CN103617660A - 无线开锁设备及开锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线开锁设备及开锁方法，其应用于无线门锁系统，该无线门锁系统包含网关设备、电子门锁、云端服务器，其中，该设备由设备本体构成，设备本体上设有若干个按键，内设有：输入模块、微处理模块、第一通信模块、第二通信模块及供电模块，本发明的无线开锁设备实现了近程及远程的无线开锁动作，无线使用钥匙的其他设备，操作简单，安全性高。

Description

无线开锁设备及开锁方法

技术领域

本发明涉及无线防盗技术领域，尤其涉及一种具有远程或近程无线控制的无线开锁设备及开锁方法。

背景技术

随着社会的高速发展及发展过程中出现更多的不稳定性，人们也面临着更多的安全问题，尤其是家居方面的安全，而家居安全以门的防盗性能为首，因此有了防盗门的出现，防盗门的安全性是家居安全的一个主要问题，为当今人们所普遍关注，防盗门不防盗而造成的经济损失以及安全感问题依然是目前急需解决的问题。

现有的开锁方式主要采用机械式钥匙开锁、指纹开锁、密码开锁、刷卡开锁以及手机开锁，其中单纯的机械钥匙开锁可靠性高，但锁闭系统繁琐，要提高安全性就必须将钥匙做的复杂，而一旦钥匙丢失，给人造成极大的不便；密码开锁的方式会导致锁的形状受到限制且长期按同样的密码会导致键盘变化密码容易泄露；刷卡开锁带来的问题与钥匙开锁一样，一旦要是卡丢失就是去了安全性；手机开锁虽能克服上述问题，但手机开锁带来的不便是一旦用户手机正在打电话无法实现第一时间开锁，且大多手机开锁也需要复杂的操作，如登入软件界面选定若干步骤后执行开锁指令。

ZigBee是一种新型的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术；其采取了IEEE802.1.4强有力的无线物理层所规定的全部有限：省点、简单、成本又低的规格；并且增加了逻辑网络，网络安全和应用层。ZigBee无线传输带宽在20-250KB/s范围，适合传感器数据采集和控制数据的传输，ZigBee无线可以组建大规模网络，网络节点容量达到65535个，具有非常强大的组网优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线开锁设备及开锁方法，以解决现有的锁闭系统需要繁琐的钥匙操作带来的问题，具有智能化操作，能够实现远程或近程的无线开锁动作。   

为达到上述目的，本发明提供一种无线开锁设备，其应用于无线门锁系统，该无线门锁系统包含网关设备、电子门锁、云端服务器，其中，该设备由设备本体构成，设备本体上设有若干个按键，内设有：输入模块、微处理模块、第一通信模块、第二通信模块及供电模块，其中：

该输入模块，接收上述按键发出的指令信号，并指令信号发送至上述微处理模块；

该第一通信模块，传输蓝牙或WIFI协议信号，与连接互联网络的路由设备连接后，传送数据给云端服务器；

该第二通信模块，传输ZigBee或Z-Wave协议信号，与上述网关设备组网连接，并相互传输数据信号；

微处理模块，分别与上述各模块电性连接，分析输入模块发送的指令信号，并将分析结果编码后控制第一通信模块或第二通信模块发出；

供电模块，采用电池对上述模块供电；以及

上述的指令信号包括授权密码及控制门锁指令信号，初始时，连续触发多个按键产生的编码信号为授权密码，授权密码合法后再次触发任意按键则发出控制对应门锁开启的指令信号。

较佳地，上述微处理模块包括第一微处理模块及第二微处理模块，二者分别连接第一通信模块与第二通信模块并对其进行控制。

本发明的无线开锁设备，当设备本体近距离与网关设备组网后，用户通过触控设备本体上的按键得到密码授权合法后，则继续触控设备本体上的任意按键，该按键产生对应的开锁指令由设备本体内的微处理模块控制第二通信模块发送至网关设备，再由网关设备控制指令对应的门锁开启，完成近距离无线开锁动作。

