CN113706754A - 读卡装置、授权卡、电梯启停卡及离线控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种读卡装置、授权卡、电梯启停卡及离线控制方法，实现授权卡信息的批量导入和擦除，不需要设备联网或其他额外专用工具，而且操作便捷。
Description
技术领域
本发明涉及授权控制领域，特别是涉及一种读卡装置。本发明还涉及一种授权卡、电梯启停卡及离线控制方法。
背景技术
授权卡的发行数据需要预先存储在读卡装置端或读卡装置通过网络获取授权卡的相关数据，读卡装置根据这些数据进行授权卡的认证。这种授权模式存在如下问题：
读卡器有两种获取授权卡数据的途径。
第一是读卡装置预存授权卡的信息。这种方法意味着读卡装置的数据是个性化的，每个读卡装置内需要进行存储需要授权的卡的相关信息。不论是授权卡的发行还是取消，都需要对读卡装置存储的授权卡的信息进行更新。这不利于读卡装置的生产管理和数据维护。
第二是读卡器装置需要联网，通过网络获取授权卡的相关数据。这种方法意味着读卡器装置必须联网，需要额外增加联网的相关设备及其维护成本。
刷卡授权的设备，一般情况下在应用中需要与后台通讯，主要目的是更新授权白名单或针对挂失卡片下载黑名单；以上操作都需要进行设备授权更新。而要完成以上操作均需要进行通讯线路建设，如TCP/IP网络或RS485通讯线路等。
目前市场上有门禁设备离线控制方法(CN 108091024 B)，该方法存在以下问题：
1.该方法是通过发卡次数进行授权管理的，这种管理方式是前进式管理，即发卡次数只能递增，不能退回，也就是丢失的卡找到了是不能恢复的；
2.如果卡批量挂失，则管理麻烦，必须所有新卡都重新刷一次；
3.无法在设备中便捷的建立批量白名单/黑名单的授权信息；
4.无法实现大规模的读卡装置的统一制造，即如果读卡装置的设置是一样的，则一张卡可以刷不同的读卡装置，这对装置的安全性是不利的；如果需要区分读卡装置，则必须让每一个读卡装置具有不同的设置，这对于大批量制造是不利的。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种授权卡认证方法，实现授权卡信息的批量导入和擦除，不需要设备联网或其他额外专用工具，而且操作便捷。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种读卡装置，其特征在于：
所述读卡装置用于读取并识别授权卡中的操作指令，来离线变更所述读卡装置中的数据；
所述读卡装置包括权限认证码区域和授权数据区域；
所述权限认证码区域，用于储存权限认证码；所述权限认证码包含操作指令；
所述操作指令用于变更读卡装置的至少所述授权数据区域的数据，所述操作指令至少包括写入、删除和恢复中的一种或多种；
所述授权数据区域，用于储存授权数据，所述授权数据至少包括以下数据中的一种或多种：
用户卡的白名单数据；
用户卡的黑名单数据；
设备认证号；
认证算法。
优选地，所述读卡装置与外部设备相连，所述权项认证码还包含功能指令，所述读卡装置根据所述功能指令向所述外部设备发送功能控制信号。
优选地，所述外部设备为电梯，所述功能指令包括电梯启停指令。
优选地，所述读卡装置还包括过程数据区域，用于储存所述读卡装置的操作过程数据。
本发明还公开了一种授权卡，所述授权卡至少包括以下数据区域：
ID编码区域，用于储存所述卡的ID编码；
权限认证码区域，用于储存权限认证码；所述权项认证码至少包括用于对读卡装置的操作指令，所述操作指令至少包括写入、删除和恢复中的一种或多种；
授权数据区域，用于储存写入所述读卡装置的授权数据，所述授权数据至少包括以下数据中的一种或多种：
用户卡的白名单数据；
用户卡的黑名单数据；
设备认证号；
认证算法。
优选地，所述授权卡还包括过程数据区域，用于储存所述读卡装置写入所述授权卡的数据。
优选地，所述电梯启停卡至少包括以下数据区域：
ID编码区域，用于储存所述卡的ID编码；
权限认证码区域，用于储存权限认证码；所述权项认证码至少包括功能指令，所述功能指令为电梯启停指令。
一种使用读卡装置的离线控制方法，
初始化时，将所述权限认证码写入所述读卡装置；
