CN110533806A - 一种基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种基于NB‑Iot和CTID技术设置智能门锁的方法,系统包括智能门锁、带有NB‑IOT模块的红外线传感器、带有NB‑IOT模块的开关锁装置、二维码扫描器、CTID电子身份证、锁控服务器、业务服务器；用户手机上装有CTID认证APP；CTID电子身份证指用户使用CTID认证后发布的凭证；CTID认证后发布的凭证是带时间戳的二维码，进行开锁操作，所述智能门锁扫描二维码读取所述用户的CTID网证电子身份证信息即带时间戳的二维码，并由智能门锁发送到所述业务服务器；所述业务服务器将CTID电子身份证信息发送到权威部门数据库上进行身份证信息的进行验证，验证通过后，所述锁控服务器控制所述智能门锁打开。

Description

一种基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种智能门锁物联网应用领域，特别是关于一种采用NB-IOT技术+CTID(实名+实人+实证认证是用户通过输入用户身份证信息，并“刷脸”以及“刷证”的方式进行综合认证的方式。)电子身份证开门的智能锁系统及开门方法。

背景技术

随着物联网，人脸识别技术的更新与进步，智能门锁已经逐步的渗入到企业、园区、校园、社区和消费者家庭。智能门锁一般都提供了丰富的开门方式，不用再局限在传统的钥匙开门。智能门锁的开门方式包括，密码开门，指纹开门，应用程序远程开门，人脸识别开门等不同的方式。

目前智能门锁管控系统有采用NB-IOT技术，其具有广覆盖、信号强、大连接和低功耗等优点，而且不需要专门的家庭网关，相当于NB-IOT模组直接将数据上传至云端。使用者通过手机就可以开锁，甚至是远程开锁。但是缺点同样明显，例如对于不会使用智能手机的老人、小孩以及忘记携带手机的人来说，这种设计就变成缺陷。

针对以上缺陷，目前可以实现不通过钥匙、卡以及智能手机就可以开锁开门的方式。即网证CTID通过人脸或指纹识别技术对开门的人进行身份的验证与核实(CTID的实名+实人+实证认证方式)，但是这种设计同样有瑕疵，授权人员经过验证与核实后是否通过，也许使用者只是不经意的回头望了一眼，并没有意愿要进入或者出去。这种情况门锁系统无法判断，甚至摄像头的可视范围有限、不可避免的有意遮挡以及是否有尾随或者胁迫主人强行进入系统平台不得而知。这种情况下存在极大的安全隐患。

以上说的网证CTID系统大多数终端设备都需要供电，以及WiFi无线网络传输数据。当断电或者断网的时候，给消费者带来安全隐患，以及通行的不便，客户满意度下降。

同样大部分智能门锁管控系统只是验证使用者的身份以及开锁功能，验证后并没有对监测人员是否通过门锁以及通过的数量，对数据也没有进行分析统计以及预警，我国人口老龄化已经成为一个极为严峻的社会问题。诸多因素导致我国新生儿逐渐减少，青壮年人口数量减少，而老年人口比例不断上升，造成日趋严峻的人口老龄化问题。空巢老人也日趋增多，老年痴呆等问题尤为明显，忘记带钥匙或手机等已经习以为常，人脸识别技术越发显现价值，但是没有对人员进行统计分析，如长时间没有出门或者开门操作，存在一定的风险，系统亦无预警等功能。

现有的智能门锁管控系统控制的是锁而不是门。为了通行方便，如果有人为将门长时间处于打开的状态，这时智能门锁控制系统就失去了控制的意义。同样的情况，例如一个企业中午员工都去吃饭或者休息，而门一直开着，智能门锁系统也不知道房间内已经无人，而具有人脸识别系统的门锁系统在一定范围内又有盲区，这种情况下会有极大的安全隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是，提供一种基于NB-Iot与CTID技术智能设置门锁的方法和系统，可以确保授权的用户进出，包括记录人员的进出，实现更加严谨和安全的开锁方式。以及解决所述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于NB-Iot+CTID技术设置智能门锁的方法,基于如下系统，系统包括智能门锁、带有NB-IOT模块的红外线传感器、带有NB-IOT模块的开关锁(门)装置、二维码扫描器、CTID电子身份证、锁控服务器、业务服务器；用户手机上装有CTID认证APP；CTID电子身份证指用户使用CTID认证后发布的凭证；

