CN106780901A - 一种基于手机mac地址的智能门锁系统及其应用 - Google Patents

一种基于手机mac地址的智能门锁系统及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，属于门禁控制技术领域。系统主要包括WiFi模块、BLE模块、热释电传感器、电源模块、驱动模块、网络模块、微控制器和门锁，用户在服务器上注册用户名和手机的MAC地址即可开锁。当用户携带手机靠近门锁时，手机会接收到智能门锁系统的广播包，手机端APP会解析广播包信息并加入用户名和手机MAC地址，然后对这些信息进行加密并广播出去。智能门锁系统在收到这些广播包之后，会对广播包进行解密，然后分析解密之后的数据，如果数据符合要求，则门锁会自动打开。

Description

一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用
技术领域
本发明涉及一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，属于门禁控制技术领域。
背景技术
随着科技的发展，市场上涌现出大量的智能门锁。这些门锁一般都是通过密码验证、指纹识别、脸部识别、移动端应用授权等方式进行开锁，开锁过程中都需要手动操作才可以完成开锁过程。另外，一些智能门锁安全性差，容易给不法份子留下可乘之机。
一种基于手机MAC地址的智能门锁系统，通过读取开锁人员手机端发出的动态加密信息来进行开锁，安全性高；一般情况下使用者只需站在门口即可自动完成身份识别，不需要手机与门锁系统建立WiFi连接或蓝牙连接，使用方便。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种基于手机MAC地址的智能门锁系统。
本发明还提供一种智能门锁系统的开锁方法。
本发明的技术方案如下：
一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，主要包括WiFi模块、BLE模块、热释电传感器、电源模块、驱动模块、网络模块、微控制器（MCU）和门锁。热释电传感器可以检测在门锁附近一定范围内是否有人，如果有人，系统处于工作状态，否则，系统处于休眠状态；BLE模块，即蓝牙低能耗模块，可以在系统工作过程中不断发送和接收广播信息；WiFi模块，也可以在系统工作过程中不断发送和接收广播信息；驱动模块可以驱动门锁工作，使门锁按照指令打开和关闭；网络模块可以将系统接入指定云服务器，定时自动获取本系统已认证授权的手机MAC地址和对应的用户名。
根据本发明，优选的，所述WiFi模块可以主动发送广播消息并接收其它设备的广播消息。
根据本发明，优选的，所述BLE模块可以主动发送广播消息并接收其它设备的广播消息。
根据本发明，优选的，所述热释电传感器可以检测门锁周围一定范围内是否有人在移动。
一种基于手机MAC地址的智能门锁系统的使用方法，包括以下步骤：
（1）用户将智能门锁系统接入网络中，然后通过用户名和密码登录系统，将合法开锁人的手机MAC地址和用户名注册到系统中；
（2）智能门锁在工作过程中热释电传感器会不断检测此时是否有人，如果有人，则系统进入工作模式，否则，系统处于休眠模式；
（3）当热释电传感器检测到有人时，BLE模块和WiFi模块开始不断向外广播消息，广播消息中包含了锁的唯一ID码和一个由32位不断自增加的整数构成的包序号，系统每向外广播一次消息，包序号就会加一，这样如果要计算任意两个广播消息之间的时间差就可以对它们的包序号做减法运算，再乘以相邻两个包的时间间隔即可；
（4）用户在保证手机蓝牙或者手机WiFi打开的情况下，手机后台运行的APP会主动接收BLE模块和WiFi模块的广播消息，并通过计算BLE模块和WiFi模块的信号强度得出用户与门锁之间的实际距离，在整个过程中手机不需要与BLE模块和WiFi模块建立连接关系；
（5）如果算出的实际距离过短，则手机继续接收广播消息并重新计算距离，当用户与门锁之间的距离符合要求时，手机APP将解析出锁的唯一ID码和包序号，然后将锁的唯一ID码、手机MAC地址、用户名和包序号进行加密运算，形成加密回应包并以广播的形式发出；
（6）BLE模块和WiFi模块将接收由手机发出的加密回应包，接收成功后对加密回应包进行解析，如果解析出来的消息满足唯一ID码和本锁的唯一ID码一致、加密回应包里的包序号与系统现在生成的包序号之差在规定范围内、加密回应包里的手机MAC地址和用户名已经在智能门锁系统里进行了注册，则系统判断此时的开锁请求为合法请求，从而进行开锁动作；
