CN110223428A - 安全锁及其控制系统、访问控制系统及锁保护件 - Google Patents

Abstract

公开了用于提供安全锁及其控制系统、访问控制系统及锁保护件。所述安全锁，包括：锁定机构；处理器，其被配置为当对认证信息验证后解锁所述锁定机构；具有环形凹槽的凸起保护件；以及用于保护和隐藏所述锁定机构的凸起旋钮，所述凸起旋钮包括用于与所述凸起保护件的环形凹槽可滑动地互锁的环形边框，从而保护和隐藏所述保护件和所述锁定机构。

Description

安全锁及其控制系统、访问控制系统及锁保护件

本申请是申请号为201680051614.X、申请日为2016年7月6日、发明名称为“用于提供冗余访问通道的锁”的PCT国际发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年7月6日提交的美国临时专利申请No.62/189,195的优先权，通过引用的方式将其全部内容并入本文中。本申请涉及2016年3月3日提交的美国专利申请No.15/060,327和2016年5月5日提交的美国专利申请No.15/147,759，也通过引用的方式将其全部内容并入本文中。

技术领域

本发明涉及锁和移动设备，并且更特别地涉及用于具有冗余访问通道的安全锁和访问控制系统的系统和方法。

背景技术

随着将生物计量或无线通讯技术结合到锁系统以形成通常被称为机电锁或智能锁，访问控制(access control)市场在持续取得进步。智能锁一般可分为两类：1)锁芯型(cylinde-based)智能锁；2)表面安装的智能锁。

锁芯型智能锁通常提供有可移除按钮，该可移除按钮包括无线读取器。这些无线按钮读取器被配置为接收用户设备(举例来说，例如，具有RFID功能的智能卡或具有RFID功能的智能电话)发送的无线信号并对其进行处理。这些基于卡或基于电话的无线设备然后可以用作访问一个或多个锁的钥匙。在对从用户设备接收的无线信号进行处理之后，无线按钮读取器通常将指令和信息传送到机电锁的按钮或锁芯中的电子器件。如果用户具有足够的凭证，那么按钮或锁芯将随后激活按钮或锁芯内的另一个设备，其允许用户通过顺时针或逆时针方向转动按钮来打开机电锁。旋转按钮从而允许用户使机电锁的锁舌接合或脱离。锁芯型RFID锁的优点之一是易于安装，在大多数情况下不需要布线，并且是电池供电，这使得其可以自主运行一些时间时期。

目前可用的另一种类型的锁包括表面安装的锁，其由RFID读取器、生物计量读取器、基于代码的读取器或者它们的某种组合进行控制。这些锁中的一些锁还包括能够与锁的拥有者进行无线通信的嵌入式无线通信收发器。然而，这些通常需要复杂和侵入性的安装过程，举例来说，例如在门框上钻孔或切割。因此，这样的表面安装的锁的移除就如同被安装一样困难。而且，表面安装的锁通常依靠电池作为电源。然而，它们对电池的依赖性使得锁容易受到电池耗尽或发生故障的影响。尽管许多表面安装的锁在电池发生故障的情况下具有隐藏的机械钥匙超驰控制装置，但是由于这些机械钥匙超驰控制装置可能容易被撞击、撬动或钻孔，所以是不安全的。一旦被撞击、撬动或钻孔，旨在增强锁的安全性的其他冗余安全功能(例如生物计量扫描器)会变得无用。

具有RFID按钮锁的锁芯型智能锁同样容易遭受破坏，部分原因在于它们被安装的方式。实际上，如图1A所示，一些在今天可用的产品上的无线读取器按钮108通常通过枢轴或金属杆102附接到机电锁芯101上。该枢轴或金属杆102通常在不使用时自由旋转，这防止了意图不良的用户破坏或损坏锁100。特别地，如果有害的侵入者简单地向按钮施加大量的旋转力，一些机电锁芯就可能变得失效，从而使有害的侵入者进入用户的家中。通过自由旋转的枢轴，机电锁芯通常不会由于被施加强力旋转力而变得失效。如图1A所示，枢轴102通常是将按钮103-105上的电子器件耦接到机电锁芯106内的电子器件的狭窄导管。发送到机电锁芯101的指令或者使按钮接合或者脱离，这样将转而使锁芯的锁舌接合或脱离，从而使用户可以进入。

另外，集成无线通信能力通常需要向锁添加连续且可靠的电源。例如，图1A示出的无线按钮通常具有单个电源105。为了避免破坏，通常将该单个电源105配置在设置于门的朝内表面上的按钮108的内部。然而，这些电源105可能失去充电或遭受其他意外故障。当电源105耗尽或失效时，通常需要用户致电专业的锁具人员来更换电源或者切割、钻孔甚至完全破坏门框109。尽管一些锁系统已经添加了替代的补充电源以从朝向门表面的外侧向内部按钮108供电，但是这些设备通常位于已经被锁保护的房间中或者不容易获得。

使用RFID锁芯型智能锁具有其他缺点。一般来说，RFID锁芯型智能锁使用无源RFID技术，已知该技术容易受到黑客或逆向工程的攻击。而且，在用户的设备110(例如，他们的具有RFID功能的卡或具有RFID功能的智能电话)丢失或被盗的情况下，它们缺乏灵活性。在这些情况下，将不得不将与用户的具有RFID功能的卡或具有RFID功能的智能电话相关的信息从锁的存储器中物理删除。这通常需要系统管理员或锁匠前往锁的位置，并物理更新锁中的存储器和任何相关的电子器件。因为系统管理员和锁匠必须为每个锁重复这个过程，所以如果丢失或被盗的具有RFID功能的卡被配置为访问大量的锁，则可能会显著增加更新这样的系统的成本。

另外，因为这些锁通常不提供用于打开锁的替代的冗余访问通道，所以用户可能被阻止访问某个地点而被锁在门外，直到提供替代的具有RFID功能的卡，具有RFID功能的锁已经被更新，或者已经找到了有锁的凭证的其他人。同样，如果依赖其具有RFID功能的智能电话的用户的电话电池电量耗尽并且手机关机，则由于RFID功能无法工作而可能会将用户锁在门外。

当今各个国家和人群中的大量用户仍未拥有智能电话或不能使用智能电话。因此，许多只依赖具有RFID功能的智能电话的解决方案是不可行的。一些制造商已经将生物计量读取器或用于输入访问码的小键盘结合到他们的访问控制系统中，以便为这些不能获得智能电话的用户提供解决方案。然而，由于生物计量读取器或基于码的解决方案中使用的组件的尺寸、价格和功率的限制，这些替代的访问通道所提供的安全质量和安全等级可能是有限的。

与这些替代的访问通道关联使用的凭证(例如，指纹或固定数字密码)可以存储在嵌入在锁中的本地存储器中。因此，登记新用户通常要求用户亲自来到锁的地点来输入他或她的凭证(例如，指纹或固定数字密码)，或者经由便携式存储器设备(例如USB闪存盘)传送他或她的凭证。在任何一种情况下，都可能要求系统管理员亲自来到锁的位置处以手动将用户的凭证传输到锁上。如果用户不再需要能够访问任何锁，则可能需要再次到现场去对锁进行更新以从锁中移除用户的凭证和访问信息。

这些系统的另一个缺点是缺乏在时间上限制对锁的访问的控制。也就是说，一旦已经向用户提供对锁的访问(例如，通过将他或她的密码或指纹输入到锁上)，就难以控制用户何时可以访问锁。通常，这些系统的用户可以全天候(7天24小时)地访问锁。因此，大多数这些设备也不保存提供锁的使用信息的各种事件或活动的使用日志。因此，锁的拥有者或系统管理员通常不能分析有关于什么时候使用特定的锁以及谁试图使用锁的信息。

尽管某些锁存储了包含使用信息的日志，但通常将其存储在位于锁上的存储器系统中，因此可能需要管理员对锁进行现场访问以电子传输日志。一些制造商已经使得锁能够将信息无线传送到例如用户的智能电话之类的设备。但是，这些锁受到与上述锁类似的电力限制。具体而言，这些锁中的无线通信设备在发送和接收数据时消耗大量的电力。因此，由电池供电的无线通信设备在电池枯竭和耗尽前可能仅持续运行有限的时间。

与锁芯型RFID按钮锁相比，机械锁通常不具有突出的按钮，因此不容易出现相同程度的故意破坏。而且，它们不容易受电力供应的影响。然而，机械锁由于其设计而容易受到其他工具的攻击，这些工具可能使意图不良的人能够通过用各种可购买到的工具破坏、拆毁、钻孔或切割锁芯而进入场地。

为了保护锁免受这样的攻击，一些机械锁制造商提供了被称为防钻凸起111的对抗这种破坏的保护装置。通常将防钻凸起添加到锁芯的门的朝外侧上的面上。如图1A所示，防钻凸起通常是由耐用材料制成的结实外壳，其覆盖暴露的锁芯的一些部分。通常将防钻凸起从门内侧向外拧入112就位，这防止了从门外侧对系统的任何拆卸，但允许从门内侧拆卸。防钻凸起111通常足够耐用，可以承受用锤子的钝打击、特殊钳子拆毁以及如果不是这样的话会破坏机械锁的钻孔。然而，将防钻凸起添加到机械锁芯通常是不切实际的，这是因为它们通常具有自由旋转的防钻保护盘，其使得锁和钥匙不能正常使用。此外，防钻凸起不被认为是美观的，因此，尽管它们提供了增强的安全保护，但并不经常使用。

RFID按钮锁通常不具有防钻凸起。因此，它们无法抵御侧向推力，例如能够将按钮从锁芯体上脱落的重锤的横向推力。当按钮从锁芯体上脱落时，锁可能被破坏而无法使用，或者锁可能被破坏并且意图不良的用户可能能够进入场地。

目前市场上有许多设备使用蓝牙技术来实现锁和智能电话之间的通信。然而，蓝牙通信也可能容易受到黑客攻击，因为意图不良的人可能会拦截并解码在电话和锁之间传送的蓝牙信号。

因此，需要一种更安全的无线锁芯型智能锁方案，其可以通过卡、智能电话或通过例如生物计量读取器或访问码的其他冗余手段来打开和操作。该方案还应该由智能电话应用、移动设备或计算机进行管理，以使锁的拥有者能够实时且无线的控制锁和用户的访问权限。对访问权限的控制应允许系统的拥有者给予一些用户选择性的准许，例如通过给某些用户提供对锁的不受限的访问，并且给其他用户提供时间限制或单次使用的访问权限。该方案还应该能够承受各种形式的物理破坏和损坏，以使其高度安全。该方案还应该包含冗余电力供应，以防止电源故障，并且不包括在电力故障情况下的机械超驰控制装置。

发明内容

在各种实施例中，本发明提供了用于控制和监视访问控制系统的系统、方法和装置。根据本发明的一些实施例，访问控制系统包括提供冗余访问控制的智能锁。智能锁包括存储介质，电源，硬件处理器，具有接合锁舌的凸轮的锁芯，以及接合凸轮以解锁锁舌的按钮。

