CN103325167B - 门锁控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种门锁控制系统及其控制方法，门锁控制系统包括控制门锁执行开闭动作的门锁执行机构、与门锁执行机构连接并向门锁执行结构发出控制信号的控制单元，其中，控制单元包括RF-SIM卡通讯模块、第一微控制器和供电单元，RF-SIM卡通讯模块用于接收外部的RF-SIM卡发送的验证信号，第一微控制器用于接收RF-SIM卡通讯模块传送的验证信号后向门锁执行机构发出控制信号，供电单元用于给第一微控制器和RF-SIM卡通讯模块供电。该控制方法是应用上述系统实现对门锁的控制。使得门锁控制系统集成化，有效减少成本与功耗，大大减少了在出租房租管理方面的不便。

Description

门锁控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种门锁控制系统，尤其是用于出租房的门锁控制系统以及应用该门锁控制系统的门锁控制方法。

背景技术

RF-SIM卡是双界面智能卡（RFID卡和SIM卡）技术向移动电话领域渗透的产品，是一种新的移动电话SIM卡。RF-SIM卡既具有普通SIM卡一样的移动通讯功能，又能够通过附与其上的天线与读卡器进行近距离无线通信，从而能够扩展至非典型领域，尤其是移动电话现场支付和身份认证功能。

RF-SIM卡支持接触与非接触两个工作接口，接触接口负责实现SIM卡的应用，完成移动电话卡的正常功能，例如：电话、短信息功能等。与此同时，非接触界面可以实现非接触式消费、门禁、考勤等应用。并且，RF-SIM卡支持空中下载相关规范（OTA和WIB规范），RF-SIM卡的用户能够通移动电话应用程序查询该卡的余额等信息，从而使移动电话真正成为智能化电子钱包。

随着现今移动电话与网络的普遍化，越来越多人使用网上银行实现查询、对帐、行内转账、跨行转账、信贷、网上证券、投资理财和购物等功能，例如使用购物网站购物时，人们只需选好商品或货物，网站会根据交易总额和交易双方信息自动生成一支付指令和链接到网上银行，用户随后输入用户密码或其他验证信息后便可完成整个支付流程，所以网上银行具有方便、快捷、高效、可靠和简单易用等特点正被人民广泛使用。

然而，现在的出租房房租收取工作大多是房主上门收取或用过租户向指定的银行账户定期存入相应款实现的，但这种房租收取方式往往导致房租收取的工作量大，还容易发生租户拖欠房租的情况，给房主带来经济损失。

因此，公告号为CN101949242B的中国发明专利公开了名为“门锁控制系统及其控制方法”的发明创造，参照图1，该发明公开的门锁控制系统由外置模块11和内置12模块组成，外置模块11设置在电子锁126壳体外，外置模块11具有短信息收发单元113、微控制器112、无线射频电路111、电能转换单元114以及后备电源115。内置模块12具有微控制器122、无线射频电路121、电子锁识别单元123、供电单元125以及用于控制电子锁126执行开闭动作的电子锁控制器124。

电子锁识别单元123是用于接收电子锁无线射频钥匙卡发出的无线射频信号，并判断无线射频信号收发是否合法，若合法则向微控制器122输出合法的信号，微控制器122才执行开启电子锁126的动作。当然，微控制器122还会判断当前时刻是否已经到达了计费数据对应的时间长度终点，如是，则即使电子锁识别单元123接收到电子锁无线射频钥匙卡的合法信号，电子锁126也不会执行开锁动作。

然而，通常的电子锁无线射频钥匙卡为无源射频卡且工作频段为13.56MHz，由于无源射频卡的采用了较低的工作频段，导致信号的穿透力不强，金属外壳对该工作频段的信号会造成严重衰减，且同时由于门锁的壳体通常为金属制造而成的，为了使该信号能够正常使用，则需为该信号增大功率，这样势必会导致功耗增大，使电池的使用寿命大为缩短，同时需要为门锁增设无线射频电路121，利用无线射频电路121与无线射频电路111进行通讯，这样同样地导致了成本的大幅增大。

