CN114613039A - 用于物联网的物流锁 - Google Patents

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Abstract

本发明首先提供一种用于物联网物流锁，以解决传统的传统锁具不具有信息传递、时间、空间验证功能，不能适应现代物流需求的问题，包括锁体、控制电路、信息管理电路；还包括位于锁身内的机械执行机构，形成锁舌可相对锁孔运动并与机械执行机构形成锁定的结构；开锁时，信息管理电路将感知电路感知到的锁具位置信息、锁具开锁时间信息与信息管理电路中预设的开锁位置、开锁时间进行比较、确认；当信息比对通过时，信息管理电路通过无线通讯电路传输允许开锁的指令，进而电机驱动电路驱动机械执行机构进行开锁动作。上述技术方案，用于物流运输行业，极大的避免了途中非法开锁问题。

Description

用于物联网的物流锁
技术领域
本发明涉及锁具，特别涉及一种用于物联网物流锁。
背景技术
交通网路以及信息网络的极度发达促使了物联网在物流行业的推广和应用，甚至人们基于此开发出了更富有个性化的跟踪和监督流程。对于货主而言可在千里之外实时获得货物的运输位置、运输路线、以及运输中的状况。而提供上述各种信息需要各种各样的信息终端。而根据上述需要和目的，将原有传统物品改造成具有获知上述信息功能的物联网产品也越来越是一种发展趋势，锁具就是其中一种。
传统的锁具限定了打开或关闭所需要唯一对应钥匙，上述钥匙打开对应锁具仅验证钥匙与锁具的匹配，验证过程不涉及信息的传输，也不涉及时间、空间、人物的验证。显然为了适应现在物流网信息传递的需要以及货物的安全，传统的锁具已经不能适应其发展。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明首先提供一种用于物联网物流锁，以解决传统的传统锁具不具有信息传递、时间、空间验证功能，不能适应现代物流需求的问题。
其技术方案是，包括锁体、控制电路、信息管理电路；所述锁体包括锁身和锁舌，还包括位于锁身内的机械执行机构，形成锁舌可相对锁孔运动并与机械执行机构形成锁定的结构；所述控制电路，包括用于驱动机械执行机构的电机驱动电路；还包括用于感机械执行机构动作的以及锁具所处地理位置信息、时间信息的感知电路；还包括无线通讯电路，所述无线通讯电路用于与信息管理电路通讯连接，用于传输感知电路信息并接收信息管理电路的传输的指令或验证信息；所述信息管理电路用于接收所述感知电路获得的信息，向控制电路传输验证信息或指令；所述验证信息或指令包括，当需要开锁时，信息管理电路将感知电路感知到的锁具位置信息、锁具开锁时间信息与信息管理电路中预设的开锁位置、开锁时间进行比较、确认；当信息比对通过时，所述信息管理电路通过无线通讯电路传输允许开锁的指令，进而电机驱动电路驱动机械执行机构进行开锁动作，并完成开锁；当信息比对未通过，则所述信息管理电路通过无线通讯电路传输允许拒绝开锁的指令，进而电机驱动电路不动作，实现拒绝开锁的动作。
在上述或一些实施例中，所述机械执行机构包括长条状的水平置于锁身内的锁一级止片，所述锁一级止片与所述锁身横向滑动配合；所述锁舌至少部分与锁身形成滑动配合的结构，所述锁舌滑动方向与锁一级止片滑动方向垂直，对应的所述锁一级止片一端设有对应于锁舌滑动部位的通孔，所述通孔设有容许锁一级止片水平滑动的空间余量，还包括设有位于锁舌滑动部位的与所述通孔厚度方向卡接配合的卡槽，形成锁一级止片向一侧滑动通孔一侧位置卡入卡槽内限制锁舌滑动的结构；所述锁一级止片的中部还设有凹槽，对应的所述锁身内设有与所述凹槽配合的锁二级止片，所述锁二级止片与所述锁身滑动配合，所述锁二级止片的下端固定连接有卡头，形成所述卡头适配于向下滑动卡接在凹槽内卡死锁一级止片的结构，所述锁二级止片由电机进行驱动。
