一种多功能智能锁及防盗装置的制作方法

本发明属于安全技术防范领域，尤其涉及一种多功能智能锁及防盗装置。

背景技术：

随着生活水平的不断提高,人们更加关注安全和便捷性问题，家居智能化系统的概念由此而产生。所谓智能家居是现代电子技术、自动化技术及通信技术相结合的产物。门锁的安全作为家居的核心，成为人们关心的主要问题，智能锁是指区别于传统机械锁，在用户识别、安全性、管理性方面更加智能化的锁具，门禁系统中锁门的执行部件。

智能锁使用非机械钥匙作为用户识别id的成熟技术，如比较常见的指纹锁，但是假指纹仍能打开用户的智能锁，给用户的财产与安全带来一定的风险，同时在发生意外无法识别的情况下，无法通过有效的补救措施解决意外带来的风险，而且由于人的记忆能力限制，不能时时获取锁的状态，无法确保绝对的安全可靠。

为解决上述问题，本发明提出一种多功能智能锁。

技术实现要素：

本发明的技术目的是提供一种多功能智能锁及防盗装置，具有防伪开锁、远程操控设定、时时监控状态、扩展能力强的技术特点。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种多功能智能锁，包括：

锁体；

第一识别模块，包括采集单元和处理单元，所述采集单元用于识别指纹和指静脉获取第一类识别信息，所述处理单元用于对所述第一类识别信息进行图像处理并验证有效性，得到第一类验证结果，其中，所述第一类识别信息包括指纹识别信息和指静脉识别信息，所述第一类验证结果包括指纹验证结果和指静脉验证结果；

收集模块，用于接收验证数据，所述验证数据包括所述第一类验证结果，并对所述验证数据进行数据汇总整合，得到整合数据；

主控模块，用于根据所述整合数据，驱动所述锁体执行打开锁或关闭锁或锁定锁。

根据本发明一实施例，所述主控模块连接网络，与外界控制终端进行通信，其中，所述主控模块还用于接收所述外界控制终端的控制命令，并根据所述控制命令执行控制操作，所述控制操作包括驱动所述锁体执行打开锁或关闭锁或锁定锁、选择所述主控模块的开锁验证方式、设定所述主控模块的开锁验证条件。

根据本发明一实施例，所述主控模块还用于将所述多功能智能锁的状态信息反馈至所述外界控制终端，所述状态信息包括锁体目前状态、开锁记录。

根据本发明一实施例，还包括第二识别模块，所述第二识别模块包括人脸识别单元、密码识别单元和射频识别单元，所述第二识别模块用于获取包括人脸识别信息、密码识别信息、射频识别信息的第二类识别信息，并对所述第二类识别信息进行处理并验证有效性，得到包括人脸验证结果、密码验证结果、射频验证结果的第二类验证结果，其中，所述验证数据包括所述第二类验证结果。

根据本发明一实施例，还包括人体感应模块，用于检测获取人体信号；其中，

所述人体感应模块在获取所述人体信号状态下，所述多功能智能锁的系统保持唤醒状态；

所述人体感应模块在未获取所述人体信号状态下，所述多功能智能锁的系统保持睡眠状态。

根据本发明一实施例，还包括显示模块和语音模块，所述显示模块用于显示所述多功能智能锁的操作指示和警报，所述语音模块用于播报所述操作指示和所述警报，其中，所述主控模块分别驱动所述显示模块和所述语音模块进行所述操作指示和所述警报。

根据本发明一实施例，还包括电源模块，所述电源模块用于为所述多功能智能锁提供电源，并检测获取所述电源模块的电量信息，所述状态信息还包括所述电量信息。

根据本发明一实施例，还包括wifi模块，用于所述主控模块无线连接网络。

本发明还提供一种防盗装置，包括上述任意一项实施例所述的多功能智能锁。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

(1)本发明将指纹识别和指静脉识别的结合，在指纹识别的基础上，通过指静脉识别手指的静脉图像，即解决了假手指恶意开锁的技术问题，同时增加了锁的可靠性，具有可靠性强、防伪的技术效果，同时设置收集模块可扩展其他识别方式，具有扩展性强的技术效果；

(2)本发明将主控模块连接网络，实现外界控制终端可控制主控模块，从而可设定各种开锁验证条件，灵活选择开锁的验证方式，以及开锁、闭锁、锁定锁，解决了意外无法识别锁无法打开的技术问题，具有可靠安全性强的技术效果，同时主控模块可发送锁的状态信息，可实现外界控制终端对锁的实时监控，达到安全可靠的技术效果；

(3)本发明在第一识别模块的基础上设置第二识别模块，通过主控模块对所有验证结果进行汇总整理，丰富了开锁验证方式，具有更加智能化的技术效果；

(4)本发明设置人体感应模块，通过感知人体信号，判断有无人操作，从而决定锁的系统的状态，达到了节电、使用时间长的技术效果，同时感知人体信号，在解决假手指恶意开锁的技术问题上，增加一层有效保证，具有可靠性强、防伪的技术效果；

