一种声控锁及其开锁方法

一种声控锁及其开锁方法
【专利摘要】本发明提供了一种声控锁及其开锁方法，该声控锁包括：带有APP软件的移动终端，移动终端根据输入的静态密码以及设定的条件生成动态密码，并将动态密码转换成高频的声音密码发送出去；锁具，包括机械锁芯以及与机械锁芯信号连接的微处理器，微处理器内存储有根据静态密码及设定的条件生成的解锁密码，且微处理器接收到移动终端发送的高频的声音密码并与存储的解锁密码对比，在解锁密码与高频的声音密码相匹配时，控制机械锁芯打开。它采用了声波通信技术，用户拥有自己保密的静态密码，并通过静态密码生成动态密码，由于动态密码的可变化的，因此，采用动态密码提高了解锁的安全性。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及到锁具的【技术领域】，尤其涉及到一种声控锁及其开锁方法。 一种声控锁及其开锁方法

【背景技术】
[0002] 中国专利CN201387635 Y号所公开的"一种声波控制密码电子锁系统"，专利申请 号CN 200920084787,由微处理器、门锁机构、密码信号发射装置、接收器、A/D模数转换器、 存储器RAM、键盘、液晶显示器组成；实用新型采用声波输入式控制，可以用移动终端开锁， 而且还可以用mp3、mp4等播放器开锁。"一种声波控制密码电子锁系统"，仅能通过特定的 音频文件(如音乐）作为秘钥来解锁，密码形式单一易复制。很容易被监听并被他人复制利 用解锁，起不到保护作用。


【发明内容】

[0003] 本发明提供了一种声控锁及其开锁方法，用以提高安全性。
[0004] 本发明提供了一种声控锁，该声控锁包括：带有APP软件的移动终端，所述移动终 端根据输入的静态密码以及设定的条件生成动态密码，并能够将生成的动态密码转换成高 频的声音密码发送出去；锁具，所述锁具包括机械锁芯以及与所述机械锁芯信号连接的微 处理器，所述微处理器内存储有根据所述静态密码及设定的条件生成的解锁密码，且所述 微处理器接收到所述移动终端发送的高频的声音密码并与存储的解锁密码对比，在所述解 锁密码与所述高频的声音密码相匹配时，控制所述机械锁芯打开。
[0005] 优选的，所述设定的条件为： 动态密码=n*静态密码+m*当前时间值；其中，n，m均为正整数。
[0006] 优选的，所述锁具还包括与所述微处理器信号连接的拾音器。
[0007] 优选的，所述锁具还包括与所述微处理器信号连接的液晶显示器。
[0008] 优选的，还包括与所述微处理器信号连接的存储装置。
[0009] 优选的，所述移动终端还用于在发送所述高频的声音密码时同时发送伴音。
[0010] 本发明还提供了一种上述声控锁的解锁方法，该方法包括以下步骤： 带有APP软件的移动终端接收到输入的静态密码并根据输入的静态密码以及设定的 条件生成动态密码；所述移动终端将生成的动态密码转化成声波密码并发送出去；锁具接 收到所述移动终端发送的动态密码，并与存储的解锁密码对比，在所述解锁密码与所述动 态密码相匹配时，控制所述机械锁芯打开；所述解锁密码为所述锁具的微处理器根据静态 密码及设定的条件生成的解锁密码。
[0011] 优选的，所述移动终端将生成的动态密码转化成声波密码并发送出去具体为：APP 软件将动态密码转换成二进制密码，再将二进制密码拼装成预设格式的报文；所述预设格 式的报文包括，起始标志位1位，标志报文的起始位置，长度标志位2位，标志报文的部分长 度，奇偶校验位1位，校验提高容错率，剩余部分为二进制动态密码；APP软件将所述报文调 制到声波上形成声波密码并将声波密码发送出去，所述的调制方式为，报文为二进制数据， 其中二进制0与二进制1由两种不同频率的近超声波表示。
[0012] 优选的，所述在所述解锁密码与所述动态密码相匹配具体为：所述解锁密码与所 述动态密码的误差在设定容限值内。

