TWI726613B

TWI726613B - 密碼鎖系統及其操作方法

Info

Publication number: TWI726613B
Application number: TW109104373A
Authority: TW
Inventors: 何希晧
Original assignee: 寬豐工業股份有限公司
Priority date: 2020-02-12
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2021-05-01
Also published as: TW202130892A

Abstract

一種密碼鎖系統，包括行動通訊裝置、雲端伺服器以及密碼鎖，當雲端伺服器判斷行動裝置與認證資訊匹配時，雲端伺服器輸出對應認證資訊的密碼資訊至行動通訊裝置，密碼鎖自行動通訊裝置中擷取電能以及密碼資訊，當密碼鎖判斷密碼設定模組的其中一字符與對應排列順序的密碼資訊的其中一字符匹配時，行動通訊裝置顯示顯示資訊，當密碼鎖判斷密碼設定模組的其中一字符與對應排列順序的密碼資訊的其中一字符不匹配時，密碼鎖繼續判斷密碼設定模組的其中另一字符與對應排列順序的密碼資訊的其中另一字符是否匹配。

Description

密碼鎖系統及其操作方法

本發明係有關一種密碼鎖系統，尤指應用於雲端認證且具有顯示密碼是否正確之功能的一種密碼鎖系統。

在現代生活中，隨著人們對於隱私與個人財產的意識抬頭，密碼鎖是一種常見的保安工具，是為了保護自己的生命及財產而被創造出來的一種裝置，用以防止物品被打開偷竊或移動，兼具防護、管理甚至是裝飾的作用。以往在使用鑰匙開啟密碼鎖的居家門鎖或置物櫃的櫃鎖都是易被撬開而偷走東西，因此為了防範不肖者，許多的居家門鎖及置物櫃的櫃鎖皆設計為密碼鎖，使用者只要依自己的喜號設定密碼後，只要轉動密碼鎖上的複數個字輪或按壓複數個按鍵後，所對應的密碼與設定密碼相符時，密碼鎖就可以被解除鎖定。

然而，由於密碼鎖需要針對所述密碼的每一個字符逐一地進行輸入動作，且需要所述密碼的所有字符均匹配才得以解除密碼鎖的鎖定狀態，若使用者因忘記密碼而無法成功解鎖密碼鎖時，則沒有其他安全的非侵入式(包括***硬體鑰匙或破壞整個密碼鎖)的方法得以解除密碼鎖的鎖定狀態。進一步而言，一般的密碼鎖由於不需要額外的鑰匙即可進行解除鎖定，若遭到他人惡意試誤或惡意解鎖時亦無相關紀錄而難以追查。

為此，如何設計出一種密碼鎖系統，特別是解決現有技術之密碼鎖在忘記密碼時沒有其他安全的非侵入式方法得以解除密碼鎖的鎖定狀態、以及無解除鎖定之紀錄的技術問題，乃為本案發明人所研究的重要課題。

本發明之一目的在於提供一種密碼鎖系統，解決現有技術之密碼鎖在忘記密碼時沒有其他安全的非侵入式方法得以解除密碼鎖的鎖定狀態的技術問題，且無論成功解除密碼鎖之鎖定狀態均有紀錄，達到方便使用以及增強密碼鎖的保安效果之目的。