(5)本发明设置显示模块和语音模块，对使用者进行操作指示，对于多种开锁验证方式时，该操作指示可明确开锁验证方式，使操作更方便快捷，具有开锁人性化的技术效果；

(6)本发明设置电源模块，为锁提供电源，同时可监控电源电量，有效避免缺电失效的情况发生，具有可靠安全的技术效果。

附图说明

图1为本发明的一种多功能智能锁的架构示意图；

图2为本发明的一种多功能智能锁的指静脉识别示意图；

图3为本发明的一种多功能智能锁的指纹识别示意图；

图4为本发明的一种多功能智能锁的多种验证方式示意图；

图5为本发明的一种多功能智能锁的状态监控及远程控制示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种多功能智能锁及防盗装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例1

本实施例提供一种多功能智能锁，包括：

锁体；

第一识别模块，包括采集单元和处理单元，采集单元用于识别指纹和指静脉获取第一类识别信息，处理单元用于对第一类识别信息进行图像处理并验证有效性，得到第一类验证结果，其中，第一类识别信息包括指纹识别信息和指静脉识别信息，第一类验证结果包括指纹验证结果和指静脉验证结果；

收集模块，用于接收验证数据，验证数据包括第一类验证结果，并对验证数据进行数据汇总整合，得到整合数据；

主控模块，用于根据整合数据，驱动锁体执行打开锁或关闭锁或锁定锁。

现对本实施例的各个模块进行具体说明。

具体地，参看图1，本实施例的锁体包括电机驱动模块，通过电机实现锁体的开锁、闭锁、锁定锁。同样地，本实施例的锁体也可通过电磁阀控制锁体的开锁、闭锁、锁定锁。

具体地，参看图2，本实施例的第一识别模块的采集模块，通过红外线灯组发出红外光线,红外光线穿过指静脉的皮肉后,由于血管和肌肉对于红光吸收率不同,因此在摄像头的传感器上形成血管的投影，形成指静脉识别信息。第一识别模块的处理模块，通过dsp模块滤波提取其中有用的信息并增强图像，形成清晰的血管图，而后进行二值化处理，为解决用户在采集指静脉图像时手指的摆放角度不同而进行图像的旋转矫正，之后对其进行感兴趣部分(roi)的提取并细化，最后经过特征点算法,把血管的特征点提取出来后,整理成特征数据并存储。在指静脉验证的环节，dsp模块对检测的特征数据与只读储存器存储的指静脉数据进行对比，得到指静脉验证结果。其中，采集模块均采用中控fv1000，处理模块的dsp芯片，采用tms320f28069pzt，其内部外设丰富，自带a/d采样、cap、pwm发生器、串行数据总线等多种外设模块。

具体地，参看图3，本实施例中的指纹识别算法与上述的指静脉识别算法类似，本实施例的第一识别模块的采集模块，获取指纹的图像，形成指纹识别信息。第一识别模块的处理模块通过dsp模块对图像进行预处理，并提取指纹图像中的指纹特征点进行建立算法。在指纹验证环节，dsp模块对检测的特征数据和只读储存器存储的指纹数据进行对比，得到指纹验证结果。其中，指纹及指静脉验证，两者均可设定阈值，指纹或指静脉的验证达到其阈值才确认匹配成功。

具体地，参看图3，本实施例将指静脉识别与指纹识别建立一个相应的保护机制。在指纹识别过程中，为防止出现假指纹恶意开锁的事件，引入指静脉识别算法运行后的一个匹配度，只要这个匹配度是大于一定的阈值才允许指纹识别成功。也就是说，这个保护机制是为了判别指纹识别成功的这只手指是不是一只真正的手指，若是则正常开锁，否则被认为是恶意开锁。本实施例将指纹识别和指静脉识别的结合，在指纹识别的基础上，通过指静脉识别手指的静脉图像，即解决了假手指恶意开锁的技术问题，同时增加了锁的可靠性，具有可靠性强、防伪的技术效果。

具体地，参看图1，本实施例的收集模块采用stm32芯片，具有高性能、低成本、低功耗、易扩展等优势，通过收集模块可快速扩展其他各种识别方式，本实施例中扩展了人脸识别、密码识别、射频识别三种方式，也可以扩展如虹膜识别、手势识别、声音识别、条码识别等等，具有扩展性强的技术效果。

具体地，参看图1，本实施例的主控模块采用cc2530芯片，用cc2530芯片的信号来驱动电机，根据电机的转动来控制锁体。

实施例2

本实施例提供一种基于实施例1的一种多功能智能锁。

本实施例中，主控模块连接网络，与外界控制终端进行通信，其中，主控模块还用于接收外界控制终端的控制命令，并根据控制命令执行控制操作，控制操作包括驱动锁体执行打开锁或关闭锁或锁定锁、选择主控模块的开锁验证方式、设定主控模块的开锁验证条件。主控模块还用于将多功能智能锁的状态信息反馈至外界控制终端，状态信息包括锁体目前状态、开锁记录。

