一种近距离声学通信智能锁控制系统及控制方法与流程

本发明涉及安全技术领域，具体涉及一种智能锁控制系统及控制方法。

背景技术：

区别于传统机械锁，智能锁是更加具有安全性、便利性和先进技术的复合型锁具，在用户识别、安全性、管理性方面更加智能化。

智能锁的应用中，使用非机械钥匙作为用户识别id的成熟技术，目前主要有以下几种：指纹识别、虹膜识别、磁卡、射频卡等。其中指纹识别与虹膜识别属生物识别类，优点是安全性高，缺点是不方便配置，成本高，容易被破坏、遮挡。而磁卡、射频卡属非接触类，优点是安全性较高，塑料材质，配置较方便，价格低廉。缺点是如传统机械锁一样，需要用户随身携带附件(钥匙、磁卡)，相对较为不方便。

同时，在共享单车、共享电动车等应用场合，出现了蓝牙控制、通信网络控制(gprs、3g、4g的无线通讯网络)的智能锁，用户通过智能手机蓝牙与共享单车运营商提供的app与后台服务软件，可通过无线电通信的方式，控制智能锁的开关。

但这种智能锁存在以下缺点：

1)由于应用于户外，使用电池供电，集成在智能锁中的用于无线通信的模块，待机功耗较大，不管当前共享单车的开锁方式如何，都需要较大的待机电流，最省电的蓝牙待机方式，在3.3v供电的情况下，待机电流也需要2至3毫安，以5000mah的电池为例，理论最长待机时间是2500小时，即大约100天。用户会经常遇到无法打开车锁的情况，多数是因为锁的电量耗尽，维护人员没有及时更换电池。因为共享单车运营商需要在几个月内甚至1、2个月内频繁更换电池或充电，共享单车的维护成本非常高，甚至高于单车的制造成本。

2)蓝牙模块、无线网、短信、gprs等无线通信模块成本较高，其中常见的通过短信、gprs、3g、4g等基于无线电的远程通信实现智能锁开关锁控制的方法，更是受限于通信网络的硬件布施影响，一旦信号不好或没有信号，则完全无法使用，应用场景十分受限制；

3)开锁前，需要用户手动输入车辆id号，或通过扫码如扫描二维码的方式建立与单车的通信，很不方便。而且二维码外置，一方面二维码经常有被破坏的情况发生，另一方面受限于夜晚光线的影响而使得扫码开锁过程变得相当不容易不便捷，一旦单车的二维码被破坏后，就无法使用了，造成了很大的不便和浪费，用户体验较差。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，同时提供一种近距离声学通信智能锁控制系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，该系统中的终端设备和智能锁之间通过声学通信进行信息交互和控制；或该系统中的终端设备和智能锁之间通过双向声学通信进行对话完成锁控操作。

优选的，终端设备和智能锁之间通过动态开锁密码进行实时对话完成锁控操作。

作为优选的，终端设备和智能锁之间通过由智能锁生成和/或更新的动态开锁密码进行实时对话完成锁控操作。

优选的，所述终端设备和智能锁之间信息交互中的待发送信号，由信息交互的发送方调制成声音信号发送；所述终端设备和智能锁之间信息交互中的待接收信号，由信息交互中的接收方采集和解析周围声音信号进行接收。

作为优选的，所述终端设备和智能锁之间信息交互中的待发送信号，由信息交互的发送方加密并调制成声音信号发送；所述终端设备和智能锁之间信息交互中的待接收信号，由信息交互中的接收方采集和解析周围声音信号进行接收并解密。

进一步优选的，所述终端设备端和智能锁端之间通信的最长距离为0.5～2m。

进一步优选的，所述终端设备和智能锁之间进行基于声学通信的信息交互时，

当终端设备、智能锁作为声音信号的发送方时打开对应的声音发送装置，否则关闭对应的声音发送装置；

当终端设备、智能锁作为声音信号的接收方时打开对应的声音接收装置，否则关闭对应的声音接收装置。

优选的，所述声学通信使用高频声波作为载波。

本发明同时提供了一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，该方法包括智能锁端的关锁待机步骤、开锁应答步骤和开锁待机步骤，以及终端设备端的开锁请求步骤；终端设备端和智能锁端之间通过声学通信进行信息交互和控制。

本发明同时提供了一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，其智能锁端包括如下步骤：

智能锁端的关锁待机步骤：

智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁请求命令，则进入智能锁端的开锁应答步骤；

智能锁端的开锁应答步骤，包括：

发出调制成声音信号的开锁应答信号；以及

实时采集并解析周围声音信号，如从中解析到有效的开锁命令，则开锁，进入开锁待机步骤，否则进入关锁待机步骤；

智能锁端的开锁待机步骤：

智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则进入关锁待机步骤。

本发明同时提供了一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，其终端设备端包括如下步骤：

终端设备端的开锁请求步骤，包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令；以及

实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入空闲待机状态；否则app进入空闲待机状态。

本发明同时提供了一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，其：

智能锁端包括如下步骤：

智能锁端的动态密码生成步骤：

当智能锁进入关锁待机步骤时，生成或更新动态开锁密码；

智能锁端的关锁待机步骤：

智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁请求命令，则进入智能锁端的开锁应答步骤；

智能锁端的开锁应答步骤，包括：

发出调制成声音信号的开锁应答信号；以及

实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，则开锁，进入开锁待机步骤；否则进入关锁待机步骤；

智能锁端的开锁待机步骤：

智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则进入关锁待机步骤；

终端设备端包括如下步骤：

终端设备端的开锁请求步骤，包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令；以及

实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入空闲待机状态；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态。

本发明同时提供了一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，其包括如下步骤：

终端设备端：

m1)开锁请求步骤：

m11)根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令，该开锁请求命令包含该app对应的请求方id，进入步骤m12)；

m12)实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该请求方id、应答方id和动态开锁密码，则进入步骤m13)；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态；

m13)发出调制成声音信号的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，app进入空闲待机状态；

智能锁端：

n1)关锁待机步骤：智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到包含请求方id的开锁请求命令，且开锁请求命令中的请求方id落入智能锁预设的有效请求方id范围内，则进入步骤n2)；

n2)开锁应答步骤：

n21)发出调制成声音信号的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该智能锁对应的应答方id、动态开锁密码和请求方id，进入步骤n22)；

n22)实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，则进入步骤n23)，否则更新动态开锁密码，进入步骤n1)；

n23)开锁，进入步骤n3)；

n3)开锁待机步骤：智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，更新动态开锁密码，进入步骤n1)。

本发明同时提供了一种近距离声学通信智能锁控制系统，该系统包括智能锁端的关锁待机装置、开锁应答装置和开锁待机装置，以及终端设备端的开锁请求装置；终端设备端和智能锁端之间通过声学通信进行信息交互和控制。

本发明同时提供了一种近距离声学通信智能锁控制系统，其包括：

智能锁端的关锁待机装置，包括：

智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁请求命令，则启动智能锁端的开锁应答装置的模块；

智能锁端的开锁应答装置，包括：

发出调制成声音信号的开锁应答信号的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，如从中解析到有效的开锁命令，则开锁，进入开锁待机状态，否则进入关锁待机状态的模块；

