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门禁系统的 GUI 开发
Access Control System GUI Development 摘 要 门禁系统作为一项先进的高科技防范技术和管理手段,早已超越了单纯的门道及钥匙管理,它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。
它已经广泛应用于企事业单位、科研机构、工业、博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行、监狱等,特别是由于系统本身具有隐蔽性,及时性等特点,在许多领域的应用越来越广泛。
现在国际上最流行最通用的还是非接触 IC 卡门禁系统。
但密码门禁系统存在是密码容易泄露,又无从查起,安全系数很低的问题,已经面临淘汰。
而生物识别门禁系统安全性高,保密和方便,所采用的生物特征识别技术具不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点。
目前在医学科技领域对人类大脑功能活动管理的高级研究项目中发现每个人的每根手指的手指静脉图像都不相同,所以,基于手指静脉图像原理的生物识别技术就有可能成为现实。
该项目通过红外线摄像机捕捉到独有的手指静脉图样,然后再和预先注册的手指静脉图样进行比较,对个人进行身份鉴定。
门禁系统的 GUI 在 Linux 系统上工作,采用 Fedora10.0 作为开发平台,借助 C 语言结合 GTK2.0 和 Glade 辅助开发工具进行开发。
GUI 由用户考勤模块和管理员模块组成。
本项目完成的 GUI 界面通过员工手指静脉验证唯一确认员工身份,不存在仿制或失窃的风险,保证了使用者的便捷性和清洁性。
关键词:指静脉;GUI;GTK2.0;门禁;考勤 精 品 资 料
Access Control System GUI Development Abstract Entrance guard system as an advanced technology and management prevent the high-techmeans has surpassed the doorways and key management pure it has gradually become acomplete set of management systems. It has been widely applied in enterprises scientificresearch institutions industrial museums hotels stores medical care bank prisonespecially because the system itself timeliness latent etc in many fields used more widely.Now the international popular most common or non-contact IC door system. But the passwordto
access system is the password and no check leakage safety coefficient is low theproblem has been facing elimination. While biometric
access system high security andconfidentiality adoption of convenient biometric technology has not forgotten goodperformance easy forged or stolen portable quotportablequot anytime and usable advantages. In medical science and technology field Hitachi of human brain activitys seniormanagement research projects that each person every finger fingers vein image are not allthe same so based on the principle of finger vein image of biometrics might become a reality.This project through infrared cameras captured the fingers of unique design then vein andprior registered fingers for comparison intravenous pattern of personal identification.The entrance guard system in GUI USES Linux system developing platform Fedora10.0 asGTK2.0 combined with C Glade and auxiliary tools for development. GUI includes of usersattendance module and administrators modules. This project completion of GUI interface through venous verification only confirmedfingers employee identity employees or stolen risk generic guarantee users convenientand clean.Key Words:Refers to the vein GUI GTK2.0
