CN105336029A - 一种基于物联网的智能锁系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能锁系统和方法，包括智能锁、智能锁监控控制模块和智能锁管理系统。智能锁包括高频接收模块、电机控制模块、蓝牙模块。智能锁通过监控控制模块供电。智能锁监控控制模块包括电源管理模块、状态管理模块、以太网通讯模块、存储模块、GPRS/4G通讯模块。智能锁管理系统包括开锁权限管理配置、历史记录查询等子模块。智能监控控制模块实时监控记录锁的开关状态并將开关状态记录实时上传至智能锁管理系统。通过采用上述结构，用户可以采用射频卡或者蓝牙智能终端开锁，在有需要的时候也可以通过智能锁管理系统，或者安装在智能手机上的应用程序远程开锁。

Description

一种基于物联网的智能锁系统和方法

技术领域

本发明涉及一种基于物联网的智能锁系统和方法。

背景技术

根据不同应用上的需求，不同环境所使用的门锁，都有不同的侧重点。传统机械锁具结构简单，不易故障，但是安全系数不高，防盗性差，出现问题的时候往往不能及时发现。

物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中。物联网中，物体与互联网相连接，进行信息交换和通信。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。基于物联网的智能锁利用RFID技术、蓝牙技术、电子技术、集成电路设计、结合多种创新的识别技术制成。近年来，随着技术的发展，出现了许多使用非机械钥匙开锁的成熟技术，包括密码锁、电磁锁、生物锁等等。安全性、便利性较以前得到了较大提高。现有各种类型的锁中，存在开门方式单一、状态监控缺失等问题、大多数情况下也不具备远程控制功能。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的主要目的在于，避免背景中提到的不足之处，解决在没有带钥匙时不能开启智能锁的问题，增加远程开启模块，可以通过智能锁管理系统开启锁。并且开锁方式多样化，除了远程开门以外，支持通过蓝牙智能移动终端开门，以及刷卡开门。开锁权限通过智能锁管理系统进行统一管理，所有开锁记录均由智能锁监控控制模块上传至智能锁管理系统进行保存，方便日后查询追溯。

本发明所述的一种基于物联网的智能锁系统，包括智能锁、智能锁管理系统、智能锁监控控制模块。智能锁包括高频接收模块、电机控制模块、蓝牙模块。智能锁通过监控控制模块供电。智能锁监控控制模块包括电源管理模块、状态管理模块、以太网通讯模块、存储模块、GPRS/4G通讯模块。智能锁管理系统包括开锁权限管理配置、历史记录查询等子模块。智能监控控制模块实时监控记录锁的开关状态并將开关状态记录实时上传至智能锁管理系统。

本发明实现上述目标所采用的技术方案包括以下步骤：a.智能锁监控控制模块接收智能锁管理系统下发的权限信息并存储；b.高频模块或蓝牙模块接收信号；c.智能监控控制模块进行权限比对；d.若权限比对通过则驱动电机开锁；e.监控控制模块产生并储存顺序号，记录开锁时间及开锁方式，并將记录实时上传给智能锁管理系统；f.监控控制模块等待关锁信号；在规定时间内等到有关锁信号，则记录关锁时间及开锁方式，并將记录实时上传给智能锁管理系统，若在规定时间内无关锁信号，则向智能锁管理系统上传超时未关报警。

根据本发明的优选实施例，高频模块可采用13.56M频率。

根据本发明的优选实施例，智能锁和蓝牙智能终端间的通讯协议版本可以采用蓝牙4.0或其他现有版本。

本发明的有益效果：

1、提供了多种开锁方式供用户选择，可以在携带蓝牙智能移动终端的情况下，用蓝牙方式开锁。携带卡的情况下，可以通过刷卡开锁。在必要的时候也可以远程开锁，其中远程开锁模块在智能管理系统和智能移动终端上(安卓和IOS系统均可)均可以实现。

