CN105279832A - 智能门锁系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能门锁系统及其控制方法，所述智能门锁系统包括一个带有第一蓝牙通信模块的智能门锁，一个带有第二蓝牙通信模块的智能手机，以及一个与所述智能门锁连接的服务器，所述服务器与所述智能手机通过无线互联网连接，所述智能手机上安装有与所述服务器连接的软件客户端。本发明的智能门锁系统中的智能门锁和智能手机内部均不存储用于比对的密码和身份信息，而是当智能手机每提交一次开锁请求就通过服务器分别向智能手机和智能门锁发送一个对应的开锁密码和解锁密码，而且这些密码使用一次就不用了，从而完全避免了硬件破解复制以及软件破解的问题，大大增加了安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能安全设备及其控制方法，尤其是一种配合智能手机之类的智能设备使用的安全门锁系统以及通过智能手机之类的智能设备控制智能门锁开锁的技术，特别涉及一种智能门锁系统及其控制方法。
背景技术
现有的门锁有传统的通过钥匙开锁的机械门锁，也有通过IC卡、指纹虹膜之类的生物特征识别开锁的电子门锁。传统的钥匙开锁、IC卡开锁都需要开锁人额外携带对应的开锁物品，容易遗忘且易于复制解码，安全性不高。指纹和虹膜之类的生物特征识别开锁，硬件成本很高，而且技术尚未完全成熟，容易开锁失败，在社区门锁应用场合需要门锁与人体直接接触，基于卫生上的原因容易为公众所抵触，实用性有限。
另一种常用类型的门锁是采用智能遥控技术的门锁，其被广泛应用于家庭、汽车、酒店等场所。现有的智能遥控门锁虽给人们生活带来极大的方便，但其大部分采用简单的单向通信技术，即通过滚动码方式来实现开锁/闭锁，而门锁无法判断开锁的命令是合法的遥控设备发出的指令还是非法设备发出的指令，因而其很容易被复制或假冒，导致其在安全性方面存在较大的隐患。
中国专利申请CN201510466296.0中公开了一种智能遥控门锁的无线通信方法及系统，该系统包括遥控钥匙及智能门锁，遥控钥匙包括：输入模块，用于输入开锁/闭锁指令，并发出遥控指令；第一单片机，所述第一单片机与输入模块连接，用于存储上一次通信发出的信息及生成新的通信序列号，并对通信信息进行加密/解密，同时用于判断智能门锁回复的信息是否超时及接收的通信序列号、智能门锁ID是否与存储的信息配对成功；第一射频模块，所述第一射频模块与第一单片机连接，用于向智能门锁发送加密信息或接收智能门锁发回的加密信息；所述智能门锁包括：第二射频模块，用于接收遥控钥匙发送的加密信息或向遥控钥匙发送加密信息；第二单片机，所述第二单片机与第二射频模块连接，用于存储上一次通信发出的信息及对通信信息进行加密/解密，并控制智能门锁执行开/闭锁动作，同时用于判断智能钥匙回复的信息是否超时及接收的通信序列号、智能钥匙ID是否与存储的信息配对成功。该现有技术的智能遥控门锁中的遥控钥匙及智能门锁之间通过基于两者的通信协议进行双向无线通信，且在通信过程中对通信序列号、遥控钥匙ID、智能门锁ID及遥控指令的通信信息进行加密和解密。
上述现有技术虽然在开锁过程中对加密信息设置了时效，希望通过时效避免非法学习复制。但是，该现有技术存在一个重大的缺陷，即用于比对身份的信息都分别存储在遥控钥匙和智能门锁内部，虽然这些信息应用了编解码技术进行了加密，但是毕竟都是通过硬件存储的，一旦遥控钥匙丢失、失窃，也很容易通过一定的技术手段进行破解复制，此时时效的设置基本上就是无关紧要的，同任何其它类型的门锁一样存在很大的安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种智能门锁系统及其控制方法，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种智能门锁系统的控制方法，所述智能门锁系统包括一个带有第一蓝牙通信模块的智能门锁，一个带有第二蓝牙通信模块的智能手机，以及一个与所述智能门锁连接的服务器，所述服务器与所述智能手机通过无线互联网连接，所述智能手机上安装有与所述服务器连接的软件客户端，所述智能门锁系统的控制方法包括如下步骤：
通过所述智能手机登录所述软件客户端，所述软件客户端将所述智能手机的唯一身份ID以及登录密码通过无线互联网发送给所述服务器并发送开锁请求；