為了達到前述目的，本發明所提出的一種密碼鎖系統包括行動通訊裝置、雲端伺服器以及密碼鎖。其中，行動通訊裝置儲存第一認證資訊，且輸出第一近場通訊訊號。雲端伺服器儲存有第二認證資訊以及多數個密碼資訊，且接收第一認證資訊。當雲端伺服器判斷第一認證資訊與第二認證資訊匹配時，雲端伺服器輸出對應第一認證資訊的其中一密碼資訊至行動通訊裝置。密碼鎖包括可調整的密碼設定模組，密碼鎖通過第一近場通訊訊號自行動通訊裝置中擷取電能以及密碼資訊。當密碼鎖判斷密碼設定模組的其中一字符與對應排列順序的密碼資訊的其中一字符匹配時，密碼鎖通過第二近場通訊訊號輸出顯示資訊至行動通訊裝置，且行動通訊裝置顯示顯示資訊。當密碼鎖判斷密碼設定模組的其中一字符與對應排列順序的密碼資訊的其中一字符不匹配時，密碼鎖繼續判斷密碼設定模組的其中另一字符與對應排列順序的密碼資訊的其中另一字符是否匹配。其中，當密碼鎖通過第一近場通訊訊號自行動通訊裝置中擷取密碼資訊之後，無論密碼鎖判斷密碼設定模組與密碼資訊是否匹配，密碼鎖皆通過第二近場通訊訊號輸出密碼鎖紀錄至行動通訊裝置。

進一步而言，在所述密碼鎖系統中，密碼設定模組包括多數個字母輪、多數個數字輪以及多數個按鈕的其中一者及其組合。

進一步而言，在所述密碼鎖系統中，密碼鎖更包括一微控制器、一通用輸出入單元以及一天線，該微控制器通過該通用輸出入單元耦接該密碼設定模組，且通過該天線擷取該行動通訊裝置中的該電能以及該密碼資訊。

進一步而言，在所述密碼鎖系統中，若行動通訊裝置接收密碼鎖紀錄之後可以與雲端伺服器進行無線通訊，則行動通訊裝置將密碼鎖資訊輸出至雲端伺服器。

進一步而言，在所述密碼鎖系統中，若行動通訊裝置接收密碼鎖紀錄之後無法與雲端伺服器進行無線通訊，則行動通訊裝置將密碼鎖資訊暫存於行動通訊裝置中的儲存模組，直到行動通訊裝置判斷可以與雲端伺服器進行無線通訊時，行動通訊裝置再將儲存於儲存模組的密碼鎖紀錄輸出至雲端伺服器。

進一步而言，在所述密碼鎖系統中，密碼鎖紀錄包括時間戳記、密碼資訊以及對應行動通訊裝置的唯一識別碼。

進一步而言，在所述密碼鎖系統中，行動通訊裝置包括顯示螢幕，顯示螢幕具有多數個顯示區域，各顯示區域對應密碼資訊的其中一字符，且各顯示區域在收到顯示資訊時亮起。

進一步而言，在所述密碼鎖系統中，行動通訊裝置包括多數個發光二極體，各發光二極體對應密碼資訊的其中一字符，且各發光二極體收到顯示資訊時亮起。

本發明之另一目的在於提供一種密碼鎖系統的操作方法，解決現有技術之密碼鎖在忘記密碼時沒有其他安全的非侵入式方法得以解除密碼鎖的鎖定狀態的技術問題，且無論成功解除密碼鎖之鎖定狀態均有紀錄，達到方便使用以及增強密碼鎖的保安效果之目的。

為了達到前述另一目的，本發明所提出的密碼鎖系統的操作方法，包括下列步驟：雲端伺服器儲存第二認證資訊以及多數個密碼資訊；行動通訊裝置輸出第一認證資訊至雲端伺服器；當雲端伺服器判斷第一認證資訊與第二認證資訊匹配時，雲端伺服器輸出對應第一認證資訊的其中一密碼資訊至行動通訊裝置；密碼鎖通過第一近場通訊訊號自行動通訊裝置中擷取電能以及密碼資訊；當密碼鎖判斷密碼設定模組的其中一字符與對應排列順序的密碼資訊的其中一字符匹配時，密碼鎖通過第二近場通訊訊號輸出顯示資訊至行動通訊裝置，且行動通訊裝置顯示顯示資訊；其中，當密碼鎖通過第一近場通訊訊號自行動通訊裝置中擷取密碼資訊之後，無論密碼鎖判斷密碼設定模組與密碼資訊是否匹配，密碼鎖皆通過第二近場通訊訊號輸出密碼鎖紀錄至行動通訊裝置，密碼鎖紀錄包括時間戳記、密碼資訊以及對應行動通訊裝置的唯一識別碼。