按钮包括用于接收认证信息的多个冗余访问通道。冗余访问通道可以包括用于接收生物计量信息的生物计量扫描器、密码小键盘、和/或用于从移动设备接收令牌并向移动设备发送响应的无线收发器。

智能锁被配置为基于管理员确定的一组规则来验证从密码小键盘、生物计量扫描器和/或移动设备接收到的认证信息，并且当通过所述多个冗余访问通道中的第一通道对用户进行了认证时，解锁所述锁舌。如果用户不能通过所述第一通道打开锁，则使得智能锁能够通过多个冗余访问通道中的第二通道允许访问。通过这种方式，当用户不再能使用第一通道访问智能锁时，用户可以使用第二通道打开锁。

访问控制系统可以包括一个或多个智能锁。系统可以由请求访问智能锁的用户访问，并由限制访问智能锁的主管员或管理员控制。在一些实施例中，用户可以访问，并且主管员或管理员可以近实时地从他们各自的移动设备控制对智能锁的访问。主管员和管理员可以使用移动设备来配置规则和访问权限，规则和访问权限控制用户如何以及何时可以打开智能锁。通过这种方式，可以提供使得主管员和管理员能够近实时地控制和监视用户，而不必将硬连接的互联网或数据连接安装到门或锁上的访问控制系统。由于锁芯适用于配合标准槽，所以不需要修改或重新调整门框和锁系统。

在本发明的一些方面，主管员或管理员可以配置限制用户如何访问智能锁的规则和访问权限。访问权限指定用户可以访问哪些锁，可配置规则指定打开智能锁之前必须满足的条件。因此规则允许主管员或管理员根据地点和时间来限制用户的访问。通过这种方式，使得主管员或管理员能够精确地控制用户如何打开智能锁。

每次用户尝试打开智能锁时，主管员和管理员都可以要求用户请求密码或令牌。当用户提交请求时，主管员或管理员可能接近实时地接收请求，并确定是否同意用户访问。主管员或管理员可以要求用户提供附加的认证信息，例如密码，以确保用户的身份。如果主管员或管理员确定同意用户访问，则近实时地将令牌或密码发送给用户。在一些实施例中，可以基于触发事件来发送请求。因此，主管员或管理员可以根据具体情况控制用户的访问。

密码可以是固定的或动态的。动态密码使主管员或管理员能够同意用户单次使用或限时访问锁。可以从移动设备将密码无线地提供给锁或将密码手动输入到小键盘上。因此，即使用户的移动设备不可用，也可以使用户使用密码访问锁。

在本发明的一些实施例中，智能锁的无线收发器被配置为直接且近实时地与移动装置以及网络设备、控制访问服务器或管理员设备通信。然后锁可以从网络设备、控制访问服务器或管理员设备接收指示批准或者拒绝用户访问锁的信息。

根据本发明的一些实施例，智能锁包括无线调制解调器，该无线调制解调器被配置为创建蜂窝宽带连接并且近实时地与管理员设备或中央访问服务器通信。当锁接收到令牌、生物计量扫描或密码时，它可以根据一组配置规则发送访问锁的请求。然后，锁可以实时接收来自管理员设备或中央访问服务器的同意或拒绝访问请求的指令。通过这种方式，如果用户的移动设备不能与管理员设备或中央访问服务器通信，锁可以自己建立与管理员设备或中央访问服务器的连接。因此，锁可以与管理员设备或中央访问服务器通信，而不依赖于用户的移动设备来中继通信。

在本发明的其他实施例中，智能锁还可以被配置为与将通信中继到管理员设备或中央访问服务器的网络设备进行通信。网络设备可以是无线接收器、路由器、中继器或使用近场无线发射器或无线LAN来建立短程无线连接的类似设备。因此，智能锁可以类似地创建连接以与管理员设备或中央访问服务器通信，而不依赖于用户的移动设备来中继通信。

智能锁可以包括惯性模块。所述惯性模块被配置为确定指示所述门是否已经被打开或关闭的门状态。锁可以类似地被配置成确定指示锁舌是处于锁定位置还是处于解锁位置的锁舌状态。锁能够近实时地将门状态和锁舌状态传送给管理员设备或中央访问服务器。因此，管理员设备或中央访问服务器可以确定门是否已经被打开、关闭、锁定或解锁。

根据本发明的一些实施例，智能锁的按钮可以是可移除的并且可再充电的。该按钮可以包括与充电站的充电接口匹配的充电接口。当按钮电量低时，用户可以取下按钮并利用充电站对按钮进行充电。在本发明的另外的实施例中，按钮可以包括允许用户从例如外部设备或充电站向按钮供电的I/O端口。I/O端口还允许用户提取存储在按钮上的访问信息。因此，当按钮在充电站充电时，再充电按钮可以通过I/O端口提取存储在按钮上的访问信息。在一些实施例中，充电站耦接到使其能够将访问信息传送到管理员设备或中央访问服务器的网络连接。

根据本发明的一些实施例，锁还包括凸起保护件，并且按钮形成凸起旋钮。凸起保护件和凸起旋钮保护并隐藏硬件处理器、电源和锁芯。所述凸起保护件具有外壁和内壁，所述外壁和内壁形成用于与凸起旋钮互锁的环形凹槽。所述内壁形成为相对于所述门基本垂直，所述外壁相对于所述门圆锥形地形成。由于所述外壁的圆锥形形状，所述环形凹槽具有沿着垂直于所述门的平面减小的渐变厚度。通过这种方式，所述外圆锥形壁的形状使强力的撞击发生偏转。

所述凸起旋钮具有外表面和内表面。所述外表面和内表面形成用于与所述凸起保护件的环形凹槽互锁的环形边框，以及包括电源、硬件处理器和用于接收认证信息的冗余访问通道的开口。所述环形边框具有与所述环形凹槽的渐变厚度匹配的厚度。

所述凸起保护件具有用于一个或多个固定杆和一个或多个紧固件的一组通孔，所述一个或多个固定杆和一个或多个紧固件将凸起保护件固定到门上。因此，当所述凸起旋钮的边框与所述凸起保护件的环形凹槽可滑动地互锁时，所述凸起旋钮被不可移除地固定到所述凸起保护件。所述凸起旋钮可自由旋转，直到从密码小键盘、生物计量扫描器或移动设备接收到有效的认证信息为止，此后所述凸起旋钮被配置成致动所述凸轮以解锁锁舌。所述凸起旋钮和所述凸起保护件由例如不锈钢材料的坚固材料制成，并且可以具有整饰的表面，所述整饰的表面降低了表面的摩擦系数。通过这种方式，凸起旋钮和凸起保护件可防止破坏和损坏。

附图说明

参照下面的详细描述和附图可以更好地理解本发明的目的和特征。

图1A和1B示出了示例性无线读取器按钮和防钻凸起配置。

图2A，2B，2C和2D示出了根据本发明实施例的访问控制系统。

图3A，3B，3C，3D，3E，3F，3G和3H示出了根据本发明实施例的用于访问控制系统的智能锁。

图4示出了根据本发明实施例的具有可再充电电源的智能锁。

图5示出了根据本发明实施例的用于打开智能锁的过程。

图6示出了根据本发明实施例的用于在访问控制系统中注册触发事件的过程。

图7示出了根据本发明实施例的用于控制对访问控制系统中的智能锁的访问的过程。

图8A，8B，8C，8D和8E示出根据本发明实施例的用于控制对访问控制系统中的智能锁的访问的界面。

图9A，9B，9C，9D，9E和9F示出了根据本发明实施例的用于控制访问控制系统中的智能锁的界面。

图10A，10B和10C示出了根据本发明实施例的用于对访问控制系统中的智能锁进行访问的用户界面。

具体实施方式

本发明的实施例包括使得用户能够使用冗余访问通道打开锁并且使主管员或管理员能够近实时地控制用户的访问的系统、方法和装置。

图2A和图2B中示出了示例性的访问控制系统，其在近实时地传送使用信息的同时向用户提供冗余访问通道。系统包括一个或多个智能锁204、中央访问服务器205以及用于访问和控制智能锁的设备201、202和203。如下面更详细描述的，用户通过一个或多个访问通道打开智能锁204。主管员和管理员从主设备201或管理员设备202控制用户如何访问智能锁204。用户可以与主管员、管理员通信，并且通过用户设备203打开智能锁。用户还可以手动打开智能锁，而不需要用户设备203。中央访问服务器205中继和存储用户与主管员或管理员之间近实时地交换的信息。值得注意的是，“近实时”的通信是可能看起来像是实时发生或基本上实时发生的通信，但是由于网络基础设施而经历轻微的、注意不到的或不显著的延迟。当例如由于访问通道不可用或无法使用因而用户不再能通过其中一个访问通道打开智能锁时，用户可以通过其他可用的访问通道打开智能锁。因此，访问控制系统200使得用户能够使用冗余访问通道来打开智能锁，并且允许主管员或管理员近实时地控制用户的访问。

主管员设备201和管理员设备202创建并向想要获得对一个或多个智能锁204的访问的用户分配规则和访问权限。访问权限识别每个用户被授权打开的智能锁204。规则添加了在用户被允许打开智能锁204之前必须满足的条件。例如，访问权限可以由主管员设备201或管理员设备202配置，以指定用户可以打开的一组智能锁204，而规则指定用户被允许打开特定智能锁的日期和时间。

如图2B所示，主管员设备201和管理员设备202还被配置为指定用户可以使用哪些访问通道来提供认证信息以打开智能锁204。如下面更详细地解释的，访问通道例如可以是将生物计量信息扫描到生物计量扫描器214中、在小键盘215上输入密码或者从移动设备216无线地发送令牌。智能锁可以将任何或所有访问通道的组合提供给用户。例如，用于常规使用或默认使用的第一访问通道设可以是从用户的移动设备216无线传送令牌，并且第二和第三访问通道可以分别是生物计量扫描器214和密码小键盘215，以在第一访问通道对用户变得不可用时使用。

主管员设备201、管理员设备202或用户设备203可以是移动设备、软件服务或软件应用。移动设备可以例如是智能电话、平板电脑或手持设备。移动设备包括触摸屏显示器207、存储介质208和处理器209。在一些实施例中，移动设备包括用于接收和发送RFID、NFC或蓝牙信号或通过移动设备的蜂窝或互联网连接的信号的无线收发器210。

中央访问服务器205可以是基于云的服务器，并且可以连接到远程服务器206。远程服务器206可以包括呼叫中心，该呼叫中心具有用于接收用户呼叫和访问请求的代理。

在本发明的一些实施例中，移动设备包括NFC元件211，NFC元件211可以是配备有NFC发射器的SIM或SD卡。具有NFC功能的SD卡可以放置在移动设备的SD卡插槽中，以为智能电话提供NFC通信能力。类似地，具有NFC功能的SIM卡可以放置在移动设备的SIM卡插槽中，以为智能电话提供NFC通信能力。

