智能信息化无源电子锁具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能信息化无源电子锁具，属一种电子锁具，所述电子锁具包括：验证终端，与手持设备进行无线连接；手持设备，与电子锁体进行无线连接；电子锁体，至少包括无线充电接收线圈及第二单片机；用户通过验证终端登录后台服务器，通过手持设备根据预设的权限获取对应的授权开锁指令，并且手持设备还可通过电子锁体上的ID信息验证及锁体默认密钥比较等方式，判断授权开锁指令中的用户权限，有效提高了锁具的安全性，同时电子锁体采用无源设计，仅在开锁的过程中通过手持设备充电使其中的各个元件上电运行，有利于延长锁具的使用寿命。
【专利说明】智能信息化无源电子锁具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子锁具，更具体的说，本发明主要涉及一种智能信息化无源电子锁具。
【背景技术】
[0002]智能锁具是一种区别于传统机械锁，在用户识别、安全性方面更加智能化的锁具，现有的智能锁具，如IC卡锁，TM卡锁，指纹锁，掌纹锁和密码锁等，其基本结构均是由装在锁壳内的机械部分、电控制装置、输入模块、供电电路以及电能储备装置所组成。机械部分至少包括有易上锁执行机构，电控制部分包括有CPU、与CPU相连的存储器、输入模块等，前述的上锁执行机构的控制端与CPU连接，接收CPU给出的控制指令；然而，这类智能锁具使用常态下均需要接入电源，长时间通电易导致锁具的寿命缩短；并且在开锁的过程中，验证条件单一（卡、芯片、指纹、掌纹、人脸识别等），无法对锁具的用户及权限进行统一的管理，因此当多人使用同一锁具时，安全性无法得到保证，因而有必要针对现有智能锁具的结构及其管理系统做进一步的改进和研究。
【发明内容】
[0003]本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种智能信息化无源电子锁具，以期望解决现有技术中智能锁具的验证条件单一，无法对用户的权限进行统一管理，且锁具长期通电易缩短其使用寿命等技术问题。
[0004]为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0005]本发明所提供的一种智能信息化无源电子锁具，所述电子锁具包括：
[0006]验证终端，与手持设备进行无线连接，用于接受用户登陆信息，并通过网络访问后台服务器的数据库，进而验证当前登陆信息的合法性，当判断结果为合法时，则通过无线的方式向手持设备发送授权开锁指令；
[0007]手持设备，与电子锁体进行无线连接，所述手持设备中至少包括无线通信模块、第一单片机及无线充电模块，用于在接收到验证终端的授权开锁指令后，通过无线充电模块向电子锁体进行瞬时充电；
[0008]电子锁体，至少包括无线充电接收线圈及第二单片机，所述第二单片机接入无线充电接收线圈，用于在无线充电模块中的充电线圈接入无线充电接收线圈后，使第二单片机得电，进而由第二单片机驱动电子锁体开启，并在无线充电模块的充电线圈与无线充电接收线圈断开后，电子锁体进行锁止复位。
[0009]作为优选，进一步的技术方案是：所述验证终端是智能手机，所述智能手机中包括蓝牙传输模块；所述智能手机通过3G网络与后台服务器相连接，用于通过互联网端访问后台服务器的数据库。
[0010]更进一步的技术方案是：所述电子锁体中还包括第一无线通信模块、线圈双向调制通信模块与电磁锁芯，所述第一无线通信模块与电磁锁芯均接入第二单片机，用于由第一无线通信模块接收来自于手持设备的授权开锁指令，并传输至第二单片机，所述第二单片机将所述授权开锁指令与其内部预设的默认密钥进行比较，判断当前登陆验证终端的用户是否具有开锁权限，当判断结果为是，则控制电磁锁芯开启，反之则不做任何操作或进行报警。
