CN105869246A - 一种智能开锁***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能开锁***，包括智能终端和智能锁；所述智能终端包括第一无线收发模块、解密模块以及第一主控模块；所述智能锁包括第二无线收发模块、随机序列生成器、加密模块、密文验证模块、电子锁以及第二主控模块。本发明通过智能终端发送开锁命令，智能锁通过随机序列生成器和用户设定的密码进行交织，生成一个随机序列并加密成第一密文发送至智能终端，智能终端通过存储的密钥来解密第一密文获得第二随机序列，通过第一随机序列和第二随机序列的比对，从而实现智能锁的开启。本发明中随机生成的随机序列保证了开锁的实时性，能够防止非法监听复制密钥，大大提高了智能锁的安全性，方便人们生活。

Description

一种智能开锁***及方法
技术领域
本发明涉及物联网领域，特别是涉及智能开锁***及方法。
背景技术
目前比较传统的开锁方式包括机械钥匙开锁、输入密码以及指纹录入等。现在密码锁主要分两种，一种是采用机械式结构设计的密码锁，另外一种则是电路结构设计的电子密码锁。目前在中国电子锁使用还未普及，现在基本在一些高档小区，银行等事业单位才会用到传统的电子锁装置。
现有的两种密码锁都有一定的缺点，比如，机械结构设计的密码锁的缺点是需要人工记忆密码，忘记密码则无法正常开锁，需频繁操作的时候则会造成机械结构的损坏，可能导致无法正常开锁。而一般的电子锁，电子钥匙都需要带电池，一旦失去供电将无法开锁。配有按键输入的密码锁则仍需要人工记忆，并且在按键的时候容易泄密，而且不具备远程开门，近距离自动开门，电子钥匙分享等功能。
发明内容
为此，本发明提供了一种智能开锁***，实现通过智能终端开启电子锁。
本发明提供的技术方案如下：
本发明公开了一种智能开锁***，包括第一无线收发模块、解密模块以及第一主控模块；所述智能锁包括第二无线收发模块、随机序列生成器、加密模块、密文验证模块、电子锁以及第二主控模块；
所述第一无线收发模块发送开锁命令至所述第二无线收发模块；
所述第二无线收发模块接收所述开锁命令并转发至所述第二主控模块；
当接收到所述开锁命令时，所述第二主控模块控制所述随机序列生成器根据所述开锁命令生成第一随机序列，并发送所述第一随机序列至所述加密模块和所述密文验证模块；
所述加密模块加密所述第一随机序列，生成第一密文；
所述第二主控模块通过所述第二无线收发模块发送所述第一密文至所述第一无线收发模块；
所述第一无线收发模块接收所述第一密文并发送至所述第一主控模块；
当接收到所述第一密文时，所述第一主控模块控制所述解密模块根据预存的密钥对所述第一密文解密，获取第二随机序列，并通过所述第一无线收发模块发送所述第二随机序列至所述第二无线收发模块；
所述第二无线收发模块接收所述第二随机序列并转发至所述第二主控模块；
当接收到所述第二随机序列时，所述第二主控模块控制所述密文验证模块比对所述第一随机序列和所述第二随机序列；当所述密文验证模块的比对结果为相同时，所述第二主控模块控制所述电子锁开启。
本发明通过智能终端可实现远程开启智能锁，并且随机生成的随机序列保证了开锁的实时性，能够防止非法监听复制密钥，大大提高了智能锁的安全性，方便人们生活。
进一步优选的，所述电子锁预留有机械锁孔；所述智能锁还包括自检模块，用于确定所述智能锁是否处于正常状态；当所述自检模块判断所述智能锁不处于正常状态时，通过所述机械锁孔开启所述电子锁。
本发明在智能锁的电子锁上预留机械式开锁孔，当检测出智能锁的功能出现异常情况，比如断电死机等情况时，可通过预留的机械锁孔开启智能锁。对机械方式开锁和传统的电子锁方式进行结合，并衍生优化出智能锁，更加便捷。
进一步优选的，所述智能终端还包括：密钥存储模块，用于预先存储用于解密的密钥。
进一步优选的，所述智能终端还包括与所述第一主控模块连接的分享模块，所述分享模块用于根据预存的密钥生成权限密钥，发送至被分享终端；所述权限密钥用于解密所述第一密文。