在上述或一些实施例中，所述锁一级止片位于锁身内的端部处设有复位弹簧，所述复位弹簧作用于锁一级止片，使得所述锁一级止片在自然状态下保持向右移动的趋势；所述锁一级止片的另一端连接操作按键并位于锁身外侧。
在上述或一些实施例中，所述锁二级止片由电机模块驱动，包括与锁二级止片滑动配合的并与锁身固定连接的底座，所述电机的输出端还设有与锁二级止片形成齿轮齿条机构的主动轮。
在上述或一些实施例中，所述控制电路还包括报警电路，所述感知电路中包括用于感知锁具被暴力破坏的防暴传感器，所述防暴传感器的感知信号作为报警电路的启动信号，所述报警启动信号还通过无线通讯电路将报警信息传输至信息管理电路。
在上述或一些实施例中，所述感知电路还包括用于检测锁舌到达锁定位置的限位开关。
在上述或一些实施例中，电源电路通过外部电源或电池为无线通讯电路、感知电路、电机驱动电路、电机堵转检测电路提供电源；所述感知电路、电机驱动及堵转检测电路均连接无线通讯电路；所述无线通讯电路包括GPRS电路、SIM 卡电路、调试接口电路、看门狗电路，所述SIM卡电路、调试接口电路、看门狗电均连接GPRS电路，所述GPRS电路与信息管理电路，监控物流所在的位置、得到远程授权才能打开锁具。
在上述或一些实施例中，所述信息管理电路至少包括与所述GPRS电路通讯的收发电路；还至少包括用于存储预设的开锁位置、开锁时间信息的存储器；计算电路将接收到的请求开锁位置信息、时间信息与预设预设的开锁位置、开锁时间进行比较。
本技术方案突破了传统锁具的模式，采用远程认证、远程控制方式实现对锁具的控制，且锁具认证信息包括了时间、空间信息的认证，大大提高了其安全级别。对于物流业而言，未运输到达指定目的地货物其开锁时间或开锁位置不对均不能打开货柜，极大的保证了货物在运输途中的安全。而且可通过现有技术方案实现对开锁是否合法进行监控。
附图说明
图1为本发明主体示意图。
图2为本发明锁身内部示意图。
图3 为本发明图2 中A 处结构放大示意图。
图4为本发明锁一级止片结构连接示意图。
图5为本发明中控制电路与信息管理电路的原理图。
图6 是本发明无线通讯电路原理图。
图7 是本发明中限位开关使用原理图。
图8是本发明电源电路原理图。
图9是本发明电机驱电路原理图。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对具体实施方式做进一步详细说明。
以下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围。
本领域普通技术人员将认识到的是，“上”、“下”、“外”、“内”等方位用语是针对于附图的描述用语，并不表示对所述权利要求限定的保护范围的限制。
锁体100，由一体铣削成型盒状结构锁身101，还包括与锁身101盖合固定连接的锁盖，锁身101与锁盖之间可由焊接、铆接等固定方式连接；其中锁身 101铣削成型用于安装控制电路200、电源以及机械执行机构的腔体。
在一实施例中，锁身101采用传统锁具结构，包括立方体结构的锁身101 和半环状的锁舌102，锁舌102一侧竖直杆状部分与锁身101处的穿孔110滑动连接，当然的该滑动部分与锁身101之间设有用于限位的凸出于锁杆的滑杆，避免锁舌102滑出穿孔110，穿孔110底部与滑动部分端部之间设有弹簧，用于辅助开锁，即开锁指令下达后，锁舌102在弹簧作用上滑脱离锁定。