進一步而言，行動通訊裝置包括顯示螢幕或多數個發光二極體；顯示螢幕具有多數個顯示區域，各顯示區域對應密碼資訊的其中一字符，且各顯示區域在收到顯示資訊時亮起；各發光二極體對應密碼資訊的其中一字符，且各發光二極體收到顯示資訊時亮起。

進一步而言，若行動通訊裝置接收密碼鎖紀錄之後可以與雲端伺服器進行無線通訊，則行動通訊裝置將密碼鎖資訊輸出至雲端伺服器；若行動通訊裝置接收密碼鎖紀錄之後無法與雲端伺服器進行無線通訊，則行動通訊裝置將密碼鎖資訊暫存於行動通訊裝置中的儲存模組，直到行動通訊裝置判斷可以與雲端伺服器進行無線通訊時，行動通訊裝置再將儲存於儲存模組的密碼鎖紀錄輸出至雲端伺服器。

在使用本發明所述之密碼鎖系統時，由於所述行動通訊裝置必須先依據所輸出的第一認證資訊而與雲端伺服器進行認證，而若第一認證資訊以及密碼鎖是匹配的且可一併搭售的情況下，可以確保他人難以試圖仿製其他第一認證資訊或其他密碼鎖來達成開鎖目的。進一步而言，當使用者忘記密碼而無法成功解鎖密碼鎖時，可以通過行動通訊裝置之認證後所獲得的密碼資訊以及密碼鎖的密碼設定模組對密碼鎖進行非侵入式的解鎖。若密碼鎖判斷密碼設定模組的其中一字符與對應排列順序的密碼資訊的其中一字符匹配時，密碼鎖輸出顯示資訊至行動通訊裝置，且行動通訊裝置顯示顯示資訊。此外，無論密碼鎖是否成功解鎖(無論密碼設定模組與密碼資訊是否匹配)，密碼鎖皆輸出密碼鎖紀錄至行動通訊裝置，若遭到他人惡意試誤或惡意解鎖時可以有相關紀錄得以追查。

為此，本發明所述的密碼鎖系統解決現有技術之密碼鎖在忘記密碼時沒有其他安全的非侵入式方法得以解除密碼鎖的鎖定狀態的技術問題，且無論成功解除密碼鎖之鎖定狀態均有紀錄，達到方便使用以及增強密碼鎖的保安效果之目的。

為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

10,10’:行動通訊裝置

11:第一認證資訊

12:儲存模組

13:顯示螢幕

14:發光二極體

20:雲端伺服器

21:第二認證資訊

22:密碼資訊

30,30’:密碼鎖

31,31’:密碼設定模組

32:微控制器

33:通用輸出入單元

34:天線

100:第一近場通訊訊號

131~134:顯示區域

141:第一發光二極體

142:第二發光二極體

143:第三發光二極體

144:第四發光二極體

200:第二近場通訊訊號

300:無線網路

311:輪狀設定單元

311’:按鈕

S1~S12:步驟

圖1為本發明密碼鎖系統的系統架構圖；圖2為本發明密碼鎖系統之第一實施例的架構示意圖；圖3為本發明密碼鎖系統之第二實施例的架構示意圖；圖4為本發明密碼鎖系統之第三實施例的結構示意圖；以及圖5及圖6為本發明密碼鎖系統之操作方法的流程圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本發明說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

須知，本說明書所附圖式繪示之結構、比例、大小、元件數量等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技術之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下。