[0011]更进一步的技术方案是：所述手持设备还包括：
[0012]第二无线通信模块，接入第一单片机，用于接收来自于验证终端的授权开锁指令，并将其传输至第一单片机；
[0013]线圈双向调制通信模块，分别接入第一单片机与第二单片机，用于由第一单片机通过线圈调制，读取第二单片机出厂芯片内烧录的ID号，第二单片机响应第一单片机的请求，通过激活线圈调制模块发送芯片内烧录的ID至第一单片机，第一单片机验证所述ID号与授权开锁指令中的登录信息是否匹配，依据验证结果判断是否通过无线充电模块向电子锁体的无线充电接收线圈进行充电；
[0014]第三无线通信模块，接入第一单片机，用于向第一无线通讯模块发送授权开锁指令。
[0015]更进一步的技术方案是：所述授权开锁指令中包括可与第二单片机中的默认密钥相匹配的授权密钥。
[0016]更进一步的技术方案是：所述第一无线通信模块为线圈调制通信接收模块，所述第三无线通信模块为线圈调制通信发射模块，所述第二无线通信模块为蓝牙通信模块。
[0017]更进一步的技术方案是：所述手持设备中的无线充电模块、第二无线通信模块与线圈双向调制通信模块与电源之间均分别设有电子开关，用于常态下所述电子开关均保持断开。
[0018]更进一步的技术方案是：所述线圈双向调制通信模块为LC振荡电路，利用LC振荡电路调制正弦波以实现第一单片机与第二单片机的双向通信。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：用户通过验证终端登录后台服务器，通过手持设备根据预设的权限获取对应的授权开锁指令，并且手持设备还可通过电子锁体上的ID号与蓝牙接收到的授权开锁指令中的登录信息是否匹配，判断授权开锁指令中的用户权限，有效提高了锁具的安全性，同时电子锁体采用无源设计，仅在开锁的过程中通过手持设备充电使其中的各个元件上电运行，有利于延长锁具的使用寿命，同时本发明所提供的一种智能信息化无源电子锁具还可通过后台服务器对锁具用户的权限进行统一管理，进一步确保多人使用同一锁具时的安全性，且电子锁具适于在各类场所中安装使用，应用范围广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图I为用于说明本发明一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明作进一步阐述。
[0022]参考图I所示，本发明的一个实施例是一种智能信息化无源电子锁具，所述电子锁具包括：[0023]验证终端，与手持设备进行无线连接，用于接受用户登陆信息，并通过网络访问后台服务器的数据库，进而验证当前登陆信息的合法性，当判断结果为合法时，则通过无线的方式向手持设备发送授权开锁指令；
[0024]手持设备，与电子锁体进行无线连接，所述手持设备中至少包括无线通信模块、第一单片机及无线充电模块，用于在接收到验证终端的授权开锁指令后，通过无线充电模块向电子锁体进行瞬时充电；
[0025]电子锁体，至少包括无线充电接收线圈及第二单片机，所述第二单片机接入无线充电接收线圈，用于在无线充电模块中的充电线圈接入无线充电接收线圈后，使第二单片机得电，进而由第二单片机驱动电子锁体开启，并在无线充电模块的充电线圈与无线充电接收线圈断开后，电子锁体进行锁止复位。
[0026]在本发明的另一实施例中，为拓宽电子锁具应用的便利性，上述验证终端可直接采用目前普遍应用的智能手机，将后台服务器登录程序设计为基于Android、Windowsphone及iOS等智能手机操作系统的客户端软件，通过该客户端软件，使智能手机通过3G网络与后台服务器相连接，用于通过互联网端访问后台服务器的数据库。此外，为使智能手机可与上述手持设备进行数据交互，所采用的智能手机需要包括蓝牙传输模块；
