CN110321173B - 一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法及智能云锁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法，门锁内储存有多个门锁固件；无线通信模块可拆卸地安装于门锁上；方法还包括以下步骤步骤1、当门锁检测到有无线通信模块插入时，门锁对插入的无线通信模块的身份合法性进行验证；步骤2、若上述无线通信模块通过验证，则获取该无线通信模块对应的门锁固件编号，否则，返回步骤1；步骤3、门锁加载并运行上述对应门锁固件编号的门锁固件，使门锁与插入的无线通信模块正常通信。本发明的门锁可根据无线通信模块来快速切换到对应的固件，以使门锁可以与无线通信模块兼容，门锁可通过更换无线通信模块来使用不同的网络，可适应不同的网络环境，兼容性更好，用户使用体验更佳。

Description

一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法及智能云锁

技术领域

本发明涉及智能家居领域，尤其涉及一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法及智能云锁。

背景技术

不同的智能家居生态圈，采用不同的无线通信方式，导致只有支持该种无线通信方式的产品之间才能相互实现产品联动，目前的智能云锁均采用内置的无线通信模块，其兼容性较差；若采用可更换无线通信模块的方式，不同的无线通信模块在与门锁通信时，要求门锁所安装的门锁固件与无线通信模块兼容，现有的门锁固件需要手动安装，不仅十分烦琐，且有一定的难度，用户体验十分不友好，所以，门锁如何快速切换固件来支持对应的无线通信模块是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法及智能云锁，以解决上述问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法，

所述门锁内储存有多个能分别驱动不同所述无线通信模块的门锁固件，每一所述门锁固件对应一个编号；

所述无线通信模块可拆卸地安装于所述门锁上；

所述方法还包括以下步骤：

步骤1、当门锁检测到有所述无线通信模块插入时，所述门锁对插入的所述无线通信模块的身份合法性进行验证；

步骤2、若上述无线通信模块通过验证，则获取该无线通信模块对应的门锁固件编号，否则，返回步骤1；

步骤3、所述门锁加载并运行上述对应门锁固件编号的门锁固件，使所述门锁与插入的无线通信模块正常通信。

优选地，所述门锁包括MCU与Flash储存模块，所述MCU与所述Flash储存模块之间通信连接；

所述Flash储存模块内储存有多个所述门锁固件；

所述无线通信模块通过所述MCU来与所述门锁通信连接；

在所述步骤1中，所述门锁通过所述MCU来对所述无线通信模块的身份合法性进行验证；

在所述步骤3中，所述MCU获取所述Flash储存模块中指定编号对应的门锁固件，然后所述MCU加载所述门锁固件。

优选地，所述MCU内装载有启动引导程序与应用程序

所述步骤3中的加载并运行上述对应门锁固件编号的门锁固件包括以下步骤：

步骤3a、所述MCU进入启动引导程序，然后擦除所述MCU内的应用程序；

步骤3b、所述MCU发送获取指定编号的门锁固件的指令到所述Flash储存模块；

步骤3c、所述Flash储存模块将指定编号的门锁固件发送到所述MCU；

步骤3d、所述MCU将指定编号的门锁固件写入应用程序的储存区域；

步骤3e、所述MCU从启动引导程序跳转到应用程序。

优选地，在所述步骤3d中，所述MCU还对所述门锁固件进行完整性校验，若所述门锁固件完整，则进入所述步骤3e；否则返回所述步骤3b。

优选地，所述MCU中储存有第一通信密钥，所述无线通信模块中储存有第二通信密钥，所述步骤1中的对插入的所述无线通信模块的身份合法性进行验证包括以下步骤：

步骤1a、所述MCU检测到无线通信模块，所述MCU发送通信密钥和随机数到所述无线通信模块；

步骤1b、所述无线通信模块使用第二通信密钥将自身信息和随机数加密成密文，然后将密文发送到所述MCU；

步骤1c、所述MCU收到密文后，使用第一通信密钥对密文进行解密，然后所述MCU根据解密结果来判断无线通信模块身份的合法性。

优选地，在所述步骤2中，若所述无线通信模块的身份合法性通过验证，则所述门锁获取所述无线通信模块所对应的门锁固件的编号；

若所述无线通信模块的身份合法性不能通过验证，则所述门锁不响应所述无线通信模块的指令。

优选地，所述无线通信模块包括但不限于WiFi模块、ZigBee模块、蓝牙模块、NB-IOT模块、RoLa模块、Sub1G模块、Z-wave模块。

优选地，每一所述门锁固件兼容一所述无线通信模块。

优选地，所述无线通信模块与所述MCU之前的通信方式为：UART通信、IIC通信、SPI通信、RS485通信中的一种或多种组合。

一种智能云锁，包括门锁与无线通信盒子；

所述门锁的后面板上设有插槽，所述插槽内设有插针接口；

所述无线通信盒子内设置有无线通信模块，所述无线通信盒子上设有与所述插针接口相匹配的插针，所述无线通信盒子可拆卸地安装于所述插槽内，所述插针插入所述插针接口内，所述无线通信模块通过所述插针与所述门锁通信连接；

