CN107146308A - 一种离线互联网控制装置及其控制系统与方法 - Google Patents

一种离线互联网控制装置及其控制系统与方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种离线互联网控制装置及其控制系统与方法，本离线互联网控制装置具有唯一的识别号并预置独立的密钥，需要进行操作时，本离线互联网控制装置随机生成控制密码，经加密运算后与本装置的识别号组合生成二维码，用户用智能终端的移动端程序扫描该二维码，然后将二维码内容上传到云端服务器，云端服务器经解密运算后将控制密码发送给用户，再由用户在本装置上输入密码控制执行机构动作。本发明具有离线运行，保密性强，功耗低等特点。

Description

一种离线互联网控制装置及其控制系统与方法
技术领域
本发明涉及一种控制装置，尤其是一种离线互联网控制装置，及其控制系统与控制方法。
背景技术
随着互联网+技术的快速发展，共享单车、网络购物、自动贩售机等已经成为人们日常生活的一部分。在共享单车、智能快递柜、自动贩售机等设备中，均需用到控制装置。
如以摩拜单车为代表的蓝牙通讯及GPS定位的智能锁方案，耗电大，需要单独的发电/储电装置，成本高；而以ofo为代表的机械密码锁方案，密码不可更换，容易被记录对应的车密码后免费使用。
中国发明专利申请CN105480329A公开了一种“两轮车或三轮车用的防盗监测设备及监测方法”公开了一种防盗监测设备，并广泛用于共享单车。而中国发明专利申请CN106297045A公开了一种“智能快递柜及其自助取件方法”，这种大型快递柜采用的是在线、自助送件、取件方式，给快递物流带来了很大的便捷。但也存在一些缺陷，主要缺陷有：
1、不能离线运行，遇网络故障时无法进行相关操作。
2、功耗较大，必需使用发电装置或外接交流电源供电，无法做到电池驱动。
3、快递柜的成本高昂，需要与物业管理部门沟通，寻找合适安装位置、提供电源、网络，部署难度大，而且通常被安装在住宅小区的某个偏僻位置，离部分网购用户较远，用户体验差。
发明内容
本发明旨在提供一种离线互联网控制装置及其控制系统与控制方法。
本发明提供的离线互联网控制装置，包括微处理器单元，供电单元，所述微处理器单元对本离线互联网控制装置中的各单元的动作进行总体控制，所述供电单元对本离线互联网装置各单元供电，至少还包括：
存储器单元，存储的信息包含为本离线互联网控制装置的ID号、预置的密钥、控制程序；
操作单元，包括输入装置及显示装置，所述输入装置用于输入操作，所述显示装置用于显示微处理器单元随机生成的二维码，所述二维码的内容包括明文和密文两部分，所述明文为本离线互联网控制装置的ID号，所述密文为至少一组由微处理器随机生成的控制密码及预置的密钥按预先设定的加密算法计算后生成的字符串；
控制单元，根据微处理器单元的指令控制至少一个执行机构动作。
上述离线互联网控制装置中，所述存储器单元存储的内容还包含各执行机构状态及其他运行数据，所述操作单元显示的二维码的内容的密文部分还包含各执行机构状态及其他运行数据。
上述离线互联网控制装置中，所述的操作单元可以采用触摸屏方式，如电容触摸屏、电阻触摸屏等，在触摸屏上分别显示输入键盘和二维码；也可以采用实体键盘与电子纸显示组合的方式。
更加优化的，上述离线互联网控制装置，所述控制单元还具备检测并向微处理器单元报告各执行机构的动作状态的功能。
本发明提供的一种离线互联网控制系统，包括：
至少一个本发明所述的离线互联网控制装置；
至少一个智能终端，所述智能终端包含移动端程序，所述移动端程序包括扫描程序、通讯程序、人机界面程序；
云端服务器，所述云端服务器包含保密数据库模块、加密解密模块、移动端程序接口模块。
更加优化地，所述智能终端的移动端程序还包括第三方平台接口程序、会员管理程序，所述云端服务器还包括第三方平台接口模块、业务服务模块、人机界面模块。
本发明提供的一种离线互联网控制方法，包括以下步骤：
A、离线互联网控制装置随机生成至少一个控制密码，一个控制密码对应一个执行机构，将控制密码储存在存储器单元内，将控制密码按设定加密算法得到的字符串与本离线互联网控制装置的ID号组合生成二维码，并在操作单元上显示该二维码；
B、用户使用智能终端的移动端程序扫描操作单元上显示的二维码，读取该二维码内容，用户选择所需要的操作，并将读取的内容及用户选择的操作上传至云端服务器；
