CN105611616B - 用于基于场景连接保险箱的方法以及相应保险箱 - Google Patents

用于基于场景连接保险箱的方法以及相应保险箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于基于场景连接保险箱的方法，其中所述保险箱具有用于连接到无线接入点的无线通信模块，该方法包括：根据传入事件确定是否需要将无线通信模块连接到无线接入点；在需要将无线通信模块连接到无线接入点的情况下确定保险箱的无线通信模块是否被正确地配置；在无线通信模块被正确配置的情况下，根据无线通信模块在所定义的过去时间段内与无线接入点成功通信次数和尝试通信总次数计算出成功通信率并且将该成功通信率与阈值T1相比较；以及在成功通信率大于阈值T1的情况下，唤醒无线通信模块并且尝试将无线通信模块连接到无线接入点。本发明还涉及一种相应的保险箱。根据本发明，能够减少不必要地执行无线连接的次数，从而节省电池电量。

Description

用于基于场景连接保险箱的方法以及相应保险箱
技术领域
本发明总体上涉及安防领域，具体而言涉及一种用于基于场景连接保险箱的方法以及一种相应的保险箱。
背景技术
随着生活水平的提高和个人财富的累积，个人财物的保管日益成为人们关注的问题。保险箱(亦称保险柜、保管箱)作为一种低成本的财物保管手段被广泛采用。
传统保险箱采用复杂的锁具、如机械锁、密码锁和指纹锁等等。但是这些锁具的安全性的提高是以复杂性和高成本为代价的，而且即使先进的锁具也可能随着时间的流逝而被犯罪分子破解。此外，传统保险箱往往仅具备现场报警功能，而不能远程地通知不在现场的主人，这不利于紧急情况的处置。
随着物联网的兴起，市场上出现过将保险箱联网的尝试。这样的可联网保险箱通常采用电池供电，属于低功耗产品，因此它在大多数情况下必须处于低功耗或极低功耗的待机状态，其中待机电流一般仅仅为几微安或几十微安。可联网保险箱的属于大功耗操作的无线连接操作仅在必要情况下才执行，例如在发生用户输入错误密码之类的安全事件时，保险箱必须无线地连接到因特网以通过移动设备应用通知用户。但是在现有可联网保险箱中，无线连接操作仍然耗费了过多的功率，从而对电池寿命产生负面影响。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于基于场景连接保险箱的方法以及一种相应的保险箱，利用所述方法或所述保险箱，能够减少不必要地执行保险箱的无线连接的次数，从而节省电池电量。
在本发明的第一方面，该任务通过一种用于基于场景连接保险箱的方法来解决，其中所述保险箱具有用于连接到无线接入点的无线通信模块，该方法包括：
根据传入事件确定是否需要将无线通信模块连接到无线接入点；
在需要将无线通信模块连接到无线接入点的情况下确定所述保险箱的无线通信模块是否被正确地配置；
在无线通信模块被正确配置的情况下，根据所述无线通信模块在所定义的过去时间段内与无线接入点成功通信次数和尝试通信总次数计算出成功通信率并且将该成功通信率与阈值T1相比较；以及
在该成功通信率大于阈值T1的情况下，唤醒无线通信模块并且尝试将无线通信模块连接到无线接入点。
利用根据本发明的方法，至少可以实现下列优点：(1)减少完全不必要的无线连接尝试以节省电池电量，这是因为在一些情况下，由于无线通信模块未被正确地配置(例如在Wi-Fi无线连接的情况下没有配置Wi-Fi无线网路(即连接到Wi-Fi路由器的SSID和口令)，或者网络配置(SSID和口令)发生变化而无线通信模块中的配置未进行相应更新，或者在蜂窝移动连接的情况下未正确设置运营商、数据流量用完等等，从而导致无线通信模块连不上Wi-Fi路由器或无线电通信基站)，使得即使将无线通信模块唤醒，也不能连接到移动接入点，因此在这种情况下阻止无线通信模块的唤醒将能够防止完全无必要的无线连接尝试，从而节省电池电量；(2)通过根据本发明计算出无线通信模块在过去某个时间段内与无线接入点成功通信率并根据成功通信率判断是否激活无线通信模块并尝试无线连接，可以从统计学上减少不必要的无线连接尝试，这是因为在有些情况下，虽然无线通信模块可能能够成功地连接到无线接入点，但是由于无线信号强度过低、小区宽带堵塞、DNS解析失败等原因导致无线通信模块无法进行正常通信，此时也最好不将无线通信模块唤醒(因为将无线通信模块唤醒可能付出的代价、如增加的电池功耗可能超过得到的好处)，其中所述成功通信率越低，上述情况、即通信失败发生的概率就越大，就越应当阻止无线通信模块的唤醒，因此，通过该手段可以从统计学上减少不必要的无线连接尝试以节省电池电量。
