CN111210547A - 通过nb-iot技术远程控制的光交箱智能锁系统及方法 - Google Patents
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Abstract
通过NB‑IOT技术远程控制的光交箱智能锁系统及方法，管理平台和终端平台数据连接；传感器A接收来自管理平台的授权信息，并控制电机来开闭门锁；所述传感器B检测门锁的开闭状态；传感器B向管理平台传递门锁的开闭状态信息。本发明利用NB‑IOT技术，并采用电机作为驱动机构，配合各种传感器信号，有效的保证了智能锁的开启安全，远程监测的有效性，得到了高度认可和广发的应用，方便了用户高效地实现远程管理、安装和维护。
Description
技术领域
本发明涉及智能锁控制领域，具体地说是一种通过NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁系统及方法。
背景技术
光交箱主要用于通信系统、电力系统、交通控制系统及有线电视系统用通信网络中的主干光缆与配线光缆的连接、分配及调度，安装在户外。目前的光交箱的锁主要是机械锁，由于安装在户外，无法远程监控，维护维修和防盗性能差，不利于管理和作业；有一部分光交箱的锁开始升级为智能锁，但是不是由NB-IOT信号控制，导致成本高、信号覆盖和组网安全不够好，功耗大，不利于电池供电。
NB-IOT技术具备四大特点：一是广覆盖，即在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络提升了100倍覆盖区域的能力；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IOT终端模块的待机时间可长达10年；四是具有更低的模块成本。
而我国的三大运营商均积极部署NB-IOT试验。截至2017年10月，中国电信建成31万基站，完成NB-IoT全网部署；中国移动计划2017年建设14.5万基站；中国联通计划2017年开展5个城市试点应用。
然而，在上述NB-IOT信号控制的光交箱由于部署扩大、数量的激增，导致传统人工管理方式由于过大的范围而导致大量盲区；由于光交箱价值较高，偷盗损失严重，经济损失巨大；由于工作考核难，代维环境复杂，导致巡检率不足、完好率低，钥匙流复制率高。
CN201810323953.X号中国专利申请公开了一种基于NB-IOT的智能云锁控制方法，包括智能云锁、处理器平台端、云端服务器、传感控制器、移动终端和NB-IOT通讯模块；所述NB-IOT通讯模块用于连接所述处理器平台端和所述云端服务器之间的数据交互；所述传感控制器用于感应并收集所述智能云锁的开锁关锁信息，并将收集到的所述智能云锁的开锁关锁信息汇总至所述处理器平台端；处理器平台端设置在所述智能云锁内，用于接收所述传感控制器发送的所述智能云锁的开锁关锁信息，并将接收到的所述智能云锁的开锁关锁信息通过所述NB-IOT通讯模块发送至所述云端服务器。
CN201810149666.1号中国专利申请涉及一种基于窄带物联网技术的智能门锁系统，包括智能门锁、服务后台、手机APP客户端和PC系统管理客户端，其中服务后台分别与智能门锁、手机APP客户端、PC系统管理客户端通过网络连接；智能门锁包括门锁控制器、NB-IOT通信模块、门锁动作执行模块、门锁唤醒按键、门状态及环境传感器、安全锁体和电池。优点：1）基于窄带物联网技术在极低功耗下实现对门体、锁具及电池状态的管理和实时监测；2）可以在有手机或无手机参与的情况下实现门锁的远程开启，同时实时上传所有的开关锁记录；3）实现对箱体温度、湿度、是否受到撞击等事件的监测。4）周期性上报锁体状态、柜门状态、电池电量等信息，使用和维护成本低。
CN201820196724.1号中国专利涉及一种基于云平台及NB-IOT的光交接箱智能锁，智能锁模块包括主控芯片，所述的主控芯片连接蓝牙通信模块、NB-IOT移动通信模块、GPS定位模块和智能锁驱动模块，智能锁驱动模块连接智能锁，所述的智能锁包括壳体和锁舌，壳体中转动配合锁扣体，锁扣体包括呈直角连接的第一锁杆和第二锁杆，第一锁杆与设置在壳体中的电磁铁弹性配合，第一锁杆上设有能够与锁舌锁合的锁扣槽，锁舌由电机驱动，实现了对光交接箱的智能化控制管理，方便维护人员对光交接箱的维护。
CN201820124295.7号中国专利涉及一种基于NB-IOT通信的智能云控锁，包括电子锁单元、用于电子锁单元和外部云服务器之间通信传输的NB-IOT通信单元、用于电子锁单元和外部近场控制单元之间通信传输的蓝牙通信单元、用于监测门的开关状态的微动开关单元、控制单元、以及为上述各单元供电的供电单元；其中，所述控制单元分别与电子锁单元、NB-IOT通信单元、蓝牙通信单元、微动开关单元和供电单元电连接，能够授权到使用外部设备的个人，在权限管理上更加直接，用户使用也更加方便、安全。
发明内容