智能锁端的开锁待机装置，包括：

智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则进入关锁待机状态的模块。

优选的，所述智能锁端的关锁待机装置中解析到的有效的开锁请求命令，为包含请求方id、该且请求方id落入智能锁预设的有效请求方id范围内的开锁请求命令。

本发明同时提供了一种近距离声学通信智能锁控制系统，其包括：

终端设备端的开锁请求装置，包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入空闲待机状态，否则app进入空闲待机状态的模块。

本发明同时提供了一种近距离声学通信智能锁控制系统，其包括：

智能锁端的动态密码生成装置，包括：

当智能锁进入关锁待机状态时，生成或更新动态开锁密码的模块；

智能锁端的关锁待机装置，包括：

智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁请求命令，则启动智能锁端的开锁应答装置的模块；

智能锁端的开锁应答装置，包括：

发出调制成声音信号的开锁应答信号的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，则开锁，进入开锁待机状态，否则进入关锁待机状态的模块；

智能锁端的开锁待机装置，包括：

智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则进入关锁待机状态的模块。

优选的，该近距离声学通信智能锁控制系统还包括：

终端设备端的开锁请求装置，包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入空闲待机状态；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态的模块。

本发明同时提供了一种近距离声学通信智能锁控制系统，其包括：

装置m1)终端设备端的开锁请求装置，其包括：

模块m11)，用于根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令，该开锁请求命令包含该app对应的请求方id，启动模块m12)的模块；

模块m12)，用于实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该请求方id、应答方id和动态开锁密码，则启动模块m13)；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态的模块；

模块m13)，用于发出调制成声音信号的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，app进入空闲待机状态的模块；

装置n1)智能锁端的关锁待机装置，其包括：

用于智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到包含请求方id的开锁请求命令，且开锁请求命令中的请求方id落入智能锁预设的有效请求方id范围内，则启动装置n2)的模块；

装置n2)智能锁端的开锁应答装置，其包括：

模块n21)，用于发出调制成声音信号的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该智能锁对应的应答方id、动态开锁密码和请求方id，启动模块n22)的模块；

模块n22)，用于实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，则启动模块n23)，否则更新动态开锁密码，启动装置n1)的模块；

模块n23)，用于开锁，启动装置n3)的模块；

装置n3)智能锁端的开锁待机装置，其包括：

用于智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，更新动态开锁密码，启动装置n1)的模块。

进一步优选的，该近距离声学通信智能锁控制系统还包括：

判断终端设备端、智能锁端是否作为声音信号的发送方，对应打开或关闭该端的声音发送装置的模块；

判断终端设备端、智能锁端是否作为声音信号的接收方，对应打开或关闭该端的声音接收装置的模块。

进一步优选的，该近距离声学通信智能锁控制系统还包括：

终端设备端还包括：用于当安装在终端设备上的该app进入空闲待机状态时，清空app中与上一次操作有关的内存数据的模块；

智能锁端还包括：用于当智能锁启动关锁待机装置时，清空智能锁中与上一次操作有关的内存数据，并更新动态开锁密码的模块。

作为优选的，上述近距离声学通信智能锁控制系统中，所述终端设备端和智能锁端之间通信的最长距离为0.5～2m。

除医疗上使用的b超外，声学通信在工业或民用产品上使用很少。但在军事领域，广泛的应用于海军舰船，如各种声纳设备，就是利用声波在海洋中的传输特性，来达到通信、远距离数据传输、目标侦测与跟踪等，由此可见，声学通信的安全性和可靠性较高。声波在空气中的传播速度与距离，远没有在海洋中高，但在近距离的情况下，可以同样达到数据传输的目的。本发明提供的终端设备如智能手机与智能锁，不需要大功率的声音播放，即可完成所要实现的功能。

有益效果：

本发明提供的声学通信智能锁及声学通信智能锁系统，以及近距离声学通信智能锁控制系统及其控制方法、多用户声学通信智能锁控制系统及其控制方法，相对现有技术具有如下优点：

1、可通过终端设备如智能手机等控制智能锁的开关，不仅可应用于家庭、个人、宾馆、公司门禁等非公共领域，还可应用于多用户多智能锁的公共领域，如共享单车等领域，相对于磁卡、射频卡等非接触类锁控而言，不需要钥匙、磁卡等配件，相对于指纹识别、虹膜识别等生物识别类锁控而言，方便配置，成本低，不容易被破坏或被遮挡，便捷实用，安全性高。

2、智能锁和终端设备通过声学通信实现两者之间的信息交互和控制。

其一，有别于现有技术中终端设备惯常通过无线电通信控制智能锁开关的方式，通信介质使用的是声音，而不是电磁波，提供了一种全新的通过声学通信实现智能锁锁控的方式；

其二，本发明通过声音控制智能锁，通信介质为调制解调后携带指令和/或数据的声波信号，非人类自然语言，即使人耳可能听到通信过程中所发出的一些声音，但其有别于传统意义上的语音开锁，与自然语言的发音及高低声调完全不同，听起来类同一段段噪声，不易被听闻、辨识、模仿和/或录播开锁等，安全性极高。

其三，本发明中智能锁和终端设备通过声学通信实现两者之间的双向通信，开锁关锁的过程中，动态开锁密码是由智能锁端动态更新的，并且是需要终端设备(如智能手机)与智能锁在一定近距离范围内进行完整的“对话”完成，避免了传统语音开锁容易被复制或录播带来的重大安全隐患，进一步提升了安全性，安全性、实用性上可以满足所有应用场景，可广泛推广到多种应用场景。

3、相对现有技术中的智能锁及锁控系统，待机功耗极低，大幅延长了智能锁的待机时间，待机时间是目前蓝牙锁的4倍以上，大幅降低了由于频繁更换电池造成的成本消耗，节能环保。

4、相对现有技术中的智能锁及锁控系统，如共享单车的锁控系统，不需要手工输入智能锁id，亦不需要扫描二维码(尤其是二维码经常有被破坏的情况发生，或夜晚受光线影响使得扫码开锁过程变的极其不便捷)，其直接通过终端设备如智能手机端安装的app控制发出声音，即可与智能锁建立数据通信，交互数据，实现开关锁控制，且不受限于周围环境的光线影响，易用性更高。

5、相对现有技术中的智能锁及锁控系统，不需要实时建立wifi或蓝牙通信连接，亦不需要通过短信、gprs、3g、4g等基于无线电的远程通信实现智能锁的开关锁控制，不受限于通信网络的硬件布施影响，可应用场景更广泛。

6、其使用的主要硬件元器件，如麦克风、喇叭等，可直接复用终端设备如智能手机上的同类器件，无特殊硬件需求，并可由软件完成通信与加密等工作，成本低，甚至低至蓝牙模块的50％左右。

7、因为环境噪声多为低频噪声，智能锁和终端设备之间的声学通信使用高频声波作为载波时，在外部环境噪声较大的情况下，也不影响数据交互。

8、本发明中实现智能锁和终端设备之间信息交互的声学通信，在进行信道编解码的调制解调外，进一步可进行加密解密处理，由此可更进一步提升用户使用的安全性。

附图说明

图1是本发明的智能锁系统的结构示意图；

图2是方法及系统实施例5提供的近距离声学通信智能锁系统的控制方法流程图；

图3是方法及系统实施例8提供的多用户声学通信智能锁系统的控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。

