CN104318649B - 基于智能手机震动频率通信的智能锁系统 - Google Patents

Abstract

一种基于智能手机震动频率通信的智能锁系统，它包括面板、执手(旋钮)、锁体、锁芯以及控制锁芯开启的电器部件（步进电机），其特征在于：包括控制终端、锁芯控制端和受控终端，所述的控制终端通过锁芯控制端对受控终端进行控制，本发明区别于其他的密码锁在于它是利用手机软件的方式来编制密码，无需绑定特定手机，避免了因丢失钥匙而开不了门的隐患，也不会造成携带不便，此外不会因长期使用留下按键痕迹而被人破解密码。从而极大提高了智能锁的综合性能且迎合物联网时代的到来。

Description

基于智能手机震动频率通信的智能锁系统

技术领域

本发明涉及一种电子锁，特别涉及一种采用密码、震动和通信结合的用智能手机开启的电子锁系统及其实现方法。

背景技术

智能锁是人们通过现代化手段如电子信息技术、集成电路技术、传感器检测技术结合多种新型的自然识别技术如指纹识别、虹膜识别等赋予给锁具超越传统机械锁的智能化功能。

门锁，包括居家、办公室、仓库和档案室的锁具，作为安全防范产品必须具有安全性、稳定性。安全性可从两方面来衡量一是抵抗故意破坏恶作剧和蓄意的撬、钻等暴力破坏。在此方面，机械锁和电子门锁的机械强度一般都能够达到要求。但是机械锁的防技术开启的能力很差，不管那种结构的机械锁都可被其他手段开启，尤其是钥匙可以复制就是很大的安全隐患。

电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合完成开锁、闭锁任务的电子产品。电子密码锁的种类有：

1、遥控式电子防盗锁：常见的遥控式电子防盗锁主要有光遥控和无线电遥控两类。光遥控又分为红外线遥控和可见光遥控，光遥控利用窄角度的光传输密码，优点是传输信息量可以很大、速度极快、人眼识别不出来，又无法在光路径上以仪器捕获信号试图复制，因此保密性极高。无线电遥控的优点也是传输信息量可以很大、速度快、人眼识别不出来，但发射的信号弥散空间，容易被仪器捕获。

2、键盘式电子密码锁：目前使用最为广泛的是键盘式电子密码锁，该产品主要应用于智能锁箱、智能锁柜和金库。键盘式电子密码在键盘上输入，易于掌握，其突出优点是“密码”是记在被授权人脑子里的数字和字符，但是缺点是由于密码太复杂难以记忆，造成使用不便。

3、卡式电子防盗锁：可分为接触式卡和非接触式卡两大类。目前接触式卡的技术成熟、价格较低，应用也较为广泛;非接触式卡使用隐蔽、方便。储存信息量大是卡的优势，它不仅作为钥匙，还可载入多项个人信息。但使用这类电子防盗锁，需要仔细保管卡(即钥匙)，尤其丢失了必须尽快取消该卡的授权。

4、生物特征防盗锁：是利用人的某些与生俱来的个性特征征做密码的电子防盗锁，特别适合金融业注重“验明正身”的行业特点。随着生物特征技术发展迅速，除了价格因素和尺寸体积因素对普及尚有所限制外，生物特征电子防盗锁在金融业的前景被人们普遍看好。不过，在要求保密性极高的情况下，还不宜单独使用生物特征电子防盗锁，最好是组合其他电子信息作为密码。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有智能锁存在的信号容易被仪器捕获、密码太复杂难以记忆以及保密性不高等问题，提出一种基于智能手机震动频率通信的智能锁系统，通过智能手机以震动通信的方式控制锁具。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

