TWI737755B

TWI737755B - 被動式無線射頻識別門鎖、電子門鎖系統及其操作方法

Info

Publication number: TWI737755B
Application number: TW106121718A
Authority: TW
Inventors: 特洛伊 M 布朗
Original assignee: 美商品譜公司
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2021-09-01
Also published as: TW201816668A

Abstract

本文描述一種使用一被動式RFID標籤操作方法及系統之電子或非電子鎖具。該被動式RFID標籤經貼附至該鎖具或其附近。使用一行動裝置上之一應用程式，一使用者可利用該行動裝置來實現諸如使用者通知、家庭自動化控制及家庭保全控制之特徵。一家庭之一訪客使用其行動裝置上之一應用程式來掃描該被動式RFID來透過一遠端房主之驗證而進入一家庭。

Description

被動式無線射頻識別門鎖、電子門鎖系統及其操作方法

本發明大體係關於鎖定裝置；特定言之，本發明係關於可用一經貼附被動式無線射頻識別(RFID)標籤操作之一電子鎖定裝置。

鎖定及保全系統廣泛用於住宅及商業市場中。鎖定及保全系統藉由要求特定經授權憑證而控制透過門進入保全區域(諸如一建築物或其他保全空間)。現有保全系統可包含電子鎖，該等電子鎖可控制機械鎖定總成，諸如一閂鎖(deadbolt)在其延伸與回縮位置之間的移動。包含呈無線射頻識別(「RFID」)標籤讀取器之形式之RFID解決方式之現有保全系統未併入被動式RFID標籤解決方案。

根據一個態樣，本發明提供一種包括配合一行動裝置使用之一鎖具之系統。該系統包括一鎖定裝置、一被動式無線射頻識別(「RFID」)標籤及一行動裝置。該鎖定裝置可在一鎖定位置與一解鎖位置之間移動。該被動式RFID標籤經貼附至該鎖定裝置之一外殼。該行動裝置包括一讀取器且經組態以：掃描該被動式RFID標籤，自動傳輸一或多個通知且更新一雲端服務。

根據另一態樣，本發明提供一種系統，其具有一鎖定裝置、一被動式無線射頻識別(「RFID」)標籤及一行動裝置。該鎖定裝置可在一鎖定位置與一解鎖位置之間移動。該被動式RFID標籤經貼附至該鎖定裝置之一外殼。該行動裝置包括一讀取器且經組態以：掃描該被動式RFID標籤且發出一或多個命令至一家庭自動化控制器。

100:系統組態

102:雲端伺服器/雲端服務/網路

104:家庭自動化控制器

106:使用者裝置/運算裝置

108:鎖

110:標籤

200:鎖

202:門

204:內部總成

206:電池固持器

208:扭轉件

210:鎖閂

212:鎖扣板

214:使用者輸入

216:外部總成

218:機械鎖定總成

220:鑰匙

300:方法

302:方塊

304:決策方塊

306:方塊

308:方塊

400:方法

402:方塊

404:決策方塊

406:方塊

500:方法

502:方塊

504:方塊

506:決策方塊

508:方塊

510:決策方塊

512:方塊

514:方塊

516:方塊

600:運算環境

602:處理器

604:記憶體

606:輸入/輸出(I/O)子系統

608:使用者輸入裝置

610:儲存媒體

612:軟體應用程式

614:輸出裝置

616:感測裝置

618:感測裝置

620:感測裝置

622:感測器應用程式

624:網路介面

626:運算系統

628:應用程式

實施方式參考附圖，在該等附圖中：圖1係根據本發明之一實施例之用於操作鎖硬體之一例示性系統之一簡化方塊圖；圖2係根據本發明之一實施例之一電子鎖及對應硬體之一側視圖，該電子鎖及對應硬體安裝於一門上且該門以虛線展示；圖3係本發明之至少一項實施例之一例示性方法之一流程圖；圖4係本發明之至少一項實施例之一例示性方法之一流程圖；圖5係本發明之至少一項實施例之一例示性方法之一流程圖；及圖6係結合圖1之鎖總成之至少一項實施例之一例示性運算環境之一簡化方塊圖。

相關申請案

本申請案主張2016年6月29日申請為「Passive RFID Door Lock」之美國臨時專利申請案第62/356,209號之權利，該案之全部內容以引用方式併入本文。

已簡化本文提供之圖及描述來繪示與對本文描述之裝置、系統及方法之清晰理解相關之態樣，同時為清楚起見免除可在典型裝置、系統及方法中發現之其他態樣。一般技術者可認識到，其他元件及/或操作可為實施本文描述之裝置、系統及方法所期望及/或必要的。因為此等元件及操作在本技術中眾所周知，且因為其等並不促成對本發明之更佳理解，故在本文中可不提供此等元件及操作之一論述。然而，本發明被視為固有地包含將為一般技術者所知之所描述態樣之所有此等元件、變動及修改。

