CN110246257A - 一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁 - Google Patents
一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁。包括：物联网通信模块接口、密码录入面板、第二种密钥录入模块接口、数据存储模块、传统机械锁具控制模块、电磁继电器控制模块。具有低功耗、远距离的物联网组网通信能力，还具有通信稳定、两种密钥录入途径、去中心化设计、高可靠性等优点。本发明还针对所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁提供了一种新的使用模式。
Description
技术领域
本发明属于智能控制锁技术领域，特别涉及一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁。
背景技术
智能控制锁是一种在传统机械锁具的基础上改进的，在用户安全性、识别、管理性方面更加智能化简便化的锁具。
在使用场景和模式方面，当前，智能控制锁在门禁系统以及储物柜中的应用最为广泛，其他领域很少涉及，而且使用模式较为单一，基本都是购买后自用以及购买后向使用者免费提供。
在通信方式方面，智能控制锁在门禁系统中的应用大多采用蓝牙、WIFI连接的方式与移动设备、网关相连接，物联网技术在门禁智能控制锁中的应用也大都基于Zigbee与NB-IoT的物联网通信协议；在储物柜的场景下，智能控制锁依赖最多的是有线网络连接，少部分采用无线连网的智能储物柜也是基于WIFI与NB-IoT的通信方式。
在控制方式方面，智能控制锁在门禁系统中的应用大多采用单一的密码、指纹以及智能终端设备开锁；而在储物柜的场景下，智能控制锁大多采用集中控制的方式，使用者需要在中控面板上录入密码、射频信号、条形码信息或是人脸信息进行开锁。
因此，目前智能控制锁的缺陷主要在存于三个方面：首先，除了NB-IoT以外其他通信方式的功耗都偏高，这也意味着使用者若不想频繁地更换电池就必须要连接线缆使用智能控制锁，而NB-IoT通信对于运营商的基站依赖度较高，在较封闭的区域内通信能力较低，所以无论采用哪种通信方式都很大程度上地限制了智能控制锁使用场景。其次，目前智能控制锁在储物柜中的应用是中心化的，同时存在多个使用者时，无法避免排队的问题，较大地限制了其使用效率，并且中心化的设计导致智能储物柜无法独立使用，因为使用者不愿意承担在购置少数或者单个智能储物柜时高昂的单价。最后，智能控制锁的控制方式大多比较单一，一旦数据处理出错或者断网，就存在无法开锁的情况。
综上，如何提升智能控制锁的功耗性能和可靠性能以及如何扩展智能控制锁的使用场景和使用模式是本发明要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有智能控制锁使用场景有限以及可靠性不高的缺陷，提供了一种基于物联网技术、低功耗的、具备多种密钥录入途径的、采用去中心化设计的智能控制锁的技术方案。
本发明的另一个目的是针对所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁提供一种新的使用模式。
本发明提供的技术方案是：一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，包括：物联网通信模块接口、密码录入面板、第二种密钥录入模块接口、数据存储模块、传统机械锁具控制模块、电磁继电器控制模块。
所述物联网通信模块接口在需要低功耗的场景中，可通过插头与连接线连接LoRaWAN终端模块；在无需要考虑功耗的场景中，可通过插头与连接线连接Zigbee终端模块。
使用者可通过所述密码录入面板录入密码。
所述第二种密钥录入模块接口可通过插头与连接线连接NFC识别设备或指纹识别设备作为录入密钥的第二通道。
所述数据存储模块可在本地储存数据，使所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁具备断网使用的功能。
所述传统机械锁具控制模块可以通过微型电动机控制传统锁具。
所述电磁继电器控制模块可以通过控制电磁继电器达到控制各类用电器的目的。
进一步的，可将所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁独立的安装在各个锁具上。
进一步的，在一个区域内所有的智能控制锁通过所连接的终端模块与一个对应的基站无线连接，多个区域的基站再通过互联网或局域网与负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机相连接，即可实现一个或多个锁具的连网。
进一步的，使用者可以通过连接在锁具上的智能控制锁对网络中的锁具进行操作使用。
进一步的，使用者还可以通过移动端设备连接所述负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机对网络中的锁具进行操作使用。
进一步的，所述负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机可直接对网络中的锁具进行管理。
本发明提供的使用模式是：一种智能控制锁的租赁模式，所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁的所有者可以向其他人租赁该智能控制锁以获取报酬，该使用模式依赖于本发明所述技术方案。
进一步的，所述租赁模式是基于一个或多个所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁连接互联网或者局域网的情况，互联网或者局域网中须有一台服务器或计算机负责其网络中所有智能控制锁的管理，租赁方根据需求通过其关联账户对一个或多个智能控制锁进行短期或长期租用；当租赁方结束租赁后，若无需付费，则通过其关联账户取消租赁即可完成退租，若需付费，则通过其关联账户向智能控制锁的所有者支付应付租金后完成退租流程，全程无需人工操作。
