一种电子锁装置,基于互联网的智能管理和监控的系统和方法
【专利摘要】一种电子锁装置，基于互联网的智能管理和监控的系统和方法属于蓝牙低功耗通信技术、互联网接入、互联网管理和监督领域，是一种将互联网引入到传统的机械装置领域，这是一种新型的物联网密钥授权方法。本发明为了互联网监管的方便对用户群体进行细分，不同的用户种类，具有不同的开锁权限；云端服务器系统具有日志记录功能，对开锁密钥请求数量和开锁次数进行记录和管理，本发明提供了一种基于互联网的智能管理和监控系统和方法，以及一种智能蓝牙电子锁装置。本发明能够很好的实现互联网的智能管理和监督的作用，能够在很大程度上提升开锁的安全性和便捷性。
【专利说明】
一种电子锁装置，基于互联网的智能管理和监控的系统和方法
技术领域
[0001]本发明属于蓝牙低功耗通信技术、互联网接入、互联网管理和监督领域，是一种将互联网引入到传统的机械装置领域，这是一种新型的物联网密钥授权方法。涉及到一种智能蓝牙电子锁和基于互联网的智能管理和监控系统和方法。【背景技术】
[0002]—方面，近年来，智能终端的快速发展，特别是移动智能终端，发展更是一日千里。 越来越多的智能终端在携带低功耗蓝牙技术的同时可以快速的接入到互联网。另一方面， 信息的保密，财产的保险，开锁流程的便捷，对目前的开锁方法和开锁安全提出了越来越高的要求。家庭的保险柜，银行的金库，公司的商业秘密等更是需要更加安全有效的锁来管理。商场的储物柜，自助快递取货箱等更需要一种在安全的基础上更加便捷的开锁方式。综合分析，目前市场上的锁分为两类，一类是传统的机械锁，另一类是电子锁。
[0003]传统的机械锁每把锁有自己的专用钥匙，钥匙只有固定的人拥有，拥有钥匙的人可以在任意的时间内任意次数的去打开这把锁，无法实现有效的管理和监控。而且，钥匙的丢失会使得保存物品的安全性降低。同时，部分需要临时打开锁的人却因为没有钥匙而没有开锁的权利，如果向这部分人提供了钥匙之后，一旦不及时收回钥匙就会产生安全隐患， 无法实施有效的管理和控制。
[0004]电子锁是借助蓝牙技术、加密技术和生物识别技术对机械锁的一个改进。目前常见的电子锁控制系统一般通过无线传输控制信号。但是这种方式数据传输易被截取，收到外界的干扰大，安全性不高。现在市场上存在的电子锁系统可以细分为两类:
[0005]第一类电子锁是借助蓝牙技术进行开锁，这类开锁方法可以分为两类，第一类利用智能终端的蓝牙地址进行开锁。这需要电子锁存储开锁终端的蓝牙地址，利用智能终端的蓝牙模块与电子锁建立连接并进行开锁;蓝牙地址验证是检测电子锁内是否存储相关的蓝牙地址，如果存在则进行开锁。第二类是智能终端和电子锁进行蓝牙通信，利用动态或者静态的电子密码验证开锁。电子密码验证是智能终端钥匙向电子锁发送有效的电子密钥， 进行开锁。这是目前常见的蓝牙电子锁开锁方式，但是方式存在如下的缺陷:
[0006]1、开锁效率低下。使用蓝牙地址作为开锁序列的电子锁，只有特定的钥匙所有者可以开锁。如果需要新增开锁人的话，需要管理者用户将新用户的蓝牙地址写入到电子锁。 用户在更换智能终端或是智能终端遗失的情况下电子锁将无法被打开。这会使得开锁的效率变得低下。使用电子密码作为验证，如果使用动态密码，在授权他人开锁时需要注意密码的时效性。超过时效性的密码，需要重新联系管理者获取，固态电子密码会使得开锁的安全性下降。
[0007]2、开锁成本高。使用蓝牙地址作为开锁序列，对他人授权开锁困难，难以进行有效的管理控制。丢失设备后，或造成无法开锁。使用电子密码作为验证，需要提前告知新用户有效的电子密码。