装置及系统实施例1：

本实施例提供的一种声学通信智能锁，通过声学通信与终端设备进行信息交互和控制，如图1所示，其包括第一微处理器，以及与第一微处理器信号连接的锁芯、第一声音发送装置和第一声音接收装置。

所述第一声音发送装置和第一声音接收装置通过第一声音调制解调模块与第一微处理器信号连接。

在本实施例中，第一声音发送装置为喇叭，第一声音接收装置为麦克风。当然根据实际需要还可以配置为其他声音发送和接收装置。

所述智能锁上还包括与第一微处理器连接的动态密码生成装置(图中未示出)。

本实施例同时提供的其中一种声学通信智能锁系统，包括终端设备和智能锁，该终端设备和智能锁通过声学通信实现两者之间的信息交互和控制。

本实施例同时提供的其中一种声学通信智能锁系统，包括终端设备和智能锁，该终端设备和智能锁之间通过双向声学通信进行对话实现锁控。

所述终端设备和智能锁之间的信息交互和控制，由信息交互中的发送方调制成声音信号发送，并由信息交互中的接收方采集和解析周围声音信号进行接收。

即，所述终端设备和智能锁之间信息交互中的待发送信号，由信息交互的发送方调制成声音信号发送；所述终端设备和智能锁之间信息交互中的待接收信号，由信息交互中的接收方采集和解析周围声音信号进行接收。

在本实施例中，所述终端设备和智能锁之间通信的最长距离为0.5m。

所述终端设备上包括第二微处理器，以及与第二微处理器信号连接的第二声音发送装置和第二声音接收装置；所述第二声音发送装置和第二声音接收装置通过第二声音调制解调模块与第二微处理器信号连接。第二声音发送装置为终端设备上的喇叭，第二声音接收装置为终端设备上的麦克风。在本实施例中，终端设备为智能手机。

所述智能锁上包括第一微处理器，以及与第一微处理器信号连接的锁芯、第一声音发送装置和第一声音接收装置；所述第一声音发送装置和第一声音接收装置通过第一声音调制解调模块与第一微处理器信号连接。第一声音发送装置为智能锁上的喇叭，第一声音接收装置为智能锁上的麦克风。

所述第一、第二声音调制解调模块为硬件模块，或

所述第一声音调制解调模块是运行于第一微处理器上的软件模块，所述第二声音调制解调模块是运行于第二微处理器上的软件模块。

所述智能锁上还包括与第一微处理器连接的动态密码生成装置。

装置及系统实施例2：与实施例1结构基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：

本实施例提供的声学通信智能锁，还包括与第一微处理器信号连接的第一加密解密装置(图中未示出)。

本实施例提供的声学通信智能锁系统，所述终端设备和智能锁之间信息交互中的待发送信号，由信息交互的发送方加密并调制成声音信号发送；所述终端设备和智能锁之间信息交互中的待接收信号，由信息交互中的接收方采集和解析周围声音信号进行接收并解密。

在本实施例中，所述终端设备和智能锁之间通信的最长距离为2m。

该终端设备上还包括与第二微处理器信号连接的第二加密解密装置(图中未示出)，

所述智能锁上还包括与第一微处理器信号连接的第一加密解密装置(图中未示出)。

所述第一、第二加密解密装置为硬件模块，或所述第一加密解密装置是运行于第一微处理器上的软件模块，所述第二加密解密装置是运行于第二微处理器上的软件模块。

在本实施例中，终端设备为智能钥匙。

在上述实施例中，智能锁和终端设备通过声学通信实现两者之间的双向通信，基于上述装置及系统的构造，开锁关锁的过程中，开锁密码可由智能锁端动态更新，并且可由终端设备(如智能手机)与智能锁在一定近距离范围内进行完整的“对话”来完成，安全性更高。

方法及系统实施例3：

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，该系统中的终端设备和智能锁之间通过声学通信进行信息交互和控制。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，该系统中的终端设备和智能锁之间通过双向声学通信进行对话完成锁控操作。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，该系统中的终端设备和智能锁之间通过双向声学通信、以及动态开锁密码进行实时对话完成锁控操作。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，该系统中的终端设备和智能锁之间通过双向声学通信、以及动态开锁密码进行实时对话完成锁控操作；所述动态开锁密码由智能锁生成和/或更新。即，所述智能锁生成/更新动态开锁密码用于两者之间的锁控操作对话。

上述终端设备和智能锁之间的信息交互和控制，由信息交互中的发送方调制成声音信号发送，并由信息交互中的接收方采集和解析周围声音信号进行接收。即：

上述终端设备和智能锁之间信息交互中的待发送信号，由信息交互的发送方调制成声音信号发送；所述终端设备和智能锁之间信息交互中的待接收信号，由信息交互中的接收方采集和解析周围声音信号进行接收，或

上述终端设备和智能锁之间信息交互中的待发送信号，由信息交互的发送方加密并调制成声音信号发送；所述终端设备和智能锁之间信息交互中的待接收信号，由信息交互中的接收方采集和解析周围声音信号进行接收并解密。

在某些实施例中，所述声学通信使用高频声波作为载波。

在某些实施例中，所述终端设备端和智能锁端之间通信的最长距离为0.5～2m。

在某些实施例中，所述终端设备和智能锁之间进行基于声学通信的信息交互时，当终端设备、智能锁作为声音信号的发送方时打开对应的声音发送装置，否则关闭对应的声音发送装置；当终端设备、智能锁作为声音信号的接收方时打开对应的声音接收装置，否则关闭对应的声音接收装置。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，该方法包括智能锁端的关锁待机步骤、开锁应答步骤和开锁待机步骤，以及终端设备端的开锁请求步骤；终端设备端和智能锁端之间通过声学通信进行信息交互和控制。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，智能锁端包括如下步骤：

智能锁端的关锁待机步骤：

智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁请求命令，则进入智能锁端的开锁应答步骤；

智能锁端的开锁应答步骤，包括：

发出调制成声音信号的开锁应答信号；以及

进而实时采集并解析周围声音信号，如从中解析到有效的开锁命令，则开锁，进入开锁待机步骤，否则进入关锁待机步骤；

智能锁端的开锁待机步骤：

智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则进入关锁待机步骤。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，终端设备端包括如下步骤：

终端设备端的开锁请求步骤，包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令；以及

进而实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入空闲待机状态；否则app进入空闲待机状态。

上述智能锁端的关锁待机步骤中解析到的有效的开锁请求命令，为包含请求方id、且请求方id落入智能锁预设的有效请求方id范围内的开锁请求命令。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁控制系统，该系统包括智能锁端的关锁待机装置、开锁应答装置和开锁待机装置，以及终端设备端的开锁请求装置；终端设备端和智能锁端之间通过声学通信进行信息交互和控制。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁控制系统，包括：

智能锁端的关锁待机装置，包括：

智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁请求命令，则启动智能锁端的开锁应答装置的模块；

智能锁端的开锁应答装置，包括：

发出调制成声音信号的开锁应答信号的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，如从中解析到有效的开锁命令，则开锁，进入开锁待机状态，否则进入关锁待机状态的模块；