請參閱圖1至圖2。其中，圖1為本發明密碼鎖系統的系統架構圖，圖2為本發明密碼鎖系統之第一實施例的架構示意圖。

如圖1所示，在本發明所述之第一實施例中，所述密碼鎖系統包括行動通訊裝置10、雲端伺服器20以及密碼鎖30。其中，行動通訊裝置10儲存第一認證資訊11，且輸出第一近場通訊訊號100。所述第一近場通訊訊號100可以是近距離無線通訊(near-field communication,NFC)，又簡稱近距離通訊或近場通訊，此通訊協定讓兩個電子裝置(其中一個通常是行動裝置，例如，可以是智慧型手機)在相距幾公分之內進行通訊。NFC的短距離通訊特性正是其優點，由於耗電量低、一次只和一台機器連結，擁有較高的保密性與安全性，有利於例如進行***交易時避免被盜用相關號碼。所述第一認證資訊11可以是與密碼鎖30是匹配的且可一併搭售的(例如，所述第一認證資訊11可以是由掃描隱藏之QR code而取得的，但本發明不在此限)，由於不同的密碼鎖30可對應不同的第一認證資訊11，可以確保他人難以試圖仿製其他第一認證資訊11或其他密碼鎖30來達成開鎖目的。

雲端伺服器20儲存有第二認證資訊21以及多數個密碼資訊22，且通過無線網路300接收第一認證資訊11。當雲端伺服器20判斷第一認證資訊11與第二認證資訊21匹配時，雲端伺服器20輸出對應第一認證資訊11的其中一密碼資訊22至行動通訊裝置10。

密碼鎖30包括可調整的密碼設定模組31，密碼鎖30通過第一近場通訊訊號100自行動通訊裝置10中擷取電能以及密碼資訊22。當密碼鎖30判斷密碼設定模組31的其中一字符(例如，可以是字符或是數字)與對應排列順序的密碼資訊22的其中一字符(例如，可以是字符或是數字)匹配時，密碼鎖30通過第二近場通訊訊號200輸出顯示資訊(圖中未示)至行動通訊裝置10，且行動通訊裝置10顯示顯示資訊。當密碼鎖30判斷密碼設定模組31的其中一字符與對應排列順序的密碼資訊22的其中一字符不匹配時，密碼鎖30繼續判斷密碼設定模組31的其中另一字符與對應排列順序的密碼資訊22的其中另一字符是否匹配。其中，當密碼鎖30通過第一近場通訊訊號100自行動通訊裝置10中擷取密碼資訊22之後，無論密碼鎖30判斷密碼設定模組31與密碼資訊22是否匹配，密碼鎖30皆通過第二近場通訊訊號200輸出密碼鎖紀錄(圖中未示)至行動通訊裝置10。進一步而言，所述密碼鎖紀錄可包括時間戳記、密碼資訊22以及對應行動通訊裝置10的唯一識別碼(unique identifier,UID)或安全隨機識別碼(random security identifier,RID)，以供後續進行追查操作紀錄之身分確認。

密碼設定模組31可包括多數個字母輪(例如，使用英文或拉丁字符)、多數個數字輪(例如，使用***數字)以及多數個按鈕(例如，可包括字符或數字)的其中一者或其組合。在本發明所述之第一實施例中，密碼設定模組31包括多數個字母輪以及多數個數字輪，且密碼鎖30更包括微控制器32、通用輸出入單元(general purpose input/output unit,GPIO unit)33以及天線34。微控制器32通過通用輸出入單元33耦接密碼設定模組31，用以讀取密碼設定模組31所設定的各個字符，且微控制器32通過天線34(例如，RFID射頻天線)接收第一近場通訊訊號100以擷取行動通訊裝置10中的電能以及密碼資訊22，所述天線34一可用於發出第二近場通訊訊號200至行動通訊裝置10。所述電能用以供微控制器32維持運作，並得以使微控制器32對第一近場通訊訊號100以及第二近場通訊訊號200進行調變(modulation)、解調變(demodulation)、加密(encryption)或解密(decryption)等處理程序。