机械执行机构，机械执行机构与锁身101之间形成锁舌102可相对锁孔运动并与机械执行机构形成锁定的结构。包括锁一级止片103、锁二级止片105，其中长条状的水平置于锁身101内的锁一级止片103，锁一级止片103滑动配合一滑动保持架111，滑动保持架111固定连接在锁身101内侧，其中滑动保持架111 为局部镂空结构便于与锁二级止片105配合；所述锁一级止片103通过滑动保持架111与所述锁身101横向滑动配合；锁舌102滑动方向与锁一级止片103滑动方向垂直，对应的所述锁一级止片103一端设有对应于锁舌102滑动部位的通孔 104，所述通孔104设有容许锁一级止片103水平滑动的空间余量，还包括设有位于锁舌102滑动部位的与所述通孔104厚度方向卡接配合的卡槽112，形成锁一级止片103向一侧滑动通孔104一侧位置卡入卡槽112内限制锁舌102滑动的结构；所述锁一级止片103的中部还设有凹槽106，对应的所述锁身101内设有与所述凹槽106配合的锁二级止片105，所述锁二级止片105与所述锁身101滑动配合，所述锁二级止片105的下端固定连接有卡头，形成所述卡头适配于向下滑动卡接在凹槽106内卡死锁一级止片103的结构，所述锁二级止片105由电机 108进行驱动。当锁舌102下滑至锁定位置后，由所述感知电路202中的限位开关检测锁舌102是否滑动到位，其中限位开关可采用微动开关，该微动开关可布置于锁舌102另一竖直杆对应的槽体内，当然也可以布置于锁舌102滑动部对应的位置处。当由限位开关检测到锁舌102到达锁定位置后，由控制电路200中电机108驱动电路201，驱动锁二级止片105向下滑动并到达凹槽106位置处，锁定锁一级止片103位置，此时锁一级止片103右端与锁舌102卡槽112卡接，形成限定锁舌102向上开启的结构。
在上述或一些实施例中，所述锁一级止片103位于锁身101内的端部处设有复位弹簧107，所述复位弹簧107作用于锁一级止片103，使得所述锁一级止片 103在自然状态下保持向右移动的趋势；所述锁一级止片103的另一端连接操作按键113并位于锁身101外侧。脱离锁定时，由控制电路200驱动电机108使得锁二级止片105上移解除对锁一级止片103的锁定，当下压操作按键113后，锁一级止片103向左滑动此时锁舌102在弹簧作用下自动弹出，脱离锁定。
在上述或一些实施例中，所述锁二级止片105由电机模块驱动，包括与锁二级止片105滑动配合的并与锁身101固定连接的底座114，所述电机108的输出端还设有与锁二级止片105形成齿轮齿条机构的主动轮。
控制电路200，包括用于驱动机械执行机构的电机108驱动电路201，电机 108驱动及堵转检测电路采用型号为L9110的驱动芯片驱动电机108、采用低端运放电流检测电路输出电压的大小判断电机108是否堵转。
感知电路202，包括用于感机械执行机构动作的以及锁具所处地理位置信息、时间信息的传感器，该传感器可采SIM900A的GSM/GPRS模块，利用模块自身的授时功能以及定位功能实现对开锁时间和开锁位置的把控；感知电路202 还可包括第一位置开关，该一位置开关充当感知锁舌102到位信息的传感器；还包括用于启动报警电路205的防暴传感器，该传感器可通过设置在锁二级止片 105下方的第二位置开关来实现，第二位置开关用于检测锁二级止片105是否到位，并以此判断锁一级止片103是否脱离锁定，当第二位置开关、第一位置开关都检测到到位信息时，此时锁二级止片105、锁一级止片103均为正常锁定状态，当第二位置开关开关检测到到位状态，而第一位置开关未检测到到位状态时，锁具为暴力破坏状态。此时报警电路205启动，通过将报警信息通过无线通讯电路 203传输至信息管理电路300，由信息管理电路300通知人员，进行报警。
无线通讯电路203，所述无线通讯电路203用于与信息管理电路300通讯连接，用于传输感知电路202信息并接收信息管理电路300的传输的指令或验证信息；所述无线通讯电路203包括GPRS电路、SIM卡电路、调试接口电路、看门狗电路，所述SIM卡电路、调试接口电路、看门狗电均连接GPRS电路，所述GPRS 电路与信息管理电路300，监控物流所在的位置、得到远程授权才能打开锁具。