同时，当租户得知计费数据不足而导致无法开启门锁，则需要到银行存入相应款到指定账户，又或者到自动柜员机通过转账到指定账户，微控制器122方可通过短信息收发单元113接收短信息，继而微控制器122通过该短信息的计费信息累加到计费数据中，再根据新的计费数据重新计算时间长度，当租户再次向电子锁识别单元123刷下电子锁无线射频钥匙卡时，门锁开启，租户方可进内。

但是，由于银行并不是一周七天全天候营业的，同时自动柜员机的地理位置也可能距离该出租屋较远，所以当租户得知由于到达了时间长度终点不能返回出租屋而需要交费时，遇上上述情况的话会对租户造成异常大的麻烦以及不便。同时，因为租户还有可能对指定账户的账号号码、户主名称以及欠费数据等资料不清楚在交费也会造成一定的困难与不便。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种利用低成本和低功耗的门锁的门锁控制系统。

本发明的另一目的是提供一种上述门锁控制系统对门锁的控制方法。

为了实现本发明的主要目的，本发明提供一种门锁控制系统，包括控制门锁执行开闭动作的门锁执行机构、与门锁执行机构连接并向门锁执行结构发出控制信号的控制单元，其中，控制单元包括RF-SIM卡通讯模块、第一微控制器和供电单元，RF-SIM卡通讯模块用于接收外部的RF-SIM卡发送的验证信号，第一微控制器用于接收RF-SIM卡通讯模块传送的验证信号后向门锁执行机构发出控制信号，供电单元用于给第一微控制器和RF-SIM卡通讯模块供电。

由上述方案可见，RF-SIM卡为有源射频卡且采用严格的数据加密算法和2.4GHz作为工作频段，利用较高的工作频段使得其发出信号的具有较高穿透力，广泛适用于不同环境与场所，可以将RF-SIM卡读取模块安装在门锁壳体内，使门锁控制系统一体化，有效地控制成本与功耗，同时移动电话逐渐成为人们生活的必需品，通过利用安装有RF-SIM卡的移动电话可方便快捷且安全可靠地对门锁进行开关，避免由于忘记携带电子锁无线射频钥匙卡而导致无法开启门锁的困境。

更进一步的方案是，门锁控制系统还包括短信息收发单元，短信息收发单元将接收到的短信息发送到第一微控制器，供电单元还给短信息收发单元供电。

由上可见，微控制器可以通过短信息收发单元接收短信息，经过分析处理后提取计费信息，将计费信息与存储在微控制器内的计费数据累加，使得在出租房的管理上更加智能化，为房主减少工作量和节省时间。

更进一步的方案是，第一微控制器将账户信息通过RF-SIM卡通讯模块发送出去，账户信息包括账户号码和户主姓名。

由上可见，通过RF-SIM卡通讯模块可使移动电话或其他终端接收由第一微控制器发送的账号信息，使得租户方便了解到门锁当前状况，租户可以方便了解到账户号码和户主姓名等信息。

更进一步的方案是，门锁控制系统还包括后备电源，后备电源与供电单元相接。

由上可见，当门锁遭受停电的时候可利用后备电源继续维持门锁正常工作，增加门锁控制系统的安全稳定性。

更进一步的方案是，控制单元还包括第二微控制器和无线射频电路，控制单元分为内置模块和外置模块，短信息收发单元、第二微控制器和无线射频电路位于外置模块中，第一微控制器和RF-SIM卡通讯模块位于内置模块中。

由上可见，将控制单元分成外置模块与内置模块，可以减小门锁体积，且方便利用外网电源给短信模块供电，可以降低门锁内置模块的功耗，延长供电单元的使用寿命。

更进一步的方案是，第二微控制器接收短信息并通过无线射频电路发送到RF-SIM卡通讯模块，第一微控制器通过RF-SIM卡通讯模块接收短信息，供电单元还给第二微控制器供电。

