低功耗智能门锁整机及其实现方法与流程

本发明涉及智能门锁整机及其实现方法，尤其涉及基于自带摄像头功能的智能门锁整机及其实现方法。

背景技术：

物联网技术是下一个万亿级的市场热点，其中智能门锁是快速度发展的市场，也是针对家安全的刚需。锁是安全防范的产物，这是人所共知的，其品种繁杂，档次悬殊，价格不一，我国的锁具行业依然处于十分落后的状态，而锁具的平均售价也很低，经调查仅为英、美等国的1/15.由于声、光、机、电、磁的发展，锁具的设计也发生了很大的变化。现代锁业分为密码锁、感应锁、IC卡锁、电磁锁、生物锁。生物识别技术发展，发现并验证了指纹的唯一性和不可复制性,因此使用指纹识别技术作为门锁的开启方式就决定了指纹锁是目前所有锁具中最为安全的锁种。指纹锁通常由电子识别与控制、机械联动系统两部分组成，通过直接采用指纹作为输入信号，经识别、处理相关信息以控制机械执行机构实施启、闭。我司锁具同时具有指纹、密码、卡片、B级钥匙、手机APP远程开锁及信息反馈。外挂式监控摄像头在普通家庭里面使用得越来越多了，其采用市电直接供电的方式长期不断电运行。门的行业里面，大部分没有自带电源引线的接口因此电子门锁的供电、锁上自带摄像头的供电，都是采用自带的干电池或锂电池供电。所以智能门锁整机的功耗控制就显得非常重要，如果1-2个月充一次电使得用户难以接受此类产品。经用户调查分析带摄像头的智能门锁平均5个月充一次电是用户可以接受的，6个月充一次电是用户满意的。常用的带摄像头的智能门锁功耗较高在电池供电的情况下平均正常使用时间只有一、二个月，由于需要频繁充电用户购买后基本只使用一、二次就不再使用。只有将带摄像头智能门锁的整机功耗降下去，达到正常使用6个月充电一次以上，用户才能形成长期使用的习惯并增强客户的购买预期。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供低功耗智能门锁整机及其实现方法，可以大大降低智能门锁的功耗，延长电池的使用时间，提高客户使用满意度。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种低功耗智能门锁整机，包括智能门锁及其响应设备和云服务器，所述智能门锁与路由器相链接，所述路由器与云服务器相链接，还包括中转盒子，所述中转盒子与智能门锁相链接，所述中转盒子与路由器相链接。

其于上述技术目的，本发明进一步提供了如下技术方案：还包括手机客户端，所述手机客户端与云服务器相链接。

其于上述技术目的，本发明进一步提供了如下技术方案：所述的响应设备为摄像头。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种用于智能门锁的中转盒子，包括射频通信端口和无线局域网端口，所述射频端口用于与智能门锁相链接，所述无线局域网端口用于与路由器相链接。

根据本发明的第三方面，本发明提供一种低功耗智能门锁整机实现方法，其特征在于：包括如下步骤：A01：由云服务器与路由器相通信，云服务器通知路由器有响应请求；A02：由路由器与中转盒子相通信，并通知中转盒子有响应请求，路由器与中转盒子保持频繁的心跳包，A1：由中转盒子与智能门锁相通信，中转盒子通知到智能门锁有远程响应需求，路由器与智能门锁保持低频次的心跳包，A2：智能门锁接收到触发信号，智能门锁被唤醒，根据响应请求，执行相应步骤。

其于上述技术目的，本发明进一步提供了如下技术方案：所述步骤A2中，根据响应请求，执行相应步骤包括如下步骤：B1：智能门锁与路由器相通信，智能门锁发出响应到路由器；所述智能门锁与路由器保持低频次心跳包。

其于上述技术目的，本发明进一步提供了如下技术方案：还包括如下步骤：B2：路由器与已知IP云服务器建立链接，由路由器在需要时与云服务器相通信。

其于上述技术目的，本发明进一步提供了如下技术方案：还包括如下步骤：AI：由手机客户端与云服务器相通信，手机客户端发出远程响应请求，B3：由手机客户端与云服务器相通信，云服务器与手机客户端建立链接，可以实现响应链路。

