CN107492166A - 一种电子门锁系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子门锁系统及控制方法。所述系统包括电子证件制作设备、电子证件和电子门锁；电子证件制作设备，用于获得一个图像以及生成一个证件ID；将证件ID写入图像，对图像进行数字水印加密，生成加密数据；将证件ID和加密数据通过通讯链路写入电子证件；电子证件，用于存储加密数据和证件ID；电子门锁，用于通过通讯链路读取电子证件中的加密数据和证件ID；对加密数据进行解密，生成解密数据；根据证件ID和解密数据进行验证，验证通过生成开锁指令。本发明提供的电子门锁系统及控制方法，可提高IC卡电子门锁的使用安全性。

Description

一种电子门锁系统及控制方法
技术领域
本发明涉及电子门锁技术领域，具体涉及一种电子门锁系统及控制方法。
背景技术
电子门锁的研究从20世纪30年代就开始了，在某些场所早有应用。研究电子门锁的初衷是提高锁具的安全性，因为电子门锁可以和机械锁配合，避免因钥匙被仿制而出现的问题。电子门锁安全性高，同时无需通过实体钥匙开启，而是通过进行密码识别与身份识别以开启。目前，电子门锁可采用的识别技术有人脸识别、虹膜识别、声音识别、耳朵识别、指纹识别、静脉识别与IC卡识别等。各种识别技术各有特点与优势，其中，IC卡识别是性价比较高的识别方法。电子门锁通过识别IC卡内预存的密码是否和门锁内预存的密码一致以判断是否开锁，使用较为方便，但其有一定的安全风险，因为IC卡容易被破解复制。
发明内容
为了提高基于IC卡识别的电子门锁的使用安全性，以及保证持卡者的身份真实性，本发明提供一种电子门锁系统及控制方法。
一方面，本发明提供了一种电子门锁系统，包括电子证件制作设备、电子证件和电子门锁；
所述电子证件制作设备，用于获得一个图像以及生成一个证件ID；将所述证件ID写入所述图像，对所述图像进行数字水印加密，生成加密数据；将所述证件ID和所述加密数据通过通讯链路写入所述电子证件；
所述电子证件，用于存储所述加密数据和所述证件ID；
所述电子门锁，用于通过通讯链路读取所述电子证件中的所述加密数据和所述证件ID；对所述加密数据进行解密，生成解密数据；根据所述证件ID和所述解密数据进行验证，验证通过生成开锁指令。
本发明的有益效果是，电子证件制作设备将特定的证件ID写入特定图像，如持卡者人脸图像或其他特定标识图，再对图像进行加密生成加密数据写入电子证件，保证电子证件的唯一性以及持卡者的身份真实性。电子门锁读取电子证件内的证件ID和加密数据，并对加密数据进行解密生成具有证件ID的解密数据，只有比对两个证件ID一致时，才生成开锁指令，提高了电子门锁使用的安全性。
另一方面，本发明提供了一种电子门锁控制方法，所述方法包括如下步骤：
S10：电子证件制作设备获得一个图像以及生成一个证件ID；将所述证件ID写入所述图像，对所述图像进行数字水印加密，生成加密数据；将所述证件ID和所述加密数据通过通讯链路写入电子证件；
S20：电子证件存储所述加密数据和所述证件ID；
S30：电子门锁通过通讯链路读取电子证件中的所述加密数据和所述证件ID；对所述加密数据进行解密，生成解密数据；根据所述证件ID和所述解密数据进行验证，验证通过生成开锁指令。
本发明的有益效果是，电子证件制作设备将特定的证件ID写入特定图像，如持卡者人脸图像或其他特定标识图，再对图像进行加密生成加密数据写入电子证件，保证电子证件的唯一性以及持卡者的身份真实性。电子门锁读取电子证件内的证件ID和加密数据，并对加密数据进行解密生成具有证件ID的解密数据，只有比对两个证件ID一致时，才生成开锁指令，提高了电子门锁使用的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种电子门锁系统的结构框图；