在本发明的一个扩展方案中规定，所述无线接入点包括：Wi-Fi路由器或无线电通信基站。Wi-Fi无线连接和蜂窝移动连接是目前比较常用的无线连接，且容易实现。
在本发明的另一扩展方案中规定，所述传入事件包括：本地开锁时的提醒事件；远程开锁时的提醒事件；以及开锁时密码错误或者震动导致的报警事件。
利用该扩展方案，可以在发生上述安全事件时立即确定是否需要将无线通信模块连接到无线接入点，从而提高安全性并节省电池电量。
在本发明的一个优选方案中规定，阈值T1在传入事件不同的情况下具有不同的值。
利用该优选方案，可以为不同安全事件设置不同的无线连接优先级，使得不同的传入事件具有不同的优先级，即在发生不同事件时联网通知用户的优先级也不同，从而在保证安全性的情况下节省电池电量。例如，当发生本地开锁事件时，阈值T1可以设置得较高，因为在本地开锁时用户一般在场，使得执行无线连接以提醒用户的必要性较低；而当发生远程开锁事件时，阈值T1可以设置得较低，因为远程开锁时用户不一定在场(例如用户误操作开锁、黑客攻击导致开锁等等)，需要执行无线连接以通过移动设备应用提醒用户；当发生开锁时密码错误或者震动而触发警报时，阈值T1可以设置为非常低，因为此时需要尽可能执行无线连接以通过移动设备应用告知用户，由此避免用户的损失。
在本发明的一个扩展方案中规定，成功通信率是通过所述无线通信模块在所定义的过去时间段内与无线接入点成功通信次数除以所有尝试通信次数而得到的，其中根据每次成功通信发生的时间对该次成功通信进行加权，其中在较久远的时间发生的成功通信比在较近时间发生的成功通信具有较低的权重。
利用该扩展方案，可以为不同时间执行的成功通信赋予不同的权重，从而得出更合理的、预测当前通信的成功通信率，以执行更精准的关于是否执行无线连接尝试的判断。
在本发明的另一扩展方案中规定，该方法还包括：
确定无线连接的信号强度；
记录为了将无线通信模块连接到无线接入点所花费的连接时间；
记录从建立连接开始到完成本次事务为止(如报警)无线通信模块与无线接入点通信的通信时间；
根据所述信号强度、所述连接时间、所述通信时间以及保险箱的电池电量调整阈值T1。
利用该扩展方案，可以根据所确定的多种参数来调整阈值T1，从而执行更精准的关于是否执行无线连接尝试的判断。
在本发明的一个优选方案中规定，所述无线连接是Wi-Fi，即无线接入点是Wi-Fi路由器，该方法还包括：
通过移动设备应用获得保险箱的用于连接到Wi-Fi路由器的网络SSID和口令；
通过移动设备应用定时地探知所述SSID和口令是否仍然对Wi-Fi路由器有效；以及
在所述SSID和口令对Wi-Fi路由器无效的情况下通过移动设备应用通知用户修改保险箱的网络配置。
利用该优选方案，即使在保险箱的无线通信模块无法连接到Wi-Fi路由器的情况下，仍然能够获悉无线通信模块中所保存的SSID和口令与Wi-Fi路由器中经更新的SSID和口令不匹配，从而导致无法连接，此时用户可以对无线通信模块或者Wi-Fi路由器进行重新配置以解决该问题。这是通过如下方式实现的：移动设备应用通过网络(如因特网)获得无线通信模块中所保存的网络连接SSID和口令并且通过网络获知该SSID和口令是否继续有效(例如通过移动设备应用在保险箱位置附近定期发起或者提醒用户发起以所述SSID和口令的网络连接请求，进而在连接成功时在线地访问网络上的特定设备如www.baidu.com，以确定Wi-Fi路由器的SSID和口令是否继续有效)。这是可行的，因为无线通信模块中所保存的SSID和口令是不会频繁改变的，因此只需在无线通信模块成功连接到Wi-Fi路由器时获取所述SSID和口令就可以了。
