CN109830019A - 一种基于LoRa技术的智能门锁的工作方法 - Google Patents
一种基于LoRa技术的智能门锁的工作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于采用LoRa联网方式的智能门锁应用技术领域，公开了一种基于LoRa技术的智能门锁的工作方法。本发明包括模式设置方法及开锁方法。本发明解决了在同一个网关连接大量智能门锁设备时产生大量下行干扰导致电量损耗过快的问题，实现了分时切换智能门锁的工作模式，避免在开门频繁时段服务器的下行干扰导致不必要的电量损耗，提高智能门锁的使用寿命，进而提高了用户体验度及市场竞争力，适于推广使用。
Description
技术领域
本发明属于采用LoRa联网方式的智能门锁应用技术领域，具体涉及一种基于LoRa技术的智能门锁的工作方法。
背景技术
电池使用寿命是智能门锁的一个重要指标，功耗越小，门锁的电池使用寿命越长。LoRa是智能门锁的一种联网方式，现有技术中，LoRa服务器在每次下行数据都会对同一个网关下所有打开无线唤醒的终端节点产生一定的干扰，产生不必要的电量损耗，如果同一个网关连接的终端节点越多，在同一个时间段(比如公寓，下班到晚上时间从15点到24点属于开门频繁时段)下发的频繁度越高，产生的干扰越大，由此导致智能门锁电量的损耗越厉害。
综上，现有技术中开门频繁时段下行干扰，导致LoRa智能门锁的电量损耗过快，而电池的充放电次数是有限的，进而导致了智能门锁的电池使用寿命短，市场竞争力差。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，实现了一种分时段切换LoRa智能门锁的工作模式，避免网关的下行干扰导致智能门锁不必要的电量损耗，同时兼顾在开门不频繁时段便于下发配置和管理，提高智能门锁的电池使用寿命，提高用户体验度及市场竞争力。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，包括模式设置方法及开锁方法；所述的模式设置方法包括以下步骤：
S11.预设开门频繁时段的工作模式及开门不频繁时段的工作模式并存入服务器及智能门锁中，其中，开门频繁时段的工作模式为PSM模式，开门不频繁时段的工作模式为DRX模式；
S12.当前智能门锁上电及入网后，与服务器建立通信连接，并发出同步时间请求及工作时段获取请求，然后与服务器完成同步时间；
S13.服务器接收工作时段获取请求后，发送开门频繁时段及开门不频繁时段；
S14.当前智能门锁完成同步时间且接收开门频繁时段及开门不频繁时段后，启动模式切换模块，判断当前时间对应的工作模式并通过模式切换模块完成工作模式的切换；
所述的开锁方法包括以下步骤：
S21.服务器接收来自人机界面的开门请求，并判断当前开锁请求对应的智能门锁的当前工作模式；
S22.如当前智能门锁的当前工作模式为DRX模式，则服务器接收开门请求后，发送开锁指令至当前智能门锁，当前智能门锁接收开锁指令并打开，完成开锁操作；
S23.如当前智能门锁的当前工作模式为PSM模式，则服务器接收开门请求后，再接收来自当前智能门锁的开锁请求，然后发送开锁指令至当前智能门锁，当前智能门锁接收开锁指令并打开，完成开锁操作。
作为优选，所述的模式设置方法中，服务器与任一智能门锁之间的入网方式为ABP模式。
作为优选，所述的步骤S11中，智能门锁的工作模式为PSM模式时，不接收来自服务器的下行数据；智能门锁的工作模式为DRX模式时，实时或定时接收来自服务器的下行数据。
作为优选，所述的步骤S12中，当前智能门锁上电及入网后，其默认的工作模式为DRX模式。
作为优选，所述的步骤S13中，服务器中的开门频繁时段及开门不频繁时段更新后，实时发送至智能门锁，智能门锁根据更新后的开门频繁时段及开门不频繁时段判断当前时间对应的工作模式并通过模式切换模块完成工作模式的切换。
作为优选，所述的步骤S14中，当前智能门锁进行工作模式的切换后，模式切换模块在预设时间内随机延时发送一个上行字节至服务器，服务器接收当前上行字节后，记录当前智能门锁的工作模式。
