CN207460241U - 一种无线智能门锁及具有其的智能家居系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线智能门锁及具有其的智能家居系统，无线智能门锁包括外壳及设在外壳中的锁芯、驱动机构、控制器和NB‑IoT通讯模块，其中：锁芯与驱动机构驱动连接，驱动机构包括电驱动设备，电驱动设备的控制端连接控制器的输出端，控制器与NB‑IoT通讯模块连接，NB‑IoT通讯模块用于接收第一开锁指令并输送给控制器以及从控制器获取门锁的状态并以无线输送方式输出，控制器根据第一开锁指令通过电驱动设备控制锁芯动作。本实用新型使用的NB‑IoT通讯模块为窄带物联网通信方式，信号覆盖好，因此可以将智能门锁中的NB‑IoT通讯模块直接与运营商的NB‑IoT基站连接，NB‑IoT基站覆盖好，所以不用考虑网关设备的信号覆盖问题，即插即用，部署方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能家居技术领域，特别是涉及一种无线智能门锁及具有其的智能家居系统。
背景技术
现在应用在智能家居领域的无线智能门锁通信方式一般都为wifi,也有通过zigbee或者433等sub1G进行控制。Sub1G和wifi的网络架构为星型结构，即需要一个网关设备，管理多个插座，汇总各个智能门锁的状态和告警信息，上行到公网。通过网关设备管理存在如下缺点：
一、如果网关设备本身出了故障，影响比较大，很多智能门锁会失去联系，无法正常监测和告警。
二、wifi功耗比较大，电池续航时间短。
三、一般防盗门都为钢板材料，无线信号衰减比较大，往往无线信号覆盖不好，连接不稳定。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种无线智能门锁来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
为实现上述目的，本实用新型提供一种无线智能门锁，所述无线智能门锁包括外壳及设在所述外壳中的锁芯、驱动机构、控制器和NB-IoT通讯模块，其中：所述锁芯与所述驱动机构驱动连接，所述驱动机构包括电驱动设备，所述电驱动设备的控制端连接所述控制器的输出端，所述控制器与NB-IoT通讯模块信息交互，所述NB-IoT通讯模块用于接收第一开锁指令并输送给所述控制器以及从所述控制器获取所述门锁的状态并以无线输送方式输出，所述控制器根据所述第一开锁指令通过所述电驱动设备控制所述锁芯动作。
进一步地，所述无线智能门锁还包括密码输入模块、指纹输入模块、RF 卡感应模块和时钟输入模块中的一种或多种模块，且信号输出端通过导线连接所述控制器，用于向所述控制器输入第二开锁指令，所述控制器根据所述第二开锁指令通过所述电驱动设备控制所述锁芯动作。
进一步地，所述密码输入模块设在所述外壳上预设的按键区域，用于向所述控制器输入按键信息；所述控制器内存储有开锁密码信息，在输入的按键信息和所述开锁密码信息相匹配的情形下，所述控制器通过所述电驱动设备控制所述锁芯动作。
进一步地，所述指纹输入模块设在所述外壳上预设的触摸区域，用于将采集到的指纹信息输送给所述控制器；所述控制器内存储有住户指纹信息，在采集到的指纹信息和所述住户指纹信息相匹配的情形下，所述控制器通过所述电驱动设备控制所述锁芯动作。
进一步地，所述RF卡感应模块设在所述外壳上预设的RF卡感应区域，用于将采集到的读卡信息输送给所述控制器；所述控制器内存储有住户身份信息，在采集到的读卡信息和所述住户身份信息相匹配的情形下，所述控制器通过所述电驱动设备控制所述锁芯动作。
进一步地，所述时钟输入模块设在所述外壳内，用于向所述控制器输送时钟开锁指令，所述控制器根据所述时钟开锁指令通过所述电驱动设备控制所述锁芯动作。
进一步地，所述时钟输入模块包括RTC时钟模块，所述控制器通过I2C 接口获取所述RTC时钟模块输送实时时间形式的所述时钟开锁指令。
进一步地，所述控制器包括与或门电路，所述与或门电路具有多个分别与所述NB-IoT通讯模块、密码输入模块、指纹输入模块、RF卡感应模块和时钟输入模块连接的输入端，并择一地接收所述第一开锁指令和第二开锁指令。
本实用新型还提供一种智能家居系统，所述智能家居系统包括多个如上所述的无线智能门锁，所述无线智能门锁的NB-IoT通讯模块通过NB-IoT基站与智能终端或云平台无线通讯。
