權(quán)限;S=0~32扇區(qū) 表3讀寫設(shè)置碼的編碼
注:上表_T表示取反;S表示扇區(qū)號;R表示控制位;U表示備用位 為了保證門禁卡的安全性，設(shè)置第18扇區(qū)為門禁卡的權(quán)限校驗區(qū)，加密意圖如下:關(guān)閉 密鑰A對18扇區(qū)塊0、塊1、塊2的讀寫權(quán)限;禁止密鑰A通過修改18扇區(qū)的塊3的讀寫設(shè)置碼， 從而提升自身權(quán)限;禁止密鑰B對18扇區(qū)塊0、塊1、塊2的寫權(quán)限，僅保留讀權(quán)限;禁止密鑰B 對18扇區(qū)的塊3的讀寫設(shè)置碼的寫權(quán)限，堵上第18扇區(qū)被篡改的最后一個漏洞。
[0047] 查表1可知，要實現(xiàn)上述加密意圖，該扇區(qū)的控制位"R1S0、R2S0、R3S0"、"R1S1、 R2S1、R3S1"、"R1S2、R2S2、R3S2"應(yīng)取值為 "1、0、Γ "R1S3、R2S3、R3S3"應(yīng)為 "1、1、Γ。代入表 3進行二進制位運算，計算獲得解為"7870F869"。
[0048]即當設(shè)置第18扇區(qū)的讀寫設(shè)置碼為"7870F869"時，密鑰A對該扇區(qū)讀寫權(quán)限均無， 密鑰A完全失效，密鑰B僅具有讀權(quán)限不具有寫權(quán)限。所以第18扇區(qū)無法被篡改。
[0049] 門禁單元在檢測門禁卡的合法性時，檢測三個內(nèi)容：1)門禁卡的第18扇區(qū)的密鑰B 是否正確;2)門禁卡的第18扇區(qū)存儲的內(nèi)容是否正確;3)門禁卡的序列號是否和門禁單元 編號匹配。比現(xiàn)有的門禁卡僅檢測序列號是否匹配，多出了兩個檢測項，能有效地防止現(xiàn)有 的復(fù)制門禁卡的黑客程序克隆本系統(tǒng)使用的門禁卡。
[0050] 門禁硬件工作流程由主程序段、門鎖狀態(tài)程序段、報警程序段、開鎖程序段組成。 門禁硬件通電后，進入"主程序段"。循環(huán)檢測門鎖狀態(tài)，當檢測門鎖處于開啟狀態(tài)，則進入 門鎖狀態(tài)程序段。當房門被異常開啟，或正常開啟且30秒未關(guān)閉門鎖，進入報警程序段。在 主程序段還檢測是否有門禁卡，如果有門禁卡，檢測門禁卡第18扇區(qū)的密鑰B是否正確，檢 測門禁卡第18扇區(qū)存儲數(shù)據(jù)內(nèi)容是否正確，否則進入報警程序段，通過前兩項校驗后，進入 開鎖程序段。開鎖程序段將門禁編號、門禁卡序列號上傳至云端，如果云端程序校驗門禁編 號、門禁卡序列號相互匹配，則控制電磁鎖，開啟房門。如果上述過程，觸發(fā)了報警程序段， 報警程序段將上傳門禁編號、門序列號、門鎖狀態(tài)，除了在門禁端發(fā)出報警聲，保安手機的 移動APP端也發(fā)出報警音。門禁硬件工作流程圖見圖7。
[0051 ]進一步的，在本實施例中，實驗室突發(fā)事件感知器中的MCU2外接傳感器較多，還需 要串口連接GPRS MODEM實現(xiàn)短信發(fā)送和圖像傳輸，因此選擇帶有擴展存儲空間的 MC68HC908GP32型號的單片機芯片，參考廠商范例，設(shè)計電路圖見圖8。該型號的MCU有33個 多功能輸入輸出口，所以可以外接20多個傳感器。Μ⑶通過MAX232芯片實現(xiàn)和GPRS MODEM的 通訊。GPRS MODEM選擇HUAWEI GTM900,內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，能夠簡化圖像傳送的難度。按GPRS MODEM廠商提供的AT指令，使用匯編語言實現(xiàn)短信發(fā)送和圖像數(shù)據(jù)包上傳。
