CN104652964A - 一种智能rfid报警锁装置及其智能报警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能RFID报警锁装置，包括锁具和钥匙，所述锁具包括锁体以及设置在锁体内的微动触发开关、主控芯片和外设，所述外设包括串口、RFID读卡模块、无线模块、扬声器和电磁闩，所述钥匙包括钥匙实体以及设置在钥匙实体上的RFID标签。本发明还提供一种智能RFID报警锁装置的智能报警方法。本发明在开锁过程中结合实体钥匙和RFID标签作为身份验证手段，并且在有非法开锁情况发生时，可以通过无线模块发出报警短信和报警报文，同时启动电磁闩卡住锁舌，防止非法开锁，安全性高，易于使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能RFID报警锁装置及其智能报警方法。
背景技术
入室盗窃一直是危害百姓生命财产安全的主要刑事犯罪类型。据统计，技术开锁在入室盗窃中的比例已超过40%，这说明传统的门锁只着眼于锁具的结构坚固，钥匙外形结构复杂，在保证安全性方面仍有不小的局限性。
人们因此采用了不同的技术进行身份验证，比较典型的有：
（1）密码验证，如中国发明专利申请CN103982087A公开了一种新型智能电子密码锁。该类发明以用户输入正确的密码作为身份验证通过的标志，具有可以省去实体钥匙的优点，但缺点是：密码如果设置过于简单，容易被破解，密码如果设置过于复杂，容易被遗忘。
（2）指纹验证，如中国发明专利申请CN104036564A公开了一种旅行箱指纹锁。该类发明以用户输入正确指纹作为身份验证通过的标志，具有可以省去实体钥匙的优点，但缺点是：有拒识的可能（如手指干燥、油污等）；指纹有可能被伪造。
（3）虹膜验证，如中国发明专利申请CN103806789A公开了一种具备虹膜识别功能的智能保险柜。该类发明以采集到正确的虹膜作为身份验证通过的标志，具有可以省去实体钥匙，安全性较高的优点，但缺点是：虹膜图像不宜采集，且需要使用者摆出特定的姿势配合采集，影响使用的舒适性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能RFID报警锁装置及其智能报警方法，结合了实体钥匙和RFID标签作为身份验证手段，并且在有非法开锁情况发生时，可以通过无线模块发出报警短信和信息。
本发明的技术方案为：
一种智能RFID报警锁装置，包括锁具和钥匙，所述锁具包括锁体以及设置在锁体内的微动触发开关、主控芯片和外设，所述外设包括串口、RFID读卡模块、无线模块、扬声器和电磁闩，所述钥匙包括钥匙实体以及设置在钥匙实体上的RFID标签；
所述微动触发开关的两端与主控芯片的GPIO连接，所述主控芯片分别与串口、RFID读卡模块和无线模块交互式连接，所述主控芯片的输出端与扬声器的输入端连接；所述微动触发开关用于在插入锁孔的钥匙或开锁工具的触动下，产生电平触发信号；所述RFID读卡模块用于扫描RFID标签，并将检测信息传送至主控芯片；所述电磁闩用于在主控芯片的控制下，卡住或释放锁舌。
所述的智能RFID报警锁装置，所述无线模块采用3G/4G无线模块。
所述的智能RFID报警锁装置，所述RFID标签采用粘合或者嵌入的方式附着在钥匙实体上。
所述的一种智能RFID报警锁装置的智能报警方法，包括以下步骤：
（1）将钥匙或开锁工具插入锁孔，触动微动触发开关；
（2）微动触发开关产生电平触发信号，唤醒处于休眠状态的主控芯片，主控芯片继而唤醒各种外设；
（3）RFID读卡模块扫描钥匙实体上的RFID标签，并将检测信息传送至主控芯片；
（4）主控芯片判断RFID标签是否合法，若没有发现RFID标签或者RFID标签不包含在开锁授权白名单中，则判定为非法，跳转至步骤（11），若RFID标签包含于开锁授权白名单中，则执行步骤（5）；