在說明書中對「一項實施例」、「一實施例」、「一繪示性實施例」等之參考指示，所描述之實施例可包含一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可或可未必包含該特定特徵、結構或特性。再者，此等片語未必參考相同實施例。此外，當結合一實施例描述一特定特徵、結構或特性時，認為熟習此項技術者知道結合其他實施例實施此特徵、結構或特性，無論其是否明確描述。另外，應瞭解，以「至少一個A、B及C」之形式包含在一清單中之項目可意謂(A)；(B)；(C)；(A及B)；(A及C)；(B及C)；或(A、B及C)。類似地，以「A、B或C之至少一者」之形式列出之項目可意謂(A)；(B)；(C)；(A及B)；(A及C)；(B及C)；或(A、B及C)。

在圖式中，可以特定配置及/或排序展示一些結構或方法特徵。然而，應瞭解，可不需要此等特定配置及/或排序。實情係，在一些實施例中，此等特徵可按不同於在繪示性圖中展示之一方式及/或順序配置。另外，在一特定圖中包含一結構或方法特徵並不意謂暗示在所有實施例中需要此特徵，且在一些實施例中此特徵可不包含在內或可與其他特徵組合。

在一些實施例中，本發明係關於一門鎖(電子或非電子)，其併入一被動式RFID標籤。門鎖提供無需使用一經併入RFID標籤讀取器之RFID優點。例如，被動式RFID標籤可利用一使用者之行動裝置(諸如一智慧型電話)、一可組態應用程式(「app」)及網際網路(或「雲端」)。被動式RFID標籤可呈貼紙形式、印刷電路板(「PCB」)形式或其他組態。預期其中可利用一使用者之裝置之運算處理能力來實現另在無併入門鎖中之更先進無線電子設備的情況下將不可用的特徵之實施例。術語「門鎖」意在被廣泛地解釋為涵蓋與一門相關聯之任何硬體，包含但不限於一鎖、一門柄、一門把手、一鉸鏈等。在一些實施例中，被動式RFID標籤可經安裝於與門鎖分開之一門上(諸如在一附近位置中)。

圖1展示針對至少一項例示性實施例之一例示性系統組態100。在所展示之實例中，系統包含一雲端伺服器102、一家庭自動化控制器(HAC)104、一使用者裝置106、一標籤110及一鎖108。雲端伺服器102可進一步包括一網路(諸如一區域網路、廣域網路、網際網路或類似物)或作為其之一部分。HAC 104可為(有線或無線地)連接至與鎖108相關聯之住所周圍之其他裝置之一家庭保全系統或自動化系統。HAC 104可控制鎖108及/或其他裝置(未展示)。此等裝置可包含但不限於燈、娛樂裝置或廚房器具等。使用者裝置106可為一可攜式使用者裝置，諸如一智慧型電話、蜂巢式電話、平板電腦或類似物。

圖2展示安裝至一門202之一例示性鎖200(電子或非電子)。在所展示之實例中，鎖200包含具有一電池固持器206之一內部總成204、一扭轉件208、一鎖閂210、一鎖扣板212、一使用者輸入214、一外部總成216、一機械鎖定總成218及一鑰匙220。外部總成216可進一步包括呈貼紙形式之一被動式RFID標籤或類似物。在一些情況中，可將憑證及/或命令無線地提供至鎖200，諸如在2014年2月25日申請為「Electronic Deadbolt」之美國授權前公開案第2014/0250956號及2014年3月10日申請為「Wireless Lockset With Integrated Antenna,Touch Activation,and Light Communication Method」之美國專利第9,024,759號中揭示，該等案以引用之方式併入本文。

圖3係展示使用使用者裝置106上之軟體應用程式來使用門之一例示性通知程序之一簡化流程圖。裝置之一使用者可經由軟體應用程式起始程序。在此實例中，方法300開始於方塊302，其中一使用者掃描貼附至或緊鄰門鎖之被動式RFID標籤。在決策方塊304，軟體應用程式判定標籤是否經辨識。若「否」，則程序結束。若「是」，則方法移至方塊306且自動發送通知。所發送之通知包含但不限於SMS文字訊息、電子郵件或類似物。通知亦可包含社群網路狀態更新，諸如Twitter®上之一「tweet」或Facebook®上之一狀態更新。更新可為例如「Finally home！(終於到家了！)」之一狀態更新或類似物。可由裝置使用者經由軟體應用程式或類似物預組態待發送之通知。接著，程序移至方塊308，且可向一雲端服務(即，圖1之雲端102)通知鎖標籤掃描。一雲端服務可經組態以追蹤所掃描之鎖以及其他資訊(諸如所掃描之時間、檢查蹤跡資訊更新等)。甚至更進一步，雲端服務可觸發及/或發出其他命令(諸如至一家庭自動化控制器(即，圖1之HAC 104)之一命令)。門使用通知程序接著被視為完成且程序結束。

