利用声波进行开锁的电子锁及其开锁方法
【专利摘要】本发明一种利用声波进行开锁的电子锁及其开锁方法，该电子锁包括用于控制门开关的门禁控制器，其特征在于：所述的门禁控制器受控于一单片机，所述的单片机通过喇叭和麦克风实现与外界手持终端的数据通讯。本发明的电子锁结构简单，其开锁方法采用的是动态密码方式并且数据经过3DES加密。由于采用动态密码方式通信，数据一次有效。这样就有效的防止了窃听器利用窃听的数据去开门。窃听到的数据是通过3DES加密随机数的方式进行，数据无法使用，核心主密钥只有用户才能够持有，保证了数据传输过程中的安全。
【专利说明】利用声波进行开锁的电子锁及其开锁方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子锁【技术领域】，特别是一种利用声波进行开锁的电子锁及其开锁方 法。
【背景技术】
[0002] 目前在各类的智能锁产品中有各种各样的验证技术，除生物识别技术外的电子锁 身份认证包括：IC卡、射频遥控器。这些方式都要求携带额外的物理设备作为身份识别的 依据。声波技术开门通过手机就能开门，方便安全。当今手机可谓是人手必备，安装一个应 用就可以实现开门。而且声波技术已经应用到移动支付领域，技术成熟，安全可靠。由于声 音传输的广播特性，声波通讯技术中的防窃听和复制技术是声波通讯的核心技术点。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种利用声波进行开锁的电子锁，可利用手持终端开锁。
[0004] 本发明采用以下方案实现：一种利用声波进行开锁的电子锁，包括用于控制门开 关的门禁控制器，其特征在于：所述的门禁控制器受控于一单片机，所述的单片机通过喇叭 和麦克风实现与外界手持终端的数据通讯。
[0005] 在本发明一实施例中，所述的手持终端是智能手机。
[0006] 在本发明一实施例中，所述单片机还连接有一存储器。
[0007] 本发明的另一目的是提供一种上述电子锁的开锁方法。该方法特征在于包括以下 步骤： 步骤S1 :手持终端通过手持终端上设置的应用软件产生包含有开门请求包的声波数 据； 步骤S2 :麦克风接收声波数据并传输给所述单片机，该单片机解析数据包；发现是开 门请求后：首先用主密钥解密所述开门请求包，如果解密成功会生成一个用加密算法和主 密钥加密随机数的密码包，再通过声波发送给手持终端；如果解密失败，则通过声波发送一 个验证失败的验证结果包给所述手持终端，提示验证失败； 步骤S3 :手持终端接收到密码包后，用主密钥解密出随机数，然后用随机数加密ID号 码发送给电子锁； 步骤S4 :电子锁用步骤S2的随机数解密数据包获取ID，并与所述步骤S3获取的ID进 行验证； 步骤S5 :验证成功，则单片机控制所述门禁控制器开门。
[0008] 在本发明一实施例中，所述步骤S1前还包括以下注册流程： 步骤S41 :通过手机应用软件获取注册验证信息，通过声波发送给所述电子锁； 步骤S42 :电子锁对该注册验证信息进行验证，验证成功后将所述主密钥通过声波发 送给所述手机应用软件，以利所述步骤S3中利用该主密钥解密出随机数。
[0009] 在本发明一实施例中，所述的注册验证信息包括指纹、密码或人脸信息。
[0010] 在本发明一实施例中，所述手机应用软件适用于多个所述电子锁，即每个电子锁 的触发所述开门请求包都是通过一触摸按键触发。
[0011] 在本发明一实施例中，所述的触摸按键能以门锁的名称命名。
[0012] 在本发明一实施例中，所述步骤S5中如果验证失败，则门禁控制器无动作，且连 续N次验证错误，则单片机触发一告警电路，其中N为大于3的自然数。
[0013] 在本发明一实施例中，所述加密算法是3DES。
[0014] 本发明的有益效果是：由于本发明的电子锁结构简单，其开锁方法采用的是动态 密码方式并且数据经过3DES加密。由于采用动态密码方式通信，数据一次有效。这样就有 效的防止了窃听器利用窃听的数据去开门。窃听到的数据是通过3DES加密随机数的方式 进行，数据无法使用，核心主密钥只有用户才能够持有，保证了数据传输过程中的安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是本发明系统架构示意图。
[0016] 图2是本发明方法流程不意图。
[0017] 图3是本发明密钥匹配通信示意图。
[0018] 图4是本发明密钥不匹配通信示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0020] 如图1所示，本实施例提供一种利用声波进行开锁的电子锁，包括用于控制门开 关的门禁控制器，其特征在于：所述的门禁控制器受控于一单片机，所述的单片机通过喇叭 和麦克风实现与外界手持终端的数据通讯。该电子锁通过声波与手持终端通信，手持终端 可通过发送验证信息给电子锁验证，如果验证通过则单片机控制所述的门禁控制器开锁。
[0021] 较佳的，本实施例中，所述的手持终端是智能手机。所述单片机还可以连接有一存 储器。用于存储相关数据，包括主密钥、ID以及开门的历史记录等。其中主密钥和ID存储 于该存储器的特定区域，避免外部入侵盗取。
