CN116229614B - 一种具有投影虚拟键盘的智能锁及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种具有投影虚拟键盘的智能锁及使用方法，属于家居安防与访问控制技术领域。智能锁包括可擦写存储单元、双模蓝牙单元、虚拟键盘投影单元以及开锁单元。在管理模式下智能锁通过双模蓝牙单元获取蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符写入可擦写存储单元；在访客模式下智能锁获取蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符；智能锁基于蓝牙访问识别符和蓝牙管理识别符生成第一认证码存储至可擦写存储单元；虚拟键盘投影单元用于将虚拟键盘投影到门板上，并采集用户通过虚拟键盘输入的第二认证码；当第一认证码与第二认证码匹配时，开启智能锁。本发明通过虚拟键盘实现智能锁的输入多样性；通过蓝牙认证避免数据泄露的同时提高了访客访问的便利性。
Description
技术领域
本发明属于家居安防与访问控制技术领域，尤其涉及一种具有投影虚拟键盘的智能锁及使用方法。
背景技术
随着智能终端(如智能手机、平板电脑等)的普及，越来越多的家居设备开始使用智能锁控制技术，通过集成蓝牙模块，用户可以使用手机开锁、分配电子钥匙等。
智能锁的工作原理大致如下：预先存储事主的指纹、声音（声纹）、人脸信息或其他个人生物信息或者预先设置认证码（密码）。当检测到目标对象试图开锁时，再实时采集目标对象的实时指纹、声音（声纹）或其他个人生物信息，和或目标对象实时输入的认证码（密码）与已经存储的信息进行匹配；若匹配通过，则自动开锁。
显然，这个过程存在个人隐私泄露风险。事主的指纹、声音（声纹）、人脸信息或其他个人生物信息不管是存储在智能锁本地还是云端服务器，都存在不可靠因素导致其泄露；单一的密码物理输入键盘长期使用后还可能存在历史痕迹导致密码容易被猜到。更重要的是，当前的智能锁对于目标用户的访问控制比较单一，一旦录入了某个相关个人生物信息完成认证，该相关个人的生物信息永久保存，意味着该相关个人长期可以访问该智能锁。
然而，在某些情况下，有些用户（例如临时访客、装修工人、房屋中介人员等）仅需要暂时或者单次获得该智能锁的开锁权限，此时，要求这些用户仅为了暂时或者单次获得该智能锁的开锁权就必须留存个人生物认证信息，由于个人隐私数据的原因可能得不到这些用户的配合，导致智能锁的便携性尤其是对于临时访客的便携性得不到体现。
发明内容
本发明提出一种具有投影虚拟键盘的智能锁及使用方法，通过虚拟键盘实现智能锁的输入多样性；通过蓝牙认证避免数据泄露的同时提高了访客访问的便利性。
具体的，在本发明的第一个方面，提供一种具有投影虚拟键盘的智能锁，所述智能锁包括可擦写存储单元、双模蓝牙单元、虚拟键盘投影单元以及开锁单元；
作为本发明的改进之一，所述智能锁具有访客模式和管理模式；
所述双模蓝牙单元用于检测在预定范围内是否存在可连接的蓝牙管理设备或者蓝牙访问设备；
当所述双模蓝牙单元检测到预定范围内存在可连接的蓝牙管理设备时，所述智能锁处于管理模式；
在所述管理模式下，所述智能锁通过所述双模蓝牙单元连接至所述蓝牙管理设备，并获取所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符写入所述可擦写存储单元；
当所述双模蓝牙单元检测到预定范围内存在可连接的蓝牙访问设备时，所述智能锁处于访客模式；
作为本发明的改进之一，在所述访客模式下，所述智能锁通过所述双模蓝牙单元连接至所述蓝牙访问设备，并获取所述蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符；
所述智能锁基于所述蓝牙访问识别符和所述蓝牙管理识别符生成第一认证码存储至所述可擦写存储单元；
所述虚拟键盘投影单元用于将虚拟键盘投影到门板上，并采集用户通过虚拟键盘输入的第二认证码；
当所述第一认证码与所述第二认证码匹配时，启动所述开锁单元开启所述智能锁。
作为进一步的改进，为了确保访客访问智能锁经过事主事先当面允许， 所述第二认证码按照如下方式生成：
预先通过所述蓝牙管理设备与所述蓝牙访问设备的近场蓝牙通信生成所述第二认证码。
作为进一步的改进，所述智能锁还包括非易失性存储单元，所述非易失性存储单元用于存储所述蓝牙管理设备的唯一设备标识符；