2、远程统一管理大批量线智能锁的权限，通信采用高级加密算法，通讯安全有保障；

3、通过以太网，或者无线GPRS/4G网络，实时上传智能锁的安全状态，保证高安全性；

4、智能锁需要下发权限才能开启，充分保证了开锁的安全性及合法性，智能锁管理系统通过权限配置，可以实现远程开门操作；

5、智能锁管理系统统一记录由监控控制模块上传的智能锁的历史开关记录，提供可追溯性；

6、智能锁平时由监控控制模块供电，当外接电源断掉时，由监控模块的电池供电，防止停电不能开门的情况发生。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种智能锁系统的模块连接示意图。

图2为智能锁和智能锁监控控制模块的内部结构示意图。

图3为智能锁系统的工作过程示意图。

具体实施方式

如附图1所示，图1是本发明实施例提供的一种智能锁的模块连接示意图。本发明所述的一种基于物联网的智能锁系统，包括若干个无线传感物联锁(智能锁)1、若干个智能锁监控控制模块2和智能锁管理系统3。每个智能锁1分别与对应的智能锁监控控制模块2连接，全部智能锁监控控制模块2通过GPRS/LAN与智能锁管理系统3连接。

智能锁监控控制模块2可以实时监控智能锁1的开闭状态，并且控制智能锁1的开关。用户开锁权限从智能锁管理系统3下发至监控控制模块2的存储模块中，待开锁时会进行权限匹配。智能锁管理系统3通过以太网或者无线网络可以同时和多个智能锁监控控制模块2通信，两者之间可以进行数据的动态交互，实时下发权限数据，上传开关锁日志数据。

如图2所示，图2为智能锁和智能锁监控控制模块的内部结构示意图。所述智能锁1由高频接收模块、电机控制模块、蓝牙模块组成。其中高频接收模块采用13.56M频段。蓝牙智能移动终端的操作系统可以是Android系统或ios系统。智能锁监控控制模块2由电源管理模块、状态管理模块、以太网通讯模块、存储模块、GPRS/4G模块组成。当监控控制模块外接电源供电不正常时，控制模块自动切换为电池供电。智能锁监控控制模块实时监控锁的安全状态，判断开锁权限，將开关信息通过网络上传至智能锁管理系统3。智能锁管理系统3实时接收智能锁监控控制模块2上传的状态信息和开关信息，同时保存相关记录，供日后查询追溯。

智能锁监控控制模块与智能锁管理系统之间全部采用加密的方式通信，加密算法包括但不局限于DES算法等，保证了系统的安全性的同时也极大的方便了用户的使用。

如图3所示，图3为智能锁系统的工作过程示意图。无线传感物联锁的开锁方式，包括以下步骤：

步骤1、智能锁监控控制模块中的存储模块接收存储权限信息；

步骤2、智能锁模块等待接收高频信号或蓝牙信号；

步骤3、高频模块读取RFID卡号/蓝牙模块进行蓝牙信号匹配；

步骤4、监控控制模块比较步骤3中读取的信息与步骤1中储存的信息是否合法；如果合法，进行步骤5；如果非法，进行步骤10；

步骤5、智能锁模块中的电机启动，锁打开；

步骤6、产生并储存顺序号，记录开锁时间及开锁方式，并將记录实时上传给智能锁管理系统；

步骤7、监控控制模块等待关锁信号；在规定时间内等到有关锁信号，进行步骤8；如果无关锁信号，转入步骤9；

步骤8、产生并储存顺序号、关锁时间、锁编号，并將记录实时上传给智能锁管理系统；

步骤9、产生并储存报警记录；包括报警类型、时间、锁编号等，并將超时未关门告警记录实时上传给智能锁管理系统；

步骤10、对于非正常开锁，产生并储存报警记录；包括报警类型、时间、锁编号等，并將告警记录实时上传给智能锁管理系统；

步骤11、智能锁监控控制模块检测记录是否上传成功；如果上传不成功，模块等待固定时间再次上传。上传成功后，删除本地记录。

智能锁1的工作过程是：智能锁通过高频接收接收模块或蓝牙模块接收信号，当信号接收模块检测到高频卡或者蓝牙智能终端，与监控控制模块中的权限信息进行比对，若权限比对成功则电机驱动开锁，并且将开锁信息通过智能锁监控控制模块2实时上传给智能锁管理系统3。高频卡及蓝牙智能终端的权限，由智能锁管理系统3预先定义，并將权限加密后下发至智能锁监控控制模块2的存储模块。除了以上两种方式，用户也可以通过智能终端上的应用程序或者智能锁管理系统的开锁功能，进行远程操作开门。用户开锁权限由系统管理员分配。本实施例中的智能锁1可以通过预先设置的通信协议与蓝牙智能移动终端进行通信，用户通过在智能蓝牙终端上的应用程序来进行开锁操作。