如图2A所示，访问控制系统中的各个人可以具有不同的角色。例如，个人可以是主管员、管理员或用户。主管员可以添加、删除和配置管理员或用户的访问权限。管理员可以类似的添加、删除和配置用户的访问权限。用户是寻求访问由智能锁保护的地点的个人。可以为每个用户或管理员配置个人访问权限，或者为一组用户或管理员以更通用的水平配置访问权限。类似的，用户或管理员可以访问特定的智能锁或一组智能锁。

例如，在访问控制系统的商业设置中，主管员设备201或管理员设备202可以由希望控制他们的员工如何以及何时访问企业内的区域的监督人或经理来操作。业务经理可以指定监督人作为管理员，其可以进一步指定一组员工作为可以访问特定的一组智能锁的用户。作为另一个例子，在住宅设置中，主管员设备201或管理员设备202可以由父母操作以控制对进入他们房屋的不同区域的人的访问并监控这些人的访问信息。指定自己为主管员的父母可以指定他们的保姆作为管理员并指定他们的孩子作为用户，并指定保姆和孩子可以访问的房屋的哪些区域，以及保姆和孩子如何或何时可以访问它们。如下面更详细描述的，监督人或父母可以接收员工、保姆、或孩子如何以及何时试图访问由智能锁204控制的地点的警告或报告。

访问控制系统的主管员或管理员使用一组规则212和访问权限213来配置用户如何打开智能锁。访问权限213识别访问控制系统中的每个个人或一组个人，以及访问控制系统中的每个智能锁或一组智能锁。访问权限213还将每个个人与智能锁相关联。规则组212指定可以使用什么访问通道来打开智能锁，以及需要什么条件(如果有的话)来使个人能够打开智能锁。例如，指定自己为主管员的父母可以为保姆配置访问权限和规则，以使得他们可以使用密码或生物计量扫描来打开智能锁。规则可以进一步被配置为具有条件，使得保姆可以仅在一周中的特定几天或者在父母批准每个访问请求之后才打开智能锁。

可以将访问权限和规则存储在主管员、管理员、用户的移动设备中，或者智能锁或中央访问服务器中。如下面更详细解释的，主管员或管理员可以从主管员设备201、管理员设备202或中央访问服务器205创建、修改或删除访问权限和规则。当主管员或管理员创建、修改或删除访问权限或规则时，可以将访问权限或规则传送给中央访问服务器或用户的移动设备。用户的移动设备然后可以将访问权限或规则作为令牌的一部分传送给智能锁。当用户尝试打开智能锁时，可以从移动设备或智能锁检查访问权限和规则。例如，如果用户提供密码或生物计量扫描，则智能锁可以检查访问权限和规则以确定用户是否被授权在给定的某天或某个时间打开智能锁。作为另一个例子，在向智能锁发送令牌之前，用户的移动设备可以检查访问权限和规则以确定用户是否被授权打开特定智能锁。如果用户没有授权，则移动设备将不会将令牌传送给智能锁。在本发明的一些实施例中，可以从主管员设备201、管理员设备202或中央访问服务器205检查访问权限和规则。

可以安装智能锁以保护地点内的特定区域或房间，从而使得主管员或管理员能够精确地控制个人可以访问的位置。例如，在发射塔(cell tower)中，可以将智能锁安装在设施的前门、储藏室的门以及橱柜的门上，其中通常是盗窃的目标的电池、铜电缆、电子设备和其他资产得到保护。然后，业务经理(例如，主管员)可以同意某些员工(例如用户)访问该设施，同时将对储藏室和橱柜门的访问限制到选定的少数员工。如上所述，业务经理可以进一步设置规则以指定员工如何访问智能锁以及什么条件(如果有的话)使员工能够获得访问。

作为另一示例，地点内的区域可以例如是地下室、后院、起居室、前大门、健身中心或车库。因此，在居住设置中，父母可以使保姆仅在保姆正在照顾孩子的特定时间段访问地下室、后院或父母的起居室。如下所述，父母可以进一步配置规则以授予保姆这样的条件访问权限，其要求保姆在每次他或她寻求访问智能锁时都请求许可。家长可以进一步配置访问权限和规则，以同意孩子访问家中的不同区域或房间，并且受到更高的限制。例如，父母可以配置访问权限和规则以拒绝孩子访问房屋中的房间(例如地下室)，或在一天中的特定时间期间限制访问例如健身中心等区域。父母可以进一步配置规则以指定孩子可以使用哪些访问通道来访问区域，举例来说，例如使用孩子的指纹来访问后院。

根据本发明的一些实施例，用户通过从用户的移动设备向智能锁进行无线通信216来打开一个或多个智能锁204。通过使用用户的移动设备的无线能力，智能锁204可以连接到中央访问服务器205，而不需要两者之间的直接连接。通过这种方式，可以远程控制对智能锁204的访问，而不需要在门框或锁上实施硬连线系统。

如上所述，可以通过从用户的移动设备向智能锁204无线发送令牌来打开智能锁204。令牌包含密码，密码包括字母、数字、符号或其任何组合。如下面更详细讨论的，密码可以是动态的或固定的。智能锁204基于由主管员或管理员确定的访问权限和规则并通过将所接收的密码与存储在智能锁204中的过程所产生的密码进行比较来验证令牌。如果所接收的密码与过程产生的密码匹配，则智能锁204将接受令牌。智能锁204基于访问权限和规则向用户的移动设备203传达令牌是否已经被验证以及该令牌是否与存储的过程产生的令牌相匹配。然后可以将该信息从用户移动设备203发送到中央访问服务器205，在中央访问服务器205处可以将信息作为通知或警告中继到主管员设备201或管理员设备202。

主管员设备201和管理员设备202被配置为利用用户的移动设备的无线能力指定用户是否可以访问智能锁204，以及用户具有什么访问权限。例如，主管员设备201和管理员设备202可以指定用户对特定智能锁204或智能锁204组的访问权限是固定的还是有条件的。

条件访问权限允许主管员或管理员对用户每次试图打开智能锁204进行批准。例如，当具有条件访问权限的用户试图访问智能锁204或智能锁204组时，系统将警告主管员设备201或管理员设备202用户203正在寻求访问智能锁204，并且近实时地请求主管员设备201或管理员设备202同意用户访问智能锁204。用户随后可以确定是否同意或拒绝用户访问。该确定可以基于附加条件或验证步骤。例如，主管员或管理员可以请求用户提供证明用户身份或真实性的识别信息，举例来说，例如附加密码。作为另一个示例，管理员的主管员可以拒绝用户访问，因为用户不打算访问特定智能锁204，或者不打算在特定的日期或时间能够访问。如下面更详细描述的，如果主管员或管理员确定应当同意用户对智能锁204的访问，则主管员设备201或管理员设备202随后可以向用户提供令牌。如果主管员或管理员确定应拒绝用户对智能锁204的访问，则主管员设备201或管理员设备202不向用户提供令牌，并且用户将不能打开智能锁204。通过这种方式，主管员设备201或管理员设备202可以近实时地允许或拒绝对智能锁204的访问。在一些实施例中，当主管员或管理员确定是同意还是拒绝用户访问时，主管员设备201或管理员设备202向用户发送警告，以通知用户他们的访问请求已被同意或拒绝。

固定的访问权限允许用户获得对智能锁204的访问而不首先接收来自主管员设备201或管理员设备202的批准。例如，用户可被授予固定的访问权限以无限制地打开特定的智能锁204。例如，这种固定访问可以设有例如用户可以在智能锁204的小键盘上输入的固定密码。用户随后可以以固定密码打开智能锁204，而不首先请求来自主管员设备201或管理员设备202的批准。在一些实施例中，当具有固定访问权限的用户已经访问或试图访问智能锁204时，用户的移动设备203仍然可以通知主管员设备201或管理员设备202。例如，在用户在智能锁的小键盘上输入固定密码后，智能锁可以向用户的移动设备传达它接收到有效的固定密码并且解锁了智能锁。用户的移动设备随后可以近实时地通知主管员设备201、管理员设备202或中央访问服务器205用户访问了智能锁204并解锁了智能锁204。

主管员设备201和管理员设备202还可以用于允许用户通过在小键盘215上输入密码或通过生物计量扫描214打开一个或多个智能锁204。这些访问通道使得用户能够在不使用移动设备的情况下访问智能锁204，这是因为如下面更详细描述的，可以由用户手动输入密码或进行生物计量扫描。通过这种方式，在用户没有移动设备，或者他们的移动设备丢失、损坏或不能将令牌无线地发送到智能锁204的情况下，用户可以获得对智能锁204的访问。因此，根据本发明的一些实施例，用于输入密码的小键盘或生物计量扫描作为向用户提供对智能锁204的访问的冗余访问通道。在本发明的其他实施例中，用于输入密码的小键盘或生物计量扫描可以作为首要或默认访问通道，并且从用户的移动设备到智能锁204的无线通信可以作为冗余访问通道。在本发明的又一些实施例中，用户可能需要使用替代访问通道的组合来认证他们自己。例如，在被同意对锁进行访问之前，用户可能需要提供动态密码和指纹的组合。

如上所述，令牌可以包括可以从用户的移动设备203无线发送到智能锁204的密码。如下面更详细描述的，密码也可以显示在用户设备上，以使得用户可以将其手动输入到智能锁204的小键盘上。智能锁204通过将输入的密码与存储在智能锁204上的过程生成的密码进行比较来验证固定密码。如果过程生成匹配的密码，则智能锁204将同意用户访问。

在本发明的一些实施例中，密码可以是由代码生成系统(CGS)生成的动态密码。动态密码是由中央访问服务器根据请求生成的唯一的、单个使用的、受时间限制的或一次性的密码。密码部分地基于密码被请求的时间。

根据本发明的一些实施例，提供给用户的密码的生成基于关于用户的移动设备的唯一信息以及密码被请求或正被生成的时间。对于移动设备来说，密码可以基于例如国际移动设备识别码(“IMEI”)、移动设备的网络ID或者这两个ID的组合，以及从移动设备发送请求的时间。

替代地，密码可以是固定的。固定密码不会更改或过期，可以多次使用，并且可以在无需从主管员或管理员请求而获得。希望防止固定密码被泄密的主管员或管理员可能需要将固定密码与其他信息或生物计量扫描结合使用。

用户可以通过联系主管员或管理员来请求动态或固定密码。例如，用户的移动设备203可以包括移动应用，该移动应用允许用户通过移动设备的蜂窝数据、WiFi或NFC/蓝牙连接，将对密码的请求发送给主管员设备201、管理员设备202或中央访问服务器205。作为另一个例子，用户可以通过从用户的移动设备进行语音呼叫或发送文本消息到主管员、管理员或中央访问服务器代理来提交请求。通过这种方式，即使当移动设备不能连接到互联网，或者没有配备数据或互联网连接时，用户也可以发送请求。