作为优选，所述的步骤S21中，服务器接收开门请求后，根据当前智能门锁的工作模式判断是否需要当前智能门锁上报开锁请求；如当前智能门锁的当前工作模式为PSM模式，则接收触发当前智能门锁的触发指令，当前智能门锁主动唤醒通信模块后上报开锁请求；如当前智能门锁的当前工作模式为DRX模式，则服务器立即发送开锁指令。
作为优选，所述的步骤S23中，服务器分别接收来自人机界面的开门请求及来自智能门锁的开锁请求并分别验证，验证通过后发送开锁指令至当前智能门锁。
作为优选，所述的步骤S22及步骤S23中，当前智能门锁打开后，发送开锁完成信息至服务器，服务器接收开锁完成信息并记录，同时发送开锁成功信息至人机界面。
作为优选，服务器接收开锁完成信息后，发送一条回执信息至智能门锁；所述的步骤S23中，智能门锁接收回执信息后判断是否立即释放通道，如是则通信模块立即休眠，否则等待当前智能门锁自动休眠；所述的步骤S22中，智能门锁接收回执信息后，通信模块自动休眠。
本发明的有益效果为：
1)本发明解决了在同一个网关连接大量智能门锁设备时产生大量下行干扰导致电量损耗过快的问题，实现了分时切换智能门锁的工作模式，避免在开门频繁时段网关的下行干扰导致不必要的电量损耗，提高智能门锁的使用寿命；
2)本发明基于统计大量用户的使用习惯随时调整开门频繁时段和开门不频繁时间段，进而通过智能门锁的工作模式的切换，优化了由于同一网关下大量智能门锁在开门频繁时间段下行干扰导致的电量损耗，大大减少了在开门频繁时间段的下行干扰，同时，智能门锁在开门不频繁时间段支持被动接收下行数据，便于管理员对大批智能门锁进行下发配置和信息查询；
3)本发明大幅度提高了智能门锁的电池使用寿命，进而提高了用户体验度及市场竞争力，适于推广使用。
本发明的其他有益效果会在实施例中详细说明。
附图说明
图1是实施例1中模式设置方法的流程框图。
图2是PSM模式下完成开锁操作的流程图。
图3是DRX模式下完成开锁操作的流程图。
图4是智能门锁发送上行数据时的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
实施例1：
本实施例提供一种基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，包括模式设置方法及开锁方法。本实施例中，服务器与任一智能门锁之间的入网方式为ABP模式，即在基于LoRa的服务器上创建的节点需要选择ABP模式，由此避免了入网带来的功耗损失以及到达切换工作模式的时间点时所有智能门锁入网(切换工作模式需要重启通信模块)带来的拥堵，因此将智能门锁的入网方式从OTAA模式改变为ABP模式。
如图1所示，模式设置方法包括以下步骤：
S11.预设开门频繁时段的工作模式及开门不频繁时段的工作模式并存入服务器及智能门锁中，其中，开门频繁时段的工作模式为PSM模式，开门不频繁时段的工作模式为DRX模式；PSM模式即为低功耗、无线唤醒关闭且不接收下行数据，DRX模式即为无线唤醒打开、定时监听且能接收下行数据。
S12.当前智能门锁上电及入网后，与服务器建立通信连接，并发出同步时间请求及工作时段获取请求，然后与服务器完成同步时间；当前智能门锁上电后，可以手动或自动入网。本实施例中，当前智能门锁上电及入网后，其默认的工作模式为DRX模式。
S13.服务器接收工作时段获取请求后，发送开门频繁时段及开门不频繁时段。本实施例中，服务器中的开门频繁时段及开门不频繁时段更新后，实时发送至智能门锁，智能门锁根据更新后的开门频繁时段及开门不频繁时段判断当前时间对应的工作模式并通过模式切换模块完成工作模式的切换；由此使得智能门锁在运行过程中同时支持修改开门频繁时段和不频繁时间段。
S14.当前智能门锁完成同步时间且接收开门频繁时段及开门不频繁时段后，启动模式切换模块，判断当前时间对应的工作模式并通过模式切换模块完成工作模式的切换。当前智能门锁进行工作模式的切换后，模式切换模块在预设时间内随机延时发送一个上行字节至服务器，服务器接收当前上行字节后，记录当前智能门锁的工作模式。
开锁方法包括以下步骤：
