近年来,随着教学改革深入进行,当今社会对实用型人才需求的转变,实验教学所占比重越来越多,而实验室作为人才培养基地发挥着重要作用。由于传统实验室存在管理效率低、交接难、学生课余时间学习不方便等问题,为了提高实验室利用率,很有必要对实验室进行智能化管理升级。智能门禁系统的应用,可以成为提高管理效率的一个重要手段。智能锁在不同的场合应具备不同的应用方式,针对传统实验室和当前的门禁系统方案中存在的不方便之处,本文设计了“基于国密算法SM2的实验室智能门禁系统”。系统包含iOS手机客户端(APP)、微信小程序端、门禁端、服务器端四大部分,根据授权对象分为教师群体和学生群体,教师使用客户端具备长期开锁权限,学生通过微信小程序端获得临时授权。门禁端负责验签和控制开锁,服务器端与客户端和微信小程序端进行交互、保存用户信息和签名数据。本系统的主要研究内容如下:(1)通过对实验室管理及当前门禁系统的背景和需求展开调查,从安全性和便捷性的角度出发,设计了一款针对实验室特定应用场景的智能门禁系统。(2)根据安全性需求,研究国密算法SM2和数字摘要技术。通过与系统结合,无论是客户端还是微信小程序端均需要进行用户权限、开锁公钥来源、签名数据等多项验证,保证开锁身份真实可靠。(3)针对教师群体设计了iOS智能锁客户端,分为两种开锁方式:蓝牙开锁和4G开锁。蓝牙开锁实现无网络下靠近开锁、4G开锁(插入SIM卡方式)实现有网络下远程开锁。将客户端按照功能划分为资讯、开锁、个人等模块,细分模块依次实现。(4)针对学生群体设计了智能锁微信小程序端,实现临时授权。通过设定通行有效期、分享特定实验室可以实现该时段内便捷开锁。(5)门禁端主要是对智能锁主控板的设计,主要包括数据传输模块、存储模块、控制器模块、电机模块和门锁。(6)根据用户登录、更换签名等需求设计了服务器,实现服务器与客户端、微信小程序端以及门禁端的数据交互。(7)分别对iOS手机客户端、微信小程序端、门禁端等进行各项功能测试,测试结果显示基本实现实验室门禁系统的设计目标。