CN206522020U - 一种智能门锁及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能门锁及系统，该智能门锁包括处理器、伺服电机和锁舌，摄像头、数字盘接口电路、存储模块、人机交互模块和无线通讯模块，其中，摄像头用于采集开锁者的图像信息；无线通讯模块用于将开锁者的图像信息、安全证书数据发送给云端服务器，以使云端服务器生成安全密钥，并将安全密钥发送给智能移动设备；无线通讯模块还用于接收云端服务器发送的安全密钥并发送给处理器；人机交互模块用于接收并显示开锁者输入的安全密钥并发送给处理器；处理器用于控制伺服电机驱动锁舌开启或关闭。本实用新型的技术方案，通过安全证书数据、云端服务器图像识别和密钥服务相结合的方式，提升了现有技术中智能锁的安全性能。

Description

一种智能门锁及系统

技术领域

本实用新型涉及楼宇门锁设备技术领域，具体涉及一种智能门锁及系统。

背景技术

目前市面上仍然广泛使用机械锁(即弹簧锁)，消费水平稍高的用户会选择采用生物信息特征认证(如指纹识别、虹膜纹路及声纹识别等)或无线识别技术(RFID、蓝牙等)以及直接使用数字面板与上述各项科技组合而开发出的智能锁系统，不过由于装载两种技术的智能锁在市面上普遍售价偏高，大部分民众更愿意将资金花费在购置性价比更高的B级机械锁上。

生物信息特征认证对于民用产品而言仅限于指纹识别和声纹认证。指纹识别即使用者将指纹录入系统，然后由系统比对其与预留在系统的信息是否相同从而决定是否进行解锁操作；声纹认证即使用者朗读一段文字，录入系统后，系统通过对比其是否与预留在系统中的信息大致匹配从而决定是否进行解锁。随着信息拦截技术、生物特征的模仿技术以及破解技术的发展，智能锁面临越发容易被攻克的风险，尤其是用户的指纹、声音被盗取，就相当于丢了钥匙。如果智能锁缺少管理者认证开锁机制，那么此类锁的安全性就更不能得到保证。

目前使用在智能锁上的通讯技术主要是RFID(射频识别)技术和蓝牙技术。RFID技术主要用于物联网，通常情况下，用户只需要将移动设备靠近门锁即可在识别后完成解锁。采用蓝牙技术的智能锁，如CN105813069.A号专利为例，用户手机通过蓝牙协议获取智能锁的Mac地址和锁内的随机数，再通过获取云端的密钥生成开锁用加密信息，用于完成单次的解锁行为。

针对CN105813069.A号专利所列举的，由于门锁本身并不连接到云端，因此内置密钥不能实时更新，密钥再次下发其实还是以前的密钥，这样并不能发挥限时使用的安全性。所以在这套智能锁系统中，智能锁的Mac地址和限时密钥基本固定，相对安全性降低，只要盗取或者暴力破解智能锁产生的随机数，就可以完成非授权的解锁。另外，智能锁必须配合手机使用，而一旦手机被盗用或者被抢劫，云端服务器是无法判定手机是否在正确的用户手中，因此存在极大的安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能门锁及系统，通过安全证书数据、云端服务器图像识别和密钥服务相结合的方式，提升现有技术中智能锁的安全性能。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能门锁，包括处理器、伺服电机和锁舌，还包括分别与所述处理器电连接的摄像头、数字盘接口电路、存储模块、人机交互模块和无线通讯模块，其中，

所述摄像头用于采集开锁者的图像信息；所述数字盘接口电路用于读取开锁者数字证书盘中存储的安全证书数据；所述无线通讯模块无线连接有云端服务器和多个智能移动设备，其中，所述云端服务器还与所述多个智能移动终端无线连接；

所述无线通讯模块还用于接收所述云端服务器发送的安全密钥并发送给所述处理器；所述人机交互模块用于接收并显示开锁者输入的安全密钥并发送给所述处理器；所述所述处理器用于控制所述伺服电机驱动锁舌开启或关闭。

