CN107833335A - 一种基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统 - Google Patents

一种基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统，包括：手机端APP，所述手机端APP至少包括用于采集指纹信息的采集模块以及当用户需要开锁时对用户输入的指纹进行识别的识别模块；接收所述手机端APP传送的采集到的指纹信息将该信息进行存储的服务器；与所述手机端APP无线数据通讯的开锁结构，所述开锁结构接收所述手机端APP传送的开锁指令信息控制机械锁的打开；所述机械锁包括安装在门上与门锁水平设置的圆形齿轮，还包括与所述圆形齿轮啮合连接的齿轮，所述齿轮上固定连接有解锁的钥匙，钥匙与开锁结构相连接。

Description

一种基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统
技术领域
本发明涉及电控技术领域，尤其涉及一种基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统。
背景技术
指纹识别技术是生物特征识别技术中的一种，依靠人体指纹的生物特征来识别身份。指纹就如同DNA一样是唯一且不可变的。也就是说指纹在经过破损，再生之后的纹路和图案不会发生变化。但是当手指发生不可恢复的伤害后就无法使用了。比如：将手指的指纹图案，纹路磨平导致纹路图案不清晰甚至残缺。指纹识别技术到底是依靠那些特征来进行判定的呢？(1)纹形：纹形是根据指纹脊线的走向与分布情况来进行分类的，一般将指纹分为环型(斗形)，弓形、螺旋形三大类。可以从整个指纹的总体特征区域来判定属于哪一种类型(2)核心点：它一般在读取和比对指纹时作为参考点，它位于指纹纹路的渐进中心，许多算法是基于核心点的，即只能处理和识别具有核心点的指纹。(3)三角点：三角点是指纹路之间的汇聚处，孤立的点或者纹路的转折点当然也泛指从核心点开始的第一个分叉点或者断点。三角点的作用主要提供了指纹纹路的技术和开始跟踪的地方(4)纹数：字面解释纹路的数量。核心点和三角点的连接线与指纹纹路相交的数量即可认为是指纹的纹数。(5)特征点：指纹纹路中出现分叉，这段或者中断时产生的交叉点，断点就被称之为“特征点”。它是指纹唯一性的确认信息，主要包括相较于核心点的方向，曲率是指纹路改变的速度和位置和与三角点或特征点与节点的相对位置。
Google在Android6.0系统时正式推出支持指纹识别的包。但是Android系统中上层代码运行在特有的虚拟机中。而用户访问硬件是基于Linux内核中的C库来调用工作于内核空间的设备驱动程序，从而访问硬件。也就是说Android应用程序没有办法直接访问硬件，所以Google提供了运行在用户空间且有C/C++语言编写的HAL(硬件抽象层)，它向下屏蔽硬件驱动模块的实现细节，向上提供硬件访问服务。
传统的身份认证方式包括静态密码、动态密码、短信密码、IC卡、USBKEY等方式。静态密码多为用户自己设定，一般选用生日，幸运数字等，其安全性较低。动态口令技术采用一次一密，但是如果C/S在时间和次数上不能达到同步，就会发生合法用户无法正确登陆的情况。短信密码普及性和以维护等特点，但是存在虚假服务器的存在，导致客户无法判断真伪，容易出现安全隐患。由于现在大家使用的门锁大多为机械锁，机械锁的钥匙具有易复制，易丢失的特点，因此控制该机械锁的安全打开是一件重要的事情。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统，具体方案包括：
手机端APP，所述手机端APP至少包括用于采集指纹信息的采集模块以及当用户需要开锁时对用户输入的指纹进行识别的识别模块；
接收所述手机端APP传送的采集到的指纹信息将该信息进行存储的服务器；
与所述手机端APP无线数据通讯的开锁结构，所述开锁结构接收所述手机端APP传送的开锁指令信息控制机械锁的打开；
所述机械锁包括安装在门上与门锁水平设置的圆形齿轮，还包括与所述圆形齿轮啮合连接的齿轮，所述齿轮上固定连接有解锁的钥匙，该钥匙与开锁结构相连接。
所述开锁结构包括与所述手机端APP无线数据通信的蓝牙模块，所述蓝牙模块与单片机相连接，所述单片机与继电器和电机相连接，所述电机与所述齿轮固定连接，所述继电器与电源端相连接。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统，该智能锁通过手机端APP实现数据交互和信息反馈进而控制机械锁的开启和关闭，用户不仅可以随时了解智能门锁的使用状况，还可以在远处实时控制门锁，解决手动开锁的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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为本发明基于手机指纹识别和蓝牙传输的智能锁的结构图；
图2为本发明中开锁结构的结构示意图；
图3为本发明中开锁结构的结构示意图；
图4为本发明中机械锁的结构示意图；
