一种基于TOF技术和RFID技术的物联网智能锁及其使用方法与流程

技术特征：

1.一种基于tof技术和rfid技术的物联网智能锁，其特征在于，包括专用钥匙和智能锁本体；所述智能锁本体包括mcu控制器、tof摄像头、rfid读写器、通讯模块、电机、备用可充电电源模块、数据云端、按键模块以及发声装置；

所述专用钥匙一面的矩形区域内凹刻有图案，用于被tof摄像头识别，另一面贴有rfid电子标签，rfid读写器实现读取和改写其内部存储的二进制数据；

所述tof摄像头与所述mcu控制器连接，用于采集专用钥匙凹刻图案中的深度信息并将其输入至mcu控制器中；

所述rfid读写器与所述mcu控制器连接，用于读取rfid电子标签中的信息并将其输入至所述mcu控制器中，并根据所述mcu控制器的指令改写rfid电子标签中的数据；

所述通讯模块与所述mcu控制器连接，用于将所述mcu控制器内存储的信息上传至数据云端；

所述电机通过电机驱动模块与所述mcu控制器连接，用于在钥匙匹配时，将金属卡子拉出或推入限位孔；

所述备用可充电电源模块与所述mcu控制器连接，用于在断电时作为所述mcu控制器的备用电源；

所述发声装置与所述mcu控制器连接，用于在检测到与设备不匹配的钥匙时发出警报。

2.根据权利要求1所述的一种基于tof技术和rfid技术的物联网智能锁，其特征在于，所述mcu控制器为单片机stm32f103c8t6。

3.根据权利要求1所述的一种基于tof技术和rfid技术的物联网智能锁，其特征在于，所述rfid读写器用于检测钥匙是否放置到位和识别其电子标签，进而触发解锁动作和读写电子标签。

4.根据权利要求1所述的一种基于tof技术和rfid技术的物联网智能锁，其特征在于，所述tof摄像头用于识别钥匙雕刻区的深度信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于tof技术和rfid技术的物联网智能锁，其特征在于，所述通讯模块的通信方式包括wifi和nb-iot，所述数据云端为互联网云端数据库。

6.一种基于tof技术和rfid技术的物联网智能锁使用方法，用于如权利要求1-5任一项所述的一种基于tof技术和rfid技术的物联网智能锁，其特征在于，包括以下步骤：

s1、mcu控制器初始化，完成tof摄像头、rfid读写器的初始化以及通讯模块的无线通信测试；

s2、rfid检测是否有电子标签，检测到之后发送中断信号唤醒mcu控制器，mcu控制器唤醒智能锁开始准备开关锁；

s3、mcu控制器检测rfid读写器从电子标签读取到的数据，若数据不符，则发出警报，上传异常数据到数据云端；

s4、mcu控制器检测tof摄像头识别到的钥匙雕刻区的深度信息，再将深度信息转换为二进制数据，将钥匙的雕刻区深度信息和mcu控制器事先存储的深度信息进行比对，若二者匹配，进行下一步；否则发出警报，上传异常数据到数据云端；

s5、mcu控制器对电机转向标志位取反，输出pwm波驱动电机转动，电机转动推入或拉出金属卡子，门的金属把手对应地带动自弹式锁舌开门或关门；

s6、发出开门或锁门的嘀声，并向数据云端更新开关状态。

技术总结
本发明涉及一种基于TOF技术和RFID技术的物联网智能锁及其使用方法，包括专用钥匙和智能锁本体，所述智能锁本体包括MCU控制器、TOF摄像头、RFID读写器、通讯模块、电机、备用可充电电源模块、数据云端、按键模块、发声装置以及钥匙；所述TOF摄像头和RFID读写器通过识别钥匙上的雕刻区和RFID电子标签，并送入MCU控制器进行识别；若钥匙雕刻区的深度信息和RFID电子标签的二进制数据与MCU控制器中存储的数据匹配，则MCU控制器控制电机转动将卡子推出锁舌上的限位孔，使得人可以按下手柄带动锁舌打开智能锁；否则，智能锁将保持关闭、发出警告声并上传此次异常的相关数据。该智能锁可以通过通讯模块将实时开关状态和异常数据发送至数据云端，方便用户随时观看。

技术研发人员：刘葱;程卓;袁泉;黄田野
受保护的技术使用者：中国地质大学(武汉)
技术研发日：2021.03.31
技术公布日：2021.07.23