CN203950362U - 一种基于nfc的电子锁及电子锁系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于电子锁控制技术领域，提供了一种基于NFC的电子锁及电子锁系统，所述电子锁包括：NFC标签；与NFC标签连接的主控制器；与主控制器连接的驱动电路，以及与驱动电路连接的马达。本实用新型通过改进电子锁的内部结构，在电子锁内部设置NFC标签，从而降低了电子锁的功耗；进一步地，电子锁内部不需设置与服务器连接的通信设备，从而降低了电子锁的成本与复杂度。基于NFC的电子锁系统还能够提高电子锁的安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于电子锁控制技术领域，尤其涉及一种基于NFC的电子锁及电子锁系统。
背景技术
近距离无线通信(NFC，为Near Field Communication的缩写)是一种短距离的高频无线通信技术。近距离无线通信包括两部分，其一为发起设备(即NFC读写器)，在整个通信过程中提供射频磁场，可以选择106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s中的一种通信速率，将数据发送到目标设备；另一部分为目标设备(即NFC标签)，不产生射频磁场，利用发起设备提供的射频磁场感应产生电动势作为其工作所需的电源，使用负载调制技术进行收据的收发。
然而，现有的基于NFC功能的电子锁系统是将发起设备(即NFC读写器)集成在门锁内部，目标设备(即NFC标签)作为开锁设备。这种方案会导致门锁的耗电量高。同时，该方案还需要将与云端服务器连接的无线通信装置集成在电子锁内部，门锁的成本高且复杂度大。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于NFC的电子锁及电子锁系统，以降低电子锁的功耗和成本，以及提高电子锁的安全性。
本实用新型实施例是这样实现的，一种基于NFC的电子锁，所述电子锁包括：
NFC标签；
与所述NFC标签连接的主控制器；
与所述主控制器连接的驱动电路；
以及与驱动电路连接的马达；
与所述马达连接、由所述马达控制的电子锁的锁舌。
进一步地，所述电子锁的NFC标签由感应磁场供电；所述电子锁还包括供电电路，所述主控制器、驱动电路分别与供电电路连接，并由供电电路供电。
进一步地，所述NFC标签为SIC4310芯片。
进一步地，所述主控制器为STC90LE516芯片。
本实用新型的第二方面，还提供了一种基于NFC的电子锁系统，所述系统包括：
上述的基于NFC的电子锁；以及
与所述电子锁通过NFC技术连接通信的智能终端；
与所述智能终端连接的服务器。
进一步地，所述智能终端包括NFC读写器。
进一步地，所述智能终端内设置有通用无线分组技术GPRS模块、蓝牙模块或Wi-Fi模块；所述智能终端通过所述GPRS模块、蓝牙模块或Wi-Fi模块与服务器连接通信。
进一步地，所述智能终端还包括显示器。
进一步地，所述智能终端还包括密钥信息设置模块。
本实用新型实施例通过改进电子锁的内部结构，在电子锁内部设置NFC标签，而NFC读写器设置在智能终端内。在用户不操作时，电子锁处于待机状态；用户操作时，电子锁的NFC标签由智能终端的NFC读写设备提供的感应磁场供电，并通过NFC标签触发主控制器从待机状态中唤醒，从而降低了电子锁的功耗。进一步地，本实用新型的电子锁通过NFC标签接收智能终端发送的开锁信息来进行开锁操作，其内部不需要设置与服务器连接的通信设备，从而降低了电子锁的成本与复杂度。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的基于NFC的电子锁的组成结构图；
图2是本实用新型实施例二提供的基于NFC的电子锁系统的组成结构图;
图3是本实用新型实施例二提供的基于NFC的电子锁系统进行开锁时三个通信实体之间的通信交互流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例通过改进电子锁的内部结构，在电子锁内部设置NFC标签，而NFC读写器设置在智能终端内。在用户不操作时，电子锁处于待机状态；用户操作时，电子锁的NFC标签由智能终端的NFC读写设备提供的感应磁场供电，并通过NFC标签触发主控制器从待机状态中唤醒，从而降低了电子锁的功耗。进一步地，本实用新型的电子锁通过NFC标签接收智能终端发送的开锁信息来进行开锁操作，其内部不需要设置与服务器连接的通信设备，从而降低了电子锁的成本与复杂度。
图1示出了本实用新型实施例一提供的基于NFC的电子锁的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
如图1所示，所述基于NFC的电子锁1包括：
NFC标签11，用于在电子锁处于待机状态时，感应到智能终端的NFC读写器发送的磁场信号后，根据所述磁场信号将主控制器从待机状态中唤醒；在电子锁处于非待机状态时，接收智能终端发送的开锁信息，并将所述开锁信息发送到主控制器。
