CN108053528A - 一种低功耗智能门禁的远程复合解锁系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了门类智能控制技术领域中的一种低功耗智能门禁的远程复合解锁系统及方法，该系统包括智能门禁主控系统、智能手机APP以及锁体机构，在智能门禁主控系统的主控板上设有主控芯片、驱动芯片、前端接收反馈系统、物理执行系统以及外围的电子线路，智能手机APP连接远程服务器，智控芯片包括逻辑处理模块、密码输入模块以及接收蓝牙信号模块；该方法包括智能门禁主控系统在初始闭门处于休眠状态，用户通过触摸键盘唤醒设备后，通过有效密码或授权的手机APP进行解锁。本发明在保证智能门禁低功耗，低布设成本的同时，保证高开锁成功率。

Description

一种低功耗智能门禁的远程复合解锁系统及方法

技术领域

本发明涉及门类智能控制技术领域，具体的说，是涉及一种低功耗智能门禁的远程复合解锁系统及方法。

背景技术

在现在的技术中，智能门禁由离线逐渐向网络化发展，通过手机终端在线解锁智能门禁是一项新兴的应用技术。目前在线解锁智能门禁的主要方式有两种：

一是使智能门禁保持广域网在线状态，与远程服务器连接，手机终端通过向服务器发送指令，服务器再控制门禁解锁。该种方式需要门禁保持较高功耗，并且需要直接连接到广域网，安装布线的成本较高，而且维持门禁的有效性，还需要另外支付网络费用，总体的使用成本较高。

另外一种是使门禁保持待命状态，手机终端向远程服务器发送指令，服务器通过GPRS技术与门禁通讯，使门禁解锁。前一种第二种方式，门禁可以维持一个较低的功耗，但因为受到GPRS基站的覆盖程度影响，在基站覆盖效果不佳的位置，开启门禁的效果很差。

上述缺陷，值得解决。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种低功耗智能门禁的远程复合解锁系统及方法，在保证智能门禁低功耗，低布设成本的同时，保证高开锁成功率。

本发明技术方案如下所述：

一方面，一种低功耗智能门禁的远程复合解锁系统，其特征在于，包括智能门禁主控系统、智能手机APP以及锁体机构，在所述智能门禁主控系统的主控板上设有主控芯片、驱动芯片、前端接收反馈系统、物理执行系统以及外围的电子线路，所述智能手机APP连接远程服务器；

所述智控芯片包括逻辑处理模块、密码输入模块以及接收蓝牙信号模块，所述逻辑处理模块与加密算法模块连接，所述前端接收反馈系统中的数字键盘通过所述电子线路与所述密码输入模块连接，所述前端接收反馈系统中的蓝牙模块通过所述电子线路与所述接收蓝牙模块连接，所述蓝牙模块还与所述智能手机APP连接；

所述逻辑处理模块发出的开门指令通过电子线发送至所述驱动芯片中的电机驱动模块，所述电机驱动模块发出的电机动作信号通过所述电子线路与所述物理执行系统中的电机连接，所述电机与所述锁体机构连接。

根据上述方案的本发明，其特征在于，还包括电池，所述电池连接所述驱动芯片。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述前端接收反馈系统还包括声光组件，所述逻辑处理模块输出的声光信号发送至所述声光组件进行声光提醒。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述物理执行部件还包括位置传感器，所述位置传感器连接所述锁体机构，所述位置传感器将所述锁体结构的位置信息和状态信息发送至所述电机驱动模块；所述电机驱动模块返回锁体位置信息和状态信息，并将锁体位置信息和状态信息发送至所述逻辑处理模块。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述数字键盘为触摸数字键盘。

另一方面，一种低功耗智能门禁的远程复合解锁方法，其特征在于，智能门禁主控系统在初始闭门处于休眠状态，用户通过有效密码或授权的手机APP进行解锁；

在用户持有效密码解锁开门时，通过数字密码键盘直接唤醒智能门禁主控系统，后输入密码，智能门禁主控系统核对密码的有效性，若有效则通过电机解锁锁体机构，若无效则返回错误信号；

在用户持授权的手机APP解锁开门时，手机APP通过蓝牙模块发起开门指令，并且用户唤醒智能门禁主控系统，智能门禁主控系统连接蓝牙后，先验证指令的有效性，若有效则通过电机解锁锁体机构，若无效则返回错误信号。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在用户持有效密码解锁开门的过程中，具体包括：

