电子锁及电子封装装置的制作方法

本发明涉及电子技术和通信技术。

背景技术：

随着消费市场的日益成熟和物流运输的持续便捷，对物品的防开保护及集中控制越发重要，在现有的运输过程和物品的存放保存应用中，防开保护通常通过一次性易损胶贴、密闭包装袋、绳索、硬件锁具或智能电子锁具或特制的保险盒等方式对物品的储存载体进行锁定，以确保在储存和运输途中未被第三者打开，而影响、破坏或调换的盒内物品。

其中涉及到两种应用场景。其一，在运输和储存过程中需要严格防止被他人打开。其二，只需要验证在运输和储存的过程中，是否被他人打开。其中，场景二在物流运输中对存储载体是否被打开进行准确认定，将对判断物品是否被掉包及被开封破坏过至关重要，在该需求运输场景中，并不需要级别很高的锁具锁定装置，相反只需对是否被他人打开过进行认定和警示。

就场景一来说，一般采用机械锁或带带由电子设备驱动的锁定能动结构的电子锁的电子锁来实现。机械锁具不具有电子锁具的多功能性，且容易遇到技术性开锁，并不能应对场景一中的预计、记录、报警等特殊性要求，同时钥匙也容易遗失或被盗配。普通电子锁，如应用在保险箱、保险柜、大型储存箱上的电子锁。往往只是对单个箱体进行锁定且一个锁需要一个钥匙，多个锁需要多个钥匙，钥匙与电子锁是提前固定的，无法适用于物流运输锁定中需要频繁大量对钥匙和锁进行动态匹配锁定的情况。同时，对大量物品的分别保存，也无法进行集中的控制和跟踪，并且还具有成本高昂，体积较大，无法集中、管理、查询的缺点，适用场景较窄，并不能满日益扩大的普通物流运输过程中的保密要求及日益增加的对大量物品分别保存集中控制的要求。同时，传统的电子锁具锁定部分的能动结构处往往只是一个信号接收后开启的单纯被控制端，该能动结构对其结构的闭合完整性并没有采用实时可变的信号进行的持续验证，往往存在被第三方影响、侵入或切断控制线，从而使锁定功能失效的风险。同时，个别现有的电子锁具虽然可以通过图形识别码、遥控器、输入密码、移动终端等方式进行多个锁具的控制管理，但在没有一个唯一性实体钥匙参与进行集中管理的情况下，仍然存在识别通信被中通拦截、密码被窥探的安全隐患及用户无法自行增加或去除钥匙与锁的配对管理的问题。

就场景二来说，一般采用普通的一次性易损胶贴、密闭包装袋、一次性密封绳索、启用可靠的运输人员的方式，这并不能很好的防止打开后被重新包装和个别运输人员缺乏职业道德的情况。同时，这种检验也会造成额外的材料消耗。也有少量采用带由电子设备驱动的锁定能动结构的电子锁进行运输保存的情况，由于需要锁定结构及驱动锁定结构的能动结构，都会额外增加盒体的制作成本以确保盒体正常有效开启，同时存在体积较大，成本昂贵，功耗较大的问题，往往还需要频繁更换电池或充电，并不适用于一次性普通包裹的运输保存情况，同时，其盒体往往还需要在结构和材料上进行较大程度的定制，以满足不同物体的尺寸特点，较大程度上限定了其适用场景，其主要应用于加密情况下的开锁，并不能很好的满足一般消费者对电子锁是否被人中途打开验证的需求。同时，现有的电子锁仍然没有对其所锁定的载体可闭合面的闭合回路进行动态持续号验证，仍然存在被第三方影响、侵入或切断控制线，从而被开启验证功能失效的风险。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有较高安全性的电子锁和电子封装装置。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，

电子锁，其特征在于，包括本地信号发送单元、本地信号接收单元，本地信号发送单元和本地信号接收单元皆具有信号传输线连接接口；

所述本地信号接收单元包括本地信号接收状态记录模块。

还包括信号传输线，所述信号传输线用于从本地信号发送单元向本地信号接收单元传输本地信号。

本发明所称的本地信号是指从本地信号发送单元发出、经信号传输线传输、由本地信号接收单元接收的信号。

进一步的，所述本地信号发送单元包括加密模块；所述本地信号发送单元包括信号加密模块。所述信号传输线为导电线、光纤或波导。所述本地信号发送单元包括本地信号发送状态记录模块。所述电子锁还包括定位模块和远程无线通信模块，所述远程无线通信模块与定位连接。

所述加密模块为时变信息加密模块，经其加密后，本地信号发送单元发送的信号为随时间变化的动态信号。

所述本地信号接收状态记录模块包括信号连续性校验单元，由该校验单元实现信号的连续性校验，据此判断信号传输是否曾经出现中断，进而判断电子锁(特别是信号传输线)是否曾经被破坏。