S21.服务器接收来自人机界面的开门请求，并判断当前开锁请求对应的智能门锁的当前工作模式；其中，人机界面可以但不仅限于为内置有开锁APP的用户移动终端。本实施例中，如图4所示，服务器接收开门请求后，根据当前智能门锁的工作模式判断是否需要当前智能门锁上报开锁请求。
S22.如图3所示，如当前智能门锁的当前工作模式为DRX模式，则服务器接收开门请求后，发送开锁指令至当前智能门锁，当前智能门锁接收开锁指令并打开，完成开锁操作；
S23.如图2所示，如当前智能门锁的当前工作模式为PSM模式，则服务器接收开门请求后，再接收来自当前智能门锁的开锁请求，然后发送开锁指令至当前智能门锁，当前智能门锁接收开锁指令并打开，完成开锁操作。本实施例中，服务器分别接收来自人机界面的开门请求及来自智能门锁的开锁请求并分别验证，验证通过后发送开锁指令至当前智能门锁；其中，来自智能门锁的开锁请求通过用户操作智能门锁的交互界面实现，智能门锁的交互界面可以但不仅限于为智能门锁的触摸屏。
本实施例中，当前智能门锁打开后，发送开锁完成信息至服务器，服务器接收开锁完成信息并记录，同时发送开门完成信息至人机界面，由此便于用户及时了解开锁进程。同时，服务器接收开锁完成信息后，发送一条回执信息至智能门锁，智能门锁根据回执信息判断是否有来自服务器的新的命令；步骤S23中，智能门锁接收回执信息后判断是否立即释放通道，如是则通信模块立即休眠，通信模块立即休眠即为释放通道，此时当前智能门锁的通信模块关闭，无法接收来自服务器的下行数据，否则等待当前智能门锁自动休眠，尚未自动休眠期间当前智能门锁的通信模块开启，可以接收来自服务器的下行数据；步骤S22中，智能门锁接收回执信息后，通信模块自动休眠，通信模块自动休眠后等待下次需要查看数据的周期时停止休眠状态，周而复始。
在具体实施过程中，在开门频繁时段需要智能门锁自动切换到PSM模式，避免在开门频繁时段其它门锁的下行干扰，如果当前智能门锁需要远程开门，则需要主动触碰一下当前智能门锁的交互界面，发送一个上行数据，此时，PSM模式的智能门锁才能打开一个下行窗口，接收来自服务器的下行开锁指令；在开门不频繁时段智能门锁则自动切换到DRX模式，无线唤醒打开，能接收来自服务器的下行数据，便于管理员对门锁进行下发控制，如下发密码、卡片、时间等的配置或者查询数据。
实施例2：
本实施例提供一种基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，包括模式设置方法及开锁方法。本实施例中，服务器与任一智能门锁之间的入网方式为ABP模式，即在基于LoRa的服务器上创建的节点需要选择ABP模式，由此避免了入网带来的功耗损失以及到达切换工作模式的时间点时所有智能门锁入网(切换工作模式需要重启通信模块)带来的拥堵，因此将智能门锁的入网方式从OTAA模式改变为ABP模式。
如图1所示，模式设置方法包括以下步骤：
S11.预设开门频繁时段的工作模式及开门不频繁时段的工作模式并存入服务器及智能门锁中，其中，开门频繁时段的工作模式为PSM模式，开门不频繁时段的工作模式为DRX模式；PSM模式即为低功耗、无线唤醒关闭且不接收下行数据，DRX模式即为无线唤醒打开、定时监听且能接收下行数据。本实施例中，智能门锁的工作模式为PSM模式时，不接收来自服务器的下行数据；智能门锁的工作模式为DRX模式时，实时或定时接收来自服务器的下行数据；本实施例中，智能门锁定时接收来自服务器的下行数据，且通信模块每1.5秒定时停止休眠状态检查是否有来自服务器的下行数据。
S12.当前智能门锁上电及入网后，与服务器建立通信连接，并发出同步时间请求及工作时段获取请求，然后与服务器完成同步时间；当前智能门锁上电后，可以手动或自动入网。本实施例中，当前智能门锁上电及入网后，其默认的工作模式为DRX模式。
S13.服务器接收工作时段获取请求后，发送开门频繁时段及开门不频繁时段。本实施例中，服务器中的开门频繁时段及开门不频繁时段更新后，实时发送至智能门锁，智能门锁根据更新后的开门频繁时段及开门不频繁时段判断当前时间对应的工作模式并通过模式切换模块完成工作模式的切换；由此使得智能门锁在运行过程中同时支持修改开门频繁时段和不频繁时间段。