如圖2所示，在本發明所述之第一實施例中，所述密碼設定模組31包括四個輪狀設定單元311，其中具有兩個數字輪(設定為0、0)以及兩個字母輪(設定為A、B)，故四個字符依序為0、0、A、B。行動通訊裝置10可包括顯示螢幕13，顯示螢幕13具有多數個顯示區域131、132、133、134，各顯示區域131、132、133、134對應密碼資訊22的其中一字符，且各顯示區域131、132、133、134在收到顯示資訊時亮起。在本發明所述之第一實施例中，顯示區域131、132、133、134分別對應密碼設定模組31的四個字符依序為0、0、A、B。舉例來說，若密碼設定模組31的第一個字符與密碼資訊的第一個字符均為0時，則顯示區域131亮起。若密碼設定模組31的第二個字符與密碼資訊的第二個字符均為0時，則顯示區域132亮起。若密碼設定模組31的第三個字符與密碼資訊的第三個字符均為A時，則顯示區域133亮起。若密碼設定模組31的第四個字符與密碼資訊的第四個字符均為B時，則顯示區域134亮起。

如圖1所示，在本發明所述之第一實施例中，所述行動通訊裝置10中可包括儲存模組12。若行動通訊裝置10接收密碼鎖紀錄之後可以與雲端伺服器20進行無線通訊，則行動通訊裝置10通過無線網路300將密碼鎖資訊輸出至雲端伺服器20。若行動通訊裝置10接收密碼鎖紀錄之後無法與雲端伺服器20進行無線通訊，則行動通訊裝置10將密碼鎖資訊暫存於行動通訊裝置10中的儲存模組12，直到行動通訊裝置10判斷可以與雲端伺服器20進行無線通訊時，行動通訊裝置10再將儲存於儲存模組12的密碼鎖紀錄通過無線網路300輸出至該雲端伺服器20，以備於未來得以查閱密碼鎖紀錄。

請參閱圖3，為本發明密碼鎖系統之第二實施例的架構示意圖。本發明之第二實施例與前述本發明之第一實施例大致相同，惟所述密碼鎖30’的密碼設定模組31’可包括多數個按鈕311，(例如，可包括字符或數字)。如圖3所示，多數個按鈕311’包括數字0~9以及英文字母A、B。

圖4為本發明密碼鎖系統之第三實施例的結構示意圖。本發明之第三實施例與前述本發明之第一實施例大致相同，惟所述行動通訊裝置10’包括多數個發光二極體(light-emitting diode,LED)14，各發光二極體14對應密碼資訊的其中一字符，且各發光二極體14收到顯示資訊時亮起。如圖4所示，多數個發光二極體14包括第一發光二極體141、第二發光二極體142、第三發光二極體143以及第四發光二極體144。在本發明所述之第三實施例中，第一發光二極體141、第二發光二極體142、第三發光二極體143以及第四發光二極體144分別對應密碼設定模組31的四個字符依序為0、0、A、B。舉例來說，若密碼設定模組31的第一個按壓的字符與密碼資訊的第一個字符均為0時，則第一發光二極體141亮起。若密碼設定模組31的第二個按壓的字符與密碼資訊的第二個字符均為0時，則第二發光二極體142亮起。若密碼設定模組31的第三個按壓的字符與密碼資訊的第三個字符均為A時，則第三發光二極體143亮起。若密碼設定模組31的第四個按壓的字符與密碼資訊的第四個字符均為B時，則第四發光二極體144亮起。