[0052]進一步的，在本實施例中，實驗室突發(fā)事件感知器的電源如圖9所示，將交流電220 V降壓為9 V后，通過橋式整流電路轉(zhuǎn)換為直流電，再經(jīng)過大容量電容濾波，獲得較理想的9 V直流電，通過三端穩(wěn)壓電路輸出穩(wěn)定的6 V直流電。通過一個硅二級管降壓并單向的給5 V 鎳氫電池組充電，充飽截止電壓約為5.4 V。該電壓適宜Μ⑶和GPRS MODEM穩(wěn)定工作。充電電 池選擇2500 mAh型號的四節(jié)五號電池串聯(lián)，能保證感知器在斷電后還能待機4天。
[0053] 實驗室突發(fā)事件感知器中的攝像頭選擇GXT-Y101，該攝像頭在自然光下拍攝為彩 色圖像，光照不足時，能自動啟動紅外LED燈補償照明，紅外線模式下拍攝為黑白圖像。當 MCU發(fā)出拍照指令："56 00 36 01 00"，攝像頭完成拍照并回應(yīng)："76 00 36 00 00" JCU發(fā) 出讀圖像長度指令："56 00 34 01 00"，攝像頭回應(yīng)："76 00 34 00 04 00 00 B4 DC"，即 表明圖像的長度為"B4 DC'MCU發(fā)出讀圖像指令："56 00 32 0C 00 0A 00 00 MM MM 00 00 KK KK XX XX"，"MM MM" 為起始地址，可取 "00 00"，"ΚΚ KK" 為讀取長度，取 "B4 DC"，"XX XX"為讀取間隔時間（單位毫秒），可取"〇〇 10"。攝像頭回應(yīng)"76 00 32 00 00 (間隔時間） (圖像數(shù)據(jù)）（間隔時間）76 00 32 00 00" J⑶接收到圖像數(shù)據(jù)后，發(fā)出停止拍照指令"56 00 36 01 03"，攝像頭回應(yīng)："76 00 36 00 00"。為了縮短通訊耗時，設(shè)置圖像像素為640X 480，選用JPEG壓縮格式，圖像體積約40 kB。
[0054] 實驗室突發(fā)事件感知器中的HUAWEI GTM900型的號GPRS MODEM內(nèi)置UDP通訊增強 AT指令，應(yīng)用增強指令可簡化無線數(shù)傳功能的開發(fā)。在傳遞圖像時，使用AT指令如下：（1)配 置APN:AT + CGDC0NT = 1，〃IP", "CMNETO)啟動Tcp/IP通訊：AT % ETCPIP = "user' 〃pw'(3)啟動UDP:AT % IPOPEN = 〃1]〇卩"，"218.86.123.122"，93,35。即用本地的35端口 連接遠程IP的93端口。（4)發(fā)送數(shù)據(jù):AT % IPSEND = 〃（圖像數(shù)據(jù)）〃。（5)關(guān)閉UDP:AT % IPCL0SE。采用GPRS技術(shù)上傳40 kB圖像耗時約18 sAPRS MODEM和GXT-Y101的波特率都設(shè) 置為115200bps，因為AT指令不同，在同一個時間僅有一個設(shè)備在工作，所以不會發(fā)生沖突。 [0055]實驗室突發(fā)事件感知器工作流程 工作流程中包含了主程序段、報警程序段、轉(zhuǎn)發(fā)短信程序段、執(zhí)行短信指令程序段、撤 環(huán)循環(huán)程序段。如圖10所示。感知器上電后，進入"主程序段"并循環(huán)檢測各傳感器的狀態(tài)。 如果有新短信到達GPRS MODEM，則進入"轉(zhuǎn)發(fā)短信指令程序段"，轉(zhuǎn)發(fā)新短信至實驗專家的 手機號，包括遙控感知器的短信指令，以及話費短信。如果新短信中格式和預(yù)置的短信指令 相同，且密碼正確則進入"執(zhí)行短信指令程序段"。如果短信指令為撤防短信，則進入"撤環(huán) 循環(huán)程序段"，如果短信指令為監(jiān)聽短信，感知器撥打?qū)嶒炇覍＜业氖謾C號碼，提供60秒的 實驗室環(huán)境監(jiān)聽。如果短信指令為布防短信，則返回"主程序段"。在主程序段循環(huán)過程中， 如果有傳感器返回高電平，則進入報警程序段，首先在第一時間控制攝像頭拍照，然后通過 GPRS上傳實驗室編號、傳感器編號，最后向?qū)嶒炇覍＜野l(fā)送報警短信，通過短信傳遞實驗編 號和傳感器編號。