本发明的无线开锁方法，其包括近程开锁和远程开锁过程，其中：

近程开锁步骤包括：

（11）设备本体近距离与网关设备组网，判断输入授权密码是否合法，若密码合法则进入下一步骤（12）；若密码不合法则结束；

（12）发出开锁指令并通过第二通信模块发送给网关设备；

（13）网关设备分析开锁指令控制对应的电子门锁开锁，并将开锁记录发送至云端服务器；

远程开锁步骤包括：

（21）设备本体近距离与连接互联网络的路由设备组网，判断输入授权密码是否合法，若密码合法则进入下一步骤（22）；若密码不合法则结束；

（22）发出开锁指令并通过第一通信模块发送给路由设备，路由设备将设备本体信息及开锁指令发送给云端服务器；

（23）云端服务器判断上述的设备本体是否为授权用户，若“是”则进入下一步骤（24）；若“否”则结束；

（24）云端服务器分析设备本体对应的网关设备及开锁指令对应的门锁，并产生相应的开锁指令发送至对应的网关设备；

（25）网关设备接收到开锁指令后控制电子门锁进行开锁动作。

本发明的无线开锁方法，用户可通过持有设备本体近距离通过ZigBee或Z-Wave协议方式进行开锁，无需其他钥匙或互联网络；而在远距离时，用户还可利用设备本体连接蓝牙或WIFI路由设备，只要路由设备连通互联网络，该设备本体即可实现远程的开锁动作。

本发明的有益效果：

1.采用物联网云技术，通过设备本体实现远程及近程的无线开锁。

2.采用高度的机密技术，不容易被识别或被破解，进一步提高门的安全性。

3.用户无需再使用钥匙进行开锁，避免钥匙丢失或携带带来的不便。

4.锁的动态信息实时于云端服务器上更新，具有可溯性。

附图说明

图1绘示本发明中无线门锁系统的结构原理框图。

图2绘示本发明的无线开锁设备的结构原理框图。

图3绘示本发明的无线开锁方法中近程开锁方法的步骤流程图。

图4绘示本发明的无线开锁方法中远程开锁方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

参照图1、图2所示，本发明提供一种无线开锁设备，其应用于无线门锁系统，该无线门锁系统包含网关设备、电子门锁、云端服务器，其中，该设备由设备本体构成，设备本体上设有若干个按键，如，5个数字按键，内设有：输入模块、微处理模块、第一通信模块、第二通信模块及供电模块，其中：

上述输入模块，接收上述数字按键发出的指令信号，并指令信号发送至上述微处理模块，具体地，该指令信号包括授权密码及控制门锁指令信号，初始时，连续触发所述的数字按键产生的编码信号为授权密码，如密码“12345”为启动设备本体工作的授权密码，授权密码合法后再次触发任意按键则发出控制对应门锁开启的指令信号，如触控按键“1”表示控制开启进户门锁；

该第一通信模块，传输蓝牙或WIFI协议信号，与连接互联网络的路由设备连接后，传送数据给云端服务器，实施例中选用WIFI无线传输协议，第一通信模块可通过WIFI信号连接至路由设备，并访问云端服务器；

该第二通信模块，传输ZigBee或Z-Wave协议信号，与上述网关设备组网连接，并相互传输数据信号，实施例中选用ZigBee无线传输协议，与ZigBee网关设备组网，采用高级加密标准(AES 128)的对称密码；

微处理模块，分别与上述各模块电性连接，分析上述输入模块发送的指令信号，该指令信号包括授权密码及控制门锁指令信号，初始时，连续触发多个按键产生的编码信号为授权密码，该微处理模块对输入模块发送的授权密码进行判断是否合法，当授权密码合法后再次接收到输入模块发出的指令信号为控制对应门锁开启的指令信号，并将分析结果进行编码后控制第一通信模块或第二通信模块发出，当第一通信模块连接至互联网络的路由设备时则控制由第一通信模块发出；当第二通信模块连接至网关设备时则控制由第二通信模块发出；当第一、第二通信模块均连接至对应的设备则优选由第二通信模块发出，因第二通信模块采用低功耗设计；