由上可见，外置模块设置在远离内置模块的地方，通过无线射频电路可以及时准确地发送短信息到第二微控制器进行处理计算。

为了实现本发明的另一目的，本发明提供一种门锁控制系统的门锁控制方法，该门锁控制系统包括控制门锁执行开闭动作的门锁控制机构、与门锁执行机构连接并向门锁执行结构发出控制信号的控制单元，控制单元包括第一微控制器和RF-SIM卡通讯模块，该方法包括RF-SIM卡通讯模块获取外部的RF-SIM卡发送的信号，第一微控制器接收RF-SIM卡发送的信号后，判断该信号为合法信号时，读取保存在第一微控制器内的计费数据，第一微控制器根据计费数据计算开锁时间长度，判断当前时刻未到达时间长度的终点时，向门锁执行机构输出开启门锁的控制信号。

由上述方案可见，由于RF-SIM卡采用严格的数据加密算法和2.4GHz的工作频段，广泛适用于不同环境与场所，通过利用安装有RF-SIM卡的移动电话可方便快捷且安全可靠地对门锁进行开关，同时利用微控制器判断是否到达时间长度的终点，使得在出租房的管理上更加智能化，为房主减少工作量和节省时间。

更进一步的方案的是，第一微控制器判断当前时刻到达时间长度的终点时，读取保存在第一微控制器内的账户信息，并将账户信息通过RF-SIM卡和RF-SIM卡通讯模块发送出去，账户信息包括账户号码和户主姓名。

由上可见，租户可以通过移动电话了解到门锁的当前状态以及账户信息，使得租户可以有效地避免一些由于欠费造成的麻烦。

更进一步的方案的是，第一微控制器将账户信息通过RF-SIM卡和RF-SIM卡通讯模块发送出去后，安装有RF-SIM卡的装置通过RF-SIM卡接收账户信息并根据账户信息生成一支付指令发送到网上银行。

由上可见，租户可以通过移动电话来接收账户信息可以方便了解到账户号码和户主姓名等信息，租户还可以利用安装有RF-SIM卡的装置如移动电话登陆到指向该账户号码所在网上银行的地址上，进行转账或充值，从而减少由于欠费所造成不能开启门锁麻烦。

更进一步的方案的是，控制单元还包括短信息收发单元，第一微控制器将账户信息发送出去后，通过短信息收发单元接收到短信息，并提取短信息的计费信息，再将计费数据与计费信息累加。

由上可见，当租户通过网上银行等转账方式转账到指定账户，微控制器接收到该笔转账的短信息后进行分析处理，提取计费信息与计费数据累加，继而重新计算时间长度，使得租户可以正常再次进出。

附图说明

图1是现有门锁控制系统的系统框图。

图2是本发明门锁控制系统第一实施例的系统框图。

图3是本发明门锁控制系统第二实施例的系统框图。

图4是本发明门锁控制系统的门锁控制方法的流程图。

图5是本发明门锁控制系统第一实施例中的移动电话系统框图。

图6是本发明门锁控制系统第二实施例中的移动电话系统框图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

门锁控制系统第一实施例：

参照图2，门锁控制系统包括控制单元2、移动电话27和控制门锁26执行开闭动作的门锁执行机构，移动电话27内安装有一张RF-SIM卡28。

控制单元2包括短信息收发单元21、供电单元22、微控制器23、门锁控制单元24、RF-SIM卡通讯模块25，其中，短信息收发单元21为一装有SIM卡的手机通讯模块，门锁控制单元24为本实施例的门锁执行机构。

供电单元22为直流电池组供信息收发单元21、微控制器23和RF-SIM卡通讯模块25使用，短信息收发单元21将接收到短信息发送到微控制器23。

微控制器23存有计费数据、账户信息和租户信息，其中账户信息包括账户号码和户主姓名，微控制器23将该短信息分析处理后提取计费信息，将计费数据与计费信息累加并且就新的计费数据重新计算执行开锁时间的时间长度。

RF-SIM卡通讯模块25接收到来自移动电话27中RF-SIM卡28发出的信号后，再将其信号发送到微控制器23进行验证，验证该信息与租户信息是否一致，如是，则微控制器23读取执行开锁时间的时间长度。微控制器23继续判断该时间长度是否到达终点，如是，微控制器23则将账户信息通过RF-SIM卡通讯模块25发送到移动电话27中，移动电话通过RF-SIM卡28接收该账户信息。如执行开锁时间的时间长度没有到达终点，则微控制器23向门锁控制单元24发送开启门锁的控制信号，门锁控制单元24接收到该控制信号后执行开启门锁26的动作。

