CN104299300B - 基于nfc的安全智能锁系统的开锁和关锁方法 - Google Patents

基于nfc的安全智能锁系统的开锁和关锁方法 Download PDF

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本发明公开了一种基于NFC的安全智能锁系统的开锁和关锁方法，安全智能锁系统包括智能锁、移动终端、主站，智能锁设有MCU控制模块，移动终端上安装有软件操作模块，智能锁通过NFC通信连接移动终端，移动终端通信连接主站；通过移动终端的命令发送和智能锁、移动终端、主站之间的密钥验证或信息验证实现智能锁的安全开、关锁。智能，操作方便，安全可靠，同时由于采用了通信网络和主站的统筹管理、信息存储功能，能够实现对开关锁的操作对象、操作人员、对象状态、操作时间等信息进行有效的记录和管理，以及对锁系统软件部分进行更新升级以增加安全等级，适应性和可调整性强，完善了锁系统的有效管理。

Description

基于NFC的安全智能锁系统的开锁和关锁方法
技术领域
本发明涉及一种基于NFC的安全智能锁系统的开锁和关锁方法。
背景技术
目前，家庭、办公场所及其他公共场所大多采用普通钥匙锁、识别卡式锁以及指纹锁等作为安全出入门禁，其存在如下缺点:(1)普通钥匙锁和识别卡式开锁都不能有效准确记录当下开锁人信息、开锁历史信息等，指纹锁虽然可以记录开锁人的相关信息，但当手指掉皮的情况下，则存在无法顺利完成开锁操作的问题；(2)普通钥匙锁的防盗性能比较差；(3)锁一旦安装形成，安全性能也固定形成，其软硬件便不能轻易更改，不可升级，直到老旧、损害更替，适应性，可调整性太差。
发明内容
本发明提供了一种基于NFC的安全智能锁系统的开锁和关锁方法，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：
基于NFC的带视频监控的安全智能锁系统的开锁方法，安全智能锁系统包括智能锁、移动终端、主站，智能锁设有MCU控制模块、第一NFC通信模块和视频模块，移动终端设有第二NFC模块，移动终端上安装有用于登陆主站系统、发送命令的软件操作模块，智能锁通过NFC通信连接移动终端，移动终端通信连接主站；其开锁方法包括：
步骤11，通过移动终端的软件操作模块输入登陆账号和密码登陆到主站系统；
步骤12，主站验证登录名和密码；若验证成功，则移动终端登陆成功并执行步骤13，否则移动终端提示登陆失败相关信息；
步骤13，移动终端的第二NFC模块和智能锁的第一NFC模块建立通信连接；
步骤14，移动终端向主站申请开锁；
步骤15，主站验证用户权限，若验证通过，主站经移动终端向智能锁下发经主站加密后的主站IP和端口号信息，若验证失败，则移动终端提示无权限的相关信息；
步骤16，智能锁根据已存储的密钥对主站IP和端口号信息进行解密；
步骤17，智能锁验证该主站IP和端口号信息与自身存储的是否一致，若一致，则智能锁向主站返回确认信息并执行步骤18，否则，移动终端提示错误信息；
步骤18，主站将智能锁的锁地址和当前时间进行加密后经移动终端发送给智能锁；
步骤19，智能锁根据已存储的密钥进行解密；
步骤20，智能锁验证锁地址和时间与智能锁本身存储的锁地址和时间是否对应一致，若一致，则智能锁执行开锁动作，若不一致，移动终端提示错误信息。
一实施例之中：智能锁中还设有视频模块，该步骤20为：智能锁验证锁地址和时间与智能锁本身存储的锁地址和时间是否对应一致，若一致，则智能锁打开视频模块并进行图像比对，若比对成功，则智能锁执行开锁动作，若比失败，移动终端提示图像比对失败信息。
一实施例之中：还包括步骤21，智能锁执行开锁动作后，智能锁判断开锁成功与否，并将开锁结果传送至移动终端，移动终端显示开锁结果并将开锁相关记录传送至主站。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：
基于NFC的安全智能锁系统的关锁方法，基于技术方案之二所述的NFC的安全智能锁系统，包括：
步骤31，通过移动终端的软件操作模块输入登陆账号和密码登陆到主站系统；