（5）进入正常开锁流程，钥匙通过机械结构转动锁芯，打开锁舌；
（6）通过微动触发开关的电平信号检测钥匙状态；
（7）判断钥匙是否拔出，若是，则跳转至步骤（10），若否，则执行步骤（8）；
（8）判断钥匙插入时间是否超时，若是，则执行步骤（9），若否，则跳转至步骤（6）；
（9）通过扬声器提示拔出钥匙；
（10）主控芯片和外设转入休眠状态，完成整个开锁过程；
（11）控制电磁闩卡住锁舌；
（12）通过扬声器警告；
（13）通过无线模块定期向特定手机发送报警短信，向报警服务器发送报警报文。
所述的智能RFID报警锁装置的智能报警方法，还包括：用户终端通过串口对主控芯片进行设置，包括设置发送报警短信的手机号码、发送报警报文的报警服务器地址以及修改合法的RFID标签的ID的白名单内容。
由上述技术方案可知，本发明在开锁过程中通过对附着在钥匙实体上的RFID标签的验证，可以有效防止非法配置的钥匙开锁或使用开锁工具开锁的情况发生；并且在有非法开锁情况发生时，可以通过无线模块发出报警短信和报警报文，启动电磁闩卡住锁舌，防止非法开锁，显著增强了安全性，易于使用。
附图说明
图1是本发明的锁具的各个模块的关系示意图；
图2是本发明的钥匙的各个模块的关系示意图；
图3是本发明的开锁过程的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。
一种智能RFID报警锁装置，包括锁具和钥匙两部分。
图1是本发明的锁具的各个模块的关系示意图，包括如下模块：
锁体101：采用传统的锁体结构，通过将钥匙插入锁孔，转动锁芯，可以伸出或缩回锁舌。
微动触发开关102：当钥匙或开锁工具插入锁孔时，会导致微动触发开关102闭合，微动触发开关102的两端连接主控芯片103的GPIO，从而产生电平触发信号，唤醒主控芯片103。
主控芯片103：可以和各种外设进行双向的数据交换或单向的控制。
串口104：主要用来对主控芯片103进行设置，如设置发送报警短信的手机号码、发送报警报文的报警服务器地址、修改合法的RFID标签202的ID的白名单内容。
RFID读卡模块105：可以读取RFID标签202，并将信息传送至主控芯片103。
3G/4G无线模块106：主控芯片103可以通过3G/4G的无线网络发送报警短信、报警报文。
扬声器107：可以在合法用户忘记拔出钥匙时发出声音提醒，也可以在非法用户试图入侵时发出声音警告。
电磁闩108：可以在主控芯片103的GPIO的电平信号控制下卡住或释放，从而阻止或允许锁芯的转动。
图2是本发明的钥匙的各个模块的关系示意图，包括如下模块：
钥匙实体201：采用传统的钥匙结构，可以转动锁芯来控制伸出或缩回锁舌。
RFID标签202：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，采用粘合或嵌入的方式附着在钥匙实体201上。
图3是本发明的钥匙开锁过程的流程图，包括如下步骤：
步骤301、插入钥匙，触动微动触发开关102；
步骤302、微动触发开关102产生电平触发信号，唤醒处于休眠状态的主控芯片103，主控芯片103继而唤醒各种外设；
步骤303、RFID读卡模块105扫描钥匙实体201上的RFID标签202，并将检测信息传送至主控芯片103；
步骤304、主控芯片103判断RFID标签202是否合法，如果没有发现RFID标签202或者RFID标签202不包含在开锁授权白名单中，就判定为非法，跳转至步骤311，如果RFID标签202包含于开锁授权白名单中，则继续执行下一步；
步骤305、进入正常开锁流程，即钥匙通过机械结构转动锁芯，打开锁舌；
步骤306、通过微动触发开关102的电平信号检测钥匙状态；钥匙在锁芯中时，微动触发开关102会持续在主控芯片103的GPIO上产生电平信号；
步骤307、判断钥匙是否拔出，如果是，则跳转至步骤310，如果否，则继续执行下一步；