所述服务器收到所述开锁请求以及所述智能手机的身份ID之后，向所述智能手机发送一个随机生成的蓝牙配对码和一个开锁密码，同时将所述智能手机的身份ID、所述蓝牙配对码以及一个与所述开锁密码对应的解锁密码发送给所述智能门锁；
所述智能手机收到所述蓝牙配对码和开锁密码之后，所述智能手机的第二蓝牙通信模块与所述智能门锁的第一蓝牙通信模块利用所述蓝牙配对码建立通信联系；然后所述智能手机将其身份ID以及开锁密码发送给所述智能门锁；所述智能门锁将从所述智能手机接收到的所述智能手机的身份ID和开锁密码与从所述服务器接收到的所述智能手机的身份ID和解锁密码进行比对，比对通过则开锁，比对不通过则不开锁。
优选地，所述智能门锁具有一个存储其编号的射频模块，所述智能手机通过其上的射频读取模块读取所述编号以输入所述软件客户端，并在发送所述开锁请求的时候一并发送给所述服务器，所述服务器将所述智能手机的身份ID、所述蓝牙配对码以及所述解锁密码发送给所述编号的智能门锁。
优选地，所述开锁密码和所述解锁密码一一对应存储在所述服务器上。
优选地，所述服务器随机选取一对对应的所述开锁密码和所述解锁密码分别发送给所述智能手机和所述智能门锁。
优选地，所述服务器通过编解码软件生成一对对应的所述开锁密码和所述解锁密码分别发送给所述智能手机和所述智能门锁。
优选地，定期更换所述服务器上的所述编解码软件。
优选地，所述服务器上安装有多个编解码软件，随机选择一个所述编解码软件生成一对对应的所述开锁密码和所述解锁密码分别发送给所述智能手机和所述智能门锁。
优选地，所述智能门锁中安装的一个比对软件，所述比对软件用于对所述服务器发送给所述智能手机然后转发给所述智能门锁的开锁密码以及所述服务器发送给所述智能门锁的解锁密码进行比对。
优选地，所述开锁密码和所述解锁密码经过一次解码后生成的两个密码输入所述比对软件中进行比对。
本发明还提供了一种用于上述方法的智能门锁系统，所述智能门锁系统包括一个带有第一蓝牙通信模块的智能门锁，一个带有第二蓝牙通信模块的智能手机，以及一个与所述智能门锁连接的服务器，所述服务器与所述智能手机通过无线互联网连接，所述智能手机上安装有与所述服务器连接的软件客户端。
本发明的智能门锁系统中的智能门锁和智能手机内部均不存储用于比对的密码和身份信息，而是当智能手机每提交一次开锁请求就通过服务器分别向智能手机和智能门锁发送一个对应的开锁密码和解锁密码，而且这些密码使用一次就不用了，从而完全避免了硬件破解复制以及软件破解的问题，大大增加了安全性。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的智能门锁系统的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
正如背景技术部分所述，鉴于现有智能遥控门锁存在硬件破解与复制的可能性缺陷，本发明提供了一种改进的智能门锁系统及其控制方法，如图1所示，其显示的是根据本发明的一个具体实施例的智能门锁系统的结构示意图，所述智能门锁系统可以用于家庭用户的门锁，也可以用于社区门禁系统的门锁。
具体来说，参见图1，本发明的智能门锁系统包括一个带有第一蓝牙通信模块101的智能门锁100，一个带有第二蓝牙通信模块201的智能手机200，以及一个与智能门锁100连接的服务器300，服务器300与智能手机200通过无线互联网400连接，智能手机200上安装有与服务器300连接的软件客户端202。在一个具体实施例中，智能门锁100与服务器300可以通过有线方式进行连接，也可以通过wifi之类的无线方式进行连接。其中，本发明的智能门锁系统与现有技术的主要区别在于，本发明的智能门锁系统中的智能门锁100和智能手机200内部均不存储用于比对的密码和身份信息，从而完全避免了硬件破解复制的问题。具体控制过程通过本发明的智能门锁系统的控制方法进行详细说明。
亦即，本发明的智能门锁系统的控制方法包括如下步骤：
首先，用户拿着智能手机200到了门口要进门，就需要想办法打开智能门锁100。从安全性考虑，如果智能手机200直接就可以通过蓝牙连接智能门锁100，则必须要在智能手机200内部存储智能门锁100的蓝牙配对码，这就会存在被破解的可能性。为降低风险，本发明在开始的时候，设定智能手机200与智能门锁100是不可连接的，亦即智能门锁100的蓝牙配对码是每次开锁都需要更换的，任何人拿着智能手机都不可能通过蓝牙与智能门锁100配对连接。
