CN103793966A - 一种基于nfc门锁控制***及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于NFC门锁控制***及其方法，包括锁本体及与之连接的云端服务器，所述的锁本体由驱动单元、电子单元及供电单元构成，该电子单元包含有：NFC读取模块，读取外部一授权NFC标签发出的NFC数据信号；微处理模块，用以接收上述NFC读取模块处理转换后的数据信号并进行分析处理；无线通信模块，与上述微处理模块相连接，并与云端服务器之间进行数据信息的发送与接收；驱动模块，接收微处理模块产生的门锁开/闭控制信号，并驱动上述的驱动单元，上述供电单元分别与驱动单元及电子单元相连接，用以供电。本发明解决现有技术中传统门锁操作复杂、携带不便、智能性低、安全性低等技术问题。

Description

一种基于NFC门锁控制***及其方法
技术领域
本发明涉及一种门锁***，特别涉及一种基于NFC近距离通信技术结合无线通信技术的门锁控制***及其方法。
背景技术
随着科技的迅速发展，各行业的产品都在追求智能化、简洁化、节能化，而目前的家居生活中大多采用传统钥匙的防盗门禁，这种门禁主要还是依靠采用传统钥匙的防盗门锁来实现安全性，而传统的钥匙和锁有很多不安全性和不便利，钥匙很容易被复制，有时还需要更换；而一些高档的地方也会使用IC卡防盗门禁，这种IC卡一旦丢失很容易发生被盗事件，而预防措施只能是重新更换新的IC卡，这样也导致其他的IC卡需要重新编码或丢弃，操作很麻烦、同时这种IC卡的成本也很高，很容易造成成本浪费，而重要的是这种IC卡一般体积都很大，携带不便，此外一些家庭也会使用密码锁，由于一个人一生要记的密码很多，一时因记性不好，有可能忘记密码，且密码锁的按键上常会留下指纹，安全性很低。
NFC完整的名称为Near Field Communications（近距离无线通信技术），是一种非接触感应和识别技术，利用NFC技术，手机可以变成交通卡、***，实现移动支付；广告商可以利用NFC技术实现平面广告与消费者的互动；而一些基于地理位置的移动社交服务网站将可以利用NFC实现签到服务，可以说NFC科技正引领着近距离感应科技的发展方向，基于NFC技术的各种创新应用，将彻底改变人们的生活。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于NFC门锁控制***及其方法，以解决现有技术中传统门锁操作复杂、携带不便、智能性低、安全性低等技术问题，本发明的另一目的是解决了传统电子门锁需要布线、无法实现远程开锁的问题。   
为实现上述目的，本发明所述的一种基于NFC门锁控制***，包括锁本体及与之连接的云端服务器，所述的锁本体由驱动单元、电子单元及供电单元构成，该电子单元包含有：
NFC读取模块，读取外部一NFC开/闭门锁设备发出的NFC数据信号，并将接收到的NFC数据信号进行数据模式转换；
微处理模块，用以接收上述NFC读取模块处理转换后的数据信号并进行分析处理，及产生门锁控制开/闭信号；
无线通信模块，与上述微处理模块相连接，由微处理模块控制将上述分析处理后的身份认证数据发送至所述的云端服务器，且与云端服务器之间进行数据信息的发送与接收；
驱动模块，接收微处理模块产生的门锁开/闭控制信号，并驱动上述的驱动单元；
上述供电单元分别与驱动单元及电子单元相连接，用以供电。
较佳地，上述无线通信模块采用ZigBee、z-wave、蓝牙或WIFI无线通信协议进行数据传输。
较佳地，上述微处理模块与无线通信单元一体设计，采用ZigBee模块，内嵌ZigBee协议栈，且内部集成增强型8051核心。
较佳地，上述NFC读取模块由NFC芯片及NFC天线辐射器构成，NFC天线辐射器接收外部的NFC数据信号，NFC芯片将上述接收到的NFC数据信号进行数据模式转换。
一种基于NFC门锁的控制方法，所述方法包括步骤如下：
步骤1：NFC读取模块读取一外部NFC门锁设备发出的NFC数据信号，并将NFC射频数据信号转换为数字形式的数据信号发送至微处理模块；
步骤2：微处理模块将接收到的数据信号中的身份认证信息通过无线通信模块发送至云端服务器；
步骤3：云端服务器判断接收到的身份认证信息是否合法，若“合法”则进入下一步骤4；若“不合法”则结束；
步骤4：云端服务器将判断后的合法结果信息发送至微处理模块；
步骤5：微处理模块根据步骤2中的接收到的数据指令信号执行相应的控制指令，控制驱动模块驱动驱动单元执行开/闭门锁动作。