本发明具备电子钥匙分享功能，通过分享密钥可授权其他用户来使用智能锁，实现多人开锁，为用户生活带来便利。
进一步优选的，所述智能锁还包括与所述第二主控模块连接的信息反馈模块，当所述电子锁被开启后，记录开锁信息；所述第二主控模块通过所述第二无线收发模块将所述开锁信息发送至所述智能终端。
本发明通过信息反馈模块反馈开锁信息给智能终端，用户通过智能终端可及时掌握当天开锁情况。
进一步优选的，所述密文验证模块还用于当比对不成功时，生成错误信息发送至所述第二主控模块；
所述第二主控模块还用于通过所述第二收发模块发送所述错误信息至所述智能终端。
本发明通过密文验证模块反馈错误信息给智能终端，用户通过智能终端可及时掌握智能锁是否被开启。
进一步优选的，第一无线收发模块与所述第二无线收发模块的通信方式包括无线网络通信方式或近场通信方式中的一种。
本发明兼具远程和近程的开锁功能，既可以通过互联网进行远程开锁，也可以通过近场通信(NFC)的方式进行近距离自动开锁，功能灵活，方便简单。
本发明还公开了一种智能开锁方法，包括步骤：
S1：智能终端发送开锁命令至智能锁；
S2：智能锁接收到所述开锁命令并根据所述开锁命令生成第一随机序列；
S3：智能锁加密所述第一随机序列，生成第一密文并发送至智能终端；
S4：智能终端接收所述第一密文，根据预存的密钥对所述第一密文解密，获取第二随机序列，并发送所述第二随机序列至智能锁；
S5：智能锁接收所述第二随机序列，并比对所述第一随机序列和所述第二随机序列；
S6：当比对结果为相同时，控制电子锁开启。
进一步优选的，在所述步骤S1“智能终端发送开锁命令至智能锁”之前还包括步骤：
S01：确定所述智能锁是否处于正常状态；若是，执行步骤S1，否则，执行步骤S02；
S02：通过所述电子锁预留的机械锁孔开锁。
进一步优选的，还包括步骤：
S04：根据预存的密钥生成权限密钥，发送所述权限密钥至被分享终端；所述权限密钥用于解密所述第一密文。
进一步优选的，还包括步骤：
S6：当所述电子锁被开启后，记录开锁信息，并发送所述开锁信息至智能终端。
进一步优选的，智能终端与电子锁的通信方式包括无线网络通信方式或近场通信中的一种。
现有技术中家庭锁的方式基本基于机械式或是电子方式，刷卡方式开锁，目前市面上还没有基于物联网***的智能锁解决方案。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过智能终端可实现远程开启智能锁，并且随机生成的随机序列保证了开锁的实时性，能够防止非法监听复制密钥，大大提高了智能锁的安全性，方便人们生活。
2、本发明通过互联网进行远程开锁，也可以通过近场通信(NFC)的方式进行近距离自动开锁，方便简单。
3、本发明具备电子钥匙分享功能，通过分享密钥可授权其他用户来使用智能锁，实现多人开锁，为用户生活带来便利。
4、本发明还具备开锁信息的反馈功能，便于用户及时了解开锁情况。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。
图1为本发明一种智能开锁***的组成示意图；
图2为本发明一种智能开锁***的完整组成示意图；
图3为本发明一种智能开锁方法的步骤示意图；
图4为本发明一种智能开锁方法的完整工作流程。
附图标号说明：
100.智能终端，101.第一无线收发模块，102.解密模块，103.第一主控模块，104.密钥存储模块，105.分享模块；
200.智能锁，201.第二无线收发模块，202.随机序列生成器，203.加密模块，204.密文验证模块，205.电子锁，206.第二主控模块，207.自检模块，208.信息反馈模块。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
生活中我们会经常碰到这种情况，钥匙锁家里了或是全家人出去上班去了，但是你的父母未提前通知突然到访，但是发现家里没人，无法开门，只能让远道而来的父母在外面一直等待，请假回家帮父母开门。
