CN107067511A - 锁系统、共享锁系统及其开锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锁系统、共享锁系统及其开锁方法，涉及锁技术领域，其中，一种锁系统，锁包括第一声电转换模块、第一密码生成模块以及MCU；移动终端包括第二声电转换模块和第二密码生成模块；第一声电转换模块和第二声电转换模块用于移动终端与锁间的声波通信；MCU通过第一声电转换模块将密码触发信号发送至移动终端；第一密码生成模块根据密码触发信号生成第一动态密码；第二密码生成模块根据密码触发信号生成第二动态密码；MCU接收移动终端发送的第二动态密码，并与第一动态密码进行比较，若一致，进行开锁操作，解决了目前的锁依赖于自身集成的无线芯片进行数据通信技术问题，达到了不依赖于无线网络即可进行数据通信的技术效果。

Description

锁系统、共享锁系统及其开锁方法

技术领域

本发明涉及锁技术领域，尤其是涉及一种锁系统、共享锁系统及其开锁方法。

背景技术

现有技术的智能锁或是共享锁或者需要集成GPS/GPRS/GSM模块，从而使手机可以直接或间接地开、关锁，锁与手机的通信依赖于锁内部的无线网络芯片或无线网络环境；同时需要再集成一数字签证芯片，服务器通过向锁发送数字签证指令来控制锁的开关。为了保证上述两芯片正常工作所需电源，要么周期性更换电池，要么进行太阳能发电，系统运行成本较高，而且数字签字指令容易被截获。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种锁系统、共享锁系统及其开锁方法，以解决现有技术的锁需要集成GPS/GPRS芯片，并依赖于无线网络进行数据传输的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种锁系统，包括：锁和移动终端，锁包括第一声电转换模块、第一密码生成模块以及MCU(Microcontroller Unit，简称MCU)；移动终端包括第二声电转换模块和第二密码生成模块；

第一声电转换模块和第二声电转换模块用于移动终端与锁之间的声波通信；

MCU通过第一声电转换模块接收移动终端发送的开锁信号，并根据开锁信号将密码触发信号发送至移动终端；

第一密码生成模块根据密码触发信号生成第一动态密码；

第二密码生成模块根据密码触发信号生成第二动态密码；

MCU接收移动终端发送的第二动态密码，并与第一动态密码进行比较，若一致，则进行开锁操作。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，第一密码生成模块和第二密码生成模块均基于心跳算法生成第一动态密码和第二动态密码，且密码触发信号为心跳因子或与心跳因子一一对应的锁的ID识别码。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括音频传输机构；

音频传输机构包括标准音频插头，并通过标准音频插头依次插接于移动终端的耳机孔，用于提升声波通信质量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，MCU通过第一声电转换模块接收移动终端的关锁信号，并根据关锁信号进行关锁操作。

第二方面，本发明实施例还提供了一种共享锁系统，包括服务器、移动终端和锁；

锁包括第一声电转换模块、第一密码生成模块以及MCU；移动终端包括第二声电转换模块，服务器包括第二密码生成模块；

第一声电转换模块和第二声电转换模块用于移动终端与锁之间的声波通信；

MCU通过第一声电转换模块接收移动终端发送的开锁信号，并根据开锁信号将密码触发信号发送至移动终端，并由移动终端转发至服务器；

第一密码生成模块根据密码触发信号生成第一动态密码；

第二密码生成模块根据密码触发信号生成第二动态密码；

MCU接收移动终端转发的第二动态密码，并与第一动态密码进行比较，若一致，则进行开锁操作，并将开锁成功信号通过所述移动终端上传至所述服务器。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，服务器还包括登记模块，登记模块用于存储锁的ID识别码以及与ID识别码一一对应的心跳因子；

密码触发信号为ID识别码，第一密码生成模块和第二密码生成模块根据存储的与ID识别码对应的心跳因子进行密码生成。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括音频传输机构；音频传输机构包括标准音频插头，并通过标准音频插头依次插接于移动终端的耳机孔，用于提升声波通信质量。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，当移动终端与锁之间的通信质量低于预设标准时，锁或移动终端发出提示信息。