信息管理电路300，所述信息管理电路300用于接收所述感知电路202获得的信息，向控制电路200传输验证信息或指令；所述验证信息或指令包括时间信息、位置信息；当开锁时，信息管理电路300将感知电路202感知到的锁具位置信息、锁具开锁时间信息与信息管理电路300中预设的开锁位置、开锁时间进行比较、确认；当信息比对通过时，所述信息管理电路300通过无线通讯电路203 传输允许开锁的指令，进而电机108驱动电路201驱动机械执行机构进行开锁动作，并完成开锁；当信息比对未通过，则所述信息管理电路300通过无线通讯电路203传输允许拒绝开锁的指令，进而电机108驱动电路201不动作，实现拒绝开锁的动作。本方案的开锁具有两种方式，一种为主动开锁，另一种根据请求进行验证开锁；上述两种方式均需要通过时间和位置信息的验证。主动开锁，由无线通讯电路定时，如每隔10min向信息管理电路发送位置信息和时间信息，当所发送验证信息通过时，进行开锁动作。根据请求进行验证开锁时，在控制电路中设置请求开锁电路，如设置请求开锁开关按键，当按下请求开锁按键时，由无线通讯电路向信息管理电路300发送开锁请求，然后信息管理电路进行主动验证信息，决定是否开锁。请求开锁按键可设置于锁身的外侧，并通过AD转换器连接控制电路中处理器，实现将开关量作为请求开锁的输入信号。
在上述或一些实施例中，所述控制电路200还包括报警电路205，所述感知电路202中包括用于感知锁具被暴力破坏的防暴传感器，所述防暴传感器的感知信号作为报警电路205的启动信号，所述报警启动信号还通过无线通讯电路203 将报警信息传输至信息管理电路300。
在上述或一些实施例中，电源电路204通过外部电源或电池为无线通讯电路 203、感知电路202、电机108驱动电路201、电机108堵转检测电路提供电源；上述电源可采用电池，该电池固定通过固定架固定安装于锁身形成的电池仓中，自然地该电池设有充电电路，该充电电路的充电插口115布置于锁身的一侧；
所述感知电路202、电机108驱动及堵转检测电路均连接无线通讯电路203；在上述或一些实施例中，所述信息管理电路300至少包括与所述GPRS电路通讯的收发电路；包括用于存储预设的开锁位置、开锁时间信息的存储器；计算电路将接收到的请求开锁位置信息、时间信息与预设预设的开锁位置、开锁时间进行比较。上述实施例中的信息管理电路可集成于移动终端、PC端中，当信息管理电路由PC端实现时，其中计算电路由处理器CPU实现，存储器借用PC端存储器。
在实现上述的方案时，可在锁身或锁盖上设置显示电路的发光二极管，其中显示电路用于显示提示信息，至少可显示锁具处于锁定状态的信息，此时第一限定开关、第二限定开关均感知到到位信息时，显示正常锁定。
本技术方案突破了传统锁具的模式，采用远程认证、远程控制方式实现对锁具的控制，且锁具认证信息包括了时间、空间信息的认证，大大提高了其安全级别。对于物流业而言，未运输到达指定目的地货物其开锁时间或开锁位置不对均不能打开货柜，极大的保证了货物在运输途中的安全。而且可通过现有技术方案实现对开锁是否合法进行监控。

Claims (8)

1.用于物联网物流锁，包括锁体(100)、控制电路(200)、信息管理电路(300)；
所述锁体(100)包括锁身(101)和锁舌(102)，还包括位于锁身(101)内的机械执行机构，形成锁舌(102)可相对锁孔运动并与机械执行机构形成锁定的结构；
所述控制电路(200)，包括用于驱动机械执行机构的电机(108)驱动电路(201)；还包括用于感机械执行机构动作的以及锁具所处地理位置信息、时间信息的感知电路(202)；还包括无线通讯电路(203)，所述无线通讯电路(203)用于与信息管理电路(300)通讯连接，用于传输感知电路(202)信息并接收信息管理电路(300)的传输的指令或验证信息；
所述信息管理电路(300)用于接收所述感知电路(202)获得的信息，向控制电路(200)传输验证信息或指令；