供电模块，采用电池对上述模块供电；以及

较优实施例中，上述微处理模块包括第一微处理模块及第二微处理模块，二者分别连接第一通信模块与第二通信模块并对其进行控制。

需要说明的是，上述电子门锁采用现有的电子门锁设计，由电路部分和锁具部分构成，电路部分包括无线收发模块、处理器、状态采集模块及驱动控制模块；锁具部分包括电子锁、点击、插销及把手，上述的驱动控制模块驱动电机带动插销运动，实现门锁的开闭，处理器则接收无线收发模块接收的控制指令产生控制相应门锁的指令，具体操作步骤以为公知技术，申请人在此不加以详述。

于本实施例中，本发明的微处理模块由第一微处理模块及第二微处理模块通讯连接构成，其中第一微处理模块与第一通信模块一体设计，选用RT5350芯片，第二微处理模块与第二通信模块一体设计，选用CC2530芯片，该芯片上集成了ZigBee RF前段、flash存储器和MCU微控制器，具有8倍的标准8051内核的性能具有ZigBee数据的接收/发送功能，二者通过UART串口方式连接。

当设备本体近距离与ZigBee网关设备自动组网后，用户通过触控设备本体上的按键得到密码授权合法后，则继续触控设备本体上的任意按键，该按键产生对应的开锁指令由设备本体内的微处理模块控制第二通信模块发送至网关设备，再由网关设备控制指令对应的门锁开启，完成近距离无线开锁动作；当设备本体不在ZigBee网络时，与附近的连接互联网络的路由设备进行组网，用户通过触控设备本体上的按键得到密码授权合法后，则继续触控设备本体上的任意按键，该按键产生对应的开锁指令由设备本体内的微处理模块控制第一通信模块发送至路由设备，在传送至云端服务器，经云端服务器分析后将产生的控制指令发送至对应的网关设备，控制相应的门锁进行开锁动作。

本发明的无线开锁方法，其包括近程开锁和远程开锁过程，其中：

初始时，登陆云端服务器进行对无线开锁设备进行授权的管理，设置对应的网关设备及门锁，并将无线开锁设备与网关设备进行首次的组网设置，且设置无线开锁设备本体上个按键对应的门锁指令，以及设置无线开锁设备的启动授权密码；

参照图3所示，近程开锁步骤包括：

步骤101：设备本体近距离与网关设备组网，判断输入授权密码是否合法，若密码合法为“是”则进入下一步骤102；若密码不合法为“否”则结束；

步骤102：发出开锁指令并通过第二通信模块发送给网关设备；

步骤103：网关设备分析开锁指令控制对应的电子门锁开锁，并将开锁记录发送至云端服务器；

参照图4所示，远程开锁步骤包括：

步骤201：设备本体近距离与连接互联网络的路由设备组网，判断输入授权密码是否合法，若密码合法为“是”则进入下一步骤202；若密码不合法为“否”则结束；

步骤202：发出开锁指令并通过第一通信模块发送给路由设备，路由设备将设备本体信息及开锁指令发送给云端服务器；

步骤203：云端服务器判断上述的设备本体是否为授权用户，若“是”则进入下一步骤204；若“否”则结束；

步骤204：云端服务器分析设备本体对应的网关设备及开锁指令对应的门锁，并产生相应的开锁指令发送至对应的网关设备；

步骤205：网关设备接收到到开锁指令后控制电子门锁进行开锁动作。

于具体实施例中，开锁步骤如下：

近距离开锁：

用户持有无线开锁设备近程靠近ZigBee网关设备后进行组网（要说明的是设备本体近程靠近门锁后也可实现组网，因门锁具有中继器的功能实现设备间的组网的功能，此技术并非本发明的重点，申请人在此不加以详述），在设备本体的按键上述输入启动授权密码；输入预控制门锁对应的按键，由第二微处理模块分析后控制第二通信模块发出指令至网关设备（或直接发送给电子门锁，电子门锁直接完成开锁动作）；网关设备接收开锁指令并控制相对应的电子门锁完成开锁动作。

