CN108805478A - 基于bds的密码动态变化物流锁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于北斗的动态密码变化的物流锁装置。物流、石油等货物运输途中经常发生失窃，这主要是因为运输途中锁具不安全以及用户或委托方参与度不够，不能有效查看托运的货物等多种因素造成的。针对这些问题，本方案利用北斗卫星导航系统的导航和授时功能，设计了一种密码实时改变的物流锁。该锁利用单片机进行控制，采用数字加密程序，根据导航位置和时间信息生成变化的6位密码，对锁进行控制。利用GSM或GPRS功能，将位置、各种状态信息及密码信息发送到控制中心和用户方，根据用户方的密码和运输员的钥匙才能安全打开锁具，实现运输途中锁具的监控，形成运输公司、用户方和驾驶员多方参与的安全物流方案。

Description

基于BDS的密码动态变化物流锁

【技术领域】

本发明是一种为物流、石油等货物运输途中，户或委托方可以实时有效查看托运的货物状态而设计的密码动态变化物流锁装置。它的性能是利用单片机进行控制，采用数字加密程序，根据导航位置和时间信息生成变化的6位密码，对锁进行控制。利用GSM或GPRS功能，将位置、各种状态信息及密码信息发送到控制中心和用户方，根据用户方的密码和运输员的钥匙才能安全打开锁具，实现运输途中锁具的监控。

【背景技术】

随着经济的发展，物流、石油等供应链的运输活动越来越多。在运输途中，时常发生失窃、运输员监守自盗、贵重物品被调换等现象。本发明设计了一种密码随定位位置和时间动态改变的物流锁，锁具密码动态变化，用户能够参与到整个运输途径的监控，增加了运输途中的安全，在古董、黄金、运钞车等物流运输方面有很大的应用前景，能够极大提高物流运输行业的管理效益。

针对这些问题，国内一方面改进了锁具，例如安装密码锁，或设计只有达到指定位置才能打开的物流锁等；另一方面，让用户能够查询货物的运输路线等。但这仍不能杜绝失窃、货物被调换。主要是因为： (1)密码锁的密码一旦设定，运输过程中一般不会改变，容易被破解；(2)密码主要由运输员和运输公司管理，容易产生监守自盗或调换现象；(3)对于物流锁，由于位置有误差，而且要测定用户的位置，用户一旦改变位置，如由一个仓库到另一个仓库，另外如果卫星受遮挡，位置信息不容易获得等原理，物流锁一直没能得到成功的应用；(4)用户虽然能够查看货物路线，但并不知道货物状态，对货物监管不够。如果能够设计出一种密码随时变化，并且密码只有用户和运输公司掌控；运输过程中，用户、运输公司和运输员能够实时掌握锁具等安全机构的状态；达到目的地后，用户利用密码，运输员利用钥匙联合打开的锁具，则物流特别是贵重物品的运输则安全的多。

目前物流上应用比较多的是BDS/GPS双模定位物流锁，主要用来实时确定被监管物品位置信息，并传输给控制中心，用于对物流进行远程监控。

【发明内容】

本方案有机融合北斗卫星导航技术、数字密码技术、无线通信技术、嵌入式微控技术、多传感器探测技术等多种技术，利用北斗卫星导航系统的导航和授时功能，设计了一种密码随定位位置和时间动态改变的物流锁。该锁采用单片机控制，基于数字加密程序，根据导航位置和时间信息生成动态变化的6位密码，对锁进行控制。利用GSM或GPRS功能，将位置、锁具状态信息及密码信息发送到控制中心和用户方，联合用户方的密码和运输员的钥匙才能安全打开锁具，实现运输途中锁具的监控，形成运输公司、用户方和运输员多方参与的安全物流方案。

本方案主要做如下改进：(1)采用单片机主控电路替换BDS/GPS双模定位物流锁，新方案可以根据定位信息和时间信息动态生成密码，解决物流锁密码一旦设定运输途中一般不更改的问题，密码破解更加困难，增强安全性；(2)新方案中，物流锁的密码直接发给用户，到达目的地后，只有利用用户手中的密码和运输员手中的钥匙联合才能开锁，解决传统方案中物流锁的密码由运输员保管的问题，克服监守自盗现象。

密码动态变化物流锁，其功能主要是对运输车辆进行定位，物流锁接收车辆定位信息或者卫星导航信息，生成动态密码，对锁进行保护。并能够将密码及相关监控信息通过无线通信发送给运输管理系统及用户。一旦发生撬锁、不经允许开锁等危险信息，能够向运输管理系统、运输员和用户告警。