圖4係展示基於使用使用者裝置106上之軟體應用程式來使用門之一例示性家庭自動化觸發程序之一簡化流程圖。裝置之一使用者可經由軟體應用程式起始程序。在此實例中，方法400開始於方塊402，其中一使用者掃描貼附至或緊鄰門鎖之被動式RFID標籤。在決策方塊404，軟體應用程式判定標籤是否經辨識。若「否」，則程序結束。若「是」，則方法移至方塊406且發射、發出或觸發命令。可經由使用者裝置或雲端服務102將命令發出至家庭自動化控制器(即，圖1之HAC 104)。所發出之命令可包含但不限於停用防盜警報器、將家庭自動化場景設定至「夜晚」及/或開啟或啟動住宅中之一器具(諸如一咖啡壺來沖泡一壺咖啡)。此等非限制性實例被視為可發出至一家庭自動化控制器之大量不同命令之實例，如一般技術者基於現今及未來使用之家庭自動化控制器之不同能力所知。家庭自動化觸發程序接著被視為完成且程序結束。

圖5係展示基於由一訪客使用使用者裝置106上之軟體應用程式來使用門之一例示性家庭自動化門解鎖程序之一簡化流程圖。裝置之一使用者可經由軟體應用程式起始程序。在此實例中，方法500開始於方塊502，其中一使用者掃描貼附至或緊鄰門鎖之被動式RFID標籤。在方塊504，藉由軟體應用程式發出一命令至一雲端服務。在決策方塊506，雲端服務判定一房主之帳戶是否經鏈接至被掃描之RFID標籤。若「否」，則程序結束。若「是」，則程序移至方塊508且發送一訊息給房主。訊息指示一訪客出現在門口。可經由文字訊息、電子郵件或類似物發送訊息。訊息可包含識別訪客之資訊且房主發出驗證資訊。在決策方塊510，若一使用者未驗證訪客，不授權進入或不解鎖門，則「否」且程序結束。若使用者驗證且因此決策方塊510為「是」，則程序移至方塊512且經由家庭自動化控制器104解鎖門。房主可經由返回訊息(諸如經由文字訊息、電子郵件或類似物)發送驗證。解鎖訊息可經由雲端服務102發送且可包含進一步命令，諸如停用防盜警報器或類似物。在方塊514，訪客可在離開處所時掃描鎖標籤。在方塊516，可經由軟體應用程式觸發命令。命令包含但不限於重新鎖定門、重新啟用警報系統及/或傳輸一驗證訊息給房主。家庭自動化門解鎖程序接著被視為完成且程序結束。

現參考圖6，展示其中實現門鎖具應用程式之裝置106之一例示性運算環境600之一簡化方塊圖。繪示性實施方案600包含一裝置106，該裝置106可經由一或多個網路102與一或多個其他運算系統或裝置626通信。如展示，裝置106包括儲存媒體610。

繪示性裝置106包含至少一個處理器602(例如，一微處理器、微控制器、數位信號處理器等)、記憶體604及一輸入/輸出(I/O)子系統606。雖然未具體展示，但應理解，I/O子系統606可尤其包含一I/O控制器、一記憶體控制器及一或多個I/O埠。處理器602及I/O子系統606經通信耦合至記憶體604。記憶體604可經體現為任何類型之適當電腦記憶體裝置(例如，揮發性記憶體，諸如各種形式之隨機存取記憶體)。

I/O子系統606經通信耦合至數個組件，包含一或多個使用者輸入裝置608(例如，一觸摸螢幕、鍵盤、虛擬小鍵盤、麥克風等)、包括一軟體應用程式612之一或多個儲存媒體610、一或多個輸出裝置614(例如，揚聲器、LED等)、一或多個感測裝置616、618、620、一或多個攝影機或其他感測器應用程式622(例如，基於軟體之感測控制)及一或多個網路介面624。

儲存媒體610可包含一或多個硬碟機或其他適當資料儲存裝置(例如，快閃記憶體、記憶卡、記憶棒及/或其他)。在一些實施例中，系統軟體(例如，一作業系統等)、框架/中間軟體(例如，API、目的程式庫等)之部分能被儲存於儲存媒體610中。為更快處理或其他原因，系統軟體或框架/中間軟體之部分可在運算裝置106之操作期間複製至記憶體604。

一或多個網路介面624可將運算裝置106通信耦合至一網路(例如，諸如一區域網路、廣域網路、個人雲端、企業雲端、公共雲端及/或網際網路)。因此，網路介面624可包含例如如依照特定運算系統600之規格及/或設計而需要的一或多個有線或無線網路介面卡或配接器。(若干)網路介面624可使用例如近場通信(NFC)、無線保真度(Wi-Fi)、射頻識別(RFID)、紅外線(IR)或其他適當技術提供短程無線或光學通信能力。此外，無線通信可使用Zigbee或Z-Wave協定。

