CN109671192B - 一种利用耳机解锁智能门锁的方法及耳机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用耳机解锁智能门锁的方法及耳机，包括在耳机中存储指定智能门锁的识别码；耳机定时开启蓝牙功能扫描耳机周围的蓝牙设备；耳机在扫描到与其存储的识别码相符的智能门锁时，与所述智能门锁建立链接；智能门锁向耳机发送验证信息；耳机在核实所述验证信息合法后，生成密钥发送至智能门锁；智能门锁对所述密钥进行解析，并将解析出的密钥信息与智能门锁中存储的密钥信息进行匹配，匹配成功后，智能门锁解锁。本发明利用耳机的信号处理能力和蓝牙通信功能，实现了耳机与智能门锁之间的解锁指令传递，使得用户的耳机可以充当智能门锁的解锁装置，对智能门锁进行解锁操作，不仅扩展了耳机功能，而且为用户提供了一种解锁操作新选择。

Description

一种利用耳机解锁智能门锁的方法及耳机

技术领域

本发明属于耳机技术领域，具体地说，是涉及一种智能耳机的功能扩展技术。

背景技术

随着科技的快速发展，很多产品都逐渐进入了智能化。耳机也不例外，且根据功能的不同，目前已出现了智能运动耳机、智能心率耳机、智能心电耳机等多种类型。智能耳机是在传统耳机的基础上内置智能化系统，并以蓝牙技术为传输方式，搭载应用程序连接于智能手机等移动终端，以实现多种应用功能的穿戴类设备。

随着智能耳机的日渐普及，在智能耳机上实现的附加功能也日益多样化。其中，在智能耳机上实现智能门锁的解锁功能，就是一个全新的发展方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用耳机解锁智能门锁的方法，在丰富耳机功能的同时，为智能门锁的解锁操作提供了一种新选择。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

在一个方面，本发明提出了一种利用耳机解锁智能门锁的方法，包括：在耳机中存储指定智能门锁的识别码；耳机定时开启蓝牙功能扫描耳机周围的蓝牙设备；耳机在扫描到与其存储的识别码相符的智能门锁时，与所述智能门锁建立链接；智能门锁向耳机发送验证信息；耳机在核实所述验证信息合法后，生成密钥发送至智能门锁；智能门锁对所述密钥进行解析，并将解析出的密钥信息与智能门锁中存储的密钥信息进行匹配，匹配成功后，智能门锁解锁。

优选的，所述耳机在与智能门锁建立链接后，首先检测耳机与智能门锁之间的距离，在两者的距离小于设定阈值后，智能门锁再向耳机发送所述验证信息。

优选的，所述耳机优选采用RSSI技术计算耳机与智能门锁之间的距离，过程为：耳机根据接收到的蓝牙信号强度周期性地计算出耳机与智能门锁之间的距离，并按照时间顺序排列形成距离值序列；从所述距离值序列中顺序地提取出N个连续排列的距离值计算出动态距离范围，所述动态距离范围的确定方法是：在所述N个连续排列的距离值中，有N×90%个距离值落入所述动态距离范围，有N×10%个距离值不在所述动态距离范围；计算落入所述动态距离范围内的距离值的平均值，将所述平均值作为耳机与智能门锁的实际距离，与所述设定阈值进行比较，由此可以提高耳机与智能门锁之间距离计算的准确性。

优选的，所述智能门锁向耳机发送的验证信息包括智能门锁的设备地位、设备名称、设备权限中的至少一种以及时间戳；所述耳机根据所述时间戳以及耳机内部存储的密钥信息生成一个动态密钥，并利用加密算法对所述动态密钥加密后，形成加密后的密钥发送至智能门锁；所述智能门锁对所述加密后的密钥进行解密，还原出密钥信息，与所述智能门锁中存储的密钥信息进行匹配。