（1）用户在取得有效密码后，通过点击触摸数字键盘上任意按键唤醒主控芯片；

（2）用户通过触摸数字键盘录入密码，密码中包含有效授权信息及有效日期；

（3）主控芯片接收到密码后，根据加密算法进行验证，如果密码验证失败，则主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示失败信号，如果密码验证成功，则进行下一步；

（4）主控芯片向驱动芯片发出开门指令，驱动芯片控制电机启动开门行程，控制锁体机构完成开锁动作；

（5）在锁体机构停止动作后，由主控芯片判断开锁的状态，如果开锁成功，主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示成功信号，如果开锁失败，主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示失败信号。

根据上述方案的本发明，其特征在于，用户持授权的手机APP解锁开门的过程中，具体包括：

1）用户在取得有效授权的手机APP上发起解锁指令，手机APP通过手机蓝牙不断向授权信息指定的蓝牙设备发射蓝牙连接命令；

2）用户通过点击触摸数字键盘的任意按键，唤醒处于待机状态的主控芯片，从而唤醒蓝牙模块和智能门禁主控系统的其他部分；

3）蓝牙模块被唤醒后，手机APP通过手机蓝牙与蓝牙模块配对连接，并通过蓝牙模块与主控芯片进行通讯，向主控芯片发送开门指令；

4）主控芯片从手机APP获取开门指令，其中包含有效授权信息和有效期，同时主控芯片通过手机设备与服务器取得联系，获得验证信息；

5）比对两个信息，验证密码有效性，如果密码验证失败，主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示失败信号，如果密码验证成功，则进行下一步；

6）主控芯片向驱动芯片发出开门指令，驱动芯片控制电机启动开门行程，控制锁体机构完成开锁动作；

7）在锁体机构停止动作后，由主控芯片判断开锁的状态，如果开锁成功，主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示成功信号，如果开锁失败，主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示失败信号。

进一步的，位置传感器侦测到锁体机构的动作后，将其位置信息传送给驱动芯片和主控芯片，驱动芯片通过位置信息调整指令，在锁体机构遭到阻挡时通过发起紧急停止指令来中断电机的开门行程。

根据上述方案的本发明，其特征在于，用户通过手机APP向智能门禁主控系统设置自定义开锁密码，由手机APP自动通过手机蓝牙发起指令，然后用户手动唤醒智能门禁主控系统，智能门禁主控系统在蓝牙连接后，先验证指令有效性后执行密码设置操作。

根据上述方案的本发明，其特征在于，设置自定义开锁密码的过程具体包括：

①用户在取得有效授权的手机APP上发起密码设置指令，手机APP通过手机蓝牙不断向授权信息指定的蓝牙设备发射蓝牙连接命令；

②用户通过点击触摸数字键盘任意按键，唤醒处于待机状态的主控芯片，从而唤醒蓝牙模块和智能门禁主控系统的其他部分；

③蓝牙模块被唤醒后，手机APP通过蓝牙与蓝牙模块配对连接，并通过蓝牙模块与主控芯片进行通讯，向主控芯片发送密码设置指令；

④主控芯片通过蓝牙模块接收手机APP发出的密码设置指令，其中包含一个自定义解锁密码和有效授权信息及有效期，同时主控芯片通过手机设备与服务器取得联系，获得验证信息；

⑤通过比对两个信息，验证指令有效性，如果指令验证成功，主控芯片保存自定义解锁密码和有效日期，同时通知声光组件显示成功信号，如果指令验证失败，主控芯片不保存信息，并通知声光组件显示失败信号。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于：