此时，用户要通过智能手机200登录其上安装的软件客户端202。当然，在登录过程中需要处于联网状态，同时为保证安全，软件客户端202设置需要输入用户名和账户登录密码，该用户名和账户登录密码会发送给服务器300核对用户名和密码正确才可登录并正常使用软件客户端202。然后在联网状态下，操作软件客户端202，点击软件客户端202上的开锁请求按钮，软件客户端202就会将智能手机200的唯一身份ID通过无线互联网400发送给服务器300同时也发送开锁请求，其中身份ID并不等同于前述的用户名，优选地，身份ID是用户注册的时候自动生成或者由服务器300生成并加密存储在软件客户端202中的，更优选地，该身份ID处于加密状态以二进制代码的形式存在于软件客户端202的代码中，不可通过智能手机200直接读取。也就是即便将整个软件客户端导出打开成二进制代码形式，也是很难分析出哪部分代码表示的是加密状态的身份ID，况且还要将其解码还原成原始状态更加是不可能的，大大增加了安全性。在本步骤中，智能手机200和智能门锁100仍然处于不可连接状态，即便拦截3G或者4G之类的无线互联网信号，也很难分析破解软件客户端202发送给服务器300的加密信号中所包含的智能手机200的身份ID以及开锁请求等等。
服务器300收到所述开锁请求以及智能手机200的身份ID之后(当然，智能手机200只有登录到软件客户端202上之后，服务器300才能接收软件客户端202发送的信息)，向智能手机200发送一个随机生成的蓝牙配对码和一个开锁密码，同时将智能手机200的身份ID、蓝牙配对码以及一个与开锁密码对应的解锁密码发送给智能门锁100。通过本步骤可见，智能手机200每次发送开锁请求，都会随机生成一个蓝牙配对码，因而用户1使用过该蓝牙配对码之后，用户2就不能再用了，杜绝了伪装连接的可能性，大大提高了安全性。同时，开锁密码和解锁密码是分别发送给智能手机200和智能门锁100的，在一个优选实施例中，这两个密码是不同且都经过加密的。
上述具体实施例在使用时，局限于整个系统仅只有一个智能门锁100，或者入住酒店特定房间的情形，即服务器300会将信息发送给特定的智能手机和特定的智能门锁。如果对于小区环境，服务器300连接有多个智能门锁100，则存在一种情况，就是服务器300不知道要将智能手机200的身份ID、蓝牙配对码以及解锁密码发送给哪一个智能门锁100。如果设定服务器300向与其连接的所有智能门锁100都发送一遍上述信息，则需要这些智能门锁100具备一定的存储功能，以便于多人同时使用时避免干扰，这会增加很多成本。
因此，在本发明的一个具体实施例中，智能门锁100上标注有一个编号，用户发送开锁请求的时候，需要在软件客户端202上输入该智能门锁100的编号，并将该编号一并发送给服务器300，因此服务器300就可以将前述的智能手机200的身份ID、蓝牙配对码以及解锁密码发送给该编号的智能门锁。在又一个具体实施例中，智能门锁100上的编号以条形码或二维码的形式显示，智能手机200只需要通过摄像头拍摄该条形码或二维码，即可将所述编号输入软件客户端202，省掉了输入的麻烦。在还有一个实施例中，智能门锁100还可以进一步具有一个存储其编号的射频模块104，智能手机200可以通过智能手机200上的射频读取模块204读取智能门锁100的编号以输入软件客户端202，并在发送开锁请求的时候一并发送给服务器300，服务器300就可以将前述的智能手机200的身份ID、蓝牙配对码以及解锁密码发送给该编号的智能门锁，同样可以省掉输入的麻烦，当然，前提是智能手机200带有射频读取功能。
上述智能门锁100带有编号的情形，特别适用于小区、酒店环境下具备多重门禁的情形，即小区大门具有一个智能门锁，单元建筑具有一个智能门锁，住户也有一个智能门锁，只要用户手机在线，例如通过扫描智能门锁的二维码，发送开锁请求，合法用户就能打开智能门锁，而且每个门锁的密码都是不同的，但是跟硬件却无关，因此，所有智能门锁都可以采用同样规格的，并不需要一一设定其密码，安装设置简单，使用和维护方便，又不用担心破解复制，特别适用于小区、酒店等需要大量智能门锁的应用场景，可以大大节约成本，却无需担心安全性问题。而且，上述带有编号的情形还有一个更大的好处，即只要是合法注册的用户，在进公共场合的门的时候不需要事先绑定，不需要人工操作，节省了人力，扫一下码就能开门，十分便捷。