优选的，所述智能门锁的识别码可以是智能门锁的设备种类、设备名称、设备的MAC地址等。

为了进一步提高对智能门锁解锁操作的安全性，优选采用双重认证机制，即：在智能门锁解析出的密钥信息与智能门锁中存储的密钥信息相匹配时，再执行人体特征信息认证过程，具体为：智能门锁向耳机发送人体特征信息认证请求；耳机在接收到所述认证请求后，提示用户输入人体特征信息；耳机采集所述人体特征信息，生成人体特征数据并与耳机中保存的人体特征数据进行匹配；若匹配失败，则耳机提示用户重新输入人体特征信息；若匹配成功，则耳机对所述人体特征数据加密后，发送至智能门锁；智能门锁在接收到加密的人体特征数据后，对加密的人体特征数据进行解密，还原出人体特征数据并与智能门锁中保存的人体特征数据进行匹配；若匹配成功，智能门锁解锁；若匹配失败，智能门锁保持锁闭状态。

优选的，所述人体特征信息可以是指纹信息、声纹信息、人脸信息等。

在另一个方面，本发明还提出了一种耳机，包括存储器、蓝牙模块和处理器；所述存储器存储有指定智能门锁的识别码；所述蓝牙模块定时扫描耳机周围的蓝牙设备，获取蓝牙设备的识别码；所述处理器从所述蓝牙模块获取到的蓝牙设备的识别码中找出与所述指定智能门锁的识别码相符的智能门锁，然后控制蓝牙模块与所述智能门锁建立蓝牙链接；所述处理器在蓝牙链接成功后，接收智能门锁发送的验证信息并进行核实，在核实所述验证信息合法后，生成密钥发送至智能门锁进行密钥匹配，以用于智能门锁的解锁控制。

优选的，所述处理器在蓝牙链接成功后，首先采用RSSI技术周期性地计算出耳机与智能门锁之间的距离，并按照时间顺序排列形成距离值序列；然后从所述距离值序列中顺序地提取出N个连续排列的距离值计算出动态距离范围，所述动态距离范围的确定方法是：在所述N个连续排列的距离值中，有N×90%个距离值落入所述动态距离范围，有N×10%个距离值不在所述动态距离范围；所述处理器计算落入所述动态距离范围内的距离值的平均值，在所述平均值小于设定阈值时，接收所述智能门锁发送的所述验证信息。

进一步的，在所述耳机中还设置有人体特征信息采集模块，用于采集人体的特征信息；所述处理器在接收到智能门锁在密钥匹配成功后发出的人体特征信息认证请求后，提示用户输入人体特征信息，然后接收所述人体特征信息采集模块采集输出的人体特征数据，并与存储器中保存的人体特征数据进行匹配，并在匹配成功后，对所述人体特征数据进行加密，然后通过所述蓝牙模块发送至智能门锁进行人体特征数据匹配，使智能门锁在匹配成功后自动解锁。通过采用双重认证机制，以提高智能门锁解锁操作的安全性。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明利用耳机的信号处理能力和蓝牙通信功能，实现了耳机与智能门锁之间的解锁指令传递，使得用户的耳机可以充当智能门锁的解锁装置，对智能门锁进行解锁操作，不仅扩展了耳机的应用功能，提升了耳机产品的智能化水平，而且也为用户提供了一种全新的解锁操作选择，同时也使得智能门锁的解锁操作更加多样化和人性化，改善了用户的使用体验。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的耳机的一种实施例的电路原理框图；

图2是本发明所提出的利用耳机解锁智能门锁的方法的一种实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

智能门锁是目前较为普及的智能家居安防产品之一，其解锁方式多以密码输入、指纹识别、声纹识别、人脸识别为主，如何利用耳机对智能门锁进行解锁操作，是本实施例所要解决的主要问题。

本实施例的耳机是一种集成有信号处理能力和蓝牙通信功能的智能耳机，如图1所示，包括处理器、蓝牙模块、存储器、RF天线、人体特征信息采集模块等主要组成部分。

蓝牙模块通过天线通道（射频电路）连接RF天线，通过RF天线发射电磁波，以搜索耳机周围的蓝牙设备，并与选定的蓝牙设备建立无线通信链接，实现耳机与蓝牙设备之间的数据交互。本实施例利用智能耳机的蓝牙功能，搜索耳机周围的智能门锁，从中挑选出指定的智能门锁与之建立蓝牙链接，接收智能门锁发送的请求，并向智能门锁传递密钥、人体特征数据等用于解锁的指令，进而在不接触智能门锁的情况下，对智能门锁实现解锁操作。