其于上述技术目的，本发明进一步提供了如下技术方案：所述的设备响应请求为远程查看视频请求时，具体的工作过程如下：AI’：手机APP发出远程查看视频请求到云服务器；A01’：由云服务器与路由器相通信，云服务器通知路由器有查看请求；A02’：由路由器与中转盒子相通信，并通知中转盒子有查看请求，路由器与中转盒子保持频繁的心跳包，A1’：中转盒子通知到智能门锁的摄像头有远程查看需求，A2’：智能门锁被唤醒，根据响应请求，执行相应步骤，所述相应步骤如下：B1’：智能门锁发出响应到路由器，将视频数据传送到路由器；B2’：路由器与已知IP云服务器建立链接，将视频数据传送到云服务器；B3’：云服务器与手机客户端建立链接，将视频数据传送到手机客户端，可以查看视频。

根据本发明的第三方面，本发明提供一种低功耗智能门锁整机实现方法，A20：智能门锁接收到触发信号，智能门锁被唤醒，根据响应请求，执行如下步骤：B10：由智能门锁与路由器建立通信，所述智能门锁与路由器保持低频次心跳包，智能门锁发出响应到路由器；B20：由云服务器与路由器相通信，由路由器发送响应到云服务器。

其于上述技术目的，本发明进一步提供了如下技术方案：还包括如下步骤：B30：由手机客户端与云服务器相通信，云服务器与手机客户端建立链接，可以实现响应链路。

其于上述技术目的，本发明进一步提供了如下技术方案：所述路由器与云服务器根据需要时才保持链接。

其于上述技术目的，本发明进一步提供了如下技术方案：步骤A20中收到的所述触发信号是，响铃信号，A20’：智能门锁接收到响铃信号，智能门锁被唤醒，根据响应请求，执行如下步骤：B10’：由智能门锁与路由器建立通信，所述智能门锁与路由器保持低频次心跳包，智能门锁将响应视频数据发送到路由器，B20’：由云服务器与路由器相通信，由路由器将响应视频数据发送到云服务器。

本发明的有益效果是：由于采用中转盒子与智能门锁相链接，可以由中转盒子唤醒智能门锁，这样可以实现采用低频次的心跳包，从而大大降低智能门锁的功耗，从而延长电池的使用时间。

中转盒子与云服务器或者路由器建立链接，可以实现远程呼叫、响应及远程通信。

手机客户端与云服务器建立链接，可以实现手机远程控制及远程通信。

具体应用中采用摄像头进行远程查看。实现低功耗。的本发明可以让带摄像头的智能门锁保持长时间的正常工作状态，减少用户充电次数，可以有效的增强用户使用频次增强用户粘性。摄像头和门锁是家里安全性的第一道防线，两者有机结合，长效工作让在外工作的人更放心，让家里的人更安心。

附图说明

图1为本发明低功耗智能门锁整机一种实施例的结构示意(在本地的物理链接)；

图2为本发明低功耗智能门锁整机另一种实施例的结构示意；

图3为本发明低功耗智能门锁整机实现方法的另一种实施例的本地触发视频功能模块框图；

图4为本发明低功耗智能门锁整机实现方法的另一种实施例的手机APP远程反向查看链路关系图；

图5为本发明低功耗智能门锁整机实现方法的另一种实施例的手机APP远程反向查看链路流程图；

图6为本发明低功耗智能门锁整机实现方法的第三种实施例的手机APP远程控制响铃的流程图；

图7为本发明低功耗智能门锁整机中的中转盒子结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

如图1所示，一种低功耗智能门锁整机，包括智能门锁及其响应设备，该响应设备可以是摄像头、音频设备、门铃等。所述智能门锁与路由器相链接，智能门锁与路由器保持低频次的心跳包，路由器与云服务器相链接。路由器不需要一直与云服务器保持链接，其可以根据需要时才与云服务器保持链接，现有技术的路由器与云服务器是一直保持链接的，还包括中转盒子，所述中转盒子与智能门锁相链接，所述中转盒子与路由器相链接，中转盒子与路由器保持高频次的心跳包。

实施例二：

如图2所示，一种低功耗智能门锁整机，与实施例一不同之处在于：所述的响应设备为摄像头，还包括如下设备：手机客户端，所述手机客户端与云服务器相链接。

实施例三：

如图7所示，用于智能门锁的中转盒子，包括射频通信端口和无线局域网端口，所述射频端口用于与智能门锁相链接，所述无线局域网端口用于与路由器相链接。所述的射频通信端口可以为：RF或zigbee或BT master无线通信端口，所述无线局域网端口可以是WIFI端口。