智能手机200收到蓝牙配对码和开锁密码之后，智能手机200的第二蓝牙通信模块201与智能门锁100的第一蓝牙通信模块101利用蓝牙配对码建立通信联系。上述过程基本上是瞬间完成的，即当用户点击软件客户端202的开锁请求按钮之后，上述步骤都是在后台进行的，用户并不可感知这些行为的存在。然后用户的直观的感受就是智能手机200和智能门锁100通过蓝牙配对连接了(现有智能手机在蓝牙配对之后通常会在屏幕上方显示蓝牙配对成功的标记，有时候也会显示配对成功的提醒信息，不同的智能手机显示会有所不同)
然后智能手机200将其身份ID以及开锁密码发送给智能门锁100；智能门锁100将从智能手机200接收到的智能手机200的身份ID和开锁密码与从服务器300接收到的智能手机200的身份ID和解锁密码进行比对，比对通过则开锁，比对不通过则不开锁。在前述的一个优选实施例中，由于开锁密码和解锁密码是不同且都经过加密的，因而智能门锁100比对的时候，首先对开锁密码进行解码，之后才能与解锁密码进行比对，看解码之后的密码与解锁密码二者是否相同。在另一个优选实施例中，开锁密码和解锁密码都经过一次解码，解码后生成的两个密码需要输入智能门锁100中安装的一个比对软件102中进行比对，看这两个解码后生成的密码是否相同。比对软件102包含一套算法，将两个密码输入其中，以计算二者经过该算法计算之后是否相同，例如将其中一个密码转换成二进制然后平方与另一个密码的二进制代码进行比对看二者是否相同。即，为了安全，开锁密码和解锁密码是不同且都经过加密的，即便拦截也需要解码，并且即便是同样的加密规则，解码后得到的两个密码也是不相同的，还需知道智能门锁100的比对软件102的比对规则才能破解，大大增加了安全性。
其实最为重要的是，即便破解了所有密码也是没有用处的，因为这些密码用过一次之后就没用了。在又一个优选实施例中，开锁密码和解锁密码一一对应存储在服务器300上，即便突破服务器300的防火墙拿到一对开锁密码和解锁密码，也需要知道智能门锁100的解码规则和比对软件102的比对规则，也就是单纯的网络黑客也是没有办法突破本发明的智能门锁系统的，除非网络黑客既突破了服务器300，又拆解了智能门锁100并对智能门锁的内部规则进行了一一破解，这无疑是几乎不可完成的任务。
进一步的，在还有一个优选实施例中，服务器300随机选取一对对应的开锁密码和解锁密码分别发送给智能手机200和智能门锁100，则可以想象，每次开锁请求到底会用哪一对密码是不清楚的，进一步增强了安全性。
在另一个优选实施例中，服务器300根本就不存储密码，而是通过编解码软件生成一对对应的开锁密码和解锁密码分别发送给智能手机200和智能门锁100，也就是黑客即便侵入了服务器300，服务器300上也看不到开锁密码和解锁密码，而通常黑客是不可能将安装在服务器300上的软件偷走的。在这种情况下，智能手机200，智能门锁100，甚至是服务器300根本就不知道开锁密码和解锁密码到底是什么，它们也不存储这些密码，用过一次就删除不用了，完全性无疑是非常高的。
进一步地，为了更加安全，还可以优选定期更换服务器300上的编解码软件，也就是过一段时间就改一次规则。更加优选地，服务器300上安装有多个编解码软件，随机选择一个编解码软件生成一对对应的开锁密码和解锁密码分别发送给智能手机200和智能门锁100，进一步模糊了编码规则，进一步提高了安全性。
综上所述，本发明的智能门锁系统中的智能门锁和智能手机内部均不存储用于比对的密码和身份信息，而是当智能手机每提交一次开锁请求就通过服务器分别向智能手机和智能门锁发送一个对应的开锁密码和解锁密码，而且这些密码使用一次就不用了，从而完全避免了硬件破解复制以及软件破解的问题，大大增加了安全性。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种智能门锁系统的控制方法，所述智能门锁系统包括一个带有第一蓝牙通信模块(101)的智能门锁(100)，一个带有第二蓝牙通信模块(201)的智能手机(200)，以及一个与所述智能门锁(100)连接的服务器(300)，所述服务器(300)与所述智能手机(200)通过无线互联网(400)连接，所述智能手机(200)上安装有与所述服务器(300)连接的软件客户端(202)，其特征在于，所述智能门锁系统的控制方法包括如下步骤：