[0008]3、开锁安全性差。使用蓝牙地址开锁的方法，在钥匙丢失以后，会带来很大的安全隐患，而且，只要电子锁内储存的蓝牙地址对应的钥匙，可以无限制的开锁，同样会带来安全隐患。使用电子密码作为验证，如果使用固定的数字密码，在授权他人开锁后需要及时更换密码，否则会有安全隐患，难以实现有效的管理控制。
[0009]第二类电子锁是借助生物特征识别技术或者智能卡识别技术，如指纹识别和声音识别等，部分的电子锁具有网络分享开锁功能。这类方法虽提高了开锁的有效性和安全性， 但是安全性还是不足，设备的结构复杂，用户的数据容易被窃取。这种类型的电子锁一般情况下需要插入电源，所以在一些特殊情况下造成无法使用。使用识别技术开锁会导致电子锁只能被特定人打开，难以实现共享或临时授权管理，很难实现不同用户的不同需求。
【发明内容】
[0010]为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题，是如何用互联网解决智能管理和监控蓝牙电子锁的使用流程，实现让用户进行安全快捷的开锁，并且提升开锁的安全私密性和实现对锁的有效管理。为了解决上述问题，本发明为了互联网监管的方便对用户群体进行细分，不同的用户种类，具有不同的开锁权限；云端服务器系统具有日志记录功能，对开锁密钥请求数量和开锁次数进行记录和管理，本发明提供了一种基于互联网的智能管理和监控系统和方法，以及一种智能蓝牙电子锁装置。本发明能够很好的实现互联网的智能管理和监督的作用，能够在很大程度上提升开锁的安全性和便捷性。[〇〇11]本发明提供一种基于互联网的智能管理和监督系统和方法，同时提供一种基于这种系统的智能蓝牙电子锁装置，蓝牙电子锁装置包括控制模块、蓝牙模块、安全算法检测模块;蓝牙模块是蓝牙电子锁的通信模块，这个模块可以接收来自蓝牙智能终端的开锁密钥， 当电子锁蓝牙模块接收到开锁密钥信息后，安全算法检测模块会对传送过来的密钥进行有效性检查。若通过检查，密钥合乎正确的开锁规则，则启动控制模块，控制电子锁本体开锁， 否则认为开锁指令无效，控制模块对电子锁本体不执行开锁操作。
[0012]进一步，在蓝牙智能终端预装有应用程序，应用程序包括登陆模块，安全模块、通信模块和配置模块;其中登陆模块是用来区分第一类用户和其他两类用户。用户在使用应用程序的时候，必须进行注册/登陆，每个用户有独一无二的登陆名。这一方面是为了使管理者用户根据用户对应的用户名，在管理者用户的应用程序的配置模块进行相应用户相关权限的配置，配置后的数据通过通信模块，写入到云端服务器的授权模块，另一方面是为了云端服务器的日志管理系统能够更加有效的记录。配置模块允许第一类用户对上述的蓝牙电子锁和云端服务器配置诸如密钥有效实现、开锁有效时段、最大开锁数目等参数;配置模块出于安全的考虑，对其他非第一类用户设置成无权操作;安全模块用于对配置模块生成的数据进行必要的安全加密，所有数据需要经过安全模块的安全加密后，才能被送到互联网进行读取;通信模块是用户和云端服务器以及和蓝牙电子锁进行通信的模块。通信模块需要用户开启设备的蓝牙，蓝牙智能终端扫描附近的蓝牙电子锁，在链接成功以后，通信模块可将经过安全模块加密配置的数据也就是开锁密钥，发送给蓝牙电子锁。
[0013]进一步，上述的互联网端的云服务器包括通信模块、授权模块、密钥模块、日志管理模块。这是一种基于互联网的智能管理和监督系统。首先云端服务器的通信模块接收到蓝牙智能终端送来的开锁请求信息后，将开锁信息传递给授权模块，进行授权检查，授权检查主要是检查开锁用户的种类，开锁的限制次数和限制时间等。检查合格后的请求信息将由授权模块取出密钥模块产生的安全密钥信息，然后将密钥信息再传递给云端通信模块及日志管理模块;通信模块将密钥信息传送给蓝牙智能终端；