CTID认证发布即获得CTID电子身份证的步骤是：将公民个人身份，通过手机APP上带有人脸识别的活体人证认证服务比对后，于手机上生成的电子证件即带时间戳的二维码到手机；用于用户身份识别；

CTID认证后发布的凭证是带时间戳的二维码，进行开锁操作，所述智能门锁扫描二维码读取所述用户的CTID网证电子身份证信息即带时间戳的二维码，并由智能门锁发送到所述业务服务器；所述业务服务器将CTID电子身份证信息发送到权威部门(如公安系统)数据库上进行身份证信息的进行验证，验证通过后，所述权威部门(如公安系统)数据库将验证信息返回至所述业务服务器，所述业务服务器触发所述锁控服务器，所述锁控服务器控制所述智能门锁打开，所述带有NB-IOT模块的红外线传感器记录用户在开门后是否进门，并记录进入的人员的个数(同时可识别通过身份验证者带几个人进入区域)。

基于NB-Iot+CTID技术设置智能门锁的系统，所述智能门锁包括处理单元、CTID电子身份证信息读取模块、NB-IOT模组；所述处理单元是智能锁的核心组件，控制所述智能门锁的整体；所述CTID电子身份证信息读取模块用于读取身份证的信息；所述NB-IOT模块用于连接所述智能门锁和锁控服务器、业务服务器的数据传输和交互；实现所述智能门锁读取所述CTID电子身份证的数据传输到所述业务服务器，连接所述锁控服务器接收所述业务服务器传输智能锁的控制命令。

进一步，所述业务服务器用于连接所述智能门锁与所述权威(如公安)系统数据库。

进一步，所述智能门锁将用户刷CTID网证电子身份证的二维码电子身份证信息通过网络传送到所述业务服务器上，所述业务服务器将CTID电子身份证信息发送到所述权威(如公安)系统数据库，进行验证；所述业务服务器根据所述权威(如公安)系统数据库验证的结果，触发所述锁控服务器。

进一步，所述业务服务器触发所述锁控服务器：若验证没有通过，CTID电子身份证信息为错误信息，触发所述锁控服务器，提示用户的CTID电子身份证信息错误；若验证成功，触发所述锁控服务器，进行开锁。

进一步，所述锁控服务器用于连接控制所述智能门锁，所述智能门锁与所述锁控服务器进行通信。

进一步，所述锁控服务器在接收到所述业务服务器发送至的CTID电子身份证验证信息后，通过通信协议发送控制门锁动作的信息至所述智能门锁；所述智能门锁接收到所述锁控服务器的指令后，进行开锁或关锁的操作。

进一步，所述智能门锁采用NB-IOT物联网的通信协议，NB-IOT技术具有超强覆盖，超低功耗，低成本，连接多，安全国家授信等优点，而且不需要专门的家庭网关，相当于NB-IOT模组直接将数据上传至云端。

进一步，所述带有NB-IOT模块的红外线传感器监测用户通行时间，将监测数据传输至所述业务服务器，所述业务服务器通过预先设计的模型分析开锁动作与通过门动作之间的关系，从而判断用户是否在开锁之后一定时间内通过了门。用户是否带人通过门。以及统计分析房间或场所内的人数。通过设置是否允许带人进入，房间或场所内无人等情况是否预警，通过业务服务器发送信息给管理者的功能。