具体地，参看图1，本实施例的主控模块通过wifi模块连接网络，以安装app的硬件为外界控制终端。参看图5，本实施例的外界控制终端通过主控模块反馈的状态信息，可监控本实施的多功能智能锁的目前状态、电池电量、当前开锁方式、开锁记录、开锁时的拍摄照片，该照片可通过人脸识别的摄像头进行拍摄，同时也可驱动锁体执行打开锁或关闭锁或锁定锁、选择主控模块的开锁验证方式、设定主控模块的开锁验证条件。同样地，本实施例的多个多功能智能锁可连接同一个外界控制终端，以实现对多功能智能锁的统一管理。本实施例将主控模块连接网络，实现外界控制终端可控制主控模块，从而可设定各种开锁验证条件，灵活选择开锁的验证方式，以及开锁、闭锁、锁定锁，解决了意外无法识别锁无法打开的技术问题，具有可靠安全性强的技术效果，同时主控模块可发送锁的状态信息，可实现外界控制终端对锁的实时监控，达到安全可靠的技术效果。

本实施例还包括第二识别模块，第二识别模块包括人脸识别单元、密码识别单元和射频识别单元，第二识别模块用于获取包括人脸识别信息、密码识别信息、射频识别信息的第二类识别信息，并对第二类识别信息进行处理并验证有效性，得到包括人脸验证结果、密码验证结果、射频验证结果的第二类验证结果，其中，验证数据包括第二类验证结果。

具体地，参看图4，图4为多种验证方式的一种开锁流程，多种验证方式之间，在一种验证方式匹配，即可达到开锁条件，同样地，也可多种验证方式同时匹配，以达到开锁条件。本实施例在第一识别模块的基础上设置第二识别模块，通过主控模块对所有验证结果进行汇总整理，丰富了开锁验证方式，具有更加智能化的技术效果

本实施例还包括人体感应模块，用于检测获取人体信号；其中，人体感应模块在获取人体信号状态下，多功能智能锁的系统保持唤醒状态；人体感应模块在未获取人体信号状态下，多功能智能锁的系统保持睡眠状态。

具体地，参看图4，当人体感应模块感应到有他人靠近时，该人体感应模块所得的信号将系统唤醒，在一段时间不操作的情况下，且人体感应模块未获取人体信号，则系统将睡眠。本实施例设置人体感应模块，通过感知人体信号，判断有无人操作，从而决定锁的系统的状态，达到了节电、使用时间长的技术效果，同时感知人体信号，在解决假手指恶意开锁的技术问题上，增加一层有效保证，具有可靠性强、防伪的技术效果。

本实施例还包括显示模块和语音模块，显示模块用于显示多功能智能锁的操作指示，语音模块用于播报操作指示，其中，主控模块分别驱动显示模块和语音模块进行操作指示。

具体地，参看图1，本实施例的显示模块采用led屏，语音模块采用ad8397作为音频功放电路的芯片，led屏可将cc2530芯片给出的显示信号进行显示在led屏幕上，语音模块将cc2530芯片给出音频信号进行放大以驱动喇叭，进行语音播报功能。本实施例设置显示模块和语音模块，对使用者进行操作指示，对于多种开锁验证方式时，该操作指示可明确开锁验证方式，使操作更方便快捷，具有开锁人性化的技术效果。

本实施还包括电源模块，电源模块用于为多功能智能锁提供电源，并检测获取电源模块的电量信息，状态信息还包括电量信息。

具体地，本实施例的电源模块采用电池供电，同时监控电池的电量，将电量信息反馈给外界控制终端。在电源检测部分采用的主要芯片为opa340，其作用主要是作为电压跟随器使用。而在电源供电电路中，主要芯片之一为atl431，其作用是将电池电压转为大多数器件所需要用的5v电压；另一个主要芯片是lm3940，其作用时将5v电压转换为dsp所需的3.3v。本实施例设置电源模块，为锁提供电源，同时可监控电源电量，有效避免缺电失效的情况发生，具有可靠安全的技术效果。

实施例3

本实施例提供一种防盗装置，该装置采用如实施例2中任意一项要求的多功能智能锁。采用该多功能智能锁的防盗装置具有以下技术效果：

(1)指纹识别防伪，防止假手指的恶意开锁，安全可靠；

(2)远程操控设定，操控开锁、关锁、锁定锁，选择和设定识别验证方式；

(3)远程监控状态，实时监控锁的开锁记录、锁体目前状态、电量信息、开锁时图像信息等；

(4)验证方式扩展，通过收集模块，可扩展多种多样的识别验证方式。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。