本发明的基于NFC门锁控制***及其方法，用户通过一个授权的外部NFC标签即可实现近距离的无线控制开/闭门锁，授权的NFC标签靠近门锁时，门锁本体内的NFC读取模块，读取NFC标签发出的NFC射频数据信号，NFC读取模块将射频信号转换为数字信号，并将数据信号中的身份认证信息通过无线通信模块发送至云端服务器进行身份识别认证，若云端服务器判断上述身份认证信息合法，则微处理模块根据接收到的数据信号执行相应的动作，进行门锁的开/闭动作。
本发明的有益效果：
1、采用高新技术的NFC及ZigBee/z-wave/蓝牙等无线通信技术，其结构新颖、性能优异；
2、操作简单，仅需将NFC标签近距离接触门锁即可实现开锁；
3、安全性高，通过云端服务器对NFC标签进行初始身份的注册、创建及使用时的身份识别，一旦发生丢失后，用户通过云端服务器随时可实现对丢失标签的身份注销动作；
4、具有远程开锁功能，仅需一个可上网的设备即可实现远程开锁功能。
附图说明
图1绘示本发明基于NFC门锁控制***中锁本体的结构框图；
图2绘示本发明基于NFC门锁控制***中电子单元的结构框图；
图3绘示本发明基于NFC门锁控制***于实施例中的结构框图；
图4绘示本发明基于NFC门锁的控制方法的方法流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参照图1至图3所示，本发明所述的一种基于NFC门锁控制***，包括锁本体及与之连接的云端服务器，所述的锁本体由驱动单元、电子单元及供电单元构成，电子单元可通过一网关设备与云端服务器相连接，并相互发送/接收数据信息，供电单元分别与驱动单元及电子单元相连接，用以供电，该供电单元可选用110V、220V-240V市电接入或蓄电池供电，较佳地选为锂电池供电；驱动单元为一马达，其与锁本体的锁芯连接，带动锁芯转动实现门锁的开/闭，所述的电子单元具体包含有：
NFC读取模块，由NFC芯片及NFC天线辐射器构成，NFC天线辐射器用以接收外部的NFC标签或其他NFC设备发出的NFC数据信号，NFC芯片将上述接收到的NFC数据信号进行数据模式转换，将NFC射频信号转换为数字信号；
微处理模块，与上述NFC读取模块数据连接，二者可设置于同一电路板上，其用以接收上述NFC读取模块处理转换后的数据信号并进行分析处理，可分析得到数据信号中的身份认证信息及门锁控制开/闭信息，并产生相对应的门锁控制指令信号；
无线通信模块，与上述微处理模块相连接，由微处理模块控制将上述分析处理后的身份认证数据发送至所述的云端服务器，且与云端服务器之间进行数据信息的发送与接收，接收云端服务器发送的身份认证结果信息及门锁控制指令信息，本实施例中无线通信模块采用ZigBee无线通信协议进行数据传输，较佳地，其与上述微处理模块一体设计，选用ZigBee模块，内嵌ZigBee协议栈，且内部集成增强型8051核心，微处理模块指代增强型8051 CPU，无线通信模块采用2.4GHz IEEE 802.15.4无线通信协议，通过连接一网关设备借助一路由器连接至以太网，进而与云端服务器进行桥接，无线通信模块与网关设备之间通过ZigBee协议无线通信；此外，该无线通信模块采用ZigBee、z-wave、蓝牙或WIFI无线通信协议进行数据传输；
驱动模块，接收微处理模块产生的门锁开/闭控制指令信号，并驱动上述的驱动单元，具体为一驱动电路，驱动马达转动，因为此处的马达及驱动马达的驱动电路应用在门锁技术领域已为技术领域人员公知的技术，申请人在此不加以详细说明。
本发明的NFC门锁控制***，用户可通过一授权的NFC标签或一其他授权NFC设备近距离靠近门锁，通过NFC读取模块读取上述授权的NFC设备发出的NFC数据指令信号，由云端服务器进行身份认证识别后，再由微处理模块控制驱动模块驱动马达带动门锁的锁芯转动，实现门锁的开/闭。
参照图4，本发明还提供一种基于NFC门锁的控制方法，其基于上述NFC门锁控制***，所述方法包括具体步骤如下：
步骤101：授权一个NFC开/闭门锁设备（此处的NFC开/闭门锁设备选为NFC标签）并于云端服务器上进行身份设定，具体为：用户将一个初始的NFC标签通过NFC读写器，写入门锁开/闭程序及身份认证信息，并将身份认证信息存储至云端服务器，以便在后续进行开/闭门锁时进行用户身份的认证识别，以确保门锁的安全性；此步骤为门锁***控制方法的初始步骤，若已经进行过NFC标签的程序烧录及身份授权后则无需执行该步骤，可直接步骤102；
步骤102：NFC读取模块读取授权的NFC开/闭门锁设备发出的NFC门锁控制信号，并将NFC射频数据信号转换为数字形式的数据信号发送至微处理模块，表现为：一授权的NFC标签靠近门锁，门锁内设有的NFC读取模块读取NFC标签发出的NFC门锁开/闭信号，同时将接收到的NFC射频数据信号转换为数字形式的数据信号，并转换后的数据信息发送至微处理模块；