所述智能锁的所述双模蓝牙单元基于预定范围内检测到的可连接蓝牙设备的唯一设备标识符识别是否存在可连接的蓝牙管理设备。
在上述技术方案中，作为具体的实现方式之一， 当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配时，通过所述开锁单元发出提示信息，提示用户通过所述虚拟键盘再次输入所述第二认证码；
当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配的次数超过预设次数时，对所述可擦写存储单元进行初始化。
作为进一步的改进，本发明每次在启动所述开锁单元开启所述智能锁之后，对所述可擦写存储单元进行初始化。
并且，当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配时，通过所述开锁单元发出提示信息，提示用户通过所述虚拟键盘再次输入所述第二认证码的同时，所述虚拟键盘投影单元重新将虚拟键盘投影到门板上，每次重新投影的虚拟键盘的布局不同。
具体的，虚拟键盘的布局不同，包括投影的虚拟键盘的面积不同、字符排布顺序不同、虚拟键盘每次显示的持续时长不同之一或者其任意组合。
在本发明的第二个方面，提出一种具有投影虚拟键盘的智能锁的使用方法，所述智能锁具有访客模式和管理模式，在所述访客模式下，所述智能锁检测到蓝牙访问设备；在所述管理模式下，所述智能锁检测到蓝牙管理设备；
所述方法包括如下步骤：
S1：当智能锁检测到蓝牙访问设备时，进入步骤S2；
当智能锁检测到蓝牙管理设备时，进入步骤S6；
S2：获取蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符；
S3： 基于蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符以及智能锁存储的蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符生成第一认证码；
S4：智能锁显示虚拟投影键盘，提示用户输入第二认证码；
S5：判断所述第一认证码与所述第二认证码是否匹配；
如果是，进入步骤S6；
否则，进入步骤S7；
S6：开启所述智能锁；
S7：判断所述第一认证码与所述第二认证码不匹配的次数是否超过预设值，如果是，进入步骤S8；否则，返回步骤S4；
S8：发出警告信息并初始化智能锁存储空间。
具体的，为实现所述方法，进一步优选的方式包括：通过所述蓝牙管理设备与所述蓝牙访问设备的近场蓝牙通信生成所述第二认证码。
同时，所述方法中，是在进入所述管理模式后，所述智能锁获取并存储所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符。
当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配时，通过开锁单元发出提示信息，提示用户通过虚拟键盘再次输入第二认证码的同时，所述虚拟键盘投影单元重新将虚拟键盘投影到门板上，每次重新投影的虚拟键盘的布局不同。
具体的，虚拟键盘的布局不同，包括投影的虚拟键盘的面积不同、字符排布顺序不同、虚拟键盘每次显示的持续时长不同之一或者其任意组合。
上述方法可以通过计算机指令的形式，通过程序自动化实现。具体的，计算机程序实现上述虚拟键盘每次的不同布局中，虚拟键盘的面积不同、虚拟键盘每次显示的持续时长不同，可以通过如下算法实现：
预先设置初次投影的虚拟投影键盘的布局方式，包括投影面积大小和显时时长大小，显示所述虚拟投影键盘；
所述虚拟投影键盘在第K次显示的投影面积、显示时长/>与第K+1次显示的投影面积/>、显示时长/>满足如下关系：
；
其中，为所述预设值，/>。
可以看到，本发明提出的一种基于声纹识别的智能锁及使用方法，无需用户在本地或者云端预先注册涉及个人隐私的生物信息，即无需注册诸如声音、人脸图像、指纹信息等信息，从根本上杜绝了个人隐私泄露的可能性。
可以看到，本发明的技术方案可以不使用任何涉及个人隐私的个人生物信息即可实现智能锁的自动识别认证并安全开锁。
可以看到，本发明的技术方案采用每次动态变化的虚拟投影键盘，不仅避免了使用物理键盘的历史痕迹问题，同时实现智能锁的输入多样性；通过蓝牙认证避免数据泄露的同时提高了访客访问的便利性。