本发明可以通过远程开锁的方式来给父母开门，免除等待，当然父母如果需要长住的话，那可以直接通过智能终端发送电子钥匙(密钥)授权给父母通过NFC(近场通信)的方式来开门，方便简单。
图1为本发明一种智能开锁***的组成示意图。作为本发明的一个具体实施例，如图1所示，一种智能开锁***，包括第一无线收发模块101、解密模块102以及第一主控模块103；所述智能锁200包括第二无线收发模块201、随机序列生成器202、加密模块203、密文验证模块204、电子锁205以及第二主控模块206；
所述第一无线收发模块101发送开锁命令至所述第二无线收发模块201；
所述第二无线收发模块201接收所述开锁命令并转发至所述第二主控模块206；
当接收到所述开锁命令时，所述第二主控模块206控制所述随机序列生成器202根据所述开锁命令生成第一随机序列，并发送所述第一随机序列至所述加密模块203和所述密文验证模块204；
所述加密模块203加密所述第一随机序列，生成第一密文；
所述第二主控模块206通过所述第二无线收发模块201发送所述第一密文至所述第一无线收发模块101；
所述第一无线收发模块101接收所述第一密文并发送至所述第一主控模块103；
当接收到所述第一密文时，所述第一主控模块103控制所述解密模块102根据预存的密钥对所述第一密文解密，获取第二随机序列，并通过所述第一无线收发模块101发送所述第二随机序列至所述第二无线收发模块201；
所述第二无线收发模块201接收所述第二随机序列并转发至所述第二主控模块206；
当接收到所述第二随机序列时，所述第二主控模块206控制所述密文验证模块204比对所述第一随机序列和所述第二随机序列；当所述密文验证模块204的比对结果为相同时，所述第二主控模块206控制所述电子锁205开启。
具体的，本发明中的智能终端100包括但不限于智能手机、平板电脑等设备。
本发明通过智能终端100发送开锁命令，智能锁200通过随机序列生成器202和用户设定的密码进行交织，生成一个随机序列并加密成第一密文发送至智能终端100，智能终端100通过存储的密钥来解密第一密文获得第二随机序列，通过第一随机序列和第二随机序列的比对，从而实现智能锁200的开启。本发明中随机生成的随机序列保证了开锁的实时性，能够防止非法监听复制密钥，大大提高了智能锁200的安全性，方便人们生活。
图2为本发明一种智能开锁***的完整组成示意图。如图2所示，上述实施例中的所述电子锁205还预留有机械锁孔；所述智能锁200还包括自检模块207，用于确定所述智能锁200是否处于正常状态；当所述自检模块207判断所述智能锁200不处于正常状态时，通过所述机械锁孔开启所述电子锁205。
本发明在智能锁200的电子锁205上预留机械式开锁孔，当检测出智能锁200的功能出现异常情况，比如断电死机等情况时，可通过预留的机械锁孔开启智能锁200。对机械方式开锁和传统的电子锁205方式进行结合，并衍生优化出智能锁200，更加便捷。
优选的，如图2所示，所述智能终端100还包括：密钥存储模块104，用于预先存储用于解密的密钥。
优选的，如图2所示，所述智能终端100还包括与所述第一主控模块103连接的分享模块105，所述分享模块105用于根据预存的密钥生成权限密钥，发送至被分享终端；所述权限密钥用于解密所述第一密文。
本发明分享模块105的工作流程具体如下：
首先，设置密钥的权限，可设置成只读或读写的权限。
然后，选择被分享人的手机号码。
最后，通过无线网络发送至被分享人手机。
本实施例中的分享模块105用于密钥授权管理，用于授权其他用户使用智能锁200的功能，根据用户的不同分享不同权限的密钥，从而实现授予用户不同的使用权限，比如当设置密钥为只读时，被分享的用户无法对密钥进行修改，仅能使用，当密钥设置为读写时，被分享的用户可以通过智能终端100自行修改密码。本发明具备电子钥匙分享功能，通过分享密钥可授权其他用户来使用智能锁200，实现多人开锁，为用户生活带来便利。
优选的，如图2所示，所述智能锁200还包括与所述第二主控模块206连接的信息反馈模块208，当所述电子锁205被开启后，记录开锁信息；所述第二主控模块206通过所述第二无线收发模块201将所述开锁信息发送至所述智能终端100。