步骤32，主站验证登录名和密码；若验证成功，则移动终端登陆成功并执行步骤33，否则移动终端提示登陆失败相关信息；
步骤33，移动终端的第二NFC模块与智能锁的第一NFC模块建立NFC通信连接；
步骤34，移动终端向主站申请关锁；
步骤35，主站验证用户权限，若权限验证通过，智能锁执行关锁动作，否则，移动终端提示错误信息。
一实施例之中，还包括步骤36，智能锁执行关锁动作后，智能锁判断关锁成功与否，并将关锁结果传送至移动终端，移动终端显示关锁结果并将关锁相关记录传送至主站。
一实施例之中：所述智能锁和主站中都存储有用于信息加密和解密的相同密钥，主站与智能锁之间传递的信息都需经过密钥加密后传递并在信息到达主站或智能锁后由该密钥将加密信息解密还原；所述密钥为固定密钥或动态密钥，动态密钥由主站自动更新产生并下发给智能锁与智能锁共享相同密钥。
一实施例之中：所述移动终端为可移动的具有通信功能的智能终端。
一实施例之中：所述主站与智能锁之间传递的信息在智能锁中采用软件方法进行加密和解密。
一实施例之中：所述智能锁还设有硬件加密模块，主站与智能锁之间传递的信息在智能锁中由该硬件加密模块进行加密和解密。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1、安全智能锁系统包括智能锁、移动终端、主站，智能锁设有MCU控制模块和第一NFC通信模块，移动终端设有第二NFC模块，移动终端上安装有用于登陆主站系统、发送命令的软件操作模块，智能锁通过NFC通信连接移动终端，移动终端通信连接主站；通过移动终端的命令发送和智能锁、移动终端、主站之间的密钥验证或信息验证实现智能锁的安全开、关锁。同时由于采用了通信网络和主站的统筹管理、信息存储功能，能够实现对开关锁的操作对象、操作人员、对象状态、操作时间等信息进行有效的记录和管理，以及对锁系统软件部分进行更新升级以增加安全等级，适应性和可调整性强，完善了锁系统的有效管理，智能，操作方便，安全可靠。
2、所述智能锁和主站中都存储有用于信息加密和解密的相同密钥，主站与智能锁之间传递的信息都需经过密钥加密后传递并在信息到达主站或智能锁后由该密钥将加密信息解密还原；所述密钥为固定密钥或动态密钥，动态密钥由主站自动更新产生并下发给智能锁与智能锁共享相同密钥。通过对传递过程中信息的加密提高了该系统的安全性能。
3、用户验证权限通过之后，需经过主站IP和端口号在智能锁中的验证以及锁地址在主站中的验证，进一步提高了该系统的开锁安全性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1绘示了本实施例所述的基于NFC的安全智能锁系统的整体框图。
图2绘示了本实施例所述的基于NFC的安全智能锁系统的开锁流程图。
图3绘示了本实施例所述的基于NFC的安全智能锁系统的关锁流程图。
具体实施方式
请查阅图1，基于NFC的带视频监控的安全智能锁系统，它包括智能锁、移动终端和主站，其中，NFC(Near Field Communication)为近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术。
智能锁设有MCU控制模块、第一NFC通信模块、锁舌驱动单元、存储模块、电源管理模块，MCU控制模块连接第一NFC通信模块、锁舌驱动单元、存储模块和视频模块，电源管理模块能给该智能锁提供工作电源，MCU控制模块作为智能锁的协调主脑，控制管理着智能锁上的其他模块和单元。
移动终端设有第二NFC模块，它还安装有用于登陆主站系统、发送命令的软件操作模块，即一APP应用软件，该移动终端为可移动的具有通信功能的智能终端，包括手机、平板电脑或笔记本电脑等。
智能锁能通过第一NFC模块和移动终端的第二NFC模块建立NFC通信连接，移动终端通信连接主站，该基于NFC的安全智能锁系统可通过移动终端的命令发送和智能锁、移动终端、主站之间的多重信息验证实现智能锁的安全开、关锁。
基于NFC的安全智能锁系统的开锁方法如下：