本发明的更多实施例和改进效果将结合附图和具体实施例进一步介绍。
附图说明
图1是本发明一个实施例的一种具有投影虚拟键盘的智能锁的整体结构示意图；
图2是本发明一个实施例的一种具有投影虚拟键盘的智能锁与蓝牙管理设备的交互过程示意图；
图3是本发明一个实施例的一种具有投影虚拟键盘的智能锁与蓝牙访问设备的交互过程示意图；
图4是本发明一个实施例的一种具有投影虚拟键盘的智能锁的访客使用方法的原理示意图；
图5是本发明一个实施例的一种具有投影虚拟键盘的智能锁的管理者使用方法的原理示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述。
在介绍本发明的各个实施例之前，先介绍与本发明有关的几个技术特征的含义。
可擦写存储单元：是相对于只读或者只读存储单元的一种存储单元。除上述两种外，大部分存储单元都是可擦写存储单元。可擦写存储单元的一个重要特点是随时可以初始化。初始化的含义包括恢复到原始空白状态，即清除所有已经存储的数据。
作为一个具体的例子，本发明后续各个实施例采用的可擦写存储单元可以是带电可擦写可编程只读存储器EPROM或者EEPROM（电可擦除可编程ROM）。EEPROM的擦除不需要借助于其它设备，它是以电子信号来修改其内容的。
非易失性存储单元：是相对于易失性存储单元的一种存储单元，是指当电流关掉后，所存储的数据不会消失的电脑存储器。
优选的，本发明使用的非易失性存储单元为单独隔离的永久存储单元，不会因为其他存储空间的初始化操作或者清除操作或者断电而丢失数据。
蓝牙设备：是指具备近场蓝牙通信的设备终端。现有的智能手机终端大多具备近场蓝牙通信功能。
可以理解，使用蓝牙通信必须在一定范围内才可以实现。
双模蓝牙：在包含的传统蓝牙的技术标准外，增加了一个低功耗蓝牙技术（LE），分别适用于不同的应用场景。
相比较来说，传统蓝牙也被称之为经典蓝牙，早在之前的 1.0 版本开始到+EDR等基础上发展完善，而低功耗蓝牙是 Nokia 的 Wibree 标准上形成的另一种技术标准。所以双模蓝牙设备既支持低功率蓝牙也支持 BR/EDR 蓝牙。
双模蓝牙不仅支持数据传输，还可以实现双模蓝牙设备之间的指令通信控制。
在本发明的后续实施例中，为便于描述和区分，将智能锁的主人（管理者）所属的双模蓝牙设备（例如智能手机）称之为蓝牙管理设备，而将智能锁的访客（除主人之外的其他人）所属的双模蓝牙设备（例如智能手机）称之为蓝牙访问设备。
唯一设备标识符：包括蓝牙终端设备的MAC地址、IMEI串号、MEID串号、通用唯一识别码UUID之一或者其任意组合。
可以理解，上述唯一设备标识符并不涉及用户本身的生物隐私信息，而是对设备本身的标识。下面简单介绍几个例子：
IMEI：（International Mobile Equipment Identity）国际移动设备标识的缩写。是由15位数字组成的“电子串号”，它与每台手机一一对应，每个IMEI在世界上都是唯一的；
MEID：(Mobile Equipment Identifier) 移动设备识别码是CDMA手机的身份识别码，也是每台CDMA手机或通讯平板唯一的识别码。
UUID：（Universally Unique Identifier）通用唯一识别码。目前最广泛应用的UUID，是微软公司的全局唯一标识符GUID。其目的是让分布式系统中的所有元素，都能有唯一的辨识信息，而不需要通过中央控制端来做辨识信息的指定。
mac地址：硬件标识符，包括WiFi mac地址和蓝牙mac地址。
虽然唯一设备标识符在一定程度上仍然称得上是隐私信息，但是这些信息本身如果单独存储，而没有其他信息配合（例如连接至设备本身），其本身也是毫无价值的。
例如，仅仅识别出一个独立的mac地址串号、一个独立的MEID是无价值的。
因此，相对于预先保存或者注册用户本身的生物隐私信息，非易失性存储器中仅保存多个授权访问用户的授权蓝牙终端设备的唯一设备标识符，不会存在数据隐私风险，更不会存在个人隐私泄露风险。
优选的，所述唯一设备标识符具有对应的设备蓝牙标识符。
作为实例，设备蓝牙标识符类似Ethernet MAC (Media Access Control)地址一样，每个蓝牙设备有一个基本标识符，即蓝牙设备地址，其是一个48位 (6-byte)的唯一标识，蓝牙建立连接时使用的就是这个地址。