C、云端服务器根据上传的内容，读取其中的ID号，调用该ID号对应的密钥，根据设定解密算法计算出对应的控制密码，并将控制密码发送给用户；
D、用户收到控制密码后，在操作单元上输入控制密码，本离线互联网控制装置对用户输入的控制密码与储存在储存器单元内的控制密码进行匹配，匹配成功后发送指令给控制单元，驱动执行机构动作。
本发明提供的另一种离线互联网控制方法，包括以下步骤：
A、用户选择所需要的操作，离线互联网控制装置随机生成至少一个控制密码，所述一个控制密码对应一个执行机构，将控制密码储存在存储器单元内，将控制密码按设定加密算法得到的字符串与本离线互联网控制装置的ID号组合生成二维码，并在操作单元上显示该二维码；
B、用户使用智能终端的移动端程序扫描操作单元上显示的二维码，读取该二维码内容，并将读取的内容上传至云端服务器；
C、云端服务器根据上传的内容，读取其中的ID号，调用该ID号对应的密钥，根据设定解密算法计算出对应的控制密码，并将控制密码发送给用户；
D、用户收到控制密码后，在操作单元上输入控制密码，本离线互联网控制装置对用户输入的控制密码与储存在储存器单元内的控制密码进行匹配，匹配成功后发送指令给控制单元，驱动执行机构动作。
本发明中，加密、解密算法采用现有通用算法，包含并不限于DES、AES、MD5、RSA、SHA1等算法，可以采用单密钥方式，也可以采用公私密钥方式。
本发明中，每一个离线互联网控制装置的ID号唯一的，为其预置的密钥是独立的，该密钥存储在存储器单元内，同时云端服务器的保密数据库内也存储了该离线互联网控制装置的ID号及其对应的密钥，为进一步提高密钥的安全性，保密数据库中的密钥也以密文存储，通过云端服务器密钥解密成密钥明文使用。
根据应用场景的需要，本发明的离线互联网控制装置还可以包括，定位单元，所述定位单元向微处理器单元提供本智能通离线锁装置的定位信息。
本发明提供的离线互联网控制装置，可以控制一个或多个执行机构的动作，以适用于不同应用场合的需要，如共享单车、大型快递柜、自动贩售机、饮水机等等。根据应用场合的不同，执行机构可以是锁具、离合器、电磁阀、旋转机构、活塞、软件参数开关等不同种类的执行机构。
本发明的离线互联网控制装置，对共享单车等一些需要小型、微型智能离线装置的应用场合，供电单元采用一次性电池供电或可充电电池供电即可满足要求，采用可充电电池时，还配备有充电单元；对一些大型快递柜、自动贩售机等需要离线互联网控制装置控制多个执行机构的场合，则可以选用可充电电池或直接使用市电供电的方式。
本发明提供的离线互联网控制系统、控制方法中，向用户发送控制密码，既可以通过智能终端的移动端程序向用户发送，也可以通过短信、微信等第三方平台向用户发送。
同时，本发明提供的离线互联网控制装置，控制密码是随机生成，传输过程加密，且输入密码为手工输入，有效避免了不法分子以穷举方式破解的可能。
本发明中提供的离线互联网控制系统及控制方法中，还可以与第三方支付系统、通讯系统等平台对接，轻松实现多种商业模式。
本发明提供的离线互联网控制装置，及其控制系统与控制方法，其控制密码通过智能终端的移动端程序与云端服务器进行传送，装置本身无需与互联网络直接连接，既确保了装置的安全性与可靠性，又可以离线运行，同时，避免了本装置因与互联网实时连接而产生的电能损耗，减少了装置对供电功耗的需求，大大延长电池的使用时间。具有离线运行、保密性强、功耗低等特点。
附图说明
图1为离线互联网控制装置示意图。
图2为云端服务器的组成模块示意图。
图3为离线互联网控制装置控制方法的基本流程图。
图4为离线互联网控制装置用于控制多个执行机构时的控制方法流程图。
图5为离线互联网控制装置用于共享单车时的控制方法流程图。
图6为离线互联网控制装置用于自动贩售机时的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，就如何具体实施本发明所述的离线互联网控制装置及控制方法进行详细说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例所述的离线互联网控制装置，包括：
微处理器单元，供电单元，所述微处理器单元对本离线互联网控制装置中的各单元的动作进行总体控制，所述供电单元对本离线互联网装置各单元供电，还包括：
存储器单元，存储的信息包含为本离线互联网控制装置的ID号、预置的密钥、控制程序；