本发明为解决现有的问题，旨在提供一种通过NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁系统及方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括智能锁本体，所述智能锁本体上设有传感器A和传感器B，还包括管理平台和终端平台，管理平台和终端平台数据连接；传感器A接收来自管理平台的授权信息，并控制电机来开闭门锁；所述传感器B检测门锁的开闭状态；传感器B向管理平台传递门锁的开闭状态信息。
其中，所述管理平台还连接报警系统，管理平台通过传感器B检测智能锁的状态，如果正常打开或关闭，会启动报警；如果报警状态未接触，管理平台将报警信息发送至终端平台。
其中，所述管理平台中包括三块：
下层：即IOT平台，支持租户管理、设备管理、数据管理。帮助行业终端快速实现物联网接入；
中间层：即资产管理功能模块，包括资源管理、设备管理、组织人员管理、角色权限、工作流、电子地图形式的资产呈现、统计报表、告警及考勤管理；
上层：即应用呈现模块，包括终端平台的WEB APP和手机APP。
一种通过NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁的方法，基于上述光交箱智能锁系统进行巡检：
巡检员持终端平台登录，并选择巡检；
使用手机APP进行扫码操作以确认所需巡检的光交箱锁所在的唯一的二维码；
由智能锁上报巡检记录；
管理平台记录巡检信息并存档，即告完成。
进一步地，基于上述光交箱智能锁系统进行维修：
巡检员持终端平台登录，并选择施工；
手机APP提示用户按后扫码；
巡检员手工按锁具按钮，锁具激活NB通信模组；
维修人员使用手机App进行扫码操作，手机App将扫码结果发送至管理平台；
平台进行开锁鉴权操作，并发送提示至终端平台；
如鉴权成功, 则弹出旋转按钮 ；用户拍照上传箱体照片，进入维修；
维修环节结束，关门并上锁，关门行为触发NB-IoT模组；锁具上报锁和箱体的状态信息为正常关闭，锁具使NB-IoT模组进入深度睡眠状态。
进一步地，基于上述光交箱智能锁系统进行定时上报：
智能锁定时唤醒；
智能锁完成自检；
智能锁上报状态给平台；
平台记录上报信息。
进一步地，基于上述的光交箱智能锁系统进行防盗报警：
判断门和锁的状态异常改变
光交箱激活NB模组；
NB模组上报当前状态，并由管理平台记录异常状态情况。
和现有技术相比，本发明利用NB-IOT技术，并采用电机作为驱动机构，配合各种传感器信号，有效的保证了智能锁的开启安全，远程监测的有效性，得到了高度认可和广发的应用，方便了用户高效地实现远程管理、安装和维护。
附图说明
图1为智能锁本体的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例的结构示意图；
图3为本发明的一个实施例的使用说明图；
图4为本发明的巡检流程说明图；
图5为本发明的维修流程说明图；
图6为本发明的定时上报流程说明图；
图7为本发明的防盗报警流程说明图；
图8为终端平台的WEB APP和手机APP的功能模块图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步地说明。
参见图1，图1展示的是本发明的一个实施例，本实施例利用NB-IOT技术，最新研制的由NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁，在结构上我们采用电机作为驱动机构，配合各种传感器信号，有效的保证了智能锁的开启安全，远程监测的有效性。。
1.参见图1，图1为智能锁本体的结构示意图，安装设有锁钩1、手柄2、转轴3、锁体4、壳体5、电机6、壳盖7、锁舌8、传感器A9、传感器B10、指示灯11的的离合控制总成。还包括管理平台和终端平台，管理平台和终端平台数据连接；传感器A9接收来自管理平台的授权信息，并控制电机6来开闭门锁；所述传感器B10检测门锁的开闭状态；传感器B10向管理平台传递门锁的开闭状态信息。
2.工作时，当所述传感器A9得到授权远程授权开锁信号后，电机6通电拉动锁舌8回位，传感器B10感应到门锁打开，指示灯11亮，并发送信息到后台电脑管理系统，操作人员可以拉手柄2，转动转轴3开锁。
当所述传感器A9得到授权远程授权关锁信号后，电机6通电推动锁舌8伸出，传感器B10感应到门锁关闭，指示灯11闪烁，并发送信息到后台电脑管理系统，操作人员可以拉手柄2，转动转轴3扣住手柄，关锁。
在整个工作过程中，后台电脑管理系统会通过传感器B10检测智能锁的状态，如果门卫正常打开或关闭，会启动报警，30秒，如果报警状态未接触，后台会自动联系工作人员，将报警信息发送至手机APP，要求工作人员人工干预解决。
参见图2和图3，通信建议考虑NB-IOT技术手段来保证信号的高覆盖、大容量、长待机，减少人工管理更换电池的成本，帮助城市的海量资产实现高性价比的智能管理。
中间是管理平台，包括三块：
1）最下面：IOT平台，支持租户管理、设备管理、数据管理。帮助行业终端快速实现物联网接入。
3） 中间：资产管理功能，包括资源管理、设备管理、组织人员管理、角色权限、工作流、电子地图形式的资产呈现、统计报表、告警及考勤管理等。
3）上层：应用呈现层，包括WEB APP和手机APP.