为方便描述，将智能锁的主人（管理者）所属的双模蓝牙设备（蓝牙管理设备）的设备蓝牙标识符称之为蓝牙管理识别符，而将智能锁的访客（除主人之外的其他人）所属的蓝牙访问设备设备蓝牙标识符称之为蓝牙访问识别符。
虚拟投影键盘：虚拟键盘的图像被投影到表面上：当用户触摸按键图像覆盖的表面时，设备会记录相应的击键。有些连接到蓝牙设备，包括许多最新的智能手机、平板电脑和带有Android、iOS或Windows操作系统的迷你PC设备。
在此基础上，结合图1-图5，开始介绍本发明的各个实施例如下：
参见图1，图1是本发明一个实施例的一种具有投影虚拟键盘的智能锁的整体结构示意图。
在图1中，示出一种具有投影虚拟键盘的智能锁，所述智能锁包括可擦写存储单元、双模蓝牙单元、虚拟键盘投影单元以及开锁单元。
所述双模蓝牙单元与用户蓝牙设备进行蓝牙近场通信，进行数据传输与指令交互；
所述用户蓝牙设备也包括双模蓝牙单元，因此，不仅可以与智能锁进行数据传输，还可以在权限具备的情况下，向所述智能锁发出交互指令。
所述虚拟键盘投影单元用于将虚拟键盘投影到门板上，并采集用户通过虚拟键盘输入的认证码。
具体的，本发明提出的各个实施例中所述智能锁分为访客模式和管理模式。
管理模式，是指所述双模蓝牙单元检测到预定范围内存在可连接的蓝牙管理设备。
此时，智能锁的主人或者管理者携带蓝牙管理设备靠近所述智能锁，所述智能锁可以自动开门，或者结合其他手段（例如密码输入）进一步认证后即可开门。
智能锁处于管理模式的示例有大量的现有技术可以实现，因此本发明对此不作具体展开。
作为示例，为方便管理者或者主人快速开门，当所述双模蓝牙单元检测到预定范围内存在可连接的蓝牙管理设备时，所述智能锁直接开门，此时无需激活虚拟键盘或者开锁单元。
本发明的一个重点在于对于访客模式的访问改进。
访客模式，只是所述双模蓝牙单元检测到预定范围内存在可连接的蓝牙访问设备而非蓝牙管理设备。
此时，在所述访客模式下，所述智能锁通过所述双模蓝牙单元连接至所述蓝牙访问设备，并获取所述蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符；
所述智能锁基于所述蓝牙访问识别符和所述蓝牙管理识别符生成第一认证码存储至所述可擦写存储单元；
所述虚拟键盘投影单元用于将虚拟键盘投影到门板上，并采集用户通过虚拟键盘输入的第二认证码；
当所述第一认证码与所述第二认证码匹配时，启动所述开锁单元开启所述智能锁。
接下来，结合图2和图3，分别简介管理模式和访客模式的具体实现原理。
在图2中，智能锁的主人或者管理者携带蓝牙管理设备靠近所述智能锁。
为实现蓝牙管理设备的识别，在该实施例中，所述智能锁还包括非易失性存储单元，所述非易失性存储单元用于存储所述蓝牙管理设备的唯一设备标识符；
所述智能锁的所述双模蓝牙单元基于预定范围内检测到的可连接蓝牙设备的唯一设备标识符识别是否存在可连接的蓝牙管理设备。
例如，将蓝牙管理设备的MAC地址预先写入所述非易失性存储单元；
所述智能锁的所述双模蓝牙单元获取预定范围内检测到的可连接蓝牙设备的唯一设备标识符识别，例如MAC地址；
当获取到的MAC地址包含于所述非易失性存储单元时，可判定预定范围内存在可连接的蓝牙管理设备时，所述智能锁处于管理模式。
显然，可以理解的是，对于任何智能锁来说，管理模式的启用早于访客模式。
管理模式启用后才会存在所谓的访客模式。
为此，作为访客模式的启用条件之一，在图2中，在所述管理模式下，所述智能锁还通过所述双模蓝牙单元连接至所述蓝牙管理设备，并获取所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符写入所述可擦写存储单元。
蓝牙管理识别符的作用将在访客模式中体现，后续实施例将展开说明。
接下来，参见图3。
在图3中，假设某个访问者携带蓝牙访问设备开启蓝牙连接模式，靠近所述智能锁。
所述双模蓝牙单元此时能够检测到预定范围内存在可连接的蓝牙访问设备时，所述智能锁处于访客模式；
然后，所述智能锁通过所述双模蓝牙单元连接至所述蓝牙访问设备，并获取所述蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符；
所述智能锁基于所述蓝牙访问识别符和所述蓝牙管理识别符生成第一认证码存储至所述可擦写存储单元。
不同于现有技术，本发明中，智能锁本地或者云端不存储任何待认证或者待匹配数据，而是实时生成，只在使用时生成并且当次有效，过后失效。