图2为本发明实施例的一种电子门锁控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明实施例的一种电子门锁系统的结构框图。如图1所示，本发明实施例所述系统包括电子证件制作设备电子证件和电子门锁；所述电子证件制作设备，用于获得一个图像以及生成一个证件ID；将所述证件ID写入所述图像；对所述图像进行数字水印加密，生成加密数据；将所述证件ID和所述加密数据通过通讯链路写入所述电子证件；所述电子证件，用于存储所述加密数据和所述证件ID；所述电子门锁，用于通过通讯链路读取所述电子证件中的所述加密数据和所述证件ID；对所述加密数据进行解密，生成解密数据；根据所述证件ID和所述解密数据进行验证，验证通过生成开锁指令。
需要注意的是，电子证件的证件ID具有全球唯一编号，相应地，制造设备的设备ID和电子门锁的门锁ID也具有全球唯一编号，从而保证在使用过程中，识别和记录的ID都是唯一的，便于查询相应设备、门锁、证件与对应的持卡者。电子证件制作设备进行加密的图像可以是持卡者人脸图像或者任意选定的标识图，对其进行大容量数字水印加密，使加密数据具有唯一性，并不易被破解，其中，已实验通过100万个6位数字序列验证。电子门锁读取电子证件中的加密数据并对其进行解密后，获得解密数据中的证件ID，将解密数据中的证件ID和读取的电子证件中直接存储的证件ID进行比较，在二者一致时，说明持卡者身份确认，才生成开锁指令，执行开锁动作。
本实施例中，电子证件制作设备将特定的证件ID写入特定图像，再对图像进行加密生成加密数据写入电子证件，保证电子证件的唯一性以及持卡者的身份真实性。电子门锁读取电子证件内的证件ID和加密数据，并对加密数据进行解密生成具有证件ID的解密数据，只有比对两个证件ID一致时，才生成开锁指令，提高了电子门锁使用的安全性。
优选地，所述电子证件制作设备包括设备微处理器和设备存储器；所述设备存储器，用于存储所述图像；所述设备微处理器，用于生成所述证件ID；将所述证件ID写入所述图像，通过小波变换算法对所述图像进行数字水印加密，生成所述加密数据；将所述证件ID和所述加密数据通过通讯链路写入所述电子证件。
需要注意的是，电子证件制作设备还具有相应的I/O接口和总线，各硬件部分通过总线连接。小波变换算法可以实现对二维图像的编码，将具有ID信息的二维图像进行数字水印加密处理，使加密数据具有唯一性。
本优选实施例中，通过小波变换算法对具有ID信息的图像进行大容量数字水印加密处理，生成的加密数据具有唯一性，使电子证件和持卡者具有唯一对应性，在使用电子证件开锁时的安全性更高。
优选地，所述电子门锁包括门锁微处理器；所述门锁微处理器，用于读取所述电子证件中的所述加密数据和所述证件ID；通过小波逆变换算法对所述加密数据进行解密，生成解密数据；比对读取得到的所述证件ID和所述解密数据中的所述证件ID，当二者一致时，生成所述开锁指令。
需要注意的是，小波逆变换算法和前述小波变换算法相对应，可以对编码的图像信息进行解码，以生成解密数据。
本优选实施例中，电子门锁读取电子证件内的证件ID和加密数据，并通过小波逆变换算法对加密数据进行解密生成具有证件ID的解密数据，只有比对两个证件ID一致时，才生成开锁指令，提高了电子门锁使用的安全性。
优选地，所述电子门锁还包括门锁存储器；所述电子证件制作设备的设备存储器，还用于存储所述电子门锁的门锁ID；所述电子证件制作设备的设备微处理器，还用于将所述门锁ID写入所述图像；所述电子门锁的门锁存储器，用于存储所述门锁ID；所述电子门锁的门锁微处理器，还用于比对所述解密数据中的所述门锁ID和所述门锁存储器存储的所述门锁ID，当二者一致，且读取得到的所述证件ID和所述解密数据中的所述证件ID一致时，生成所述开锁指令；所述门锁存储器，还用于存储开锁事件，所述开锁事件包括所述门锁ID、读取的所述证件ID和生成所述开锁指令的时间。
需要注意的是，电子门锁还可以包括I/O接口和总线，各硬件部分通过总线连接，以及执行开锁动作的机械驱动部分。在加密数据中写入门锁ID，并在开锁时和门锁存储器内的门锁ID进行比对，在门锁ID和证件ID均匹配时才能开锁，进一步提高了安全性。另外，还可以在加密数据中写入设备ID，在开锁事件中加入设备ID及其他相关信息，或者开锁失败信息和非法开锁信息，可以追踪非法制证的设备，或判断是否为非法制造的证件。