本发明与背景技术相比，开锁方式多样化，通过蓝牙、高频卡、以及远程开门等多种方式，极大了方便了用户；同时，信息传输采用加密算法，权限进行统一管理，保证了系统的实用性及安全性。智能监控控制模块2將开关锁信息以及报警信息上传给智能锁管理系统3，系统历史记录具有可追溯性，智能锁管理系统3通过设置，可以将产生的报警信息通过弹窗、声音提示或者短信发送的方式及时通知到相关人员。智能锁监控控制模块2采用外接电源供电，但紧急停电时，会切换到电池供电，保证了系统在短暂停电时也能保证正常运行，保障了系统的稳定性。

为了举例说明本发明的实现，描述了上述的具体实施方式。但是本发明的其他变化和修改，对于本领域技术人员是显而易见的，在本发明所公开的实质和基本原则范围内的任何修改/变化或者仿效变换都属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (5)

1.一种基于物联网的智能锁系统，其特征在于，包括若干个无线传感物联锁(智能锁)1、若干个智能锁监控控制模块2和智能锁管理系统3；每个智能锁1分别与对应的智能锁监控控制模块2连接，智能锁监控控制模块2用于实时监控智能锁1的开闭状态，并且控制智能锁1的开关；全部智能锁监控控制模块2通过GPRS/LAN与智能锁管理系统3连接，两者之间能够进行数据的动态交互，实时下发权限数据，上传开关锁日志数据；所述智能锁1由高频接收模块、电机控制模块、蓝牙模块组成；智能锁监控控制模块2由电源管理模块、状态管理模块、以太网通讯模块、存储模块、GPRS/4G模块组成；用户开锁权限从智能锁管理系统3下发至监控控制模块2的存储模块中，待开锁时会进行权限匹配。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能锁系统，其特征在于，所述高频接收模块包括但不限于13.56M频段；所述蓝牙智能移动终端的操作系统采用Android系统或ios系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能锁系统，其特征在于，所述高频信号频段智能锁与蓝牙智能终端的蓝牙通信的协议版本采用蓝牙4.0或其他现有版本。

4.一种基于物联网的智能锁方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、智能锁监控控制模块中的存储模块接收存储权限信息；

步骤2、智能锁模块等待接收高频信号或蓝牙信号；

步骤3、高频模块读取RFID卡号/蓝牙模块进行蓝牙信号匹配；

步骤4、监控控制模块比较步骤3中读取的信息与步骤1中储存的信息是否合法；如果合法，进行步骤5；如果非法，进行步骤10；

步骤5、智能锁模块中的电机启动，锁打开；

步骤6、产生并储存顺序号，记录开锁时间及开锁方式，并將记录实时上传给智能锁管理系统；

步骤7、监控控制模块等待关锁信号；在规定时间内等到有关锁信号，进行步骤8；如果无关锁信号，转入步骤9；

步骤8、产生并储存顺序号、关锁时间、锁编号，并將记录实时上传给智能锁管理系统；

步骤9、产生并储存报警记录；包括报警类型、时间、锁编号等，并將超时未关门告警记录实时上传给智能锁管理系统；

步骤10、对于非正常开锁，产生并储存报警记录；包括报警类型、时间、锁编号等，并將告警记录实时上传给智能锁管理系统；

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智能锁方法，其特征在于，在步骤10之后，还包括：

步骤11、智能锁监控控制模块检测记录是否上传成功；如果上传不成功，模块等待固定时间再次上传。上传成功后，删除本地记录。