[0014]本发明还提供了一种基于互联网的智能监督和管理下的开锁系统。该系统是由云端服务器和蓝牙电子锁通过蓝牙智能终端建立的智能连接方式，其特征在于:蓝牙智能终端预装有应用程序，承兑通过互联网功能连接云端服务器，云端服务器的通信模块接收到蓝牙智能终端开锁请求信息后，将开锁信息传递给授权模块，进行授权检查，授权检查主要是检查开锁用户的种类，开锁的限制次数和限制时间等。检查合格后的请求信息将由授权模块取出密钥模块产生的安全密钥信息，然后将密钥信息再传递给云端通信模块及日志管理模块;通信模块将密钥信息传送给蓝牙智能终端;蓝牙智能终端接收到有效密钥信息后向蓝牙电子锁通信，蓝牙电子锁的蓝牙模块接收到开锁密钥信息后，传送到蓝牙电子锁的控制模块，蓝牙电子锁的控制模块从蓝牙电子锁的密钥模块读取密钥，和从蓝牙智能终端接收到的开锁密钥进行对比，若两者检查合乎正确的开锁规则，则认为开锁指令有效，控制模块控制电子锁本体开锁，否则认为开锁指令无效，控制模块对电子锁本体不执行开锁操作，同时蓝牙智能终端将蓝牙电子锁的开锁信息通过云端服务器的通信模块传递给日志管理模块进行记录。
[0015]所述的一种基于云平台的智能蓝牙电子锁系统，其特征在于:互联网云服务器的密钥模块是一个有高安全性的密钥产生程序的模块，该模块通过高安全性的算法，使得开锁过程更加安全。蓝牙智能终端安装应用程序，蓝牙电子锁预装的安全算法检测模块是密码核查算法程序的模块，在蓝牙智能终端的应用程序可以对云端服务器的授权模块、密码有效期和日志记录的功能信息进行修改，应用程序会将该信息封装成数据包，通过安全算法加密后接入互联网写入云端服务器。
[0016]所述的一种基于互联网智能管理和监督的蓝牙电子锁系统，其特征在于:蓝牙电子锁的蓝牙模块、控制模块、密钥模块是由外围电路连接，这些电路耗电很小，可以通过电池提供电力来源。
[0017]一种基于互联网智能管理和监督的智能蓝牙电子锁的安装方法，根据使用者不同分为管理者用户、一般用户、临时用户三类，其特征在于:该方法包括以下步骤:
[0018]步骤1:将云端服务器的密码授权和日志记录信息功能封装成数据包，通过蓝牙智能终端写入到云端服务器；
[0019]步骤2:将具有密码认证信息封装成数据包，写入到蓝牙电子锁的蓝牙模块；
[0020]步骤3:由管理者用户对云端服务器的授权模块进行访问和设置，设置不同用户的开锁时限和开锁次数；
[0021]步骤4:用户需要开锁时，蓝牙智能终端通过互联网向云端服务器发送请求信息， 云端服务器收到请求后，进行授权检查，检查合格的请求信息会获得相应的密钥，不合格的请求信息，无法获得密钥，同时服务器对用户的请求时间和用户种类以及授权时间进行记录，再将密钥传送给蓝牙智能终端；
[0022]步骤5:用户根据蓝牙智能终端接收到密钥信息后，将蓝牙智能终端靠近蓝牙电子锁，发送开锁信号，蓝牙电子锁的蓝牙模块接收到的开锁信号后，通过安全检查的密钥，认为开锁指令有效，否则认为开锁指令无效，同时将开锁信息通过蓝牙智能终端传递给云端服务器进行记录；
[0023]步骤6:管理者用户可以直接访问云端服务器的日志记录模块，进行读取。[〇〇24]有益效果:本发明通过建立云端服务器、蓝牙电子锁和蓝牙智能终端之间的联系， 实现了一种基于互联网的智能管理和监督的新方法，并且成功的将这种方法应用到蓝牙电子锁装置上，在开锁上，本发明将开锁用户进行细分，使开锁过程更加安全，而且云端服务器的管理体系能够记录所有的开锁信息，对锁的安全性又是一个很大的提升，用户在意外丢失钥匙的情况下，通知管理者采取相应的措施，会使得非法用户因得不到应用程序的用户登陆密码和有效的开锁密码而无法开锁，减少了锁被意外打开的可能，进一步提升锁的安全性。