智能锁端的开锁待机装置，包括：

智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则进入关锁待机状态的模块。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁控制系统，包括：

终端设备端的开锁请求装置，包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入空闲待机状态，否则app进入空闲待机状态的模块。

其中，上述智能锁端的关锁待机装置中解析到的有效的开锁请求命令，为包含请求方id、且请求方id落入智能锁预设的有效请求方id范围内的开锁请求命令。

方法及系统实施例4：

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，智能锁端包括如下步骤：

智能锁端的关锁待机步骤：

智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁请求命令，则进入智能锁端的开锁应答步骤；

智能锁端的开锁应答步骤，包括：

发出调制成声音信号的开锁应答信号；以及

进而实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，则开锁，进入开锁待机步骤；否则进入关锁待机步骤。

智能锁端的开锁待机步骤：

智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则进入关锁待机步骤。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁系统的控制方法，终端设备端包括如下步骤：

终端设备端的开锁请求步骤，包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令；以及

进而实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入空闲待机状态；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁控制系统，其包括：

智能锁端的关锁待机装置，包括：

智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁请求命令，则启动智能锁端的开锁应答装置的模块；

智能锁端的开锁应答装置，包括：

发出调制成声音信号的开锁应答信号的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，则开锁，进入开锁待机状态，否则进入关锁待机状态的模块；

智能锁端的开锁待机装置，包括：

智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则进入关锁待机状态的模块。

本实施例提供的其中一种近距离声学通信智能锁控制系统，其包括：

终端设备端的开锁请求装置，包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入空闲待机状态；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态的模块。

在某些实施例中，上述近距离声学通信智能锁系统的控制方法中，智能锁端还包括智能锁端的动态密码生成步骤：当智能锁进入关锁待机步骤时，生成或更新动态开锁密码。

在某些实施例中，上述近距离声学通信智能锁控制系统中，还包括智能锁端的动态密码生成装置，该装置包括：当智能锁进入关锁待机状态时，生成或更新动态开锁密码的模块。

方法及系统实施例5：

如图3所示，本实施例提供的近距离声学通信智能锁系统的控制方法，基于装置及系统实施例1，包括如下步骤：

终端设备端：

m1)开锁请求步骤：

m11)根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令，该开锁请求命令包含该app对应的请求方id，进入步骤m12)；

m12)实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该请求方id、应答方id和动态开锁密码，则进入步骤m13)；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态；

m13)发出调制成声音信号的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，app进入空闲待机状态；

智能锁端：

n1)关锁待机步骤：智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到包含请求方id的开锁请求命令，且开锁请求命令中的请求方id落入智能锁预设的有效请求方id范围内，则进入步骤n2)；

n2)开锁应答步骤：

n21)发出调制成声音信号的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该智能锁对应的应答方id、动态开锁密码和请求方id，进入步骤n22)；

n22)实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，则进入步骤n23)，否则更新动态开锁密码，进入步骤n1)；

n23)开锁，进入步骤n3)；

n3)开锁待机步骤：智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，更新动态开锁密码，进入步骤n1)。

同样，上述app安装在终端设备如智能手机上，在某些实施例中，当该app进入空闲待机状态时，清理app内存中相关数据，或清空app中与上一次操作有关的内存数据。

在某些实施例中，当智能锁进入关锁待机步骤时，清理智能锁内存中相关数据，或清空智能锁中与上一次操作有关的内存数据，并更新动态开锁密码。

在某些实施例中，终端设备端和智能锁端作为发送方时对待发送信号进行加密处理，作为接收方时对已接收信号进行解密处理。

在某些实施例中，终端设备端和智能锁端之间进行基于声学通信的信息交互时，当终端设备端、智能锁端作为声音信号的发送方时打开该端的声音发送装置，否则关闭该端的声音发送装置；当终端设备端、智能锁端作为声音信号的接收方时打开该端的声音接收装置，否则关闭该端的声音接收装置。

本实施例同时提供的一种近距离声学通信智能锁控制系统，包括：

装置m1)终端设备端的开锁请求装置，其包括：

模块m11)，用于根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令，该开锁请求命令包含该app对应的请求方id，启动模块m12)的模块；

模块m12)，用于实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该请求方id、应答方id和动态开锁密码，则启动模块m13)；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态的模块；

模块m13)，用于发出调制成声音信号的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，app进入空闲待机状态的模块；

装置n1)智能锁端的关锁待机装置，其包括：

用于智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到包含请求方id的开锁请求命令，且开锁请求命令中的请求方id落入智能锁预设的有效请求方id范围内，则启动装置n2)的模块；

装置n2)智能锁端的开锁应答装置，其包括：

模块n21)，用于发出调制成声音信号的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该智能锁对应的应答方id、动态开锁密码和请求方id，启动模块n22)的模块；

模块n22)，用于实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，则启动模块n23)，否则更新动态开锁密码，启动装置n1)的模块；

模块n23)，用于开锁，启动装置n3)的模块；

装置n3)智能锁端的开锁待机装置，其包括：

用于智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，更新动态开锁密码，启动装置n1)的模块。

在某些实施例中，该近距离声学通信智能锁控制系统，还包括：

判断终端设备端、智能锁端是否作为声音信号的发送方，对应打开或关闭该端的声音发送装置的模块；

判断终端设备端、智能锁端是否作为声音信号的接收方，对应打开或关闭该端的声音接收装置的模块。

在某些实施例中，该近距离声学通信智能锁控制系统，还包括：

终端设备端还包括：用于当安装在终端设备上的该app进入空闲待机状态时，清空app中与上一次操作有关的内存数据的模块；

智能锁端还包括：用于当智能锁启动关锁待机装置时，清空智能锁中与上一次操作有关的内存数据，并更新动态开锁密码的模块。

在某些实施例中，并不设置第一、第四预设时间段，对应控制系统中也不设置相应的模块。当然，上述预设时间段的设置、判断和选择，可为智能锁与终端设备的“对话”锁控流程、近距离声学通信智能锁系统的控制方法及控制系统提供其中一种的优化方案。

在本实施例中，上述第一、第四预设时间段为3秒，当然这都可以根据实际需求进行灵活设置。

在某些实施例中，根据实际需要，开锁命令中还包含该请求方id，以获得更高的安全性。

在某些实施例中，上述声学通信中，将待发送信号调制成声音信号时，使用高频声波作为载波。在某些实施例中，终端设备端和智能锁端之间通信的最长距离为0.5～2m。

在某些实施例中，可根据所需通信距离灵活调整载波频率，以及声音信号的发射功率。如载波频率在5khz至20khz之间调整，声音发射功率在0.5w至2w之间调整，以控制终端设备和智能锁之间通信的最长距离为0.5～2m，以获得最好的通信质量和用户体验。

以本实施例为例，在家用、个人、宾馆或其他少用户使用的场景下(如门锁)，智能手机(或其它手持智能终端设备)上的app与智能锁的信息交互手段都是通过麦克风采集数据，通过喇叭发送数据，两者之间锁控交互的工作流程如下：