实施例四：

如图6所示，一种低功耗智能门锁整机实现方法，当由手机发出远程设备响应请求时，即当由手机发出控制响铃请求时，具体的工作过程如下：AI”：手机APP发出远程控制响铃请求到云服务器；A0”：云服务器立即通过路由器通知中转盒子有响应请求；A1”：中转盒子立即通知到智能门锁有远程响应需求，A2”：智能门锁被唤醒，执行相应步骤，开启响铃。

对于上述过程，实际上，即是：手机客户端与云服务器相通信，手机客户端发出远程响应请求，当云服务器在收到控制响铃请求时，则执行下列程序：A01：由云服务器与路由器相通信，云服务器通知路由器有响应请求；A02：由路由器与中转盒子相通信，并通知中转盒子有响应请求，路由器与中转盒子保持频繁的心跳包，A1：由中转盒子与智能门锁相通信，中转盒子立即通知到智能门锁有远程响应需求，路由器与智能门锁保持低频次的心跳包，A2：智能门锁被唤醒，根据响应请求，执行相应步骤，如：开启响铃。

对于上述实施例也可以由PC机客户端向云服务器发出响应指令，再由云服务器直接发出响铃指令，所述控制响铃请求也可以是其它的信号指令。如：音频录制等、视频查看、音频查看。

对于上述步骤A2中，根据响应请求，执行相应步骤包括如下步骤：B1：智能门锁与路由器相通信，智能门锁立即发出响应到路由器；所述智能门锁与路由器保持低频次心跳包。B2：路由器立即与已知IP云服务器建立链接，由路由器在需要时与云服务器相通信。B3：由手机客户端与云服务器相通信，云服务器立即与手机客户端建立链接，可以立即实现响应链路。当响应请求是视频查看时，手机客户端发出远程响应请求，智能门锁的摄像头收到响铃信号后，会主动链接服务器，并将视频数据上传，手机APP端收到视频数据后，就可以看到门前的图像。对于所述响应请求可以是音频查看等其他请求指令。

实施例五：

如图3所示，是本发明低功耗智能门锁整机实现方法的本地触发视频功能模块框图；具体以用户在门锁前触发门铃信号为例，低功耗智能门锁整机实现方法，包括如下步骤：A20’：智能门锁接收到触发门铃信号，智能门锁被唤醒，开启响铃，同时根据响铃请求，执行如下步骤：B10’：由智能门锁立即与路由器建立通信，所述智能门锁与路由器保持低频次心跳包，智能门锁立即将视频数据发送到路由器，B20’：由云服务器与路由器相通信，由路由器将视频数据发送到云服务器。其中所述路由器与云服务器不采用现有的一直保持链接的方式，而是在需要时路由器才与云服务器保持链接。如果现有技术不采用一直保持链接的方式，则现有技术在进行由手机APP客户端反向访问设备时，由于没有保持链接，那么服务器将不知道设备的IP地址，从而不能进行访问设备。而只能单向由设备端和服务器端发起访问请求。而本发明的服务器则通过路由器经中转盒子与智能门锁相链接，中转盒子与路由器和智能门锁保持长链接，保持正常的上行通路，从而使设备端与服务器在需要的时候建立链路，从而能够实现将数据从智能门锁传输到云服务器。B30’：由手机客户端与云服务器相通信，云服务器立即与手机客户端建立链接，可以实现响应链路，手机客户端接收响应数据，即视频数据。由于低频次心跳包的存在，已保证智能门锁与路由器保持链接，当智能门锁被唤醒时，智能门锁可以快速把响应发送到路由器上，由于云服务器IP已知，可以快速和云服务器建立接链接，手机APP通过IOS/andorid云服务器已登记，可以通过云服务器快速把信息推送到手机，从而进行查看。

上述过程，实际上，即是：A20：智能门锁接收到触发信号，智能门锁被唤醒，根据响应请求，执行如下步骤：B10：由智能门锁与路由器建立通信，所述智能门锁与路由器保持低频次心跳包，智能门锁发出响应到路由器；B20：由云服务器与路由器相通信，由路由器发送响应到云服务器。