1、本发明通过两种方案共同作用，有效覆盖了智能手机用户和非智能手机用户；

2、本发明的操作流程中，智能门禁大多处于休眠状态，很大限度的降低了智能门禁的功耗，用电池就可以替代布线，减少了智能门禁的安装使用成本；

3、本发明通过智能门禁和手机APP的互动，间接达到了智能门禁的网络在线效果，却不用专门支付网络费用，在保证高安全性的同时降低了使用成本；

4、本发明的解锁流程中，以数字密码键盘开锁为主，有效保证了解锁的高速度和高成功率；

5、本发明在门禁解锁过程中，包含了有效授权和有效期的内容，应用场景涵盖酒店、长短租公寓、出租屋、自用等，具备广泛应用场景。

附图说明

图1为本发明解锁系统的结构框图。

图2为本发明密码解锁门禁过程的原理图。

图3为本发明手机APP解锁门禁过程的原理图。

图4为本发明通过手机APP自定义解锁密码的原理图。

1、主控芯片；2、驱动芯片；3、触摸数字键盘；4、蓝牙模块；5、声光组件；6、手机APP；7、位置传感器；8、电机；9、锁体机构；10、电池。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

如图1所示，一种低功耗智能门禁的远程复合解锁系统，包括智能门禁主控系统、智能手机APP6以及锁体机构9，在智能门禁主控系统的主控板上设有主控芯片1、驱动芯片2、前端接收反馈系统、物理执行系统以及外围的电子线路，智能手机APP6连接远程服务器。

智控芯片包括逻辑处理模块、密码输入模块以及接收蓝牙信号模块，逻辑处理模块与加密算法模块连接，前端接收反馈系统中的数字键盘通过电子线路与密码输入模块连接，前端接收反馈系统中的蓝牙模块4通过电子线路与接收蓝牙信号模块连接，蓝牙模块4还与智能手机APP6连接。前端接收反馈系统还包括声光组件5，逻辑处理模块输出的声光信号发送至声光组件5进行声光提醒。

逻辑处理模块发出的开门指令通过电子线发送至驱动芯片2中的电机驱动模块，电机驱动模块发出的电机动作信号通过电子线路与物理执行系统中的电机8连接，电机8与锁体机构9连接。

还包括电池10，电池10连接驱动芯片2。

优选的，物理执行部件还包括位置传感器7，位置传感器7通过侦测锁体机构9的动作位置，获得锁体位置状态信息位置传感器7连接锁体机构9，位置传感器7将锁体结构的位置信息和状态信息发送至电机驱动模块；电机驱动模块返回锁体位置信息和状态信息，并将锁体位置信息和状态信息发送至逻辑处理模块。

在本实施例中，数字键盘为触摸数字键盘3，提高了美观度及操作手感。

一种低功耗智能门禁的远程复合解锁方法，智能门禁主控系统在初始闭门处于休眠状态，用户通过有效密码或授权的手机APP6进行解锁。

如图2所示，在用户持有效密码解锁开门时，通过数字密码键盘直接唤醒智能门禁主控系统，后输入密码，智能门禁主控系统核对密码的有效性，若有效则通过电机8解锁锁体机构9，若无效则返回错误信号。在用户持有效密码解锁开门的过程中，具体包括：

（1）用户在取得有效密码后，通过点击触摸数字键盘3上任意按键唤醒主控芯片1。

（2）用户通过触摸数字键盘3录入密码，密码中包含有效授权信息及有效日期。

（3）主控芯片1接收到密码后，根据加密算法进行验证，如果密码验证失败，则主控芯片1向声光组件5发出指令，声光组件5显示失败信号，如果密码验证成功，则进行下一步。

（4）主控芯片1向驱动芯片2发出开门指令，驱动芯片2控制电机8启动开门行程，控制锁体机构9完成开锁动作。

（5）在锁体机构9停止动作后，由主控芯片1判断开锁的状态，如果开锁成功，主控芯片1向声光组件5发出指令，声光组件5显示成功信号，如果开锁失败，主控芯片1向声光组件5发出指令，声光组件5显示失败信号。

（6）位置传感器7侦测到锁体机构9的动作后，将其位置信息传送给驱动芯片2和主控芯片1，驱动芯片2通过位置信息调整指令，在锁体机构9遭到阻挡时通过发起紧急停止指令来中断电机8的开门行程。

如图3所示，在用户持授权的手机APP6解锁开门时，手机APP6通过蓝牙模块4发起开门指令，并且用户唤醒智能门禁主控系统，智能门禁主控系统连接蓝牙后，先验证指令的有效性，若有效则通过电机8解锁锁体机构9，若无效则返回错误信号。

