一种基于NFC技术保证信息安全的电子锁的制作方法

本实用新型属于电子锁控制技术领域，具体涉及一种基于NFC技术保证信息安全的电子锁。

背景技术：

近距离无线通信(NFC，为NearField Communication的缩写)是一种短距离的高频无线通信技术。近距离无线通信包括两部分，其一为发起设备(即NFC读写器)，在整个通信过程中提供射频磁场，可以选择106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s中的一种通信速率，将数据发送到目标设备；另一部分为目标设备(即NFC标签)，不产生射频磁场，利用发起设备提供的射频磁场感应产生电动势作为其工作所需的电源，使用负载调制技术进行收据的收发。

NFC分为两种工作模式，即NFC主动通信模式和NFC被动通信模式，主动通信模式工作原理如下：在主动通信模式下，每台设备要向另一台设备发送数据时，都必须产生自己的射频场。如图3所示，发起设备和目标设备都是产生自己的射频场即RF场，以便进行通信。这是点对点通信的标准模式，可以获得非常快速的连接设置。

被动通信模式工作原理如下：在被动通信模式下，NFC发起设备(也叫主设备，启动NFC通信的设备)，在整个通信过程中提供射频场，如图4所示，NFC发起设备可以选择106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s其中一种传输速度，将数据发送到另一台设备。另一台设备称为NFC目标设备(也叫从设备)，不必产生射频场，利用感应的电动势提供工作所需的电源，使用负载调制技术进行数据收发。

在中国实用新型专利公开说明书CN205370158U中公开了一种智能电子锁，包括锁壳、锁头、保护套、NFC芯片、锁舌、弹簧、微电机、锂电池，锁头与锁壳连接，保护套套在锁头与锁壳连接处，NFC 芯片、锁舌、弹簧、微电机、锂电池都位于锁壳内，弹簧位于锁头的下方，NFC芯片与锂电池、微电机连接，锁舌位于微电机的侧面。

该实用新型虽然可以在指定的地方通过手机进行开锁，但是不法分子利用NFC芯片双向通信的特点，利用NFC读取设备可以盗取电子锁内的信息，造成用户信息泄露，威胁用户的财产安全及信息安全。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种能保证用户信息安全，防止NFC设备盗取用户信息的电子锁。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种基于NFC技术保证信息安全的电子锁，包括锁壳、锁头、保护套、NFC芯片、锁舌、弹簧、微电机、电池，锁头与锁壳连接，保护套套在锁头与锁壳连接处，NFC芯片、锁舌、弹簧、微电机、电池都位于锁壳内，弹簧位于锁头的下方，锁舌位于微电机的侧面，所述所述锁壳内还设有微控制单元、指纹模块及信息安全模块，所述指纹模块及所述NFC芯片嵌设在锁壳同一侧的内壁上，所述信息安全模块设置在锁壳另一侧的内壁上，所述信息安全模块与NFC芯片平行设置；所述微控制单元分别与NFC芯片、锂电池、微电机、指纹模块及信息安全模块电连接。

优选的，所述指纹模块为ZAZ-020电容指纹模块。

优选的，所述信息安全模块包括干扰信号产生电路。

进一步的，所述干扰信号产生电路包括第一电感器、第二电感器、三极管、电阻及电容，所述电阻与电容构成并联电路，并联电路的一端与所述三极管的基极连接，另一端串联第一电感器后接所述三极管的发射极，所述三极管的集电极串联第二电感器后与基极连接，同时连接半波整流电路的输出端。

优选的，所述锁壳设置所述NFC芯片的内壁上设有感应区，所述感应区的侧壁厚度小于锁壳侧壁厚度，所述NFC芯片嵌设在所述感应区内。

本实用新型的有益效果为：

信息安全模块电路结构简单，实现成本低，可有效防止电子锁在待机时被不法分子通过NFC读取设备盗取用户信息。指纹密码与NFC密码双重保护，进一步增强电子锁的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的原理框图；