处理器连接所述蓝牙模块，对通过蓝牙模块接收和发送的数据进行统一处理，并控制和协调整个解锁过程的进行。

存储器中存储有密钥信息以及合法用户的人体特征数据，供处理器调用。

人体特征信息采集模块用于采集用户的人体特征信息，可以是用于采集用户指纹信息的指纹采集模块、用于采集用户声纹信息的声纹采集模块、或者是用于扫描人脸的人脸信息采集模块等，以实现对人体特征的本征识别。

在本实施例中，为了简化电路设计，所述蓝牙模块和处理器可以选用一颗集成有蓝牙功能的处理芯片实现，如图1所示的蓝牙控制芯片，连接所述的存储器和人体特征信息采集模块。

此外，在耳机中还可以进一步设置语音解码芯片，通过音频通道（音频处理电路）连接布设在耳机上的降噪麦克风、主麦克风和喇叭，对麦克风采集到的语音进行编码处理后，发送至处理器，进而通过蓝牙模块发送至与耳机配对成功的主设备；对于主设备发出的音频数据，则可以经由耳机中的蓝牙模块接收后，传输至处理器进行处理，进而通过语音解码芯片进行解码后，由音频通道驱动喇叭进行播放。

图1中的DC/DC稳压电路可以连接耳机中的电池，将电池电压转换成负载所需的工作电压，为蓝牙控制芯片、人体特征信息采集模块、语音解码芯片等负载供电。

下面结合图2，对利用耳机解锁智能门锁的方法进行详细阐述。

S201、配置耳机定时开启其蓝牙功能，以扫描耳机周围的蓝牙设备；

本实施例配置耳机中的处理器，每间隔1秒控制蓝牙模块开启，自动扫描耳机周围的蓝牙设备。设置1秒的定时扫描周期，既可以让蓝牙扫描不会被调用得太过频繁而增加耳机的功耗，也可以使扫描周期正好符合人的反应时间，不会使耳机的使用者感觉到延迟的存在。同时，配置与耳机绑定的智能门锁定时广播自己的识别码，供耳机扫描识别。

S202、获取耳机周围的蓝牙设备的识别码，以找出与指定智能门锁的识别码相符的智能门锁；

本实施例在耳机的存储器中预先写入指定智能门锁的识别码，所述识别码可以是智能门锁的设备种类、设备名称、或者设备的MAC地址等。耳机利用蓝牙模块获取耳机周围的蓝牙设备的识别码，形成识别码列表发送至处理器。所述处理器读取存储器中保存的指定智能门锁的识别码，并与所述识别码列表进行比对，若识别码列表中没有与所述指定智能门锁的识别码相符的记录，则返回步骤S201继续扫描；若识别码列表中存在与所述指定智能门锁的识别码相符的记录，则选定与指定智能门锁的识别码相符的智能门锁。

S203、耳机与选定的智能门锁建立蓝牙链接，链接成功，执行后续步骤；否则，返回步骤S201继续扫描。

S204、检测耳机与智能门锁之间的距离，并在两者之间的距离小于设定阈值后，启动后续的解锁步骤；

在本实施例中，优选采用RSSI技术计算耳机与智能门锁之间的距离。RSSI（Received Signal Strength Indication）是指接收信号的强度指示，RSSI技术是一种通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点之间的距离，进而根据相应数据进行定位计算的定位技术。

本实施例配置耳机以10mS为周期检测蓝牙信号的强度，然后利用RSSI技术在每个周期性分别计算出一个耳机与智能门锁之间的距离值，并按照时间顺序排列形成距离值序列。

而后，配置耳机中的处理器从所述距离值序列中按照先后顺序依次提取出N个连续排列的距离值，并根据所述N个距离值计算出动态距离范围。在本实施例中，所述N最好取大于等于10的整数，例如取N=20，以提高距离检测的准确性。所述动态距离范围的确定应满足以下条件：在所述N个连续排列的距离值中，有N×90%个距离值落入所述动态距离范围，而有N×10%个距离值不在所述动态距离范围内。

利用处理器计算落入所述动态距离范围内的距离值的平均值，将所述平均值作为耳机与智能门锁的实际距离，与预先确定的设定阈值进行比较。所述设定阈值可以预先保存在耳机的存储器中，供处理器调用。所述设定阈值的具体取值可以根据实际需要确定，例如可以置设定阈值等于20cm。处理器在检测到耳机与智能门锁之间的距离小于20cm后，认为用户已在智能门锁旁，想要执行解锁操作。此时，便可启动后续的解锁步骤。