1、点击app上的开锁请求键，打开喇叭，发出调制成声音信号的开锁请求命令，并将app的id同时发送；如：“能听到吗？我是xxx！”；

2、智能锁实时采集与解析周围的声音，当从声音中解析到有效的开锁请求命令后，判断请求方的id是否为已经预先注册在智能锁内存中的有效id(即是否落入智能锁预设的有效请求方id的范围内)，如是，则发出调制成声音信号的开锁应答信号，锁的id以及开锁的动态密码同时发送；如：“我认识你，你是xxx，我是xxx，开锁密码是xxxx”；

3、app实时采集与解析周围的声音，如3秒内从声音中解析到开锁应答信号，并包含本app的id时，app发出调制成声音信号的开锁命令，开锁命令中包含智能锁的id与动态开锁密码，如：“好的，我知道了，你是xxx，你的开锁密码是xxx！请开锁！”；否则3秒后app进入空闲待机状态；

5、智能锁实时采集与解析周围的声音，如3秒内从声音中解析收到开锁命令，且开锁命令数据包中包含智能锁的id与动态开锁密码，启动开锁程序开锁，进入开锁待机状态；否则更新动态开锁密码，进入关锁待机状态；

6、用户关锁后，处于开锁待机状态的智能锁自动关闭喇叭，进入关锁待机状态。

本文中，app的id即为该app对应的请求方id，锁的id即指智能锁对应的应答方id。

本文中提及的各有效的信号或命令，或者对应的信号或命令，如文中无其他特殊定义，则是指智能锁端和终端设备端上的app进行信息交互时，所匹配到的包括准确匹配信息的信号或命令。本文中所述声音信号，即为声波信号。

本实施例上述锁控信息交互的工作流程中，智能锁和终端设备之间的声音对话举例，如“能听到吗？我是xxx！”、“我认识你，你是xxx，我是xxx，开锁密码是xxxx”、“好的，我知道了，你是xxx，你的开锁密码是xxx！请开锁！”等等，仅仅是为了形象生动地进行举例说明，而并非传统意义上基于人类自然语言的语音对话，本发明中通信介质为调制/解调后携带指令和/或数据的声波信号，非人类自然语言，即使人耳可能也能听到通信过程中所发出的一些声音，但其与自然语言的发音及高低声调完全不同，听起来类同一段段噪声，因此不易被听闻、辨识、模仿和/或录播开锁等，具有极高的安全性。其原理与方法及系统实施例8中阐述的相同，将在方法及系统实施例8详述。

家庭、个人、宾馆、公司门禁等非公共领域这些场合的智能锁，大多以磁卡的方式开锁，磁卡有携带不便、容易遗失等缺陷。本发明通过移动终端如手持设备智能手机等替代磁卡，只需要锁中预设特定的id号，即可便捷地实现使用智能手机开锁的功能。

而且上述实施例相对现有技术还具有如下明显优势：

1)声学通信与语音识别不同，语音识别技术是用软件来识别语言所表达的意思，即通信方式与人人对话一样，通过语气语调的不同来判断对方所要表达的内容。声学通信与无线电通信相同的是，要传递的具体的二进制数据通过信道传输出去，不同的是，声学通信把通信的载体由无线电波改为声波，虽然某些情况下人耳可能也可以听到通信过程中所发出的声音，但与语言的高低声调不同，对于人来说听到的只是一段段噪声，(注：如同使用仪器设备可以检测到无线电信号，但不能够知道无线电信号所承载的数据)因此如上所说，不易被听闻、辨识、模仿和/或录播。

2)在某些人耳可能听到通信过程中所发出的声音的情况下，声波可以被录音，但是，本发明提供的智能锁与终端设备之间的锁控过程，开锁关锁的过程是需要终端设备(如智能手机)与智能锁在一定近距离范围内进行完整的“对话”完成，如果希望通过录音及播放录音的方式开锁，是不可能的。

3)本发明中基于声学通信的锁控交互过程，除要进行信道编解码外，所要传输的具体数据，也可进行适当的加密处理，以更进一步保证数据通信的安全性。

方法及系统实施例6：

本实施例提供的其中一种多用户声学通信智能锁系统的控制方法，该方法包括智能锁端的关锁待机步骤、开锁应答步骤、开锁待机步骤和结束应答步骤，以及终端设备端的开锁请求步骤和结束请求步骤；终端设备端和智能锁端之间通过声学通信进行信息交互和控制。

本实施例提供的其中一种多用户声学通信智能锁系统的控制方法，智能锁端包括如下步骤：

智能锁端的关锁待机步骤：

智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到开锁请求命令，则进入智能锁端的开锁应答步骤；

智能锁端的开锁应答步骤：

发出调制成声音信号的开锁应答信号；以及

进而实时采集并解析周围声音信号，如从中解析到有效的开锁命令，则开锁，进入开锁待机步骤，否则进入关锁待机步骤；

智能锁端的开锁待机步骤：

智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则进入结束应答步骤；

智能锁端的结束应答步骤：

实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到对应的结束请求命令，则发出调制成声音信号的结束应答信号，进入关锁待机步骤。

本实施例提供的其中一种多用户声学通信智能锁系统的控制方法，终端设备端包括如下步骤：

终端设备端的开锁请求步骤，包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令；以及

进而实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入保持待机状态；否则app进入空闲待机状态；

终端设备端的结束请求步骤，包括：

根据处于保持待机状态的app接收到的用户结束请求，发出调制成声音信号的结束请求命令；以及

进而实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到对应的结束应答信号，进入空闲待机状态。

本实施例同时提供的其中一种多用户声学通信智能锁控制系统，该系统包括智能锁端的关锁待机装置、开锁应答装置、开锁待机装置和结束应答装置，以及终端设备端的开锁请求装置和结束请求装置；终端设备端和智能锁端之间通过声学通信进行信息交互和控制。

本实施例同时提供的其中一种多用户声学通信智能锁控制系统，包括：

智能锁端的关锁待机装置，包括：

智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到开锁请求命令，则启动智能锁端的开锁应答装置的模块；

智能锁端的开锁应答装置，包括：

发出调制成声音信号的开锁应答信号的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，如从中解析到有效的开锁命令，则开锁，进入开锁待机状态，否则进入关锁待机状态的模块；

智能锁端的开锁待机装置，包括：

智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则启动结束应答装置的模块；

智能锁端的结束应答装置，包括：

实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到对应的结束请求命令，则发出调制成声音信号的结束应答信号，进入关锁待机状态的模块。

本实施例同时提供的其中一种多用户声学通信智能锁控制系统，包括：

终端设备端的开锁请求装置，包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入保持待机状态，否则app进入空闲待机状态的模块；

终端设备端的结束请求装置，包括：

根据处于保持待机状态的app接收到的用户结束请求，发出调制成声音信号的结束请求命令的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到对应的结束应答信号，进入空闲待机状态的模块。

方法及系统实施例7：与方法及系统实施例6提供的控制方法和控制系统基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：

本实施例提供的其中一种多用户声学通信智能锁系统的控制方法中：智能锁端的开锁应答步骤具体包括：

发出调制成声音信号的开锁应答信号；以及

进而实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，则开锁，并发出调制成声音信号的开锁成功应答信号，进入开锁待机步骤；否则进入关锁待机步骤。