当刷卡时，所述读卡装置读取并识别所述卡中是否包含操作指令，如包含所述操作指令，并且当所述操作指令与所述权限认证码中所包含的操作指令一致时，判定所述卡为授权卡，执行所述操作指令，变更所述读卡装置授权数据区域的数据。
优选地，当刷卡时，所述读卡装置读取并识别所述卡中是否包含操作指令和功能指令，如仅包含功能指令，并且当所述功能指令与所述权限认证码中所包含的功能指令一致时，判定所述卡为用户卡；所述读卡装置进一步读取所述用户卡的ID编码，
如所述ID编码包含在所述读卡装置的黑名单数据中则不执行所述功能指令，如所述ID编码包含在所述读卡装置的白名单数据中则执行所述功能指令，如所述ID编码不包含在所述读卡装置的白名单数据和黑名单数据中，则执行所述功能指令，并将所述ID编码增量式写入所述读卡装置的白名单数据。
优选地，当刷卡时，所述读卡装置读取并识别所述卡中是否包含操作指令和功能指令，如仅包含功能指令，并且当所述功能指令与所述权限认证码中所包含的功能指令一致时，判定所述卡为用户卡，并执行所述功能指令；
所述读卡装置的授权数据包括认证算法，所述卡中的功能指令通过认证算法加密。
优选地，所述读卡装置包括过程数据区域，已储存所述读卡装置的操作过程数据；
所述授权卡包括过程数据区域；
当所述操作指令为写入操作过程数据指令时，所述读卡装置将其已存储的操作过程数据写入所述授权卡的过程数据区域。
读卡装置读卡装置读卡装置读卡装置读卡装置读卡装置读卡装置读卡装置12.一种使用如权利要求3所述的读卡装置的离线控制方法，其特征在于：
初始化时，将所述权限认证码写入所述读卡装置；
当刷卡时，所述读卡装置读取并识别所述卡中是否包含功能指令，如包含所述功能指令，且所述功能指令为电梯启停指令，且所述功能指令与所述权限认证码中所包含的功能指令一致时，判定所述卡为电梯启停卡；
所述读卡装置执行所述电梯启停指令，所述读卡装置向电梯发出启动服务或停止服务的信号。
附图说明
图1-4为本发明的读卡装置示意图。
图5-7为本发明的授权卡示意图。
图8为本发明的电梯启停卡示意图。
具体实施方式
下面将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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
如图1-4所示，本实施例公开了一种读卡装置，示例性为一种接触式或非接触式读卡器，例如RFID读卡器。用于读取授权卡和用户卡内数据。读卡装置根据内置的操作指令执行写入、删除和恢复操作。读卡装置同时与外部设备相连，读卡装置根据内置的功能指令向外部设备发送功能控制信号。外部设备示例性为需要设置权限控制的电梯设备、通道门、计算机设备、机器设备等等。功能指令根据不同设备可以按需设置，对于电梯设备可以是楼层登记指令，对于通道门可以是开门或关门指令，计算机设备可以是登录指令。
读卡装置至少包括权限认证码区域和授权数据区域。权限认证码区域，用于储存权限认证码。不同的权项认证码对应不同的操作指令和功能指令。操作指令包括写入、删除和恢复。写入是指将授权卡内指定数据区域的数据写入读卡装置。删除是指删除读卡装置指定数据区域的数据。恢复是指恢复读卡装置初始值。功能指令根据不同设备可以按需设置，以电梯设备的楼层登记指令为例，不同楼层的登记指令示例性的为一组十六进制数据。授权数据区域，用于储存授权数据。授权数据例如为用户卡的白名单数据和/或黑名单数据，比如指用户卡的ID编码。白名单数据用于开放持该用户卡的用户对设备的使用权限。黑名单数据用于除了拒绝该用户卡的用户对设备的使用权限外，还可以控制其他警示等设备。
优选地，授权数据还可以包括设备认证号。设备认证号是用于标识读卡装置的代码，用于标识区分不同的读卡装置。设备认证号可以在读卡装置初设置时写入，也可以通过授权卡来写入。
优选地，授权数据还可以包括认证算法。通过认证算法使使用安全性更高。认证算法可以为多个，例如初设置时写入的是认证算法A，后续通过授权卡还可以再写入一个或多个算法，例如认证算法B、C、D等。当存在多个认证算法时，通过授权卡还可以设定当前有效的唯一认证算法。