第三方面，本发明实施例还提供了一种共享锁系统的开锁方法，包括以下步骤：

通过第一声电转换模块接收移动终端发送的开锁信号；

根据开锁信号将密码触发信号通过第一声电转换模块发送至移动终端，同时基于密码触发信号通过第一密码生成模块生成第一动态密码；

通过第一声电转换模块接收由移动终端发送的第二动态密码，其中，第二动态密码由第二密码生成模块基于密码触发信号生成并发送至移动终端；

判断第一动态密码与第二动态密码是否一致，若是，则启动开锁操作，并将开锁成功信号通过所述移动终端上传至所述服务器。

结合第三方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，启动开锁操作，之后还包括：

所述服务器通过实时获取所述移动终端的位置信息来定位所述锁。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本实施例提供的锁系统中通过第一声电转换模块和第二声电转换模块实现移动终端与锁之间的声波通信，MCU通过第一声电转换模块将密码触发信号发送给移动终端，第一密码生成模块和第二密码生成模块基于同样的密码触发信号同时生成第一动态密码和第二动态密码，MCU判断第一动态密码和第二动态密码是否一致，若一致进行开锁。通过声波通信克服了现有技术中锁的使用过程中需要集成有无线网络芯片，在保证实时性与安全性的前提下降低了锁的投入成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的锁系统的示意图；

图2为本发明实施例1提供的锁系统的一种实施方式的示意图；

图3为本发明实施例2提供的共享锁系统的示意图；

图4为本发明实施例2提供的共享锁系统的一种实施方式的示意图；

图5为本发明实施例3提供的共享锁系统的开锁方法流程图；

图6为本发明实施例3提供的共享锁系统的开锁方法的一种实施方式的流程图。

图标：1-锁；11-第一声电转换模块；12-第一密码生成模块；13-MCU；2-移动终端；21-第二声电转换模块；22-第二密码生成模块；23-音频传输机构；3-服务器；31-登记模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前的智能锁成本较高，基于此，本发明实施例提供的一种锁系统、共享锁系统及其开锁方法，使锁的数据传输不再依赖于内置的无线网络芯片和周围环境。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种锁系统进行详细介绍。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供了一种锁系统，包括：锁1和移动终端2，锁1包括第一声电转换模块11、第一密码生成模块12以及MCU 13；移动终端2包括第二声电转换模块21和第二密码生成模块22；第一声电转换模块11和第二声电转换模块21用于移动终端2与锁1之间的声波通信；MCU 13通过第一声电转换模块11接收移动终端2发送的开锁信号，并根据开锁信号将密码触发信号发送至移动终端2；第一密码生成模块12根据密码触发信号生成第一动态密码；第二密码生成模块22根据密码触发信号生成第二动态密码；MCU 13接收移动终端2发送的第二动态密码，并与第一动态密码进行比较，若一致，则进行开锁操作。

本实施例提供的锁系统通过第一声电转换模块和第二声电转换模块实现移动终端与锁之间的声波通信；MCU通过第一声电转换模块将密码触发信号发送至移动终端，第一密码生成模块和第二密码生成模块同时分别基于密码触发信号生成第一动态密码和第二动态密码；MCU判断第一动态密码和第二动态密码是否一致，若一致，则进行开锁操作。通过声波信号实现了锁与移动终端之间的数据传输，速度快、准确率高，而且成本低，锁系统的工作不依赖于其所处的网络环境。

第一密码生成模块和第二密码生成模块分别基于心跳算法生成第一动态密码和第二动态密码，而心跳算法基于时间戳和心跳因子生成动态密码。本实施例中的MCU可以通过第一声电转换模块将随机产生或是基于设定规则产生的心跳因子发送给移动终端，第一密码生成模块和第二密码生成模块基于同样的心跳因子和时间戳生成第一动态密码和第二动态密码；MCU也可以通过第一声电转换模块将锁的ID识别码发送至移动终端2，第一密码生成模块和第二密码生成模块根据相同的时间戳，以及分别预先储存的与ID识别码对应的心跳因子生成同样的动态密码，本实施例优选后者，即MCU通过第一声电转换模块将锁的ID识别码发送至移动终端。