本发明的有益效果体现在以下方面。
一、在连接上物联网模块后，所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁可以通过相对应的自设基站与后台服务器进行信息的交换，以实现对锁具的连网控制，自设基站保证了通信的质量和稳定。
二、在连接互联网的情形下，所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁、移动端设备以及远程服务器三者均可控制锁具的打开和关闭，三者也可以同步信息和数据，从而实现多种方式、智能化以及高效地控制锁具。
三、所述物联网通信模块接口对LoRaWAN终端模块的支持也使所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁能够进行低功耗的运行。
四、所述第二种密钥录入模块接口可提供第二种密钥录入途径，使所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁具备高可靠性。
五、去中心化的设计让每个智能控制锁都成为一个可独立使用的设备，每个智能控制锁都有独立的控制模块，不再需要一个集中控制模块，对于使用者而言，可以根据自己的意愿来购买、设置、使用和租用所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁。
六、去中心化的设计使得所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁在被应用到多人同时使用储物柜的场景中时，可避免排队的问题，提高了储物柜的使用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。本发明的附图与具体实施例只是共同构成对技术方案的进一步描述，而不能作为本发明保护范围的一种限制。
图1为本发明的硬件构成概念图。
图2为本发明的组网示意图。
图3为本发明的密码录入面板示意图。
图1中所示附图标记为。
1-物联网通信模块接口，2-密码录入面板，3-第二种密钥录入模块接口，4-数据存储模块，5-传统机械锁具控制模块，6-电磁继电器控制模块。
图2中所示附图标记为。
7-一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，8-锁具，9-物联网终端模块，10-基站，11-负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机，12-移动端设备。
图3中所示附图标记为。
13-“开锁”键，14-“退租”键。
具体实施方式
为使本发明的目的和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的使用方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，包括：
物联网通信模块接口1，密码录入面板2，第二种密钥录入模块接口3，数据存储模块4，传统机械锁具控制模块5，电磁继电器控制模块6。
所述物联网通信模块接口1在需要低功耗的场景中，可通过插头与连接线连接LoRaWAN终端模块；在无需要考虑功耗的场景中，可通过插头与连接线连接Zigbee终端模块。
使用者可通过所述密码录入面板2录入密码。
所述第二种密钥录入模块接口3可通过插头与连接线连接NFC识别设备或指纹识别设备作为录入密钥的第二通道。
所述数据存储模块4可在本地储存数据，使所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁具备断网使用的功能。
所述传统机械锁具控制模块5可以通过微型电动机控制传统锁具。
所述电磁继电器控制模块6可以通过控制电磁继电器达到控制各类用电器的目的。
实施例2：
可将所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁7独立的安装在各个锁具8上。在一个区域内所有的智能控制锁通过所连接的物联网终端模块9与一个对应的基站10无线连接，多个区域的基站再通过互联网或局域网与负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11相连接，即可实现一个或多个锁具的连网。
使用者可以通过连接在锁具8上的智能控制锁7对网络中的锁具8进行操作使用。
使用者还可以通过移动端设备12连接所述负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11对网络中的锁具8进行操作使用。
所述负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11可直接对网络中的锁具8进行管理。
实施例3：
基于所述租赁的使用模式，在智能控制锁7连接互联网且通过所述密码录入面板2进行控制时，使用者在密码录入面板2上点击“开锁”键13或者“退租”键14，根据语音提示，可以以多种方式（密码，NFC，指纹等）输入负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11提供的随机密钥或者与自身账号绑定的密钥与智能控制锁7本地的密钥进行匹配，如成功匹配，则可以对本智能控制锁进行租用、开锁或者退租，若匹配不成功，则智能控制锁会将用户输入的密钥通过基站10发送给所述负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11进行匹配，负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11将根据匹配是否成功通过基站10向智能控制锁7发送相应指令。
实施例4：
基于所述租赁的使用模式，在智能控制锁7连接互联网且通过移动端设备12进行控制时，使用者可通过绑定的移动端设备12输入密码，此密码将被发送到负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11，负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11将根据匹配是否成功通过基站10向智能控制锁7发送相应的租用、开锁或退租指令。