請參閱圖5及圖6，為本發明密碼鎖系統之操作方法的流程圖。以下說明之元件符號可一併參閱圖1所示。如圖5所示，在使用本發明所述之密碼鎖系統時，首先，雲端伺服器20儲存第二認證資訊21以及多數個密碼資訊22(步驟S1)。繼而，行動通訊裝置10可通過無線網路300輸出第一認證資訊11至雲端伺服器20(步驟S2)，而雲端伺服器20在收到第一認證資訊11之後，判斷第一認證資訊11與第二認證資訊21是否匹配(步驟S3)。當雲端伺服器20判斷第一認證資訊11與第二認證資訊21匹配時，雲端伺服器20輸出對應第一認證資訊11的其中一密碼資訊22至行動通訊裝置10(步驟S4)。當雲端伺服器20判斷第一認證資訊11與第二認證資訊21不匹配時，雲端伺服器20則繼續進行步驟S3。接著，使行動通訊裝置10接近密碼鎖30以進行NFC訊號的傳輸。此時，密碼鎖30通過第一近場通訊訊號100自行動通訊裝置10中擷取電能以及密碼資訊22(步驟S5)，且判斷密碼設定模組31的其中一字符與對應排列順序的密碼資訊22的其中一字符是否匹配(步驟S6)。其中，當密碼鎖30通過第一近場通訊訊號100自行動通訊裝置10中擷取密碼資訊22之後，無論密碼鎖 30判斷密碼設定模組31與密碼資訊22是否匹配，密碼鎖30皆通過第二近場通訊訊號200輸出密碼鎖紀錄至行動通訊裝置10(步驟S7、步驟S8)。密碼鎖紀錄包括時間戳記、密碼資訊22以及對應行動通訊裝置10的唯一識別碼。當密碼鎖30判斷密碼設定模組31的其中一字符與對應排列順序的密碼資訊22的其中一字符匹配時，密碼鎖30通過第二近場通訊訊號200輸出顯示資訊至行動通訊裝置10，且行動通訊裝置10顯示顯示資訊(步驟S9)。

進一步而言，如圖6所示，在密碼鎖30通過第二近場通訊訊號200輸出密碼鎖紀錄至行動通訊裝置10(步驟S7、步驟S8)之後，行動通訊裝置10進一步地判斷是否可以與雲端伺服器20進行無線通訊(步驟S10)，若行動通訊裝置10接收密碼鎖紀錄之後可以通過無線網路300與雲端伺服器20進行無線通訊，則行動通訊裝置10將密碼鎖資訊輸出至雲端伺服器20(步驟S12)。若行動通訊裝置10接收密碼鎖紀錄之後無法通過無線網路300與雲端伺服器20進行無線通訊，則行動通訊裝置10將密碼鎖資訊暫存於行動通訊裝置10中的儲存模組12(步驟S11)，且回到步驟S10，直到行動通訊裝置10判斷可以與雲端伺服器20進行無線通訊時，行動通訊裝置10再將儲存於儲存模組12的密碼鎖紀錄輸出至雲端伺服器20。

由於所述行動通訊裝置10必須先依據所輸出的第一認證資訊11而與雲端伺服器20進行認證，而若第一認證資訊11以及密碼鎖30是匹配的且可一併搭售的情況下，可以確保他人難以試圖仿製其他第一認證資訊11或其他密碼鎖30來達成開鎖目的。進一步而言，當使用者忘記密碼而無法成功解鎖密碼鎖30時，可以通過行動通訊裝置之認證後所獲得的密碼資訊22以及密碼鎖30的密碼設定模組31對密碼鎖30進行非侵入式的解鎖，不需要額外的鑰匙或破壞密碼鎖30。若密碼鎖30判斷密碼設定模組31的其中一字符與對應排列順序的密碼資訊22的其中一字符匹配時，密碼鎖30輸出顯示資訊至行動通訊裝置10，且行動通訊裝置10顯示顯示資訊，使用者即可知道當前字符是匹配的。此外，無論密碼鎖30是否成功解鎖(無論密碼設定模組31與密碼資訊22是否匹配)，密碼鎖30皆輸出密碼鎖紀錄至行動通訊裝置10，若遭到他人惡意試誤(try and error)或惡意解鎖時可以有相關紀錄得以追查。

本發明所述的密碼鎖系統解決現有技術之密碼鎖在忘記密碼時沒有其他安全的非侵入式方法得以解除密碼鎖30的鎖定狀態的技術問題，且無論成功解除密碼鎖30之鎖定狀態均有紀錄，達到方便使用以及增強密碼鎖30的保安效果之目的。

以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包括於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

10:行動通訊裝置