本实用新型将NB-IoT通讯模块应用到智能门锁中，NB-IoT通讯模块为窄带物联网通信方式，信号覆盖好，因此可以使得智能门锁可以直接连接到运营商的NB-IoT基站，NB-IoT基站覆盖好，所以不用考虑网关设备的信号覆盖问题，即插即用，部署方便。没有中心网关，因此减少了网关故障导致智能门锁大面积失联的问题，提高了控制可靠性。
附图说明
图1是本实用新型所提供的无线智能门锁一实施例的结构原理示意图。
图2是本实用新型所提供的智能家居系统一实施例的结构原理示意图。
附图标记：
| 1 | 锁芯 | 2 | 电驱动设备 |
| 3 | 控制器 | 4 | NB-IoT通讯模块 |
| 5 | 密码输入模块 | 6 | 指纹输入模块 |
| 7 | RF卡感应模块 | 8 | 时钟输入模块 |
| 9 | NB-IoT基站 | 10 | 智能终端 |
具体实施方式
在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
如图1所示，本实施例所提供的无线智能门锁包括外壳及设在所述外壳中的锁芯1、驱动机构、控制器3和NB-IoT通讯模块4，其中：
锁芯1与所述驱动机构驱动连接，所述驱动机构包括电驱动设备2和传统钥匙。电驱动设备2通过电控的方式控制锁芯1动作。具体地，电驱动设备 2比如可以是电机，动力输出端连接锁芯1，并在得电的情形下开启，从而带动锁芯1顺时针或逆时针旋转，实现开门和锁门。传统钥匙是通过手动的方式控制锁芯1顺时针或逆时针旋转，实现开门和锁门。
控制器3的输出端连接电驱动设备2的控制端，在控制器3给电的情形下开启，电驱动设备2的动力输出端控制锁芯1动作，实现开门和锁门。本实施例中，控制模块21生成GPIO电平信号或PWM信号信号，其中的GPIO电平信号通过控制电驱动设备2，从而控制锁芯1动作。General Purpose Input Output(通用输入/输出)简称为GPIO，或总线扩展器，人们利用工业标准I2C、 SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O 端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。
控制器3与NB-IoT通讯模块4信息交互，NB-IoT通讯模块4用于接收来自NB-IoT基站发送的第一开锁指令并将所述第一开锁指令输送给控制器3、以及从控制器3获取所述门锁的状态并将所述门锁的状态以无线输送方式输出，控制器3根据所述第一开锁指令通过电驱动设备2控制锁芯1动作，以实现远程开锁。
本实施例将NB-IoT通讯模块应用到智能门锁中，NB-IoT通讯模块为窄带物联网通信方式，信号覆盖好，因此可以使得智能门锁可以直接连接到运营商的NB-IoT基站，实现远程开锁，NB-IoT基站覆盖好，所以不用考虑网关设备的信号覆盖问题，即插即用，部署方便。没有中心网关，因此减少了网关故障导致智能门锁大面积失联的问题，提高了控制可靠性。
在一个实施例中，智能门锁除了能够通过NB-IoT通讯模块4接受外部以无线方式发送的第一开关指令实现远程开锁之外，还可以通过密码开锁方式、指纹比对开锁方式、RF卡开锁方式和/或按照时间设置自动开关的方式对智能门锁的开启和关闭进行控制。
具体地，所述无线智能门锁还包括密码输入模块5、指纹输入模块6、RF 卡感应模块7和时钟输入模块8中的一种或多种模块，且密码输入模块5、指纹输入模块6、RF卡感应模块7和时钟输入模块8的信号输出端通过导线连接控制器3，用于向控制器3输入第二开锁指令，控制器3根据所述第二开锁指令通过电驱动设备2控制锁芯1动作。本实施例可以汇总各种开锁方式的指令输入，如果满足开锁条件，则通过GPIO或PWM信号信号控制电机，驱动锁芯顺时针或逆时针旋转，实现开门和锁门。
在一个实施例中，密码输入模块5设在所述外壳上预设的按键区域，用于向控制器3输入按键信息。控制器3内存储有开锁密码信息，在输入的按键信息和所述开锁密码信息相匹配的情形下，控制器3通过电驱动设备2控制锁芯1动作。密码输入模块5可以采用按键显示器及触摸键盘的结构形式，设置和输入密码。控制器3可以包括比较电路，通过比较电路比较输入的按键信息和所述开锁密码信息是否匹配，在输入的按键信息和所述开锁密码信息相匹配的情形下，比较电路输出相应的GPIO电平信号或PWM信号信号，通过电驱动设备2控制锁芯1动作。