进一步，所述带有NB-IOT模块开关门装置，用户通过NB-IOT模块、物联网和云服务器实现远程开关门的操作。

进一步，所述带有NB-IOT模块开关门装置，实现通过业务服务器预先设定条件进行远程开关门的操作，例如：通过带有NB-IOT模块的传感器监测到房间或场所内无人，业务服务器自动发送指令给锁控服务器，通过所述带有NB-IOT模块开关门装置实现自动关门操作。场景二，例如商场等到早上10点中，实现自动开门的功能。

有益效果：本发明尤其是用于授权严格的用户进出，包括记录人员的进出，实现更加严谨和安全的门禁的进出控制。本发明结构原理简单，操作简单智能化程度高，不需要携带任何设备通过网证CTID“刷脸”的方式就能够实现开锁开门的操作。通过设置一定时间范围权限验证有效设置，实现云访客系统服务。应用场景包括：园区、企业、高校、社区、健身中心以及医院的住院部等等。

(1)本发明采用带有NB-Iot模块的传感器装置，只要有人通过门锁就会记录通行的时间与人数，数据经过上传至云平台经过分析后，可以监测验证者在通过身份验证后一定时间内是否通过门锁，包括一人验证多人通过的情况平台根据设置是否预警等功能，以及在门保持打开状态下，是否有人通过门锁。增益效果：通过带有NB-Iot模块的传感器装置监测企业内人员数量，实现无人自动关门的功能。提高安全性，具有较好的实用价值。再比如独居的老人，监测长时间无进出门记录，云平台可提供预警功能。

(2)本发明采用的NB-Iot模块使用电池供电方式，NB-Iot模块网的络是国家授信安全可靠只有运营商才可以搭建的物联网，不需要业主维护网络，避免使用不安全的WiFi以及断网、断电等情况的发生，当出现上述情况发生时，可采用云平台对NB-Iot模块发出指令实现开门解锁功能。

附图说明

图1为本发明系统构图；

图2为本发明流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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图。

本实施例的一种基于NB-Iot+CTID技术设置智能门锁的方法，所述系统包括智能门锁、NB-Iot模组、MCU、智能终端和云服务器；

所述MCU：用于与所述NB-Iot模组进行通讯，安装在所述智能门锁上；

所述NB-Iot模组：用于与所述云服务器进行数据交互；

所述智能终端：用于控制所述智能门锁，上传指令数据到所述云服务器；

所述云服务器：用于存储用户信息和鉴别指令数据，将鉴别成功的指令数据通过所述NB-Iot模组发送至所述智能门锁；

所述智能终端通过控制所述智能门锁，向所述云服务器发送指令数据，所述云服务器接收指令数据并鉴别成功后，通过所述NB-Iot模组将指令数据发送至所述MCU，所述智能门锁通过所述MCU接收到指令数据后，依据所述指令数据做出操作。

一种基于NB-Iot+CTID技术设置智能门锁的方法，所述智能终端内设置有应用APP，所述应用APP内设置有操作所述智能门锁的指令。

优选的，所述NB-Iot模组的部署方式为独立部署。

优选的，所述智能终端包括计算机、或者手机、或者平板电脑。

CTID电子身份证是公安权威部门发布的可信身份认证平台认证发布的凭证，是将公民个人身份，通过人脸识别的生物技术手段比对后，于手机上生成的电子证件，用于用户身份识别。“网证”信息由权威部门(如公安机关)掌握、审核，用户通过“网证”采集的信息，直接对接权威部门(如公安机关)数据库，由权威部门(如公安机关)验证比对，验证过程不在互联网空间传输或存储公民隐私信息，第三方机构或他人仅能收到权威部门(如公安机关)出具的验证结果，很难直接接触到公民个人信息。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