一种基于智能手机震动频率通信的智能锁系统，其特征在于：包括控制终端、锁芯控制端和受控终端，所述的控制终端通过锁芯控制端对受控终端进行控制。

进一步，所述的控制终端是具有震动功能和内置应用程序的智能手机，通过震动功能以应用程序的方式访问锁芯控制端。

进一步，所述的锁芯控制端包括震动传感器、编码器、信号转换器、单片机、控制电路、识别模块、提示模块以及电源模块。

所述的震动传感器与编码器连接，编码器与信号转换器连接，然后接入单片机，单片机同时接控制电路和识别模块，控制电路同时接提示模块和控制锁芯开启的电器元件；

所述电源模块为蓄电池或外接电源220交流转直流模块，提供直流电给震动传感器、编码器、信号转换器、单片机、控制电路、识别模块和提示模块；

所述编码器能够通过振动传感器接收到从控制端发出的震动信号进行编码，通过信号转换器形成一组密码储存到单片机内；

所述的识别模块识别锁体内的各个部位的锁舌位子，并将信号传递给单片机；

所述的提示模块由LED灯和蜂鸣器组成；

所述的控制电路执行单片机发出的命令来控制提示模块的LED灯亮暗及亮灯颜色和蜂鸣器声音开闭；以及控制锁芯开启的电器元件开启和关闭；

进一步，所述的受控制端为面板、执手(旋钮)、电子锁体、锁芯组成的锁具 ；

进一步，所述的控制终端即智能手机在内置应用程序通过不同按键组合方式，发出特定的震动频率编码信号，震动源为智能手机内置的震动器。

进一步，所述的控制终端即智能手机发出的密码与单片机储存密码的不符合，控制电路控制提示模块的LED灯红灯亮；

所述智能手机发出的密码与单片机储存密码超过三次不符合，控制电路控制提示模块蜂鸣器声音报警。

进一步，所述的受控端即锁具上还设有机械钥匙锁芯，预防所持有的智能手机一旦丢失，可以直接通过机械钥匙开锁。

进一步，所述的该系统可以运用到居家、办公室、仓库和档案室等场所。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.基于智能手机震动频率通信的智能锁系统区别于其他的密码锁在于它是利用手机软件的方式来编制密码，无需绑定特定手机，避免了因丢失钥匙而开不了门的隐患，也不会造成携带不便，此外不会因长期使用留下按键痕迹而被人破解密码。从而极大提高了智能锁的综合性能且迎合物联网时代的到来。因此本发明具有广阔的应用前景和经济效益，可显著提高我国智能家居安全便捷。