在本发明的一些实施例中，可以通过提供用户的生物计量扫描来打开智能锁204。如下面更详细描述的，智能锁204包括存储介质301，存储介质301可以为每个用户存储被同意访问锁的生物计量数据。生物计量数据可以包括例如每个用户的指纹。当用户接收生物计量扫描时，智能锁204将该扫描与存储在智能锁204处的生物计量数据进行比较。如果该扫描的与存储的生物计量数据相匹配，则智能锁将同意用户访问。当生物计量扫描器被用作冗余访问通道时，例如，如果用户没有移动设备或丢失了他或她的移动设备并且不能获得令牌或密码时，用户可以提供生物计量扫描。

图2C示出了根据本发明的一些实施例，智能锁204耦接到主管员设备201、管理员设备202或中央访问服务器206，从而绕过了移动设备。例如，智能锁204可以耦接到网络设备217，网络设备217将通信中继到主管员设备201、管理员设备202或中央访问服务器206。网络设备217可以例如是无线接收器、路由器、中继器或类似设备。作为另一个例子，如下面更详细描述的，智能锁204可以通过蜂窝宽带连接直接与主管员设备201、管理员设备202或中央接入服务器206进行双向通信。

在如图2C所示的智能锁204与网络设备217通信的配置中，智能锁204可以使用近场无线发射器或无线LAN来建立短程无线连接。可以使用例如蓝牙、NFC、ZigBee或类似的短程无线网络技术来建立连接。例如，网络设备217可以是位于家中的无线中继器、扩展器或路由器，并使用蓝牙与智能锁通信。网络设备217然后可以使用例如互联网、以太网或类似连接的网络连接来耦接到主管员设备、管理员设备或中央访问服务器。然后，网络设备217可以近实时地将来自智能锁的通信中继到主管员设备、管理员设备或中央访问服务器。因此，即使当用户的智能电话或移动设备被盗或不可操作时，智能锁也能够近实时地与主管员设备、管理员设备或中央访问服务器通信。

如图2D所示，在本发明的一些实施例中，智能锁可以包括直接与中央服务器或管理员通信的无线发射器。例如，智能锁204可以包括使得按钮能够直接与主管员设备201、管理员设备202或中央访问服务器206通信的蜂窝宽带或广域网连接。锁可以包括用于创建蜂窝宽带连接并且近实时地传送信息的无线调制解调器。例如，调制解调器可能是嵌入在锁中的芯片组上的英特尔XMM 6255 3G调制解调器。在其他实施例中，调制解调器可以是用于提供对蜂窝网络的访问的USB加密狗、数据卡或类似设备并且可以通过如下面更详细描述的I/O端口耦接到锁。蜂窝网络可以例如是GSM|GPRSEDGE，UMTS，HSDPA，HSPA，HSPA+，CDMA，LTE或类似的蜂窝网络。

使智能锁能够与主管员设备、管理员设备或中央访问服务器通信提供了对访问智能锁的用户的附加控制。例如，智能锁可被配置为每次用户试图获得对智能锁的访问都向主管员设备或管理员设备发送请求以进行批准。因此，即使用户试图使用密码或生物计量扫描获得访问时，主管员或管理员也可以批准每个访问请求。

作为另一示例，智能锁可以使用与主管员设备、管理员设备或中央访问服务器的连接来验证用户被授权打开智能锁。具体而言，在接收认证信息之后，智能锁可以与主管员设备，管理员设备或中央访问服务器通信，主管员设备、管理员设备或中央访问服务器检查一组可配置规则以验证用户被授权访问智能锁。

在本发明的另一方面，主管员设备、管理员设备或中央访问服务器可以将指令传送给智能锁以执行某些功能或过程。例如，如果中央访问服务器确定智能锁的锁舌被解锁，则中央服务器可以指示智能锁锁定锁舌。通过这种方式，如果管理员或用户离开家而不记得他或她是否锁上了门，管理员或用户可以确认是否没有锁门，如果没有锁门，则将远程锁门。在其他实施例中，主管员设备、管理员设备或中央访问服务器可以将指令传送给智能锁，以阻止从某些设备接收的信息或从某些用户接收的生物计量。例如，如果用户的移动设备已经被报告为丢失或被盗，则主管员设备、管理员设备或中央访问服务器可以指示智能锁阻止其从该特定移动设备接收的任何通信。类似地，主管员设备、管理员设备或中央访问服务器可以向智能锁发送不再允许特定用户使用他们的生物计量扫描来解锁智能锁的指令，并且报告其从该用户接收的任何这样的生物计量扫描。

根据本发明的一些实施例，按钮包括用于检测和测量门的运动和位置的惯性模块。惯性模块可以包括用于检测和测量运动和/或位置的传感器的组合，举例来说，例如基于MEMS的加速度计、陀螺仪和/或磁力计。基于MEMS的加速度计可以是1轴、2轴或3轴加速度计，并且测量可以包括例如门在这些轴上的速度和加速度。可以对加速度计提供的测量进行过滤和分析以确定运动是否与门的打开或关闭相关。可以使用的其他传感器可以包括磁传感器，例如磁开关，其响应于磁场的变化而产生测量。也可以使用电位器来产生对应于门框的铰链的角运动和位置的信号。其他实施例可以包括测量当门打开或关闭时光或声波的反射的光学或超声传感器。

惯性模块的传感器进行的测量用于追踪位置变化和门的移动，使得按钮能够确定门是打开还是关闭。在一些实施例中，按钮可以通过将传感器测量与和门的打开和关闭相关联的已知加速度和/或运动曲线进行比较来确定门是打开还是关闭。例如，关闭的门的运动可以通过其加速度的变化来表征；如果加速度急剧增加(即，用户推门)，之后又急剧下降(即，门接触门框并关闭)，该按钮可确定门被关闭。作为另一个例子，关闭的门的运动可以以其速度来表征；如果速度或加速度达到最大阈值，则可以确定门已经达到其将最终关闭的速率或速度。类似地，如果门的速度或加速度从未达到最小阈值，则可以确定门没有以足够关闭的力被推动。该按钮可以被配置为记录门打开或关闭的次数。例如，按钮可以通过在智能锁的存储介质中保持日志来记录门何时被打开或关闭。

在本发明的其他方面，这些传感器可用于检测锁芯的锁舌是否已被旋转，从而指示用户是否已经锁门或解锁门。例如，加速度计可以用于检测使锁舌延伸到门榫眼中的按钮的旋转。按钮还可以被配置为记录何时凸轮已经被接合以锁定或解锁锁舌。在本发明的一些实施例中，按钮可以包含锁舌的锁定状态或解锁状态，以确认门是打开还是关闭。例如，如果按钮检测到门被关闭时，则按钮可以通过确定锁舌是否从解锁状态变为锁定状态(其指示门被关闭并锁定)来确认门被关闭。

在本发明的一些实施例中，按钮向网络设备、管理员设备、主管员设备或中央访问服务器传达门是打开、关闭、锁定还是解锁。通过这种方式，用户可以远程确定他们的门是处于打开还是关闭。

图3A和3B示出了根据本发明一些实施例的智能锁。智能锁包括存储介质301、电源302、硬件处理器303、锁芯304以及按钮305。智能锁还可以包括无线收发器306、密码小键盘307和生物计量扫描器308。锁芯包括接合锁舌(未示出)的凸轮309。用户向智能锁提供认证信息，该认证信息由硬件处理器303和存储介质301验证。认证信息可以例如是用户的扫描指纹、输入到小键盘上的密码或者从用户的设备无线传送的令牌。当智能锁验证了认证信息时，按钮305接合凸轮305，这样就解锁锁舌。存储介质301存储用于验证认证信息、保存访问事件和智能锁使用的日志和识别智能锁的信息和数据。例如，存储介质可以存储被授权打开锁的用户的简历介绍数据或者标识智能锁的唯一标识号。

硬件处理器303被配置为基于由主管员或管理员确定的访问权限和规则来验证从访问通道接收到的认证信息。当用户通过访问通道得到认证时，硬件处理器可以解锁锁舌。在本发明的一个方面中，当第一冗余访问通道对于用户变得不可用时，硬件处理器303被配置为允许通过第二冗余访问通道访问以解锁锁舌。

在一些实施例中，智能锁包括无线收发器306，其用于接收并向用户的移动设备发送RFID、NFC或蓝牙信号。如上所述，用户可以将令牌无线地发送到智能锁204。当无线收发器306接收到令牌时，智能锁按如上所述的方式验证令牌。无线收发器还可以将访问信息传送给用户的移动设备。访问信息提供有关访问事件的详细信息，例如哪些用户访问了智能锁，以及访问时间。访问信息可以存储在智能锁的存储介质301中。访问信息存储在智能锁处直到移动设备访问锁，此时智能锁将向用户的移动设备发送访问信息。然后移动设备将会将访问信息传送给中央访问服务器。当用户的移动设备被盗或无法接收无线通信时，智能锁将等待直到下一个具有能力的移动设备试图访问智能锁。

智能锁锁芯304适于配合标准轮廓的槽。在本发明的一些实施例中，智能锁的锁芯304是欧洲轮廓(或“欧洲德国工业标准(Euro DIN)”)设计。在其他实施例中，锁芯可以是椭圆形、圆形、斯堪的纳维亚、日本、欧盟或西勒奇(Schlage)型的轮廓。然而，欧洲轮廓锁芯通常包括门内侧的可旋转的旋钮以接合或脱离锁舌，智能锁改为具有自由旋转的按钮305。自由旋转的按钮305可围绕其轴旋转几次，相比之下，旋钮通常旋转半圈或四分之一圈来接合或脱离锁舌。如下面更详细地解释的那样，旋转自由旋转的按钮305产生旋转能量，该旋转能量可以用于对锁内的电源30供以能量并对其再充电持续几天。

当用户的认证信息已经被验证时，使得智能锁能够接合锁舌。具体地说，可以向内推动按钮305，从而激活接合凸轮309的离合器。随着用户继续转动按钮305，凸轮309将锁舌从锁定位置移动到解锁位置。将直到用户被授权访问地点(例如，通过无线地发送令牌、提供生物计量扫描或在小键盘上输入密码)，用户才能打开智能锁。在用户被授权之前，按钮会自由旋转，但不会接合凸轮。

如图3A所示，按钮设置在锁芯的面向外侧的端部。在本发明的一个方面，智能锁使用单个按钮，这使得智能锁能够适应不同的尺寸或锁形式。例如，自由旋转的按钮305也可以适用于单开锁(single entry lock)、按钮开锁(button entry lock)、双开锁(doubleentry lock)和挂锁。例如，挂锁可能只包括自由旋转按钮，而不需内部旋钮。

图3B示出了根据本发明一些实施例的锁芯的前视图。按钮可以包括数个访问通道，例如密码小键盘307和生物计量扫描器308，可以通过盖310隐藏密码小键盘307和生物计量扫描器308。在用户不能使用他们的移动设备无线地发送令牌来解锁门的情况下(例如，用户的移动设备被盗或者设备的电池已经耗尽)，用户可以通过使用数字小键盘输入密码或者通过使用生物计量扫描器来获得访问。当盖310处于关闭位置时，盖310隐藏小键盘307使其不可见。