根据上述方案的本发明，其特征在于，用户持授权的手机APP6解锁开门的过程中，具体包括：

1）用户在取得有效授权的手机APP6上发起解锁指令，手机APP6通过手机蓝牙不断向授权信息指定的蓝牙设备发射蓝牙连接命令。

2）用户通过点击触摸数字键盘3的任意按键，唤醒处于待机状态的主控芯片1，从而唤醒蓝牙模块4和智能门禁主控系统的其他部分。

3）蓝牙模块4被唤醒后，手机APP6通过手机蓝牙与蓝牙模块4配对连接，并通过蓝牙模块4与主控芯片1进行通讯，向主控芯片1发送开门指令。

4）主控芯片1从手机APP6获取开门指令，其中包含有效授权信息和有效期，同时主控芯片1通过手机设备与服务器取得联系，获得验证信息。

5）比对两个信息，验证密码有效性，如果密码验证失败，主控芯片1向声光组件5发出指令，声光组件5显示失败信号，如果密码验证成功，则进行下一步。

6）主控芯片1向驱动芯片2发出开门指令，驱动芯片2控制电机8启动开门行程，控制锁体机构9完成开锁动作。

7）在锁体机构9停止动作后，由主控芯片1判断开锁的状态，如果开锁成功，主控芯片1向声光组件5发出指令，声光组件5显示成功信号，如果开锁失败，主控芯片1向声光组件5发出指令，声光组件5显示失败信号。

8）位置传感器7侦测到锁体机构9的动作后，将其位置信息传送给驱动芯片2和主控芯片1，驱动芯片2通过位置信息调整指令，在锁体机构9遭到阻挡时通过发起紧急停止指令来中断电机8的开门行程。

如图4所示，用户通过手机APP6向智能门禁主控系统设置自定义开锁密码，由手机APP6自动通过手机蓝牙发起指令，然后用户手动唤醒智能门禁主控系统，智能门禁主控系统在蓝牙连接后，先验证指令有效性后执行密码设置操作。设置自定义开锁密码的过程具体包括：

①用户在取得有效授权的手机APP6上发起密码设置指令，手机APP6通过手机蓝牙不断向授权信息指定的蓝牙设备发射蓝牙连接命令；

②用户通过点击触摸数字键盘3任意按键，唤醒处于待机状态的主控芯片1，从而唤醒蓝牙模块4和智能门禁主控系统的其他部分；

③蓝牙模块4被唤醒后，手机APP6通过蓝牙与蓝牙模块4配对连接，并通过蓝牙模块4与主控芯片1进行通讯，向主控芯片1发送密码设置指令；

④主控芯片1通过蓝牙模块4接收手机APP6发出的密码设置指令，其中包含一个自定义解锁密码和有效授权信息及有效期，同时主控芯片1通过手机设备与服务器取得联系，获得验证信息；

⑤通过比对两个信息，验证指令有效性，如果指令验证成功，主控芯片1保存自定义解锁密码和有效日期，同时通知声光组件5显示成功信号，如果指令验证失败，主控芯片1不保存信息，并通知声光组件5显示失败信号。

本发明采用电池10供能，设备安装简便灵活、安装和使用成本低，适用场景涵盖广泛；两种解锁方案融合在一套系统中共同作用，根据不用的使用场景，采用不同的解锁方式，使系统的应用性更加灵活；同时本发明采取加密指令集和远程授权验证的方式，保证了门禁的安全性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种低功耗智能门禁的远程复合解锁系统，其特征在于，包括智能门禁主控系统、智能手机APP以及锁体机构，在所述智能门禁主控系统的主控板上设有主控芯片、驱动芯片、前端接收反馈系统、物理执行系统以及外围的电子线路，所述智能手机APP连接远程服务器；

所述智控芯片包括逻辑处理模块、密码输入模块以及接收蓝牙信号模块，所述逻辑处理模块与加密算法模块连接，所述前端接收反馈系统中的数字键盘与所述密码输入模块连接，所述前端接收反馈系统中的蓝牙模块与所述接收蓝牙模块连接，所述蓝牙模块还与所述智能手机APP连接；

所述逻辑处理模块发出的开门指令通过电子线发送至所述驱动芯片中的电机驱动模块，所述电机驱动模块发出的电机动作信号与所述物理执行系统中的电机连接，所述电机与所述锁体机构连接。