S205、智能门锁向耳机发送验证信息；

在本实施例中，配置智能门锁向耳机发送索取密钥信息的请求，在所述请求中包含有验证信息，以供耳机对智能门锁的合法身份进行验证。所述验证信息可以包括智能门锁的设备地位、设备名称、设备权限、时间戳等。所述时间戳记录的是当前时间。

S206、耳机对智能门锁发送的验证信息进行核实，若合法，发送密钥至智能门锁；否则，返回步骤S201重新扫描；

在本实施例中，耳机中的处理器将接收到的验证信息与耳机存储器中保存的指定智能门锁的验证信息进行比对，若相符，则认为当前与耳机建立蓝牙链接的智能门锁合法，进而生成密钥发送至所述智能门锁，响应智能门锁的请求。

作为密钥的一种优选生成方式：本实施例配置耳机根据当前时间（由耳机接收到的时间戳确定）和耳机内部存储的密钥信息生成一个动态密钥，并采用加密算法（例如RSA非对称加密算法等）对所述动态密钥进行加密，生成加密后的密钥以响应的形式反馈给智能门锁。本实施例采用公钥和私钥相结合的方式生成密钥数据，由此可以保证数据传输的安全性。

S207、智能门锁对接收到的密钥进行解析，并将解析出的密钥信息与智能门锁中存储的密钥信息进行匹配，若匹配成功，则执行后续人体特征认证步骤；否则，返回步骤S201重新扫描；

本实施例在智能门锁中配置解密算法，智能门锁在接收到耳机反馈的密钥数据后，利用解密算法对密钥数据进行解密，还原出密钥信息，并与智能门锁中预先存储的密钥信息进行匹配，以验证耳机的合法身份，仅在认为耳机合法时，才执行解锁操作。

为了进一步加强智能门锁的解锁安全性，本实施例优选采用双重认证机制，即，在判定耳机和智能门锁合法后，启动人体特征信息识别过程，进一步认证用户身份的合法性。

S208、智能门锁向耳机发送人体特征信息认证请求；

在本实施例中，所述人体特征信息包括但不限于指纹信息、声纹信息、人脸信息、静脉信息等。

S209、耳机在接收到所述认证请求后，提示用户输入人体特征信息；

作为本实施例的一种优选设计方案，耳机中的处理器在接收到智能门锁发送的认证请求后，启动耳机上的喇叭播放提示音，例如“滴滴滴”的长短音。用户在听到提示音后，通过耳机上的人体特征信息采集模块输入人体特征信息，例如将手指按在指纹采集模块上，或者进行脸部扫描，或者说出指定语句等。

S210、耳机采集人体特征信息，生成人体特征数据并与耳机中保存的人体特征数据进行匹配；若匹配失败，则耳机持续发出“滴滴滴”的提示音，提示用户重新输入人体特征信息，重新尝试；若匹配成功，则耳机对所述人体特征数据加密后，发送至智能门锁；

在本实施例中，耳机中的处理器可以采用与密钥相同的加密锁算法对人体特征数据进行加密，以便于智能门锁解密。

S211、智能门锁在接收到加密的人体特征数据后，对加密的人体特征数据进行解密，还原出人体特征数据并与智能门锁中保存的人体特征数据进行匹配；若匹配成功，则智能门锁解锁；若匹配失败，则智能门锁保持锁闭状态；

在本实施例中，所述智能门锁利用其解密算法对耳机反馈的人体特征数据进行解密，解密完成后，与智能门锁后台存储的人体特征数据进行匹配；若匹配成功，智能门锁解锁；若匹配不成功，则智能门锁保持锁闭状态，并以请求的方式反馈给耳机，通知用户智能门锁拒绝解锁。

由此，便实现了耳机对智能门锁进行解锁控制的功能。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种利用耳机解锁智能门锁的方法，其特征在于，包括：