本优选实施例中，电子门锁可以在证件ID和门锁ID的双重验证下实现开锁，并存储记录开锁的电子证件ID及其持卡者以及开锁时间的开锁事件，进一步提高电子门锁使用的安全性。
优选地，所述通讯链路为NFC、蓝牙或WIFI通讯链路。
不同的通讯传输技术可以适用于不同距离或不同能耗的使用需求，使电子门锁的应用范围更广。
图2为本发明实施例的一种电子门锁控制方法的流程示意图。如图2所示，所述方法包括如下步骤：
S10：电子证件制作设备获得一个图像以及生成一个证件ID；将所述证件ID写入所述图像，对所述图像进行数字水印加密，生成加密数据；将所述证件ID和所述加密数据通过通讯链路写入电子证件。
S20：电子证件存储所述加密数据和所述证件ID。
S30：电子门锁通过通讯链路读取电子证件中的所述加密数据和所述证件ID；对所述加密数据进行解密，生成解密数据；根据所述证件ID和所述解密数据进行验证，验证通过生成开锁指令。
需要注意的是，电子证件的证件ID具有全球唯一编号，相应地，制造设备的设备ID和电子门锁的门锁ID也具有全球唯一编号，从而保证在使用过程中，识别和记录的ID都是唯一的，便于查询相应设备、门锁、证件与对应的持卡者。电子证件制作设备进行加密的图像可以是持卡者人脸图像或者任意选定的标识图，对其进行大容量数字水印加密，使加密数据具有唯一性，并不易被破解，其中，已实验通过100万个6位数字序列验证。电子门锁读取电子证件中的加密数据并对其进行解密后，获得解密数据中的证件ID，将解密数据中的证件ID和读取的电子证件中直接存储的证件ID进行比较，在二者一致时，说明持卡者身份确认，才生成开锁指令，执行开锁动作。
优选地，步骤S10具体包括如下子步骤：
S11：获得所述图像以及生成所述证件ID。
S12：将所述证件ID写入所述图像，通过小波变换算法对所述图像进行数字水印加密，生成所述加密数据。
S13：将所述证件ID和所述加密数据通过通讯链路写入电子证件。
需要注意的是，小波变换算法可以实现对二维图像的编码，将具有ID信息的二维图像进行数字水印加密处理，使加密数据具有唯一性。
优选地，步骤S30具体包括如下子步骤：
S31：读取电子证件中的所述加密数据和所述证件ID。
S32：通过小波逆变换算法对所述加密数据进行解密，生成解密数据。
S33：比对读取得到的所述证件ID和所述解密数据中的所述证件ID，当二者一致时，生成所述开锁指令。
需要注意的是，小波逆变换算法和前述小波变换算法相对应，可以对编码的图像信息进行解码，以生成解密数据。
优选地，子步骤S11还包括将电子门锁的门锁ID写入所述图像。
子步骤S33还包括比对所述解密数据中的所述门锁ID和门锁存储器存储的门锁ID，当二者一致，且读取得到的所述证件ID和所述解密数据中的所述证件ID一致时，生成所述开锁指令。
步骤S30具体还包括子步骤
S34：存储开锁事件，所述开锁事件包括所述门锁ID、读取的所述证件ID和生成所述开锁指令的时间。
需要注意的是，在加密数据中写入门锁ID，并在开锁时和门锁存储器内的门锁ID进行比对，在门锁ID和证件ID均匹配时才能开锁，进一步提高了安全性。另外，还可以在加密数据中写入设备ID，在开锁事件中加入设备ID及其他相关信息，或者开锁失败信息和非法开锁信息，可以追踪非法制证的设备，或判断是否为非法制造的证件。
优选地，所述通讯链路为NFC、蓝牙或WIFI通讯链路。
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电子门锁系统，其特征在于，包括电子证件制作设备、电子证件和电子门锁；
所述电子证件制作设备，用于获得一个图像以及生成一个证件ID；将所述证件ID写入所述图像，对所述图像进行数字水印加密，生成加密数据；将所述证件ID和所述加密数据通过通讯链路写入所述电子证件；
所述电子证件，用于存储所述加密数据和所述证件ID；