首先，在该系统开始使用前，需向主站信息库中录入相关信息并存储，主站信息库的信息由主站管理员登陆录入，包括用于移动终端登陆主站的登陆账号和对应的登陆密码信息、用户权限以及图像信息，该图像信息可以是开锁人的头像信息。用户权限可设有管理员权限、重要用户权限和普通用户权限，管理员具有所有权限，包括管理重要用户和普通用户、开锁、关锁、设置主站IP等；重要用户权限包括开锁、关锁、设置主站IP等；普通用户只具有查询权限。
请查阅图2，图2中移动终端以手机为例，基于NFC的带视频监控的安全智能锁系统的开锁方法，它包括以下开锁步骤：
步骤11，通过移动终端的软件操作模块输入登陆账号和密码登陆到主站系统；
步骤12，主站验证登录名和密码；若验证成功，则移动终端登陆成功并执行步骤13，否则移动终端提示登陆失败相关信息；
步骤13，移动终端的第二NFC模块和智能锁的第一NFC模块建立通信连接；
步骤14，移动终端向主站申请开锁；
步骤15，主站验证用户权限，若验证通过，主站经移动终端向智能锁下发经主站加密后的主站IP和端口号信息，若验证失败，则移动终端提示无权限的相关信息；
步骤16，智能锁根据已存储的密钥对主站IP和端口号信息进行解密；
步骤17，智能锁验证该主站IP和端口号信息与自身存储的是否一致，若一致，则智能锁向主站返回确认信息并执行步骤18，否则，移动终端提示错误信息；
步骤18，主站将智能锁的锁地址和当前时间进行加密后经移动终端发送给智能锁；
步骤19，智能锁根据已存储的密钥进行解密；
步骤20，智能锁验证锁地址和时间与智能锁本身存储的锁地址和时间是否对应一致，若一致，则智能锁执行开锁动作，若不一致，移动终端提示错误信息。
步骤21，智能锁执行开锁动作后，智能锁判断开锁成功与否，并将开锁结果(开锁成功或失败)传送至移动终端，移动终端显示开锁结果并将开锁相关记录传送至主站。
另一较佳实施例中，智能锁中还设有视频模块，该步骤20为：智能锁验证锁地址和时间与智能锁本身存储的锁地址和时间是否对应一致，若一致，则智能锁打开视频模块并进行图像比对(和已存储的图像信息进行比对)，若比对成功，则智能锁执行开锁动作，若比失败，移动终端提示图像比对失败信息。
请查阅图3，图3中移动终端以手机为例，本实施例中的基于NFC的带视频监控的安全智能锁系统的关锁方法，它包括以下关锁步骤：
步骤31，通过移动终端的软件操作模块输入登陆账号和密码登陆到主站系统；
步骤32，主站验证登录名和密码；若验证成功，则移动终端登陆成功并执行步骤33，否则移动终端提示登陆失败相关信息；
步骤33，移动终端的第二NFC模块与智能锁的第一NFC模块建立NFC通信连接；
步骤34，移动终端向主站申请关锁；
步骤35，主站验证用户权限，若权限验证通过，智能锁执行关锁动作，否则，移动终端提示错误信息。
步骤36，智能锁执行关锁动作后，智能锁判断关锁成功与否，并将关锁结果传送至移动终端，移动终端显示关锁结果并将关锁相关记录传送至主站。
本实施例中，智能锁和主站中都存储有用于信息加密和解密的相同密钥，主站与智能锁之间传递的信息都需经过密钥加密后传递并在信息到达主站或智能锁后由该密钥将加密信息解密还原；所述密钥为固定密钥或动态密钥，动态密钥由主站自动更新产生并下发给智能锁与智能锁共享相同密钥。
主站与智能锁之间传递的信息可以是由智能锁的MCU控制模块和主站中的控制器采用软件加密和解密，也可以是，智能锁还设有硬件加密模块，主站与智能锁之间传递的信息在智能锁中由该硬件加密模块进行加密和解密。
通过采用以上所述的安全智能锁系统及开锁、关锁方法，实现了开、关锁动作以及安全开锁之前的一系列信息及密码验证，保证安全开锁，成本降低，智能，操作方便，安全可靠，同时由于采用了通信网络、主站的统筹管理以及信息存储功能，能够对开关锁的操作对象、操作人员、对象状态、操作时间等信息进行有效的记录和管理，以及对锁系统软件部分进行更新升级以增加安全等级，适应性和可调整性大大增强，完善了锁系统的有效管理。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (9)

