CN110751758B - 一种智能锁系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能锁系统，包括处理器、存储模块、无线连接模块、手势识别模块及手势终端，所述存储模块、所述无线连接模块、所述手势识别模块分别与所述处理器相连，所述无线连接模块用于连接所述手势终端，其中：所述存储模块用于存储用户的手势图形信息；所述手势终端适于穿戴于用户，用于产生空间手势图形；所述手势识别模块用于识别所述手势终端产生的所述空间手势图形；所述处理器用于在所述手势图形信息与所述空间手势图形比对成功后控制智能锁进行解锁过程。

Description

一种智能锁系统
技术领域
本发明涉及智能仪器技术领域，具体而言，涉及一种智能锁系统。
背景技术
伴随着智能技术的发展，生活中常用的锁，逐渐由机械锁变为智能锁。而智能锁系统多种多样，其解锁方式也各不相同，如密码解锁、门卡解锁、手势解锁等。其中，手势解锁是一种新兴的解锁方式，智能锁上设置有手势识别模块，可以识别用户的解锁手势。一般的，用户通过手指比划出手势，如“V”字型、“OK”字型等，虽然用户的解锁手势可以自行设定，具有一定的安全性，但由于用户通过手指比划手势时，手势具有实实在在的形状，容易被模仿泄露，存在较大的安全性问题。
发明内容
本发明解决的问题是：传统智能锁系统的手势解锁方式安全性低。
为解决上述问题，本发明提供一种智能锁系统，包括处理器、存储模块、无线连接模块、手势识别模块及手势终端，所述存储模块、所述无线连接模块、所述手势识别模块分别与所述处理器相连，所述无线连接模块用于连接所述手势终端，其中：
所述存储模块用于存储用户的手势图形信息；
所述手势终端适于穿戴于用户，用于产生空间手势图形；
所述手势识别模块用于识别所述手势终端产生的所述空间手势图形；
所述处理器用于在所述手势图形信息与所述空间手势图形比对成功后控制智能锁进行解锁过程。
可选的，所述智能锁系统还包括语音识别模块，所述语音识别模块与所述处理器相连，所述语音识别模块用于识别用户的语音指令，所述存储模块还用于存储用户的声音信息；
所述解锁过程包括：将所述声音信息与所述语音指令进行比对并在比对成功后控制智能锁解锁。
可选的，所述智能锁系统还包括指纹识别模块，所述指纹识别模块与所述处理器相连，所述指纹识别模块用于识别用户的指纹信息。
可选的，所述智能锁系统还包括人脸识别模块，所述人脸识别模块与所述处理器相连，所述人脸识别模块用于识别用户的面部信息。
可选的，将所述手势图形信息与所述空间手势图形进行相似度对比，若相似度达到90％，则为比对成功。
可选的，将所述手势图形信息与所述空间手势图形进行相似度对比，若连续两次的相似度达到85％-90％，则为比对成功。
可选的，所述声音信息设置为在与所述语音指令比对成功一次后便失效。
可选的，所述无线连接模块适于与移动终端相连。
可选的，所述智能锁系统还包括显示模块，所述显示模块与所述处理器相连。
相对于现有技术，本发明所述的智能锁系统具有以下优势：
(1)本发明所述的智能锁系统通过识别空间手势图形解锁，解锁信息难以被模仿泄露，大大的提高了智能锁的安全性；
(2)本发明所述的智能锁系统通过识别空间手势图形和语音指令解锁，智能锁同时具备手势识别和语音识别两种防护方式，防护更加全面，极大地提高了智能锁的安全性；
(3)本发明所述的智能锁系统设置空间手势图形与手势图形信息的相似度达到90％则为比对成功，在保证是用户在进行解锁的前提下，解决了用户本人难以画出与手势图形信息完全相同的空间手势图形的问题，进而避免了造成频繁性的解锁失败；
(4)本发明所述的智能锁系统设置空间手势图形与手势图形信息连续两次的相似度达到85％-90％，则为比对成功，在避免出现操作者不是用户本人但可以解锁这一情况的前提下，可解决某些用户画出的相似度比较难达到90％而造成解锁失败的问题，适应性更强、更加人性化。