本发明设计到大量的新型安全算法，这些新型安全算法能够保证用户整个开锁过程的高安全性。用户和电子锁的通信是借助于智能终端上的应用程序，同一个用户可以使用多个设备进行登陆开锁，无需事先在电子锁内存储蓝牙地址，提高了开锁的有效性和便捷性，降低了开锁成本。本发明达到的效果是方便用户对锁的使用，更是将机械锁和蓝牙电子锁的进一步融合，达到了智能的高度。本发明对目前的电子锁进行了全新的改良，可以广泛应用到体育馆，商场，飞机场，保险公司，家庭保险柜等需要锁具的地方。本发明使用成熟的蓝牙低功耗技术，成本低廉。对于用户而言，只需要管理者用户购买实物锁具之外，其他用户在管理员允许下，只需要在蓝牙智能终端上安装应用程序便可以方便的使用电子锁。 在终端接入互联网以后，还可以根据用户所在的开锁位置，以及用户使用应用程序产生的大数据，为用户精准提供相关信息推送服务，从而全面提高服务水平。【附图说明】[〇〇25]图1、智能终端预装应用程序模块
[0026]图2、本发明的蓝牙电子锁系统图 [〇〇27] 图3、互联网管理和监控结构图 [〇〇28]图4、蓝牙电子锁电路结构图
[0029]图5、蓝牙电子锁内部信号流程图
[0030]图6、蓝牙电子锁的开锁流程图【具体实施方式】
[0031]以下结合附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6对本发明做进一步说明，本发明根据使用者不同分为管理者用户、一般用户、临时用户三类，但本发明的保护范围并不局限于此。[〇〇32] 实施例1:
[0033]如附图1所示，是本发明所述配置终端的模块图。该方式是:在蓝牙智能终端预装有应用程序，应用程序包括登陆模块，通信模块、安全算法检测模块和配置模块;其中登陆模块是用来区分第一类用户和其他用户。用户在使用应用程序的时候，必须进行注册/登陆，每个用户有独一无二的登陆名。这一方面是为了使管理者用户根据用户对应的用户名， 在管理者用户的应用程序的配置模块进行相应用户相关权限的配置，另一方面是云端服务器的日志管理系统能够更加有效的记录。配置模块允许第一类用户对上述的蓝牙电子锁和云端服务器配置诸如密钥有效实现、开锁有效时段、最大开锁数目等参数。配置模块为了安全的考虑，对其他非第一类用户无权进行相关参数的配置。安全算法检测模块用于对配置模块生成的数据进行必要的安全加密;通信模块是用户和云端服务器以及蓝牙电子锁通信的模块。通信模块用户开启设备的蓝牙，驱动模组扫描附近的蓝牙电子锁，在链接成功以后，通信模块可将经过安全算法检测模块加密配置的数据也就是开锁密钥，发送给蓝牙电子锁进行开锁动作。
[0034] 实施例2:[〇〇35]如附图3所示，是互联网智能管理和监控结构图。以蓝牙电子锁开锁流程为例，云端服务器的通信模块接收到蓝牙智能终端开锁请求信息后，将开锁信息传递给授权模块， 进行授权检查，授权检查主要是检查开锁用户的种类，开锁的限制次数和限制时间等。检查合格后的请求信息将由授权模块取出密钥模块产生的安全密钥信息，然后将密钥信息再传递给云端通信模块及日志管理模块;通信模块将密钥信息传送给蓝牙智能终端。[〇〇36] 实施例3:[〇〇37]第一类用户就是管理者用户，管理者用户拥有蓝牙电子锁的管理权限，能够对云端服务器的数据库进行操作，设置不同用户的开锁时限和开锁次数。管理者用户具有离线钥匙开锁和使用蓝牙终端开锁两种方法，使用离线钥匙开锁时，钥匙能够直接操作控制模块进行开锁动作，将锁打开，这样做的目的是为了防止蓝牙电子锁系统在电池电量不足的情况下，能够在使用机械的方式打开锁具。