优选地，所述智能门锁，还包括与所述处理器电连接的求助按钮，所述处理器还用于在检测到开锁者按动求助按钮的触发动作时，启动摄像头采集开锁者的图像信息，并通过所述无线通讯模块将所述开锁者的图像信息发送给所述云端服务器，以使所述云端服务器生成安全密钥，并将所述安全密钥发送给预设的智能移动设备。

优选地，所述智能门锁，还包括与所述处理器电连接的应急解锁按钮，所述处理器还用于在检测到开锁者按动应急解锁按钮的触发动作时，启动摄像头采集开锁者的图像信息，并启动数字盘接口电路读取开锁者数字证书盘中存储的安全证书数据；同时，通过人机交互模块提醒开锁者输入应急解锁密钥，并将开锁者输入的应急解锁密钥与存储器预存的应急解锁密钥进行比对，并在比对成功后控制所述伺服电机驱动锁舌开启。

优选地，所述智能门锁，还包括电源模块，所述电源模块用于为所述处理器、伺服电机、摄像头、数字盘接口电路、存储模块、人机交互模块和无线通讯模块供电。

优选地，所述无线通讯模块包括：蓝牙模块、WCDMA、GSM、CDMA和/或LTE通讯模块。

优选地，所述无线通讯模块配设有SIM卡插槽。

优选地，所述人机交互模块包括数字键盘和触摸屏。

优选地，所述智能移动设备包括智能手机、平板电话和/或智能手表。

优选地，所述处理器为单片机。

一种智能门锁系统，包括：云端服务器、数字证书盘、智能移动设备和上述的智能门锁，其中，

所述智能门锁分别与所述云端服务器和智能移动设备无线连接，所述智能移动设备还与所述云端服务器无线连接；

所述云端服务器中预存有注册用户的手机号码、图像信息及根据注册用户的图像信息生成的注册用户安全证书数据；所述数字证书盘中存储有云端服务器写入的注册用户安全证书数据；其中，所述注册用户包括超级用户、普通用户和特殊用户；

所述云端服务器用于接收所述智能门锁发送的开锁者的图像信息和安全证书数据，并将所述开锁者的图像信息与预存的注册用户的图像信息进行比对，以识别开锁者的身份等级；若开锁者为特殊用户，生成安全密钥后，发送给超级用户手机号码所对应的智能移动设备；若开锁者为超级用户或普通用户，且开锁者的安全证书数据与预存的超级用户或普通用户安全证书数据比对成功，生成安全密钥后，发送给超级用户或普通用户手机号码所对应的智能移动设备。

本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

本实用新型提供的这种智能门锁，摄像头能够采集开锁者的图像信息，数字盘接口电路能够读取开锁者数字证书盘中存储的安全证书数据，云端服务器能够根据将开锁者的图像信息及安全证书数据与预存的注册者的图像信息及安全证书数据进行比对，并在比对成功后生成安全密钥；智能门锁能够比对用户输入的安全密钥与云端服务器发送的安全密钥是否一致，从而控制智能门锁是否开启。相比现有技术，本实用新型提供的这种智能门锁，通过安全证书数据、云端服务器图像识别和密钥服务相结合的方式，提升了现有技术中智能锁的安全性能。

本实用新型提供的这种智能门锁系统，采集开锁者数字安全证书数据和脸部图像信息，通过云服务器实时比对，双重印证安全可靠。数字证书盘与手机密钥分离，合法身份验证后下发的密钥每次都是变化的，有使用次数限制和有效时间限制，可以有效地增加安全性。老人和孩子以及其他不适合携带钥匙的无完全行为责任能力的人可以在监护人的有效监护下安全的解锁，做到无钥匙进入。相比现有技术，本实用新型提供的这种智能门锁系统，通过安全证书数据、云端服务器图像识别和密钥服务相结合的方式，提升了现有技术中智能锁的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的智能门锁的电路示意框图；

图2为本实用新型一实施例提供的智能门锁系统的电路示意框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1，本实用新型一实施例提供的一种智能门锁1，包括处理器11、伺服电机12和锁舌13，还包括分别与所述处理器11电连接的摄像头14、数字盘接口电路15、存储模块16、人机交互模块17和无线通讯模块18，其中，

