一种基于智能手机的身份验证系统及其方法

1.本发明涉及智慧安防领域，具体是一种基于智能手机的身份验证系统及其方法。


背景技术：

2.随着社会信息化进程的加快和人们安防意识的增强，身份核验逐渐成为日常生活中不可或缺的重要环节，常用于电子门禁、签到、授权及审批等需要身份验证的场合。目前，传统门锁、rfid、人脸、指纹、声纹、签字及组合密码等验证方式皆需要用户携带相应的钥匙卡片等触媒，并通过特定的接收装置如门锁、读卡器、指纹、人脸、声纹等传感器进行识别，达到身份核验的目的。
3.然而，随着各种身份核验物件的增多，势必会加重用户的携带负担，还可能存在漏带、丢失的风险。此外，一些多功能的混合式身份验证系统也存在由于传感器装设过多，而引起的接收装置体积过大、成本过高的问题。另外，银行等场合，用户站在特定设备前进行身份核验，还存在密码被窥视的问题，现有的身份验证系统存在一定的缺陷，影响实际应用效果及用户体验。


技术实现要素：

4.本发明要提供一种基于智能手机的身份验证系统及其方法，以解决接收器体积过大、成本过高以及密码存在被窥视、安全性较差的问题。
5.为达到本发明的目的，本发明采用的技术方案是：一种基于智能手机的身份验证系统，包括接收装置、手机终端、存储模块、继电器、电磁锁、后台服务器及led指示灯；所述接收装置包括微处理器、蓝牙模块和gsm模块；所述微处理器通过串口分别与蓝牙模块和gsm模块相互电连；所述微处理器通过gpio接口分别与存储模块相互电连、与led指示灯的输出端电连接，微处理器的gpio接口通过三极管与继电器的输入端电连接，继电器的输出端与电磁锁的输入端电连接；所述手机终端分别与gsm模块和后台服务器建立无线通信连接，手机终端的蓝牙与蓝牙模块匹配。
6.进一步的，上述微处理器采用嵌入式微处理器lpc2103，包括若干串口和gpio接口。
7.进一步的，上述蓝牙模块采用hc-06型号，用于手机终端与微处理器的蓝牙通信。
8.进一步的，上述gsm模块可采用tc35i型号，用于手机终端与微处理器的无线通信。
9.进一步的，上述继电器采用hk4100f-dc5v-sh型号，用于驱动所述电磁锁的开闭。
10.进一步的，上述存储模块用于存储用户的正确密码数据。
11.进一步的，上述后台服务器用于管理员审核并存储用户的注册信息，向手机终端发送许可指令。
12.进一步的，上述led指示灯用于标示接收装置的工作状态。
13.一种基于智能手机的身份验证方法，包括以下步骤；
步骤一，用户注册：系统初始化后，将蓝牙模块与手机终端的蓝牙配对连接，使用手机终端录入用户原始身份数据，经后台服务器的管理员审核通过后，向手机终端发送许可指令，允许手机终端将用户原始身份数据传输到微处理器并写入存储模块中，作为正确密码数据以供之后的密码验证；步骤二，身份信息采集：用户在进行身份核验时，通过手机终端采集本次待核验的用户身份信息，并转化为对应的身份编码数据；步骤三，数据传送：若用户进行手机智慧开锁，将蓝牙模块与手机终端的蓝牙配对连接，通过蓝牙将身份编码数据传输至微处理器；若用户进行远程授权，将手机终端与gsm模块进行无线通信，通过无线传输的方式将远程授权数据发送至微处理器；步骤四，数据核对：微处理器读取存储模块中的正确密码数据，并与本次接收到的数据进行比对；若数据一致，则身份核验通过，微处理器控制继电器驱动电磁锁打开；反之，身份核验错误，led指示灯连续闪烁三次，同时gsm模块向用户发信报警。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：1、减少用户携带负担。身份核验所需的门禁卡、人脸、指纹及声纹等数据可通过手机终端来“输入”，用户不必携带种类繁多的钥匙卡片等，只需携带手机，即可完成多种形式的身份采集核验，避免钥匙卡片等物件丢失的风险。
15.2、降低接收装置成本。采集不同类型身份数据所需的传感器皆依托手机终端来完成。因此，接收装置不再需要装设诸如摄像头、麦克风、指纹传感器及键盘等，接收装置仅需通过蓝牙或无线通信的方式接收来自手机终端的身份验证数据，极大降低了接收装置的成本和体积。
16.3、增强输入安全性。在一些重要场合如银行等，用户无须站在特定接收装置前，可在隐蔽位置通过手机进行密码输入并由蓝牙传输至特定接收装置，有效规避了密码被窥视而泄露的隐患。
附图说明
17.图1为本发明的身份验证系统的结构示意图。
18.图2为本发明的身份验证方法的流程图。
19.图3为手机终端的界面示意图。
20.附图标记：1、微处理器；2、手机终端；3、蓝牙模块；4、gsm模块；5、存储模块；6、继电器；7、电磁锁；8、后台服务器；9、led指示灯。
具体实施方式
21.下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