所述电子门锁，用于通过通讯链路读取所述电子证件中的所述加密数据和所述证件ID；对所述加密数据进行解密，生成解密数据；根据所述证件ID和所述解密数据进行验证，验证通过生成开锁指令。
2.根据权利要求1所述的电子门锁系统，其特征在于，所述电子证件制作设备包括设备微处理器和设备存储器；
所述设备存储器，用于存储所述图像；
所述设备微处理器，用于生成所述证件ID；将所述证件ID写入所述图像，通过小波变换算法对所述图像进行数字水印加密，生成所述加密数据；将所述证件ID和所述加密数据通过通讯链路写入所述电子证件。
3.根据权利要求2所述的电子门锁系统，其特征在于，所述电子门锁包括门锁微处理器；
所述门锁微处理器，用于读取所述电子证件中的所述加密数据和所述证件ID；通过小波逆变换算法对所述加密数据进行解密，生成解密数据；比对读取得到的所述证件ID和所述解密数据中的所述证件ID，当二者一致时，生成所述开锁指令。
4.根据权利要求3所述的电子门锁系统，其特征在于，所述电子门锁还包括门锁存储器；
所述电子证件制作设备的设备存储器，还用于存储所述电子门锁的门锁ID；
所述电子证件制作设备的设备微处理器，还用于将所述门锁ID写入所述图像；
所述电子门锁的门锁存储器，用于存储所述门锁ID；
所述电子门锁的门锁微处理器，还用于比对所述解密数据中的所述门锁ID和所述门锁存储器存储的所述门锁ID，当二者一致，且读取得到的所述证件ID和所述解密数据中的所述证件ID一致时，生成所述开锁指令；
所述门锁存储器，还用于存储开锁事件，所述开锁事件包括所述门锁ID、读取的所述证件ID和生成所述开锁指令的时间。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电子门锁系统，其特征在于，所述通讯链路为NFC、蓝牙或WIFI通讯链路。
6.一种电子门锁控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S10：电子证件制作设备获得一个图像以及生成一个证件ID；将所述证件ID写入所述图像，对所述图像进行数字水印加密，生成加密数据；将所述证件ID和所述加密数据通过通讯链路写入电子证件；
S20：电子证件存储所述加密数据和所述证件ID；
S30：电子门锁通过通讯链路读取电子证件中的所述加密数据和所述证件ID；对所述加密数据进行解密，生成解密数据；根据所述证件ID和所述解密数据进行验证，验证通过生成开锁指令。
7.根据权利要求6所述的电子门锁控制方法，其特征在于，所述步骤S10具体包括如下子步骤：
S11：获得所述图像以及生成所述证件ID；
S12：将所述证件ID写入所述图像，通过小波变换算法对所述图像进行数字水印加密，生成所述加密数据；
S13：将所述证件ID和所述加密数据通过通讯链路写入电子证件。
8.根据权利要求7所述的电子门锁控制方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括如下子步骤：
S31：读取电子证件中的所述加密数据和所述证件ID；
S32：通过小波逆变换算法对所述加密数据进行解密，生成解密数据；
S33：比对读取得到的所述证件ID和所述解密数据中的所述证件ID，当二者一致时，生成所述开锁指令。
9.根据权利要求8所述的电子门锁控制方法，其特征在于，
所述子步骤S11还包括将电子门锁的门锁ID写入所述图像；
所述子步骤S33还包括比对所述解密数据中的所述门锁ID和门锁存储器存储的门锁ID，当二者一致，且读取得到的所述证件ID和所述解密数据中的所述证件ID一致时，生成所述开锁指令；
所述步骤S30具体还包括子步骤S34：存储开锁事件，所述开锁事件包括所述门锁ID、读取的所述证件ID和生成所述开锁指令的时间。
10.根据权利要求6至9任一项所述的电子门锁控制方法，其特征在于，所述通讯链路为NFC、蓝牙或WIFI通讯链路。
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