如图3C所示，根据本发明的一些实施例，智能锁包括设置在锁芯304的面向内侧的相对端处的旋钮或第二按钮311。如下面更详细地解释的那样，外部按钮305可以具有比内部按钮311更长的半径和更大的厚度，这样可以减小旋转按钮并对其内部电源充电所需的力或速度。在智能锁包括内部按钮311的实施例中，内部按钮311可以接合或脱离锁舌，而不需要向智能锁提供认证信息或从主管员或管理员请求访问。因此，用户可以随时锁定或解锁门以从地点的内部退出。

根据本发明的一些实施例，如图3E所示，锁可包括凸起保护件317，并且按钮可形成凸起旋钮318。凸起旋钮318保护和隐藏智能锁内部的机械和电子部件，举例来说，例如硬件处理器、电源和锁芯。类似地，凸起保护件317保护和隐藏锁内部的机械和电子部件，举例来说，例如硬件处理器、电源和锁芯。凸起保护件317和凸起旋钮318一起包围内部机械和电子部件，使得这些部件被完全防止损害或攻击。例如，如上所述，对枢轴的强力撞击将严重损坏或断裂锁的内部组件，凸起保护件317和凸起旋钮318挡住并防止这种破坏行为。类似地，凸起保护件317和凸起旋钮318整体地隐藏锁芯，以防止有人撬锁。

如图3F所示，凸起保护件317具有外壁319和内壁320，外壁319和内壁320形成用于与凸起旋钮318互锁的环形凹槽321。内壁320相对于门322大致垂直延伸。外壁319形成为具有圆锥形形状，其轴线相对于门322大致垂直地延伸。由于外壁319的圆锥形形状，环形凹槽321具有沿着垂直于门的平面减小的渐变厚度。通过这种方式，外圆锥形壁的形状使施加在凸起保护件317上强力发生偏转。例如，由于凸起保护件317的圆锥曲形表面的曲率和角度，使用锤子敲击凸起保护件317的人将不能击打与锤子的头部齐平的凸起保护件317。

凸起旋钮318可以具有外表面323和内表面324。外表面323和内表面324可以形成环形边框325。环形边框325形成为具有与环形凹槽321的渐变厚度匹配的厚度，使得环形边框325能够与凸起保护件317的环形凹槽321互锁。外表面323和内表面324还形成开口326。内部机械和电气部件(举例来说，例如电源、硬件处理器或用于接收认证信息的冗余访问通道(例如，生物计量扫描器、密码小键盘或无线收发器))可以设置在开口326中。

凸起旋钮滑动地装配在凸起保护件317的环形凹槽321内，从而允许凸起旋钮318围绕其中心轴线自由旋转。根据本发明的一些实施例，凸起旋钮318可自由旋转，直到从密码小键盘、生物计量扫描器或移动设备接收到有效的认证信息。如下所述，当已经提供了有效的认证信息时，凸起旋钮被配置为致动凸轮以解锁锁舌。此外，如下面更详细描述的，当用户不能通过第一通道打开锁时，硬件处理器被配置为通过第二通道允许访问。通过这种方式，人不能试图通过施加猛烈的旋转力来破坏锁。也就是说，虽然一些锁可以通过用超过一定量的旋转力扭转按钮而被破坏，但是凸起旋钮318可以自由地旋转直到用户提供了有效的访问信息。

在本发明的一些实施例中，凸起旋钮具有平截头体336。用于接收生物计量信息的生物计量扫描器308和密码小键盘307都可以设置在平截头体336上。生物计量扫描器308可以放置在平截头体336的中心，并且小键盘307的按键可以放置在生物计量扫描器308的周围。通过这种方式，锁可以同时向用户提供多个访问通道。

如图3G所示，凸起保护件317可具有用于一个或多个固定杆328和一个或多个紧固件329的一组通孔327，所述一个或多个固定杆328和一个或多个紧固件329用于将凸起保护件固定到门上。因此，当凸起旋钮318的环形边框325与凸起保护件317的环形凹槽321可滑动地互锁时，凸起旋钮318被不可移除地固定到凸起保护件317。

在本发明的一些实施例中，锁芯可以是允许在每侧上双按钮或双钥匙访问(double keyed access)的双开锁芯。这允许这样的实施例，如图3H所示，其中第一凸起保护件330和第一凸起旋钮331设置在门332的一侧，而第二凸起保护件333和第凸起旋钮334设置在门323的相对侧上。在本发明的一些实施例中，电子和机械部件(举例来说，例如硬件处理器和电源)可以设置在由第一和第二凸起旋钮331和334形成的开口中。在本发明的其他实施例中，由两个凸起旋钮共用单组电子和机械部件，但是该单组电子和机械部件设置在门的一侧。例如，在一些实施例中，可以存在设置在凸起旋钮334中的单个硬件处理器或电源，但其也耦接到凸起旋钮331。优选地，具有单组电子和机械部件的凸起旋钮是设置在门332的内侧上凸起旋钮。这样，如果有人企图破坏或损坏外部的凸起旋钮，电子和机械部件将在门的内侧保持隐藏并受到保护。

在本发明的一些实施例中，可以通过一个或多个固定杆和一个或多个紧固件335将第二凸起保护件333紧固到第一凸起保护件331。一个或多个紧固件可以从第二凸起保护件333的门的一侧插入。通过这种方式，一个或多个紧固件335完全从门的另一侧隐藏并且不能接近。因此，不能移除第一凸起保护件331，直到已经解开并移除第二凸起保护件333。

在本发明的一些方面，凸起旋钮318和凸起保护件317由坚固材料(举例来说，例如不锈钢)构成。通过这种方式，凸起旋钮318和凸起保护件317可以承受很大的力量。在本发明的一些实施例中，凸起旋钮318和凸起保护件317的表面可以用整饰工艺整饰。例如，可以用超声抛光，磁抛光，喷砂，滚光，电镀，化学涂覆，热浸，擦光，打磨，研磨或磨光工艺来整饰凸起旋钮318和凸起保护件317。如上所述，这有助于防止有人通过试图施加过大的旋转力来破坏或损坏锁。根据本发明的一些实施例，对表面施加整饰工艺或涂覆以使表面光滑并且显著降低凸起旋钮的摩擦系数。例如，整饰工艺或涂覆可以将钢的摩擦系数从0.8降低到0.16，或者降低到0.04。减小的摩擦系数从而防止有人向凸起旋钮施加造成损坏的旋转力量。

虽然针对机电锁进行了描述，但根据本发明的进一步的实施例，按钮、凸起保护件317和凸起旋钮318适于包围各种类型、形状和尺寸的智能锁，举例来说，例如机械锁芯锁或挂锁。例如，可以以与上述针对单开锁芯锁描述相同的方式将凸起保护件317和凸起旋钮318添加到挂锁的锁芯。作为另一个例子，按钮、凸起旋钮和凸起保护件可以符合标准轮廓设计，例如欧洲轮廓设计(有时也称为欧洲德国工业标准锁芯)、椭圆形、圆形、斯堪的纳维亚、日本、欧盟或西勒奇型的轮廓。在本发明的一个方面和优点中，凸起保护件317和凸起旋钮318是模块化的，并且可以将其改装成机械锁或挂锁锁芯的标准和/或预先存在的轮廓，而不添加线或其他部件。因此，可以使用按钮、凸起旋钮和凸起保护件来升级现有的锁或挂锁，而不需要重新装配门框、挂锁挂钩或挂锁主体。通过这种方式，本发明可以实际上将任何钥匙型的挂锁或现有的机械锁变换成智能无钥匙按钮型挂锁或锁系统(例如，与本发明的实施例一致地通过将按钮、凸起保护件和凸起旋钮添加到锁芯)。

根据本发明的一些方面，凸起旋钮318还包括释放机构，其允许凸起旋钮318被向内按压以进一步作旋转运动。释放机构可以例如是安装在按钮内部的一个或多个可移动的销或栓。如上所述，凸起旋钮318可以自由旋转，直到用户提供有效的认证信息，从而致动释放机构。因此，直到用户被认证，才可以将销或栓置于阻止凸起旋钮318被向内推动的阻挡位置。一旦用户被认证，销或栓就从其阻挡位置移动，从而允许凸起旋钮318被向内推动。一旦被向内推动，凸起旋钮318就可以接合锁芯的锁舌或闩。凸起旋钮318的进一步旋转然后可以使得锁芯锁舌打开或关闭。

根据本发明的一些实施例，凸起旋钮318致动凸轮进行第一系列的转动，并且在第一系列的转动之后，其可以致动锁芯的闩。通过这种方式，凸起旋钮318也可以用作门把手并用于打开和关闭闩锁舌。例如，第一系列的转动可以用来接合或脱离锁舌。然后第二系列的转动可以用来打开锁的闩，或者如果使用欧洲德国工业标准锁芯，则转动将锁定或解锁锁芯。

根据本发明的一些实施例，凸起旋钮318的旋转运动也可以以与使用旋转数字锁来打开组合保险箱类似的方式类似的方式用作密码机制。凸起旋钮可以包括具有带有数字或字母的标记的显示器。显示器然后可以用于将凸起旋钮318的旋转运动与显示数字或字母相关联。因此，用户可以通过根据和参照这些标记旋转凸起旋钮以达到所需的组合，来提供打开锁的动态或固定的密码。硬件处理器然后可以被配置成通过将凸起旋钮的旋转运动与显示的数字和字母相关联而基于凸起旋钮的旋转运动来验证认证信息。硬件处理器然后可以确定旋转运动所对应的密码，然后如上文和下文所述的那样电子地验证密码。

图3D示出了在本发明的一些实施例中按钮可从锁芯上拆卸下来。可拆卸按钮可以包括充电接口313和输入/输出端口(“I/O端口”)314。电源302可以是可再充电电源，举例来说，例如电容器组、可再充电电池或类似的设备。如下面更详细描述的那样，按钮还可以包括能量收集元件316。通过从锁芯移除按钮，用户可以将按钮带到充电站315，在那里可以恢复其充电。充电站315可以耦接到电源输出口，其处电荷可以通过再充电接口313传输到可再充电电源302。再充电接口313可以例如是用于从具有匹配接口的充电站315接收电流的电线、插头或一个或多个接触引脚。当将再充电接口耦接到具有匹配的电线、插头或接触引脚配置的充电站315时，充电站315向按钮供电。可再充电电源302存储从充电站315接收到的电荷。

该按钮还可以通过I/O端口314来充电。I/O端口314可以例如是USB、火线、雷电(Thunderbolt)、e-SATA、以太网或用于传输电力和/或数据的类似端口。在本发明的一些实施例中，I/O端口314可以从具有能够传输电荷的匹配接口的外部设备(例如便携式电池充电器)接收电力。例如，外部设备可以是具有USB连接的电池组。在本发明的又一些实施例中，I/O端口314可以从具有匹配端口接口的充电站315接收电力。充电站315可以通过I/O端口314将电力从电源输出口传输到按钮的电源302。

