一种基于动态加密的电控锁系统、电路及方法与流程

1.本发明涉及锁具领域，尤其涉及一种基于动态加密的电控锁系统、电路及方法。


背景技术：

2.目前，市场上所用的大多数电插锁具有两种功能，分别为断电开锁和断电关锁，但是这些电插锁上只存在一种功能，不能两种功能都存在，进行两种功能的转换；而这两种电插锁，在锁舌弹出，当门位不正时，门扇容易顶住锁舌；或人为故意拿东西顶住锁舌的情况下，锁舌会回位，从另一个角度讲，这种锁舌不能防止在外力作用下的回跳，这种锁舌是存在安全隐患的。
3.这种电插锁只具有一种功能，只能进行断电上锁，不具有多功能性且该电插锁的防盗性能较差，容易在外力的情况下锁舌回跳。为此，申请号为cn201821375686.2的专利对现有技术作出了改进，公开了一种新型电插锁,包括锁体和锁舌所述锁体上设置有面板，锁体内设置有pcb板，pcb板上设置有光电开关和干簧管，干簧管位于pcb板和所述面板之间，pcb板连接着电磁阀组件且电磁阀组件内安设有锁舌撬组件，所述锁体内成型有锁舌位，锁舌穿设过面板设置在锁舌位上，锁舌位的上端设置有用于固定锁舌的锁舌套，锁舌上成型有锁舌凹槽，锁舌撬组件的前端抵接在锁舌凹槽上，锁舌撬组件的两侧均设置有凸起，通过pcb板的控制使锁舌撬组件两侧的凸起均可在光电开关上进行活动。
4.虽然能够实现两种模式的切换，但是目前市场上所有的断电上锁型电控锁使用的控制器较为简单，开锁方式为持续通电时将控制线和公共线短接即可开锁，如果攻击者对电控锁的开锁方式有一定的了解，并且接触到电控锁控制线部分，人为将控制线和公共线短接，这样就可开锁，所以断电上锁型电控锁存在一定的安全隐患。因此急需能够解决上述问题的一种基于动态加密的电控锁系统、电路及方法。