在一个实施例中，指纹输入模块6设在所述外壳上预设的触摸区域，指纹输入模块6可以负责检测和识别指纹，如果识别到已经认证的指纹，读取信息并通知控制器3采集到的指纹信息和所述住户指纹信息相匹配，控制器3 GPIO电平信号或PWM信号信号，通过电驱动设备2控制锁芯1动作。
在另一个实施例中，指纹输入模块6用于将采集到的指纹信息输送给控制器3。控制器3内存储有住户指纹信息，在采集到的指纹信息和所述住户指纹信息相匹配的情形下，控制器3通过电驱动设备2控制锁芯1动作。具体地，指纹输入模块6还可以包括电容传感器。电容传感器价格便宜、实惠、灵敏度高、准确性好、结构简单，不用专门为指纹传感器预留空间，和现有的单按键门口机的外观一致，整体美观大方。此时控制器3包括比较电路，通过比较电路比较采集到的指纹信息和所述住户指纹信息是否匹配，在采集到的指纹信息和所述住户指纹信息相匹配的情形下，比较电路输出相应的GPIO电平信号或 PWM信号信号，通过电驱动设备2控制锁芯1动作。
在一个实施例中，RF卡感应模块7设在所述外壳上预设的RF卡感应区域，射频识别即RFID(Radio Frequency IDentification)技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RF卡感应模块7 负责检测RF卡，如果识别到已经认证的RF卡，读卡信息并通知控制器3采集到的读卡信息和所述住户身份信息相匹配，控制器3GPIO电平信号或PWM信号信号，通过电驱动设备2控制锁芯1动作。
在另一个实施例中，RF卡感应模块7用于将采集到的读卡信息输送给控制器3。控制器3内存储有住户身份信息，在采集到的读卡信息和所述住户身份信息相匹配的情形下，控制器3通过电驱动设备2控制锁芯1动作。具体地，控制器3包括比较电路，通过比较电路比较采集到的读卡信息和所述住户身份信息是否匹配，在采集到的读卡信息和所述住户身份信息相匹配的情形下，比较电路输出相应的GPIO电平信号或PWM信号信号，通过电驱动设备2控制锁芯1动作。
在一个实施例中，时钟输入模块8设在所述外壳内，用于向控制器3输送时钟开锁指令，控制器3根据所述时钟开锁指令通过电驱动设备2控制锁芯1动作。
在一个实施例中，时钟输入模块8包括RTC时钟模块，控制器3通过I2C 接口获取所述RTC时钟模块输送实时时间形式的所述时钟开锁指令。RTC时钟模块可以由芯片实现，比如型号为RX8130的芯片通过I2C接口与控制器3连接，控制器3通过I2C接口获取RTC时钟模块设置的实时时间，即按照时间设置自动开关的方式对智能门锁的打开和关闭进行控制。RTC时钟模块还可以进行时间同步和设置，记录开锁时间等log信息。
在一个实施例中，控制器3可以由硬件电路实现，比如与或门电路，所述与或门电路具有多个分别与所述NB-IoT通讯模块4、密码输入模块5、指纹输入模块6、RF卡感应模块7和时钟输入模块8连接的输入端，并择一地接收所述第一开锁指令和第二开锁指令。本实施例中，“与门”或“或门”有多个输入，分别表示来自多种方式的指令，其中任何一个输入有效，则输出的GPIO 电平信号置成“有效”，从而控制电机的开启。
如图2所示，本实用新型还提供一种智能家居系统，所述智能家居系统包括多个如上所述的无线智能门锁，所述无线智能门锁的NB-IoT通讯模块4 通过NB-IoT基站9与智能终端10或云平台无线通讯。NB-IoT通讯模块22采用NB-IOT无线模块，负责与云平台保持连接，智能终端5比如手机APP，通过云平台获取智能门锁状态和远程控制智能门锁，比如修改密码等功能。 NB-IOT无线模块还具有极低功耗、支持电池供电的优势。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种无线智能门锁，其特征在于，包括外壳及设在所述外壳中的锁芯(1)、驱动机构、控制器(3)和NB-IoT通讯模块(4)，其中：所述锁芯(1)与所述驱动机构驱动连接，所述驱动机构包括电驱动设备(2)，所述电驱动设备(2)的控制端连接所述控制器(3)的输出端，所述控制器(3)与NB-IoT通讯模块(4)信息交互，所述NB-IoT通讯模块(4)用于接收第一开锁指令并输送给所述控制器(3)以及从所述控制器(3)获取所述门锁的状态并以无线输送方式输出，所述控制器(3)根据所述第一开锁指令通过所述电驱动设备(2)控制所述锁芯(1)动作。