充电站315可以耦接到主管员设备201、管理员设备202或中央访问服务器206。例如，充电站315可以包括用于建立互联网连接并与主管员设备201、管理员设备202或中央访问服务器206通信的以太网端口或WiFi发射器。当连接到I/O端口314时，充电站315可以提取存储在存储介质301中的数据。如上所述，这样的数据可以包括例如用于验证认证信息、保存访问信息(例如，访问事件和智能锁使用的日志)以及识别智能锁的信息和数据。充电站315然后可以将从存储介质301提取的数据发送到主管员设备201、管理员设备202或中央访问服务器206。因此，当按钮正在充电时，其可以将访问信息传送到其他设备或中央访问服务器。

根据本发明的一些实施例，I/O端口可以用于将智能锁连接到无线调制解调器。例如，可以将USB加密狗、数据卡或用于提供对蜂窝网络的访问的类似设备插入到I/O端口中，以使得智能锁能够通过蜂窝宽带连接与主管员设备、管理员设备或中央访问服务器通信。

在本发明的一些实施例中，需要有效凭证以从锁芯释放按钮。例如，可以只有在接收到有效的密码或生物计量扫描时才能移除按钮。这样，当将按钮设置在门的外表面上时，按钮不会被盗贼或有害的破坏者偷走或移除。在其他实施例中，按钮可以被配置成从锁芯移除而不需要提供凭证。例如，当将按钮设置在门的内表面上面向房屋内部时，可以在任何时候移除按钮。

根据本发明的一些实施例，如图3H所示，智能锁包括设置在门内表面上的按钮和设置在门外表面上的按钮。在这种配置中，设置在门内表面上的按钮可以是可移除的并且可再充电的，而设置在门外表面上的按钮既不可拆卸也不可再充电。外部按钮因此从面向内部的按钮的电源汲取电力。通过这种方式，可以提供具有抗外部损坏的外部按钮的高能效双按钮智能锁。

如上文所解释的，由移动设备传送的令牌可以包含密码，例如单次性使用的动态密码。在本发明的一个方面，可以自动地从移动设备生成密码并从移动设备传送密码，从而不需要与用户的交互。具体而言，用户的移动设备可以确定或者检测其位于智能锁附近。例如，通过使用移动设备的基于位置的能力，移动设备可以确定用户正在接近地点。在一些实施例中，可以通过分析过去用户的模式并推断用户正在从工作返回家中并且正在打开他们的家门的路上，来辅助该确定。移动设备可以替代地通过使用其NFC/蓝牙或无线能力来进行该确定。在检测到锁之后，移动设备可以识别锁和利用该锁保证安全的地点。移动设备然后可以自动地将该信息传送给中央访问服务器以确定用户是否被允许访问智能锁。如果用户满足访问锁的所有条件(例如，用户被允许在特定的时间和日期访问锁)，则访问控制系统将生成动态密码。动态密码可以在主管员设备、管理员设备或中央访问服务器处生成，然后被发送到移动设备，或者替代地，其由用户的移动设备上的移动应用生成。移动设备然后可以将密码传输到智能锁，智能锁使用存储在锁中的过程来验证密码。一旦密码被验证，用户就可以向内推动按钮并且使用离合器系统接合或脱离锁舌。如果不允许用户打开锁，则管理员将收到未经授权的用户试图打开锁的通知。

根据本发明的一些实施例，按钮包括基于操作模式改变颜色的光指示器312。例如，如果已接受验证信息，则发出绿光；如果拒绝认证信息，则发出红光；在待机模式下，其发出蓝光。

如上所述，智能锁由电源302供电。在本发明的一些实施例中，如图4所示，按钮包括冗余电源。冗余电源可以用于在其中一个电源发生故障的情况下为存储介质、无线收发器和照明指示器供电。例如，冗余电源可以是位于按钮内部的电容器或电池401的组。当电池或电容器的电荷低时，按钮可以将该信息传送给访问锁的下一个移动设备。移动设备然后可以将该信息传送给主管员或管理员。或者，可以使用颜色指示器来传达低电荷或电池水平。

在其他实施例中，按钮具有通过按钮的旋转运动而充电的电容器401的组。通过旋转运动而存储的能量足以持续数天，并且如果另一个电源(例如电池)发生故障，则提供方便、可靠且冗余的电源。按钮自由地围绕其中心轴旋转，产生高水平的动能。尽管一些旋钮被限制在四分之一或半圈，但按钮可以旋转一整圈。与表冠的发条类似，按钮内部的元件收集按钮的旋转运动并将其转换成电能，并存储电能以备将来使用。按钮旋转的转数越多，存储在锁内的电荷就越高。在一个示例性实施例中，按钮的旋转运动驱动一系列齿轮和弹簧402，其传递通过转动按钮而产生的旋转能量。因为锁内的弹簧和齿轮402可以比按钮小，所以按钮可以以较低的速度和扭矩旋转。因此，通过按比例地调整按钮相对于锁内的齿轮和弹簧的尺寸，可以减少为锁供以能量所需的力量。

在其他实施例中，按钮的旋转运动被施加到压电元件403。当用户旋转按钮时，按钮的旋转运动被施加到产生压电的压电元件，然后传输压电并将其作为电荷存储在电容器组或电池中。压电可以由来自按钮旋转的应变、张力或扭转而产生。应变、张力或扭转被施加到压电元件上并产生可以存储在电容器组中的电荷。在其他实施例中，可以通过将旋转运动转换成振动能量来产生压电。具体而言，按钮内的齿轮或弹簧可以与按钮每次转动都会振动的压电片接触。

在其他实施例中，可以另外地将旋转运动转换成静电或电磁能量。例如，按钮的旋转可以用作旋转发电机404中的电枢的机械能。在另外的实施例中，按钮的旋转运动可以存储在弹簧或类似的机械装置中。

尽管图3A-C和图4描绘了按钮内的若干部件，但是在本发明的其他实施例中，可以将这些部件安置在按钮外部。例如，可以将无线收发器、存储器、硬件处理器和电容器/电池组设置在锁壳中的锁芯和按钮的外部。这些部件可以通过锁芯连接到按钮。在其他实施例中，这些部件可以在圆柱形锁芯内部，或者在门凸起的内部。

图5示出了根据本发明实施例的使用具有访问通道的锁的过程。在步骤501中，用户选择第一接入通道。如果如步骤502所示通道可用，则用户可以提供认证信息504。例如，如果访问通道是向智能锁无线地发送令牌，则例如在用户的移动设备丢失、被盗或者电源耗尽时可以确定访问通道不可用。如果第一访问通道不可用，则选择第二冗余访问通道503。例如，第二冗余访问通道可以是生物计量扫描或者在智能锁的小键盘上输入的密码。

如步骤505所示，智能锁对认证信息进行验证。如上所述，如果认证信息包括令牌或密码，则将令牌或密码与由存储在智能锁上的过程产生的令牌或密码进行比较。如果认证信息是生物计量扫描，则将扫描的数据与存储在智能锁处的生物计量数据进行比较。通过这种方式，本发明提供了冗余的访问通道，这在即使当用户的移动设备丢失或不可用时也确保用户可以访问锁。

如果认证信息被验证，则如步骤506所示，检查访问权限以确定用户是否被授权访问智能锁。例如，确定主管员或管理员是否允许用户在给定的日期或时间访问智能锁。如果用户被授权打开锁，则同意用户访问，并且按钮可以接合凸轮以打开智能锁507。如果认证信息无效，或者主管员或管理员决定拒绝用户访问锁，则按钮将不接合凸轮和打开智能锁508。如上所述，可以在用户设备、中央访问服务器、主管员设备或管理员设备处检查规则和访问权限。

图6示出了根据本发明实施例的用于控制具有访问通道的锁的过程。在步骤601中，注册触发事件。触发事件可以用于启动自动打开智能锁的过程。触发事件可以例如是当用户的移动设备已经进入智能锁的预定距离(例如，10英尺)内时。例如，触发事件可以随后使移动设备自动向按钮发送令牌。

可以基于移动设备的其他能力来注册触发事件。例如，如果移动设备具有手势识别传感器和软件，则可以基于用户何时以特定方式摇动他或她的移动设备来注册触发事件。替代地，当用户选择按钮或者在移动设备上的移动应用上输入代码时，移动设备可以注册触发事件。

在移动设备注册触发事件之后，如步骤602所示，移动设备识别要打开的智能锁。然后如步骤603所示，确定规则被配置为授予用户条件访问权限还是固定访问权限。如果用户具有条件访问权限，则如步骤604所示，移动设备将向主管员或管理员提交请求。否则，在步骤605，评估规则和访问权限以确定用户是否被授权打开锁。

如上所述，移动设备可以通过数种方式向管理员提交请求。例如，移动设备可以使用其数据连接，通过发送文本消息、或通过向具有呼叫中心的中央访问服务器呼叫，来向主管员设备、管理员设备或中央服务器提交请求。在本发明的一些实施例中，主管员、管理员或中央访问服务器可以在发放令牌之前要求用户提供额外的凭证。例如，通过用户的移动设备提交的请求可以包括用户的位置、密码或其他类似的识别凭证，例如他们的电话号码或电子邮件地址。作为另一示例，附加凭证可以包括用户的移动设备的GPS坐标，其证实用户位于智能锁的位置处。在其他实施例中，还可能要求用户拍摄智能锁的照片并将照片和请求一起提供以证明用户位于智能锁的位置处。在凭证被成功验证后，将令牌发送到用户的移动设备。

如果主管员或管理员批准用户的请求，或者用户具有足够的访问权限来打开锁，则如步骤606所示用户可以接收令牌。如果主管员或管理员拒绝用户的请求，或者用户未被授权打开锁，则如步骤607所示，用户将不会收到令牌。

如步骤608所示，用户然后可以向智能锁提供认证信息。如果用户将通过在小键盘上输入密码来打开锁，则用户可以例如将接收作为文本消息的密码或者接收显示在移动应用上的密码，用户可以在智能锁小键盘上输入密码。如果用户的移动设备将要将令牌无线地发送给智能锁，则移动设备可以一旦接收到令牌就自动发送令牌。

在本发明的一个方面，在可以将认证信息提供给智能锁之前可能需要附加的安全层。例如，在移动设备将要将认证信息无线地发送给按钮之前，可以提示用户在移动设备中输入密码。在其他实施例中，可以将规则配置为要求用户在接收令牌之前在移动设备上扫描他或她的指纹。如上所述，移动设备也可以自动发送认证信息而无需与用户的进一步交互。例如，移动设备可以在启动移动应用后发送认证信息。

