CN109147094A - 基于移动终端usb接口的智能锁系统及开锁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能开锁技术领域，公开了一种基于移动终端USB接口的智能锁系统及开锁方法。方法包括：当移动终端通过USB线与智能锁相连接时能对智能锁进行供电，构造安全加密的通信途径，在得到服务器授权以后执行开锁。
Description
技术领域
本发明涉及智能开锁技术领域，公开了一种基于移动终端USB接口的智能锁系统及开锁方法。
背景技术
随着科技的发展，市面上出现了各种智能电子锁，这类智能电子锁都无需使用传统的机械钥匙，采用指纹、蓝牙、NFC、二维码等方式即可以开锁。这类门锁解决了在没钥匙的情况下开锁的问题。但这类的锁的使用必须在一定的特定环境下才能正常工作，一是智能智能电子锁需要带电池或直通交流电；二是智能电子锁需带网络通讯途径与服务器进行通信，即使用SIM卡、WIFI模块、蓝牙模块、NFC模块。当出现内嵌电池没电或断电的会停止工作，当出现内嵌SIM卡无信号或欠费时也会停止工作。
因而为解决前述问题，有必要针对目前有源的智能锁进行无源改造，以适应部分不方便换电取电和无信号的应用场景使用。
发明内容
本发明的目的之一是在于针对当前智能电子锁进行无源的改造，提供一种无源的方案，以解决智能锁在偏远地区在不方便供电、缺少进行换电管理、无线网络环境差等等应用场景存在的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：基于移动终端USB接口的智能锁系统及开锁方法，它包括：
一台服务器，内置密钥数据库，所述数据库记录各个锁的唯一识别及锁的对应密钥。用于与智能锁的电子密钥进行验证，验证通过后再向智能锁发送开锁的授权行为。
一台带有USB（通用串行总线，为Universal Serial Bus的缩写）接口的主机移动设备；移动设备可以运行APP（手机应用，为Application的缩写），作用是读取锁体的电子密钥并传送至服务器，再把验证结果发馈到智能锁体，移动设备是智能锁和服务器的连接通道，期间用于发起智能锁和服务器的双向验证和显示结果，直到通信作用。
一个带有锁芯主控制器的锁体，锁芯主控制器包含MCU（微控制单元，为MicroControl Unit的缩写）、供电电路与锁芯机械结构。MCU内存储本锁体的电子密钥，当外界向锁体进行供电和建立通信连接时，MCU把本锁体的唯一识别和电子密钥发送至服务器并等待验证结果，锁芯主控制器接收到正确的验证结果后执行开锁动作。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的系统结构示意框图；
图2为本发明的一个实施例的智能锁的连接结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结全附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，但并不作为对本发明限制的依据。
参考图1所示，本发明是一种基于移动终端USB接口的智能锁系统及开锁方法，该系统需要设置如下组成部分。
服务器，运行后台管理系统，系统内置密钥数据库，所述数据库记录各个锁的唯一识别及锁的对应密钥。用于与移动终端进行通信并验证由各个智能锁的电子密钥，验证通过后再发送开锁的授权行为。验证授权为一次性使用，当成功开启锁体后立即作废。
移动终端，移动终端带USB接口，可通过USB接口向其他设备进行供电；移动终端有无线网络的功能，能通过无线网络连接服务器，可进行通信，所述无线网络可以是2G、3G、4G、5G、NFC、WIFI及蓝牙等无线连接方式；移动设备可以运行APP，所述APP可通过USB接口读取锁体的电子密钥并传送至服务器，再把验证结果发馈到智能锁体，期间移动终端起到通信作用。前述的移动终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑等能运行APP软件的设备。
智能锁，结合图2所示，智能锁体的内部设有USB接口电路，当移动终端通过USB线与智能锁的USB接口电路相连接时，智能锁获得电源，向电容蓄能装置充电，同时驱动MCU主控芯片进行工作，向移动终端传送锁体的唯一识别及依据内部电子密钥生成的一次性的电子密文，然后等待服务器的处理结果，服务器接收到电子密文后对其进行解密获得密钥信息并进行验证，如验证结果为是，则使用对应密钥签发一次性授权密文，反之则使用约定协议生成非加密的拒绝授权内容。将以上两种内容之一回应给移动终端后，移动终端可识别出拒绝内容并提示，或是将加密的授权密文通过USB接口送入智能锁，智能锁利用内部电子密钥验证授权真实性后，成功执行开锁。
正如图2所示，为进一步提升开锁的动力，智能锁体还能通过电容蓄能装置蓄能，目的是为了推动控制锁芯机械结构时获得助力。
本发明的实施例是一种基于移动终端USB接口的智能锁系统及开锁方法，具体的操作步骤如下。
步骤A，当移动终端和智能锁连接时，移动终端通过USB线向智能锁设备的USB接口电路进行供电，使服务器、移动终端和智能锁三者之间建立数据连接通道。
步骤B，智能锁通过USB接口向移动终端发送锁体的唯一识别及依据内部密钥生成的一次性的电子密文。
步骤C，移动终端将锁体信息和密文信息发送给服务器后台管理系统。
步骤D，服务器后台管理系统对锁体识别信息和密钥信息进行验证并解密。
步骤E，服务器把该锁体的验证结果发送给移动终端，并通过USB接口传送给智能锁。
步骤F，如果验证成功的结果则打开智能锁，如果验证不通过则保持关闭锁的状态。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应该理解，为本发明不局限于上述的具体实话方式，凡在本发明的精神和原则之内的所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，应由各权利要求限定之。
Claims (3)
1.一种基于移动终端USB接口开锁的系统及方法，其特征在于，包括：
服务器，安装后台管理系统，内置密钥数据库，所述数据库记录各个锁的唯一识别和锁的对应密钥；
移动终端，用于运行APP通过APP查询智能锁的唯一识别和电子密钥，把锁体的唯一识别和电子密钥通过无线网络发送到服务器进行验证，并接收电子密钥的验证结果，再把验证结果传送给智能锁；
USB接口，是包括所有移动设备与外部设备连接通用串行总线；
智能锁，内部设有USB接口电路、电容蓄能装置、锁芯主控制器和锁芯机械结构；
锁芯控制器是一个MCU，用于存储锁体唯一识别和电子密钥，当移动终端向智能锁供电时，可读取锁体加密信息，同时MCU等待来自服务器的验证结果；
如验证结果为是，则控制锁芯机械结构开启，反之保持锁芯机械结构的关闭状态。
2.根据权利要求1所述的具有USB接口的智能锁，其特征在于：通过移动终端自身的电源通过USB线对智能锁进行供电，以解决智能锁的电源问题。
3.根据权利要求1所述的具有USB接口的智能锁，其特征在于：通过移动终端通过USB线对智能锁进行连接，以解决智能锁与外部设备的通讯问题。
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