在使用蓝牙智能终端开锁的时候，管理者用户通过蓝牙智能终端和云端服务器进行通信，接收到蓝牙智能终端开锁请求信息的云端服务器的通信模块，将请求信号传递到云端服务器的授权模块，云端服务器中的授权模块对用户的开锁请求信息进行识别判断，对有效的开锁请求信息，云端服务器的授权模块从云端服务器的密钥模块取出有效的开锁密钥，然后通过云端服务器的通信模块，向蓝牙智能终端发送有效的开锁密钥，收到密钥的蓝牙智能终端，通过蓝牙智能终端中的蓝牙和蓝牙电子锁的蓝牙模块进行数据通信，传送开锁信号，蓝牙电子锁通过蓝牙模块接收开锁信号，然后将接收到的开锁信号传送到蓝牙电子锁的控制模块，蓝牙电子锁的控制模块接收到开锁信号后，从蓝牙电子锁的密钥模块读取密钥，和从云端服务器接收到的密钥进行对比，若两者相同，则认为开锁指令有效，否则认为开锁指令无效。[〇〇38] 实施例4:[〇〇39]第二类用户是一般性用户，一般性用户的开锁权限是管理者用户分配的。管理者用户通过修改云端服务器的授权模块，对一般性用户进行授权，被授权的用户能够在授权范围内对蓝牙电子锁进行操作。被授权的用户在规定的时间内开锁。首先在蓝牙智能终端通过和云端服务器进行通信，通过云端服务器的通信模块传递给授权模块，云端服务器的授权模块对用户的开锁请求进行识别判断，对有效的开锁请求，云端服务器授权模块从密钥模块中提取有效密码信息，通过云端服务器的通信模块，向蓝牙智能终端发送有效的开锁密码信息，然后通过蓝牙智能终端的蓝牙发送到蓝牙电子锁的蓝牙模块，接收的密码信息被送到蓝牙电子锁的控制模块，与蓝牙电子锁的密钥模块产生的密码信息进行对比，剩下的开锁过程实施例1的开锁过程相同，这里不再重复，如果用户在规定时间外开锁，开锁信号会被蓝牙电子锁的控制模块识别从而开锁失败。这个失败的开锁过程的详细信息依然会被记录下来，传送到云端服务器上的进行记录。
[0040] 实施例5:
[0041]第三类用户是临时用户，这类用户对蓝牙电子锁的使用频率和权限最小，开锁权限具有时效性和次数限制。相关的开锁权限是管理者用户进行分配管理。临时用户通过操作开锁指令，使蓝牙智能终端和云端服务器进行通信，云端服务器对用户的开锁请求进行识别判断，对有效的开锁请求，云端服务器通过通信模块，向蓝牙智能终端发送有效的开锁密码信息，然后密码信息通过蓝牙智能终端发送到蓝牙电子锁的蓝牙模块，接收的密码信息被传递到蓝牙电子锁的控制模块，由蓝牙电子锁的控制模块进行计算，其开锁过程与实施例2相同，如果用户在规定时间或次数外开锁，开锁信号会被智能蓝牙电子锁的控制模块识别从而开锁失败。[〇〇42]以上所述为本发明的具体实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明的技术方案对本发明所作任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于互联网智能管理和监控的智能蓝牙电子锁装置，是由互联网的云端服务器 和蓝牙电子锁通过蓝牙智能终端建立的智能连接方式，其特征在于:云端服务器包括通信 模块、授权模块、密钥模块、日志管理模块，蓝牙电子锁包括控制模块、蓝牙模块、安全算法 检测模块;蓝牙智能终端通过预装的应用程序接入到互联网，连接云端服务器，云端服务器 的通信模块接收到蓝牙智能终端开锁请求信息后，传递给授权模块，进行授权检查，检查合 格的请求信息将由授权模块取出密钥模块产生的密钥信息再传递给通信模块及日志管理 模块;通信模块将产生的密钥信息传送给蓝牙智能终端;蓝牙智能终端接收到有效密钥信 息后向蓝牙电子锁通信，蓝牙电子锁的蓝牙模块接收到开锁密钥信息后，传送到蓝牙电子 锁的控制模块，蓝牙电子锁的控制模块从蓝牙电子锁的密钥模块读取密钥，和从蓝牙智能 终端接收到的开锁密钥进行对比，若两者相同，则认为开锁指令有效，控制模块控制电子锁 本体开锁，否则认为开锁指令无效，控制模块对电子锁本体不执行开锁操作，同时蓝牙智能 终端将蓝牙电子锁的开锁信息通过云端服务器的通信模块传递给日志管理模块进行记录。