在本发明的第二方面，该任务通过一种保险箱来解决，该保险箱具有：
无线通信模块，其用于连接到无线接入点；
场景代理，其被配置为记录所述无线通信模块在所定义的过去时间段内与无线接入点成功通信次数和尝试通信总次数；
场景管理器，其被配置为：
根据传入事件确定是否需要将无线通信模块连接到无线接入点；
在需要将无线通信模块连接到无线接入点的情况下确定所述保险箱的无线通信模块是否被正确地配置；
在无线通信模块被正确配置的情况下，根据所述成功通信次数和尝试通信总次数计算出成功通信率并且将该成功通信率与阈值T1相比较；以及
在该成功通信率大于阈值T1的情况下，唤醒无线通信模块并且尝试将无线通信模块连接到无线接入点。
利用根据本发明的保险箱，同样能够实现上述优点，即能够减少完全不必要的无线连接尝试以节省电池电量，同时还能从统计学上减少不必要的无线连接尝试以节省电池电量。
在本发明的一个扩展方案中规定，所述传入事件包括：本地开锁时的提醒事件；远程开锁时的提醒事件；震动导致的报警事件；以及开锁时密码错误导致的报警事件。
利用该扩展方案，可以在发生上述安全事件时立即确定是否需要将无线通信模块连接到无线接入点，从而提高安全性。
在本发明的一个优选方案中规定，阈值T1在传入事件不同的情况下具有不同的值。
利用该优选方案，可以为不同安全事件设置不同的无线连接优先级，从而提高安全性。
在本发明的一个扩展方案中规定，所述场景代理还被配置为：
记录无线连接的信号强度；
记录为了将无线通信模块连接到无线接入点所花费的连接时间；以及
记录从建立连接开始到完成本次事务为止无线通信模块与无线接入点通信的通信时间；
并且其中所述场景代理还被配置为根据所述信号强度、所述连接时间、所述通信时间以及保险箱的电池电量调整阈值T1。
利用该扩展方案，可以根据所确定的多种参数来调整阈值T1，从而执行更精准的关于是否执行无线连接尝试的判断。
在根据本发明的一个优选方案中规定，所述无线接入点是Wi-Fi路由器，并且该场景代理还被配置为获得保险箱的用于连接到Wi-Fi路由器的网络SSID和口令并将其通知给移动设备应用；
其中通过移动设备应用定时地探知所述网络SSID和口令是否仍然对Wi-Fi路由器有效；以及
其中在所述网络SSID和口令对Wi-Fi路由器无效的情况下通过移动设备应用通知用户。
利用该优选方案，即使在保险箱的无线通信模块无法连接到Wi-Fi路由器的情况下，仍然能够获悉无线通信模块中所保存的网络SSID和口令与Wi-Fi路由器中经更新的SSID和口令不匹配，从而导致无法连接，此时用户可以对无线通信模块或者Wi-Fi路由器进行重新配置以解决该问题。
附图说明
下面结合附图参考具体实施例来进一步阐述本发明。
图1示出了根据本发明的保险箱及其网络环境的示意图；以及
图2示出了根据本发明的用于基于场景连接保险箱的方法的流程。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的保险箱101及其网络环境的示意图。
如图1所示，保险箱101包括无线通信模块112，该无线通信模块112被配置为通过无线连接107与无线接入点111连接。无线连接107例如可以是Wi-Fi连接或者蜂窝移动连接。
保险箱101还包括第一控制单元103和第二控制单元104。第一控制单元103被配置用于诸如密码和指纹之类的用户凭证识别，而第二控制单元104被配置用于基于无线通信的远程开锁和远程报警。第一控制单元103和第二控制单元104既可以是两个独立的单元、比如两个独立微控制器或CPU，也可以是被集成在同一微控制器或CPU中。此外，它们还可以是同一CPU中的两个核心或线程。如图1所示，第一控制单元103和第二控制单元104可以彼此通信(在图1中以双向箭头示出)。