[0027]再参考图1所示，在本发明用于解决技术问题更加优选的一个实施例中，为进一步提升电子锁具的安全性，还可在上述电子锁体中增设第一无线通信模块、线圈双向调制通信模块，并将第一无线通信模块与电磁锁芯均接入第二单片机，其作用是由第一无线通信模块接收来自于手持设备的授权开锁指令，并传输至第二单片机，所述第二单片机将所述授权开锁指令与其内部预设的默认ID进行比较，判断当前登陆验证终端的用户是否具有开锁权限，当判断结果为是，则控制电磁锁芯开启，反之则不做任何操作或进行报警。
[0028]进一步的，上述授权开锁指令中包括可与第二单片机中的默认密钥相匹配的授权密钥；同时，对于本实施例中的第一无线通信模块，发明人考虑到实际使用中两者不会相距太远，因而采用线圈调制通信接收模块作为上述的第一无线通信模块。
[0029]上述的电磁锁芯机械部分采用“记忆性”机械设计，当电磁铁通电工作后，锁头收缩，锁中的弹簧片拴住锁头以保证断电后锁头保持收缩状态。当用户成功开锁，锁头与弹簧片分离，锁头自动弹出完成伸张状态。
[0030]仍然参考图1所示，在本发明的另一实施例中，同样为提升电子锁具的安全性，还可在上述的手持设备中增设:
[0031]第二无线通信模块，接入第一单片机，用于接收来自于验证终端的授权开锁指令，并将其传输至第一单片机；如上述实施例所述，为与智能手机通过蓝牙进行数据指令的传输，因而在本实施例中采用蓝牙通信模块作为前述的第二无线通信模块；
[0032]线圈双向调制通信模块，分别接入第一单片机与第二单片机，用于由第一单片机通过线圈调制，读取第二单片机出厂芯片内烧录的ID号，第二单片机响应第一单片机的请求，通过激活线圈调制模块发送芯片内烧录的ID至第一单片机，第一单片机验证所述ID号与授权开锁指令中的登录信息是否匹配，依据验证结果判断是否通过无线充电模块向电子锁体的无线充电接收线圈进行充电；同时线圈通信成本低廉，传输距离适中，受气候的影响较低，因而本实施例中的线圈双向调制通信模块可采用LC振荡电路。
[0033]第三无线通信模块，接入第一单片机，用于向第一无线通讯模块发送授权开锁指令；正如上述所提到的，在本实施例中，为与电子锁体上的线圈调制通信接收模块相配合，最好采用线圈调制通信发射模块作为前述的第三无线通信模块。
[0034]在本实施例中，用户在使用时能蓝牙功能前需完成以下操作：当手持设备通电完成，成功读取电子锁体上ID，蓝牙电源打开等待智能手机蓝牙的主动连接。手持设备的蓝牙采用从接收方式，通信的波特率默认为9600bps，智能手机搜索到蓝牙设备后主动配对输入密码，配对成功后，即可实现蓝牙通信。当用户成功通过智能手机客户端软件的登录验证，后台数据库由智能手机通过蓝牙发送授权开锁指令。蓝牙设备同时将接收到的数据通过单片机的UARTO 口发送至单片机，指令解析成功后蜂鸣提示并根据指令内容打开无线充电模块的电源。
[0035]再根据本发明的另一实施例，为进一步降低手持设备的功耗，延长其内部元件的使用寿命，在其内部最好采用智能供电系统，即在其内部的无线充电模块、第二无线通信模块与线圈双向调制通信模块与电源之间均分别设置电子开关，用于常态下所述电子开关均保持断开，当用户按下按钮后，电子开关闭合，各个元件开始运行，当完成一次开锁操作后，各个元件的电子开关断开，除第一单片机以外的设备均处于休眠的状态。
[0036]本发明上述一个优选实施例在实际使用中，用户在打开手持设备的电源以后，按下设备侧面的按钮，则第一单片机（Cortex-MO)产生硬件中断以时能蓝牙通信模块，用户打开客户端软件输入用户名、密码以完成后台注册，通过点击相关的功能图标，手机蓝牙发送相关指令至手持设备蓝牙通信模块，第一单片机响应对应的指令调制线圈信号，第二单片机感应手持设备的调制信号执行上传ID等操作，同时手持设备阻塞等待来自锁上线圈调制的信号，并将相关数据打包发送至客户端软件，客户端软件完成指令接收，并发送至后台数据库。