例如授权卡的权限认证码区域存储的是经过认证算法A加密过的权限认证码，读卡装置读取该权项认证码后，通过认证算法A解密获取操作指令，当与读卡装置储存的某一权限认证码匹配后，执行对应的操作指令。
例如用户卡的权限认证码区域存储的是经过认证算法B加密过的权限认证码，读卡装置读取该权项认证码后，通过认证算法B解密获取功能指令，当与读卡装置储存的某一权限认证码匹配后，执行对应的功能指令。
在多个读卡装置批量初始化时，仅需通过专用设备写入权限认证码数据即可将读卡装置安装至具体使用处。通常在读卡装置初始化时，还不存在具体的授权数据，授权数据都是后续用户使用时逐步添加和经常变更的。因此通过本发明可使读卡装置后期授权数据的导入无需连接网络或借助专用设备，利用授权卡即可实现，非常便利。并且可以将曾经挂失的用户卡恢复权限。
优选地，读卡装置还包括过程数据区域，用于储存读卡装置的操作过程数据，例如读卡的履历，执行的操作指令，执行的功能指令。操作指令的写入还包括将读卡装置的操作过程数据写入授权卡。
实施例2
如图5-7所示，授权卡指发放给维护管理人员的卡，用于管理读卡装置内，例如写入、删除数据，恢复读卡装置初始设置等。用户卡指发放给用户的卡，用以识别用户对设备的使用权限。
授权卡和用户卡示例性的为一种非接触卡，例如RFID卡、非接触式IC卡、磁卡等。也可以是一种接触式IC卡。授权卡包括多个数据区域，每个数据区域可被写入设备例如发卡器识别并写入数据，以及可被读卡装置识例如读卡器识别并读取数据。
授权卡至少包括以下几个数据区域：ID编码区域，用于储存授权卡的ID编码；权限认证码区域，用于储存权限认证码；授权数据区域，用于储存写入读卡装置的授权数据。其中每张授权卡都有独立互不相同的ID编码。权项认证码包括用于识别授权卡对读卡装置的操作指令。优选地，权项认证码还包括用于识别用户卡对读卡装置的功能指令。操作指令包括写入、删除和恢复。写入是指将授权卡内指定数据区域的数据写入读卡装置。删除是指删除读卡装置指定数据区域的数据。恢复是指恢复读卡装置初始值。
读卡装置根据功能指令向外部设备发送的功能控制信号。外部设备示例性为需要设置权限控制的电梯设备、通道门、计算机设备、机器设备等等。功能指令根据不同设备可以按需设置，对于电梯设备可以是楼层登记指令，对于通道门可以是开门或关门指令，计算机设备可以是登录指令。
授权数据例如为用户卡的白名单数据和/或黑名单数据，比如指用户卡的ID编码。白名单数据用于开放持该用户卡的用户对设备的使用权限。黑名单数据用于除了拒绝该用户卡的用户对设备的使用权限外，还可以控制其他警示等设备。操作指令示例性的为一组十六进制数据，例如8010指写入白名单数据，8020指删除黑名单数据，9090指恢复读卡装置初始数据等。
优选地，授权数据还可以包括设备认证号。设备认证号是用于标识读卡装置的代码，用于标识区分不同的读卡装置。
优选地，授权数据还可以包括认证算法，通过认证算法使使用安全性更高。
优选地，授权卡还可以包括过程数据区域，用于储存读卡装置写入授权卡的数据，例如读卡装置的操作过程数据。
实施例3
如图8所示，电梯启停卡至少包括以下数据区域：ID编码区域，用于储存电梯启停卡卡的ID编码；权限认证码区域，用于储存权限认证码；权项认证码至少包括功能指令，功能指令为电梯启停指令。当读卡装置识别电梯启停指令后向电梯发送该指令，如电梯此时处于服务状态，收到该指令后，电梯返回基站楼层并进入停止服务状态；如电梯此时处于停止服务状态，收到该指令后，电梯启动进入服务状态。
进一步电梯启停卡中的权项认证码可以通过认证算法加密，并且该认证算法可以和其他的操作指令和功能指令的认证算法不同，实现更高的安全性。同时由于本发明的读卡装置中的认证算法可以方便地离线更换，因此可以定期更换电梯启停指令的认证算法，实现更高的安全性。
现有技术中实现电梯的启停方式有两种，一种采用独立的钥匙开关，钥匙开关通常安装在层站外的召唤上或电梯轿厢内的操纵箱上；另一种采用电梯按键编码的方式，例如层站侧的按钮或电梯轿厢内操纵箱上的按钮，通过预先设定的特定按键组合还实现电梯启停功能。
第一种方式需要增加额外的硬件，第二种方式的按键组合维护人员不容易记忆，同时变更麻烦，安全性也不高。