本发明通过信息反馈模块208反馈开锁信息给智能终端100，用户通过智能终端100可及时掌握当天开锁情况。开锁信息主要包括开锁用户的ID以及开锁时间，用户可通过智能终端100查看当天开锁情况，便于了解家中门锁状态，确保家中安全。
优选的，所述密文验证模块204还用于当比对不成功时，生成错误信息发送至所述第二主控模块206；
所述第二主控模块206还用于通过所述第二收发模块发送所述错误信息至所述智能终端100。
本发明通过密文验证模块204反馈错误信息给智能终端100，用户通过智能终端100可及时掌握智能锁200是否被开启，假设有其他人试图违法开启智能锁200时，用户可第一时间得到通知，及时采取相应措施，保护家中安全。
优选的，第一无线收发模块101与所述第二无线收发模块201的通信方式包括无线网络通信方式或近场通信方式中的一种。
本发明兼具远程和近程的开锁功能，既可以通过互联网进行远程开锁，也可以通过近场通信(NFC)的方式进行近距离自动开锁，同时，本分享的用户同样可以使用两种方式中的一种来开启智能锁200。本发明功能灵活，方便简单。
图3为本发明一种智能开锁方法的步骤示意图，包括步骤：
S1：智能终端发送开锁命令至智能锁；
S2：智能锁接收到所述开锁命令并根据所述开锁命令生成第一随机序列；
S3：智能锁加密所述第一随机序列，生成第一密文并发送至智能终端；
S4：智能终端接收所述第一密文，根据预存的密钥对所述第一密文解密，获取第二随机序列，并发送所述第二随机序列至智能锁；
S5：智能锁接收所述第二随机序列，并比对所述第一随机序列和所述第二随机序列；
S6：当比对结果为相同时，控制电子锁开启。
本发明通过智能终端发送开锁命令，智能锁通过随机序列生成器和用户设定的密码进行交织，生成一个随机序列并加密成第一密文发送至智能终端，智能终端通过存储的密钥来解密第一密文获得第二随机序列，通过第一随机序列和第二随机序列的比对，从而实现智能锁的开启。本发明中随机生成的随机序列保证了开锁的实时性，能够防止非法监听复制密钥，大大提高了智能锁的安全性，方便人们生活。
优选的，在所述步骤S1“智能终端发送开锁命令至智能锁”之前还包括步骤：S01：确定所述智能锁是否处于正常状态；若是，执行步骤S1，否则，执行步骤S02；
S02：通过所述电子锁预留的机械锁孔开锁。
优选的，本方法还包括步骤：S7：当所述电子锁被开启后，记录开锁信息，并发送所述开锁信息至智能终端。
优选的，智能终端与电子锁的通信方式包括无线网络通信方式或近场通信中的一种。
图4为本发明一种智能开锁方法的完整工作流程。结合图4详细介绍本发明的完整工作流程。
S0：开始。
S04：根据预存的密钥生成权限密钥，发送所述权限密钥至被分享终端；所述权限密钥用于解密所述第一密文。
S01：确定所述智能锁是否处于正常状态，若是，执行步骤S1，否则执行步骤S02。
S02：通过所述电子锁预留的机械锁孔开锁，执行步骤S9。
S1：智能终端发送开锁命令至智能锁。
S2：智能锁接收到所述开锁命令并根据所述开锁命令生成第一随机序列。
S3：智能锁加密所述第一随机序列，生成第一密文并发送至智能终端。
S4：智能终端接收所述第一密文，根据预存的密钥对所述第一密文解密，获取第二随机序列，并发送所述第二随机序列至智能锁。
S5：智能锁接收所述第二随机序列，并比对所述第一随机序列和所述第二随机序列，比对结果为相同时执行步骤S6，否则执行步骤S8。
S6：当比对结果为相同时，控制电子锁开启。
S7：当所述电子锁被开启后，记录开锁信息，并发送所述开锁信息至智能终端，执行步骤S9。
S8：生成错误信息，发送至智能终端。
S9：结束。
本发明通过随机生成的随机序列作为动态因子生成用于开锁的第一密文，实现远程开启智能锁，并保证了开锁的实时性，能够防止非法监听复制密钥，大大提高了智能锁的安全性，方便人们生活。同时，本发明通过分享密钥可授权其他用户来使用智能锁，实现多人开锁，为用户生活带来便利。