右面是需要与运营商现有系统对接的部分，比如网管系统，资产管理系统、工单系统等。与网管系统对接，目的是把平台纳入网管管理范畴，与资产管理系统对接，可以获取现有光交箱的资产信息，与工单系统对接，解决工单分派流转。
参见图8，光交箱软件包括光交箱管理平台和WEB与手机APP.
管理平台的功能见上图。分为6大系统，分别是：
础信息管理，具体包括：
a)光交箱管理：包括对光交箱编码，地理位置，光交箱型号等信息管理，需要从运营商现有的资产管理系统导入信息。支持对光交箱资产的增删改查.光交箱加装智能锁后需要增加：箱的类型（单门、双门），关联的锁ID，箱的状态（开、关、异常入侵）。
b)智能锁管理：支持对锁体/传感器部分的增删改查,关联等操作.可以查看锁上报的日志.可以查看每个锁的连接信息。
c)巡检设置:管理员可以设定每个巡检员巡检的范围,巡检员只能在授权巡检范围内完成开锁操作.管理员可以查看每个巡检员的巡检记录。
d)分级分组管理:管理员可以为光交箱分组,把光交箱组的巡检和维修权限分配给相关人员.管理员可以把所有组都分给智能锁维护商,维护商发现锁本身故障后,可以直接去维修更换。
e)工单管理:管理员发现故障后,可以派单给指定的用户,用户手机APP会发现派单。
f)GIS地图：支持通过GIS地图的方式展现所有光交箱的位置和状态，支持不同颜色显示告警。支持通过APP查找光交箱。.支持通过GIS地图查看光交箱以及门锁信息。
实时监控模块：支持光交箱门的状态、锁的状态、锁的电量等进行实时监控。门异常/锁异常/低电量等都可以通过GIS地图直观查看。
告警信息模块：支持设置告警阀值，支持查看门异常告警、锁异常告警和锁低电量告警。
信息查询模块：支持巡检记录和维修记录查询。
统计分析模块：支持异常光交箱排名、异常锁排名、维修记录报表、故障率统计等。
系统设置模块：包含用户管理、权限管理、角色管理、日志管理、修改密码等。
在上述的通过NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁系统的基础上，本实施例分别进行巡检、维修、定时上报和防盗报警的操作。
锁具服务商负责保障智能锁本体的正常迅鹰，通过WEB APP自动查看锁具告警信息并维修。管理员完成光交箱和巡检维修员的权限配对，发现故障后，管理员可以派单给巡检员或者维修员。维修/巡检人员扫描锁体上的二维码申请开锁，管理平台完成鉴权操作并下发开锁指令。锁具需要定时上报箱门和锁的状态。
参见图4，巡检员持终端平台登录，并选择巡检；
使用手机APP进行扫码操作以确认所需巡检的光交箱锁所在的唯一的二维码；
由智能锁上报巡检记录；
管理平台记录巡检信息并存档，即告完成。
参见图5，维修人员在手机App中选择施工；
App提示用户按后扫码；
维修人员手工按锁具按钮；
锁具激活NB通信模组；
维修人员使用手机App进行扫码操作；
App将扫码结果发送至后端平台，发送内容包括维修人员ID，锁具ID等信息
平台进行开锁鉴权操作；
鉴权结果发送提示至手机；
如鉴权成功, 则弹出旋转按钮；
用户拍照上传箱体照片，进入维修环节；
维修环节结束，关门，上锁；
关门行为触发NB-IoT模组；
锁具上报锁和箱体的状态信息为正常关闭；
锁具使NB-IoT模组进入深度睡眠状态。
参见图6，为了让管理员随时能查看到全网所有光交箱的状态，智能锁本体还需要进行定时上报状态，即智能锁定时唤醒；
智能锁完成自检；
智能锁上报状态给平台；
平台记录上报信息。
参见图7，判断门和锁的状态异常改变
光交箱激活NB模组；
NB模组上报当前状态，并由管理平台记录异常状态情况。
本发明专利在电子技术和机械结构上采用的创新技术，直接提高了各大通信运营商的运行效率，减少了维护成本，节省了维修时间；并且没有造成环境污染，节约了能源消耗。