与所述NFC标签连接的主控制器12。所述主控制器12用于接收NFC标签发送的开锁信息，对所述开锁信息进行认证；并在认证成功后，根据所述开锁信息产生驱动信号以控制驱动电路。
在本实施例中，所述开锁信息包括用户所输入的电子锁用户标识符UID。电子锁通过NFC标签接收到开锁信息后，主控制器将所述开锁信息与NFC标签上预设的密钥信息（即电子锁的用户标识符UID）进行认证。在认证成功后，根据所述开锁信息产生驱动信号以控制驱动电路。
优选地，电子锁对所述开锁信息认证不成功时，通过NFC标签反馈开锁失败的信息到智能终端。
与所述主控制器连接的驱动电路13。所述驱动电路13用于接收主控制器发送的驱动信号，根据所述驱动信号驱动马达转动。
以及与所述驱动电路连接的马达14。
其中，所述驱动电路控制马达转动，马达转动带动电子锁的锁舌进\退，以实现电子锁的上锁\开锁。作为本实用新型的一个实施示例，在进行开锁时，驱动电路向马达发送驱动信号，马达转动带动电子锁的锁舌后退，从而实现了电子锁的开锁。
进一步地，本实用新型还包括供电电路15。
所述电子锁的NFC标签11由智能终端的NFC读写器提供的感应磁场供电；所述电子锁的主控制器12、驱动电路13分别与供电电路15连接，并由供电电路15供电。
优选地，所述NFC标签为SIC4310芯片。
优选地，所述主控制器为STC90LE516芯片。
作为本实用新型的一个实施示例，用户不操作时，电子锁处于待机状态；当用户操作时，智能终端靠近电子锁，电子锁的NFC标签感应到智能终端的NFC读写器发送的磁场信号后，向主控制器发送一个中断信号，以触发主控制器从待机状态中唤醒。因此，将NFC标签设置在电子锁内部，能够大大地减少 电子锁的功耗。
进一步地，本实用新型所述的电子锁根据智能终端发送的开锁信息来进行开锁操作，其内部不需要设置与服务器连接的通信设备，从而简化了电子锁的结构，降低了电子锁的成本。
实施例二
图2是本实用新型实施例二提供的基于NFC电子锁系统的组成结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
如图2所示，所述基于NFC的电子锁系统包括：
电子锁1、智能终端2及服务器3。
其中，所述智能终端2包括NFC读写器。所述智能终端2获取电子锁的密钥信息，并将所述电子锁的密钥信息加密后发送给服务器。
作为本发明的一个实施示例，所述密钥信息可以为电子锁的用户标识符UID及电子锁的验证信息。所述用户标识符UID可以为数字、字母组成的密码字符串，或者用户的指纹信息等，在此不作限制。“所述智能终端2获取电子锁的密钥信息，并将所述电子锁的密钥信息加密后发送给服务器3”可以为智能终端2接收用户输入的电子锁的用户标识符UID，并将所述用户标识符UID及电子锁的验证信息作为密钥信息一同加密后发送给服务器3。
所述服务器3用于接收所述加密后的电子锁的密钥信息，解密获得电子锁的密钥信息，对所述电子锁的密钥信息进行验证，并将验证结果发送到智能终端。
所述智能终端2还用于接收所述验证结果，并根据所述验证结果确定是否具有开锁权限；在所述验证结果具有开锁权限时，通过NFC读写器发送开锁信息到电子锁1。
优选地，在所述验证结果不具有开锁权限时，智能终端2显示开锁失败的提示信息。
所述电子锁1用于通过NFC标签接收所述开锁信息，对所述开锁信息进行认证；并在认证成功后进行开锁操作，反馈开锁成功信息到智能终端2。
图1所示实施例已经对电子锁1的结构和工作原理进行了详细的叙述，此处不再赘述。
在本实施例中，所述电子锁1与智能终端2通过近距离无线通信技术NFC连接通信；所述智能终端2中设置有通用无线分组技术GPRS模块、蓝牙模块或Wi-Fi模块，所述智能终端2通过所述GPRS模块、蓝牙模块或Wi-Fi模块与服务器连接通信，以发送加密后的电子锁的密钥信息。
在本实用新型中，所述智能终端可以为手机、平板电脑或者计算机。现有的手机、平板电脑或者计算机通常设置有通用无线分组技术GPRS模块、蓝牙模块或Wi-Fi模块。通过利用智能终端的通用无线分组技术GPRS模块、蓝牙模块或Wi-Fi模块向服务器发送密钥信息，从而减少了在电子锁内部设置与服务器连接的通信设备，简化了电子锁的结构，并且降低了电子锁的成本。
所述服务器3对所述电子锁的密钥信息进行验证可以为服务器根据电子锁的验证信息按照预设的规则判断电子锁的用户标识符UID是否合法，在所述电子锁的用户标识符UID合法时给予开锁的权限，否则不给予开锁的权限；所述服务器3对所述电子锁的密钥信息进行验证还可以为人工验证电子锁的用户标识符UID是否合法，在所述电子锁的用户标识符UID合法时给予开锁的权限，否则不给予开锁的权限。
优选地，所述智能终端2还包括密钥信息设置模块，用于设置电子锁的密钥信息。