参照图5，移动电话27安装有RF-SIM卡28、门锁客户端模块271和网银客户端模块272，当微控制器23将账户信息通过RF-SIM卡通讯模块25发送到移动电话27，门锁客户端模块271通过RF-SIM卡接收该账户信息后，将该账户信息内的账户号码和户主姓名与之前预设保存在门锁客户端模块的账户号码和户主姓名进行匹配，如匹配成功，则根据账户号码与户主姓名生成对应的支付指令和链接，门锁客户端模块271通过发送一触发指令唤醒网银客户端模块272并且将该支付指令和链接发送到网银客户端模块272中，网银客户端模块272接收到支付指令，验证用户密码、支付信息和平台签名信息等信息通过后，网银客户端模块272将发起付款确认的指令到网银273，网银273验证成功后，自动将支付金额打入收款方的账户中，交易成功后银行将该笔交易的明细以短消息的方式发送到短信息收发单元21，微控制器23将该短信息分析处理后提取计费信息，将计费数据与计费信息累加并且就新的计费数据重新计算执行开锁时间的时间长度。

门锁控制系统第二实施例：

参照图3，门锁控制系统包括控制单元3、移动电话34和控制门锁33执行开闭动作的门锁执行机构，移动电话34内安装有一张RF-SIM卡341。

控制单元3由外置模块32和内置模块31组成，外置模块32设置在门锁33壳体外，优选地，设置在门锁33外且靠近电源插座的地方，以方便与电源插座连接。外置模块32包括供电单元322、微控制器323、短信息收发单元324、无线射频电路325和后备电源321，其中，供电单元322用于将电网的高压交流电换成低压直流电供微控制器323和短信息收发单元324使用，同时供电单元322在连通电网时也给后备电源321充电，当电网断电后由后备电源321为供电单元322提供电能以满足门锁控制系统各模块正常运作。短信息收发单元324为一个装有SIM卡的手机通讯模块，短信息收发单元324将接收到短信息发送到微控制器323，微控制器323将该短信息经过调制后利用无线射频电路325发送到内置模块31。

内置模块31包括供电单元311、门锁控制单元312、微控制器313和RF-SIM卡通讯模块314，供电单元311为直流电池组，供电单元311为微控制器313和RF-SIM卡通讯模块314提供电能使其能够正常使用。门锁控制单元312为本实施例的门锁执行机构，RF-SIM卡通讯模块314接收到由外置模块32发送经调制后的短信息信号后传输到微控制器313，微控制器313将其解调后进行分析处理，提取该短信息的计费信息。

微控制器313存有计费数据、账户信息和租户信息，其中账户信息包括账户号码和户主姓名。微控制器313将该短信息分析处理后提取计费信息，将计费数据与计费信息累加并且就新的计费数据重新计算时间长度。

RF-SIM卡通讯模块314接收到来自移动电话34中RF-SIM卡341发出的信号后，再将其信号发送到微控制器313进行验证，验证该信息与租户信息一致，如是，则微控制器313读取时间长度。微控制器313继续判断该时间长度是否到达终点，如是，微控制器313则将账户信息通过RF-SIM卡通讯模块314发送到移动电话34中，移动电话通过RF-SIM卡接收该账户信息，用户可以通过移动电话查看该账户信息内容。如执行开锁时间的时间长度没有到达终点，微控制器313向门锁控制单元312发送开启门锁的控制信号，门锁控制单元312接收到该控制信号后执行开启门锁33的动作。