需要说明的是，上述方法实施例与本发明***中各模块之间的信息交互、执行过程等内容基于同一构思，具体内容可参见本发明***实施例中的叙述，此处不再赘述。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能开锁***，其特征在于，包括智能终端和智能锁；所述智能终端包括第一无线收发模块、解密模块以及第一主控模块；所述智能锁包括第二无线收发模块、随机序列生成器、加密模块、密文验证模块、电子锁以及第二主控模块；
所述第一无线收发模块发送开锁命令至所述第二无线收发模块；
所述第二无线收发模块接收所述开锁命令并转发至所述第二主控模块；
当接收到所述开锁命令时，所述第二主控模块控制所述随机序列生成器根据所述开锁命令生成第一随机序列，并发送所述第一随机序列至所述加密模块和所述密文验证模块；
所述加密模块加密所述第一随机序列，生成第一密文；
所述第二主控模块通过所述第二无线收发模块发送所述第一密文至所述第一无线收发模块；
所述第一无线收发模块接收所述第一密文并发送至所述第一主控模块；
当接收到所述第一密文时，所述第一主控模块控制所述解密模块根据预存的密钥对所述第一密文解密，获取第二随机序列，并通过所述第一无线收发模块发送所述第二随机序列至所述第二无线收发模块；
所述第二无线收发模块接收所述第二随机序列并转发至所述第二主控模块；
当接收到所述第二随机序列时，所述第二主控模块控制所述密文验证模块比对所述第一随机序列和所述第二随机序列；当所述密文验证模块的比对结果为相同时，所述第二主控模块控制所述电子锁开启。
2.如权利要求1所述的智能开锁***，其特征在于：
所述电子锁预留有机械锁孔；
所述智能锁还包括自检模块，用于确定所述智能锁是否处于正常状态；当所述自检模块判断所述智能锁不处于正常状态时，通过所述机械锁孔开启所述电子锁。
3.如权利要求1所述的智能开锁***，其特征在于：
所述智能终端还包括密钥存储模块，用于预先存储用于解密的密钥。
4.如权利要求3所述的智能开锁***，其特征在于：
所述智能终端还包括与所述第一主控模块连接的分享模块，所述分享模块用于根据预存的密钥生成权限密钥，发送至被分享终端；所述权限密钥用于解密所述第一密文。
5.如权利要求1所述的智能开锁***，其特征在于：
所述智能锁还包括与所述第二主控模块连接的信息反馈模块，当所述电子锁被开启后，记录开锁信息；所述第二主控模块通过所述第二无线收发模块将所述开锁信息发送至所述智能终端。
6.如权利要求1所述的智能开锁***，其特征在于：
所述密文验证模块还用于当比对不成功时，生成错误信息发送至所述第二主控模块；
所述第二主控模块还用于通过所述第二收发模块发送所述错误信息至所述智能终端。
7.一种智能开锁方法，其特征在于，包括步骤：
S1：智能终端发送开锁命令至智能锁；
S2：智能锁接收到所述开锁命令并根据所述开锁命令生成第一随机序列；
S3：智能锁加密所述第一随机序列，生成第一密文并发送至智能终端；
S4：智能终端接收所述第一密文，根据预存的密钥对所述第一密文解密，获取第二随机序列，并发送所述第二随机序列至智能锁；
S5：智能锁接收所述第二随机序列，并比对所述第一随机序列和所述第二随机序列；
S6：当比对结果为相同时，控制电子锁开启。
8.如权利要求7所述的智能开锁方法，其特征在于，在所述步骤S1“智能终端发送开锁命令至智能锁”之前还包括步骤：
S01：确定所述智能锁是否处于正常状态；若是，执行步骤S1，否则执行步骤S03；
S03：通过所述电子锁预留的机械锁孔开锁。
9.如权利要求7所述的智能开锁方法，其特征在于，还包括步骤：
S04：根据预存的密钥生成权限密钥，发送所述权限密钥至被分享终端；所述权限密钥用于解密所述第一密文。
10.如权利要求7所述的智能开锁方法，其特征在于，还包括步骤：
S6：当所述电子锁被开启后，记录开锁信息，并发送所述开锁信息至智能终端。
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