CN203769461U - 基于加密ic卡的无线智能锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于加密IC卡的无线智能锁，包括智能锁主体和与之匹配的智能钥匙，所述智能锁主体是由锁体主控单元分别与低频唤醒信号发射器、高频双向信号通讯器、IC卡管理器、随机数发生器和直流驱动装置连接构成的，所述智能钥匙是由微控制单元分别与低频唤醒信号接收器、高频双向信号通讯器和IC卡读取器连接构成的。本实用新型的有益效果是，安全可靠，功耗低，使用方便。

Description

基于加密IC卡的无线智能锁

技术领域

本实用新型涉及无线智能技术应用领域，特别是一种基于加密IC卡的无线智能锁。

背景技术

1)随着现代科技的日新月异，大量的先进科技融入到人民的工作与生活中。智能锁是以计算机技术和网络通信等技术为基础的面向未来的高科技工作和家居环境，目前主要有银行安防、视频监控、灯光控制、电动窗帘控制、可视门铃、场景联动等主要子系统。

2)现在的普通防盗门锁，基本采用全机械式结构，通过机械钥匙完成开锁和反锁操作。智能门锁从应用角度看，能提高钥匙开锁的使用方便性，并具有比普通门锁更高的安全性。目前市场的智能门锁主要有智能卡门锁、指纹门锁、密码锁，PKE智能门锁。这类门锁尽管形式各异，其工作原理基本差不多，只是用户使用的形式不同，都是通过识别钥匙的方法来开锁。智能卡门锁需要携带智能卡作刷卡进入的凭证，指纹锁无需随身携带，缺点是识别率比较低，且需要指纹身份者亲自采集指纹才可以开锁，密码锁需要用户记住密码才可以开锁，对用户的要求比较高，且容易被盗取密码，安全性低。PKE智能门锁最早使用在高档汽车门锁系统上，是一种无钥匙进入系统，并能兼容机械式钥匙开门方式。目前涉及到无钥匙进入的专利有以下几个：

1.CN201915717U“智能防盗门无钥匙进入系统”，本实用新型涉及一种智能防盗门无钥匙进入系统，包括设于防盗门内的主机部分和设于遥控器内的钥匙部分，主机部分包括触发器、LF发射器、PKE收器和执行部件，触发器与LF发射器相联接，执行部件与PKE接收器相联接：PKE接收器包括RF接收器、解码器和驱动器，解码器设有输入端与RF接收器联接，解码器设有输出端与驱动器联接，驱动器与执行部件联接。钥匙部分包括RF发射器、编码器、按键和三轴模拟前端AFE，三轴模拟前端AFE设有天线及谐振电路，编码器设有输入端与三轴模拟前端AFE、按键联接；编码器设有输出端与RF发射器联接；设于主机部分的RF接收器与设于钥匙部分的RF发射器无线联接，解决了智能锁传统开启方式中使用不便和安全系数高的技术问题。

2.CN200520056303“无孔无钥匙智能锁”本实用新型涉及锁具技术领域，特指一种结构简单、体积小、重量轻、无孔无钥匙，既可R F滚动码遥控开锁又具有自动检测设定屋的开关门信号和在本地与异地及时报警的无孔无钥匙智能锁。它包括：R F滚动码遥控器、RF滚动码接收控制主机、大小锁头总成、电磁铁、磁吸板、锁钩、拉摆板、复位弹簧、锁壳、门磁开关、声光报警器、中转器、P C机，R F滚动码遥控器对码链接R F滚动码接收控制主机，R F滚动码接收控制主机输出电源信号给电磁铁，电磁铁内伸缩滑杆连接拉摆板运动，拉摆板碰撞磁吸板，锁钩下落，大锁头向锁壳内移动。门磁开关、声光报警器和自动拨号器分别接R F滚动码接收控制主机，R F滚动码接收控制主机经中转器连接P C机或脱机工作。