参照图6，移动电话34安装有RF-SIM卡341、门锁客户端模块342和网银客户端模块343，当微控制器313将账户信息通过RF-SIM卡通讯模块314发送到移动电话34，门锁客户端模块342通过RF-SIM卡341接收该账户信息后，将该账户信息内的账户号码和户主姓名与之前预设保存在门锁客户端模块342的账户号码和户主姓名进行匹配，如匹配成功，则根据账户号码与户主姓名生成对应的支付指令和链接，门锁客户端模块342通过发送一触发指令唤醒网银客户端模块343并且将该支付指令和链接发送到网银客户端模块343中。网银客户端模块343接收到支付指令，验证用户密码、支付信息和平台签名信息等信息通过后，网银客户端模块343将发起付款确认的指令到网银344，网银344的验证成功后，自动将支付金额打入收款方的账户中，交易成功后银行将该笔交易的明细以短消息的方式发送到短信息收发单元324，微控制器313将该短信息分析处理后提取计费信息，将计费数据与计费信息累加并且就新的计费数据重新计算时间长度。

门锁控制系统的控制方法：

参照图4，首先，执行门锁初始化步骤S41，微控制器向门锁执行机构输出闭合门锁的控制信号，然后执行检测RF-SIM卡步骤S42，当RF-SIM卡通讯模块获取到来自移动电话的RF-SIM卡发出的信号后，RF-SIM卡通讯模块将该信号发送到微控制器中，然后执行身份认证步骤S43，微控制器将该信号与存储在微控制器的租户信息进行认证，如不一致，则返回门锁初始化步骤S41，如一致，则执行读取租户计费数据并计算时间长度步骤S44。

当执行读取租户计费数据并计算时间长度步骤S44时，微控制器读取存储在内的计费数据并计算时间长度，然后执行判断时间长度是否到达终点步骤S45，微控制器判断时间长度是否到达了终点，如没有，则微控制器向门锁执行机构发送开启门锁的控制信号，门锁执行机构控制门锁执行开启门锁S51，如微控制器判断时间长度到达终点，则执行读取存储在微控制器的账号信息的步骤S46。

然后执行步骤S47，微控制器通过RF-SIM卡通讯模块发送账户信息到租户移动电话并提醒租户欠费需交费，其中，账户信息包括账户号码和户主姓名，租户在移动电话上安装有门锁客户端通过RF-SIM卡接收该账户信息，门锁客户端模块验证该账户信息的为合法信息后，将生成一支付指令和链接到安装在移动电话上的网银客户端模块，网银客户端模块验证用户输入的用户密码、支付信息和平台签名信息等信息为合法信息后，网银客户端模块将发起付款确认的指令到网银，网银的验证成功后，自动将支付金额打入收款方的账户中，交易成功后银行将该笔交易的明细以短消息的方式发送到短信息收发单元。

当微控制器通过短信息收发单元执行接收短信息步骤S48后，执行步骤S49，微控制器将短信息分析处理后提取计费信息，并将计费信息累加到计费数据中，随后返回步骤S41进行门锁初始化。

租户再将安装有RF-SIM卡的移动电话靠近RF-SIM卡读取模块后，则继续执行S42，如通过身份验证步骤S43，执行S44并且从重新计算的时间长度没有达到终点，则会执行S51，门锁执行机构将会把门锁开启。

从上述的方案可见，利用RF-SIM卡采用较高的工作频段使得其发出信号的具有较高穿透力，广泛适用于不同环境与场所，可以将RF-SIM卡读取模块安装在门锁壳体内，使门锁控制系统一体化，有效地控制成本与功耗。随着移动电话成为生活必需品，通过安装有RF-SIM卡的移动电话作为门锁钥匙对门锁进行开关，避免了忘记携带电子锁无线射频钥匙卡而导致无法开启门锁的困境。同样地，随着智能手机的普及，越来越多的银行在智能手机上推出手机银行客户端，通过RF-SIM卡接收门锁控制单元发出的状态与信息，得知户主的账户信息后再通过门锁客户端生成支付指令，再通过手机银行客户端完成转账，方便了租户在交费上由于银行营业点不在办公时间所带来的麻烦，有效的将出租房费用管理智能化，使得再管理上更添人性化，并且通过门锁控制系统和控制方法，大大减少了在出租屋房租管理方面的不便。

Claims (5)