图5为本发明中智能锁开锁过程的流程图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1和图2所示的一种基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统，包括手机端APP、服务器和开锁机构。用户通过手机端APP的采集模块采集用户的指纹图像信息，当用户输入指纹进行开锁时再次通过手机端APP中的识别模块进行指纹识别。通过服务器将用户输入的指纹信息存储。所述服务器与手机端APP数据通信。该装置还包括机械锁，机械锁包括安装在门上与门锁水平设置的圆形齿轮11，圆形齿轮11上啮合连接有齿轮12，齿轮12上固定连接有解锁的钥匙，钥匙与开锁结构相连接。
进一步的，开锁结构包括与手机端APP无线数据通信的蓝牙模块22，蓝牙模块22与单片机23相连接，所述单片机23与继电器25和电机24相连接，所述电机24与所述齿轮12固定连接，所述继电器25与电源端26相连接。
进一步的，如图5所示：该基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统的工作流程如下：、
第一步，各个部件的安装即辅助装置的安装：部件中以单片机23为核心，首先将蓝牙模块22集成到单片机23上用于手机端APP与单片机23的通信。整个通信的匹配，连接、交互和反馈有手机端APP本身和蓝牙模块22协作完成。
硬件主要由单片机23、蓝牙模块22、电机24和继电器25组成。其中电机24采用步进电机。具体的连接方式如下：蓝牙模块22(HC-06)的VCC接5V的电源，GND连接地，TXD和RXD分别连接单片机的RXD和TXD。其次单片机和电机的驱动芯片ULN2003连接，接通VCC和GND，再将ULN2003的IN1—IN4连接到单片机的8，9，10，11号口上面。将我们编程好的的蓝牙解析程序和步进电机控制程序烧制到单片机23中，将电机24与齿轮12耦合。将继电器25的三个引脚中的VCC和GND分别接5V的电源和地，将管脚2与单片机23的13号口连接，至此整个硬件组合完成。
如图3和图4所示，现有机械锁的内部大多是由弹簧锁组成。弹簧的伸缩由两部分组成一时门内测的把手，而是锁芯的钥匙组成。而要想智能化的去操作锁，也就是需要智能化的操作锁芯。所以我们将使用咬合的两个齿轮来进行自动化解锁和上锁。将齿轮12中加入一把可以解锁的钥匙并且将其固定住，前后使用螺丝固定，使其与圆形齿轮11合成一体。在门的内测与当前已有的门锁同一水平线上的地方安装圆形齿轮11与齿轮12咬合起来，并将单片机23上的电机24与该齿轮12固定在一起形成自行车式，圆形齿轮11和齿轮12构成一条横向齿轮互相咬合来使钥匙转动实现解锁。
第二步，安装软件，录制指纹。
下载相应的手机app，将辅助装置注册到服务器上去，并且用手机号码或者邮箱去注册账号，登陆app后，绑定辅助装置，如果自己作为超级管理员，可以添加管理员和用户，如果添加一个管理员可以添加用户且可以删除自己添加的用户。在线为超级管理员和其它用户之间的权限移植功能。
第三步，生成密钥，开始解锁。当我们靠近辅助装置时打开手机自带的蓝牙功能，手机和辅助装置形成连接。用户将手指靠近手机自带的指纹感应器去进行指纹认证。认证成功向服务器申请经过MD5和RSA加密的密钥传给手机，手机加上由指纹识别成功后根据当前时间和用户账号形成的一串字符传送给辅助装置，单片机23经过对每一个字符进行解析和还原得到MD5的字符与本地保存的MD5校验，校验成功后电机24启动进行解锁操作。如果指纹识别失败，会重新进行三次识别，都失败后输入改辅助装置的密码重新进行识别。
本发明公开的基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统，通过手机录入指纹来进行指纹认证，进入开锁后自动连接本地蓝牙，蓝牙的匹配过程由手机软件和硬件端的蓝牙模块22自动完成。连接成功后将指纹存储在服务器中，进行指纹认证并在指纹认证成功后向服务器请求开锁密码，密码由非对称加密算法产生极难破解，到硬件端进行密码校验，校验成功后进入开锁。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统，其特征在于包括：
手机端APP，所述手机端APP至少包括用于采集指纹信息的采集模块以及当用户需要开锁时对用户输入的指纹进行识别的识别模块；
接收所述手机端APP传送的采集到的指纹信息将该信息进行存储的服务器；
与所述手机端APP无线数据通讯的开锁结构，所述开锁结构接收所述手机端APP传送的开锁指令信息控制机械锁的打开；
所述机械锁包括安装在门上与门锁水平设置的圆形齿轮(11)，还包括与所述圆形齿轮(11)啮合连接的齿轮(12)，所述齿轮(12)上固定连接有解锁的钥匙，该钥匙与开锁结构相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于手机指纹识别和蓝牙传输的开锁系统，其特征还在于：所述开锁结构包括与所述手机端APP无线数据通信的蓝牙模块(22)，所述蓝牙模块(22)与单片机(23)相连接，所述单片机(23)与继电器(25)和电机(24)相连接，所述电机(24)与所述齿轮(12)固定连接，所述继电器(25)与电源端(26)相连接。
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