3.CN102654002A“一种可增删钥匙的无钥匙进入智能锁”，本发明设计基于被动无钥进入(PKE)解决方案的超低功耗智能锁与智能钥匙。在智能锁系统中设计有用户自行对钥匙增配与删除钥匙，实现对智能钥匙的维护与管理，提高智能锁的安全性与扩展性。

综上所述，以上“无钥匙进入”智能门锁系统有部分是无法由用户自行扩展钥匙，有部分是需要复杂的工具(包括个人电脑，连接线等)才能增删，或者需要通过厂商才能完成钥匙的增减管理。这些机制都不足以真正为用户提供方便可靠增删方法，给智能锁的普遍应用带来不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种基于加密IC卡的无线智能锁。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种基于加密IC卡的无线智能锁，包括智能锁主体和与之匹配的智能钥匙，所述智能锁主体是由锁体主控单元分别与低频唤醒信号发射器、高频双向信号通讯器、IC卡管理器、随机数发生器和直流驱动装置连接构成的，所述智能钥匙是由微控制单元分别与低频唤醒信号接收器、高频双向信号通讯器和IC卡读取器连接构成的。

所述低频唤醒信号发射器的发射周期为0.1s-1s。

所述IC卡管理器和IC卡读取器内都插装有多个IC卡。

所述IC卡管理器与IC卡读取器之间至少有一对IC卡相匹配。

所述IC卡内可存储64K字节的数据，以IC卡作为智能钥匙与智能锁主体的验证依据，可以安全保护密钥区，防止IC卡内数据被复制。

所述的智能钥匙数量的增配与删减是与IC卡管理器对应，锁体主控单元通过轮询方式来查找当前IC卡管理器内所有的IC卡，每张IC卡对应一把智能钥匙(或具有相同IC卡的多把智能钥匙)；

所述智能钥匙数量的增减只需要通过打开IC卡管理器插拔IC卡来完成。

所述锁体主控单元根据轮询IC卡管理器内IC卡的有效卡的ID号，并通过线性顺序发送低频唤醒信号，有效等待时间为0.2～0.5秒。

所述锁体主控单元按照顺序发送低频唤醒信号，同一时间内只会对一把智能钥匙进行开锁验证，此方式可以防止多把钥匙之间的频段干扰。

所述智能锁主体与智能钥匙可以以多种组合方式进行配对，即一把智能钥匙可以对应多个智能锁主体，同时一个智能锁主体也可以对应多把智能钥匙，并可以通过插拔配对的IC卡完成智能钥匙遗失时的补救，而无需重新换锁。

利用本实用新型的技术方案制作的基于加密IC卡的无线智能锁，1)智能锁主体与智能钥匙之间采用双向加密通讯验证方式，可以最大限度地保证安全性，智能锁主体通过发送指定ID的低频唤醒信号，有针对性地对可接收范围内的智能钥匙进行唤醒，以使智能钥匙进入正常工作模式，而处于接收范围内的非法ID钥匙依然处于主芯片休眠状态；2)智能钥匙的功耗低，耗电量大约为1.7Ua/h，按照纽扣电池40MA/h计算，可以待机约1000天。而主控制模块在休眠状态下的功耗约为0.5uA，耗电量非常低，综合计算，按纽扣电池40mAh计算，智能钥匙待机时间可以维持大约750天。如果加入智能钥匙开门的功耗，按每天开锁10次计算，可以维持400天左右；3)智能锁主体采用多卡槽设计，能够插入最多8张IC卡，每张卡对应不同的ID号，并以此生成低频信号激励数字序列，每张卡可以生成4～8个激励数字序列，即可以对应4～8个智能钥匙。智能锁主体与智能钥匙之间的密码验证采用IC卡作为算法存储载体，支持包括3DES等多种密码算法，并且可以使用户只需要更换IC卡就可以完成智能钥匙的增删，使用非常方便；4)智能钥匙自带的明文序列生成器，是根据IC卡中的16K字节的密钥区随机生成不定长度的明文序列，极大地提高了密码验证交互过程的安全性。