在智慧城市领域，运营商可以管理的远远不止光交箱一种资产。诸如供电箱、广电线缆箱、井盖、消防栓、公租房、铁塔基站、天线监测、乃至以智能锁为核心的各种考勤管理，都是运营商可以管理的哑资源范畴。这些资源集中在政府和运营商的政企客户手中，在做好智能光交箱平台后，本实施例可以快速横向拓展到其它资产管理领域，充分发挥运营商在未来智慧城市领域的能力。
上面结合附图及实施例描述了本发明的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本发明的限制，本领域内熟练的技术人员可依据需要做出调整，在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。
Claims (8)
1.一种通过NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁系统，包括智能锁本体，其特征在于：所述智能锁本体上设有传感器A和传感器B，还包括管理平台和终端平台，管理平台和终端平台数据连接；
传感器A接收来自管理平台的授权信息，并控制电机来开闭门锁；所述传感器B检测门锁的开闭状态；传感器B向管理平台传递门锁的开闭状态信息。
2.根据权利要求1所述的一种通过NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁系统，其特征在于：所述管理平台还连接报警系统，管理平台通过传感器B检测智能锁的状态，如果正常打开或关闭，会启动报警；如果报警状态未接触，管理平台将报警信息发送至终端平台。
3.根据权利要求1所述的一种通过NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁的方法，其特征在于：所述管理平台中包括三块：
下层：即IOT平台，支持租户管理、设备管理、数据管理。
4.帮助行业终端快速实现物联网接入；
中间层：即资产管理功能模块，包括资源管理、设备管理、组织人员管理、角色权限、工作流、电子地图形式的资产呈现、统计报表、告警及考勤管理；
上层：即应用呈现模块，包括终端平台的WEB APP和手机APP。
5.一种通过NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁的方法，其特征在于：基于权1-3任一所述的光交箱智能锁系统进行巡检：
巡检员持终端平台登录，并选择巡检；
使用手机APP进行扫码操作以确认所需巡检的光交箱锁所在的唯一的二维码；
由智能锁上报巡检记录；
管理平台记录巡检信息并存档，即告完成。
6.一种通过NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁的方法，其特征在于：基于权1-3任一所述的光交箱智能锁系统进行维修：
巡检员持终端平台登录，并选择施工；
手机APP提示用户按后扫码；
巡检员手工按锁具按钮，锁具激活NB通信模组；
维修人员使用手机App进行扫码操作，手机App将扫码结果发送至管理平台；
平台进行开锁鉴权操作，并发送提示至终端平台；
如鉴权成功, 则弹出旋转按钮；用户拍照上传箱体照片，进入维修；
维修环节结束，关门并上锁，关门行为触发NB-IoT模组；锁具上报锁和箱体的状态信息为正常关闭，锁具使NB-IoT模组进入深度睡眠状态。
7.一种通过NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁的方法，其特征在于：基于权1-4任一所述的光交箱智能锁系统进行定时上报：
智能锁定时唤醒；
智能锁完成自检；
智能锁上报状态给平台；
平台记录上报信息。
8.一种通过NB-IOT技术远程控制的光交箱智能锁的方法，其特征在于：基于权1-4任一所述的光交箱智能锁系统进行防盗报警：
判断门和锁的状态异常改变
光交箱激活NB模组；
NB模组上报当前状态，并由管理平台记录异常状态情况。
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