1.门锁控制系统，包括

门锁执行机构，所述门锁执行机构控制门锁执行开闭动作；

控制单元，所述控制单元与所述门锁执行机构连接并向所述门锁执行结构发出控制信号；

其特征在于：

所述控制单元包括RF-SIM卡通讯模块、第一微控制器、供电单元和短信息收发单元，RF-SIM卡通讯模块用于接收外部的RF-SIM卡发送的验证信号，第一微控制器用于接收所述RF-SIM卡通讯模块传送的所述验证信号后向所述门锁执行机构发出所述控制信号，供电单元用于给所述第一微控制器、所述RF-SIM卡通讯模块和所述短信息收发单元供电；

所述第一微控制器还用于读取保存在所述第一微控制器内的计费数据；

所述第一微控制器还用于根据所述计费数据计算开锁时间长度，所述第一微控制器向所述门锁执行机构输出开启门锁的控制信号；

所述第一微控制器还用于读取保存在所述第一微控制器内的账户信息；

所述第一微控制器将账户信息通过所述RF-SIM卡通讯模块发送出去，所述账户信息包括账户号码和户主姓名；

安装有所述RF-SIM卡的装置通过所述RF-SIM卡接收所述账户信息；

安装有所述RF-SIM卡的装置判断所述账户信息为合法信息；

安装有所述RF-SIM卡的装置验证用户密码、支付信息和平台签名信息为合法信息；

安装有所述RF-SIM卡的装置并根据所述账户信息生成一支付指令发送到银行；

所述短信息收发单元从所述银行接收短信息；

所述短信息收发单元将接收到的所述短信息发送到所述第一微控制器；

所述第一微控制器还用于提取所述短信息的计费信息，所述第一微控制器将所述计费数据与所述计费信息累加。

2.根据权利要求1所述的门锁控制系统，其特征在于：

所述门锁控制系统还包括后备电源，所述后备电源与所述供电单元相接。

3.根据权利要求1或2所述的门锁控制系统，其特征在于：

所述控制单元还包括第二微控制器和无线射频电路，所述控制单元分为内置模块和外置模块，所述短信息收发单元、所述第二微控制器和所述无线射频电路位于所述外置模块中，所述第一微控制器和所述RF-SIM卡通讯模块位于所述内置模块中。

4.根据权利要求3所述的门锁控制系统，其特征在于：

所述第二微控制器接收所述短信息并通过无线射频电路发送到所述RF-SIM卡通讯模块，所述第一微控制器通过所述RF-SIM卡通讯模块接收所述短信息，所述供电单元还给所述第二微控制器供电。

5.门锁控制系统的门锁控制方法，该门锁控制系统包括控制门锁执行开闭动作的门锁控制机构、与所述门锁执行机构连接并向所述门锁执行结构发出控制信号的控制单元，所述控制单元包括第一微控制器和RF-SIM卡通讯模块；

该方法包括

所述RF-SIM卡通讯模块获取外部的RF-SIM卡发送的信号；

所述第一微控制器接收所述RF-SIM卡发送的信号后，判断该信号为合法信号时，读取保存在所述第一微控制器内的计费数据；

所述第一微控制器根据所述计费数据计算开锁时间长度，判断当前时刻未到达所述时间长度的终点时，向所述门锁执行机构输出开启门锁的控制信号；

所述第一微控制器判断当前时刻到达所述时间长度的终点时，读取保存在所述第一微控制器内的账户信息，并将所述账户信息通过所述RF-SIM卡和所述RF-SIM卡通讯模块发送出去，所述账户信息包括账户号码和户主姓名；

所述第一微控制器将所述账户信息通过所述RF-SIM卡和所述RF-SIM卡通讯模块发送出去后，安装有所述RF-SIM卡的装置通过所述RF-SIM卡接收所述账户信息；

安装有所述RF-SIM卡的装置判断所述账户信息为合法信息；

安装有所述RF-SIM卡的装置验证用户密码、支付信息和平台签名信息为合法信息；

安装有所述RF-SIM卡的装置并根据所述账户信息生成一支付指令发送到银行；

所述短信息收发单元从所述银行接收短信息；

所述短信息收发单元将接收到的所述短信息发送到所述第一微控制器；

所述第一微控制器提取所述短信息的计费信息，再将所述计费数据与所述计费信息累加。