电梯启停卡可以是两张不同的卡：一张卡使电梯启动服务，另一张卡使电梯停止服务；也可以是同一张卡，通过判别该卡刷卡的次数是奇数次还是偶数次来使电梯启动服务或停止停止服务。
实施例4
本实施例公开了一种读卡装置的离线控制方法。读卡装置在工厂制造时被初始化，将权限认证码写入读卡装置，所有读卡装置的初始化状态可以是一致的。优选地，还同时写入认证算法。
当刷卡时，所述读卡装置读取并识别所述卡中是否包含操作指令，如包含所述操作指令，并且当所述操作指令与所述权限认证码中所包含的操作指令一致时，判定所述卡为授权卡，执行所述操作指令，变更所述读卡装置授权数据区域的数据，下面仅示例性罗列。
例如操作指令包含了写入白名单数据，读卡装置则读取授权卡中的白名单数据，将白名单数据写入读卡装置的授权数据区域。写入指令还可以进一步细分成增量写入和覆盖写入。
例如操作指令包含了写入设备认证号，读卡装置则读取授权卡中的设备认证号，将设备认证号写入读卡装置的授权数据区域。
例如操作指令包含了删除黑名单数据，读卡装置则删除读卡装置中的黑名单数据。
例如操作指令包含了写入认证算法指令，读卡装置则将授权卡中的认证算法写入读卡装置的授权数据区域。
优选地，读卡装置同时读取授权卡中的设备认证号，识别是否与读卡装置中的设备认证号匹配，如匹配才执行识别的操作指令。
为了便于操作人员识别进行的操作指令，以及识别对应操作是否执行完成。读卡装置配置有蜂鸣器和多个指示灯，例如红色和绿色指示灯。以下为示例性说明。
当执行写入操作时，蜂鸣器以一定频率输出短音2次，例如频率为4KHz，间隔为0.25或0.5秒。红色和绿色指示灯轮流闪亮，直至数据写入完成。写入完成后恢复红灯间隔闪亮状态，0.5秒点亮，间隔0.5秒，同时蜂鸣器发出长音1秒。
当执行删除操作时，蜂鸣器以一定频率输出短音2次，例如频率为4KHz，间隔为0.25或0.5秒。红色和绿色指示灯同步持续亮，直至数据删除完成。删除完成后恢复红灯间隔闪亮状态，0.5秒点亮，间隔0.5秒，同时蜂鸣器发出长音1秒。
实施例5
在实施例4的基础上，与实施例4不同的是，读卡装置读取卡中的权限认证码数据，识别其中是否包含操作指令，如未包含了读卡装置中已存储的操作指令，进一步识别其中是否包含功能指令，如包含了读卡装置中已存储的功能指令，则该卡为用户卡。
读卡装置读取卡中的ID编码，识别该ID编码是否包含在读卡装置的白名单或黑名单中，如该ID编码包含在黑名单中则不执行上述功能，如该ID编码包含在白名单中则执行上述功能，如该ID编码在白名单或黑名单中都不包含则执行上述功能，并将该ID编码增量式写入白名单。
实施例6
在实施例4的基础上，与实施例4不同的是，当刷卡时，所述读卡装置读取并识别所述卡中是否包含功能指令，如包含所述功能指令，且所述功能指令为电梯启停指令，且所述功能指令与所述权限认证码中所包含的功能指令一致时，判定所述卡为电梯启停卡；
所述读卡装置执行所述电梯启停指令，所述读卡装置向电梯发出启动服务或停止服务的信号。
实施例7
在实施例5的基础上，与实施例5不同的是，所述读卡装置中的授权数据区域仅有认证算法，没有白名单数据或黑名单数据，也没有设备认证号。当刷卡时，用户卡中的ID编码将不被验证，仅识别用户卡中的功能指令，判别是否与读卡装置中已存储的功能指令匹配。其中用户卡中的功能指令通过认证算法加密，即只要符合认证算法的用户卡皆可以被通过验证，读卡装置执行相应的功能指令。
该方法通常用于电梯的安装调试阶段，由于读卡装置中未被写入设备认证号，所以安装人员只需要带一张包含认证算法用户卡就可以使用所有电梯。当电梯安装完成后，只需要对各电梯的读卡装置进行设备认证号的配置，就可以实现电梯使用的私密性。
实施例8
在实施例4的基础上，操作指令为写入操作过程数据，即读卡装置将其已存储的操作过程数据写入授权卡的过程数据区域。
授权卡可以通过上述操作指令使读卡装置将读卡装置的操作过程数据写入授权卡，比如可以令读卡装置将该装置读卡的履历，执行的操作指令，执行的功能指令等写入授权卡。再通过连接电脑的读卡器将该授权卡的数据回读，这样可以对读卡装置的运行情况进行追溯，进一步提高了该系统的安全性。
Claims (12)
1.一种读卡装置，其特征在于：
