基于WiFi的声波开锁装置、系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种门禁开锁装置及其控制方法，尤其涉及一种基于WiFi的声波开锁装置、系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着互联网应用和智能家居的不断发展，采用网络密码进行开锁获得了广泛应用。WiFi密码锁是利用WiFi模块连接至公网服务器，手机端通过绑定或者网络获取权限后即可与锁获得通信，每次开锁的密码都不相同，即便开锁密码被截获也不怕。利用网络开锁缺陷如下:1、网络的不稳定性和网络延迟问题，一旦网络不通就会出现打不开的问题。2、由于网络传输，手机端在任何连入互联网的地方就能开锁，使用者可能会不在锁的附近时误操作打开锁。此外，WiFi密码锁还具有暴露在网络下的不安全性。因此，有必要对现有的WiFi密码锁装置及开锁方法进行改进。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于WiFi的声波开锁装置、系统及其控制方法，既能满足远程授权开锁的便捷性，又能大大提高开锁装置的安全性和可靠性，使用者通过网络申请或者主人授权方式可以使访客轻松进入房间，从而避免了取钥匙和等待的烦恼。
[0004]本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于WiFi的声波开锁装置，包括MCU模块，所述MCU模块的电源端和电压转换模块相连，所述MCU模块的网络端和WiFi模块相连接收网络密码，其中，所述MCU模块的输入端和声波采集模块相连接收声波密码，所述MCU模块的输出端和开锁驱动电路相连控制门禁开闭。
[0005]上述的基于WiFi的声波开锁装置，其中，所述声波采集模块包括音频放大电路，所述音频放大电路的输入端和麦克风相连，所述MCU模块的输出端通过光耦隔离电路和开锁驱动电路相连。
[0006]上述的基于WiFi的声波开锁装置，其中，所述音频放大电路的输出端通过双运算放大器和MCU模块的输入端相连。
[0007]上述的基于WiFi的声波开锁装置，其中，所述音频放大电路包括第一晶体三极管和第二晶体三级管，所述第一晶体三极管的基极和麦克风相连，所述第一晶体三极管的集电极和第二晶体三极管的基极相连，所述第一晶体三极管的发射电极接地，所述第二晶体三极管的发射极和MCU模块的输入端相连并通过分压电阻接地，所述第二晶体三极管的基极和集电极之间连接有滤波电路和过流保护二极管，所述第一晶体三极管的基极通过上拉电阻和电压转换模块相连，所述第二晶体三极管的集电极和电压转换模块相连。
[0008]本发明为解决上述技术问题还提供一种基于WiFi的声波开锁系统，包括上述的声波开锁装置、网络服务器和移动终端，所述移动终端为手机终端或PAD终端，所述声波开锁装置通过WiFi模块和所述网络服务器相连接收网络密码，所述移动终端通过互联网和网络服务器相连发送网络开锁请求，所述移动终端上的扬声器作为声波发送模块和声波开锁装置上声波采集模块的相连。
[0009]本发明为解决上述技术问题还提供一种基于WiFi的的声波开锁控制方法，采用上述基于WiFi的声波开锁系统，包括如下步骤:a)所述手机终端向所述网络服务器发送网络开锁请求并获取声波密码；b)所述手机终端通过手机麦克风接收语音开锁请求，并将语音开锁请求和声波密码编码后通过手机扬声器向声波开锁装置发送声波开锁请求；c)所述网络服务器对手机终端进行鉴权认证，若通过认证则向对应的声波开锁装置发开锁密码；d)所述声波开锁装置同时获取正确的网络密码和声波密码后执行开锁动作。
[0010]上述的基于WiFi的声波开锁控制方法，其中，所述网络服务器采用滚码方式生成动态的网络密码和声波密码，计算密钥按一定周期更换；当网络服务器向对应的声波开锁装置发开锁密码后，回复开锁确认信号给所述手机终端。
