基于状态变化的开门钥匙端监测识别系统技术领域
本发明涉及监测装置，尤其涉及一种基于状态变化的开门钥匙端监测识别系统。
背景技术
人们日常生活中，频繁进出家门，由于出门过程通常是紧张匆忙，难免发生出门时
忘记携带钥匙的情况，一时的疏忽，却带来很大的麻烦。现有的出门提醒带钥匙的技术，不
管是否携带钥匙，每次开门都要提醒，形成了一种干扰，现需要一种开门时进行钥匙端监测
系统，通过对钥匙端的监测，识别开门钥匙端，在无钥匙端开门时，发出提醒，避免携带时的
提醒干扰。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于状态变化的开门钥匙端监测识别系统，通过对开门
过程中钥匙端的监测，识别开门钥匙端。
本发明提出的一种基于状态变化的开门钥匙端监测识别系统，包括门测装置、监
控装置、钥匙端，其特征是监控装置监测钥匙端状态；门测装置监测门的开关信息；当门打
开，监控装置识别开门前钥匙端的惯性状态在开门过程中发生变化的钥匙端是开门钥匙
端。
本发明通过对用户开门过程中的钥匙端监测，对比开门前的钥匙端惯性状态与开
门后的钥匙端状态，识别在开门过程中发生状态变化的钥匙端是开门钥匙端。本发明可以
从系统记录匹配的各种状态和位置的钥匙端中，识别出开门钥匙端。
本发明所述开门钥匙端，其意义并非完全是开锁的钥匙，而是用户进出门时携带
的钥匙端，包括开锁和不开锁，结合以下实施例，分别描述本发明的技术方案。
附图说明
图1是本发明一实施例的系统结构框图。
图2是本发明一实施例的布置图。
图3是开门钥匙端监测识别方法流程图。
具体实施方式
在图1所示的系统结构框图中，包括门测装置、监控装置、钥匙端，其中，门测装置
监测门的开关状态，通过有线或无线方式把监测信息发送监控装置；监控装置包括第一微
处理器和第一无线通信模块，钥匙端包括第二微处理器和第二无线通信模块，监控装置和
钥匙端通过无线通信模块进行通信连接。
门测装置包括智能门锁、门磁，或其它装置，比如RFID射频装置，在门或门框上设
置RFID标签，在门框或门上设置RFID阅读器，当门关闭，两者贴近，RFID阅读器接收到RFID
标签反馈信号，当门打开，两者远离，RFID阅读器接收不到RFID标签信号，通过RFID阅读器
是否接收到RFID标签信号，判断门的开关状态。门测装置还可以是一个触点开关，当门关
闭，触点接通（或断开），当门打开，触点断开（或接通），根据触点的接通断开，判断门的开关
状态。
钥匙端包括智能钥匙、手机、有源门禁卡，或一个与机械钥匙搭配的电子终端。钥
匙端和监控装置之间是一种近距离无线通信，包括Wi-Fi、蓝牙、红外线、超宽带、RFID、
ZigBee等，当监控装置与钥匙端之间的间距处于通信范围，自动进行无线连接通信，包括钥
匙端向监控装置发送加密信息，监控装置对加密信息进行匹配验证等过程。
在图2所示的实施例布置图中，左图为门内面的正示图，右图为门的侧示图。在左
图中，门测装置1的一部分布置在门2上，另一部分布置在门框3上，以监测门2和门框3的开
关状态，监控装置4与门测装置1设置在一起，接收门测装置监测的开门信息；在右图中，监
控装置4与钥匙端5进行无线通信，以监测钥匙端5状态。
监控装置4可以设置在门2上，也可以设置在门框3上，还可以根据采用的技术方案
在屋内其它位置设置多个监控装置监测钥匙端，比如室内定位技术。
监控装置同时监测钥匙端状态和开关门信息，在对门的开关监测中，以开门时间
为节点，在对钥匙端状态监测中，以开门前的惯性状态发生变化为主要内容，同时结合开门
时间点，识别钥匙端状态变化发生在开门过程的钥匙端是开门钥匙端。
开门过程包括开门前钥匙端惯性状态开始发生变化（比如开门前5、10秒钟）到开