为了更好的实现本发明，所述网证CTID“刷脸”的方式另一个优势是通过发放临时通行的方式实现来访者自行通过门锁的便捷体验。以往为了确保来访者身份的真实性，通常是由保安查看甚至暂时扣押身份证的方式实现核对身份比对工作，访客需要登记身份信息，填报拜访的部门以及具体人员，并由保安与受访者电话沟通确认信息的准确性，验证无误后发放临时证件等，有些要求较为严格的区域甚者需要专人来接指引道路。本发明所述的网证CTID“刷脸”的方式可以通过智能手机预先验证来访者的身份以及对应的接见人，在预定的时间范围内申请拜访事件，受访者收到消息后审核是否通过，拜访者即可在规定时间范围内到达受访者所在园区或企业设置的门锁处，通过“刷脸”方式实现身份验证并通过门锁进行拜访活动。与传统方式对比，实用性较好，方便快捷，又可以保障来访者身份的真实可信。进一步的，可以设置一定时间范围内有效，例如会员制的健身中心，只允许会员在规定的时间范围内进出，其他时间为休息整顿时间。再比如医院的住院部，为了实现安全管控，避免闲杂人等随意进出住院部，避免物品丢失，出现医疗事故，以及不法分子故意破坏的事件的出现。可以在住院部的出入口安装本发明的基于NB+CTID技术智能门锁的系统。确保来访者的身份是探望者或医护人员，因住院部的应用环境特殊，访问的审批的流程也有所不同，审批者也可以是病人的家属。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述带有NB-Iot模块的传感器装置即通过传感器技术检测进入与出去的数量信息以及时间信息。从而通过NB-Iot模块将数据传输至云平台，通过数据分析可实现诸多应用，例如：使用者在通过网证CTID“刷脸”验证后在短时间内云平台是否有接到传感器传输的进入的动作从而统计在某一时间点企业或园区的总人数以及具体人员信息。或者形成一段时间范围内的人员流量的统计分析图表。可实现无人预警，甚至通过带有NB-Iot模块控制装置自动关门等操作。

本发明采用带有NB-Iot模块的传感器装置，只要有人通过门锁就会记录通行的时间与人数，数据经过上传至云平台经过分析后，可以监测验证者在通过身份验证后一定时间内是否通过门锁，包括一人验证多人通过的情况平台根据设置是否预警等功能，以及在门保持打开状态下，是否有人通过门锁。

通过带有NB-Iot模块的传感器装置监测企业内人员数量，实现无人自动关门的功能。提高安全性，具有较好的实用价值。再比如独居的老人，监测长时间无进出门记录，云平台可提供预警功能。

如图1所示，本发明提供一种采用CTID电子身份证开锁的智能锁系统，其包括智能门锁、CTID电子身份证、锁控服务器、业务服务器、公安系统数据库、NB-IOT模块计数传感器(型号：ZD-CO1)、NB-IOT模块控制开关门装置(型号：ZD-SO1)。用户使用微信或者支付宝的CTID网证中的动态二维码进行开锁操作或者使用门禁自带的人脸识别功能的CTID验证身份开锁操作，智能门锁扫码读取二维码的身份证信息或人脸识别信息，并发送到业务服务器；业务服务器将CTID电子身份证信息发送到公安系统数据库上进行身份证信息的进行验证，验证通过后，公安系统数据库将验证信息返回至业务服务器，业务服务器触发锁控服务器，即由业务服务器将门锁控制请求传输至锁控服务器，锁控服务器进行远程控制智能门锁打开。同时NB-IOT模块技术传感器进行计数统计，并可以在特定情景下实现自动开关门的操作，实现了更加灵活的开锁方式，提升了安全性。

上述实施例中，智能门锁是指区别于传统机械锁的基础上改进的，在用户安全性、识别、管理性方面更加智能化简便化的锁具。智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件。除去传统的机械组件实现门锁的基础功能，智能门锁还包括处理单元、CTID电子身份证信息读取模块、NB-IOT模块计数传感器、NB-IOT模块自动开关控制器、语音模块和网关。其中：