所述无线通信模块包括但不限于WiFi模块、ZigBee模块、蓝牙模块、NB-IOT模块、RoLa模块、Sub1G模块、Z-wave模块；

所述门锁通过所述无线通信盒子来与网络连接。

本发明的有益效果是：在门锁内预置多个门锁固件，在无线通信模块安装到门锁上时，门锁根据无线通信模块对应的门锁固件的编号来加载对应的门锁固件，以使门锁支持无线通信模块；将门锁固件预置在门锁内，无需用户手动下载安装，在更换无线通信模块时，门锁自动切换到对应的门锁固件，这样可以实现快速更换无线通信模块的目的，用户的操作更加简单，可以显著地提高用户的使用体验。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明其中一个实施例的门锁与无线通信模块的连接结构示意图；

图2是本发明其中一个实施例的门锁切换门锁固件的交互流程示意图；

图3是本发明其中一个实施例的门锁验证无线通信模块的身份合法性的交互流程示意图；

图4是本发明其中一个实施例的智能云锁的结构示意图；

附图中：1-门锁、11-MCU、12-Flash储存模块、13-插槽、14-插针接口、2-无线通信盒子、21-无线通信模块、22-插针。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例的一种门锁1快速切换固件的方法，如图1-3所示，

所述门锁1内储存有多个能分别驱动不同所述无线通信模块的门锁固件，每一所述门锁固件对应一个编号；

所述无线通信模块21可拆卸地安装于所述门锁1上；

所述方法还包括以下步骤：

步骤1、当门锁检测到有所述无线通信模块插入时，所述门锁对插入的所述无线通信模块的身份合法性进行验证；

步骤2、若上述无线通信模块通过验证，则获取该无线通信模块对应的门锁固件编号，否则，返回步骤1；

步骤3、所述门锁加载并运行上述对应门锁固件编号的门锁固件，使所述门锁与插入的无线通信模块正常通信。

门锁1通过无线通信模块21来与网络进行通信；在门锁1内预置多个门锁固件，在无线通信模块21安装到门锁1上时，门锁1根据无线通信模块21对应的门锁固件的编号来加载对应的门锁固件，以使门锁1支持无线通信模块21；将门锁固件预置在门锁1内，无需用户手动下载安装，在更换无线通信模块21时，门锁1自动切换到对应的门锁固件，这样可以实现快速更换无线通信模块21的目的，用户的操作更加简单，使用体验较极佳。

进一步地，所述门锁1包括MCU11(微控制单元)与Flash储存模块12(一种非易失性内存)，所述MCU11与所述Flash储存模块12之间通信连接；

所述Flash储存模块12内储存有多个门锁固件；

所述无线通信模块21通过所述MCU11来与所述门锁1通信连接；

在所述步骤2中，所述门锁1通过所述MCU11来对所述无线通信模块21的身份合法性进行验证；

在所述步骤3中，所述MCU11获取所述Flash储存模块12中指定编号对应的门锁固件，然后所述MCU11加载所述门锁固件。

由于MCU11的储存容量有限，通常仅用来储存需要运行的应用程序，将多个门锁固件储存在Flash储存模块12内，当需要切换门锁固件时，MCU11从Flash储存模块12中获取对应的门锁固件并运行，这样不会占用MCU11的储存容量，保证MCU11可以正常运行；对无线通信模块21的身份合法性进行验证可以防止非法设备接入门锁1，保证门锁1的安全性。

进一步地，所述MCU11内装载有启动引导程序与应用程序

所述步骤3中的加载并运行上述对应门锁固件编号的门锁固件包括以下步骤：

步骤3a、所述MCU11进入启动引导程序，然后擦除所述MCU11内的应用程序；

步骤3b、所述MCU11发送获取指定编号的门锁固件的指令到所述Flash储存模块12；

步骤3c、所述Flash储存模块12将指定编号的门锁固件发送到所述MCU11；

步骤3d、所述MCU11将指定编号的门锁固件写入应用程序的储存区域；

步骤3e、所述MCU11从启动引导程序跳转到应用程序。

MCU11在加载指定编号的门锁固件前，需要将MCU11原先储存的门锁固件进行擦除，在MCU11内设置启动引导程序与应用程序两个独立的部分，进入启动引导程序后，即使应用程序被擦除也不会影响启动引导程序的运行，这样可以保证MCU11内的应用程序被擦除后，MCU11还能继续进行后续的步骤，确保门锁固件可顺利地进行切换。