[0056]短信指令舉例如下，假定密碼為：12345678 撤防指令為〇#12345678 布防指令為 1#12345678 監(jiān)聽指令為3#12345678。
[0057]進一步的，在本實施例中，在實驗大樓值班室建立云安防中心，軟硬件模塊結(jié)構(gòu)見 圖11。設(shè)置兩個WINS0CK收發(fā)模塊分別監(jiān)聽實驗室門禁和實驗室突發(fā)事件感知器兩種終端 發(fā)來的信息，第一 WINS0CK收發(fā)模塊收到實驗室門禁發(fā)來的信息后，從數(shù)據(jù)庫提取門禁編號 和卡序列號的匹配關(guān)系，如果校驗通過，則通知門禁開啟電磁鎖，如果校驗失敗，則通知門 禁發(fā)出報警音，并通知保安移動APP發(fā)出報警音。第二WINS0CK收發(fā)模塊收到實驗室突發(fā)事 件感知器發(fā)來的信息后，從數(shù)據(jù)庫中提取實驗室編號和傳感器編號所匹配的應(yīng)急預(yù)案，把 應(yīng)急預(yù)案通過短信發(fā)送給實驗室專家和師生安全員，并電話群呼召集實驗室專家和師生安 全員。如果云端收到實驗室環(huán)境圖像，則再以彩信群發(fā)的方式發(fā)送給實驗室專家和師生安 全員。
[0058]云端布置多臺計算服務(wù)器并行工作，以便能同時處理多個實驗室警情。例如某計 算服務(wù)器被應(yīng)急預(yù)案觸發(fā)模塊隨機抽中，承擔(dān)受理警情的功能。計算服務(wù)器按實驗室編號 和傳感器編號檢索匹配的應(yīng)急預(yù)案，并轉(zhuǎn)化為:人員調(diào)度短信群發(fā)、應(yīng)急人員電話呼叫、環(huán) 境圖像和應(yīng)急簡明步驟的彩信群發(fā)三類任務(wù)，把任務(wù)序列存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
[0059] 應(yīng)急指揮模塊內(nèi)置HUAWEI GTM900型號的GPRS MODEM，從數(shù)據(jù)庫中檢索到未執(zhí)行 的短信群發(fā)、電話群呼的任務(wù)后，應(yīng)用2#M0DEM群發(fā)人員調(diào)度短信，然后按名單表執(zhí)行電話 群呼任務(wù)，采用呼叫10 s后斷開的方式，實測手機會響鈴6 s，GPRS MODEM檢測到有接通或 掛斷動作，判斷被呼叫人員已獲知警情。未回應(yīng)的人員將被系統(tǒng)反復(fù)呼叫，直至警情解除。 [0060] 彩信群發(fā)模塊內(nèi)置HUAWEI GTM900型號的GPRS MODEM，從數(shù)據(jù)庫中檢索到未執(zhí)行 的彩信群發(fā)任務(wù)后，將環(huán)境圖像和應(yīng)急預(yù)案中的簡明應(yīng)對步驟制作成彩信rou數(shù)據(jù)包，應(yīng)用 3#M0DEM以彩信的形式群發(fā)給所有應(yīng)急人員。讓不同位置的應(yīng)急人員收到相同的事件通告， 提高協(xié)同效能。經(jīng)過測試，彩信發(fā)送的時候最多可以同時抄送10人，即只要向彩信網(wǎng)關(guān)上傳 一個彩信roiXProtocol Data Unit)數(shù)據(jù)包，就能同時發(fā)送給10個手機接收端，所以彩信平 臺群發(fā)彩信的平均速度最高可達1.8 s/條，比短信4.5 s/條的平均速度快。
[0061 ] 彩信群發(fā)模塊使用Microsoft Visual Studio 2010的C#.net編程，調(diào)用GPRS MODEM廠商提供的飛索彩信控件，