操作单元，包括输入装置及显示装置，所述输入装置用于输入操作，所述显示装置用于显示微处理器单元随机生成的二维码，所述二维码的内容包括明文和密文两部分，所述明文为本离线互联网控制装置的ID号，所述密文为至少一组由微处理器随机生成的控制密码及预置的密钥按预先设定的加密算法计算后生成的字符串；
控制单元，根据微处理器单元的指令控制至少一个执行机构动作。
本实施例中，操作单元采用电容触摸屏方式，在触摸屏上分别显示输入键盘和二维码。
作为本离线互联网控制装置的另外实施方式，操作单元可以采用电阻触摸屏，还可以采用实体键盘与电子纸显示组合的方式。
上述离线互联网控制装置中，存储器单元存储的内容还包含各执行机构状态及其他运行数据，操作单元显示的二维码的内容的密文部分还包含各执行机构状态及其他运行数据。
上述离线互联网控制装置中，控制单元还具备检测并向微处理器单元报告各执行机构的动作状态的功能。
本实施例中的供电单元采用一次性电池供电，还可以采用可充电电池供电并配备充电单元的方式，还可以选用直接市电供电的方式。
实施例2
本实施例提供一种离线互联网控制系统，包括：
多个实施例1所述的离线互联网控制装置；
多个智能终端，所述智能终端包含移动端程序，所述移动端程序包括扫描程序、通讯程序、人机界面程序；
云端服务器，所述云端服务器包含保密数据库模块、加密解密模块、移动端程序接口模块。
在本实施例基础上，还可以为智能终端的移动端程序增加第三方平台接口程序、会员管理程序，为云端服务器增加第三方平台接口模块、业务服务模块、人机界面模块。
图2为云端服务器的组成模块示意图。
实施例3
本实施例提供的一种离线互联网控制方法，包括以下步骤：
A、离线互联网控制装置随机生成至少一个控制密码，一个控制密码对应一个执行机构，将控制密码储存在存储器单元内，将控制密码按设定加密算法得到的字符串与本离线互联网控制装置的ID号组合生成二维码，并在操作单元上显示该二维码；
B、用户使用智能终端的移动端程序扫描操作单元上显示的二维码，读取该二维码内容，用户选择所需要的操作，并将读取的内容及用户选择的操作上传至云端服务器；
C、云端服务器根据上传的内容，读取其中的ID号，调用该ID号对应的密钥，根据设定解密算法计算出对应的控制密码，并将控制密码发送给用户；
D、用户收到控制密码后，在操作单元上输入控制密码，本离线互联网控制装置对用户输入的控制密码与储存在储存器单元内的控制密码进行匹配，匹配成功后发送指令给控制单元，驱动执行机构动作。
实施例4
本发明提供的另一种离线互联网控制方法，包括以下步骤：
A、用户选择所需要的操作，离线互联网控制装置随机生成至少一个控制密码，所述一个控制密码对应一个执行机构，将控制密码储存在存储器单元内，将控制密码按设定加密算法得到的字符串与本离线互联网控制装置的ID号组合生成二维码，并在操作单元上显示该二维码；
B、用户使用智能终端的移动端程序扫描操作单元上显示的二维码，读取该二维码内容，并将读取的内容上传至云端服务器；
C、云端服务器根据上传的内容，读取其中的ID号，调用该ID号对应的密钥，根据设定解密算法计算出对应的控制密码，并将控制密码发送给用户；
D、用户收到控制密码后，在操作单元上输入控制密码，本离线互联网控制装置对用户输入的控制密码与储存在储存器单元内的控制密码进行匹配，匹配成功后发送指令给控制单元，驱动执行机构动作。
上述控制方法中，向用户发送控制密码，既可以通过智能终端的移动端程序向用户发送，也可以通过短信、微信等第三方平台向用户发送。
上述实施例中，加密、解密算法采用现有通用算法，包含并不限于DES、AES、MD5、RSA、SHA1等算法，可以采用单密钥方式，也可以采用公私密钥方式。
上述实施例中，每一个离线互联网控制装置的ID号唯一的，为其预置的密钥是独立的，该密钥存储在存储器单元内，同时云端服务器的保密数据库内也存储了该离线互联网控制装置的ID号及其对应的密钥，为进一步提高密钥的安全性，保密数据库中的密钥也以密文存储，通过云端服务器密钥解密成密钥明文使用。
本实施例提供的离线互联网控制装置，每一个离线互联网控制装置可以控制一个或多个执行机构的动作，以适用于不同应用场合的需要，如共享单车、大型快递柜、自动贩售机、饮水机等等。根据应用场合的不同，执行机构可以是锁具、离合器、电磁阀、旋转机构、活塞、软件参数开关等不同种类的执行机构。