如图2所示，作为本实施例的另一种实施方式，还包括音频传输机构23，音频传输机构23包括标准音频插头，并通过标准音频插头插接于移动终端2的耳机孔，用于提升声波通信质量。通过音频传输机构23提高了数据传输的质量，降低了周围噪音对传输数据的影响，同时提高了锁对于传输数据解析能力的提高。

作为本发明的另一种实施方式，当移动终端与锁之间的通信质量低于预设标准时，锁或移动终端发出提示信息，提示移动终端的用户注意保持移动终端与锁之间的距离，如果忘记关锁，要返回通信距离内进行关锁。

此外，本实施例中的移动终端优选为手机，当需要关锁时，用户通过手机的第二声电转换模块向锁发出关锁信号，第一声电转换模块接收来自手机的关锁信号，将其进行声电转换后发送至MCU，MCU根据关锁信号进行关锁操作，并将关锁成功的信号通过第一声电转换模块发送至手机。

实施例2：

如图3所示，本实施例提供了一种共享锁系统，包括锁1、移动终端2和服务器3；锁1包括第一声电转换模块11、第一密码生成模块12以及MCU 13；移动终端2包括第二声电转换模块21，服务器3包括第二密码生成模块22；第一声电转换模块11和第二声电转换模块21用于移动终端2与锁1之间的声波通信；MCU 13通过第一声电转换模块11接收移动终端发送的开锁信号，并根据开锁信号将密码触发信号发送至移动终端2，并由移动终端2转发至服务器3；第一密码生成模块12根据密码触发信号生成第一动态密码；第二密码生成模块22根据密码触发信号生成第二动态密码；MCU 13接收移动终端2转发的第二动态密码，并与第一动态密码进行比较，若一致，则进行开锁操作，并将开锁成功信号通过所述移动终端上传至所述服务器3。

本实施例将实施例1中移动终端2内的第二密码生成模块移植到了服务器中；或者作为另一种实施方式，移动终端与服务器通信连接，二者作为一个整体使用同一第二密码生成模块，此模块可以设置于移动终端内，也可以设置于服务器内，本实施例优选将第二密码生成模块设置于服务器内，并通过移动终端实现服务器与锁之间的通信。

如图4所示，作为本实施例的另一种实施方式，服务器3还包括登记模块31，登记模块31用于存储锁1的ID识别码以及与ID识别码一一对应的心跳因子；第一密码生成模块12和第二密码生成模块22根据存储的与ID识别码对应的心跳因子进行动态密码生成，即密码触发信号为ID识别码。

心跳算法的动态密码生成依赖于时间戳和心跳因子，因此要使第一动态密码与第二动态密码相同，需要第一密码生成模块12和第二密码生成模块22在同一时间具有相同的心跳因子。为了避免不同的锁1在同一时刻生成相同的动态密码，本实施例使每一个锁1有自己的ID识别码，以及与此ID识别码对应的心跳因子，在锁1投入使用前向服务器3进行ID识别码以及心跳因子登记，服务器3根据ID识别码搜索与此ID识别码匹配的心跳因子，然后基于此心跳因子生成第二动态密码。

具体使用时，也可以由锁通过设定规则随机产生一心跳因子，并通过移动终端发送至服务器，此时密码触发信号为心跳因子。

本实施例中还包括音频传输机构23，音频传输机构23包括标准音频插头，并通过标准音频插头插接于移动终端2的耳机孔，用于提升声波通信质量。通过音频传输机构23提高了数据传输的质量，降低了周围噪音对传输数据的影响，同时提高了锁对于传输数据解析能力的提高。