【专利附图】

【附图说明】
[0013] 图1为本发明实施例提供的声控锁的结构框图。

【具体实施方式】
[0014] 如图1所示，图1示出了本实施例提供的声控锁的结构示意图。
[0015] 本发明实施例提供了一种声控锁，该声控锁包括：带有ΑΡΡ软件的移动终端10,所 述移动终端10根据输入的静态密码以及设定的条件生成动态密码，并能够将生成的动态 密码转换成高频的声音密码发送出去；锁具20,所述锁具20包括机械锁芯24以及与所述 机械锁芯24信号连接的微处理器21，所述微处理器21内存储有根据所述静态密码及设定 的条件生成的解锁密码，且所述微处理器21接收到所述移动终端10发送的高频的声音密 码并与存储的解锁密码对比，在所述解锁密码与所述高频的声音密码相匹配时，控制所述 机械锁芯24打开。
[0016] 它采用了声波通信技术，用户拥有自己保密的静态密码，在移动终端10应用端输 入自己的静态密码，移动终端10根据设定的条件生成动态密码，并将动态密码转变成高频 的声音密码发送出去，锁具20接收到声音密码后，将声音密码与存储的解锁密码对比，当 两者匹配时，控制机械锁芯24打开。通过采用动态密码提高了解锁的安全性。
[0017] 具体的，该设定条件为：动态密码=η*静态密码+m*当前时间值；其中，n，m均为正 整数。APP软件会根据时间参数与该静态密码特殊作用，生成动态密码。所述特殊作用为一 个不易逆向推导的函数式，变量为静态密码与时间参数，最简单例子如：动态密码=2X静 态密码+3X当前时间值。动态密码是随时间变化的，考虑到时间不精确的情况，设定了一 定的容限值。所述的时间容限值为1分钟(或更多）的容许偏差值，因此动态密码每1分钟 改变一次。此外，由于时间参数的不可重复性，动态密码同样不可重复。在被盗窃者录音的 情况下，盗窃者再次使用上次录制的动态密码是无法奏效的。
[0018] 静态密码被转换成动态密码之后，APP软件将动态密码转换成二进制密码，此后， APP软件再将二进制密码拼装成预设格式的报文。所述预设格式的报文包括，起始标志位1 位，标志报文的起始位置，长度标志位2位，标志报文的部分长度，奇偶校验位1位，校验提 高容错率，剩余部分为二进制动态密码。其中，使用的编码样式一般包括美国信息交换标准 代石马（American Standard Code for Information Interchange, ASCII)或者汉字内石马 扩展规范GBK，当然也可以是其他编码样式。
[0019] 在APP软件将报文拼装完成后，便可将报文调制到声波上并将报文发送出去，所 述的调制方式为，报文为二进制数据，其中二进制〇与二进制1由两种不同频率的近超声波 表示，对于大部分人来说，在声波频率超过17KHZ时便很难听到声音。可以使用17KHZ声波 表示二进制0,19KHz声波表示二进制1，每一位数据有特定的时间间隔，因此整个报文将是 以一种有特定时间间隔的两种不同频率组合发送出去。所述的17KHz和19KHz并不是绝对 必要的，在不同情况下，我们依然可以选择不同的频率代表二进制0与1，更宽的频率间隔 可以提高容错率。声波由移动终端10或为其它信号发射设备发送，在移动终端10中，可以 直接录制并存储两种频率的音频文件来调用，亦可直接驱动移动终端10扬声器。报文中每 一位声波脉冲信号的时间都很短，整个报文的时间总和也很短，通常设定在几十毫秒到几 百毫秒，因此即使选用较低的频率，人耳依旧不易察觉发送动态密码时的声音。
[0020] 所述的加载了二进制动态密码的声波时间很短，因此，为了便于提示用户密码已 被发送，且降低其对周围人体造成的不适，可以掩盖发送时的声音，在发送密码后加入一小 段音乐作为伪音，从而使整个过程更加人性化。加载动态密码的声波伪音的添加并不是必 须的。
[0021] 在锁具20接收端，静态密码被事先录入并保存，具体的，该锁具还包括与微处理 器21信号连接的存储装置22,该静态密码被存储在该存储装置22内。通过跟上述相同的 方式生成解锁密码(与生成的动态密码条件及方式相同)。所述的相同的方式即静态密码与 时间作用生成动态密码并转换成二进制动态密码的方式。该锁具20还包括用于接收高频 的声音密码的拾音器25,当锁具20中的拾音器25收到声波密码后，通过微处理器21内自 带的捕获比较器将声波密码解析成预设报文，再通过微处理器21算法将报文内二进制动 态密码提取出，此后将接收到的动态密码和自己生成的动态密码进行对比，若相同，则控制 执行动作"锁开/关"。
[0022] 其中，用户的静态密码是保密的，通过特定的函数与时间作用后产生动态密码，动 态密码永远不会重复。因此，既是一次开锁过程中被它人监听，它人再次使用这个动态密码 时是无法开锁的。系统会记录开锁失败的次数，次数越多，被要求的下次开锁时间间隔将越 久。此外，该锁具20还包括与所述微处理器21信号连接的液晶显示器23。液晶显示器23 置于锁具20内侧，用户在另一侧可以观察到开锁的记录，包括开锁时间，是否开锁失败，开 锁次数等，可以及时了解到人员进出情况、开锁情况，并对危险情况提前预知。因此这套方 案完美的解决了其它设备安全性不足的问题。