处理单元是智能锁的核心组件，控制智能门锁的整体；

CTID电子身份证信息读取模块用于读取CTID网证中身份证的信息；

NB-IOT模块计数传感器用于记录进出人员数量统计，以及通过设定时间范围内可与身份验证联动；

NB-IOT模块自动开关控制器用于实现系统分析预设智能开关门操作；

语音模块是智能门锁的声音处理单元，用于播放存储输入的语音内容；

网关用于连接智能门锁和锁控服务器、业务服务器，实现智能门锁读取CTID网证电子身份证的数据传输到业务服务器，连接锁控服务器接收锁控服务器传输至的控制命令。

上述各实施例中，业务服务器用于连接智能门锁与公安系统数据库。智能门锁将用户刷入的CTID网证电子身份证信息或者人脸识别通过网络传送到业务服务器上，业务服务器将CTID电子身份证信息发送到公安系统数据库，进行验证。业务服务器根据公安系统数据库验证的结果，触发锁控服务器：若验证没有通过，CTID电子身份证信息为错误信息，触发锁控服务器，提示用户的CTID电子身份证信息错误。若验证成功，触发锁控服务器，进行开锁，人员通过门禁时，触发NB-IOT模块计数传感器将监测并将数据上传至业务服务器，以备后续统计分析。

上述各实施例中，锁控服务器用于连接控制智能门锁，智能门锁通过网关或其他的无线通讯方式与锁控服务器进行通信。锁控服务器在接收到业务服务器发送至的CTID电子身份证验证信息后，通过物联网的通信协议，发送控制门锁动作的信息至智能门锁。智能门锁接收到锁控服务器的指令后，进行开锁或关锁的操作，上述是人为主动进行验证解锁操作过程，进一步的，可通过业务服务器分析区域范围内人员数量，如果等于零或者小于管理者预先设定的数值时，业务服务器自动发送指令至智能门锁，通过NB-IOT模块的自动开关锁的控制器实现锁的开与闭，实现自动关门或开门操作。

上述各实施例中，公安系统数据库是用于验证用户的CTID信息的正确性，同时避免公民个人信息的泄露。业务服务器将CTID电子身份证信息发送到公安系统数据库进行身份证真伪的验证，并由公安系统数据库返回验证的结果至业务服务器，业务服务器内设有认证允许或(通过)比对程序。

如图2所示，本发明还提供一种采用CTID电子身份证开锁的智能锁开锁方法，其包括以下步骤：

1)将智能门锁与锁控服务器、业务服务器进行初始化；

2)初始化完成后，用户的认证APP通过微信、支付宝或者人脸识别完成CTID网证的申请，并认证；收到自己所属的动态二维码；

3)用户使用CTID网证上自己所属的动态二维码，在智能门锁上扫码，智能门锁读取识别CTID网证的电子身份证信息或者人脸识别设备识别的人脸信息发送至业务服务器；

4)业务服务器将CTID网证电子身份证信息传输至公安系统数据库进行验证，并由公安系统数据库将CTID电子身份证验证结果返回至业务服务器，若验证结果未通过，则开锁过程结束；若验证通过，则进入下一步；

5)业务服务器认证允许程序通过后，请求锁控服务器开锁，由锁控服务器触发智能门锁，进行开锁操作，完成开锁，实现身份证与智能门锁的联动控制。

6)当开锁成功后，人员进出门禁时，NB-IOT模块传感器进行计数并记录具体通过时间点上传至业务服务器存储以备分析统计。

7)当NB-IOT模块传感器上传数据后，在业务服务器进行数值比对，当低于设定的数值时或监测到区域范围内已经没有人员时，业务服务器发送关门指令，智能门锁通过NB-IOT模块自动控制器实现自动关门的操作。

上述步骤4)中，若验证未通过，则由业务服务器请求锁控服务器，锁控服务器触发智能门锁，由智能门锁中的语音模块播报提示用户CTID电子身份信息错误，不能开锁。

上述各实施例仅用于说明本发明，各个步骤都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别步骤进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法,其特征是，基于如下系统，系统包括智能门锁、带有NB-IOT模块的红外线传感器、带有NB-IOT模块的开关锁装置、二维码扫描器、CTID电子身份证、锁控服务器、业务服务器；用户手机上装有CTID认证APP；CTID电子身份证指用户使用CTID认证后发布的凭证；