其中，智能锁端的开锁应答步骤中的进入开锁待机步骤，具体为：进而实时采集并解析周围声音信号，如在第二预设时间段内从中解析到对应的第一通信中止命令，则直接进入开锁待机步骤，否则第二预设时间段到达时进入开锁待机步骤。

其中，智能锁端的结束应答步骤中的进入关锁待机步骤，具体为：进而实时采集并解析周围声音信号，如在第三预设时间段内从中解析到对应的第二通信中止命令，则直接进入关锁待机步骤，否则第三预设时间段到达时进入关锁待机步骤。

本实施例提供的其中一种多用户声学通信智能锁系统的控制方法中：终端设备端包括如下具体步骤：

终端设备端的开锁请求步骤，包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令；以及

进而实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入保持待机状态；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态；

终端设备端的结束请求步骤，包括：

根据处于保持待机状态的app接收到的用户结束请求，发出调制成声音信号的结束请求命令；以及

进而实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到对应的结束应答信号，发出调制成声音信号的第二通信中止命令，app进入空闲待机状态。

其中，上述终端设备端的开锁请求步骤中的app进入保持待机状态，具体为：进而实时采集并解析周围声音信号，如在第五预设时间段内从中解析到对应的开锁成功应答信号，则发出调制成声音信号的第一通信中止命令，app进入保持待机状态；否则第五预设时间段到达时app进入保持待机状态。

在某些实施例中，所述声学通信使用高频声波作为载波。

在某些实施例中，所述终端设备和智能锁之间进行基于声学通信的信息交互时，当终端设备、智能锁作为声音信号的发送方时打开对应的声音发送装置，否则关闭对应的声音发送装置；当终端设备、智能锁作为声音信号的接收方时打开对应的声音接收装置，否则关闭对应的声音接收装置。

本实施例同时提供的其中一种多用户声学通信智能锁控制系统中：智能锁端的开锁应答装置具体包括：

发出调制成声音信号的开锁应答信号的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，则开锁，并发出调制成声音信号的开锁成功应答信号，进入开锁待机状态，否则进入关锁待机状态的模块。

其中，上述智能锁端的开锁应答装置中的进入开锁待机状态，具体为：实时采集并解析周围声音信号，如在第二预设时间段内从中解析到对应的第一通信中止命令，则直接进入开锁待机状态，否则第二预设时间段到达时进入开锁待机状态；

其中，上述智能锁端的结束应答装置中的进入关锁待机状态，具体为：实时采集并解析周围声音信号，如在第三预设时间段内从中解析到对应的第二通信中止命令，则直接进入关锁待机状态，否则第三预设时间段到达时进入关锁待机状态。

本实施例同时提供的其中一种多用户声学通信智能锁控制系统中：

终端设备端的开锁请求装置，具体包括：

根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，则发出调制成声音信号的开锁命令，app进入保持待机状态；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态的模块；

终端设备端的结束请求装置，具体包括：

根据处于保持待机状态的app接收到的用户结束请求，发出调制成声音信号的结束请求命令的模块；以及

实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到对应的结束应答信号，发出调制成声音信号的第二通信中止命令，app进入空闲待机状态的模块。

其中，终端设备端的开锁请求装置中的app进入保持待机状态，具体为：实时采集并解析周围声音信号，如在第五预设时间段内从中解析到对应的开锁成功应答信号，则发出调制成声音信号的第一通信中止命令，app进入保持待机状态；否则第五预设时间段到达时app进入保持待机状态。

在某些实施例中，终端设备端还包括：用于对待发送信号进行加密处理的模块，和对已接收信号进行解密处理的模块；智能锁端还包括：用于对待发送信号进行加密处理的模块，和对已接收信号进行解密处理的模块。

在某些实施例中，上述多用户声学通信智能锁系统的控制方法中，智能锁端还包括智能锁端的动态密码生成步骤：当智能锁进入关锁待机步骤时，生成或更新动态开锁密码。

在某些实施例中，上述多用户声学通信智能锁控制系统中，还包括智能锁端的动态密码生成装置，该装置包括：当智能锁进入关锁待机状态时，生成或更新动态开锁密码的模块。

方法及系统实施例8：

不同的应用场景，智能锁的控制流程会有所不同，如图2所示，本实施例提供的多用户声学通信智能锁系统的控制方法，基于装置及系统实施例1，包括如下步骤：

终端设备端：

t1)开锁请求步骤：

t11)根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令，该开锁请求命令包含该app对应的请求方id，进入步骤t12)；

t12)实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该请求方id、应答方id和动态开锁密码，则进入步骤t13)；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态；

t13)发出调制成声音信号的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，进入步骤t14)；

t14)实时采集并解析周围声音信号，如在第五预设时间段内从中解析到对应的开锁成功应答信号，该开锁成功应答信号包含请求方id和应答方id，则进入步骤t15)；否则第五预设时间段到达时，app进入保持待机状态；

t15)发出调制成声音信号的第一通信中止命令，该第一通信中止命令包含该请求方id和应答方id，app进入保持待机状态；

t2)结束请求步骤：

t21)根据处于保持待机状态的app接收到的用户结束请求，发出调制成声音信号的结束请求命令，该结束请求命令包含该请求方id和应答方id，进入步骤t22)；

t22)实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到结束应答信号，该结束应答信号包含该请求方id和应答方id，则进入步骤t23)；

t23)发出调制成声音信号的第二通信中止命令，该第二通信中止命令包含该应答方id；app进入空闲待机状态；

智能锁端：

l1)关锁待机步骤：智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到包含请求方id的开锁请求命令，则进入步骤l2)；

l2)开锁应答步骤：

l21)发出调制成声音信号的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该智能锁对应的应答方id、动态开锁密码和请求方id，进入步骤l22)；

l22)实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，则进入步骤l23)，否则更新动态开锁密码，进入步骤l1)；

l23)开锁，并发出调制成声音信号的开锁成功应答信号，该开锁成功应答信号包含该应答方id和请求方id，进入步骤l24)；

l24)实时采集并解析周围声音信号，如在第二预设时间段内从中解析到对应的第一通信中止命令，该第一通信中止命令包含该应答方id和请求方id，则进入步骤l3)，否则第二预设时间段到达时进入步骤l3)；

l3)开锁待机步骤：智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则进入步骤l4)；

l4)结束应答步骤：

l41)实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到结束请求命令，判断结束请求命令中是否包含该智能锁对应的应答方id，且结束请求命令中的请求方id与打开该智能锁的请求方id一致时，进入步骤l42)；

l42)发出调制成声音信号的结束应答信号，该结束应答信号包含该智能锁对应的应答方id和请求方id，进入步骤l43)；

l43)实时采集并解析周围声音信号，如在第三预设时间段内从中解析到对应的第二通信中止命令，该第二通信中止命令包含该智能锁对应的应答方id，则更新动态开锁密码，进入步骤l1)；否则第三预设时间段到达时，更新动态开锁密码，进入步骤l1)。