Access Attendance 精 品 资 料 精 品 资 料目 录摘 要 ........................................................................ IAbstract ....................................................................... II引 言 ........................................................................ 11 绪论 ......................................................................... 2 1.1 课题背景及意义......................................................... 2 1.2 国内外发展动态......................................................... 22 相关基础知识与技术 ........................................................... 5 2.1 GTK2.0................................................................ 5 2.1.1 GTK ............................................................. 5 2.1.2 GTK体系结构 .................................................... 5 2.2 GLADE.................................................................. 6 2.3 指静脉识别技术......................................................... 7 2.3.1 生物识别技术 .................................................... 7 2.3.2 指静脉识别技术 .................................................. 8 2.3.3 指静脉识别技术的优点 ............................................ 8 2.4 其他相关知识........................................................... 9 2.4.1 Linux 及一些简单的命令........................................... 9 2.4.2 C 语言.......................................................... 103 系统总体设计 ................................................................ 12 3.1 需求分析.............................................................. 12 3.1.1 系统总体功能需求 ............................................... 12 3.1.2 出入凭证模块设计 ............................................... 12 3.1.3 识别仪模块设计 ................................................. 12 3.1.4 门禁控制器功能设计 ............................................. 12 3.1.5 报警模块设计 ................................................... 12 3.1.6 门禁系统的用户图形界面功能分析 ................................. 12 3.2 运行环境.............................................................. 15 3.2.1 软件环境 ....................................................... 15 3.2.2 硬件环境 ....................................................... 15 精 品 资 料 精 品 资 料 3.3 总体架构.............................................................. 15 3.4 数据库设计............................................................ 154 模块详细设计与实现 .......................................................... 17 4.1 模块界面设计与实现.................................................... 17 4.1.1 用户考勤模块(主界面模块) ..................................... 17 4.1.2 管理员模块 ..................................................... 20 4.2 主要功能流程图........................................................ 28 4.2.1 用户考勤流程图 ................................................. 28 4.2.2 用户管理流程图 ................................................. 29 4.2.3 信息发布流程图 ................................................. 