附图说明
图1为本发明实施例所述的智能锁系统的结构框图；
图2为本发明实施例所述的智能锁系统的另一结构框图。
附图标记说明：
10-处理器；20-存储模块；30-无线连接模块；40-手势识别模块；50-手势终端；60-语音识别模块；70-指纹识别模块；80-人脸识别模块；90-显示模块。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
如图1所示，其为本实施例中智能锁系统的结构框图；其中，智能锁系统包括处理器10、存储模块20、无线连接模块30、手势识别模块40及手势终端50，所述存储模块20、所述无线连接模块30、所述手势识别模块40分别与所述处理器10相连，所述无线连接模块30用于连接所述手势终端50，其中：
所述存储模块20用于存储用户的手势图形信息；
所述手势终端50适于穿戴于用户，用于产生空间手势图形；
所述手势识别模块40用于识别所述手势终端50产生的所述空间手势图形；
所述处理器10用于在所述手势图形信息与所述空间手势图形比对成功后控制智能锁进行解锁过程。
其中，解锁过程包括控制智能锁解锁；手势终端50如智能手环，可穿戴于用户的手上，手势终端50内设陀螺仪、三轴加速度计等设备，具有姿态与位置识别能力，手势终端50上还设有可使空间手势图形生效的识别键，智能锁上设置有开启手势识别功能的按键。当用户需要开锁时，按下手势识别按键，开启手势识别功能，按下手势终端50上的识别键，用户控制穿戴的手势终端50在空中画出一连串的路径，例如“☆”，手势终端50通过运算形成空间手势图形，并将空间手势图形数据通过无线连接模块30发送至智能锁的处理器10，处理器10将存储的手势图形信息与空间手势图形进行比对，若比对成功则控制智能锁开启。由于手势终端50在空中形成的形状并不具备实体形象，用户在开锁时，其画出的图形难以被模仿和记录。
这样，本实施例中的智能锁系统通过识别空间手势图形解锁，解锁信息难以被模仿泄露，大大的提高了智能锁的安全性。
可选的，所述智能锁系统还包括语音识别模块60，所述语音识别模块60与所述处理器10相连，所述语音识别模块60用于识别用户的语音指令，所述存储模块20还用于存储用户的声音信息；
所述解锁过程包括：将所述声音信息与所述语音指令进行比对并在比对成功后控制智能锁解锁。
由于手势终端50产生的空间手势图形只是难以被模仿和记录，并不代表完全不会泄露。若用户的手势终端50落入他人之手且解锁过程泄露，他人可对空间手势图形进行多次模仿，难免会得到正确的空间手势图形，因而只通过手势识别的防护方式单一，并不具有绝对的安全性。
本实施例中，智能锁系统还包括语音识别模块60，智能锁上设置有开启手势及语音识别功能的按键。当用户需要开锁时，按下手势及语音识别按键，开启手势及语音识别功能，用户先对智能锁发出语音指令，如“芝麻开门”，处理器10将存储的用户声音信息与语音指令进行比对，若比对成功则提示用户进行手势识别过程。此时用户可按下手势终端50上的识别键，控制手势终端50生成空间手势图形，处理器10将存储的手势图形信息与空间手势图形进行比对，若比对成功则控制智能锁开启。
这样，本实施例中的智能锁系统通过识别空间手势图形和语音指令解锁，智能锁同时具备手势识别和语音识别两种防护方式，防护更加全面，极大地提高了智能锁的安全性。
可选的，所述智能锁系统还包括指纹识别模块70，所述指纹识别模块70与所述处理器10相连，所述指纹识别模块70用于识别用户的指纹信息。
本实施例中，存储模块20还用于存储用户的指纹信息。手势及语音识别、指纹识别可分别独立作用，也可协同作用。
由于手势终端50生成的空间手势图形存在被模仿的可能性，用户的声音信息存在被录音的可能性，手势及语音识别的模式依旧存在一定的安全隐患。本实施例可选择手势及语音识别、指纹识别协同作用，即要同时满足空间手势图形比对成功、语音指令比对成功、指纹识别成功才可解锁，智能锁同时具备手势识别、语音识别、指纹识别三种防护方式，这样可进一步提高智能锁的安全性。