[0023] 其中的移动终端10为手机，该声控锁保留了原始的钥匙开锁功能，用户依然可以 使用钥匙进行开锁。
[0024] 以上发明原理针对于个人用户，锁具20独立不联网，较为简便。信号发射端仅需 拥有扬声器(喇机）即可，信号接收端仅需有MIC (拾音器25)即可。
[0025] 具体的，所述APP软件是安卓或为I0S系统下的手机APP。所述微处理器21是混 合信号处理器。所述拾音器25是咪头，或为超声波接收头。
[0026] 所述机械锁芯24是电磁锁，或为磁力锁，或为电插锁，或为阳极锁，或为电锁口， 或为阴极锁。
[0027] 本发明实施例还提供了一种上述声控锁的解锁方法，该方法包括以下步骤： 步骤一：带有APP软件的移动终端10接收到输入的静态密码并根据输入的静态密码以 及设定的条件生成动态密码； 步骤二：所述移动终端10将生成的动态密码转化成声波密码并发送出去； 具体的，APP软件将动态密码转换成二进制密码，再将二进制密码拼装成预设格式的报 文；所述预设格式的报文包括，起始标志位1位，标志报文的起始位置，长度标志位2位，标 志报文的部分长度，奇偶校验位1位，校验提高容错率，剩余部分为二进制动态密码；APP软 件将所述报文调制到声波上形成声波密码并将声波密码发送出去，所述的调制方式为，报 文为二进制数据，其中二进制0与二进制1由两种不同频率的近超声波表示。
[0028] 步骤三：锁具20接收到所述移动终端10发送的动态密码，并与存储的解锁密码对 t匕，在所述解锁密码与所述动态密码相匹配时，控制所述机械锁芯24打开；所述解锁密码 为所述锁具20的微处理器21根据静态密码及设定的条件生成的解锁密码。
[0029] 具体的，所述在所述解锁密码与所述动态密码相匹配具体为：所述解锁密码与所 述动态密码的误差在设定容限值内。由于动态密码是随时间变化的，考虑到时间不精确的 情况，设定了一定的容限值。所述的时间容限值为1分钟(或更多）的容许偏差值， 通过上述方法的描述可以看出，采用本实施提供的声控锁可以有效的提高解锁时的安 全性。
[0030] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1. 一种声控锁，其特征在于，包括：带有APP软件的移动终端（10)，所述移动终端（10) 根据输入的静态密码以及设定的条件生成动态密码，并能够将生成的动态密码转换成高频 的声音密码发送出去；锁具（20)，所述锁具（20)包括机械锁芯（24)以及与所述机械锁芯 (24)信号连接的微处理器（21)，所述微处理器（21)内存储有根据所述静态密码及设定的 条件生成的解锁密码，且所述微处理器（21)接收到所述移动终端（10)发送的高频的声音 密码并与存储的解锁密码对比，在所述解锁密码与所述高频的声音密码相匹配时，控制所 述机械锁芯（24)打开。
2. 如权利要求1所述的声控锁，其特征在于，所述设定的条件为： 动态密码=n*静态密码+m*当前时间值；其中，n，m均为正整数。
3. 如权利要求1所述的声控锁，其特征在于，所述锁具（20)还包括与所述微处理器 (21)信号连接的拾音器（25)。
4. 如权利要求1所述的声控锁，其特征在于，所述锁具（20)还包括与所述微处理器 (21)信号连接的液晶显示器（23)。
5. 如权利要求1所述的声控锁，其特征在于，还包括与所述微处理器（21)信号连接的 存储装置（22)。
6. 如权利要求1所述的声控锁，其特征在于，所述移动终端（10)还用于在发送所述高 频的声音密码时同时发送伴音。
7. -种利用权利要求1所述的声控锁的开锁方法，其特征在于，包括以下步骤： 带有APP软件的移动终端（10)接收到输入的静态密码并根据输入的静态密码以及设 定的条件生成动态密码；所述移动终端（10)将生成的动态密码转化成声波密码并发送出 去； 锁具（20)接收到所述移动终端（10)发送的动态密码，并与存储的解锁密码对比，在所 述解锁密码与所述动态密码相匹配时，控制所述机械锁芯（24)打开；所述解锁密码为所述 锁具（20 )的微处理器（21)根据静态密码及设定的条件生成的解锁密码。
8. 根据权利要求7所述的解锁方法，其特征在于，所述移动终端（10)将生成的动态密 码转化成声波密码并发送出去具体为：APP软件将动态密码转换成二进制密码，再将二进 制密码拼装成预设格式的报文；所述预设格式的报文包括，起始标志位1位，标志报文的起 始位置，长度标志位2位，标志报文的部分长度，奇偶校验位1位，校验提高容错率，剩余部 分为二进制动态密码；APP软件将所述报文调制到声波上形成声波密码并将声波密码发送 出去，所述的调制方式为，报文为二进制数据，其中二进制0与二进制1由两种不同频率的 近超声波表示。
9. 根据权利要求8所述的解锁方法，其特征在于，所述在所述解锁密码与所述动态密 码相匹配具体为：所述解锁密码与所述动态密码的误差在设定容限值内。
【文档编号】G07C9/00GK104103110SQ201410329478
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】孙景鑫, 杨莲科, 杜威望 申请人:孙景鑫