（7）如果某些情况下用户需要手动开锁，则需打开手机APP并点击“一键开锁”即可。
本发明的有益效果在于：
1．本发明一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，用户可以通过网络将手机MAC地址和用户名在系统中进行注册绑定，可快速增加或删除门锁的授权人；
2．本发明一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，手机WiFi和蓝牙只需开启其中一个即可，不需要连接到智能门锁系统中的WiFi模块和蓝牙模块上，用户随身携带手机即可开锁，使用方便；
3．本发明一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，开锁时需要加密回应包里的唯一ID码与锁的唯一ID码一致、手机MAC地址和对应的用户名已在系统中授权、计算出的时间差在有效期内，因此如果不法份子只是简单复制了手机MAC地址也无法开锁，安全系数高；
4．本发明一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，用户也可以在门口打开手机端APP点击“一键开锁”使锁打开，灵活性强，避免意外情况下开锁失败。
附图说明
图1为本发明一种基于手机MAC地址的智能门锁系统的内部关系示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合说明书附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1：
如图1所示，一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，主要包括WiFi模块、BLE模块、热释电传感器、电源模块、驱动模块、网络模块、微控制器（MCU）和门锁。热释电传感器检测门锁附近一定范围内是否有人，如果有人，系统处于工作状态，否则，系统处于休眠状态；BLE模块，即蓝牙低能耗模块，在系统工作过程中不断发送广播信息并且接收其它设备发出的广播信息；WiFi模块，也在系统工作过程中不断发送广播信息并且接收其它设备发出的广播信息；当满足开锁条件时，驱动模块驱动门锁工作，使门锁按照指令打开；网络模块定时访问云服务器，自动获取已对该智能门锁系统授权的手机MAC地址和对应的用户名。
实施例2：
如图1所示，一种利用实施例1所述的基于手机MAC地址的智能门锁系统进行开锁的方法，步骤如下：
（1）用户将智能门锁系统接入网络中，然后通过用户名和密码登录系统，将合法开锁人的手机MAC地址和用户名注册到系统中；
（2）智能门锁在工作过程中热释电传感器会不断检测此时是否有人，如果有人，则系统进入工作模式，否则，系统处于休眠模式；
（3）当热释电传感器检测到有人时，BLE模块和WiFi模块开始不断向外广播消息，广播消息中包含了锁的唯一ID码和一个由32位不断自增加的整数构成的包序号，系统每向外广播一次消息，包序号就会加一，这样如果要计算任意两个广播消息之间的时间差就可以对它们的包序号做减法运算，再乘以相邻两个包的时间间隔即可；
（4）用户在保证手机蓝牙或者手机WiFi打开的情况下，手机后台运行的APP会主动接收BLE模块和WiFi模块的广播消息，并通过计算BLE模块和WiFi模块的信号强度得出用户与门锁之间的实际距离，在整个过程中手机不需要与BLE模块和WiFi模块建立连接关系；
（5）如果算出的实际距离过短，则手机继续接收广播消息并重新计算距离，当用户与门锁之间的距离符合要求时，手机APP将解析出锁的唯一ID码和包序号，然后将锁的唯一ID码、手机MAC地址、用户名和包序号进行加密运算，形成加密回应包并以广播的形式发出；
（6）BLE模块和WiFi模块将接收由手机发出的加密回应包，接收成功后对加密回应包进行解析，如果解析出来的消息满足唯一ID码和本锁的唯一ID码一致、加密回应包里的包序号与系统现在生成的包序号之差在规定范围内、加密回应包里的手机MAC地址和用户名已经在智能门锁系统里进行了注册，则系统判断此时的开锁请求为合法请求，系统会进一步判断这是120秒内第几次给该用户开锁：如果是第一次，则正常开锁；如果是第二次，则正常开锁的同时，将该用户名和密码暂存于黑名单内，120秒的时间段过了之后再从黑名单删除，恢复该用户的正常权利；如果在120秒的时间里用户想第三次开锁则只能打开手机APP，通过点击“一键开锁”按钮来进行开锁，开锁命令会通过互联网传输到智能门锁系统；
（7）如果某些情况下用户需要手动开锁，则需打开手机APP并点击“一键开锁”即可。