某些情形下，如用户遗忘了空间手势图形，或用户因感冒产生嗓音变化，造成空间手势图形比对及语音指令比对中的至少一种失败，造成手势及语音识别解锁失败。本实施例可选择手势及语音识别、指纹识别分别独立作用，即满足空间手势图形和语音指令同时比对成功即可解锁，或满足指纹识别成功即可解锁，智能锁系统可提供手势及语音识别、指纹识别两种独立的解锁模式，为用户提供多种选择，适用性强。
可选的，所述解锁过程还包括若所述指纹信息识别成功则控制智能锁解锁。
从而本实施例优选手势及语音识别、指纹识别分别独立作用。考虑到手势及语音识别、指纹识别协同作用会增加用户解锁的复杂性，且大部分用户的智能锁无需同时具备手势识别、语音识别、指纹识别三种防护方式，手势及语音识别、指纹识别中两种识别模式中的一种便可满足大部分用户的安全需求，从而本实施例中的智能锁系统平衡了智能锁的安全性及解锁复杂性，即安全性高且解锁方便。
可选的，所述智能锁系统还包括人脸识别模块80，所述人脸识别模块80与所述处理器10相连，所述人脸识别模块80用于识别用户的面部信息。
本实施例中，存储模块20还用于存储用户的面部信息。手势及语音识别、指纹识别、人脸识别可分别独立作用，也可协同作用。
可选的，所述解锁过程还包括若所述面部信息识别成功则控制智能锁解锁。
从而本实施例优选手势及语音识别、指纹识别、人脸识别分别独立作用。
某些情形下，如用户为游泳运动员或从事手工业，用户的指纹信息很难被识别，造成指纹识别失败。如用户遗忘了空间手势图形，或用户因感冒产生嗓音变化，造成空间手势图形比对及语音指令比对中的至少一种失败，造成手势及语音识别解锁失败。本实施例可选择手势及语音识别、指纹识别、人脸识别分别独立作用，即满足空间手势图形和语音指令同时比对成功即可解锁，或满足指纹识别成功即可解锁，或满足面部信息识别成功即可解锁，智能锁系统可提供手势及语音识别、指纹识别、人脸识别三种独立的解锁模式，为用户提供多种选择，适用性更强。
可选的，将所述手势图形信息与所述空间手势图形进行相似度对比，若相似度达到90％，则为比对成功。
由于手势终端50在空中形成的形状并不具备实体形象，用户在开锁时，其画出的图形虽然难以被模仿和记录，但在实际情况中，用户本人也难以画出与存储的手势图形信息完全相同的空间手势图形，若要求用户画出的空间手势图形与存储的手势图形信息比对完全相同，极有可能造成频繁性的手势识别失败。由于手势识别与语音识别是协同作用，手势识别失败便会造成解锁失败。本实施例在实践过程中，设置了用户和样本容量足够的对比组，对比组包括多个年龄段，用户设置了手势图形信息并模拟泄露给对比组。用户与对比组的每个个体分别进行实验，重复进行多次实验，实验数据显示：用户画出的空间手势图形与存储的手势图形信息比对的相似度平均在93％，相似度大都高于90％；对比组画出的空间手势图形与存储的手势图形信息比对的相似度大都低于85％，小部分处于85％-90％。这样，空间手势图形与存储的手势图形信息比对的相似度达到90％，即可认为是用户在进行解锁。
这样，本实施例中设置空间手势图形与手势图形信息的相似度达到90％则为比对成功，在保证是用户在进行解锁的前提下，解决了用户本人难以画出与手势图形信息完全相同的空间手势图形的问题，进而避免了造成频繁性的解锁失败。
可选的，将所述手势图形信息与所述空间手势图形进行相似度对比，若连续两次的相似度达到85％-90％，则为比对成功。