优选地，当移动终端与锁之间的通信质量低于预设标准时，锁或移动终端发出提示信息，提示移动终端的用户注意保持移动终端与锁之间的距离，如果忘记关锁，要返回通信距离内进行关锁。

需要说明的是，根据使用环境，本实施例所述的锁也可以内置有GPS/GPRS芯片，当移动终端与锁之间的声波通信质量低于预设标准时，启用无线网络通信，当声波通信质量恢复正常后，切换至声波通信。

此外，本实施例中的移动终端优选为手机。

本发明实施例提供的共享锁系统，与上述实施例提供的锁系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

实施例3：

如图5所示，本实施例提供了一种共享锁系统的开锁方法，包括以下步骤：

S1.通过第一声电转换模块接收移动终端发送的开锁信号。

本实施例中的移动终端优选为手机，用户在手机APP上进行开锁操作，手机的第二声电转换模块将开锁信号通过声波发送至锁，锁的第一声电转换模块接收此开锁信号并进行声电转换，将声电转换后的开锁信号发送至MCU。

S2.根据开锁信号将密码触发信号通过第一声电转换模块发送至移动终端，同时基于密码触发信号通过第一密码生成模块生成第一动态密码。

MCU根据开锁信号将密码触发信号通过第一声电转换模块发送至手机，本实施例的密码触发信号优选为锁的ID识别码，第一密码生成模块基于储存的与该ID识别码对应的心跳因子生成第一动态密码。

S3.通过第一声电转换模块接收由移动终端发送的第二动态密码，其中，第二动态密码由第二密码生成模块基于密码触发信号生成并发送至移动终端。

步骤S2中发送至手机中的密码触发信号由手机将其转发至服务器，本实施例中的密码触发信号为锁的ID识别码，服务器根据ID识别码搜索对应的心跳因子，并根据心跳因子和时间戳生成第二动态密码，服务器将生成的第二动态密码发送至手机，手机将其通过声波转发至锁。

S4.判断第一动态密码与第二动态密码是否一致，若是，则启动开锁操作，并将开锁成功信号通过移动终端上传至服务器。

MCU判断第一动态密码与接收的第二动态密码是否一致，若是，则启动开锁操作，并将开锁成功信号通过移动终端上传至服务器。

如图6所示，作为本实施例的另一种实施方式，步骤4之后还包括：

S5.当移动终端与锁之间的通信质量低于预设标准时，锁或移动终端发出提示信息。

本步骤中的提示信息用于提示移动终端的用户注意保持移动终端与锁之间的距离，如果忘记关锁，要返回通信距离内进行关锁。

作为本实施例的另一种实施方式，步骤S4之后还包括：

S6.服务器通过实时获取移动终端的位置信息来定位锁。

需要说明的是，步骤S5和步骤S6的执行没有先后顺序，也可以同时进行。

作为本实施例的另一种实施方式，步骤S6之后还包括：

S7.通过第一声电转换模块接收移动终端发送的关锁信号。

用户在手机APP上进行关锁操作，手机的第二声电转换模块将关锁信号通过声波发送至锁，锁的第一声电转换模块接收此关锁信号并进行声电转换，将声电转换后的开锁信号发送至MCU。

S8.根据关锁信号进行关锁操作，同时将关锁成功信号通过第一声电转换模块发送至移动终端，并由移动终端上传至服务器。

MCU根据关锁信号进行关锁操作，同时将关锁成功信号通过第一声电转换模块发送至手机，并由手机上传至服务器，服务器对锁的状态进行实时跟踪与状态更新。

需要说明的是，在共享锁的使用过程中，服务器通过定位手机来间接获取锁的位置信息。实际使用过程中，也可以根据使用环境，在共享锁内部设置GPS/GPRS芯片，当锁未进行声波通信时，或是声波通信质量低于预设标准时，启用GPRS网络通信，实现对锁的实时定位与追踪。