2.本发明针对现有所研发出来的各种类型智能锁造价昂贵、安装使用复杂等不足，将可见光通信技术应用于智能锁中，设计开发完成一种新型的智能锁。

3.本发明通过几乎人手一部的智能手机作为开锁工具，方便快捷。

附图说明

图1示意了本发明的系统结构示意图；

图2示意了本发明中的锁芯控制端的原理示意图。

具体实施方式

以下的实施例可以使本专业技术领域的技术人员更全面的了解本发明，但不以任何方式限制本发明。

如图1、2所示一种基于智能手机震动频率通信的智能锁系统，其特征在于：包括控制终端、锁芯控制端和受控终端，所述的控制终端通过锁芯控制端对受控终端进行控制。

上述控制终端是具有震动功能和内置应用程序的智能手机，通过震动功能以应用程序的方式访问锁芯控制端。

上述的锁芯控制端包括震动传感器、编码器、信号转换器、单片机、控制电路、识别模块、提示模块以及电源模块。

所述的震动传感器与编码器连接，编码器与信号转换器连接，然后接入单片机，单片机同时接控制电路和识别模块，控制电路同时接提示模块和控制锁芯开启的电器元件；

所述电源模块为蓄电池或外接电源220交流转直流模块，提供直流电给震动传感器、编码器、信号转换器、单片机、控制电路、识别模块和提示模块；

所述编码器能够通过振动传感器接收到从控制端发出的震动信号进行编码，通过信号转换器形成一组密码储存到单片机内；

所述的识别模块识别锁体内的各个部位的锁舌位子，并将信号传递给单片机；

所述的提示模块由LED灯和蜂鸣器组成；

所述的控制电路执行单片机发出的命令来控制提示模块的LED灯亮暗及亮灯颜色和蜂鸣器声音开闭；以及控制锁芯开启的电器元件开启和关闭；

上述的受控制端为面板、执手(旋钮)、电子锁体、锁芯组成的锁具 ；

上述的控制终端即智能手机在内置应用程序通过不同按键组合方式，发出特定的震动频率编码信号，震动源为智能手机内置的震动器。

上述的控制终端即智能手机发出的密码与单片机储存密码的不符合，控制电路控制提示模块的LED灯红灯亮；

所述智能手机发出的密码与单片机储存密码超过三次不符合，控制电路控制提示模块蜂鸣器声音报警。

上述的受控端即锁具上还设有机械钥匙锁芯，预防所持有的智能手机一旦丢失，可以直接通过机械钥匙开锁。

上述的该系统可以运用到居家、办公室、仓库和档案室等场所。

本发明的工作原理：

用户打开安装在个人智能手机中的密码生成软件，输入字符串密码，该软件将字符串密码中的每个字符依次按照既定规则转换为由四个逻辑信号（下文说明的逻辑0信号和逻辑1信号）的排列，首先将手机震动频段从高到低分为高频段、中频段和低频段，将事件“手机震动频率从低频段跳变到中频段”规定为逻辑0信号，事件“由低频段跳变到高频段”规定为逻辑1信号，用户输入的字符串密码将转换为逻辑0信号和逻辑1信号的排列，例如：规定字符“1”转换成的逻辑信号排列为“0，0，0，0”（低—中频跳变、低—中频跳变、低—中频跳变、低—中频跳变），字符“2” 转换成的逻辑信号排列为“0，0，0，1”（低—中频跳变、低—中频跳变、低—中频跳变、低—高频跳变）。用户发出生成震动密码的指令，并将手机贴近本发明中装有震动传感器的密码锁外壳，该手机将依次发出代表密码字符串中各个字符的震动。例如，输入的字符串密码为“12”，测逻辑信号排列就是“0，0,0,0,0,0,0，1”，即手机发出震动为“低—中频跳变、低—中频跳变、低—中频跳变、低—中频跳变、低—中频跳变、低—中频跳变、低—中频跳变、低—高频跳变”。这样，字符密码就可以转换成含有密码信息的震动信号了。

手机输入的字符密码后，密码生成软件将自动在字符串密码前加上其起始码，在其后加上校验码和停止码，例如可选用“1，1，0，1”的逻辑信号排列作为起始码，校验码和停止码也可以这样设置。

在智能锁检测到震动信号后，按照同样的规则对其进行解码，将震动信号解码为0信号和1信号的排列，在识别出排列中的密码排列后与存储在内部存储器中的密码进行比对，如果正确就开锁，如果不正确就提示密码错误信号。

本实施例的使用步骤如下：

1、打开智能手机的控制锁具的应用程序，内置震动器会随应用程序打开而启动。

2、通过应用程序，在密码界面输入真确密码然后将手机贴近锁具外壳，点击启动震动即可开锁。

3、如需改换密码在应用程序客户端的密码更改栏输入更改的密码即可更改密码。

因此，本发明的实际范围不仅包括所公开的实施例，还包括在权利要求书之下实施或者执行本发明的所有等效方案。

Claims (4)

1.一种基于智能手机震动频率通信的智能锁系统，其特征在于：包括控制终端、锁芯控制端和受控终端，所述的控制终端通过锁芯控制端对受控终端进行控制；

所述的控制终端是具有震动功能和内置应用程序的智能手机，通过震动功能以应用程序的方式访问锁芯控制端；

所述的锁芯控制端包括震动传感器、编码器、信号转换器、单片机、控制电路、识别模块、提示模块以及电源模块；

所述的震动传感器与编码器连接，编码器与信号转换器连接，然后接入单片机，单片机同时接控制电路和识别模块，控制电路同时接提示模块和控制锁芯开启的电器元件；

所述电源模块为蓄电池或外接电源220交流转直流模块，提供直流电给震动传感器、编码器、信号转换器、单片机、控制电路、识别模块和提示模块；

所述编码器能够通过振动传感器接收到从控制端发出的震动信号进行编码，通过信号转换器形成一组密码储存到单片机内；

所述的识别模块识别锁体内的各个部位的锁舌位子，并将信号传递给单片机；

所述的提示模块由LED灯和蜂鸣器组成；

所述的控制电路执行单片机发出的命令来控制提示模块的LED灯亮暗及亮灯颜色和蜂鸣器声音开闭；以及控制锁芯开启的电器元件开启和关闭；

所述的受控制端为面板、执手、电子锁体、锁芯组成的锁具；

所述的控制终端即智能手机在内置应用程序通过不同按键组合方式，发出特定的震动频率编码信号，震动源为智能手机内置的震动器。

2.根据权利要求1所述的基于智能手机震动频率通信的智能锁系统，其特征在于：所述的控制终端即智能手机发出的密码与单片机储存密码的不符合，控制电路控制提示模块的LED灯红灯亮；

所述智能手机发出的密码与单片机储存密码超过三次不符合，控制电路控制提示模块蜂鸣器声音报警。

3.根据权利要求1所述的基于智能手机震动频率通信的智能锁系统，其特征在于：所述的受控端即锁具上还设有机械钥匙锁芯，预防所持有的智能手机一旦丢失，可以直接通过机械钥匙开锁。

4.根据权利要求1所述的基于智能手机震动频率通信的智能锁系统，其特征在于：该系统可以运用到居家、办公室、仓库和档案室场所。