[0037]除上述以外，还需要说明的是，在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
[0038]尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
【权利要求】
1.一种智能信息化无源电子锁具，其特征在于所述电子锁具包括: 验证终端，与手持设备进行无线连接，用于接受用户登陆信息，并通过网络访问后台服务器的数据库，进而验证当前登陆信息的合法性，当判断结果为合法时，则通过无线的方式向手持设备发送授权开锁指令； 手持设备，与电子锁体进行无线连接，所述手持设备中至少包括无线通信模块、第一单片机及无线充电模块，用于在接收到验证终端的授权开锁指令后，通过无线充电模块向电子锁体进行瞬时充电； 电子锁体，至少包括无线充电接收线圈及第二单片机，所述第二单片机接入无线充电接收线圈，用于在无线充电模块中的充电线圈接入无线充电接收线圈后，使第二单片机得电，进而由第二单片机驱动电子锁体开启，并在无线充电模块的充电线圈与无线充电接收线圈断开后，电子锁体进行锁止复位。
2.根据权利要求1所述的智能信息化无源电子锁具，其特征在于:所述验证终端是智能手机，所述智能手机中包括蓝牙传输模块；所述智能手机通过3G网络与后台服务器相连接，用于通过互联网端访问后台服务器的数据库。
3.根据权利要求1或2所述的智能信息化无源电子锁具，其特征在于:所述电子锁体中还包括第一无线通信模块、线圈双向调制通信模块与电磁锁芯，所述第一无线通信模块与电磁锁芯均接入第二单片机，用于由第一无线通信模块接收来自于手持设备的授权开锁指令，并传输至第二单片机，所述第二单片机将所述授权开锁指令与其内部预设的默认密钥进行比较，判断当前登陆验证终端的用户是否具有开锁权限，当判断结果为是，则控制电磁锁芯开启，反之则不做任何操作或进行报警。
4.根据权利要求3所述的智能信息化无源电子锁具，其特征在于所述手持设备还包括: 第二无线通信模块，接入第一单片机，用于接收来自于验证终端的授权开锁指令，并将其传输至第一单片机； 线圈双向调制通信模块，分别接入第一单片机与第二单片机，用于由第一单片机通过线圈调制，读取第二单片机出厂芯片内烧录的ID号，第二单片机响应第一单片机的请求，通过激活线圈调制模块发送芯片内烧录的ID至第一单片机，第一单片机验证所述ID号与授权开锁指令中的登录信息是否匹配，依据验证结果判断是否通过无线充电模块向电子锁体的无线充电接收线圈进行充电； 第三无线通信模块，接入第一单片机，用于向第一无线通讯模块发送授权开锁指令。
5.根据权利要求3或4所述的智能信息化无源电子锁具，其特征在于:所述授权开锁指令中包括可与第二单片机中的默认密钥相匹配的授权密钥。
6.根据权利要求4所述的智能信息化无源电子锁具，其特征在于:所述第一无线通信模块为线圈调制通信接收模块，所述第三无线通信模块为线圈调制通信发射模块，所述第二无线通信模块为蓝牙通信模块。
7.根据权利要求4所述的智能信息化无源电子锁具，其特征在于:所述手持设备中的无线充电模块、第二无线通信模块与线圈双向调制通信模块与电源之间均分别设有电子开关，用于常态下所述电子开关均保持断开。
8.根据权利要求4所述的智能信息化无源电子锁具，其特征在于:所述线圈双向调制通信模块为LC振荡电路。
【文档编号】G07C9/00GK103578169SQ201310585425
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】王秋平 申请人:南京品佳科技开发有限公司