通过所述智能手机(200)登录所述软件客户端(202)，所述软件客户端(202)将所述智能手机(200)的唯一身份ID以及登录密码通过无线互联网(400)发送给所述服务器(300)并发送开锁请求；
所述服务器(300)收到所述开锁请求以及所述智能手机(200)的身份ID之后，向所述智能手机(200)发送一个随机生成的蓝牙配对码和一个开锁密码，同时将所述智能手机(200)的身份ID、所述蓝牙配对码以及一个与所述开锁密码对应的解锁密码发送给所述智能门锁(100)；
所述智能手机(200)收到所述蓝牙配对码和开锁密码之后，所述智能手机(200)的第二蓝牙通信模块(201)与所述智能门锁(100)的第一蓝牙通信模块(101)利用所述蓝牙配对码建立通信联系；然后所述智能手机(200)将其身份ID以及开锁密码发送给所述智能门锁(100)；所述智能门锁(100)将从所述智能手机(200)接收到的所述智能手机(200)的身份ID和开锁密码与从所述服务器(300)接收到的所述智能手机(200)的身份ID和解锁密码进行比对，比对通过则开锁，比对不通过则不开锁。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能门锁(100)具有一个存储其编号的射频模块(104)，所述智能手机(200)通过其上的射频读取模块(204)读取所述编号以输入所述软件客户端(202)，并在发送所述开锁请求的时候一并发送给所述服务器，所述服务器(300)将所述智能手机(200)的身份ID、所述蓝牙配对码以及所述解锁密码发送给所述编号的智能门锁(100)。
3.如权利要求1和2所述的方法，其特征在于，所述开锁密码和所述解锁密码一一对应存储在所述服务器(300)上。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述服务器(300)随机选取一对对应的所述开锁密码和所述解锁密码分别发送给所述智能手机(200)和所述智能门锁(100)。
5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述服务器(300)通过编解码软件生成一对对应的所述开锁密码和所述解锁密码分别发送给所述智能手机(200)和所述智能门锁(100)。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，定期更换所述服务器(300)上的所述编解码软件。
7.如权利要求1-6所述的方法，其特征在于，所述服务器(300)上安装有多个编解码软件，随机选择一个所述编解码软件生成一对对应的所述开锁密码和所述解锁密码分别发送给所述智能手机(200)和所述智能门锁(100)。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能门锁(100)中安装的一个比对软件(102)，所述比对软件(102)用于对所述服务器(300)发送给所述智能手机(200)然后转发给所述智能门锁(100)的开锁密码以及所述服务器(300)发送给所述智能门锁(100)的解锁密码进行比对。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述开锁密码和所述解锁密码经过一次解码后生成的两个密码输入所述比对软件(102)中进行比对。
10.一种用于权利要求1-9之一所述的方法的智能门锁系统，其特征在于，所述智能门锁系统包括一个带有第一蓝牙通信模块(101)的智能门锁(100)，一个带有第二蓝牙通信模块(201)的智能手机(200)，以及一个与所述智能门锁(100)连接的服务器(300)，所述服务器(300)与所述智能手机(200)通过无线互联网(400)连接，所述智能手机(200)上安装有与所述服务器(300)连接的软件客户端(202)。
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