图3为离线互联网控制装置控制方法的基本流程图。图4为离线互联网控制装置用于控制多个执行机构时的控制方法流程图。
上述离线互联网控制装置用于共享单车时，执行机构为锁具，且一个离线互联网控制装置用于控制一只锁具，其控制方法流程图参见图5。
上述离线互联网控制装置用于自动贩售时，执行机构为旋转机构，其控制方法流程图参见图6。
上述离线互联网控制装置不可用于共享饮水机，所述执行机构为软件参数开关，如控制饮水机的输出流量。
上述实施例提供的离线互联网控制装置、控制系统、控制方法中，控制密码是随机生成的，传输过程加密，且输入密码为手工输入，有效避免了不法分子以穷举方式破解的可能。
上述实施例中，其控制密码通过智能终端的移动端程序与云端服务器进行传送，装置本身无需与互联网络直接连接，既确保了密码的安全性与可靠性，又可以离线运行，同时，避免了因与互联网实时连接而产生的电能损耗，减少了对供电功耗的需求，大大延长电池的使用时间。具有离线运行、保密性强、功耗低等特点。

Claims (7)

1.一种离线互联网控制装置，包括微处理器单元、供电单元，其特征是，还至少包括：
存储器单元，存储的信息包含本离线互联网控制装置预置的ID号、预置的密钥、控制程序；
操作单元，包括输入装置及显示装置，用于输入操作及显示微处理器单元随机生成的二维码，所述二维码的内容包括明文和密文两部分，所述明文为本离线互联网控制装置的ID号，所述密文为至少一个由微处理器随机生成的控制密码及预置的密钥按预先设定的加密算法计算后生成的字符串；
控制单元，根据微处理器单元的指令控制至少一个执行机构动作。
2.权利要求1所述的离线互联网控制装置，其特征是，所述存储器单元存储的内容还包含各执行机构状态及其他运行数据，所述操作单元显示的二维码的内容的密文部分还包含各执行机构状态及其他运行数据。
3.权利要求1或2所述的离线互联网控制装置，其特征是，所述控制单元还检测并向微处理器单元报告各执行机构的动作状态。
4.一种离线互联网控制系统，其特征是，包括：
至少一个权利要求1至3任一项所述的离线互联网控制装置；
至少一个智能终端，所述智能终端包含移动端程序，所述移动端程序包括扫描程序、通讯程序、人机界面程序；
云端服务器，所述云端服务器包含保密数据库模块、加密解密模块、移动端程序接口模块。
5.权利要求4所述的一种离线互联网控制系统，其特征是，所述智能终端的移动端程序还包括第三方平台接口程序、会员管理程序，所述云端服务器还包括第三方平台接口模块、业务服务模块、人机界面模块。
6.一种离线互联网控制方法，其特征是，包括以下步骤：
A、离线互联网控制装置随机生成至少一个控制密码，一个控制密码对应一个执行机构，将控制密码储存在存储器单元内，将控制密码按设定加密算法得到的字符串与本离线互联网控制装置的ID号组合生成二维码，并在操作单元上显示该二维码；
B、用户使用智能终端的移动端程序扫描操作单元上显示的二维码，读取该二维码内容，用户选择所需要的操作，并将读取的内容及用户选择的操作上传至云端服务器；
C、云端服务器根据上传的内容，读取其中的ID号，调用该ID号对应的密钥，根据设定解密算法计算出对应的控制密码，并将控制密码发送给用户；
D、用户收到控制密码后，在操作单元上输入控制密码，本离线互联网控制装置对用户输入的控制密码与储存在储存器单元内的控制密码进行匹配，匹配成功后发送指令给控制单元，驱动执行机构动作。
7.一种离线互联网控制方法，包括以下步骤：
A、用户选择所需要的操作，离线互联网控制装置随机生成至少一个控制密码，所述一个控制密码对应一个执行机构，将控制密码储存在存储器单元内，将控制密码按设定加密算法得到的字符串与本离线互联网控制装置的ID号组合生成二维码，并在操作单元上显示该二维码；
B、用户使用智能终端的移动端程序扫描操作单元上显示的二维码，读取该二维码内容，并将读取的内容上传至云端服务器；
C、云端服务器根据上传的内容，读取其中的ID号，调用该ID号对应的密钥，根据设定解密算法计算出对应的控制密码，并将控制密码发送给用户；
D、用户收到控制密码后，在操作单元上输入控制密码，本离线互联网控制装置对用户输入的控制密码与储存在储存器单元内的控制密码进行匹配，匹配成功后发送指令给控制单元，驱动执行机构动作。
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