图3是NFC主动通信模式原理图；

图4是NFC被动通信模式原理图。

附图中：1-锁壳，11-感应区，2-锁头，3-指纹模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1及图2所示，一种基于NFC技术保证信息安全的电子锁，包括锁壳1、锁头2、保护套、NFC芯片、锁舌、弹簧、微电机、电池，锁头2与锁壳1连接，保护套套在锁头2与锁壳1连接处，NFC芯片、锁舌、弹簧、微电机、电池都位于锁壳1内，弹簧位于锁头2的下方，锁舌位于微电机的侧面，锁壳1内还设有微控制单元、指纹模块3及信息安全模块，指纹模块3及NFC芯片嵌设在锁壳1同一侧的内壁上，其中NFC芯片嵌设在感应区11内，感应区11的侧壁厚度小于锁壳1的侧壁厚度，指纹模块3及NFC芯片设置在锁壳1的同一侧便于用户验证指纹信息及开启电子锁，信息安全模块设置在锁壳1另一侧的内壁上，与NFC芯片平行设置，使NFC芯片能更好地接收信息安全模块发送的干扰信号。

微控制单元分别与NFC芯片、锂电池、微电机、指纹模块3及信息安全模块电连接。

指纹模块3为深圳市志昂科技有限公司型号为ZAZ-020的电容指纹模块3，具有指纹录入、图像处理、指纹对比、搜索和模板存储等功能，能独立完成指纹采集、指纹登记、指纹比对和指纹搜索工作；锂电池为电子锁供电，还可以采用太阳能电池为电子锁供电。

信息安全模块包括干扰信号产生电路。干扰信号产生电路包括第一电感器、第二电感器、三极管、电阻及电容，电阻与电容构成并联电路，并联电路的一端与三极管的基极连接，另一端串联第一电感器后接三极管的发射极，三极管的集电极串联第二电感器后与基极连接，同时连接微控制单元的输出端。使用时，微控制单元给信息安全模块供电，电流输入到三极管的基极，电阻、电容与第一电感器组成的振荡电路产生射频干扰信号，射频干扰信号通过第一电感器和第二电感器发送到外界空间中。

本实用新型的一个具体应用为：

锂电池为微控制单元供电，微控制单元控制指纹模块3、信息安全模块、NFC芯片及微电机的通断电。待机情况下，微控制单元给指纹模块3及信息安全模块供电，信息安全模块正常工作，干扰信号产生电路产生射频干扰信号并发射出去。即使不法分子采用NFC读取设备靠近电子锁并发射射频读取信号，由于信息安全模块产生的射频干扰信号与不法分子采用NFC设备发射的射频读取信号混合叠加，混合叠加后的射频信号输入至NFC芯片中，由于NFC芯片只能解析叠加前的射频信号，无法解析射频叠加后的射频信号，因此NFC芯片接收到叠加的射频信号后无法产生相应的反馈射频信号，导致不法分子无法读取NFC芯片内的存储的信息，从而保证用户的信息安全。

当用户需要开启电子锁时，将一个手指按压在指纹模块3的指纹传感器上，指纹传感器采集用户的指纹信息并上传至指纹模块3控制器，指纹模块3控制器将采集的指纹信息与预存的权限用户指纹信息进行对比，判断采集的指纹信息是否通过验证，若采集的指纹信息不能通过验证，则验证流程终止；若采集的指纹信息通过验证，则将解锁验证结果转化为电信号上传至微控制单元，微控制单元接收验证结果信号经过分析处理后，断开与信息安全模块的电连接，给NFC芯片及微电机供电。用户再通过手机发送开锁指令，带NFC功能的手机靠近本实用新型电子锁时向NFC芯片发送开锁指令，NFC芯片接收开锁指令信号后，将开锁信号上传至微控制单元，微控制单元给微电机供电，微电机通电后吸住锁舌从而使锁舌移动，从而实现便捷开锁。

当用户使用完毕，需要保护电子锁时，将一个手指按压在指纹模块3的指纹传感器上，指纹传感器采集用户的指纹信息并上传至指纹模块3控制器，指纹模块3控制器将采集的指纹信息与预存的防护用户指纹信息进行对比，判断采集的指纹信息是否通过验证，若采集的指纹信息不能通过验证，则验证流程终止；若采集的指纹信息通过验证，则将保护验证结果转化为电信号上传至微控制单元，微控制单元接收验证结果信号经过分析处理后，给信息安全模块供电，同时断开NFC芯片及微电机的供电。电子锁重新进入待机状态，信息安全模块正常工作，干扰信号产生电路产生射频干扰信号并发射出去。

指纹模块3内预存的权限用户指纹信息及防护用户指纹信息可以是同一个指纹信息，也可以是不同的指纹信息。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。