进一步地，在所述步骤3d中，所述MCU11还对所述门锁固件进行完整性校验，若所述门锁固件完整，则进入所述步骤3e；否则返回所述步骤3b。

对门锁1进行完整性校验可以确保当MCU11从启动引导程序跳转到应用程序后，应用程序可完整地运行，避免由于门锁固件不完整而导致门锁1无法正常运作，甚至导致门锁1死机的情况发生。

进一步地，所述MCU中储存有第一通信密钥，所述无线通信模块中储存有第二通信密钥，所述步骤1中的对插入的所述无线通信模块的身份合法性进行验证包括以下步骤：

步骤1a、所述MCU11检测到无线通信模块21，所述MCU11发送通信密钥和随机数到所述无线通信模块21；

步骤1b、所述无线通信模块21使用第二通信密钥将自身信息和随机数加密成密文，然后将密文发送到所述MCU11；

步骤1c、所述MCU11收到密文后，使用第一通信密钥对密文进行解密，然后所述MCU11根据解密结果来判断无线通信模块21身份的合法性。

在对无线通信模块21的身份进行鉴别时，对无线通信模块21与MCU11之间的通信进行加密可以更好地阻挡非法设备，避免非法设备对门锁1进行攻击而破坏门锁1的安全性的情况发生；当MCU11对密文解密后所得到的随机数与MCU11在先发送给无线通信模块21的随机数一致时，则说明无线通信模块21中的第二通信密钥与MCU11中的第一通信密钥相同，此时可以判定无线通信模块21的身份合法，否则判定无线通信模块的身份非法。

进一步地，在所述步骤2中，若所述无线通信模块21的身份合法性通过验证，则所述门锁1获取所述无线通信模块21所对应的门锁固件的编号；

若所述无线通信模块21的身份合法性不能通过验证，则所述门锁1不响应所述无线通信模块21的指令。

智能云锁是控制家庭大门的开关，所以智能云锁的安全性极其重要，通过对无线通信模块21的身份合法性的判断可以确保无线通信模块21的身份合法，防止非法设备接入智能云锁，保证智能云锁的安全性。

进一步地，所述无线通信模块21包括但不限于WiFi模块、ZigBee模块、蓝牙模块、NB-IOT模块、RoLa模块、Sub1G模块、Z-wave模块。

每一种无线通信模块21支持一种或多种无线通信方式，智能云锁通过更换不同的无线通信模块21可以支持不同的无线通信方式，使智能云锁可以兼容各种不同的网络环境和智能家居生态圈，用户使用起来更加方便简单，即使用户需要对智能云锁的无线网络进行升级，也只需要更换无线通信模块21即可，升级成本更低。

进一步地，每一所述门锁固件兼容一所述无线通信模块21。

由于不同的无线通信模块21在进行网络通信时的方式各不相同，所以门锁1内需要有相应的固件与无线网络模块相适配，门锁固件与无线通信模块21一一对应，保证门锁1可以更好的与无线模块进行通信，同时门锁固件的体积更小，使门锁1在运行门锁固件时响应速度更快，用户体验更佳。

进一步地，所述无线通信模块21与所述MCU11之前的通信方式为：UART通信、IIC通信、SPI通信、RS485通信中的一种或多种组合。

一种智能云锁，如图4所示，包括门锁1与无线通信盒子2(图4中，无线通信盒子2为背面)；

所述门锁1的后面板上设有插槽13，所述插槽13内设有插针接口14；

所述无线通信盒子2内设置有无线通信模块21，所述无线通信盒子2上设有与所述插针接口14相匹配的插针22，所述无线通信盒子2可拆卸地安装于所述插槽13内，所述插针22插入所述插针接口14内，所述无线通信模块21通过所述插针22与所述门锁1通信连接；

所述无线通信模块21包括但不限于WiFi模块、ZigBee模块、蓝牙模块、NB-IOT模块、RoLa模块、Sub1G模块、Z-wave模块；

所述门锁1通过所述无线通信盒子2来与网络连接。

无线通信盒子2与门锁1之间采用可拆卸安装的方式，可以方便地对无线通信盒子2进行更换，以使门锁1可以支持不同的网络通信方式，这样企业不用针对每一种网络通信方式分别进行研发生产，可以有效减少企业的生产和研发成本，此外，用户也可以更加方便地选购到与家庭内的智能家居生态圈相互兼容的智能云锁。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法，其特征在于：