远距离开锁：

用户持有无限开锁设备与近程的连接互联网络的WIFI无线网络进行组网，在设备本体的按键上述输入启动授权密码；输入预控制门锁对应的按键，由第一微处理模块分析后控制第一通信模块发出指令至WIFI路由器，由WIFI路由器将开锁指令信息发送至云端服务器；云端服务器对无线开锁设备进行是否为合法用户的判断并对接收到的开锁指令进行分析处理，得到开锁指令对应的网关设备及电子门锁；发出控制指令至对应的ZigBee网关设备；ZigBee网关设备控制相对应的电子门锁完成开锁动作。

本发明的无线开锁方法，用户可通过持有设备本体近距离通过ZigBee或Z-Wave协议方式进行开锁，无需其他钥匙或互联网络；而在远距离时，用户还可利用设备本体连接蓝牙或WIFI路由设备，只要路由设备连通互联网络，该设备本体即可实现远程的开锁动作。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种无线开锁设备，其应用于无线门锁系统，该无线门锁系统包含网关设备、电子门锁、云端服务器，其特征在于，该无线开锁设备由设备本体构成，设备本体上设有若干个按键，内设有：输入模块、微处理模块、第一通信模块、第二通信模块及供电模块，其中：

该输入模块，接收上述按键发出的指令信号，并指令信号发送至上述微处理模块；

该第一通信模块，传输蓝牙或WIFI协议信号，与连接互联网络的路由设备连接后，传送数据给云端服务器；

该第二通信模块，传输ZigBee或Z-Wave协议信号，与上述网关设备组网连接，并相互传输数据信号；

微处理模块，分别与上述各模块电性连接，分析输入模块发送的指令信号，并将分析结果编码后控制第一通信模块或第二通信模块发出；

供电模块，采用电池对上述模块供电；以及

上述的指令信号包括授权密码及控制门锁指令信号，初始时，连续触发多个按键产生的编码信号为授权密码，授权密码合法后再次触发任意按键则发出控制对应门锁开启的指令信号。

2.根据权利要求1所述的无线开锁设备，其特征在于，上述微处理模块包括第一微处理模块及第二微处理模块，二者分别连接第一通信模块与第二通信模块并对其进行控制。

3.一种无线开锁方法，其特征在于，包括近程开锁和远程开锁过程，如下： 

近程开锁步骤包括：

（11）设备本体近距离与网关设备组网，判断输入授权密码是否合法，若密码合法为“是”则进入下一步骤（12）；若密码不合法为“否”则结束；

（12）发出开锁指令并通过第二通信模块发送给网关设备；

（13）网关设备分析开锁指令控制对应的电子门锁开锁，并将开锁记录发送至云端服务器；

远程开锁步骤包括：

（21）设备本体近距离与连接互联网络的路由设备组网，判断输入授权密码是否合法，若密码合法为“是”则进入下一步骤（22）；若密码不合法为“否”则结束；

（22）发出开锁指令并通过第一通信模块发送给路由设备，路由设备将设备本体信息及开锁指令发送给云端服务器；

（23）云端服务器判断上述的设备本体是否为授权用户，若“是”则进入下一步骤（24）；若“否”则结束；

（24）云端服务器分析设备本体对应的网关设备及开锁指令对应的门锁，并产生相应的开锁指令发送至对应的网关设备；

（25）网关设备接收到开锁指令后控制电子门锁进行开锁动作。

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