[0022] 为了让本发明的电子锁更好更安全的使用，请参见图2，本实施例提供一种上述电 子锁的开锁方法，该方法包括以下步骤： 步骤S1 :手持终端通过手持终端上设置的应用软件产生包含有开门请求包的声波数 据； 步骤S2 :麦克风接收声波数据并传输给所述单片机，该单片机解析数据包；发现是开 门请求后：首先用主密钥解密所述开门请求包，如果解密成功会生成一个用加密算法和主 密钥加密随机数的密码包，再通过声波发送给手持终端；如果解密失败，则通过声波发送一 个验证失败的验证结果包给所述手持终端，提示验证失败； 步骤S3 :手持终端接收到密码包后，用主密钥解密出随机数，然后用随机数加密ID号 码发送给电子锁； 步骤S4 :电子锁用步骤S2的随机数解密数据包获取ID，并与所述步骤S3获取的ID进 行验证； 步骤S5 :验证成功，则单片机控制所述门禁控制器开门。
[0023] 在本实施例中，所述步骤S1前还包括以下注册流程： 步骤S41 :通过手机应用软件获取注册验证信息，通过声波发送给所述电子锁； 步骤S42 :电子锁对该注册验证信息进行验证，验证成功后将所述主密钥通过声波发 送给所述手机应用软件，以利所述步骤S3中利用该主密钥解密出随机数。
[0024] 在本发明一实施例中，所述的注册验证信息包括指纹、密码或人脸信息。所述手机 应用软件适用于多个所述电子锁，即每个电子锁的触发所述开门请求包都是通过一触摸按 键触发。所述的触摸按键能以门锁的名称命名。
[0025] 在本发明一实施例中，所述步骤S5中如果验证失败，则门禁控制器无动作，且连 续N次验证错误，则单片机触发一告警电路，其中N为大于3的自然数。
[0026] 具体的，本发明是通过声波在手机端和门禁端的进行通信，验证结果通过控制门 禁控制器去开门。一次通信是一个回路，由手机端发送请求，最后会收到声波单片机的应 答。请参见图3,通信流的方向由箭头所示。
[0027] 手机端发送开门请求，通过应用软件手机会产生声波，单片机接收数据后解析数 据包。如果是开门请求并解密成功会生成一个用3DES和主密钥加密随机数的密码包，通过 声波发送给手机端。手机接收到密码包后用主密钥解密出随机数，然后用随机数加密id号 码给电子锁。电子锁用先前的随机数解密数据包获取id，对id进行验证。如果id验证成 功，驱动门禁控制器开门。同时发送验证结果包到手机端。完成一次开门通信。请参见图 4,如果手机使用的密钥与电子锁不匹配，将发送一个失败的验证包给手机，提示用户密钥 不正确。值得一提的是，本实施例中，电子锁无论是验证通过还是不通过，手机端都会进行 语音提示或者文本框提示，而且该提示模式可以设定。
[0028] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1. 一种利用声波进行开锁的电子锁，包括用于控制门开关的门禁控制器，其特征在于： 所述的门禁控制器受控于一单片机，所述的单片机通过喇叭和麦克风实现与外界手持终端 的数据通讯。
2. 根据权利要求1所述的利用声波进行开锁的电子锁，其特征在于：所述的 手持终是智能手机。
3. 根据权利要求1所述的利用声波进行开锁的电子锁，其特征在于：所述单片机还连 接有一存储器。
4. 一种如权利要求1所述的电子锁的开锁方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤S1 :手持终端通过手持终端上设置的应用软件产生包含有开门请求包的声波数 据； 步骤S2 :麦克风接收声波数据并传输给所述单片机，该单片机解析数据包；发现是开 门请求后：首先用主密钥解密所述开门请求包，如果解密成功会生成一个用加密算法和主 密钥加密随机数的密码包，再通过声波发送给手持终端；如果解密失败，则通过声波发送一 个验证失败的验证结果包给所述手持终端，提示验证失败； 步骤S3 :手持终端接收到密码包后，用主密钥解密出随机数，然后用随机数加密ID号 码发送给电子锁； 步骤S4 :电子锁用步骤S2的随机数解密数据包获取ID，并与所述步骤S3获取的ID进 行验证； 步骤S5 :验证成功，则单片机控制所述门禁控制器开门。
5. 根据权利要求4所述的开锁方法，其特征在于：所述步骤S1前还包括以下注册流 程： 步骤S41 :通过手机应用软件获取注册验证信息，通过声波发送给所述电子锁； 步骤S42 :电子锁对该注册验证信息进行验证，验证成功后将所述主密钥通过声波发 送给所述手机应用软件，以利所述步骤S3中利用该主密钥解密出随机数。
6. 根据权利要求4所述的开锁方法，其特征在于：所述的注册验证信息包括指纹、密码 或人脸信息。
7. 根据权利要求4所述的开锁方法，其特征在于：所述手机应用软件适用于多个所述 电子锁，即每个电子锁的触发所述开门请求包都是通过一触摸按键触发。
8. 根据权利要求4所述的开锁方法，其特征在于：所述的触摸按键能以门锁的名称命 名。
9. 根据权利要求4所述的开锁方法，其特征在于：所述步骤S5中如果验证失败，则门 禁控制器无动作，且连续N次验证错误，则单片机触发一告警电路，其中N为大于3的自然 数。
10. 根据权利要求4所述的开锁方法，其特征在于：所述加密算法是3DES。
【文档编号】G07C9/00GK104112307SQ201410285235
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】梅林峰, 帅文, 王光灿 申请人:福建歌航电子信息科技有限公司