在一些实施例中，按钮可以是可以通过单个接口进行控制并且基于在访问控制系统中发生的事件而使被自动化的设备的互连集线器的一部分。例如，设备的互连网络可以包括通过WiFi或蓝牙进行无线通信的家庭恒温器、照明系统、音响系统和访问控制系统。家庭恒温器、照明系统、音响系统和访问控制系统可以使用相同的应用程序编程接口(“API”)相互通信或与中央服务器通信。通过使用API、家庭恒温器、照明系统、音响系统和访问控制系统可以基于某些规则或事件而自动化。例如，在用户利用他的移动设备解锁他的家门之后，访问控制系统可以将用户偏好传送给恒温器以在特定温度下打开空调，打开起居室中的某些照明设备，并开始在扬声器系统上播放特定的用户指定的音乐。

在一些实施例中，如上所述，门的运动或位置变化可以注册导致设备的互连集线器执行某些任务或任务序列的触发事件。例如，当确定门已经打开时，可以注册触发事件以通知恒温器在特定温度下打开空调，打开起居室中的某些照明设备，并开始在扬声器系统上播放特定的用户指定的音乐。

图6示出了用于使主管员或管理员能够控制访问控制系统的过程。在步骤701中，将一组可配置规则和访问权限显示给主管员或管理员。在步骤702中，主管员或管理员配置访问权限以确定用户可以访问哪些智能锁。在步骤703中，主管员或管理员配置指定用户可以使用哪些访问通道来打开智能锁的规则，并且在打开智能锁之前必须满足什么条件(如果有的话)。

如上所述，当具有条件访问权限的用户提交打开智能锁的请求时，如步骤704所示，主管员或管理员接收访问请求。例如，可以以文本消息、电话呼叫或作为在主管员或管理员的移动应用上显示的通知的形式接收请求。可以直接从用户接收请求，也可以从接收到来自用户的请求的中央访问服务器接收请求。

在步骤705中，用户请求被验证。例如，可以例如通过请求用户提供附加凭证(例如密码)来验证用户。作为另一个例子，主管员或管理员可以获得用户的移动设备的ID，以确定移动设备是否已经被报告为丢失或被盗。如果被盗，则可以将规则配置为自动拒绝访问请求，并通知主管员、管理员或试图使用的用户。

如果主管员或管理员验证用户，则主管员或管理员可以继续到步骤706，在步骤706中，主管员或管理员确定是否同意用户访问。在该步骤中，可以检查规则和访问权限以确定用户是否被授权打开特定的锁，以及在打开锁之前是否有任何必须满足的条件。例如，可以确定用户未被授权打开特定智能锁，或者用户未被授权在特定的日期打开智能锁。如果用户被授权，则主管员或管理员仍然可以决定拒绝用户访问。例如，即使用户被授权，主管员或管理员也可以优先使用他/她的决定来批准请求。如果主管员或管理员确定批准请求，则生成令牌或密码并将其提供给用户。可以如上所述的那样将令牌或密码发送给用户。例如，可以以文本消息、电话呼叫或作为在用户的移动应用上显示的通知的形式来发送令牌或密码。然后，在步骤708，可以将令牌或密码提供给用户。

根据本发明的一些实施例，可以在主管员设备、管理员设备或用户设备上安装移动应用，以使用访问控制系统控制访问。主管员或管理员的移动应用可以提供以下界面：查看访问信息；创建访问权限；查看访问日志；管理用户权限；打开锁；以及创建成功进入和拒绝进入的报告，包括为什么拒绝进入的详细信息(例如，用户在允许访问锁的时间范围或日期之外访问锁，或者用户不允许在第一情况中打开锁)。通过这种方式，访问控制系统提供了机械锁和钥匙系统的安全可靠性的好处，同时也提供了移动设备和电子锁系统的报告和实时增值服务。同样，用户的移动应用可以提供以下界面：接收访问警告；请求访问权限；查看访问日志；以及打开锁。

在本发明的一个方面，移动应用提供如图8A所示的“通知者”功能，其向主管员、管理员和用户通知与访问事件和访问权限有关的信息。对于主管员和管理员来说，移动应用将接收有关访问事件的信息，例如用户何时访问锁。如图8A所示，该功能向主管员或管理员提供警告，即Johnson Smith(约翰逊史密斯)希望打开大门、Johnson Smith靠近大门、或者Johnson Smith正试图打开大门。该警告近实时地通知主管员或管理员访问事件或访问权限的改变。因为可以将事件快速地传达给主管员或者管理员，所以移动应用可以近实时地额外地向主管员或者管理员提供拒绝用户访问被保护地点的选项。类似地，当用户试图利用无效的认证信息(例如，不正确的密码)打开锁时，移动应用也可以接收警告。

利用移动设备的无线或基于位置的能力，移动应用可以确定用户停留在被保护地点的时长。移动应用还可以从按钮接收关于其被锁定和解锁的时间的信息以确定用户什么时候获得访问以及随后离开被保护地点。如下面更详细解释的，锁上的按钮还将锁的锁定/解锁状态传送给用户的移动设备。然后，用户的移动设备可以将锁定/解锁状态发送到中央访问服务器，中央访问服务器然后可以向主管员或管理员发送关于锁的状态的通知。通过这种方式，在用户随后离开被保护地点之后，可以警告主管员或管理员该地点仍然处于解锁状态，并且可以联系用户通知他或她忘记了锁上该地点。

在本发明的一个方面，如图8B所示，移动应用可以向主管员或管理员显示被保护地点的哪些区域已被锁定或解锁。当用户用他们的移动设备解锁或锁定地点时，移动设备将信息传送给中央访问服务器。中央访问服务器然后向主管员或管理员提供锁定/解锁状态。当用户使用替代访问通道锁定或解锁地点时，该信息被存储在智能锁上，并在下次使用移动设备打开智能锁时将该信息传送到中央访问服务器。

移动应用还被编程为提供用于显示和配置可以如何解锁这些地点的用户界面。例如，如图8C所示，移动应用可以显示是否可以自动或手动打开地点。

移动应用的另一个界面提供哪些用户能够访问锁的显示。如图8D所示，界面显示每个用户的照片，以及他们的个人信息，例如姓名和联系信息。列表中的每个用户都可以被选择或删除。选择用户将使移动应用显示另一个界面，该另一个界面显示有关用户的其他详细信息。

在本发明的一个方面，通知者将显示与对用户的访问权限所作的改变相关的警告和消息。如图8E所示，通知者可以提醒用户在特定时间(例如，从星期一至星期五下午5点至晚上8点)他或她具有对特定地点(例如，大门A)的访问权限。类似地，通知者可以通知用户他或她接收到对特定区域的新的访问权限，或者这些访问权限已被限制或撤销。

尽管图8A-8E示出了使用移动应用界面的通知者的警告和消息传送功能，但是也可以将关于访问权限的警告和消息通过SMS文本、电子邮件或电话呼叫的形式传送给用户。因此，例如，当用户访问权限改变时，用户可以接收通知用户他或她的访问权限已被改变的SMS文本。

在本发明的一个方面，移动应用提供“授权”功能，其使得主管员和管理员能够创建和改变用户的访问权限，并且允许用户请求访问权限。每个用户的访问权限都存储在主管员设备、管理员设备或中央访问服务器中，在其处可以对每个用户访问锁的尝试进行验证。

如图9A所示，移动应用可以为主管员或管理员提供用于创建用户访问权限和规则的界面。例如，界面允许主管员或管理员指定用户的联系信息(例如，姓名、电话号码、职业、年龄)、用户能够访问的特定的各个锁、用户可以使用的访问通道(例如，密码、生物计量扫描、向智能锁无线地发送令牌或其任何组合)以及用户的访问条件(例如，对一天中的时间的限制)。移动应用的授权功能可供管员和管理员使用。在由管理员使用的授权功能的一些实施例中，在提供访问信息之后，管理员将该信息作为请求提交给主管员。然后将该信息传送给最终批准或拒绝为新用户创建访问权限的主管员。可以近实时地创建访问权限；当主管员批准用户的请求或管理员的请求时，用户可以立即开始使用他们的移动设备、密码或生物计量扫描来访问指定的智能锁。

在本发明的一个方面，如图9B所示，主管员或管理员可以指定地点内的特定的锁、区域或门。如图9B所示，主管员或管理员可以选择锁定区域(例如前大门、体育馆、娱乐室或办公室)以同意用户访问。移动应用使得可以远程且仅实时地进行该配置；主管员或管理员不需要到现场制作密钥副本或更新任何记录，这样会导致延迟。

状态可以对应于从上述传感器接收的信息，其对应于门被打开或关闭以及锁舌被锁定或解锁。

如上所述，授权功能允许主管员或管理员对用户的访问添加限制。如图9C所示，主管员或管理员可以允许用户具有永久的不定时访问，或者可以将用户的访问限制为临时的，或者可以将访问限制为在一天、一周、一个月或一年的选定的时间区间期间。

授权功能可以额外地允许主管员或管理员基于不同情况提供一次性访问。如上所述，用户可以通过向主管员或管理员发送请求来接收一次性访问。该请求可以经由用户的移动应用的用户授权界面，或者以SMS文本、电子邮件或电话呼叫的形式。请求可以针对特定的锁或一组锁，以及针对特定的访问类型。主管员或管理员可以近实时地确定同意或拒绝请求。如果主管员或管理员批准请求，则用户可以打开锁。通过使用记录和报告功能，主管员或管理员可以确定用户何时完成使用锁，并禁用或删除用户的访问权限。或者，如果主管员或管理员决定同意用户访问，则主管员或管理员可以向用户提供动态密码，该动态密码只能使用一次，并在使用后到期。

如图9D所示的访问类型界面允许主管员或管理员配置规则以指定用户可使用哪些访问通道来打开智能锁。例如，主管员或管理员可以指定用户是否可以通过将令牌无线发地送到智能锁、在小键盘上输入密码、使用生物计量扫描或其任何组合来打开智能锁。主管员或管理员还可以添加限制用户何时可以访问智能锁的条件，例如添加时间或日期限制。例如，主管员或管理员可以指定用户可以在星期一到星期五通过智能电话或移动设备访问锁，但是在周末用户必须另外地提供生物计量扫描或密码。

在本发明的一个实施例中，主管员或管理员可以使用他们各自的移动设备将用户的生物计量扫描添加到智能锁。例如，用户可以在他们的智能电话上扫描他们的指纹，并通过SMS文本或移动应用发送给主管员或管理员。然后主管员或管理员可以将指纹添加到中央访问服务器，或者在他们的移动设备下次与智能锁通信时将指纹添加到智能锁。通过这种方式，可以将新用户的生物计量扫描远程地添加到智能锁，而不需要用户先位于智能锁处。

用户可以使用他们的移动设备上的移动应用来发送对访问权限的请求。在注册后，用户可以加载地点及其相应的锁的列表，并从智能锁的相应的主管员或管理员请求访问。用户可以搜索主管员或管理员并直接从他们请求访问权限。作为使用移动应用的替代方案，用户可以通过SMS文本、电子邮件或电话呼叫来请求访问。