上述app安装在终端设备如智能手机上，在某些实施例中，当该app进入空闲待机状态时，清理app内存中相关数据，或清空app中与上一次操作有关的内存数据。

在某些实施例中，当智能锁进入关锁待机步骤时，清理智能锁内存中相关数据，或清空智能锁中与上一次操作有关的内存数据，并更新动态开锁密码。

在某些实施例中，终端设备端和智能锁端作为发送方时对待发送信号进行加密处理，作为接收方时对已接收信号进行解密处理。

在某些实施例中，终端设备端和智能锁端之间进行基于声学通信的信息交互时，当终端设备端、智能锁端作为声音信号的发送方时打开该端的声音发送装置，否则关闭该端的声音发送装置；当终端设备端、智能锁端作为声音信号的接收方时打开该端的声音接收装置，否则关闭该端的声音接收装置。

本实施例同时提供的一种多用户声学通信智能锁控制系统，包括：

装置t1)终端设备端的开锁请求装置，其包括：

模块t11)，用于根据处于空闲待机状态的app接收到的用户开锁请求，发出调制成声音信号的开锁请求命令，该开锁请求命令包含该app对应的请求方id，启动模块t12)的模块；

模块t12)，用于实时采集并解析周围声音信号，如在第四预设时间段内从中解析到有效的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该请求方id、应答方id和动态开锁密码，则启动模块t13)；否则第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态的模块；或

模块t12)，用于实时采集并解析周围声音信号，判断在第四预设时间段内是否从中解析到包含该请求方id、应答方id和动态开锁密码的开锁应答信号的开锁应答信号解析模块；以及根据开锁应答信号解析模块输出的结果选择启动模块t13)，还是选择第四预设时间段到达时app进入空闲待机状态的模块；

模块t13)，用于发出调制成声音信号的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，启动模块t14)的模块；

模块t14)，用于实时采集并解析周围声音信号，如在第五预设时间段内从中解析到对应的开锁成功应答信号，该开锁成功应答信号包含请求方id和应答方id，则启动模块t15)，否则第五预设时间段到达时，app进入保持待机状态的模块；

模块t15)，用于发出调制成声音信号的第一通信中止命令，该第一通信中止命令包含该请求方id和应答方id，app进入保持待机状态的模块；

装置t2)终端设备端的结束请求装置，其包括：

模块t21)，用于根据处于保持待机状态的app接收到的用户结束请求，发出调制成声音信号的结束请求命令，该结束请求命令包含该请求方id和应答方id，进入模块t22)的模块；

模块t22)，用于实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到结束应答信号，该结束应答信号包含该请求方id和应答方id，则进入模块t23)的模块；

模块t23)，用于发出调制成声音信号的第二通信中止命令，该第二通信中止命令包含该应答方id，app进入空闲待机状态的模块；

装置l1)智能锁端的关锁待机装置，其包括：

用于智能锁进入或保持关锁待机状态，实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到包含请求方id的开锁请求命令，则启动装置l2)的模块；

装置l2)智能锁端的开锁应答装置，其包括：

模块l21)，用于发出调制成声音信号的开锁应答信号，该开锁应答信号包含该智能锁对应的应答方id、动态开锁密码和请求方id，启动模块l22)的模块；

模块l22)，用于实时采集并解析周围声音信号，如在第一预设时间段内从中解析到有效的开锁命令，该开锁命令包含该应答方id和动态开锁密码，则启动模块l23)，否则更新动态开锁密码，启动装置l1)的模块；

模块l23)，用于开锁，并发出调制成声音信号的开锁成功应答信号，该开锁成功应答信号包含该应答方id和请求方id，启动模块l24)的模块；

模块l24)，用于实时采集并解析周围声音信号，如在第二预设时间段内从中解析到对应的第一通信中止命令，该第一通信中止命令包含该应答方id和请求方id，则启动装置l3)，否则第二预设时间段到达时启动装置l3)；

装置l3)智能锁端的开锁待机装置，其包括：

用于智能锁进入或保持开锁待机状态，当检测到锁已关闭，则启动装置l4)的模块；

装置l4)智能锁端的结束应答装置，其包括：

模块l41)，用于实时采集并解析周围声音信号，当从中解析到结束请求命令，判断结束请求命令中是否包含该智能锁对应的应答方id，且结束请求命令中的请求方id与打开该智能锁的请求方id一致时，启动模块l42)的模块；

模块l42)，用于发出调制成声音信号的结束应答信号，该结束应答信号包含该智能锁对应的应答方id和请求方id，启动模块l43)的模块；

模块l43)，用于实时采集并解析周围声音信号，如在第三预设时间段内从中解析到对应的第二通信中止命令，该第二通信中止命令包含该智能锁对应的应答方id，则更新动态开锁密码，启动装置l1)；否则第三预设时间段到达时，更新动态开锁密码，启动装置l1)。

在某些实施例中，该多用户声学通信智能锁控制系统中：

终端设备端还包括：用于当安装在终端设备上的该app进入空闲待机状态时，清空app中与上一次操作有关的内存数据的模块；

智能锁端还包括：用于当智能锁启动关锁待机装置时，清空智能锁中与上一次操作有关的内存数据，并更新动态开锁密码的模块。

在某些实施例中，该多用户声学通信智能锁控制系统中：

终端设备端还包括：用于作为发送方时对待发送信号进行加密处理的模块，和作为接收方时对已接收信号进行解密处理的模块；

智能锁端还包括：用于作为发送方时对待发送信号进行加密处理的模块，和作为接收方时对已接收信号进行解密处理的模块。

在某些实施例中，并不设置第一、第二、第三、第四和/或第五预设时间段，以及第一、第二通信中止命令来进行判断选择，对应控制系统中也不设置相应的模块。比如：

用户看到锁打开后，会下意识的将设备终端如手机移开，此时app有可能收不到“开锁成功应答”，所以，这种情况可以认为用户确认开锁成功，app进入保持待机状态。此时手机已离开锁，也没有必要再发出通信中止命令。对于智能锁，已经开锁并发出“开锁成功应答”，如果之后没有收到相应的“通信中止命令”，锁也认为用户知道开锁成功了，可以进入开锁待机状态。

当然，上述预设时间段及通信中止命令的设置、判断和选择，可为智能锁与终端设备的“对话”锁控流程、多用户声学通信智能锁系统的控制方法及控制系统提供其中一种的优化方案。

在本实施例中，上述第一、第二、第三、第四预设时间段为3秒，第五预设时间段为5秒，当然这都可以根据实际需求进行灵活设置。

在某些实施例中，根据实际需要，开锁命令中还包含该请求方id，以获得更高的安全性。同样的，根据实际需要，第二通信中止命令中还包含该请求方id，以获得更高的安全性。

在某些实施例中，该多用户声学通信智能锁控制系统，还包括：

判断终端设备端、智能锁端是否作为声音信号的发送方，对应打开或关闭该端的声音发送装置的模块；判断终端设备端、智能锁端是否作为声音信号的接收方，对应打开或关闭该端的声音接收装置的模块。