第二控制单元104包括场景代理105，场景代理105被配置为执行信息收集和记录，其中：
-场景代理105被配置为记录所述无线通信模块112在所定义的过去时间段内无线接入点111成功通信次数和尝试通信总次数，以供场景管理器102确定成功通信率；
-场景代理105被可选地配置为确定无线连接的信号强度、记录为了将无线通信模块112连接到无线接入点111所花费的连接时间、记录处理每一个事件时从建立连接开始到完成本次事务为止(如报警)无线通信模块112与无线接入点111通信的通信时间以及通信时的功耗，以供场景管理器102根据所确定的这些参数动态地调整阈值T1；
-场景代理105被可选地配置为在Wi-Fi连接的情况下获得保险箱101的用于连接到Wi-Fi路由器的网络SSID和口令并将其通知给移动设备应用109，以供移动设备应用109将其用于确定所述SSID和口令是否仍然对Wi-Fi路由器有效。
场景代理105可以集成在第二控制单元104中，以便于执行与无线通信有关的数据收集，但是在其它实施例中，也可以将场景代理105实现为单独的模块或控制器。
此外，保险箱101包括场景管理器102，该场景管理器102被配置为：
-根据传入事件确定是否需要将无线通信模块112连接到无线接入点111。所述传入事件例如包括：本地开锁时的提醒事件；远程开锁时的提醒事件；震动导致的报警事件；以及开锁时密码错误导致的报警事件。根据场景管理器102的安全设置，其它传入事件也是可能的。
-该场景管理器102还被配置为在需要将无线通信模块112连接到无线接入点111的情况下确定所述保险箱101的无线通信模块112是否被正确地配置；例如，例如在Wi-Fi无线连接的情况下Wi-Fi路由器端的诸如SSID或口令之类的配置是否发生变化而无线通信模块未进行相应更新，或者在蜂窝移动连接的情况下是否正确设置了运营商、数据流量是否够用等等；
-该场景管理器102还被配置为在无线通信模块112被正确配置的情况下，根据由场景代理105记录的所述成功通信次数和尝试通信总次数计算出成功通信率Q并且将该成功通信率Q与阈值T1相比较，其中成功通信率Q的计算公式例如为：
Q＝(1*Ns+0*Nf)/(Ns+Nf)＝Ns/(Ns+Nf)，
其中Ns为成功通信的次数，Nf为通信失败的次数；
在一个改进方案中，Q也可以根据下式来计算：
其中0＜k≤n，n为尝试通信总次数，其中如果第k次通信成功，则记Nk＝1，否则Nk＝0；ak为第k次尝试通信的权重，例如在更久远的时间发生的成功通信比在更近时间发生的成功通信具有更低的权重ak。通过该加权求和，可以计算出更合理的成功通信率Q；
-该场景管理器102还被配置为在该成功通信率Q大于阈值T1的情况下，唤醒无线通信模块并且尝试将无线通信模块112连接到无线接入点111。
此外，该场景管理器102被可选地配置为根据由场景代理105收集的所述信号强度、所述连接时间、所述通信时间以及保险箱的当前电池电量调整阈值T1。例如，当信号强度较低、连接时间较长、通信时间较长和/或电池电量较低时，适当调高阈值T1，以提高联网难度从而节省电池电量。
在此应当指出，场景代理105和场景管理器102可以用硬件来实现，例如以FPGA、ASIC形式被实现为硬件模块；但是它们也可以用软件来实现，例如以软件程序或固件形式来实现。
在图1中还示出了保险箱101的网络环境。保险箱101可以通过无线连接107(例如Wi-Fi连接或蜂窝移动连接)连接到无线接入点111，进而连接到网络106、例如因特网。
连接到网络106的还有移动设备108，该移动设备108上安装有移动设备应用109，其用于远程控制保险箱101的开启、以及接收来自保险箱的报警信号、接收提醒等等。可选的服务器110也连接到网络106，该服务器110用于为移动设备应用109提供支持，例如中继移动设备应用109与保险箱101之间的通信、确定无线接入点111的网络SSID和口令是否发生变化等等。