具体的，所述智能锁基于所述蓝牙访问识别符和所述蓝牙管理识别符，采用预定的第一编码算法，生成第一认证码存储至所述可擦写存储单元；
这里的第一编码算法，本发明不作具体限制，只要能够生成满足预定输入规则的第一认证码即可。
例如，假设第一认证码为6位数密码，则第一编码算法可以是哈希散列算法，基于蓝牙访问识别符和蓝牙管理识别符生成6位字符串即可。
作为示例，可将蓝牙访问识别符和蓝牙管理识别符数值化后，采用随机数生成技术生成6位随机数；
作为另一个示例，可将蓝牙访问识别符和蓝牙管理识别符数值化加权求和，然后对加权求和的值进行取模运算，确保取模结果为6位数即可。
接下来，所述虚拟键盘投影单元用于将虚拟键盘投影到门板上，提示用户输入密码，并采集用户通过虚拟键盘输入的第二认证码；
当所述第一认证码与所述第二认证码匹配时，启动所述开锁单元开启所述智能锁。
接下来，介绍第二认证码的生成过程。
在本发明的实施例中，所述第二认证码是预先通过所述蓝牙管理设备与所述蓝牙访问设备的近场蓝牙通信生成所述第二认证码。
具体的， 当某个访客需要访问所述智能锁而管理者或者主人无法在场陪同时，管理者或者主人预先和访客见面，以生成所述第二认证码交给所述访客。
作为具体的示例，访客在访问智能锁之前，预先和主人见面。此时，访客的蓝牙访问终端和主人的蓝牙管理终端建立近场蓝牙通信；
而后，主人的蓝牙管理终端获取访客的蓝牙访问终端的蓝牙访问识别符，结合自身的蓝牙管理终端的蓝牙管理识别符，生成所述第二认证码；
作为具体的例子，所述智能锁具有智能锁管理APP，所述主人的主人的蓝牙管理终端安装有所述智能锁管理APP；在建立与访客的蓝牙访问终端的近场蓝牙通信或，所述智能锁管理APP获取访客的蓝牙访问终端的蓝牙访问识别符以及主人的蓝牙管理终端的蓝牙管理识别符，按照预定的第二编码算法，生成所述第二认证码，发送至所述访客的蓝牙访问终端供所述访客后续输入。
在一个实施例中，所述第二编码算法与所述第一编码算法相同，此时，所述第一认证码与所述第二认证码相同；
在另一个实施例中，所述第二编码算法与所述第一编码算法不同，此时，所述第一认证码与所述第二认证码相同也可以不同；此时，可以预先建立第一认证码、第二认证码、第一编码算法、第二编码算法之间的匹配关系，确保当编码算法输入的访客的蓝牙访问终端的蓝牙访问识别符以及主人的蓝牙管理终端的蓝牙管理识别符相同时，得出的第一认证码和第二认证码不管相同还是不同，在智能锁匹配时都视为匹配。
显然，后一种匹配方式能够进一步增强安全性，使得安全性取决于输入变量而不是算法本身。因此，即使算法密钥泄露也可以降低风险。
作为优选，也可不采用APP等软件，以避免网络传输数据的隐私泄露风险。此时，主人的蓝牙管理终端可以采用本身的本地编码算法基于访客的蓝牙访问终端的蓝牙访问识别符以及主人的蓝牙管理终端的蓝牙管理识别符，按照预定的第二编码算法，生成所述第二认证码。
为了进一步提高安全性与输入便利性，当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配时，通过所述开锁单元发出提示信息，提示用户通过所述虚拟键盘再次输入所述第二认证码；
当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配的次数超过预设次数时，对所述可擦写存储单元进行初始化。
可以理解，在所述初始化后，所述智能锁不再保存所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符。
此时，由于不再存在所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符，也就无法继续生成第一认证码。在智能锁再次进入管理模式重新写入所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符至所述智能锁的可擦写存储单元之前，任何访客都无法再次访问，彻底避免了智能锁被暴力破解、数据丢失等问题。
因此，本实施例的另一个优点在于，在启动所述开锁单元开启所述智能锁之后，对所述可擦写存储单元进行初始化。
进一步的实施例还包括：