所述验证信息或指令包括，当进行开锁时，首先信息管理电路(300)将感知电路(202)感知到的锁具位置信息、锁具开锁时间信息与信息管理电路(300)中预设的开锁位置、开锁时间进行比较、确认；当信息比对通过时，所述信息管理电路(300)通过无线通讯电路(203)传输允许开锁的指令，进而电机(108)驱动电路(201)驱动机械执行机构进行开锁动作，并完成开锁；当信息比对未通过，则所述信息管理电路(300)通过无线通讯电路(203)传输允许拒绝开锁的指令，进而电机(108)驱动电路(201)不动作，实现拒绝开锁的动作。
2.根据权利要求2所述的用于物联网物流锁，其特征在于，所述机械执行机构包括长条状的水平置于锁身(101)内的锁一级止片(103)，所述锁一级止片(103)与所述锁身(101)横向滑动配合；所述锁舌(102)至少部分与锁身(101)形成滑动配合的结构，所述锁舌(102)滑动方向与锁一级止片(103)滑动方向垂直，对应的所述锁一级止片(103)一端设有对应于锁舌(102)滑动部位的通孔(104)，所述通孔(104)设有容许锁一级止片(103)水平滑动的空间余量，还包括设有位于锁舌(102)滑动部位的与所述通孔(104)厚度方向卡接配合的卡槽(112)，形成锁一级止片(103)向一侧滑动通孔(104)一侧位置卡入卡槽(112)内限制锁舌(102)滑动的结构；所述锁一级止片(103)的中部还设有凹槽(106)，对应的所述锁身(101)内设有与所述凹槽(106)配合的锁二级止片(105)，所述锁二级止片(105)与所述锁身(101)滑动配合，所述锁二级止片(105)的下端固定连接有卡头，形成所述卡头适配于向下滑动卡接在凹槽(106)内卡死锁一级止片(103)的结构，所述锁二级止片(105)由电机(108)进行驱动。
3.根据权利要求4所述的用于物联网物流锁，其特征在于，所述锁一级止片(103)位于锁身(101)内的端部处设有复位弹簧(107)，所述复位弹簧(107)作用于锁一级止片(103)，使得所述锁一级止片(103)在自然状态下保持向右移动的趋势；所述锁一级止片(103)的另一端连接操作按键(113)并位于锁身(101)外侧。
4.根据权利要求4所述的用于物联网物流锁，其特征在于，所述锁二级止片(105)由电机模块驱动，包括与锁二级止片(105)滑动配合的并与锁身(101)固定连接的底座(114)，所述电机(108)的输出端还设有与锁二级止片(105)形成齿轮齿条机构的主动轮。
5.根据权利要求1-4任一所述的用于物联网物流锁，其特征在于，所述控制电路(200)还包括报警电路(205)，所述感知电路(202)中包括用于感知锁具被暴力破坏的防暴传感器，所述防暴传感器的感知信号作为报警电路(205)的启动信号，所述报警启动信号还通过无线通讯电路(203)将报警信息传输至信息管理电路(300)。
6.根据权利要求5所述的用于物联网物流锁，其特征在于，所述感知电路(202)还包括用于检测锁舌(102)到达锁定位置的第一限位开关。
7.根据权利要求6所述的用于物联网物流锁，其特征在于，电源电路(204)通过外部电源或电池为无线通讯电路(203)、感知电路(202)、电机(108)驱动电路(201)、电机(108)堵转检测电路提供电源；所述感知电路(202)、电机(108)驱动及堵转检测电路均连接无线通讯电路(203)；所述无线通讯电路(203)包括GPRS电路、SIM卡电路、调试接口电路、看门狗电路，所述SIM卡电路、调试接口电路、看门狗电均连接GPRS电路，所述GPRS电路与信息管理电路(300)，监控物流所在的位置、得到远程授权才能打开锁具。
8.根据权利要求7所述的用于物联网物流锁，其特征在于，所述信息管理电路(300)至少包括与所述GPRS电路通讯的收发电路；还至少包括用于存储预设的开锁位置、开锁时间信息的存储器；计算电路将接收到的请求开锁位置信息、时间信息与预设预设的开锁位置、开锁时间进行比较。
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