技术实现要素：

5.针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种基于动态加密的电控锁系统、电路及方法，直流载波单元可以实现将供电和通信集成到一对供电线上，mcu芯片可实现通信内容的加密和解密、控制电路部分电路，只有电控锁接收到加密报文然后解密并成功识别到开锁指令才会驱动锁舌缩回实现开锁，即使攻击者接触到电控锁控制线路部分也无法实现开锁。
6.为实现上述目的，本发明提供一种基于动态加密的电控锁系统，包括电磁阀组件和锁舌，所述电磁阀组件用于控制所述锁舌伸缩，包括控制模块，所述控制模块用于控制所述电磁阀组件；所述控制模块包括用于与门禁主机通信连接的mcu芯片和用于驱动所述电磁阀组件工作的驱动单元，所述mcu芯片与门禁主机通过直流载波单元进行信息传输；所述门禁主机通过所述直流载波单元发送加密报文，所述mcu芯片对所述加密报文进行解密，并识别判断是否为开锁指令，若为开锁指令则控制电磁阀组件控制所述锁舌回缩。直流载波单元可以实现将供电和通信集成到一对供电线上，mcu芯片可实现通信内容的加密和解密、
控制电路部分电路，只有电控锁接收到加密报文然后解密并成功识别到开锁指令才会驱动锁舌缩回实现开锁，即使攻击者接触到电控锁控制线路部分也无法实现开锁。
7.在本技术的部分实施例中，所述直流载波单元通过直流电将加密报文同步传输给mcu芯片。mcu芯片的型号为stm32f030f4p6。
8.在本技术的部分实施例中，所述直流载波单元包括用于与mcu芯片通信连接的第一芯片，所述第一芯片连接有直流载波电路，所述第一芯片还用于控制所述直流载波电路和第一芯片的通断。第一芯片的型号为pb331。
9.在本技术的部分实施例中，所述驱动单元包括开关管，所述开关管串联设置在所述电磁阀组件的开关电路上，所述mcu芯片用于控制所述开关管的通断。开关管可以为三极管或者mos管。
10.在本技术的部分实施例中，所述开关管包括第一mos管，所述第一mos管为n沟道mos管，且所述第一mos管的g极用于接收所述mcu芯片的控制信号、d极连接电磁阀组件、s极接地。实现mcu芯片对驱动单元的控制。
11.在本技术的部分实施例中，还包括用于检测锁舌伸缩状态的检测单元，所述检测单元与所述mcu芯片连通。
12.在本技术的部分实施例中，所述mcu芯片上设置有用于与所述第一芯片通信连接的第一tx接口和第一rx接口，所述第一tx接口用于发送信息，所述第一rx接口用于接收信息，所述第一芯片对应所述第一tx接口和第一rx接口设置有第二tx接口和第二rx接口。
13.在本技术的部分实施例中，所述直流载波单元还包括第一三极管，所述第一三极管为npn三极管，且所述第一三极管的b极连接所述第一芯片、c极连接所述直流载波电路、e极接地。
14.第二方面，还提供一种基于动态加密的电控锁电路，包括上述的电控锁系统，并用于对电控锁进行加密控制。
15.第三方面，还提供一种基于动态加密的电控锁方法，应用于上述的电控锁系统，并包括以下步骤：
16.s1：接收到门禁主机发来的报文；
17.s2：解密报文、识别是否为开锁指令；
18.s3：若不是，则回到第一步；若是则驱动电磁阀组件的磁芯控制锁舌缩回并开锁；
19.s4：接收到关门信号；
20.s5：驱动电磁阀组件的磁芯控制锁舌伸出并上锁。实现对电控锁的加密保护。
21.本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供一种基于动态加密的电控锁系统、电路及方法，包括电磁阀组件和锁舌，所述电磁阀组件用于控制所述锁舌伸缩，包括控制模块，所述控制模块用于控制所述电磁阀组件；所述控制模块包括用于与门禁主机通信连接的mcu芯片和用于驱动所述电磁阀组件工作的驱动单元，所述mcu芯片与门禁主机通过直流载波单元进行信息传输；所述门禁主机通过所述直流载波单元发送加密报文，所述mcu芯片对所述加密报文进行解密，并识别判断是否为开锁指令，若为开锁指令则控制电磁阀组件控制所述锁舌回缩。直流载波单元可以实现将供电和通信集成到一对供电线上，mcu芯片可实现通信内容的加密和解密、控制电路部分电路，只有电控锁接收到加密报文然后解密并成功识别到开锁指令才会驱动锁舌缩回实现开锁，即使攻击者接触到电控锁控制线
路部分也无法实现开锁。
附图说明
22.图1为本发明的方法步骤图；
23.图2为本发明的mcu芯片结构图。
24.图3为本发明的直流载波单元结构图；
25.图4为本发明的驱动单元结构图；
26.图5为本发明的检测单元结构图；
27.图6为本发明的系统第一结构框图；
28.图7为本发明的系统第二结构框图。
29.具体元素符号说明：
30.1-门禁主机，2-直流载波单元，3-控制模块，4-电磁阀组件，5-锁舌，6-检测单元，31-mcu芯片，32-驱动单元。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理的最广范围相一致。
34.目前市场上所有的断电上锁型电控锁使用的控制器较为简单，开锁方式为持续通电时将控制线和公共线短接即可开锁，如果攻击者对电控锁的开锁方式有一定的了解，并且接触到电控锁控制线部分，人为将控制线和公共线短接，这样就可开锁，所以断电上锁型电控锁存在一定的安全隐患。参考cn201821375686.2提供的新型电插锁的技术方案：一种新型电插锁,包括锁体和锁舌所述锁体上设置有面板，锁体内设置有pcb板，pcb板上设置有
光电开关和干簧管，干簧管位于pcb板和所述面板之间，pcb板连接着电磁阀组件且电磁阀组件内安设有锁舌撬组件，所述锁体内成型有锁舌位，锁舌穿设过面板设置在锁舌位上，锁舌位的上端设置有用于固定锁舌的锁舌套，锁舌上成型有锁舌凹槽，锁舌撬组件的前端抵接在锁舌凹槽上，锁舌撬组件的两侧均设置有凸起，通过pcb板的控制使锁舌撬组件两侧的凸起均可在光电开关上进行活动。该电插锁存在一定的安全隐患，攻击者将电插锁的控制线和公共线短接即可开锁。