附图说明

图1是本实用新型所述基于加密IC卡的无线智能锁的结构示意图；

图中，1、智能锁主体；2、智能钥匙；3、锁体主控单元；4、低频唤醒信号发射器；5、高频双向信号通讯器；6、IC卡管理器；7、随机数发生器；8、直流驱动装置；9、微控制单元；10、低频唤醒信号接收器；11、IC卡读取器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1是本实用新型所述基于加密IC卡的无线智能锁的结构示意图，如图所示，一种基于加密IC卡的无线智能锁，包括智能锁主体1和与之匹配的智能钥匙2，所述智能锁主体是由锁体主控单元3分别与低频唤醒信号发射器4、高频双向信号通讯器5、IC卡管理器6、随机数发生器7和直流驱动装置8连接构成的，所述智能钥匙是由微控制单元9分别与低频唤醒信号接收器10、高频双向信号通讯器和IC卡读取器11连接构成的。其中，所述低频唤醒信号发射器的发射周期为0.1s-1s；所述IC卡管理器和IC卡读取器内都插装有多个IC卡；所述IC卡管理器与IC卡读取器之间至少有一对IC卡相匹配；所述IC卡内可存储64K字节的数据。

在本技术方案中，锁体主控单元与低频唤醒信号发送器连接，低频唤醒信号发送器周期性(0.1～1秒)的发送无线低频唤醒信号，以唤醒进入指定范围内的智能钥匙；智能钥匙被唤醒后会发送验证启动信号到高频双向信号通讯器；锁体主控单元接收到验证启动信号后，会通过随机数发生器生成加密的验证明文序列，并通过高频双向信号通讯器的高频通讯发送到智能钥匙；智能钥匙通过IC卡读取器根据加密的验证明文序列计算出加密密文数据后反馈密文数据到锁体主控单元，锁体主控单元将收到的密文数据与IC卡管理器计算出的密文数据进行对比验证，验证通过后直流驱动装置开启门锁。在上述过程中，智能钥匙内的低频唤醒信号接收器接收锁体主控制单元发送的低频无线唤醒信号，在对唤醒信号进行ID验证通过后，唤醒微控制单元；微控制单元通过高频双向信号通讯器发送验证启动数据信号到锁体主控单元，并等待接收锁体主控制单元返回的加密明文数据序列；接收到加密明文后，通过IC卡读取器计算出加密密文数据，通过高频双向信号通讯器发送到智能锁主控制模块实现开锁验证。

本技术方案通过IC卡作为数据加密解密的基础，具有非常高的安全可靠性，并可以通过直接更换和增删IC卡实现智能钥匙与智能锁的多样匹配。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于加密IC卡的无线智能锁，包括智能锁主体(1)和与之匹配的智能钥匙(2)，其特征在于，所述智能锁主体是由锁体主控单元(3)分别与低频唤醒信号发射器(4)、高频双向信号通讯器(5)、IC卡管理器(6)、随机数发生器(7)和直流驱动装置(8)连接构成的，所述智能钥匙是由微控制单元(9)分别与低频唤醒信号接收器(10)、高频双向信号通讯器和IC卡读取器(11)连接构成的。

2.根据权利要求1所述的基于加密IC卡的无线智能锁，其特征在于，所述低频唤醒信号发射器的发射周期为0.1s-1s。

3.根据权利要求1所述的基于加密IC卡的无线智能锁，其特征在于，所述IC卡管理器和IC卡读取器内都插装有多个IC卡。

4.根据权利要求3所述的基于加密IC卡的无线智能锁，其特征在于，所述IC卡管理器与IC卡读取器之间至少有一对IC卡相匹配。

5.根据权利要求3所述的基于加密IC卡的无线智能锁，其特征在于，所述IC卡内可存储64K字节的数据。