295 总结与测试 .................................................................. 31 5.1 测试方式.............................................................. 31 5.2 功能测试.............................................................. 31 5.3 测试总结.............................................................. 33结 论 ....................................................................... 34参 考 文 献 .................................................................... 35致 谢 ....................................................................... 36 精 品 资 料 精 品 资 料引 言 出入管理控制系统(简称门禁系统),具有对门户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能,主要方便内部员工出入,杜绝外来人员随意进出,既方便了内部管理,又增强了内部的保安 从而为用户提供一个高效和具有经济效益的工作环境。
它在功能上实现了通讯自动化 CA、办公自动化 OA和管理自动化 BA以综合布线系统为基础 以计算机网络为桥梁 全面实现对通讯系统、办公自动化系统的综合管理。
原始的门禁系统就是我们传统的quot锁quot,随着科技的不断发展门禁系统从最原始的quot锁quot,逐渐发展到接触式的磁卡门禁,然后又到接触式的 IC 卡门禁,乃至现在的感应式 ID 卡的门禁系统和更高级别的指纹、掌纹、瞳孔等生物识别的门禁。
而门禁要实现的也不再仅限于原始的 quot看门quot功能,现在的门禁不但可以实现原始的quot看门quot功能,还根据现代人高效的生活节奏、高科技的管理要求增加了许多有效的管理功能 现在门禁系统系统作为一项先进的高科技技术防范和管理手段,门禁系统早已超越了单纯的门道及钥匙管理,它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。
它已经广泛应用于企事业单位、科研机构、工业、博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行、监狱等,特别是由于系统本身具有隐蔽性,及时性等特点,在许多领域的应用越来越广泛。
最近几年随着感应卡技术,生物识别技术的发展,门禁系统得到了飞跃式的发展,进入了成熟期,形成了比 IC 卡更安全的身份识别技术,它们在安全性,方便性,易管理性等方面都各有特长,在门禁系统的应用领域也越来越广。
国内对于生物识别技术的开发和应用相对起步较晚,但近几年来却发展迅速,指纹门禁系统,虹膜门禁系统,面部识别门禁系统,乱序键盘门禁系统等各种技术的系统被广泛使用,而基于手指静脉图像原理的生物识别技术应用于门禁系统更加提高了门禁系统的安全和保密性。
精 品 资 料 精 品 资 料1 绪论1.1 课题背景及意义 门禁系统系统作为一项先进的高科技技术防范和管理手段,门禁系统早已超越了单纯的门道及钥匙管理,它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。
它已经广泛应用于企事业单位、科研机构、工业、博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行、监狱等,特别是由于系统本身具有隐蔽性,及时性等特点,在许多领域的应用越来越广泛1。
现在国际上最流行最通用的还是非接触 IC 卡门禁系统。
密码门禁系统存在的问题是密码容易泄露,又无从查起,安全系数很低, 已经面临淘汰。
然而现在 IC 卡的缺陷日益明显,因为每次从IC 卡中读取的数据是静态的,通过内存扫描或网络监听等技术还是很容易截取到用户的身份验证信息,或者 IC 卡丢失和被盗用,导致非法用户变成合法用户进行信息系统,因此还是存在安全隐患。
而生物识别门禁系统安全性高,保密和携带方便。
生物特征识别技术具不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点。
而基于手指静脉图像原理的生物识别技术应用于门禁系统更加提高了门禁系统的安全和保密性。
本论文课题就是在这种背景下提出的。
1.2 国内外发展动态 随着生活素质的不断提高,人们对安全管理提出了更高的要求。
门禁控制系统作为安防系统中的主要组成部分,能有效实现建筑物出入口的安全管理。
一套现代化的、功能齐全的门禁系统,不仅可用于进出口管理,而且还有助于内部的有序化管理。
它将时刻自动记录人员的出入情况,限制内部人员的出入区域、出入时间,礼貌地拒绝不速之客,同时也将有效的保护您的财产不受非法侵犯。
门禁系统的实现从最初的钥匙、密码、接触式 IC 卡到现今流行的感应卡,其所要实现的目标是更安全、更方便。
然而,真正的安全从来没有实现过。
在这些系统中,有一个从根本上无法解决的问题,那就是无法确认使用者身份。
钥匙可以被复制,密码可以被破解,智能卡也可以被盗取。
门禁系统发展的最终目标只能是生物特征识别。
随着时代的变迁技术的进步门禁产品由过去的机械锁具到电动门锁再到现在应用广泛的磁卡、IC 卡及生物识别门禁的变革技术也由过去繁锁的人工到电动自控以及无人化、网络化、智能化联网系统的发展。
可以说大大减轻了人工劳动强度提高了工作效率使办公居家场所的安全性日益完善2。
门禁系统是随着自动识别技术的发展而迅速发展起来的,国外门禁系统的知识品牌有美国的休斯(HID)、西屋(WSE)、洛泰克(NTK),以色列的 DDS、英国的集宝等品牌。
国内从事门禁系统有门吉利、捷顺、北京青云等公司。
目前,国内外研制和使用的门禁系统主要集中在感应门禁系统和生物识别门禁系统。
在生物识别门禁系统中又以指纹门禁系统应用最为广泛。