步骤103：微处理模块将接收到的数据信号中的身份认证信息通过无线通信模块发送至云端服务器，表现为：微处理模块分析接收到的数据信号，将数据信号中身份认证信息由无线通信模块发出，藉由一网关设备连接以太网后传送至云端服务器；
步骤104：云端服务器将接收到的身份认证信息进行身份识别，将身份认证信息与上述步骤101中其内存储的身份认证信息相比对，判断接收到的身份认证信息是否合法，若“合法”即与云端服务器中存储的身份认证信息相吻合，则进入下一步骤105；若“不合法”即与云端服务器中存储的身份认证信息不吻合，则结束；此步骤可有效增强本发明的NFC门锁控制***的安全性，通过云端服务器的身份认证使得非法用户的NFC标签无法控制门锁***，满足了门禁***的安全性和方便性的需求；
步骤105：云端服务器判断接收到的身份认证信息为合法信息后，产生一身份认证合法信号，并通过以太网网络发送至锁本体的电子单元；
步骤106：微处理模块根据上述步骤103中的接收到的数据信号分析出其中的数据指令信号并执行相应的控制指令，控制驱动模块驱动驱动单元执行开/闭门锁动作，即驱动电路驱动马达转动，进而带动与马达连接的门锁锁芯运动实现开/闭动作。
此外，本发明的基于NFC门锁的控制方法还包括一禁用流程，当用户将开/闭门锁的NFC标签或其他NFC设备遗失或暂不使用时，则（1）用户进入基于NFC门锁控制***的云端服务器设置；（2）用户删除云端服务器存储的相对应NFC标签的身份认证信息。这样所述的NFC标签或其他NFC设备则无法再执行开/闭门锁动作，进一步提高了该门锁控制***的安全性。
本发明的基于NFC门锁的控制***不局限于上述的门锁开/闭方法，用户还可通过一部可连接互联网的终端设备进行门锁的开/闭控制，具体表现为：云端服务器授权一终端设备，用户可在终端设备的操作界面上执行开/闭门锁动作，并通过2G/3G/4G或WIFI等数据网络发出控制信号，网关设备通过WIFI或以太网接收上述的控制信号，并将接收到的控制信号由ZigBee、z-wave、蓝牙或WIFI等通信协议方式发送至锁本体的电子单元，电子单元藉由无线通信模块接收后，微处理模块分析处理并根据控制信号执行相应的控制指令，完成门锁的开/闭。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于NFC门锁控制***，其特征在于，包括锁本体及与之连接的云端服务器，所述的锁本体由驱动单元、电子单元及供电单元构成，该电子单元包含有：
NFC读取模块，读取外部一NFC开/闭门锁设备发出的NFC数据信号，并将接收到的NFC数据信号进行数据模式转换；
微处理模块，用以接收上述NFC读取模块处理转换后的数据信号并进行分析处理，及产生门锁控制开/闭信号；
无线通信模块，与上述微处理模块相连接，由微处理模块控制将上述分析处理后的身份认证数据发送至所述的云端服务器，且与云端服务器之间进行数据信息的发送与接收；
驱动模块，接收微处理模块产生的门锁开/闭控制信号，并驱动上述的驱动单元；
上述供电单元分别与驱动单元及电子单元相连接，用以供电。
2.根据权利要求1所述的基于NFC门锁控制***，其特征在于，上述无线通信模块采用ZigBee、z-wave、蓝牙或WIFI无线通信协议进行数据传输。
3.根据权利要求2所述的基于NFC门锁控制***，其特征在于，上述微处理模块与无线通信单元一体设计，采用ZigBee模块，内嵌ZigBee协议栈，且内部集成增强型8051核心。
4.根据权利要求1或2所述的基于NFC门锁控制***，其特征在于，上述NFC读取模块由NFC芯片及NFC天线辐射器构成，NFC天线辐射器接收外部的NFC数据信号，NFC芯片将上述接收到的NFC数据信号进行数据模式转换。
5.一种基于NFC门锁的控制方法，其特征在于，所述方法包括步骤如下：
步骤1：NFC读取模块读取一外部NFC开/闭门锁设备发出的NFC数据信号，并将NFC射频数据信号转换为数字形式的数据信号发送至微处理模块；
步骤2：微处理模块将接收到的数据信号中的身份认证信息通过无线通信模块发送至云端服务器；
步骤3：云端服务器判断接收到的身份认证信息是否合法，若“合法”则进入下一步骤4；若“不合法”则结束；
步骤4：云端服务器将判断后的合法结果信息发送至微处理模块；
步骤5：微处理模块根据步骤2中的接收到的数据指令信号执行相应的控制指令，控制驱动模块驱动驱动单元执行开/闭门锁动作。
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