下面描述在无线接入点111为Wi-Fi路由器的情况下向用户提醒Wi-Fi路由器的网络SSID或口令发生变化的流程。首先，移动设备应用109直接地或间接地、例如通过服务器110获得保险箱100的用于连接到Wi-Fi路由器的网络SSID和口令，这可以在无线通信模块112与Wi-Fi路由器成功连接的情况下由102预先通知110或者在112和108/109通讯的时候通知108/109，或者由108/109直接向112查询。然后，移动设备应用109定期地探知所述SSID和口令是否仍然对Wi-Fi无线路由器有效。例如移动设备应用在保险箱位置附近定期发起或者提醒用户发起以所述SSID和口令的网络连接请求，进而在连接成功时在线地访问特定网络设备或者服务器如www.baidu.com，以确定Wi-Fi路由器的SSID和口令是否继续有效。也就是说，可以通过用户进入Wi-Fi路由器的连接范围，以确定是否能够以原来的SSID和口令与该Wi-Fi路由器进行联网，从而确定Wi-Fi路由器的SSID和口令是否已经发生变化。在所述SSID和口令对Wi-Fi路由器无效的情况下通过移动设备应用109通知用户。由此，即使在保险箱101的无线通信模块112无法连接到Wi-Fi路由器的情况下，仍然能够获悉无线通信模块112中所保存的SSID和口令与Wi-Fi路由器中经更新的SSID和口令不匹配，从而导致无法连接，此时用户可以对无线通信模块112或者Wi-Fi路由器进行重新配置以解决该问题。
图2示出了根据本发明的用于基于场景连接保险箱的方法200的流程。该方法可以由根据本发明的保险箱来执行。
在步骤202，根据传入事件确定是否需要将无线通信模块112连接到无线接入点。如果是，则进行到步骤204，否则不激活无线通信模块112并且方法200结束。
在步骤204，确定所述保险箱101的无线通信模块112是否被正确地配置。如果是，则进行到步骤206，否则不激活无线通信模块112并且方法200结束。
在步骤206，根据所述无线通信模块112在所定义的过去时间段内与无线接入点111成功通信次数和尝试通信总次数计算出成功通信率并且将该成功通信率与阈值T1相比较。
在步骤208，确定该成功通信率是否大于阈值T1。如果是，则进行到步骤210，否则不激活无线通信模块112并且方法200结束。
在步骤210，唤醒无线通信模块112并且尝试将无线通信模块112连接到无线接入点111。
在完成步骤210以后，方法200结束。
虽然本发明的一些实施方式已经在本申请文件中予以了描述，但是对本领域技术人员显而易见的是，这些实施方式仅仅是作为示例示出的。本领域技术人员可以想到众多的变型方案、替代方案和改进方案而不超出本发明的范围。所附权利要求书旨在限定本发明的范围，并藉此涵盖这些权利要求本身及其等同变换的范围内的方法和结构。

Claims (13)

1.一种用于基于场景连接保险箱的方法，其中所述保险箱具有用于连接到无线接入点的无线通信模块，该方法包括：
根据传入事件确定是否需要将无线通信模块连接到无线接入点；
在需要将无线通信模块连接到无线接入点的情况下确定所述保险箱的无线通信模块是否被正确地配置；
在无线通信模块被正确配置的情况下，根据所述无线通信模块在所定义的过去时间段内与无线接入点成功通信次数和尝试通信总次数计算出成功通信率Q并且将该成功通信率Q与阈值T1相比较；以及
在该成功通信率Q大于阈值T1的情况下，唤醒无线通信模块并且尝试将无线通信模块连接到无线接入点；
所述阈值T1在传入事件不同的情况下具有不同的值，且所述成功通信率Q根据下式计算：
其中，0＜k≤n，n为尝试通信总次数，其中如果第k次通信成功，则记Nk＝1，否则Nk＝0；ak为第k次尝试通信的权重。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线接入点包括：Wi-Fi路由器或无线电通信基站。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述传入事件包括：
本地开锁时的提醒事件；
远程开锁时的提醒事件；