对于上述实施例中各部件的具体实现功能说明如下：

干电池或锂电池供电：使用多颗干电池或大容量的锂电池为智能电子锁电机提供电力支持为监控摄像头提供大电流的电力支撑。

智能门锁：机电一体化产品，可以使用手机APP、指纹、密码、卡片进行开锁；无论使用哪种方式开锁后，开锁信息都会推送到相关联的手机；需要极低的待机功耗。

摄像头：高清摄像头可以远程查看室外情况；主动按门铃时可以向APP上报提示音，用户可以手动滑开界面进行查看室外情况。需要较快的响应速度<5S,需要极低的待机功耗。

中转盒子：将智能门锁的信号通过RF或ZIGBEE传到中转盒子，中转盒子带有RF或zigbee master可以接受信号并通过WIFI传递给路由器。中转盒子需要心跳包和智能门锁的服务器保持链接。

路由器：家庭常用路由器，用于摄像头的WIFI和中转盒子的WIFI相链，将控制信号和社频信号传送到服务器端，实现双向控制。

Internet/云服务器：智能门锁的服务器和监控摄像头的视频服务器，用于数据分析、转发数据。

实施例六：

如图4和图5所示，低功耗智能门锁整机实现方法，包括如下步骤：AI：由手机客户端与云服务器相通信，手机客户端发出远程响应请求，A0：由云服务器与中转盒子相通信，并通知中转盒子有响应请求，所述云服务器与中转盒子保持频繁的心跳包。A1：由中转盒子与智能门锁相通信，中转盒子立即通知到智能门锁有远程响应需求，路由器与智能门锁保持低频次的心跳包，A2：智能门锁接收到触发信号，智能门锁被唤醒，根据响应请求，执行相应步骤。所述的相应步骤如下：B1：智能门锁与路由器相通信，智能门锁立即发出响应到路由器；所述智能门锁与路由器保持低频次心跳包；B2：由路由器与云服务器相通信，路由器立即与已知IP云服务器建立链接，由路由器在需要时与服务器相通信。B3：由手机客户端与云服务器相通信，云服务器立即与手机客户端建立链接，可以立即实现响应链路。

当所述的设备响应请求为远程查看视频请求时，具体的工作过程如下：AI’：手机APP发出远程查看视频请求到云服务器；A01’：由云服务器与路由器相通信，云服务器通知路由器有查看请求；A02’：由路由器与中转盒子相通信，并通知中转盒子有查看请求，路由器与中转盒子保持频繁的心跳包，A1’：中转盒子立即通知到智能门锁的摄像头有远程查看需求，路由器与智能门锁保持低频次的心跳包，A2’：智能门锁被唤醒；根据响应请求，执行相应步骤，所述相应步骤如下：B1’：智能门锁立即发出响应到路由器，将视频数据传送到路由器；B2’：路由器立即与已知IP云服务器建立链接，将视频数据传送给云服务器；B3’：云服务器立即与手机客户端建立链接，将视频数据传送给手机客户端，可以立即查看视频。

对于上述过程，如何实现最低功耗具体说明如下：默认其电路硬件设计已经采用最优器件达到最小功耗，需要采用软件优化的办法使整机功率降到最低。

1.门锁里面待机时有三部分电路处于待机状态，其余电路从物理上断开处于不供电状态。分别是a.智能门锁电子感应部分b.智能门锁RF或zigbee或BT无线部分c.摄像头WIFI模组

2.中转盒子一直由市电供电，所以RF或zigbee或BT master可以一直供电；WIFI模组一直供电。

3.待机a,可以从硬件电路和嵌入式软件设计使其功耗小于5uA.

4.待机b,选用低功耗的器件。由于是小数据量的传输，可以选择RF、ZIGBEE、BT4.0类型，软件上可以保持较频繁的心跳包和中转盒子保持链接；在默认硬件已是最低功耗的情形下，由于采用的是低功率的协议集，其较频繁的心跳包也可以保持低功耗。

5.待机c,选用低功耗的WIFI模组，由于是需要传输视频部分只能采用低功耗的WIFI进行传输。WIFI模组的软件待机功耗主要取决于需要发射信号和路由器及服务器保持心跳包的链接次数。为了能够及时响应APP的反馈需要保持较频繁的心跳包，从而WIFI模组的待机功耗降不下去。

本发明重点是为了解决此问题，采用新的链路方式，让WIFI模组只和路由器保持一个低频次的心跳包，不再与服务器保持心跳包。从APP触发看远程看视频比以前更快，本地触发视频通过远程APP查看和以前一样快捷；并且待机功耗比前下降十倍。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。