所述摄像头14用于采集开锁者的图像信息；所述数字盘接口电路15用于读取开锁者数字证书盘中存储的安全证书数据；所述无线通讯模块18无线连接有云端服务器和多个智能移动设备；所述无线通讯模块18用于将开锁者的图像信息、安全证书数据发送给所述云端服务器，以使所述云端服务器生成安全密钥并将所述安全密钥发送给所述智能移动设备；

所述无线通讯模块18还用于接收所述云端服务器发送的安全密钥并发送给所述处理器11；所述人机交互模块17用于接收并显示开锁者输入的安全密钥并发送给所述处理器11；所述所述处理器11用于控制所述伺服电机12驱动锁舌13开启或关闭。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种智能门锁1，摄像头14能够采集开锁者的图像信息，数字盘接口电路15能够读取开锁者数字证书盘中存储的安全证书数据，云端服务器能够根据将开锁者的图像信息及安全证书数据与预存的注册者的图像信息及安全证书数据进行比对，并在比对成功后生成安全密钥；智能门锁1能够比对用户输入的安全密钥与云端服务器发送的安全密钥是否一致，从而控制智能门锁1是否开启。相比现有技术，本实用新型提供的这种智能门锁1，通过安全证书数据、云端服务器图像识别和密钥服务相结合的方式，提升了现有技术中智能锁的安全性能。

优选地，所述智能门锁1，还包括与所述处理器11电连接的求助按钮，所述处理器11还用于在检测到开锁者按动求助按钮的触发动作时，启动摄像头14采集开锁者的图像信息，并通过所述无线通讯模块18将所述开锁者的图像信息发送给所述云端服务器，以使所述云端服务器生成安全密钥，并将所述安全密钥发送给预设的智能移动设备。

需要说明的是，对于老人和孩子以及其他不适合携带钥匙和数字证书盘的无完全行为责任能力的人，可以通过按动求助按钮，启动摄像头14采集开锁者的图像信息，云端服务器比对出该开锁者为特殊用户后，向该开锁者的监护人手机上发送安全密钥，以使开锁者的监护人人工验证后远程开锁。

优选地，所述智能门锁1，还包括与所述处理器11电连接的应急解锁按钮，所述处理器11还用于在检测到开锁者按动应急解锁按钮的触发动作时，启动摄像头14采集开锁者的图像信息，并启动数字盘接口电路15读取开锁者数字证书盘中存储的安全证书数据；同时，通过人机交互模块17提醒开锁者输入应急解锁密钥，并将开锁者输入的应急解锁密钥与存储器预存的应急解锁密钥进行比对，并在比对成功后控制所述伺服电机12驱动锁舌13开启。

优选地，所述智能门锁1，还包括电源模块，所述电源模块用于为所述处理器11、伺服电机12、摄像头14、数字盘接口电路15、存储模块16、人机交互模块17和无线通讯模块18供电。

优选地，所述无线通讯模块18包括：蓝牙模块、WCDMA、GSM、CDMA和/或LTE通讯模块。

优选地，所述无线通讯模块18配设有SIM卡插槽。

优选地，所述人机交互模块17包括数字键盘和触摸屏。

优选地，所述智能移动设备包括智能手机、平板电话和/或智能手表。

优选地，所述处理器11为单片机。

参见图2，一种智能门锁系统，包括：云端服务器2、数字证书盘3、智能移动设备4和上述的智能门锁1，其中，

所述智能门锁1分别与所述云端服务器2和智能移动设备4无线连接，所述智能移动设备4还与所述云端服务器2无线连接；

所述云端服务器2中预存有注册用户的手机号码、图像信息及根据注册用户的图像信息生成的注册用户安全证书数据；所述数字证书盘3中存储有云端服务器2写入的注册用户安全证书数据；其中，所述注册用户包括超级用户、普通用户和特殊用户；

所述云端服务器2用于接收所述智能门锁1发送的开锁者的图像信息和安全证书数据，并将所述开锁者的图像信息与预存的注册用户的图像信息进行比对，以识别开锁者的身份等级；若开锁者为特殊用户，生成安全密钥后，发送给超级用户手机号码所对应的智能移动设备4；若开锁者为超级用户或普通用户，且开锁者的安全证书数据与预存的超级用户或普通用户安全证书数据比对成功，生成安全密钥后，发送给超级用户或普通用户手机号码所对应的智能移动设备4。

