常便捷。目前在技术上已经实现了多种生物特征识别技术。这种门禁系统已经成为目前门禁系统的主要发展方向。
本课题研究内容
本课题将以物联网为核心，人脸识别为切入点设计的第三代门禁系统。其中软件层面采用树莓派的Debian系统作为操作系统，研究如何使用python作为程序语言，编写物联网人脸识别门禁系统的程序。如何使用中国移动物联网平台OneNET进行数据的收发和命令的下发及百度云平台的百度AI功能人脸识别功能的调用。在硬件上研究树莓派的GPIO引脚的使用，红外温度感应模块的原理，CSI摄像头的原理，继电器原理，电机模块原理，扬声器的原理，LED1602液晶屏幕的使用，以及原理图绘制。最终实现一个可靠性好，用户操作方便的物联网人脸识别门禁系统。
研究路线如下：
全面深入了解物联网人脸识别门禁系统在生活中的各种应用场景，结构层次，确定整体方案。
深入理解树莓派Debian操作系统软件知识和硬件知识，配置好树莓派的系统调试信息和软件的安装，合理选择配套的传感器，完成外围电路设计。选择合适的自流电机驱动和驱动电机，并编写好对应的程序
学会python的基本语法以及相关的库函数操作和使用，数据的处理和分析，框架的搭建。
研究中国移动物联网平台——OneNET的数据库操作和平台的使用和百度云服务平台——百度AI的数据库搭建和平台使用。
设备制作完成后，对设备的调试整理，对数据的分析，对OneNET平台的数据进行获取通过XML语言进行可视化UI设计展示设计对应的Web应用和App。

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