S14.当前智能门锁完成同步时间且接收开门频繁时段及开门不频繁时段后，启动模式切换模块，判断当前时间对应的工作模式并通过模式切换模块完成工作模式的切换。当前智能门锁进行工作模式的切换后，模式切换模块在预设时间内随机延时发送一个上行字节至服务器，服务器接收当前上行字节后，记录当前智能门锁的工作模式。本实施例中，进行工作模式切换时，模式切换模块在10秒内随机延时发送一个上行字节至服务器，然后等待下个切换模式时间点到达进行下次的模式切换。
开锁方法包括以下步骤：
S21.服务器接收来自人机界面的开门请求，并判断当前开锁请求对应的智能门锁的当前工作模式；其中，人机界面可以但不仅限于为内置有开锁APP的用户移动终端。本实施例中，如图4所示，服务器接收开门请求后，根据当前智能门锁的工作模式判断是否需要当前智能门锁上报开锁请求。
S22.如图3所示，如当前智能门锁的当前工作模式为DRX模式，则服务器接收开门请求后，发送开锁指令至当前智能门锁，当前智能门锁接收开锁指令并打开，完成开锁操作；
S23.如图2所示，如当前智能门锁的当前工作模式为PSM模式，则服务器接收开门请求后，再接收来自当前智能门锁的开锁请求，然后发送开锁指令至当前智能门锁，当前智能门锁接收开锁指令并打开，完成开锁操作。本实施例中，服务器分别接收来自人机界面的开门请求及来自智能门锁的开锁请求并分别验证，验证通过后发送开锁指令至当前智能门锁；其中，来自智能门锁的开锁请求通过用户操作智能门锁的交互界面实现，智能门锁的交互界面可以但不仅限于为智能门锁的触摸屏。
本实施例中，当前智能门锁打开后，发送开锁完成信息至服务器，服务器接收开锁完成信息并记录，同时发送开门完成信息至人机界面，由此便于用户及时了解开锁进程。同时，服务器接收开锁完成信息后，发送一条回执信息至智能门锁，智能门锁根据回执信息判断是否有来自服务器的新的命令；步骤S23中，智能门锁接收回执信息后判断是否立即释放通道，如是则通信模块立即休眠，通信模块立即休眠即为释放通道，此时当前智能门锁的通信模块关闭，无法接收来自服务器的下行数据，否则等待当前智能门锁自动休眠，尚未自动休眠期间当前智能门锁的通信模块开启，可以接收来自服务器的下行数据；步骤S22中，智能门锁接收回执信息后，通信模块自动休眠，通信模块自动休眠后等待下次需要查看数据的周期时停止休眠状态，周而复始。
以智能门锁的电池容量为2500mAH，每天开门6次，一个服务器连接300个智能门锁为例，根据实验得出如下数据：
表1
根据表1可得，从下行干扰上计算本发明比现有技术每天至少能减少(4.404-1.223)＝3.181mAh的电池损耗；按2500mAH的电池来算，现有技术使用的情况下，智能门锁的电池使用寿命是209天；采用本发明的技术方案后，智能门锁的电池使用寿命是377天，电池使用寿命比原来明显提高，从而大大提高了智能门锁的市场竞争力。
在具体实施过程中，在开门频繁时段需要智能门锁自动切换到PSM模式，避免在开门频繁时段其它门锁的下行干扰，如果当前智能门锁需要远程开门，则需要主动触碰一下当前智能门锁的交互界面，发送一个上行数据，此时，PSM模式的智能门锁才能打开一个下行窗口，接收来自服务器的下行开锁指令；在开门不频繁时段智能门锁则自动切换到DRX模式，无线唤醒打开，能接收来自服务器的下行数据，便于管理员对门锁进行下发控制，如下发密码、卡片、时间等的配置或者查询数据。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (10)
1.一种基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，其特征在于：包括模式设置方法及开锁方法；所述的模式设置方法包括以下步骤：
S11.预设开门频繁时段的工作模式及开门不频繁时段的工作模式并存入服务器及智能门锁中，其中，开门频繁时段的工作模式为PSM模式，开门不频繁时段的工作模式为DRX模式；
S12.当前智能门锁上电及入网后，与服务器建立通信连接，并发出同步时间请求及工作时段获取请求，然后与服务器完成同步时间；
S13.服务器接收工作时段获取请求后，发送开门频繁时段及开门不频繁时段；