需要说明的是，特殊用户为老人和孩子以及其他不适合携带钥匙的无完全行为责任能力的人。

为了便于理解，现将本实用新型提供的这种智能门锁1系统的工作流程介绍如下：

1、普通用户的注册、认证及解锁流程

(1)普通用户的注册由超级用户进行确认，超级用户通过启动智能门锁1的注册功能，开启摄像头14，采集普通用户的脸部图像信息。

(2)智能门锁1上传采集的脸部图像信息，由云端服务器2进行加密处理，生成安全证书，写入普通用户的数字证书盘3，同时进行存储。

(3)超级用户根据需要设定该普通用户是否具有特殊用户解锁的权限，此权限当且仅当特殊用户有请求时完成远程开锁，且不需要验证从数字证书盘3中读取的安全证书数据。

(4)普通用户在请求解锁时，通过人机交互模块17的数字证书盘3接口插入数字证书盘3，数字盘接口电路15读取数字证书盘3中的安全证书数据，并启动摄像头14，采集请求开锁者的面部数据。

(5)无线通讯模块18通过wifi联网或者4G电信运营商的线路将安全证书数据和采集的面部数据上传至云端服务器2，与云端服务器2预存的注册用户的图像信息和安全证书数据进行比对，确认开锁者是否为合法用户。

(6)核对后，由云端服务器2向智能门锁1返回安全密钥，并向核对的合法用户的手机同时发送安全密钥。

(7)普通用户取得密钥后，通过人机交互模块17输入安全密钥，智能门锁1进行安全密钥比对，以确定是否进行解锁。亦可采用手机蓝牙与智能门锁1进行信息交互进行解锁。

(8)智能门锁1比对成功后，进行解锁并存储相关数据以备查询。

2、特殊用户注册、认证及解锁流程

(1)特殊用户的注册由超级用户进行确认，超级用户通过智能门锁1的注册功能，开启摄像头14，采集特殊用户的脸部图像信息。

(2)智能门锁1上传采集的脸部图像信息，由云端服务器2进行加密处理并存储，同时存储在智能门锁1的存储模块16中。

(3)特殊用户请求开锁时，只需按下求助按钮，智能门锁1启动摄像头14采集脸部信息，上述数据经过网络传送至云端服务器2进行图像比对。

(4)若比对成功，由云端服务器2向超级用户的手机和智能门锁1发送限定时效的开锁密钥，同时连通超级用户的手机；超级用户可以通过手机查看摄像头14所拍摄的特殊用户和周围的环境，从而确定是否进行远程解锁。

(5)若比对不成功，则云端服务器2向超级用户推送采集的求助者脸部图像，并提示超级用户相关信息，由超级用户确定进一步的操作，如屏蔽一定时间的求助响应，联络物业或者报警等。

(6)如果超级用户在规定的时间内无响应，或者主动授权给具有权限的普通用户进行人工验证开锁，则启动普通用户的手机，重复上述操作。

3、超级用户注册、认证和解锁流程

(1)智能门锁1出厂时默认携带一个超级用户数字证书盘3，第一次插入该数字证书盘3，启动注册功能，系统默认注册第一位超级用户。启动摄像头14，采集超级用户脸部图像信息。

(2)智能门锁1上传采集的脸部图像信息，由云端服务器2生成安全证书(原厂安全证书作废，类似安全锁的A钥和B钥，A钥使用一次即作废)和超级用户安全密钥，安全证书写入超级用户的数字证书盘3，同时存储在智能门锁1的存储模块16中。超级用户安全密钥将发送到超级用户手机，并存储在智能门锁1的存储模块16中。

(3)超级用户请求开锁的流程同普通用户。

(4)超级用户进行普通用户和特殊用户注册时，只需验证脸部图像信息即可。如果需要将其他用户注册为超级用户，则需要验证超级用户安全密钥。

(5)超级用户可以通过手机和智能门锁1对超级用户安全密钥进行更改，不定期生成新的安全密钥。

4、智能门锁1无法连接云端服务器2时应急解锁

(1)用户插入数字证书盘3，启动“应急解锁”功能。

(2)智能门锁1系统将启动摄像头14拍摄应急解锁用户的脸部图像，由于无法上传到云端服务器2，此处拍摄仅为保存留档使用，同时读取数字证书盘3中的安全证书数据一并保存。