门时的时段过程，或开门时到开门后钥匙端处于变化后的状态（比如开门后3、5秒钟）的时
段过程，或开门前到开门后的时段过程中的任一种。开门过程以开门时为中心，其前后时段
长短因钥匙端的状态变化情况而不同，如果钥匙端的状态变化缓慢，开门前后的过程就长，
如果钥匙端的状态变化快，监控装置可以很快识别出开门钥匙端，其开门前后的过程就短。
图3所示的开门钥匙端监测识别方法流程图中，监控装置通过对比开门前的钥匙
端惯性状态与开门后的状态变化，识别开门钥匙端，具体过程如下：
（1）监控装置监测钥匙端状态；
（2）门测装置监测门的开关；
（3）判断门是否打开，如果是，进入下一步，如果否，转入步骤（1）；
（4）判断开门前后的钥匙端是否发生变化，如果是，进入下一步，如果否，未识别到开门
钥匙端，转入步骤（1）。
（5）识别该钥匙端是开门钥匙端，转入步骤（1）。
所述钥匙端状态包括钥匙端的室内位置，或钥匙端距门口的距离，或在门口监测
的钥匙端信号强度，或钥匙端运动信息中的至少一种，可以单项采用，也可以多项综合采
用。
所述室内位置是采用无线通讯方法，对钥匙端在室内空间中的位置进行定位，室
内无线定位技术方法不同，其定位精度各有差异，优选RFID定位技术，利用射频方式进行非
接触式双向通信交换数据，实现钥匙端识别和定位，它可以在几毫秒内得到厘米级定位精
度的信息，且传输范围大、成本较低。
所述距离可以根据信号强度与距离关系推断，比如采用蓝牙技术，可以根据监控
装置接收的蓝牙信号强度RSSI值与距离的关系，判断钥匙端距离监控装置的距离。蓝牙信
号强度在0~3米范围对距离变化十分灵敏。
钥匙端的惯性状态是在开门前保持或具有的一种状态，可以是一种静置不变的状
态，比如放置在屋内的钥匙端，也可以是一种持续变化的状态，比如被携带的处于运动的钥
匙端。开门前的钥匙端惯性状态可以是一种持续性的状态，也可以是一种短暂的状态，静置
与携带状态可以相互转化，比如静置的钥匙端被用户拿起后，并未直接去开门，而是转到办
其它事情，然后才开门，此时，开门前的惯性状态由静置状态转为携带状态，后来的携带状
态可能是短时间的。惯性状态是区分开门前后状态的一种划分，是为了对比开门过程中状
态变化。
对于被携带的钥匙端，开门前钥匙端的惯性状态是处于运动的变化状态，当用户
站立在门口开门时，该钥匙端的变化状态转为开门时的变化暂停状态。监控装置根据开门
过程中的这种由开门前的变化到开门时变化暂停的钥匙端状态变化，识别开门钥匙端。
对于屋内放置的钥匙端，开门前钥匙端的惯性状态是处于静置不变状态，在开门
过程中被用户拿起带到门口，该钥匙端的状态有静置不变转为被携带的变化状态。监控装
置根据开门过程中这种由开门前的静置到开门过程变化的钥匙端状态变化，识别开门钥匙
端。进一步，开门时，钥匙端状态变化暂停。
所述状态变化包括钥匙端的室内位置发生变化，或钥匙端距门口的距离发生变
化，或在门口监测的钥匙端信号强度发生变化，或钥匙端发生运动中的至少一种。
所述运动可以根据钥匙端状态变化判别的运动信息，或是在钥匙端中设置运动传
感器，包括加速度计、或陀螺仪，监测钥匙端运动信息。
状态变化与变化暂停是钥匙端的两种相对状态，状态变化是监测数据差的绝对值
大于设定阈值，变化暂停是监测数据差的绝对值小于设定阈值，变化暂停可以是一种变化
幅度较小的状态，也可以是静置状态。钥匙端状态变化是钥匙端被携带的信息特征，变化暂
停在开门时，是处于开门状态的钥匙端变化特征。
屋内放置的钥匙端，如果始终处于监控装置的监测范围内，监控装置可以监测记
录开门前，该钥匙端的一个最新静置状态数据，当门打开，与开门后的钥匙端监测数据对比
分析，通过开门过程的状态变化，识别开门钥匙端。