2.根据权利要求1所述的低功耗智能门禁的远程复合解锁系统，其特征在于，还包括电池，所述电池连接所述驱动芯片。

3.根据权利要求1所述的低功耗智能门禁的远程复合解锁系统，其特征在于，所述物理执行部件还包括位置传感器，所述位置传感器连接所述锁体机构，所述位置传感器将所述锁体结构的位置信息和状态信息发送至所述电机驱动模块；所述电机驱动模块返回锁体位置信息和状态信息，并将锁体位置信息和状态信息发送至所述逻辑处理模块。

4.根据权利要求1所述的低功耗智能门禁的远程复合解锁系统，其特征在于，所述数字键盘为触摸数字键盘。

5.一种低功耗智能门禁的远程复合解锁方法，其特征在于，智能门禁主控系统在初始闭门处于休眠状态，用户通过有效密码或授权的手机APP进行解锁；

在用户持有效密码解锁开门时，通过数字密码键盘直接唤醒智能门禁主控系统，后输入密码，智能门禁主控系统核对密码的有效性，若有效则通过电机解锁锁体机构，若无效则返回错误信号；

在用户持授权的手机APP解锁开门时，手机APP通过蓝牙模块发起开门指令，并且用户唤醒智能门禁主控系统，智能门禁主控系统连接蓝牙后，先验证指令的有效性，若有效则通过电机解锁锁体机构，若无效则返回错误信号。

6.根据权利要求5所述的低功耗智能门禁的远程复合解锁方法，其特征在于，在用户持有效密码解锁开门的过程中，具体包括：

（1）用户在取得有效密码后，通过点击触摸数字键盘上任意按键唤醒主控芯片；

（2）用户通过触摸数字键盘录入密码，密码中包含有效授权信息及有效日期；

（3）主控芯片接收到密码后，根据加密算法进行验证，如果密码验证失败，则主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示失败信号，如果密码验证成功，则进行下一步；

（4）主控芯片向驱动芯片发出开门指令，驱动芯片控制电机启动开门行程，控制锁体机构完成开锁动作；

（5）在锁体机构停止动作后，由主控芯片判断开锁的状态，如果开锁成功，主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示成功信号，如果开锁失败，主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示失败信号。

7.根据权利要求5所述的低功耗智能门禁的远程复合解锁方法，其特征在于，用户持授权的手机APP解锁开门的过程中，具体包括：

1）用户在取得有效授权的手机APP上发起解锁指令，手机APP通过手机蓝牙不断向授权信息指定的蓝牙设备发射蓝牙连接命令；

2）用户通过点击触摸数字键盘的任意按键，唤醒处于待机状态的主控芯片，从而唤醒蓝牙模块和智能门禁主控系统的其他部分；

3）蓝牙模块被唤醒后，手机APP通过手机蓝牙与蓝牙模块配对连接，并通过蓝牙模块与主控芯片进行通讯，向主控芯片发送开门指令；

4）主控芯片从手机APP获取开门指令，其中包含有效授权信息和有效期，同时主控芯片通过手机设备与服务器取得联系，获得验证信息；

5）比对两个信息，验证密码有效性，如果密码验证失败，主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示失败信号，如果密码验证成功，则进行下一步；

6）主控芯片向驱动芯片发出开门指令，驱动芯片控制电机启动开门行程，控制锁体机构完成开锁动作；

7）在锁体机构停止动作后，由主控芯片判断开锁的状态，如果开锁成功，主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示成功信号，如果开锁失败，主控芯片向声光组件发出指令，声光组件显示失败信号。

8.根据权利要求6或7所述的低功耗智能门禁的远程复合解锁方法，其特征在于，位置传感器侦测到锁体机构的动作后，将其位置信息传送给驱动芯片和主控芯片，驱动芯片通过位置信息调整指令，在锁体机构遭到阻挡时通过发起紧急停止指令来中断电机的开门行程。

9.根据权利要求5所述的低功耗智能门禁的远程复合解锁方法，其特征在于，用户通过手机APP向智能门禁主控系统设置自定义开锁密码，由手机APP自动通过手机蓝牙发起指令，然后用户手动唤醒智能门禁主控系统，智能门禁主控系统在蓝牙连接后，先验证指令有效性后执行密码设置操作。