步骤308、判断钥匙插入时间是否超时，如果是，则继续执行下一步，如果否，则跳转至步骤306；
步骤309、通过扬声器107发出声音提示拔出钥匙；因为是提示使用者钥匙遗留在锁芯里，因此声音需要平缓，音量应适中；
步骤310、主控芯片103和外设转入休眠状态，完成整个开锁过程；转入休眠状态可以显著减少功耗，有效降低对电源的要求，因此根据应用场景可以采用电池方式供电；
步骤311、控制电磁闩108卡住锁舌；到这一步说明RFID标签202验证非法，可能的情况是有非法的钥匙或开锁工具插入，因此需要采取一定的报警措施；通过对RFID标签202的验证，可以有效防止非法配置的钥匙开锁，或使用开锁工具开锁的情况发生；
步骤312、通过扬声器107发出声音警告；因为是警告非法入侵者，因此声音要急促，音量最大；
步骤313、通过3G/4G无线模块106定期发送报警短信，向报警服务器发送报警报文；在声音警告的同时，每隔一段时间，向特定手机发送报警短信，可以通知房主有非法入侵者，向特定报警服务器发送报警报文，可以通知联网报警服务公司或物业监控中心采取相应措施。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种智能RFID报警锁装置，包括锁具和钥匙，其特征在于：所述锁具包括锁体以及设置在锁体内的微动触发开关、主控芯片和外设，所述外设包括串口、RFID读卡模块、无线模块、扬声器和电磁闩，所述钥匙包括钥匙实体以及设置在钥匙实体上的RFID标签；
所述微动触发开关的两端与主控芯片的GPIO连接，所述主控芯片分别与串口、RFID读卡模块和无线模块交互式连接，所述主控芯片的输出端与扬声器的输入端连接；所述微动触发开关用于在插入锁孔的钥匙或开锁工具的触动下，产生电平触发信号；所述RFID读卡模块用于扫描RFID标签，并将检测信息传送至主控芯片；所述电磁闩用于在主控芯片的控制下，卡住或释放锁舌。
2.根据权利要求1所述的智能RFID报警锁装置，其特征在于：所述无线模块采用3G/4G无线模块。
3.根据权利要求1所述的智能RFID报警锁装置，其特征在于：所述RFID标签采用粘合或者嵌入的方式附着在钥匙实体上。
4.根据权利要求1所述的一种智能RFID报警锁装置的智能报警方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将钥匙或开锁工具插入锁孔，触动微动触发开关；
（2）微动触发开关产生电平触发信号，唤醒处于休眠状态的主控芯片，主控芯片继而唤醒各种外设；
（3）RFID读卡模块扫描钥匙实体上的RFID标签，并将检测信息传送至主控芯片；
（4）主控芯片判断RFID标签是否合法，若没有发现RFID标签或者RFID标签不包含在开锁授权白名单中，则判定为非法，跳转至步骤（11），若RFID标签包含于开锁授权白名单中，则执行步骤（5）；
（5）进入正常开锁流程，钥匙通过机械结构转动锁芯，打开锁舌；
（6）通过微动触发开关的电平信号检测钥匙状态；
（7）判断钥匙是否拔出，若是，则跳转至步骤（10），若否，则执行步骤（8）；
（8）判断钥匙插入时间是否超时，若是，则执行步骤（9），若否，则跳转至步骤（6）；
（9）通过扬声器提示拔出钥匙；
（10）主控芯片和外设转入休眠状态，完成整个开锁过程；
（11）控制电磁闩卡住锁舌；
（12）通过扬声器警告；
（13）通过无线模块定期向特定手机发送报警短信，向报警服务器发送报警报文。
5.根据权利要求4所述的智能RFID报警锁装置的智能报警方法，其特征在于，还包括：用户终端通过串口对主控芯片进行设置，包括设置发送报警短信的手机号码、发送报警报文的报警服务器地址以及修改合法的RFID标签的ID的白名单内容。
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