采用GNSS+AGNSS+基站三重定位技术，可准确对设备进行定位。密码动态变化物流锁可接收车载终端的位置，也可以直接接收GNSS、AGNSS和基站的信号，由主控和定位模块解算设备的位置信息和时间信息。主控模块可以根据位置信息和时间信息，采用数字加密技术，动态生成并改变物流锁的密码。另外，物流锁可以通过GSM/GPRS等无线通信手段将定位信息、动态密码、开锁记录等信息发送用户和控制中心。用户和运输公司管理员可以通过电脑、手机APP平台，甚至微信、短信等查看被监管物品。当发生非正常打开(如撬锁、砸锁等)及险情时，该锁能及时通过无线网络发送报警信息给控制中心、运输员和用户，使三方联合对物品进行监管。当发生火灾等紧急情况时，控制中心能够远程开锁。

新没计的密码动态变化物流锁除具备传统电子锁的功能外，还具有密码动态变化、用户监控功能等，使用户加入到物品运输的过程中。归结起来，主要有以下功能：GNSS+AGNSS+基站三重精确定位；密码动态变化；用户手机号码录入；开锁次数纪录；实时监控；异常报警；紧急情况远程开锁；开锁状态监控。

动态变化密码锁的机械结构采用传统的电子密码锁的机械结构，电路部分采用主控电路、GSM/GPRS无线通信电路替代原来的电路。

(1)主控电路设计

由单片机和电子锁构成，单片机包含数码显示管电路、报警电路、时钟电路、复位电路、键盘输入电路、特点是可以在任意指定位置通过接收到的位置时间的数据导入物流锁，然后锁内程序运行，将处理后的加密后的密钥，通过通信电路提供给控制中心和用户，并在内部存储写入单片机内，在出发地物流锁启动后自动运行一次，在到目的地后解锁之前，中间每隔20分钟运行一次该物流锁程序，所得密钥后者将覆盖前者，并存储，当后台申请获取密钥时，通信模块将密钥发送给后台服务器(也就是最后一次发送的密钥为解锁时的密钥)。服务器也只将最后一次密钥发送给客户，解锁时只需要用户将密钥输入系统，通过按压物流锁上的按键产生电信号，当检测到输入密钥的电信号输出出来，然后再将电信号输入单片机转换成数字信号，然后将其导入程序进行数值变换处理，最后通过比对密钥来确认是否解锁。如果输入的密钥为错误密钥(超过三次)，或密码锁受到物理破坏，或另外紧急情况则触发报警电路，通过通信电路将报警信息发送至控制中心。并由控制中心可以查看锁的开锁情况，同时也能远程操纵是否开锁。

(2)无线通信电路

这里采用SIM900模块，SIM900可以低功耗实现SMS(短信)数据传输。该模块能够将获取的北斗定位信息，通过数据传输给控制中心，也能将生成的密钥通过短信发送给用户。

(3)北斗定位模块

采用北斗定位芯片，用于接收获取地理位置的请求信息和发送地理位置信息给服务器。

【附图说明】

图1为本发明的物流锁装置的结构示意图；

【具体实施方式】

以下提供本发明基于BDS的密码动态变化的物流锁的具体实施方式，

(1)开始，输入用户的手机号码，接收或结算位置、时间信息，生成密码。

(2)在出发地物流锁启动后自动运行一次，在到目的地后解锁之前，中间每隔20分钟运行一次该物流锁程序，所得密钥后者将覆盖前者，并存储，当后台申请获取密钥时，判断是否到达用户指定位置，确认则发密码给用户；若不正确，则密码失效重新生成密码；异常，如果输入的密钥为错误密钥(超过三次)，或物流锁受到物理破坏，则触发报警电路，通过通信电路将报警信息发送至控制中心用户；并且实时将物流锁的位置、状态给控制中心。

Claims (4)

1.一种基于北斗的密码动态变化的物流锁装置，其特征在于，包括北斗定位模块，数字加密模块，单片机控制模块：其中，

所述北斗定位模块，用于实时获取导航位置坐标信息和时间信息；

主控模块，用于根据导航位置坐标信息和时间信息生成动态变化的6位密码，并将位置、锁具状态信息及密码信息发送至控制中心和用户。

2.根据权利要求1所述的基于BDS的密码动态变化的物流锁装置，其特征是，所述北斗定位模块具体包括：

卫星通讯单元，用于对卫星的搜索跟踪、基站间的通讯和数据收发；

位置解算单元，采用GNSS+AGNSS+基站的三重定位算法，用于获取设备高精度位置及时间数据。

3.根据权利要求1所述的基于BDS的密码动态变化的物流锁装置，其特征是，所述单片机控制模块具体包括：

信号通讯传输单元，用于实现数据传输，动态秘钥及北斗位置数据转发；

加密单元，用于生成动态密码；

主控单元，用于进行数据收发控制、数码显示、报警、时钟、复位、输入。

4.一种如权利要求1所述的基于BDS的密码动态变化的物流锁装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：接收并解算北斗位置坐标数据和时间数据；

步骤2：对网络内的所有物流设备进行定位，并显示在电子地图上；

步骤3：根据位置坐标数据和时间数据实时生成动态密码；

步骤4：将动态密码和位置数据定制成服务数据；

步骤4：根据用户请求，通过网络实时进行动态密码转发至用户移动手持设备。