随着计算机 精 品 资 料 精 品 资 料图像处理和模式识别理论以及大规模集成电路技术的不断发展与成熟,指纹自动识别系统的体积不断缩小,其价格也不断降低3。
据国际生物认证团(IBG)的预测:美国生物认证市场 2002 年突破 7亿美元,其中指纹识别占近 50,虹膜识别占 8。
美国生物认证市场到 2005 年将达到 19 亿美元,指纹识别占近 40,虹膜识别占 10左右。
美国生物识别市场在未来几年中仍将会保持高速增长的趋势,纵观门禁市场发展,预计未来 1-3 年中国门禁市场的平均增长比例将达到 20%以上。
目前国外生产的门禁系统安全性较高,但是价格昂贵,感应式门禁系统控制器的价格从 4000 到3 万元不等,包括读卡器、门锁、控制器、软件在内的一套系统报价在万元以上。
国内生产的感应式门禁系统和指纹门禁系统价格较国外同类产品价格低大约 10-50,但系统的可靠性稍差。
高级智能型门禁控制系统是当前门禁系统的重要发展方向,高级智能型门禁系统是一种联网式门禁系统,功能也比较完善。
但对于一般的企业、住宅小区来说,并不是最理想的选择。
这种门禁系统常用于国防、军事等单位。
随着计算机的迅速普及与发展,越来越多的控制设备逐渐被计算机取代,维护人员的监视和维护也越来越集中,越来越多的系统逐渐向智能化发展。
由于计算机网络的发展,通过中心或通过一个端点就能对设备进行监控与维护。
通过局域网对本地区的设备进行集中监控与维护,可提高系统的可靠性,减少故障的发生率和处理时间等。
随着智能建筑的推广和智能小区的安全防范工作的加强,有必要建立连网门禁系统,可见,门禁系统将有更广阔的发展空间。
最近几年随着感应卡技术,生物识别技术的发展,门禁系统得到了飞跃式的发展,进入了成熟期,出现了感应卡式门禁系统,指纹门禁系统,虹膜门禁系统,面部识别门禁系统,乱序键盘门禁系统等各种技术的系统,它们在安全性,方便性,易管理性等方面都各有特长,门禁系统的应用领域也越来越广4。
门禁系统按进出识别方式可分为以下三大类: (1) 密码识别:通过检验输入密码是否正确来识别进出权限。
这类产品又分两类: 一类是普通型,一类是乱序键盘型(键盘上的数字不固定,不定期自动变化)。
普通型: 优点:操作方便,无须携带卡片;成本低。
缺点:同时只能容纳三组密码,容易泄露,安全性很差;无进出记录;只能单向控制。
乱序键盘型(键盘上的数字不固定,不定期自动变化): 优点:操作方便,无须携带卡片,安全系数稍高 缺点:密码容易泄露,安全性还是不高;无进出记录;只能单向控制。
成本高。
(2) 卡片识别:通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限,按卡片种类又分为: 精 品 资 料 精 品 资 料 磁卡 优点:成本较低;一人一卡(密码),安全一般, 可联微机,有开门记录 缺点:卡片,设备有磨损,寿命较短;卡片容易复制;不易双向控制。
卡片信息容易因外界磁场丢失,使卡片无效。
射频卡 优点:卡片,设备无接触,开门方便安全;寿命长,理论数据至少十年;安全性 高,可联微机,有开门记录;可以实现双向控制。
卡片很难被复制 缺点:成本较高 (3) 人像识别:通过检验人员生物特征等方式来识别进出。
有指纹型,虹膜型,面部识别型。
优点:从识别角度来说安全性极好;无须携带卡片 缺点:成本很高。
识别率不高,对环境要求高,对使用者要求高(比如指纹不能划伤,眼不能红肿出血,脸上不能有伤,或胡子的多少),使用不方便(比如虹膜型的和面部识别型的,安装高度位置一定了,但使用者的身高却各不相同) 值得注意的是一般人认为生物识别的门禁系统很安全,其实这是误解,门禁系统的安全不仅仅是识别方式的安全性,还包括控制系统部分的安全,软件系统的安全,通讯系统的安全,电源系统的安全整个系统是一个整体,哪方面不过关,整个系统都不安全。
例如有的指纹门禁系统,它的控制器和指纹识别仪是一体的,安装时要装在室外,这样一来控制锁开关的线就露在室外,很容易被人打开。
精 品 资 料 精 品 资 料2 相关基础知识与技术2.1 GTK2.02.1.1 GTK GTKGIMP Toolkit是一套跨多种平台的图形工具包按 LGPL(GNU 库通用公共许可证)许可协议发布的所以你可以用它来开发开源软件、自由软件,甚至是封闭源代码的商业软件,而不用花费任何钱来购买许可证和使用权。
虽然最初是为 GIMPGNU 图像处理程序写的,但目前已发展为一个功能强大、设计灵活的一个通用图形库。
GTK 是在 GDK GIMP Drawing Kit 和gdk-pixbuf 的基础上建立起来的,GDK 基本上是对访问窗口的底层函数 在 X 窗口系统中是 Xlib的一层封装,gdk-pixbuf 是一个用于客户端图像处理的库。
特别是被 GNOME 选中使得 GTK广为流传,成为 Linux 下开发图形界面的应用程序的主流开发工具之一,当然 GTK并不要求必须在 Linux 上,事实上,目前 GTK已经有了成功的 windows 版本。
GTK 虽然是用 C 语言写的,但是您可以使用你熟悉的语言来使用 GTK,因为 GTK已经被绑定到 如:几乎所有流行的语言上, CPHP Guile Perl Python TOM Ada95 Objective C Free Pascaland Eiffel。
GTK 的创建者是: Peter Mattis petmxcf.berkeley.edu Spencer Kimball spencerxcf.berkeley.edu Josh MacDonald jmacdxcf.berkeley.edu GTK 的当前维护者是: Owen Taylor otaylorredhat.com Tim Janik timjgtk.org5 GTK 实质上是一个面向对象的应用程序接口 API。
尽管完全用 C 写成的,但它是基于类和回调函数 指向函数的指针 的思想实现的。
还有一个名为 GLib 的第三个组件,包含一些标准函数的替代函数,以及一些处理链表等数据结构的函数等。
这些替代函数被用来增强 GTK 的可移植性,因为它们所实现的一些函数在其它 Unix系统上未实现或不符合标准,比如 g_st.
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