在耳机中存储指定智能门锁的识别码；

耳机定时开启蓝牙功能扫描耳机周围的蓝牙设备；

耳机在扫描到与其存储的识别码相符的智能门锁时，与所述智能门锁建立链接；

耳机采用RSSI技术计算耳机与智能门锁之间的距离，过程为：耳机根据接收到的蓝牙信号强度周期性地计算出耳机与智能门锁之间的距离，并按照时间顺序排列形成距离值序列；从所述距离值序列中顺序地提取出N个连续排列的距离值计算出动态距离范围，所述动态距离范围的确定方法是：在所述N个连续排列的距离值中，有N×90%个距离值落入所述动态距离范围，有N×10%个距离值不在所述动态距离范围内；计算落入所述动态距离范围内的距离值的平均值；在所述平均值小于设定阈值后，智能门锁向耳机发送验证信息；

耳机在核实所述验证信息合法后，生成密钥发送至智能门锁；

智能门锁对所述密钥进行解析，并将解析出的密钥信息与智能门锁中存储的密钥信息进行匹配，匹配成功后，执行人体特征信息认证过程：

智能门锁向耳机发送人体特征信息认证请求；

耳机在接收到所述认证请求后，提示用户输入人体特征信息；

耳机采集所述人体特征信息，生成人体特征数据并与耳机中保存的人体特征数据进行匹配；

若匹配失败，则耳机提示用户重新输入人体特征信息；

若匹配成功，则耳机采用与密钥相同的加密锁算法对所述人体特征数据加密后，发送至智能门锁；

智能门锁在接收到加密的人体特征数据后，对加密的人体特征数据进行解密，还原出人体特征数据并与智能门锁中保存的人体特征数据进行匹配；

若匹配成功，智能门锁解锁；

若匹配失败，智能门锁保持锁闭状态，并以请求的方式反馈给耳机，通知用户智能门锁拒绝解锁。

2.根据权利要求1所述的利用耳机解锁智能门锁的方法，其特征在于，

所述智能门锁向耳机发送的验证信息包括智能门锁的设备地位、设备名称、设备权限中的至少一种以及时间戳；

所述耳机根据所述时间戳以及耳机内部存储的密钥信息生成一个动态密钥，并利用加密算法对所述动态密钥加密后，形成加密后的密钥发送至智能门锁；

所述智能门锁对所述加密后的密钥进行解密，还原出密钥信息，与所述智能门锁中存储的密钥信息进行匹配。

3.根据权利要求1所述的利用耳机解锁智能门锁的方法，其特征在于，所述智能门锁的识别码为智能门锁的设备种类或设备名称或设备的MAC地址。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的利用耳机解锁智能门锁的方法，其特征在于，所述人体特征信息为指纹信息或声纹信息或人脸信息。

5.一种耳机，其特征在于，包括：

存储器，其存储有指定智能门锁的识别码以及人体特征数据；

蓝牙模块，其定时扫描耳机周围的蓝牙设备，获取蓝牙设备的识别码；

人体特征信息采集模块，其用于采集人体的特征信息；

处理器，其从所述蓝牙模块获取到的蓝牙设备的识别码中找出与所述指定智能门锁的识别码相符的智能门锁，然后控制蓝牙模块与所述智能门锁建立蓝牙链接；所述处理器在蓝牙链接成功后，采用RSSI技术周期性地计算出耳机与智能门锁之间的距离，并按照时间顺序排列形成距离值序列；然后从所述距离值序列中顺序地提取出N个连续排列的距离值计算出动态距离范围，所述动态距离范围的确定方法是：在所述N个连续排列的距离值中，有N×90%个距离值落入所述动态距离范围，有N×10%个距离值不在所述动态距离范围内；所述处理器计算落入所述动态距离范围内的距离值的平均值，在所述平均值小于设定阈值时，接收智能门锁发送的验证信息并进行核实，在核实所述验证信息合法后，生成密钥发送至智能门锁进行密钥匹配；所述处理器在接收到智能门锁在密钥匹配成功后发出的人体特征信息认证请求后，提示用户输入人体特征信息，然后接收所述人体特征信息采集模块采集输出的人体特征数据，并与存储器中保存的人体特征数据进行匹配，并在匹配成功后，采用与密钥相同的加密锁算法对对所述人体特征数据进行加密，然后通过所述蓝牙模块发送至智能门锁进行人体特征数据匹配，使智能门锁在匹配成功后自动解锁，或接收智能门锁匹配失败时反馈的请求，并通知用户智能门锁拒绝解锁。

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