本发明还提供带有前述电子锁的电子封装装置。所述电子封装装置带有锁扣，所述锁扣具有电子锁的信号传输线固定安装结构。

本发明的电子锁采用封闭的有线回路，以动态实时通信验证和记录的方式确保锁体的安全性，有效防止未经授权的非法开锁现象，具备结构简单、保密性强，功耗低，适用性强，成本低，便于集中管理和调配等诸多优点，能很好的适用于背景技术所描述的场景一、场景二等应用场景。

附图说明

图1a为本发明的电子锁的一种使用状态示意图；

图1b为本发明的电子锁的第二种使用状态示意图；

图2为本发明的电子锁结构示意图。

图3为本发明的实施例1结构示意图。

图4为本发明的实施例4结构示意图。

具体实施方式

图1a示出了电子锁的一种使用状态。图中虚线表示封装装置闭合线，例如，封装装置为箱子，虚线表示箱盖和箱体的闭合线，11、12为分别设置于闭合线两侧的锁扣，作为信号传输线13的固定安装结构。信号传输线13为光纤或导线(优选光纤)，从电子锁的锁体14一侧引出，穿过锁扣11、12后回到锁体14的另一侧。

图1a中的锁扣11、12是一种简化的示意，可以采用其他形式的锁扣，例如图1b在箱盖和箱体上直接开通孔，信号传输线穿过通孔的方式，以及其他的锁扣方式，普通技术人员显然能够理解。

锁体14内设置有本地信号发送单元和本地信号接收单元，二者皆具有信号传输线连接接口。本地信号接收单元包括本地信号接收状态记录模块(图中简写为“接收记录”)，参见图2。

工作状态下，本地信号发送单元发送加密的数据，经过信号传输线，由本地信号接收单元所接收。数据信号可以为时变信号，例如高频发送逐次递增1的(连续的)自然数，本地信号接收单元将接收到的数据或者数据校验信息予以存储记录。若电子锁被非法开启，信号传输线将被切断，即使复连，亦将导致数据连续性被破坏，可以将数据的连续性校验作为检查电子锁是否被非法开启的措施。以及，若电子锁被非法断电，亦将造成数据连续性的破坏。优选的，光纤中的信号是经过加密的。

本地信号接收状态记录模块的功能可以是记录从信号传输线接收到的数据本身，将其作为后续校验的数据源，也可以直接校验数据的连续性，缓存数据本身，与后一次数据进行校验后丢弃，仅长期保存校验结果，也就是仅记录“连续性状态”。

作为一个改进，本地信号发送单元对数据的发送亦予以记录，并在发送的数据中封装发送时间戳，通过读取发送时间记录、数据中的发送时间戳、数据接收时间戳、数据连续性进行多重数据校验，以增加安全性。

本发明所称的连续性包含了时域连续性和预定规则内的连续性(即关联性)，符合时域连续性或者预定规则内的连续性，皆属于连续性的范围。包括但不限于下述方式：

1、本地信号发送单元在独立时钟控制下，按照标准时间(例如北京时间)以固定频率(例如10hz)发送带有时间戳的加密数据包，本地信号接收单元所接收的数据包解密后可通过发送时间戳的连续性判断信号的连续性。

2、本地信号发送单元不定时的发送加密数据包，数据包内包含发包序号，接收端解密数据包后通过发包序号的连续性判断数据的连续性。此方式以断电重启后发包序号回归初始状态的设置保证安全性。

对电子锁的某些破坏将造成数据连续性的破坏，例如信号传输线的剪断后复连，非法断电重启等。

3、对发送和接收数据的内容进行关联性校验，即判断是否符合预定的规则。

以下为基于上述内容的实施例：

实施例1

参见图3，在电子锁内增设一个校验单元，以一次数据发送——数据接收作为一个循环，每次循环完成后即刻进行校验，并将校验结果予以存储。本实施例仅需长期存储校验结果，发送/接受记录作为可以覆盖的缓存即可，可以节省存储器的开销。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上增加了定位模块和远程无线通信模块，用于向远端传输电子锁的位置信息。

实施例3

本实施例在实施例1的基础上增加了远程无线通信模块(例如3g/4g/5g等无线移动网络通信模块)，用于向远端传输电子锁的校验信息。当电子锁判定出现异常时，实时向远端发送异常提示，以便远端监控。

实施例4

参见图4，本实施例为双向收发模式，左右两端皆包括发送和接收功能模块，右端为反馈端，工作流程为：

1.左端发送数据至右端；

2.右端接收后按照既定规则处理数据，然后将处理后的数据发送至左端；

3.左端接收来自右端的数据后进行校验，若符合既定规则则认为数据连续性完好，否则为连续性破坏。

例如一次循环：

1.左端发送至右端的数据内容为100；

2.右端接收后，按照“+1”的规则处理，100+1＝101，将数据101发送至左端；

3.左端接收101，与本次循环中的发送数据100进行比对，确认符合“发送数据+1”的规则，则认为本次循环的连续性完好，也就是整个循环过程符合连续的步骤1～3。

之后进入下一个循环。