某些情形下，如用户为小孩或老人，其画出的空间手势图形与手势图形信息的相似度比较难达到90％。在上述实验中，老人及小孩画出的空间手势图形与手势图形信息的相似度平均约为89％，大都高于85％。本实施例设置若用户画出的空间手势图形与手势图形信息的相似度处于85％-90％，则提醒用户再次进行手势识别，若连续两次画出的空间手势图形与手势图形信息的相似度处于85％-90％，则判断手势比对成功。这样，虽然小孩或老人每次画出的空间手势图形与手势图形信息的相似度比较难达到90％，但小孩或老人每次画出的空间手势图形与手势图形信息的相似度也基本高于85％；且对比组即便某次碰巧画出的空间手势图形与手势图形信息的相似度达到了85％，也难以连续两次都达到85％，这样就避免了出现操作者不是用户本人但可以解锁的情况。
这样，本实施例设置空间手势图形与手势图形信息连续两次的相似度达到85％-90％，则为比对成功，在避免出现操作者不是用户本人但可以解锁这一情况的前提下，可解决某些用户画出的相似度比较难达到90％而造成解锁失败的问题，适应性更强、更加人性化。
可选的，所述声音信息设置为在与所述语音指令比对成功一次后便失效。
由于用户的声音可能被录音或被模仿，智能锁系统的语音识别过程存在安全性漏洞，本实施例设置声音信息在与语音指令比对成功一次后便失效，可避免他人使用用户的录音进行语音识别，这样进一步提高了智能锁系统的安全性。一般的，用户的声音信息应当是可以重复使用的，避免每使用一次便重新设置声音信息，这样可能导致使用稍微麻烦，然而在智能锁上，在保证不大幅度降低方便性的前提下，安全性应当优先于方便性。
可选的，所述无线连接模块30适于与移动终端相连。
这样可以实时上传开关锁的记录并进行安全跟踪和回溯。
可选的，所述智能锁系统还包括显示模块90，所述显示模块90与所述处理器10相连。
显示模块90用于显示开关锁的记录及最后一次开关锁的信息，并显示当前的识别模式与转态。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能锁系统，其特征在于，包括处理器(10)、存储模块(20)、无线连接模块(30)、手势识别模块(40)及手势终端(50)，所述存储模块(20)、所述无线连接模块(30)、所述手势识别模块(40)分别与所述处理器(10)相连，所述无线连接模块(30)用于连接所述手势终端(50)，其中：
所述存储模块(20)用于存储用户的手势图形信息；
所述手势终端(50)适于穿戴于用户，用于产生空间手势图形；
所述手势识别模块(40)用于识别所述手势终端(50)产生的所述空间手势图形；
所述处理器(10)用于在所述手势图形信息与所述空间手势图形比对成功后控制智能锁进行解锁过程；
将所述手势图形信息与所述空间手势图形进行相似度对比，若相似度达到90％，则为比对成功；
将所述手势图形信息与所述空间手势图形进行相似度对比，若连续两次的相似度达到85％-90％，则为比对成功。
2.根据权利要求1所述的智能锁系统，其特征在于，还包括语音识别模块(60)，所述语音识别模块(60)与所述处理器(10)相连，所述语音识别模块(60)用于识别用户的语音指令，所述存储模块(20)还用于存储用户的声音信息；
所述解锁过程包括：将所述声音信息与所述语音指令进行比对并在比对成功后控制智能锁解锁。
3.根据权利要求1或2所述的智能锁系统，其特征在于，还包括指纹识别模块(70)，所述指纹识别模块(70)与所述处理器(10)相连，所述指纹识别模块(70)用于识别用户的指纹信息。
4.根据权利要求1或2所述的智能锁系统，其特征在于，还包括人脸识别模块(80)，所述人脸识别模块(80)与所述处理器(10)相连，所述人脸识别模块(80)用于识别用户的面部信息。
5.根据权利要求2所述的智能锁系统，其特征在于，所述声音信息设置为在与所述语音指令比对成功一次后便失效。
6.根据权利要求1所述的智能锁系统，其特征在于，所述无线连接模块(30)适于与移动终端相连。
7.根据权利要求1所述的智能锁系统，其特征在于，还包括显示模块(90)，所述显示模块(90)与所述处理器(10)相连。
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