Claims (10)

1.一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，其特征在于，系统包括WiFi模块、热释电传感器、BLE模块、电源模块、驱动模块、网络模块、微控制器和门锁。
2.一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，其特征在于，所述WiFi模块和BLE模块可以不断向外发送广播消息，并接受其它设备的广播消息。
3.一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，其特征在于，当系统判断加密回应包符合开锁条件后会进一步判断这是120秒内第几次给该用户开锁：如果是第一次，则正常开锁；如果是第二次，则正常开锁的同时，将该用户名和密码暂存于黑名单内，一定时间后再从黑名单删除；此时用户想第三次开锁的话只能打开手机APP，通过点击“一键开锁”按钮来进行开锁，开锁命令会通过互联网传输到智能门锁系统。
4.一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，其特征在于，用户手机端与BLE模块和WiFi模块进行信息交互的过程中不需要建立连接。
5.一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，其特征在于，所述网络模块可以连接到云服务器，定时自动获取对应门锁已授权的手机MAC地址和用户名。
6.一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，其特征在于，所述手机端APP在接收到BLE模块或WiFi模块的广播消息后，会通过此时BLE模块和WiFi模块的信号强度计算出用户与门锁之间的距离，只有距离小于一定值才会对广播消息进行解析，否则手机端会继续接收新的广播消息。
7.一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，其特征在于，当手机端APP接收到满足条件的广播消息后，会对消息进行解析，取出其中门锁的唯一ID码和包序号并加入手机MAC地址和用户名，然后再对消息进行加密，并发送加密回应包。
8.一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，其特征在于，所述手机端APP的消息加密算法和智能门锁系统内置的解密算法为互逆算法。
9.一种基于手机MAC地址的智能门锁系统及其应用，其特征在于，所述智能门锁开门的条件为：接收到的加密回应包解析出来的唯一ID码和锁的唯一ID码完全一致、手机MAC地址及对应的用户名已在系统中授权并且对应关系成立、通过解析出来的加密回应包里的包序号和系统现在生成的包序号计算出的时间差在有效期内。
10.一种利用基于手机MAC地址的智能门锁系统的开锁方法，步骤如下：
（1）用户将智能门锁系统接入网络中，然后通过用户名和密码登录系统，将合法开锁人的手机MAC地址和用户名注册到系统中；
（2）智能门锁在工作过程中热释电传感器会不断检测此时是否有人，如果有人，则系统进入工作模式，否则，系统处于休眠模式；
（3）当热释电传感器检测到有人时，BLE模块和WiFi模块开始不断向外广播消息，广播消息中包含了锁的唯一ID码和一个由32位不断自增加的整数构成的包序号，系统每向外广播一次消息，包序号就会加一，这样如果要计算任意两个广播消息之间的时间差就可以对它们的包序号做减法运算，再乘以相邻两个包的时间间隔即可；
（4）用户在保证手机蓝牙或者手机WiFi打开的情况下，手机后台运行的APP会主动接收BLE模块和WiFi模块的广播消息，并通过计算BLE模块和WiFi模块的信号强度得出用户与门锁之间的实际距离，在整个过程中手机不需要与BLE模块和WiFi模块建立连接关系；
（5）如果算出的实际距离过短，则手机继续接收广播消息并重新计算距离，当用户与门锁之间的距离符合要求时，手机APP将解析出锁的唯一ID码和包序号，然后将锁的唯一ID码、手机MAC地址、用户名和包序号进行加密运算，形成加密回应包并以广播的形式发出；
（6）BLE模块和WiFi模块将接收由手机发出的加密回应包，接收成功后对加密回应包进行解析，如果解析出来的消息满足唯一ID码和本锁的唯一ID码一致、加密回应包里的包序号与系统现在生成的包序号之差在规定范围内、加密回应包里的手机MAC地址和用户名已经在智能门锁系统里进行了注册，则系统判断此时的开锁请求为合法请求，从而进行开锁动作；
（7）如果某些情况下用户需要手动开锁，则需打开手机APP并点击“一键开锁”即可。
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