实施例5：
基于所述租赁的使用模式，在智能控制锁7连接互联网且直接通过负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11进行控制时，负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11中的程序可以通过基站10直接向智能控制锁7发送开锁指令，从而对智能控制锁7进行远程管理。
实施例6：
基于所述租赁的使用模式，在智能控制锁7连接局域网且通过所述密码录入面板2进行控制时，使用者在密码录入面板2上点击“开锁”键13或者“退租”键14，根据语音提示，可以以多种方式（密码，NFC，指纹等）输入负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11提供的随机密钥或者与自身账号绑定的密钥与智能控制锁7本地的密钥进行匹配，如成功匹配，则可以对智能控制锁7进行租用、开锁或者退租，若匹配不成功，则智能控制锁7会将用户输入的密码通过基站10发送给负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11进行匹配，负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11将根据匹配是否成功通过基站10向智能控制锁7发送相应指令。
实施例7：
基于所述租赁的使用模式，当在连接局域网且直接通过负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11控制时，负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机11中的程序可以通过基站10直接向智能控制锁7发送开锁指令，从而对智能控制锁7进行远程管理。
实施例8：
基于无网络的使用场景，使用者仅能通过所述密码录入面板2进行控制，使用者在密码录入面板2上点击“开锁”键13或者“退租”键14，根据语音提示，可以以多种方式（密码，NFC，指纹等）录入密钥，该密钥仅能与储存在本地的预先设置的密钥进行匹配，如成功匹配，则可打开本智能控制锁7。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.本发明提供了一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，包括：物联网通信模块接口（1）、密码录入面板（2）、第二种密钥录入模块接口（3）、数据存储模块（4）、传统机械锁具控制模块（5）、电磁继电器控制模块（6）。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，其特征在于：所述物联网通信模块接口（1）在需要低功耗的场景中，可通过插头与连接线连接LoRaWAN终端模块；在无需要考虑功耗的场景中，可通过插头与连接线连接Zigbee终端模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，其特征在于：所述的第二种密钥录入模块接口（3）可通过插头与连接线连接NFC识别设备作为录入密钥的第二通道。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，其特征在于：所述数据存储模块（4）可在本地储存数据，使所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁具备断网使用的功能。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，其特征在于：可将所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁独立的安装在各个锁具上；在一个区域内所有的智能控制锁通过所连接的终端模块与一个对应的基站无线连接，多个区域的基站再通过互联网或局域网与负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机相连接，即可实现一个或多个锁具的连网。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，其特征在于：使用者可以通过连接在锁具上的智能控制锁对网络中的锁具进行操作使用。
7.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，其特征在于：使用者还可以通过移动端设备连接所述负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机对网络中的锁具进行操作使用。
8.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，其特征在于：所述负责管理所有智能控制锁的服务器或计算机可直接对网络中的锁具进行管理。
9.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，其特征在于：所述一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁的所有者可以向其他租赁方租赁该智能控制锁以获取报酬。
10.根据权利要求9所述的一种基于物联网技术的采用去中心化设计的智能控制锁，其特征在于：租赁方可通过其关联账户对单个以及多个智能控制锁进行短期以及长期租用；租赁方结束租赁后，无需付费的则通过其关联账户取消租赁即可完成退租，需付费的则通过其关联账户向智能控制锁的所有者支付应付租金后完成退租流程，租赁全程无需人工操作。
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