处于监测范围外的屋内钥匙端，在开门过程中进入监测范围。监控装置可以通过
开门前后钥匙端监测信号的由无到有变化判断该钥匙端被携带，在开门过程中，门口监控
装置监测到该钥匙端信号强度变化，即由弱增强，在开门时，信号强度变化暂停，监控装置
识别该钥匙端是开门钥匙端。
对用户携带的处于运动状态的屋内钥匙端，其可以始终在监测范围内，也可在监
测范围内外不断变化，或只在开门过程中进入监测范围，监控装置可以监测记录该钥匙端
最新一次状态变化时间，如果该时间与开门时间差小于设定阈值，或者状态变化持续到开
门时暂停，可以判断该钥匙端是开门钥匙端。
无论屋内钥匙端的状态如何，监控装置是否监测到钥匙端，开门过程中，钥匙端一
定处于监控装置的监测范围，其状态一定发生变化，在用户开门时，钥匙端变化出现暂停。
相对屋内钥匙端，屋外钥匙端开门前是由远而近的被携带到门口，即逐渐进入监
测范围，监控装置可以监测到一个持续到开门时的状态变化过程，在开门时变化暂停。
进一步，在门内设置人体检测装置，如红外感应器、触摸感应器、超声波发射接收
器、激光发射接收器、摄像机等，根据开门时门内是否检测到人体信号，判断用户从内开门
（出门）或从外开门（进门）。如果用户出门，是从屋内开门，开门时，门内人体检测装置检测
到人体信号，如果用户进门，是屋外开门，开门时，门内人体检测装置检测不到人体信号。人
体检测装置通过有线或无线方式把监测信息发送监控装置。
当门打开，如果门内人体检测装置检测到人体信号，判断用户出门，监控装置根据
开门钥匙端ID信息，识别出门用户。
当门打开，如果门内人体检测装置未检测到人体信号，判断用户进门，监控装置根
据开门钥匙端ID信息，识别进门用户。
进一步，监控装置记录出门用户和时间。
进一步，监控装置记录进门用户和时间。
进一步，如果判断出门，开门后，监控装置根据出门用户，控制语音装置播放设定
语音信息。
进一步，如果判断进门，开门或关门后，监控装置根据进门用户，控制语音装置播
放设定语音信息。
系统语音信息可以通过手机输入设定，或通过网络下载到系统。
当门打开，如果门内人体检测装置检测到人体信号，判断用户出门，如果监控装置
未识别到开门钥匙端，判断未携带钥匙端出门，控制提醒装置发出提醒信息。
进一步，在门口设置提醒装置，监控装置通过有线或无线方式控制提醒装置，发出
提醒信息。
优选，所述提醒装置是扬声器，播放提醒语音。
优选，所述提醒器包括语音转换装置，把文字信息转换成语音播放。
此外，也可以在钥匙端中设置提醒装置，监控装置向钥匙端发送提醒指令，通过钥
匙端中的提醒装置发出提醒信息。
优选，钥匙端中的提醒装置是蜂鸣器，发出蜂鸣声，进一步，在钥匙端中设置LED
灯，进行灯光闪烁，同时发出声光提醒信息。对于放置在屋内的钥匙端，通过钥匙端自身进
行提醒，可以同时告知钥匙端的位置，便于找寻，用户体验更好。
当门打开，如果门内人体检测装置未检测到人体信号，判断进门，如果监控装置未
识别到开门钥匙端，判断无钥匙端进门，控制报警装置发出报警信息。
进一步，所述系统包括WIFI模块，连接系统到网络服务器，把监测信息通过网络发
送到服务器或智能手机。
本发明是基于家门通常处于关闭状态，也就是说在用户进出时，才开门，然后关
闭。
对于相反情况，即门通常处于打开状态，在用户离开时关闭，可以反向安装门测装
置，把门测装置一部分安在门上，另一部分安在与开门状态的门接触的地方，如墙上，通过
两者离开，判断用户要关门，两者贴近，判断用户开门，进一步，可以在门框上增设一个监测
部件，当后者与门贴近，判断门关闭，与门离开，判断门打开。监控装置设置在门框上，监测
钥匙端状态，根据关门前后状态变化，识别关门过程被携带的钥匙端，或根据开门前后状态
变化，识别开门过程被携带的钥匙端。