S14.当前智能门锁完成同步时间且接收开门频繁时段及开门不频繁时段后，启动模式切换模块，判断当前时间对应的工作模式并通过模式切换模块完成工作模式的切换；
所述的开锁方法包括以下步骤：
S21.服务器接收来自人机界面的开门请求，并判断当前开锁请求对应的智能门锁的当前工作模式；
S22.如当前智能门锁的当前工作模式为DRX模式，则服务器接收开门请求后，发送开锁指令至当前智能门锁，当前智能门锁接收开锁指令并打开，完成开锁操作；
S23.如当前智能门锁的当前工作模式为PSM模式，则服务器接收开门请求后，再接收来自当前智能门锁的开锁请求，然后发送开锁指令至当前智能门锁，当前智能门锁接收开锁指令并打开，完成开锁操作。
2.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，其特征在于：所述的模式设置方法中，服务器与任一智能门锁之间的入网方式为ABP模式。
3.根据权利要求1或2所述的基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，其特征在于：所述的步骤S11中，智能门锁的工作模式为PSM模式时，不接收来自服务器的下行数据；智能门锁的工作模式为DRX模式时，实时或定时接收来自服务器的下行数据。
4.根据权利要求1或2所述的基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，其特征在于：所述的步骤S12中，当前智能门锁上电及入网后，其默认的工作模式为DRX模式。
5.根据权利要求1或2所述的基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，其特征在于：所述的步骤S13中，服务器中的开门频繁时段及开门不频繁时段更新后，实时发送至智能门锁，智能门锁根据更新后的开门频繁时段及开门不频繁时段判断当前时间对应的工作模式并通过模式切换模块完成工作模式的切换。
6.根据权利要求5所述的基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，其特征在于：所述的步骤S14中，当前智能门锁进行工作模式的切换后，模式切换模块在预设时间内随机延时发送一个上行字节至服务器，服务器接收当前上行字节后，记录当前智能门锁的工作模式。
7.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，其特征在于：所述的步骤S21中，服务器接收开门请求后，根据当前智能门锁的工作模式判断是否需要当前智能门锁上报开锁请求；如当前智能门锁的当前工作模式为PSM模式，则接收触发当前智能门锁的触发指令，当前智能门锁主动唤醒通信模块后上报开锁请求；如当前智能门锁的当前工作模式为DRX模式，则服务器立即发送开锁指令。
8.根据权利要求1或7所述的基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，其特征在于：所述的步骤S23中，服务器分别接收来自人机界面的开门请求及来自智能门锁的开锁请求并分别验证，验证通过后发送开锁指令至当前智能门锁。
9.根据权利要求1或7所述的基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，其特征在于：所述的步骤S22及步骤S23中，当前智能门锁打开后，发送开锁完成信息至服务器，服务器接收开锁完成信息并记录，同时发送开锁成功信息至人机界面。
10.根据权利要求9所述的基于LoRa技术的智能门锁的工作方法，其特征在于：服务器接收开锁完成信息后，发送一条回执信息至智能门锁；所述的步骤S23中，智能门锁接收回执信息后判断是否立即释放通道，如是则通信模块立即休眠，否则等待当前智能门锁自动休眠；所述的步骤S22中，智能门锁接收回执信息后，通信模块自动休眠。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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