震动导致的报警事件；以及
开锁时密码错误导致的报警事件。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中在更久远的时间发生的成功通信比在更近时间发生的成功通信具有更低的权重ak。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中成功通信率是通过所述无线通信模块在所定义的过去时间段内与无线接入点成功通信次数除以所有尝试通信次数而得到的，其中根据每次成功通信发生的时间对该次成功通信进行加权，其中在较远的时间发生的成功通信比在较近时间发生的成功通信具有更低的权重。
6.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
确定无线连接的信号强度；
记录为了将无线通信模块连接到无线接入点所花费的连接时间；
记录从建立连接开始到完成本次事务为止无线通信模块与无线接入点通信的通信时间；
根据所述信号强度、所述连接时间、所述通信时间和保险箱的电池电量调整阈值T1。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
在无线连接的信号强度过低、电池电量不足、连接时间过长或者服务器连接状况过差的情况下通过移动设备应用通知用户。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述无线接入点是Wi-Fi路由器，该方法还包括：
通过移动设备应用获得保险箱的用于连接到Wi-Fi路由器的网络SSID和口令；
通过移动设备应用定期探知所述SSID和口令是否仍然对Wi-Fi无线路由器有效；以及
在所述网络SSID和口令对Wi-Fi路由器无效的情况下通过移动设备应用通知用户。
9.一种保险箱，具有：
无线通信模块，其用于连接到无线接入点；
场景代理，其被配置为记录所述无线通信模块在所定义的过去时间段内与无线接入点成功通信次数和尝试通信总次数；
场景管理器，其被配置为：
根据传入事件确定是否需要将无线通信模块连接到无线接入点；
在需要将无线通信模块连接到无线接入点的情况下确定所述保险箱的无线通信模块是否被正确地配置；
在无线通信模块被正确配置的情况下，根据所述成功通信次数和尝试通信总次数计算出成功通信率Q并且将该成功通信率Q与阈值T1相比较；以及
在该成功通信率Q大于阈值T1的情况下，唤醒无线通信模块并且尝试将无线通信模块连接到无线接入点，
其中，所述阈值T1在传入事件不同的情况下具有不同的值，且所述成功通信率Q根据下式计算：
其中，0＜k≤n，n为尝试通信总次数，其中如果第k次通信成功，
则记Nk＝1，否则Nk＝0；ak为第k次尝试通信的权重。
10.根据权利要求9所述的保险箱，其中所述传入事件包括：
本地开锁时的提醒事件；
远程开锁时的提醒事件；
震动导致的报警事件；以及
开锁时密码错误导致的报警事件。
11.根据权利要求9或10所述的保险箱，其中在更久远的时间发生的成功通信比在更近时间发生的成功通信具有更低的权重ak。。
12.根据权利要求9所述的保险箱，其中所述场景代理还被配置为：
记录无线连接的信号强度；
记录为了将无线通信模块连接到无线接入点所花费的连接时间；以及
记录从建立连接开始到完成本次事务为止无线通信模块与无线接入点通信的通信时间；
并且其中所述场景代理还被配置为根据所述信号强度、所述连接时间、所述通信时间和保险箱的电池电量调整阈值T1。
13.根据权利要求9所述的保险箱，其中所述无线接入点是Wi-Fi路由器，并且该场景代理还被配置为获得保险箱的用于连接到Wi-Fi路由器的网络SSID和口令并将其通知给移动设备应用；
其中通过移动设备应用定时地探知所述SSID和口令是否仍然对Wi-Fi路由器有效；以及
其中在所述SSID和口令对Wi-Fi路由器无效的情况下通过移动设备应用通知用户。
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