2.根据权利要求1所述的一种基于互联网智能管理和监控的智能蓝牙电子锁装置，其 特征在于:互联网的云端服务器包括通信模块、授权模块、密钥模块、日志管理模块，云端服 务器的通信模块接收到蓝牙智能终端开锁请求信息后，将开锁信息传递给授权模块，进行 授权检查，授权检查主要是检查开锁用户的种类，开锁的限制次数和限制时间，检查合格后 的请求信息将由授权模块取出密钥模块产生的安全密钥信息，然后将密钥信息再传递给云 端服务器的通信模块及日志管理模块;通信模块将密钥信息传送给蓝牙智能终端。3.根据权利要求2所述的一种基于互联网智能管理和监控的智能蓝牙电子锁装置，其 特征在于:其中互联网的云端服务器的密钥模块是由新型安全算法产生安全度很高的电子 密钥。4.根据权利要求1所述的一种基于互联网智能管理和监控的智能蓝牙电子锁装置，其 特征在于:在蓝牙智能终端安装应用程序，应用程序包括登陆模块，安全模块、通信模块和 配置模块;其中登陆模块是用来区分第一类用户和其他两类用户，用户在使用应用程序的 时候，必须进行注册/登陆，每个用户有独一无二的登陆名；配置模块只允许第一类用户对 蓝牙电子锁和云端服务器配置参数数据;安全模块用于对配置模块生成的数据进行必要的 安全加密;通信模块是用户和云端服务器以及蓝牙电子锁通信的模块，通信模块用户开启 蓝牙智能终端的蓝牙，在和电子锁连接成功以后，通信模块可将经过安全模块加密配置的 数据也就是开锁密钥，发送给蓝牙电子锁。5.根据权利要求4所述的一种基于互联网智能管理和监控的智能蓝牙电子锁装置，其 特征在于:蓝牙智能终端安装应用程序，在应用程序中进行开锁请求，经过云端服务器的密 码授权、密码认证和日志记录功能信息，云端服务器会将该信息封装成数据包，下载到蓝牙 智能终端，然后将数据包写入蓝牙电子锁，并且蓝牙智能终端能够连接互联网。6.根据权利要求1所述的一种基于互联网智能管理和监控的智能蓝牙电子锁装置，其 特征在于:蓝牙电子锁的蓝牙模块、控制模块、密钥模块是由外围电路连接，通过电池提供 电力来源。7.—种智能蓝牙电子锁装置基于互联网的智能管理和监控的系统和方法，根据使用者 不同分为管理者用户、一般用户、临时用户三类，其特征在于:该方法包括以下步骤:步骤1:将云端服务器的密码授权算法和日志记录信息功能封装成数据包，通过蓝牙智能终端设备写入到云端服务器；步骤2:将具有密码认证信息的算法封装成数据包，储存到蓝牙电子锁的蓝牙模块；步骤3:由管理者用户对云端服务器的授权模块进行访问和设置，设置不同用户的开锁 时限和开锁次数；步骤4:用户需要开锁时，蓝牙智能终端设备通过互联网向云端服务器发送请求信息， 云端服务器收到请求后，进行授权检查，并获得密钥，同时对用户的请求时间和用户种类以 及授权时间进行记录，再将密钥传送给蓝牙智能终端设备；步骤5:用户根据蓝牙智能终端设备接收到密钥信息后，将蓝牙智能终端设备对准智能 蓝牙电子锁，发送开锁信号，智能蓝牙电子锁的蓝牙模块将接收到的开锁信号后，将云端服 务器产生的授权密钥和蓝牙电子锁的认证密钥进行对比，若两者相同，则认为开锁指令有 效，否则认为开锁指令无效，同时将开锁信息通过蓝牙智能终端设备传递给云端服务器进 行记录；步骤6:管理者用户可以直接访问云端服务器的日志记录模块，进行读取。
【文档编号】G07C9/00GK106023351SQ201610270151
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】樊明延
【申请人】樊明延