所述门锁内储存有多个能分别驱动不同所述无线通信模块的门锁固件，每一所述门锁固件对应一个编号；

所述无线通信模块可拆卸地安装于所述门锁上；

所述方法还包括以下步骤：

步骤1、当门锁检测到有所述无线通信模块插入时，所述门锁对插入的所述无线通信模块的身份合法性进行验证；

步骤2、若上述无线通信模块通过验证，则获取该无线通信模块对应的门锁固件编号，否则，返回步骤1；

步骤3、所述门锁加载并运行上述对应门锁固件编号的门锁固件，使所述门锁与插入的无线通信模块正常通信；

所述门锁包括MCU与Flash储存模块，所述MCU与所述Flash储存模块之间通信连接；

所述Flash储存模块内储存有多个所述门锁固件；

所述无线通信模块通过所述MCU来与所述门锁通信连接；

在所述步骤1中，所述门锁通过所述MCU来对所述无线通信模块的身份合法性进行验证；

在所述步骤3中，所述MCU获取所述Flash储存模块中指定编号对应的门锁固件，然后所述MCU加载所述门锁固件。

2.根据权利要求1所述的一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法，其特征在于：所述MCU内装载有启动引导程序与应用程序，

所述步骤3中的加载并运行上述对应门锁固件编号的门锁固件包括以下步骤：

步骤3a、所述MCU进入启动引导程序，然后擦除所述MCU内的应用程序；

步骤3b、所述MCU发送获取指定编号的门锁固件的指令到所述Flash储存模块；

步骤3c、所述Flash储存模块将指定编号的门锁固件发送到所述MCU；

步骤3d、所述MCU将指定编号的门锁固件写入应用程序的储存区域；

步骤3e、所述MCU从启动引导程序跳转到应用程序。

3.根据权利要求2所述的一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法，其特征在于：在所述步骤3d中，所述MCU还对所述门锁固件进行完整性校验，若所述门锁固件完整，则进入所述步骤3e；否则返回所述步骤3b。

4.根据权利要求1所述的一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法，其特征在于：所述MCU中储存有第一通信密钥，所述无线通信模块中储存有第二通信密钥，所述步骤1中的对插入的所述无线通信模块的身份合法性进行验证包括以下步骤：

步骤1a、所述MCU检测到无线通信模块，所述MCU发送随机数到所述无线通信模块；

步骤1b、所述无线通信模块使用第二通信密钥将自身信息和随机数加密成密文，然后将密文发送到所述MCU；

步骤1c、所述MCU收到密文后，使用第一通信密钥对密文进行解密，然后所述MCU根据解密结果来判断无线通信模块身份的合法性。

5.根据权利要求1所述的一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法，其特征在于：在所述步骤2中，若所述无线通信模块的身份合法性通过验证，则所述门锁获取所述无线通信模块所对应的门锁固件的编号；

若所述无线通信模块的身份合法性不能通过验证，则所述门锁不响应所述无线通信模块的指令。

6.根据权利要求1所述的一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法，其特征在于：所述无线通信模块包括但不限于WiFi模块、ZigBee模块、蓝牙模块、NB-IOT模块、RoLa模块、Sub1G模块、Z-wave模块。

7.根据权利要求6所述的一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法，其特征在于：每一所述门锁固件兼容一所述无线通信模块。

8.根据权利要求1所述的一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法，其特征在于：所述无线通信模块与所述MCU之前的通信方式为：UART通信、IIC通信、SPI通信、RS485通信中的一种或多种组合。

9.一种智能云锁，用于实现如权利要求1所述的一种门锁快速切换无线通信模块及固件的方法，其特征在于，包括门锁与无线通信盒子；

所述门锁的后面板上设有插槽，所述插槽内设有插针接口；

所述无线通信盒子内设置有无线通信模块，所述无线通信盒子上设有与所述插针接口相匹配的插针，所述无线通信盒子可拆卸地安装于所述插槽内，所述插针插入所述插针接口内，所述无线通信模块通过所述插针与所述门锁通信连接；

所述无线通信模块包括但不限于WiFi模块、ZigBee模块、蓝牙模块、NB-IOT模块、RoLa模块、Sub1G模块、Z-wave模块；

所述门锁通过所述无线通信盒子来与网络连接。

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