在某些实施例中，上述声学通信中，将待发送信号调制成声音信号时，使用高频声波作为载波。在某些实施例中，终端设备端和智能锁端之间通信的最长距离为0.5～2m。

在某些实施例中，可根据所需通信距离灵活调整载波频率，以及声音信号的发射功率。如载波频率在5khz至20khz之间调整，声音发射功率在0.5w至2w之间调整。

以本实施例为例，在户外多用户使用的情况下(如共享单车智能锁)，智能手机(或其它手持智能终端设备)上的app与智能锁的信息交互手段都是通过麦克风采集数据，通过喇叭发送数据，两者之间锁控信息交互的工作流程如下：

开锁流程包括：

1、点击app上的开锁请求键，打开喇叭，发出调制成声音信号的开锁请求命令，并将app的id同时发送；如：“周围有锁吗？我是xxx！”；

2、智能锁实时采集与解析周围的声音，当从声音中解析到有效的请求命令后，打开喇叭，发出调制成声音信号的开锁应答信号，并将收到的app的id与锁的id以及开锁的动态密码同时发送；如：“有，我是xxx，开锁密码是xxxx”；

3、app实时采集与解析周围的声音，如3秒内从声音中解析到开锁应答，并包含本app的id时，app默认当前开锁通信链接建立，并取得了此智能锁的开锁控制权，否则3秒后app进入空闲待机状态；

4、app发出调制成声音信号的开锁命令，开锁命令中包含智能锁的id与动态开锁密码；如：“好的，我知道了，你是xxx，你的开锁密码是xxx！请开锁！”；

5、智能锁实时采集与解析周围的声音，如3秒收到开锁命令，且开锁命令数据包中包含智能锁的id与动态开锁密码，启动开锁程序，打开锁环开锁(本实施例中共享单车采用锁环型的锁)，并发出调制成声音信号的开锁成功应答，如：“好的，锁开好了，请确认！”；否则更新动态开锁密码，进入关锁待机状态；

6、app实时采集与解析周围的声音，如3秒内从声音中解析到开锁成功应答信号后，发出调制成声音信号的第一通信中止命令，关闭喇叭，app进入保持待机状态；如：“看到了，我要出发了，一会儿聊！”；否则3秒后关闭喇叭，app进入保持待机状态；

7、智能锁实时采集与解析周围的声音，如3秒内收到第一通信中止命令，则关闭喇叭，进入开锁待机状态，如在app上显示“好的，一会儿聊！”；否则，如3秒钟内没有收到第一通信中止命令，智能锁自动关闭喇叭，进入开锁待机状态。

以上过程用户只需要操作一次，所有开锁流程自动完成。

关锁流程包括：

1、将锁环关闭，智能锁检测到锁环已经关闭后，实时采集并解析周围的声音信号；

2、用户点击app上的结束请求键，app打开喇叭，通过喇叭发出调制成声音信号的结束请求命令，并将app的id与当前被开锁的id同时发送；如：“请结束！”；

3、当智能锁从声音中解析到有效的结束请求命令，命令字中包含本智能锁的id，并且命令的发送者id与开锁者id相同时，打开智能锁内置的喇叭，通过喇叭发出调制成声音信号的结束应答信号，并将智能锁的id与请求方的id同时发送；如：“好的，结束！”；

4、app实时的采集与解析周围的声音，当从声音中解析到包含所开锁的id的有效结束应答时，app默认当前智能锁已经关闭成功，app通过喇叭发出调制成声音信号的第二通信中止命令，如：“再见！”，app关闭喇叭，清空内存数据，进行初始的空闲待机状态。

5、智能锁实时采集与解析周围的声音，如5秒内收到第二通信中止命令，智能锁关闭喇叭，清空内存数据，更新动态开锁密码，进入初始的关锁待机状态，如：“再见！”；否则，如果智能锁5秒内(此时间可以根据需要灵活设置)没有收到第二通信中止命令，如没有听见app最后的“再见！”，智能锁自动关闭喇叭，清空内存数据，更新动态开锁密码，进入初始的关锁待机状态。

上述实施例中，app的id即为该app对应的请求方id，锁的id即指智能锁对应的应答方id。

当然，本发明提供的智能锁和终端设备通过声学通信实现两者之间的信息交互和控制，上述锁控信息交互的工作流程中，智能锁和终端设备之间的声音对话举例，如“周围有锁吗？我是xxx！”、“有，我是xxx，开锁密码是xxxx”、“看到了，我要出发了，一会儿聊！”等等，仅仅是为了形象举例，而并非传统意义上基于人类自然语言的语音对话，传统意义上的语音控制是通过声音识别，如可听闻的自然发音所表达的词汇或语句来实现信息的传递，可复制性高，安全性较差。

有别于传统意义上的语音开锁，本发明所述的通过声学通信实现智能锁和终端设备之间的信息交互和控制，是指信息交互中的待发送信号，由信息交互的发送方调制成声音信号发送，信息交互中的待接收信号，由信息交互中的接收方采集和解析周围声音信号进行接收。即，信息交互的发送方把指令和/或数据，经过调制，通过声音的方式把调制后的数据经声音发送装置如喇叭发送出去，信息交互的接收方经声音接收装置如麦克风实时采集和接收声音，经过解调，提取有效的指令和/或数据，通信介质为调制/解调后携带指令和/或数据的声波信号，非人类自然语言，即使人耳可能也能听到通信过程中所发出的一些声音，但其与自然语言的发音及高低声调完全不同，听起来类同一段段噪声，因此不易被听闻、辨识、模仿和/或录播开锁等，具有极高的安全性。

同时，基于本发明上述实施例提供的技术方案，智能锁端只有当检测到锁已被关闭，才会进入结束应答步骤(或才会启动结束应答装置)，进而根据终端设备端的结束请求步骤(或结束请求装置)和智能锁端的结束应答步骤(或结束应答装置)之间的信息交互和确认(如通过结束请求命令和结束应答信号之间的信息交互和确认)，才会结束本次操作，智能锁回到初始的关锁待机状态，app进入初始的空闲待机状态。这一技术方案有效避免了锁没有被有效关闭，因信号或操作等各种问题，终端设备端结束了本次操作回到了空闲待机状态，而智能锁还处于开锁的情况，减少了使用该智能锁的设备(如共享单车)被不正确使用甚至盗用的可能性，提供了更高的安全可靠性。

由此可见，本发明相对现有技术不仅具有上文所述的诸多优点，还可彻底解决如下几个主要问题：

1)不需要扫码，不需要考虑周围环境的光线问题，智能锁自带麦克风与喇叭，就相关于人的耳机和嘴，可以与手机进行“对话”，完成开锁、关锁过程中的数据交互。在外部环境噪声较大的情况下，也不影响数据交互，因为环境噪声多为低频噪声，本发明通信频率可设置使用高频声波，即可满足实际使用要求。

2)本发明不需要实时的开启无线通信功能，亦不需要在网信号畅通(gprs、3g、4g等)，只需要开启麦克风，监听周围的声音，麦克风与处理器(采用低成本低功耗的单片机即可)在3.3v供电的情况下，总电流可以控制在500ua以内，以5000mah的电池为例，待机时间可以超过10000小时，即超过400天，大大降低了维护成本与单车因电池而造成的故障率。

以上实施列对本发明不构成限定，相关工作人员在不偏离本发明技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本发明的保护范围内。