一种内置安全模块和ZigBee无线通讯模块的智能锁的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能锁领域，尤其是一种内置安全模块和ZigBee无线通讯模块的智能锁。
【背景技术】
[0002]现有的路由器，都是需要接交流电源的，原因是路由器中的无线通讯模块等部件功耗极大，但是在某些小体积的场合或没有交流电源的情况下，如智能锁上现有的路由器则不能适用。如何解决这一问题，是本发明需要解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种内置安全模块和ZigBee无线通讯模块的智能锁。
[0004]本发明解决其技术问题采用的技术方案:这种内置安全模块和ZigBee无线通讯模块的智能锁，在智能锁中内置ZigBee无线通讯模块和安全模块，ZigBee无线通讯模块接收/传输近距离的智能终端控制设备的信息，接收信息后传输到安全模块对信息的来源进行身份认证，确定合法身份并对数据进行加密，发送给智能锁，同时通过干电池给ZigBee无线通讯模块和安全模块供电。
[0005]更进一步，智能锁在接收到手机的开门指令时，安全模块对指令进行解密，并对指令来源进行身份认证，确定合法性，将结果传输给单片机，由单片机对结果进行判断，若指令来源合法，控制门锁执行驱动电路开门，同时将结果加密反馈。
[0006]更进一步，所述的安全模块采用安全芯片集成在智能锁中，能够独立进行密钥生成、加解密，内部有独立的处理器和存储单元，存储特征数据，支持多种信息安全算法，结合PKI/CA体系，通过第三方CA中心，将用户公钥和其他标识信息捆绑，进行用户身份验证。
[0007]本发明有益的效果是:在智能锁中内置ZigBee无线通讯模块(ZigBee技术是一种结构简单、低成本、低功耗、低速率和可靠性高的短距离无线通讯技术)和安全模块(一种安全芯片，包括但不限于TF卡封装)。本智能锁可实现网络连接，远程控制智能门锁开门，与其他物联设备通讯；数据加解密，基于身份认证的用户识别。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例对本发明作进一步说明:
[0010]如图1所示，这种内置安全模块和ZigBee无线通讯模块的智能锁，在智能锁中内置ZigBee无线通讯模块和安全模块，ZigBee无线通讯模块接收/传输近距离的智能终端控制设备的信息，接收信息后传输到安全模块对信息的来源进行身份认证，确定合法身份并对数据进行加密，发送给智能锁，同时通过干电池给ZigBee无线通讯模块和安全模块供电。由于采用了 ZigBee无线通讯协议，功耗低，可以连接使用干电池供电的低功耗设备。同时具有可靠性、短时延、大规模组网能力的特性。由于内置了安全模块，能对数据进行身份认证和加解密，极大地提高网络系统的安全和隐私。
[0011]在智能锁中内置ZigBee无线通讯模块和安全模块，ZigBee无线通讯模块使智能锁能连接到网络中，与控制端(比如手机)及其他智能设备进行通讯。智能锁在接收到手机的开门指令时，安全模块对指令进行解密，并对指令来源进行身份认证，确定合法性，将结果传输给单片机，由单片机对结果进行判断，若指令来源合法，控制门锁执行驱动电路开门，同时将结果加密反馈。流程如图所示。同时智能锁还可以实现与其他物联设备的通讯(如在夜间接收到指令开门后通知同为物联网中的电灯开灯)。因为使用ZigBee无线通讯协议，功耗低，仅需使用干电池而无需连接电源；短时延，及时响应用户指令，与其他物联设备通讯。在安全性上，安全模块基于多种信息安全算法，成熟的公钥体系，具有很高的安全性、可靠性。安全模块的解密和身份认证说明:
[0012]智能手机和智能锁都内置安全模块，在相互通信时，信息传输模式为(以智能手机P向锁W传输信息为例，Sk和PK分别代表私钥和公钥):
[0013]手机发送消息指令
[0014]I)产生随机对称密钥K，加密指令；
[0015]2)用私钥对随机密钥进行签名SKp(K);
[0016]3)用接收方公钥加密签名PKw (SKp (K))。
[0017]智能锁接收到信息后解密步骤为:
[0018]I)用私钥解密 SKw(PKw(SKp (K))) = SKp (K)，
[0019]2)用对方公钥解密PKp (SKp⑷)=K，