当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配时，通过所述开锁单元发出提示信息，提示用户通过所述虚拟键盘再次输入所述第二认证码的同时，所述虚拟键盘投影单元重新将虚拟键盘投影到门板上，每次重新投影的虚拟键盘的布局不同。
当用户初次输入密码错误时，可能是存在疏忽。此时为了提升用户注意力，通过所述开锁单元发出提示信息，提示用户通过所述虚拟键盘再次输入所述第二认证码的同时，所述虚拟键盘投影单元重新将虚拟键盘投影到门板上，每次重新投影的虚拟键盘的布局不同。
具体的，虚拟键盘的布局不同，包括投影的虚拟键盘的面积不同、字符排布顺序不同、虚拟键盘每次显示的持续时长不同之一或者其任意组合。
接下来参见图4-图5。
图4示出本发明一个实施例的一种具有投影虚拟键盘的智能锁的使用方法的原理示意图，
所述方法包括步骤S1-S7，各个步骤具体实现如下：
S1：当智能锁检测到蓝牙访问设备时，进入步骤S2；当智能锁检测到蓝牙管理设备时，进入步骤S6；
S2：获取蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符；
S3： 基于蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符以及智能锁存储的蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符生成第一认证码；
S4：智能锁显示虚拟投影键盘，提示用户输入第二认证码；
S5：判断所述第一认证码与所述第二认证码是否匹配；如果是，进入步骤S6；否则，进入步骤S7；
S6：开启所述智能锁；
S7：判断所述第一认证码与所述第二认证码不匹配的次数是否超过预设值，如果是，进入步骤S8；否则，返回步骤S4；
S8：发出警告信息并初始化智能锁存储空间。
作为优选，这里步骤S8初始化智能锁存储空间，包括初始化智能锁的可擦写存储单元。
图4的步骤S1-S8的执行单元可以参见前述图1-图3的实施例介绍，出于描述简洁的目的，在此不再一一复述。
例如，所述步骤S3包括：
智能锁基于蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符以及智能锁存储的蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符，采用第一编码算法，生成第一认证码；
所述步骤S判断所述第一认证码与所述第二认证码不匹配的次数未超过预设值时，改变虚拟投影键盘的布局方式，再返回步骤S4。
其中，预先设置初次投影的虚拟投影键盘的布局方式，包括投影面积大小和显时时长大小，显示所述虚拟投影键盘；
在进入所述管理模式后，所述智能锁获取并存储所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符。
在图4示出的实施例中，在执行所述方法步骤之前，所述方法还包括步骤S0：
S0：通过所述蓝牙管理设备与所述蓝牙访问设备的近场蓝牙通信生成所述第二认证码。
具体的，当某个访客需要访问所述智能锁而管理者或者主人无法在场陪同时，管理者或者主人预先和访客见面，以生成所述第二认证码交给所述访客。
作为具体的示例，访客在访问智能锁之前，预先和主人见面。此时，访客的蓝牙访问终端和主人的蓝牙管理终端建立近场蓝牙通信；
而后，主人的蓝牙管理终端获取访客的蓝牙访问终端的蓝牙访问识别符，结合自身的蓝牙管理终端的蓝牙管理识别符，生成所述第二认证码；
作为具体的例子，所述智能锁具有智能锁管理APP，所述主人的主人的蓝牙管理终端安装有所述智能锁管理APP；在建立与访客的蓝牙访问终端的近场蓝牙通信或，所述智能锁管理APP获取访客的蓝牙访问终端的蓝牙访问识别符以及主人的蓝牙管理终端的蓝牙管理识别符，按照预定的第二编码算法，生成所述第二认证码，发送至所述访客的蓝牙访问终端供所述访客后续输入。
在一个实施例中，所述第二编码算法与所述第一编码算法相同，此时，所述第一认证码与所述第二认证码相同；
在另一个实施例中，所述第二编码算法与所述第一编码算法不同，此时，所述第一认证码与所述第二认证码相同也可以不同；此时，可以预先建立第一认证码、第二认证码、第一编码算法、第二编码算法之间的匹配关系，确保当编码算法输入的访客的蓝牙访问终端的蓝牙访问识别符以及主人的蓝牙管理终端的蓝牙管理识别符相同时，得出的第一认证码和第二认证码不管相同还是不同，在智能锁匹配时都视为匹配。