CTID认证后发布的凭证是带时间戳的二维码，进行开锁操作，所述智能门锁扫描二维码读取所述用户的CTID网证电子身份证信息即带时间戳的二维码，并由智能门锁发送到所述业务服务器；所述业务服务器将CTID电子身份证信息发送到权威部门数据库上进行身份证信息的进行验证，验证通过后，所述权威部门数据库将验证信息返回至所述业务服务器，所述业务服务器触发所述锁控服务器，所述锁控服务器控制所述智能门锁打开，所述带有NB-IOT模块的红外线传感器记录用户在开门后是否进门，并记录进入的人员的个数。

2.根据权利要求1所述的基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法,其特征是，CTID认证发布即获得CTID电子身份证的步骤是：将公民个人身份，通过手机APP上带有人脸识别的活体人证认证服务比对后，于手机上生成的电子证件即带时间戳的二维码到手机；用于用户身份识别。

3.根据权利要求1所述的基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法,其特征是，所述业务服务器触发所述锁控服务器：若验证没有通过，CTID电子身份证信息为错误信息，触发所述锁控服务器，提示用户的CTID电子身份证信息错误；若验证成功，触发所述锁控服务器，进行开锁。

4.根据权利要求1所述的基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法,其特征是，所述锁控服务器用于连接控制所述智能门锁，所述智能门锁与所述锁控服务器进行通信。

5.根据权利要求1所述的基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法,其特征是，所述锁控服务器在接收到所述业务服务器发送至的CTID电子身份证验证信息后，通过通信协议发送控制门锁动作的信息至所述智能门锁；所述智能门锁接收到所述锁控服务器的指令后，进行开锁或关锁的操作。

6.根据权利要求1所述的基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法,其特征是，所述智能门锁采用NB-IOT物联网的通信协议，NB-IOT技术具有超强覆盖，超低功耗，低成本，连接多，安全国家授信等优点，而且不需要专门的家庭网关，相当于NB-IOT模组直接将数据上传至云端。

7.根据权利要求1所述的基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法,其特征是，所述带有NB-IOT模块的红外线传感器监测用户通行时间，将监测数据传输至所述业务服务器，所述业务服务器通过预先设计的模型分析开锁动作与通过门动作之间的关系，从而判断用户是否在开锁之后一定时间内通过了门；用户是否带人通过门；以及统计分析房间或场所内的人数；通过设置是否允许带人进入，房间或场所内无人等情况是否预警，通过业务服务器发送信息给管理者的功能。

8.根据权利要求1-7之一所述的基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法,其特征是，所述带有NB-IOT模块开关门装置，用户通过NB-IOT模块、物联网和云服务器实现远程开关门的操作。

9.根据权利要求8所述的基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法,其特征是，所述带有NB-IOT模块开关门装置，实现通过业务服务器预先设定条件进行远程开关门的操作，例如：通过带有NB-IOT模块的传感器监测到房间或场所内无人，业务服务器自动发送指令给锁控服务器，通过所述带有NB-IOT模块开关门装置实现自动关门操作。

10.一种根据权利要求1-9之一所述基于NB-Iot与CTID技术设置智能门锁的方法而得到的系统，其特征是，所述智能门锁包括处理单元、CTID电子身份证信息读取模块、NB-IOT模组；所述处理单元是智能锁的核心组件，控制所述智能门锁的整体；所述CTID电子身份证信息读取模块用于读取身份证的信息；所述NB-IOT模块用于连接所述智能门锁和锁控服务器、业务服务器的数据传输和交互；实现所述智能门锁读取所述CTID电子身份证的数据传输到所述业务服务器，连接所述锁控服务器接收所述业务服务器传输智能锁的控制命令。