(3)在每年正常状况下，云端服务器2会向智能门锁1传递三组各不相同的一次性应急解锁文件，每个文件仅会在解锁通过时，传递给位于白名单上的任意或给定的3个用户。同时用户交互模块会显示长度为8位字符的启动密钥空格供用户输入。用户通过用户交互模块生成的特殊键盘输入启动密钥以启动“应急解锁”，三组密钥逾期作废。启动成功则开锁，如果超过设定的错误次数，则锁定数字证书盘3中的安全证书数据，并报警，并将摄像头14拍摄的脸部图像信息和之前留存的安全证书数据一起发送到指定服务器或者邮箱等。

(4)一旦全部的超级用户的安全证书数据被锁定，即全部超级用户失效，则普通用户和特殊用户也无法进行正常的开锁流程。只能在警方监督下，由第三方进行解锁，重新执行超级用户的建立流程。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种智能门锁系统，采集开锁者数字安全证书数据和脸部图像信息，通过云服务器实时比对，双重印证安全可靠。数字证书盘与手机密钥分离，合法身份验证后下发的密钥每次都是变化的，有使用次数限制和有效时间限制，可以有效地增加安全性。老人和孩子以及其他不适合携带钥匙的无完全行为责任能力的人可以在监护人的有效监护下安全的解锁，做到无钥匙进入。相比现有技术，本实用新型提供的这种智能门锁系统，通过安全证书数据、云端服务器图像识别和密钥服务相结合的方式，提升了现有技术中智能锁的安全性能。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

Claims (10)

1.一种智能门锁，包括处理器、伺服电机和锁舌，其特征在于，还包括分别与所述处理器电连接的摄像头、数字盘接口电路、存储模块、人机交互模块和无线通讯模块，其中，

所述摄像头用于采集开锁者的图像信息；所述数字盘接口电路用于读取开锁者数字证书盘中存储的安全证书数据；所述无线通讯模块无线连接有云端服务器和多个智能移动设备，其中，所述云端服务器还与所述多个智能移动终端无线连接；

所述无线通讯模块还用于接收所述云端服务器发送的安全密钥并发送给所述处理器；所述人机交互模块用于接收并显示开锁者输入的安全密钥并发送给所述处理器；所述处理器用于控制所述伺服电机驱动锁舌开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的智能门锁，其特征在于，还包括与所述处理器电连接的求助按钮。

3.根据权利要求2所述的智能门锁，其特征在于，还包括与所述处理器电连接的应急解锁按钮。

4.根据权利要求1所述的智能门锁，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块用于为所述处理器、伺服电机、摄像头、数字盘接口电路、存储模块、人机交互模块和无线通讯模块供电。

5.根据权利要求1所述的智能门锁，其特征在于，所述无线通讯模块包括：蓝牙模块、WCDMA、GSM、CDMA和/或LTE通讯模块。

6.根据权利要求5所述的智能门锁，其特征在于，所述无线通讯模块配设有SIM卡插槽。

7.根据权利要求1～6任一项所述的智能门锁，其特征在于，所述人机交互模块包括数字键盘和触摸屏。

8.根据权利要求1～6任一项所述的智能门锁，其特征在于，所述智能移动设备包括智能手机、平板电话和/或智能手表。

9.根据权利要求1～6任一项所述的智能门锁，其特征在于，所述处理器为 单片机。

10.一种智能门锁系统，其特征在于，包括：云端服务器、数字证书盘、智能移动设备和权利要求1～9任一项所述的智能门锁，其中，

所述智能门锁分别与所述云端服务器和智能移动设备无线连接，所述智能移动设备还与所述云端服务器无线连接；

所述云端服务器中预存有注册用户的手机号码、图像信息及根据注册用户的图像信息生成的注册用户安全证书数据；所述数字证书盘中存储有云端服务器写入的注册用户安全证书数据。