显然，后一种匹配方式能够进一步增强安全性，使得安全性取决于输入变量而不是算法本身。因此，即使算法密钥泄露也可以降低风险。
作为优选，也可不采用APP等软件，以避免网络传输数据的隐私泄露风险。此时，主人的蓝牙管理终端可以采用本身的本地编码算法基于访客的蓝牙访问终端的蓝牙访问识别符以及主人的蓝牙管理终端的蓝牙管理识别符，按照预定的第二编码算法，生成所述第二认证码。
为了进一步提高安全性与输入便利性，当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配时，通过所述开锁单元发出提示信息，提示用户通过所述虚拟键盘再次输入所述第二认证码；
当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配的次数超过预设次数时，对所述可擦写存储单元进行初始化。
可以理解，在所述初始化后，所述智能锁不再保存所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符。
此时，由于不再存在所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符，也就无法继续生成第一认证码。在智能锁再次进入管理模式重新写入所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符至所述智能锁的可擦写存储单元之前，任何访客都无法再次访问，彻底避免了智能锁被暴力破解、数据丢失等问题。
当用户初次输入密码错误时，可能是存在疏忽。此时为了提升用户注意力，通过所述开锁单元发出提示信息，提示用户通过所述虚拟键盘再次输入所述第二认证码的同时，所述虚拟键盘投影单元重新将虚拟键盘投影到门板上，每次重新投影的虚拟键盘的布局不同。
具体的，虚拟键盘的布局不同，包括投影的虚拟键盘的面积不同、字符排布顺序不同、虚拟键盘每次显示的持续时长不同之一或者其任意组合。
上述方法可以通过计算机指令的形式，通过程序自动化实现。具体的，计算机程序实现上述虚拟键盘每次的不同布局中，虚拟键盘的面积不同、虚拟键盘每次显示的持续时长不同，可以通过如下算法实现：
预先设置初次投影的虚拟投影键盘的布局方式，包括投影面积大小和显时时长大小，显示所述虚拟投影键盘；
所述虚拟投影键盘在第K次显示的投影面积、显示时长/>与第K+1次显示的投影面积/>、显示时长/>满足如下关系：/>
；
其中，为所述预设值，/>。
图5是本发明一个实施例的一种具有投影虚拟键盘的智能锁的管理者使用方法的原理示意图。
管理者使用方法较为简单，即当智能锁检测到蓝牙管理设备时，开启所述智能锁。
此时，智能锁的主人或者管理者携带蓝牙管理设备靠近所述智能锁，所述智能锁可以自动开门，或者结合其他手段（例如密码输入）进一步认证后即可开门。
作为示例，为方便管理者或者主人快速开门，当所述双模蓝牙单元检测到预定范围内存在可连接的蓝牙管理设备时，所述智能锁直接开门，此时无需激活虚拟键盘或者开锁单元。
智能锁处于管理模式的示例有大量的现有技术可以实现，因此本发明对此不作具体展开。
相对于现有技术，本发明至少具有如下改进效果：
（1）无需用户在本地或者云端预先注册涉及个人隐私的生物信息，即无需注册诸如声音、人脸图像、指纹信息等信息，从根本上杜绝了个人隐私泄露的可能性。
（2）可以不使用任何涉及个人隐私的个人生物信息即可实现智能锁的自动识别认证并安全开锁。
（3）采用每次动态变化的虚拟投影键盘，不仅避免了使用物理键盘的历史痕迹问题，同时实现智能锁的输入多样性；通过蓝牙认证避免数据泄露的同时提高了访客访问的便利性。
当然，可以理解，本发明的各个实施例可以单独实现其中一个效果，本发明的多个实施例组合可以实现上述所有效果，但是并不要求本发明的每一个实施例都实现上述所有优点和效果，因为本发明的各个实施例都能构成单独的技术方案并对现有技术作出一个或者多个贡献。
本发明未特别明确的部分模块结构，以现有技术记载的内容为准。本发明在前述背景技术部分以及具体实施例部分提及的现有技术可作为本发明的一部分，用于理解部分技术特征或者参数的含义。本发明的保护范围以权利要求实际记载的内容为准。
Claims (8)
1.一种具有投影虚拟键盘的智能锁，所述智能锁包括可擦写存储单元、双模蓝牙单元、虚拟键盘投影单元以及开锁单元；
其特征在于，所述智能锁具有访客模式和管理模式；