1.基于NFC的安全智能锁系统的开锁方法，安全智能锁系统包括智能锁、移动终端、主站，智能锁设有MCU控制模块和第一NFC通信模块，移动终端设有第二NFC模块，移动终端上安装有用于登陆主站系统、发送命令的软件操作模块，智能锁通过NFC通信连接移动终端，移动终端通信连接主站；其特征在于：包括：
步骤11，通过移动终端的软件操作模块输入登陆账号和密码登陆到主站系统；
步骤12，主站验证登录名和密码；若验证成功，则移动终端登陆成功并执行步骤13，否则移动终端提示登陆失败相关信息；
步骤13，移动终端的第二NFC模块和智能锁的第一NFC模块建立通信连接；
步骤14，移动终端向主站申请开锁；
步骤15，主站验证用户权限，若验证通过，主站经移动终端向智能锁下发经主站加密后的主站IP和端口号信息，若验证失败，则移动终端提示无权限的相关信息；
步骤16，智能锁根据已存储的密钥对主站IP和端口号信息进行解密；
步骤17，智能锁验证该主站IP和端口号信息与自身存储的是否一致，若一致，则智能锁向主站返回确认信息并执行步骤18，否则，移动终端提示错误信息；
步骤18，主站将智能锁的锁地址和当前时间进行加密后经移动终端发送给智能锁；
步骤19，智能锁根据已存储的密钥进行解密；
步骤20，智能锁验证锁地址和时间与智能锁本身存储的锁地址和时间是否对应一致，若一致，则智能锁执行开锁动作，若不一致，移动终端提示错误信息。
2.根据权利要求1所述的基于NFC的安全智能锁系统的开锁方法，其特征在于：智能锁中还设有视频模块，该步骤20为：智能锁验证锁地址和时间与智能锁本身存储的锁地址和时间是否对应一致，若一致，则智能锁打开视频模块并进行图像比对，若比对成功，则智能锁执行开锁动作，若比失败，移动终端提示图像比对失败信息。
3.根据权利要求1或2所述的基于NFC的安全智能锁系统的开锁方法，其特征在于：还包括步骤21，智能锁执行开锁动作后，智能锁判断开锁成功与否，并将开锁结果传送至移动终端，移动终端显示开锁结果并将开锁相关记录传送至主站。
4.基于NFC的安全智能锁系统的关锁方法，基于权利要求1所述的NFC的安全智能锁系统，其特征在于：包括：
步骤31，通过移动终端的软件操作模块输入登陆账号和密码登陆到主站系统；
步骤32，主站验证登录名和密码；若验证成功，则移动终端登陆成功并执行步骤33，否则移动终端提示登陆失败相关信息；
步骤33，移动终端的第二NFC模块与智能锁的第一NFC模块建立NFC通信连接；
步骤34，移动终端向主站申请关锁；
步骤35，主站验证用户权限，若权限验证通过，智能锁执行关锁动作，否则，移动终端提示错误信息。
5.根据权利要求4所述的基于NFC的安全智能锁系统的关锁方法，其特征在于：还包括步骤36，智能锁执行关锁动作后，智能锁判断关锁成功与否，并将关锁结果传送至移动终端，移动终端显示关锁结果并将关锁相关记录传送至主站。
6.根据权利要求1或2所述的基于NFC的安全智能锁系统的开锁方法或根据权利要求4或5所述的基于NFC的安全智能锁系统的关锁方法，其特征在于：所述智能锁和主站中都存储有用于信息加密和解密的相同密钥，主站与智能锁之间传递的信息都需经过密钥加密后传递并在信息到达主站或智能锁后由该密钥将加密信息解密还原；所述密钥为固定密钥或动态密钥，动态密钥由主站自动更新产生并下发给智能锁与智能锁共享相同密钥。
7.根据权利要求1或2所述的基于NFC的安全智能锁系统的开锁方法或根据权利要求4或5所述的基于NFC的安全智能锁系统的关锁方法，其特征在于：所述移动终端为可移动的具有通信功能的智能终端。
8.根据权利要求1或2所述的基于NFC的安全智能锁系统的开锁方法或根据权利要求4或5所述的基于NFC的安全智能锁系统的关锁方法，其特征在于：所述主站与智能锁之间传递的信息在智能锁中采用软件方法进行加密和解密。
9.根据权利要求1或2所述的基于NFC的安全智能锁系统的开锁方法或根据权利要求4或5所述的基于NFC的安全智能锁系统的关锁方法，其特征在于：所述智能锁还设有硬件加密模块，主站与智能锁之间传递的信息在智能锁中由该硬件加密模块进行加密和解密。
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