35.为了提升电控锁的安全性，即使攻击者接触到电控锁控制线路部分也无法开锁。对电插锁的pcb板进行改进，增加载波通信ic和mcu，载波通信ic可实现将供电和通信集成到一对供电线上，mcu可实现通信内容的加密和解密、控制电路部分电路，只有电控锁接收到加密报文然后解密并成功识别到开锁指令才会驱动磁芯控制锁头缩回实现开锁。本技术中改良了上述专利的内部pcb电路板部分，增加了载波通信ic和mcu，加密锁需要收到正确的指令才会开锁，提升了电插锁的安全性。
36.实施例1：请参阅图1至图2，本发明公开了一种基于动态加密的电控锁系统，包括电磁阀组件4和锁舌5，所述电磁阀组件4用于控制所述锁舌5伸缩，包括控制模块3，所述控制模块3用于控制所述电磁阀组件4；所述控制模块3包括用于与门禁主机1通信连接的mcu芯片31和用于驱动所述电磁阀组件4工作的驱动单元32，所述mcu芯片31与门禁主机1通过直流载波单元2进行信息传输；所述门禁主机1通过所述直流载波单元2发送加密报文，所述mcu芯片31对所述加密报文进行解密，并识别判断是否为开锁指令，若为开锁指令则控制电磁阀组件4控制所述锁舌5回缩。直流载波单元2可以实现将供电和通信集成到一对供电线上，mcu芯片31可实现通信内容的加密和解密、控制电路部分电路，只有电控锁接收到加密报文然后解密并成功识别到开锁指令才会驱动锁舌5缩回实现开锁，即使攻击者接触到电控锁控制线路部分也无法实现开锁。
37.在本技术的部分实施例中，所述直流载波单元2通过直流电将加密报文同步传输给mcu芯片31。mcu芯片31的型号为stm32f030f4p6。
38.在本技术的部分实施例中，所述直流载波单元2包括用于与mcu芯片31通信连接的第一芯片，所述第一芯片连接有直流载波电路，所述第一芯片还用于控制所述直流载波电路和第一芯片的通断。第一芯片的型号为pb331。
39.在本技术的部分实施例中，所述驱动单元32包括开关管，所述开关管串联设置在所述电磁阀组件4的开关电路上，所述mcu芯片31用于控制所述开关管的通断。开关管可以为三极管或者mos管。
40.在本技术的部分实施例中，所述开关管包括第一mos管，所述第一mos管为n沟道mos管，且所述第一mos管的g极用于接收所述mcu芯片31的控制信号、d极连接电磁阀组件4、s极接地。实现mcu芯片31对驱动单元32的控制。
41.在本技术的部分实施例中，还包括用于检测锁舌5伸缩状态的检测单元6，所述检测单元6与所述mcu芯片31连通。
42.在本技术的部分实施例中，所述mcu芯片31上设置有用于与所述第一芯片通信连接的第一tx接口和第一rx接口，所述第一tx接口用于发送信息，所述第一rx接口用于接收信息，所述第一芯片对应所述第一tx接口和第一rx接口设置有第二tx接口和第二rx接口。
43.在本技术的部分实施例中，所述直流载波单元2还包括第一三极管，所述第一三极
管为npn三极管，且所述第一三极管的b极连接所述第一芯片、c极连接所述直流载波电路、e极接地。
44.第二方面，还提供一种基于动态加密的电控锁电路，包括上述的电控锁系统，并用于对电控锁进行加密控制。
45.第三方面，还提供一种基于动态加密的电控锁方法，应用于上述的电控锁系统，并包括以下步骤：
46.s1：接收到门禁主机1发来的报文；
47.s2：解密报文、识别是否为开锁指令；
48.s3：若不是，则回到第一步；若是则驱动电磁阀组件4的磁芯控制锁舌5缩回并开锁；
49.s4：接收到关门信号；
50.s5：驱动电磁阀组件4的磁芯控制锁舌5伸出并上锁。实现对电控锁的加密保护。
51.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
52.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术示范实施例的精神和范围。
53.同时，本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
54.同理，应当注意的是，为了简化本技术披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本技术实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
55.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明数字允许有
±
20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本技术一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
56.针对本技术引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本技术作为参考，但与本技术内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本技术权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本技术中的)也除外。需要说明的是，如果本技术附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本技术内容有不一致或冲突的地方，以本技术的描述、定义和/或术语的使用
为准。
57.以上对本技术实施例所提供的基于动态加密的电控锁系统、电路及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。