所述双模蓝牙单元用于检测在预定范围内是否存在可连接的蓝牙管理设备或者蓝牙访问设备；
当所述双模蓝牙单元检测到预定范围内存在可连接的蓝牙管理设备时，所述智能锁处于管理模式；
在所述管理模式下，所述智能锁通过所述双模蓝牙单元连接至所述蓝牙管理设备，并获取所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符写入所述可擦写存储单元；
当所述双模蓝牙单元检测到预定范围内存在可连接的蓝牙访问设备时，所述智能锁处于访客模式；
在所述访客模式下，所述智能锁通过所述双模蓝牙单元连接至所述蓝牙访问设备，并获取所述蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符；
所述智能锁基于所述蓝牙访问识别符和所述蓝牙管理识别符生成第一认证码存储至所述可擦写存储单元；
所述虚拟键盘投影单元用于将虚拟键盘投影到门板上；
按照如下方式生成第二认证码：
访客在访问智能锁之前，预先和主人见面，访客的蓝牙访问终端和主人的蓝牙管理终端建立近场蓝牙通信；
主人的蓝牙管理终端获取访客的蓝牙访问终端的蓝牙访问识别符，结合自身的蓝牙管理终端的蓝牙管理识别符，生成所述第二认证码发送至所述访客的蓝牙访问终端；
当访客通过虚拟键盘输入的第二认证码与所述第一认证码匹配时，启动所述开锁单元开启所述智能锁。
2.如权利要求1所述的一种具有投影虚拟键盘的智能锁，其特征在于：
所述智能锁还包括非易失性存储单元，所述非易失性存储单元用于存储所述蓝牙管理设备的唯一设备标识符；
所述智能锁的所述双模蓝牙单元基于预定范围内检测到的可连接蓝牙设备的唯一设备标识符识别是否存在可连接的蓝牙管理设备。
3.如权利要求1所述的一种具有投影虚拟键盘的智能锁，其特征在于：
当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配时，通过所述开锁单元发出提示信息，提示用户通过所述虚拟键盘再次输入所述第二认证码；
当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配的次数超过预设次数时，对所述可擦写存储单元进行初始化。
4.如权利要求1所述的一种具有投影虚拟键盘的智能锁，其特征在于：
在启动所述开锁单元开启所述智能锁之后，对所述可擦写存储单元进行初始化。
5.如权利要求1所述的一种具有投影虚拟键盘的智能锁，其特征在于：
当所述第一认证码与所述第二认证码不匹配时，通过所述开锁单元发出提示信息，提示用户通过所述虚拟键盘再次输入所述第二认证码的同时，所述虚拟键盘投影单元重新将虚拟键盘投影到门板上，每次重新投影的虚拟键盘的布局不同。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的具有投影虚拟键盘的智能锁的使用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：当智能锁检测到蓝牙访问设备时，进入步骤S2；
当智能锁检测到蓝牙管理设备时，进入步骤S6；
S2：获取蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符；
S3： 基于蓝牙访问设备的蓝牙访问识别符以及智能锁存储的蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符生成第一认证码；
S4：智能锁显示虚拟投影键盘，提示用户输入第二认证码；
S5：判断所述第一认证码与所述第二认证码是否匹配；
如果是，进入步骤S6；
否则，进入步骤S7；
S6：开启所述智能锁；
S7：判断所述第一认证码与所述第二认证码不匹配的次数是否超过预设值，如果是，进入步骤S8；否则，返回步骤S4；
S8：发出警告信息并初始化智能锁存储空间。
7.如权利要求6所述的一种具有投影虚拟键盘的智能锁的使用方法，其特征在于，在进入所述访客模式之前，所述方法还包括：
通过所述蓝牙管理设备与所述蓝牙访问设备的近场蓝牙通信生成所述第二认证码。
8.如权利要求6所述的一种具有投影虚拟键盘的智能锁的使用方法，其特征在于，
在进入所述管理模式后，所述智能锁获取并存储所述蓝牙管理设备的蓝牙管理识别符。
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