本发明实施例提供的共享锁系统的开锁方法，与上述实施例提供的共享锁系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例所提供的锁系统、共享锁系统及其开锁方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种锁系统，其特征在于，包括：锁和移动终端，所述锁包括第一声电转换模块、第一密码生成模块以及MCU；所述移动终端包括第二声电转换模块和第二密码生成模块；

所述第一声电转换模块和所述第二声电转换模块用于所述移动终端与所述锁之间的声波通信；

所述MCU通过所述第一声电转换模块接收移动终端发送的开锁信号，并根据开锁信号将密码触发信号发送至所述移动终端；

所述第一密码生成模块根据密码触发信号生成第一动态密码；

所述第二密码生成模块根据所述密码触发信号生成第二动态密码；

所述MCU接收所述移动终端发送的所述第二动态密码，并与所述第一动态密码进行比较，若一致，则进行开锁操作。

2.根据权利要求1所述的锁系统，其特征在于，所述第一密码生成模块和所述第二密码生成模块分别基于心跳算法生成所述第一动态密码和所述第二动态密码，且所述密码触发信号为心跳因子或与心跳因子一一对应的所述锁的ID识别码。

3.根据权利要求1所述的锁系统，其特征在于，还包括音频传输机构；所述音频传输机构包括标准音频插头，并通过所述标准音频插头依次插接于所述移动终端的耳机孔，用于提升声波通信质量。

4.根据权利要求1-3任一项所述的锁系统，其特征在于，所述MCU通过所述第一声电转换模块接收所述移动终端的关锁信号，并根据所述关锁信号进行关锁操作。

5.一种共享锁系统，其特征在于，包括服务器、移动终端和锁；

所述锁包括第一声电转换模块、第一密码生成模块以及MCU；所述移动终端包括第二声电转换模块，所述服务器包括第二密码生成模块；

所述第一声电转换模块和所述第二声电转换模块用于所述移动终端与所述锁之间的声波通信；

所述MCU通过所述第一声电转换模块接收移动终端发送的开锁信号，并根据开锁信号将密码触发信号发送至所述移动终端，并由所述移动终端转发至所述服务器；

所述第一密码生成模块根据密码触发信号生成第一动态密码；

所述第二密码生成模块根据所述密码触发信号生成第二动态密码；

所述MCU接收所述移动终端转发的所述第二动态密码，并与所述第一动态密码进行比较，若一致，则进行开锁操作，并将开锁成功信号通过所述移动终端上传至所述服务器。

6.根据权利要求5所述的共享锁系统，其特征在于，所述服务器还包括登记模块，所述登记模块用于存储所述锁的ID识别码以及与所述ID识别码一一对应的心跳因子；

所述密码触发信号为所述ID识别码，所述第一密码生成模块和所述第二密码生成模块根据存储的与所述ID识别码对应的心跳因子进行动态密码生成。

7.根据权利要求5所述的锁系统，其特征在于，还包括音频传输机构；所述音频传输机构包括标准音频插头，并通过所述标准音频插头依次插接于所述移动终端的耳机孔，用于提升声波通信质量。

8.根据权利要求5-7任一项所述的锁系统，其特征在于，当所述移动终端与所述锁之间的通信质量低于预设标准时，所述锁或所述移动终端发出提示信息。

9.一种共享锁系统的开锁方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过第一声电转换模块接收移动终端发送的开锁信号；

根据所述开锁信号将密码触发信号通过所述第一声电转换模块发送至所述移动终端，同时基于所述密码触发信号通过第一密码生成模块生成第一动态密码；

通过所述第一声电转换模块接收由所述移动终端发送的第二动态密码，其中，所述第二动态密码由所述第二密码生成模块基于所述密码触发信号生成并发送至所述移动终端；

判断所述第一动态密码与所述第二动态密码是否一致，若是，则启动开锁操作，并将开锁成功信号通过所述移动终端上传至所述服务器。

10.根据权利要求9所述的开锁方法，其特征在于，所述启动开锁操作，之后还包括：

所述服务器通过实时获取所述移动终端的位置信息来定位所述锁。