2.如权利要求1所述的无线智能门锁，其特征在于，还包括密码输入模块(5)、指纹输入模块(6)、RF卡感应模块(7)和时钟输入模块(8)中的一种或多种模块，且信号输出端通过导线连接所述控制器(3)，用于向所述控制器(3)输入第二开锁指令，所述控制器(3)根据所述第二开锁指令通过所述电驱动设备(2)控制所述锁芯(1)动作。
3.如权利要求2所述的无线智能门锁，其特征在于，所述密码输入模块(5)设在所述外壳上预设的按键区域，用于向所述控制器(3)输入按键信息；所述控制器(3)内存储有开锁密码信息，在输入的按键信息和所述开锁密码信息相匹配的情形下，所述控制器(3)通过所述电驱动设备(2)控制所述锁芯(1)动作。
4.如权利要求2所述的无线智能门锁，其特征在于，所述指纹输入模块(6)设在所述外壳上预设的触摸区域，用于将采集到的指纹信息输送给所述控制器(3)；所述控制器(3)内存储有住户指纹信息，在采集到的指纹信息和所述住户指纹信息相匹配的情形下，所述控制器(3)通过所述电驱动设备(2)控制所述锁芯(1)动作。
5.如权利要求2所述的无线智能门锁，其特征在于，所述RF卡感应模块(7)设在所述外壳上预设的RF卡感应区域，用于将采集到的读卡信息输送给所述控制器(3)；所述控制器(3)内存储有住户身份信息，在采集到的读卡信息和所述住户身份信息相匹配的情形下，所述控制器(3)通过所述电驱动设备(2)控制所述锁芯(1)动作。
6.如权利要求2所述的无线智能门锁，其特征在于，所述时钟输入模块(8)设在所述外壳内，用于向所述控制器(3)输送时钟开锁指令，所述控制器(3)根据所述时钟开锁指令通过所述电驱动设备(2)控制所述锁芯(1)动作。
7.如权利要求6所述的无线智能门锁，其特征在于，所述时钟输入模块(8)包括RTC时钟模块，所述控制器(3)通过I2C接口获取所述RTC时钟模块输送实时时间形式的所述时钟开锁指令。
8.如权利要求2至7中任一项所述的无线智能门锁，其特征在于，所述控制器(3)包括与或门电路，所述与或门电路具有多个分别与所述NB-IoT通讯模块(4)、密码输入模块(5)、指纹输入模块(6)、RF卡感应模块(7)和时钟输入模块(8)连接的输入端，并择一地接收所述第一开锁指令和第二开锁指令。
9.一种智能家居系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-8中任一项所述的无线智能门锁，所述无线智能门锁的NB-IoT通讯模块(4)通过NB-IoT基站(9)与智能终端(10)或云平台无线通讯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721295555.9U CN207460241U (zh) | 2017-10-10 | 2017-10-10 | 一种无线智能门锁及具有其的智能家居系统 |
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ID=62250489
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109377625A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-02-22 | 杭州电子科技大学 | 一种基于nb-iot技术的智能授权门锁电路 |
| CN110866999A (zh) * | 2018-08-09 | 2020-03-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种智能门锁的控制方法、设备及存储介质 |
| CN113393599A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-14 | 深圳市伊格鲁科技有限公司 | 一种可远距离控制的智能门锁及其通信方法 |
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