所述读卡装置用于读取并识别授权卡中的操作指令，来离线变更所述读卡装置中的数据；
所述读卡装置包括权限认证码区域和授权数据区域；
所述权限认证码区域，用于储存权限认证码；所述权限认证码包含操作指令；
所述操作指令用于变更读卡装置的至少所述授权数据区域的数据，所述操作指令至少包括写入、删除和恢复中的一种或多种；
所述授权数据区域，用于储存授权数据，所述授权数据至少包括以下数据中的一种或多种：
用户卡的白名单数据；
用户卡的黑名单数据；
设备认证号；
认证算法。
2.如权利要求1所述的读卡装置，其特征在于：
所述读卡装置与外部设备相连，所述权项认证码还包含功能指令，所述读卡装置根据所述功能指令向所述外部设备发送功能控制信号。
3.如权利要求2所述的读卡装置，其特征在于：
所述外部设备为电梯，所述功能指令包括电梯启停指令。
4.如权利要求1所述的读卡装置，其特征在于：
所述读卡装置还包括过程数据区域，用于储存所述读卡装置的操作过程数据。
5.一种授权卡，其特征在于，所述授权卡至少包括以下数据区域：
ID编码区域，用于储存所述卡的ID编码；
权限认证码区域，用于储存权限认证码；所述权项认证码至少包括用于对读卡装置的操作指令，所述操作指令至少包括写入、删除和恢复中的一种或多种；
授权数据区域，用于储存写入所述读卡装置的授权数据，所述授权数据至少包括以下数据中的一种或多种：
用户卡的白名单数据；
用户卡的黑名单数据；
设备认证号；
认证算法。
6.如权利要求5所述的授权卡，其特征在于：
所述授权卡还包括过程数据区域，用于储存所述读卡装置写入所述授权卡的数据。
7.一种电梯启停卡，其特征在于，所述电梯启停卡至少包括以下数据区域：
ID编码区域，用于储存所述卡的ID编码；
权限认证码区域，用于储存权限认证码；所述权项认证码至少包括功能指令，所述功能指令为电梯启停指令。
8.一种使用如权利要求1所述的读卡装置的离线控制方法，其特征在于：
初始化时，将所述权限认证码写入所述读卡装置；
当刷卡时，所述读卡装置读取并识别所述卡中是否包含操作指令，如包含所述操作指令，并且当所述操作指令与所述权限认证码中所包含的操作指令一致时，判定所述卡为授权卡，执行所述操作指令，变更所述读卡装置授权数据区域的数据。
9.如权利要求8所述的离线控制方法，其特征在于：
当刷卡时，所述读卡装置读取并识别所述卡中是否包含操作指令和功能指令，如仅包含功能指令，并且当所述功能指令与所述权限认证码中所包含的功能指令一致时，判定所述卡为用户卡；所述读卡装置进一步读取所述用户卡的ID编码，
如所述ID编码包含在所述读卡装置的黑名单数据中则不执行所述功能指令，如所述ID编码包含在所述读卡装置的白名单数据中则执行所述功能指令，如所述ID编码不包含在所述读卡装置的白名单数据和黑名单数据中，则执行所述功能指令，并将所述ID编码增量式写入所述读卡装置的白名单数据。
10.如权利要求8所述的离线控制方法，其特征在于：
当刷卡时，所述读卡装置读取并识别所述卡中是否包含操作指令和功能指令，如仅包含功能指令，并且当所述功能指令与所述权限认证码中所包含的功能指令一致时，判定所述卡为用户卡，并执行所述功能指令；
所述读卡装置的授权数据包括认证算法，所述卡中的功能指令通过认证算法加密。
11.如权利要求8所述的离线控制方法，其特征在于：
所述读卡装置包括过程数据区域，已储存所述读卡装置的操作过程数据；
所述授权卡包括过程数据区域；
当所述操作指令为写入操作过程数据指令时，所述读卡装置将其已存储的操作过程数据写入所述授权卡的过程数据区域。
读卡装置读卡装置读卡装置读卡装置读卡装置读卡装置读卡装置读卡装置。
12.一种使用如权利要求3所述的读卡装置的离线控制方法，其特征在于：
初始化时，将所述权限认证码写入所述读卡装置；
当刷卡时，所述读卡装置读取并识别所述卡中是否包含功能指令，如包含所述功能指令，且所述功能指令为电梯启停指令，且所述功能指令与所述权限认证码中所包含的功能指令一致时，判定所述卡为电梯启停卡；
所述读卡装置执行所述电梯启停指令，所述读卡装置向电梯发出启动服务或停止服务的信号。
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