22.参见图1，本发明提供的一种基于智能手机的身份验证系统，包括接收装置、手机终端2、存储模块5、继电器6、电磁锁7、后台服务器8及led指示灯9；所述接收装置包括微处理器1、蓝牙模块3和gsm模块4；所述微处理器1通过串口分别与蓝牙模块3和gsm模块4相互电连；所述微处理器1
通过gpio接口分别与存储模块5相互电连、与led指示灯9的输出端电连接，微处理器1的gpio接口通过三极管与继电器6的输入端电连接，继电器6的输出端与电磁锁7的输入端电连接；所述手机终端2分别与gsm模块4和后台服务器8建立无线通信连接，手机终端2的蓝牙与蓝牙模块3匹配。所述手机终端2集成摄像头、指纹传感器、麦克风、rfid、蓝牙及无线通信等功能，目前市面上常见的智能手机基本符合本系统的需求。
23.具体的，所述微处理器1采用嵌入式微处理器lpc2103，包括若干串口和gpio接口，能满足系统控制需求，功耗低，性能佳。
24.具体的，所述蓝牙模块3采用hc-06型号，用于手机终端2与微处理器1的蓝牙通信，低延时、低功率，成本低，在近距离通信时，将手机终端2采集的身份编码数据传输至微处理器1。
25.具体的，所述gsm模块4可采用tc35i型号，用于手机终端2与微处理器1的无线通信，在长距离通信时，可将手机终端2的远程授权数据传输至微处理器1。所述gsm模块4还可在密码核验错误时向用户手机发信报警。
26.具体的，所述继电器6采用hk4100f-dc5v-sh型号，用于驱动所述电磁锁7的开闭。
27.具体的，所述存储模块5用于存储用户的正确密码数据，如人脸、指纹、声纹等对应的正确的密码数据，微处理器1可读取其中的数据并与蓝牙模块3或gsm模块4接收到的编码数据进行比对，核验身份是否正确。
28.具体的，所述后台服务器8用于管理员审核并存储用户的注册信息，向手机终端2发送许可指令，用户通过手机终端2登录系统，进行智慧开锁及远程授权。
29.具体的，所述led指示灯9用于标示接收装置的工作状态。当系统正常时，led指示灯9亮起；当核验未通过时，led指示灯9连续闪烁三次；当系统故障时，led指示灯9熄灭。
30.参见图3，手机终端2的界面可包括“用户注册”、“系统退出”、“蓝牙配对”、“远程授权”、“rfid”、“人脸验证”、“指纹验证”、“声纹验证”及“数字/字母输入”的数据采集功能。进一步地，“用户注册”将手机终端2连接后台服务器8，进行用户信息的注册及录入，并由管理员审核；“系统退出”可使用户退出智能手机身份验证系统；“蓝牙配对”使手机终端2与接收装置建立近距离蓝牙通信，传输用户的身份数据；“远程授权”通过gsm通信的方式，建立手机终端2与接收装置的远程无线通信，由手机终端2向接收装置发送远程授权数据。“rfid”启用手机终端2的nfc功能，模拟门禁卡进行刷卡验证；“人脸验证”调用手机终端2的摄像头进行人脸图像的采集；“指纹验证”调用手机终端2的指纹传感器，获取指纹信息；“声纹验证”调用手机终端2的麦克风，采集声纹特征；“数字/字母输入”调用手机终端2的键盘，输入数字或字母类密码数据。
31.参见图2，本发明提供的一种基于智能手机的身份验证方法，包括以下步骤；步骤一，用户注册：系统初始化后，将蓝牙模块3与手机终端2的蓝牙配对连接，用户可进行注册，手机终端2调用摄像头、指纹传感器、麦克风、键盘等，录入用户原始身份数据，经后台服务器8的管理员审核通过后，向手机终端2发送许可指令，允许手机终端2将用户原始身份数据传输到微处理器1并写入存储模块5中，作为正确密码数据以供之后的密码验证；注册信息存储在后台服务器8中，用户注册完成、在后续使用时，可通过手机终端2登录系统。
32.步骤二，身份信息采集：用户根据某次身份验证的类型进行身份核验时，通过手机终端2采集本次待核验的用户身份信息，并转化为对应的身份编码数据。
33.步骤三，数据传送：若用户进行手机智慧开锁，智慧开锁通常适用于近距离验证场合，将蓝牙模块3与手机终端2的蓝牙配对建立连接，通过蓝牙将本次采集的身份编码数据传输至微处理器1；若用户进行远程授权，将手机终端2与gsm模块4进行无线通信，通信内容为组合密码或签字相对应的远程授权数据，并通过无线传输的方式将远程授权数据发送至微处理器1。
34.步骤四，数据核对：微处理器1读取存储模块5中的正确密码数据，并与本次接收到的实际身份数据进行比对；若数据一致，则身份核验通过，微处理器1控制继电器6驱动电磁锁7打开；反之，身份核验错误，led指示灯9连续闪烁三次，同时gsm模块4向用户发信报警。本次身份核验任务结束。
35.上面结合实施例对本发明做了进一步的叙述，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出。