在本实施例中，智能终端2可以通过APP软件设置、删除或者修改电子锁的密钥信息，即修改电子锁的用户标识符UID，并将所述用户标识符UID通过NFC读写器写入电子锁的NFC标签上。通过智能终端来管理电子锁的密钥信息，用户可以根据自己的需要设置电子锁的密钥信息，即修改电子锁的用户标示符UID，增强了电子锁的个性化体验。
优选地，所述智能终端2还包括显示器。所述显示器用于：在确定所述验证结果不具有开锁权限时或接收到电子锁反馈的开锁失败信息时，提示用户开锁失败的信息；以及在接到电子锁反馈的开锁成功信息后，提示用户开锁成功。所述显示器可以为LCD液晶显示屏。
在本实施例中，通过改进电子锁系统的内部结构，在电子锁内部设置NFC标签，而在智能终端设置NFC读写器。在进行开锁时，智能终端获取电子锁的密钥信息，并将所述电子锁的密钥信息发送给服务器；所述服务器接收所述电子锁的密钥信息，对所述电子锁的密钥信息进行验证，并将验证结果发送到智能终端；所述智能终端确定所述验证结果具有开锁权限时，通过NFC读写器发送开锁信息到电子锁的NFC标签上，以指示所述电子锁进行开锁信息的认证及开锁。从而提高了电子锁的安全性。进一步地，由于电子锁内部设置的是NFC标签，并且不需设置与服务器连接的通信设备，使得电子锁的功耗以及成本都得到降低。
图3示出了本实用新型实施例二提供的基于NFC的电子锁系统三个通信实体之间的通信交互流程图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图3，基于NFC的电子锁系统的三个通信实体分别为电子锁、智能终端和服务器，详述如下：
1、智能终端获取电子锁的密钥信息。
2、智能终端将所述电子锁的密钥信息加密后发送给服务器。
3、服务器接收所述加密后的电子锁的密钥信息，对所述加密后的电子锁的密钥信息进行解密获得密钥信息，再对所述密钥信息进行验证。
4、服务器将验证结果发送到智能终端。
5、智能终端根据所述验证结果确定是否具有开锁权限。
6、在所述验证结果不具有开锁权限时，智能终端显示开锁失败的提示信息。
7、在所述验证结果具有开锁权限时，智能终端通过NFC读写器发送开锁 信息到电子锁。
8、电子锁通过NFC标签接收所述开锁信息，对所述开锁信息进行认证；在认证成功后进行开锁操作。
9、电子锁反馈开锁成功信息到智能终端。
10、智能终端显示开锁成功的提示信息。
在本实用新型中，电子锁内部设置NFC标签，而在智能终端设置NFC读写器。在进行开锁时，智能终端获取电子锁的密钥信息，并将所述电子锁的密钥信息发送给服务器；所述服务器接收所述电子锁的密钥信息，对所述电子锁的密钥信息进行验证，并将验证结果发送到智能终端；所述智能终端判断所述验证结果具有开锁权限时，通过NFC读写器发送开锁信息到电子锁；所述电子锁的NFC标签接收所述开锁信息，对所述开锁信息进行认证及开锁操作。从而提高了电子锁的安全性。进一步地，由于电子锁内部设置的是NFC标签，并且不需设置与服务器连接的通信设备，使得电子锁的功耗以及成本都得到降低。
本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。例如，各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本实用新型的保护范围。
凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于NFC的电子锁，其特征在于，所述电子锁包括：
NFC标签；
与所述NFC标签连接的主控制器；
与所述主控制器连接的驱动电路；
以及与所述驱动电路连接的马达；
与所述马达连接、由所述马达控制的电子锁的锁舌。
2.如权利要求1所述的基于NFC的电子锁，其特征在于，所述电子锁的NFC标签由感应磁场供电；所述电子锁还包括供电电路，所述主控制器、驱动电路分别与供电电路连接，并由供电电路供电。
3.如权利要求1所述的基于NFC的电子锁，其特征在于，所述NFC标签为SIC4310芯片。
4.如权利要求1所述的基于NFC的电子锁，其特征在于，所述主控制器为STC90LE516芯片。
5.一种基于NFC的电子锁系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1至4任一项所述的基于NFC的电子锁；以及
与所述电子锁通过NFC连接通信的智能终端；
与所述智能终端连接的服务器。
6.如权利要求5所述的基于NFC的电子锁系统，其特征在于，所述智能终端包括NFC读写器。
7.如权利要求5所述的基于NFC的电子锁系统，其特征在于，所述智能终端内设置有通用无线分组技术GPRS模块、蓝牙模块或Wi-Fi模块；所述智能终端通过所述GPRS模块、蓝牙模块或Wi-Fi模块与服务器连接通信。
8.如权利要求5所述的基于NFC的电子锁系统，其特征在于，所述智能终端还包括显示器。
9.如权利要求5所述的基于NFC的电子锁系统，其特征在于，所述智能终端还包括密钥信息设置模块。
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