(若干)其他運算系統626可經體現為任何適當類型之運算系統或裝置諸如前述類型之裝置之任一者或其他電子裝置或系統。例如，在一些實施例中，其他運算系統626可包含用於儲存儲存在儲存媒體610中之資料之部分之一或多個伺服器電腦。此外，運算裝置626可進一步包含用以提供用於顯示給一使用者之一介面來實施所陳述之本發明之實施例之應用程式628。運算系統600可包含為清楚描述而未在圖6中繪示之其他組件、子組件及裝置。一般言之，運算系統600之組件藉由電子信號路徑如在圖6中展示般通信耦合，該等電子信號路徑可經體現為能夠促成各自裝置及組件之間的通信之任何類型之有線或無線信號路徑。

實例

在下文中提供本文揭示之被動式RFID鎖之繪示性實例。被動式RFID鎖之一實施例可包含下文描述之實例之任一或多者及任何組合。

實例1係一種包括配合一行動裝置使用之一鎖具之系統。該系統包括一網路、一鎖定裝置、一被動式無線射頻識別(「RFID」)標籤及一行動裝置。該鎖定裝置可在一鎖定位置與一解鎖位置之間移動。該被動式RFID標籤經貼附至該鎖定裝置之一外殼。該行動裝置包括一讀取器且經組態以：掃描該被動式RFID標籤，自動傳輸一或多個通知且更新一雲端服務。

在實例2中，實例1之標的物經進一步組態以包含一家庭自動控制裝置，其經通信耦合至該行動裝置且經組態以基於從該行動裝置接收之一訊息而執行一或多個動作。

在實例3中，實例1之標的物經進一步組態使得回應於藉由該行動裝置之一軟體應用程式辨識該被動式RFID標籤而自動傳輸該一或多個通知。

在實例4中，實例3之標的物經進一步組態使得該一或多個通知包含一文字訊息或一電子郵件。

在實例5中，實例3之標的物經進一步組態使得該一或多個通知包含一社群網路狀態更新。

在實例6中，實例1之標的物經進一步組態使得該雲端服務追蹤掃描時間。

在實例7中，實例1之標的物經進一步組態使得該雲端服務追蹤檢查蹤跡資訊。

在實例8中，實例1之標的物經進一步組態使得該雲端服務基於該鎖掃描而發出一或多個額外命令。

在實例9中，實例8之標的物經進一步組態使得該一或多個額外命令包含發出至一家庭自動化控制器之一命令。

在實例10中，實例1之標的物經進一步組態使得該讀取器係一近場通信(NFC)讀取器。

實例11係一種包括配合一行動裝置使用之一鎖具之系統。該系統包括一網路、一鎖定裝置、一被動式無線射頻識別(「RFID」)標籤及一行動裝置。該鎖定裝置可在一鎖定位置與一解鎖位置之間移動。該被動式RFID標籤經貼附至該鎖定裝置之一外殼。該行動裝置包括一讀取器且經組態以：掃描該被動式RFID標籤且發出一或多個命令至一家庭自動化控制器。

在實例12中，實例11之標的物經進一步組態使得經由一雲端服務發出該一或多個命令。

在實例13中，實例11之標的物經進一步組態使得該一或多個命令導致一或多個器具執行一或多個操作。

在實例14中，實例13之標的物經進一步組態使得該一或多個器具經通信耦合至該家庭自動化控制器。

在實例15中，實例11之標的物經進一步組態使得該讀取器係一近場通信(NFC)讀取器。

實例16係一種包括配合一行動裝置使用之一鎖具之系統。該系統包括一網路、一鎖定裝置、一被動式無線射頻識別(「RFID」)標籤及一行動裝置。該鎖定裝置可在一鎖定位置與一解鎖位置之間移動。該被動式RFID標籤經貼附至該鎖定裝置之一外殼。該行動裝置包括一讀取器且經組態以：掃描該被動式RFID標籤且發射一命令至一雲端服務。回應於經由該雲端服務從該鎖定裝置之一擁有者接收一驗證解鎖該鎖定裝置。

在實例17中，實例16之標的物經進一步組態使得該驗證係該行動裝置之一使用者之一授權。

在實例18中，實例16之標的物經進一步組態使得該鎖定裝置被鎖定且回應於藉由該行動裝置進行之該被動式RFID標籤之一後續掃描而傳輸一通知給該擁有者。

在實例19中，實例16之標的物經進一步組態使得經由文字訊息接收該驗證。

在實例20中，實例16之標的物經進一步組態使得該讀取器係一近場通信(NFC)讀取器。