[0020]3)用对称密钥K解密信息。
[0021]通过以上步骤，确保信息只有智能锁可以解密；且对称密钥经过手机内置安全模块的私钥签名，能用其公钥解密，则确认开锁指令来自合法的手机。
[0022]所述的安全模块采用安全芯片(包括但不限于TF卡封装)集成在路由器中，能够独立进行密钥生成、加解密，内部有独立的处理器和存储单元，存储特征数据，支持多种信息安全算法(国密算法及国际通用算法)，包括但不限于对称算法(SM1，DES/3DES)和非对称算法(SM2，RSA, ECC)、杂凑和哈希算法(SM3，SHA-1)。可结合成熟的PKI/CA体系，通过第三方CA中心，将用户公钥和其他标识信息捆绑，进行用户身份验证，加密保证信息传输的保密性、完整性，签名保证身份的真实性和抗抵赖。
[0023]ZigBee无线通讯模块！ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，是一种低速率短距离无线通信技术。主要用于近距离无线连接，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。
[0024]ZigBee 特性:
[0025].可靠性:物理层采用了扩频技术，能够在一定程度上抵抗干扰，MAC应用层(APS部分)有应答重传功能。MAC层的CSMA机制使节点发送前先监听信道，可以起到避开干扰的作用。当ZigBee网络受到外界干扰，无法正常工作时，整个网络可以动态的切换到另一个工作信道上(采用动态路由组网方式)。
[0026].低功耗:在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持I个节点工作6?24个月，甚至更长。
[0027].短时延:ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3?10s、WiFi需要3s。
[0028].大规模组网能力:每个网有65000个节点(每个蓝牙只有8个节点)。
[0029]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【主权项】
1.一种内置安全模块和ZigBee无线通讯模块的智能锁，其特征在于:在智能锁中内置ZigBee无线通讯模块和安全模块，ZigBee无线通讯模块接收/传输近距离的智能终端控制设备的信息，接收信息后传输到安全模块对信息的来源进行身份认证，确定合法身份并对数据进行加密，发送给智能锁，同时通过干电池给ZigBee无线通讯模块和安全模块供电。
2.根据权利要求1所述的内置安全模块和ZigBee无线通讯模块的智能锁，其特征在于:智能锁在接收到手机的开门指令时，安全模块对指令进行解密，并对指令来源进行身份认证，确定合法性，将结果传输给单片机，由单片机对结果进行判断，若指令来源合法，控制门锁执行驱动电路开门，同时将结果加密反馈。
3.根据权利要求1所述的内置安全模块和ZigBee无线通讯模块的智能锁，其特征在于:所述的安全模块采用安全芯片集成在智能锁中，能够独立进行密钥生成、加解密，内部有独立的处理器和存储单元，存储特征数据，支持多种信息安全算法，结合PKI/CA体系，通过第三方CA中心，将用户公钥和其他标识信息捆绑，进行用户身份验证。
【专利摘要】本发明涉及一种内置安全模块和ZigBee无线通讯模块的智能锁，在智能锁中内置ZigBee无线通讯模块和安全模块，ZigBee无线通讯模块接收/传输近距离的智能终端控制设备的信息，接收信息后传输到安全模块对信息的来源进行身份认证，确定合法身份并对数据进行加密，发送给智能锁，同时通过干电池给ZigBee无线通讯模块和安全模块供电。本发明有益的效果是：在智能锁中内置ZigBee无线通讯模块(ZigBee技术是一种结构简单、低成本、低功耗、低速率和可靠性高的短距离无线通讯技术)和安全模块(一种安全芯片，包括但不限于TF卡封装)。本智能锁可实现网络连接，远程控制智能门锁开门，与其他物联设备通讯。
【IPC分类】H04L9-32, G07C9-00
【公开号】CN104658090
【申请号】CN201510045372
【发明人】沈宁, 李卫中, 邱柏云
【申请人】杭州晟元芯片技术有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月29日