[0011]上述的基于WiFi的声波开锁控制方法，其中，所述手机终端自动检测当前背景噪声，并根据背景噪声的大小调节声波开锁请求发射信号的强弱。
[0012]上述的基于WiFi的声波开锁控制方法，其中，所述声波开锁装置的WiFi模块定期向所述网络服务器发送心跳包检测网络连接状态，所述声波开锁装置获取正确的声波密码后，如果等待网络密码超时且当前网络连接状态存在故障，则执行开锁动作。
[0013]本发明对比现有技术有如下的有益效果:本发明提供的基于WiFi的声波开锁装置、系统及其控制方法，通过组合使用网路密码锁和声波锁，既能满足远程授权开锁的便捷性，又能大大提高开锁装置的安全性和可靠性，使用者通过网络申请或者主人授权方式可以使访客轻松进入房间，从而避免了取钥匙和等待的烦恼。
【附图说明】
[0014]图1为本发明基于WiFi的声波开锁系统结构示意图；
[0015]图2为本发明基于WiFi的声波开锁装置电路方框示意图；
[0016]图3为本发明基于WiFi的声波开锁装置中的声波采集模块电路方框示意图；
[0017]图4为本发明基于WiFi的声波开锁流程示意图；
[0018]图5为本发明基于WiFi的声波开锁装置具体工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0020]图1为本发明基于WiFi的声波开锁系统结构示意图。
[0021]请参见图1，本发明提供的基于WiFi的声波开锁装置，包括MCU模块1，所述MCU模块1的电源端和电压转换模块2相连，所述MCU模块1的网络端和WiFi模块3相连接收网络密码，其中，所述MCU模块1的输入端和声波采集模块4相连接收声波密码，所述MCU模块1的输出端和开锁驱动电路5相连控制门禁开闭。
[0022]本发明还提供一种基于WiFi的声波开锁系统，包括上述的声波开锁装置、网络服务器6和移动终端7，所述移动终端7为手机终端或PAD终端(平板电脑)，所述声波开锁装置通过WiFi模块3、路由器和所述网络服务器6相连接收网络密码，所述移动终端7通过互联网和网络服务器6相连发送网络开锁请求，所述移动终端7上的扬声器作为声波发送模块和声波开锁装置上声波采集模块4的相连。
[0023]本发明采用手机扬声器发送人耳无法感知的超声波传输数据，在手机不添加硬件设施的情况下拓展了手机功能，可跨平台使用支持所有安卓苹果版本通用性强。使用便捷，无需配对无需输入密码，比蓝牙WiFi更高效快捷，整个数据传输在短短几秒即能实现。
[0024]本发明加入了声波识别技术，声波识别是利用声音实现文件的快速传输的一套技术解决方案:采用跨平台的技术，实现任何能够发送声波与接收声波的智能设备之间的数据传输。支持的设备包括手机，电脑，单片机等。声波传输有个很强的局限就是可见性和近距离性，这一特性恰好弥补了网络的不安全性；就是要开锁必须面对面，从而使得安全性大大提尚。
[0025]请继续参见图2和图3，本发明提供的基于WiFi的声波开锁装置，所述声波采集模块4包括音频放大电路，所述音频放大电路的输入端和麦克风MK1相连，所述MCU模块1的输出端通过光耦隔离电路U2和开锁驱动电路5相连。由于使用环境不同在嘈杂的环境中可能很难识别，如果在声音非常大或者声音连续不断的地方可能会导致锁的功能失效。此夕卜，由于不同的手机外放喇叭功率不尽相同，某些功率小的手机要贴近接收端才能接收。为了解决噪音干扰问题和识别距离问题，所述音频放大电路的输出端可考虑通过双运算放大器放大接收到的音量后再和MCU模块的输入端相连。
[0026]本发明的音频放大电路包括第一晶体三极管Q1和第二晶体三级管Q2，所述第一晶体三极管Q1的基极和麦克风相连，所述第一晶体三极管Q1的集电极和第二晶体三极管Q2的基极相连，所述第一晶体三极管Q1的发射电极接地，所述第二晶体三极管Q2的发射极和MCU模块1的输入端相连并通过分压电阻R2接地，所述第二晶体三极管Q2的基极和集电极之间连接有L1和C2组成滤波电路和过流保