如图9E所示，主管员或管理员可以随时通过授权界面修改每个用户的访问权限。在本发明的一个方面，可以修改访问权限而无需通知或告知用户。通过这种方式，主管员或管理员可以远程改变或删除与移动设备相关联的访问权限，而不需要对用户的任何访问或与用户的任何交互。因此，如果移动设备被盗或丢失，则主管员或管理员可以禁用该特定的移动设备，防止其被未授权的人使用或以不希望的方式使用。在移动设备可能被禁用之前，可能会提示主管员或管理员提供额外的凭证来认证他或她的身份。如果随后使用禁用的电话访问智能锁(例如，小偷或不希望的人使用禁用的电话访问智能锁)，则智能锁将拒绝该访问，并且将未授权的试图访问通知给主管员或管理员。如以下示例性的示例所示，授权界面允许主管员或管理员取消对用户的授权，禁用用户或将其从锁中完全移除。可以近实时地实现这些对用户访问权限的改变。

在本发明的一个方面，移动应用提供“报告”功能，使得主管员和管理员能够查看每个用户或每个锁的访问事件的记录和日志。对各种访问事件的记录(例如，用户何时以及如何寻求或获得对智能锁的访问)可以存储在如上所述的按钮的存储介质中，或者存储在用户的移动设备的移动应用中。例如，当用户使用他或她的移动设备寻求或获得对智能锁的访问时，可以将该访问事件的记录存储在移动设备中或按钮中。类似地，如果用户正在经由冗余访问通道(例如，密码或生物计量扫描)访问智能锁，则访问事件可以存储在按钮中，并且，该访问事件将在当另一个移动设备与智能锁相接触时的随后的阶段被无线地传送到中央访问服务器。

访问事件可以进一步包括由上述传感器接收到的指示是否已打开或关闭门或者是否已经锁定或解锁锁舌的信息。

可以定期地或近实时地对每个用户或每个智能锁的访问事件的日志进行汇总并将其传送给主管员或管理员。例如，如图9F所示，可以汇总当天的用户访问事件的日志，并将其报告给主管员或管理员。日志显示特定用户的每个访问事件的详细信息，例如访问了什么智能锁、访问方式以及用户访问的精确时间以及用户在地点停留的时间。日志可以进一步包括成功和不成功打开智能锁的记录，允许用户打开智能锁的时间段以及用户请求访问智能锁的时间。可以为每个智能锁汇总类似的日志，报告访问智能锁的人员、访问方式以及访问时间。主管员和管理员可以设置他们喜欢接收日志报告的频率。可以将报告传送到中央访问服务器，或直接传送给主管员或管理员。

在本发明的其他实施例中，可以绕过移动设备，将日志直接从智能锁传送到管理员或中央服务器。如上所述，智能锁可以使用其无线连接或通过网络设备将该信息直接传送到中央服务器或管理员。

在本发明的一个方面，可以处理日志和报告以发现与访问使用和用户有关的模式。具体来说，可以挖掘日志和报告来检测与用户如何以及何时访问不同智能锁有关的模式。使用这些识别出的访问行为模式，访问控制系统随后可以预测访问事件以增强系统的安全性或访问控制。例如，如果日志和报告指示用户每个工作日下午5:00从前大门回家，则访问控制系统可以使互连设备中的过程或任务自动化，例如与照明系统通信以打开前庭院的灯，与温控器通信以打开空调。

图10A-10C示出用于登录到移动应用、请求令牌或密码以及接收令牌或密码的用户界面。如上所述，在允许用户请求令牌或密码之前，可能需要用户提供如图10A所示的凭证，例如密码。如图10B所示，界面允许用户查看他们可以访问哪些智能锁，并且如果他们不能访问智能锁，或者只有条件访问权限，则他们可以向主管或者管理员提交请求。如图10B所示，用户可以通过数种方式提交请求，举例来说，例如通过向主管员或管理员的移动设备上的移动应用发送提醒、或通过向他们发送文本或发出呼叫。如图10C所示，如果用户已被验证并且主管员或管理员批准访问，则用户将收到令牌或密码。如果用户收到密码，则可以向用户显示该密码以使用户在键盘上输入。如果用户收到令牌，则可以将令牌无线地发送给智能锁。

在本发明的其他方面，利用日志发现的用户模式可用于优化智能锁的某些部件。例如，日志可以用于确定用户通常何时离家和到家。利用该信息，智能锁可以确定最不可能使用该智能锁的特定时段，并且从而可以改变智能锁的一些功能或其操作模式。例如，智能锁可以确定在工作日的工作时间内通常没有人回到家或离开家。在此期间，智能锁可以进入“睡眠”模式，此时智能锁可以使某些功能失效以降低功耗。

在不脱离本发明及其权利要求的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以意识到本文描述的实施例的变型、修改和其他实现方式。

Claims (21)

1.一种安全锁，包括：

锁定机构；

处理器，其被配置为当对认证信息验证后解锁所述锁定机构；

具有环形凹槽的凸起保护件；以及

用于保护和隐藏所述锁定机构的凸起旋钮，所述凸起旋钮包括用于与所述凸起保护件的环形凹槽可滑动地互锁的环形边框，从而保护和隐藏所述处理器和所述锁定机构。

2.根据权利要求1所述的安全锁，其中，所述凸起保护件具有用于一个或多个固定杆和一个或多个紧固件的一组通孔，所述一个或多个固定杆和一个或多个紧固件将凸起保护件固定到门上，并且当所述凸起旋钮的环形边框与所述凸起保护件的环形凹槽可滑动地互锁时，所述凸起旋钮被不可移除地固定到所述凸起保护件，并且其中锁芯为允许从两侧访问的双开锁芯。

3.根据权利要求1所述的安全锁，还包括第二凸起保护件，所述第二凸起保护件通过一个或多个固定杆和一个或多个紧固件固定到所述第一凸起保护件，其中，所述一个或多个紧固件从所述第二凸起保护件插入，并且隐藏所述一个或多个紧固件。

4.根据权利要求1所述的安全锁，其中，用于接收生物计量信息的生物计量扫描器和密码小键盘设置在所述凸起旋钮上。

5.根据权利要求1所述的安全锁，其中，所述凸起旋钮包括在其表面上的降低摩擦的整饰。

6.根据权利要求1所述的安全锁，其中，所述安全锁是从由机电锁、机械锁和挂锁组成的组中选择的锁。

7.根据权利要求1所述的安全锁，其中，所述凸起旋钮被配置为当对认证信息进行了验证之后，被向内推动并经旋转接合所述凸轮，以解锁锁舌。

8.根据权利要求1所述的安全锁，其中，所述凸起旋钮致动凸轮进行第一系列的转动，并且在所述第一系列的转动之后，所述凸起旋钮致动锁芯的闩。

9.根据权利要求1所述的安全锁，还包括将所述凸起旋钮的旋转运动与字母数字显示相关联的数字显示器，并且其中，所述安全锁基于所述凸起旋钮的旋转运动来对认证信息进行验证，其中，所述凸起旋钮的旋转运动与字母数字显示相关联并且对应于密码，并且其中，所述安全锁电子地验证所述密码。

10.根据权利要求1所述的安全锁，还包括：

锁芯，所述锁芯包括用于接合和解锁锁舌的凸轮；

至少一个销，其设置在所述凸起旋钮和所述凸起保护件之间并且其防止按钮与所述凸轮接合；以及

其中，所述安全锁被配置为在所述验证之后释放所述至少一个销，以允许所述按钮接合所述凸轮并解锁所述锁定机构。

11.一种访问控制系统，包括：

根据权利要求1所述的安全锁；

被配置为请求访问所述安全锁的用户移动设备；

管理员设备，所述管理员设备用于控制所述用户移动设备对所述安全锁的访问，所述管理员设备被配置为近实时地同意或拒绝访问请求，其中，在同意访问所述安全锁后，所述用户移动设备被配置为接收包括用于打开所述安全锁的令牌的认证信息，并将所述令牌提供给所述安全锁；并且

其中，所述安全锁包括用于存储访问信息的存储介质，并且所述安全锁被配置为发送包括存储的访问信息的响应。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，从所述安全锁发送的所述响应包括访问记录，所述访问记录指示所述令牌是否被所述安全锁接受以及所述安全锁是否被打开，并且其中，近实时地从所述用户移动设备向管理员设备发送所述响应。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述管理员设备被配置为基于一组可配置规则同意所述用户移动设备的访问，所述一组可配置规则包括：

与对一个或多个安全锁的一组准许相关联的用户角色，所述一组可配置规则基于用户的位置、访问所述安全锁的时间以及用户的角色限制用户的访问；以及

触发事件，其中，所述移动设备被配置为基于所述移动设备注册触发事件而自动发送访问所述安全锁的请求。

14.根据权利要求11所述的系统，还包括设置在所述按钮的开口中的电源，其中，所述电源是可再充电电源并且包括压电元件，并且所述按钮的旋转运动被施加到所述压电元件，以产生存储在所述可再充电电源中的压电。

15.根据权利要求1所述的安全锁，还包括设置在按钮内部的无线收发器，所述无线收发器被配置为近实时地与移动设备进行通信，并且近实时地与以下中的一个进行通信：1)网络设备，2)控制访问服务器，以及3)管理员设备。

16.根据权利要求15所述的安全锁，进一步包括无线调制解调器，所述无线调制解调器被配置为创建蜂窝宽带连接并且近实时地与管理员设备或中央访问服务器通信，并创建短程无线连接，以近实时地与所述管理员设备或所述中央访问服务器通信。

17.根据权利要求16所述的安全锁，其中，所述安全锁被配置为通过所述蜂窝宽带连接从所述中央访问服务器或所述管理员设备接收指令，以基于所述用户的生物计量扫描、密码或移动设备IMEI来阻止用户的访问。

18.根据权利要求17所述的安全锁，其中，所述安全锁被配置为：

接收令牌、生物计量扫描或密码，

基于一组可配置规则发送访问所述安全锁的请求，以及

从所述管理员设备或者所述中央访问服务器接收指令以近实时地同意或拒绝访问请求。

19.根据权利要求18所述的安全锁，其中，所述按钮包括惯性模块，所述惯性模块被配置为确定指示门是否已经被打开或关闭的门状态，并且近实时地将所述门状态传送给所述管理员设备或所述中央访问服务器，并且其中，所述安全锁被配置为确定指示所述锁舌是处于锁定位置还是处于解锁位置的锁舌状态，并且近实时地将所述锁舌状态传送给所述管理员设备或所述中央访问服务器。

20.一种用于控制安全锁的系统，所述系统包括：

根据权利要求18所述的安全锁；和

网络设备，其中所述安全锁通过短程无线连接耦接到所述网络设备，并且所述网络设备通过网络连接耦接到所述管理员设备或所述中央访问服务器。

21.一种锁保护件，其包括：

锁定机构；

处理器；

具有环形凹槽的凸起保护件；以及

凸起旋钮，其包括：1)所述处理器位于其中的开口；以及2)用于可滑动地与所述凸起保护件的环形凹槽互锁的环形边框，以使其保护和隐藏所述处理器和所述锁定机构，以及

其中，所述处理器被配置为当对认证信息验证后解锁所述锁定机构。