一种基于NFC的充电开锁系统及方法与流程

一种基于nfc的充电开锁系统及方法
技术领域
1.本发明涉及智能锁具通信技术领域，具体涉及一种基于nfc的充电开锁方法及系统。


背景技术：

2.智能门锁是在用户安全性和管理方面更加智能化简便化的锁具。智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件。智能门锁与当前的移动互联网结合，可以利用智能终端(如：手机)进行远程开启，远程设置，远程监控等远程管理功能。
3.目前，智能门锁想要实现远程管理需要该智能门锁接入互联网，智能门锁接入互联网通常采用以下两种方案，一种是门锁先通过近端通信协议(例如：蓝牙、zigbee、433或2.5g等)接入本地部署的网关，本地部署的网关与无线保真(wifi)路由器连接，网关与wifi路由器之间采用wifi网络连接，通过wifi路由器接入互联网，另外一种方案是通过智能门锁直接通过wifi路由器接入互联网。
4.目前常用的支持刷卡开门的智能门锁，大部分都是用干电池进行供电。当干电池的电量耗尽后，需要重新更换门锁的干电池。然而，若无法及时更换干电池，且有用户在门外需要刷卡开门，则会导致用户无法打开门锁。此时，需要用usb(universalserialbus，通用串行总线)充电器或者直流充电器给门锁充电，才可以开锁。若用户此时没有携带usb充电器或者直流充电器，则无法打开门锁。由此可知，当智能门锁的干电池的电量耗尽后，会导致用户无法打开门锁，给用户的生活带来极大的不便。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于nfc的充电开锁方法及系统，解决以下技术问题：
6.如何提供具有较高安全性能的能够在无源条件下基于nfc进行安全开锁的充电开锁系统。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
8.一种基于nfc的充电开锁系统，包括：
9.智能锁组件，实时接收密文输入，根据所述密文输入判断是否开锁；
10.智能移动终端，具有nfc功能，用于发出请求开锁的nfc密钥能量信号；
11.nfc无源锁电路，与所述智能锁组件连接，用于获取所述nfc密钥能量信号中的能量信号和密钥数据，根据所述密钥数据判断是否驱动所述智能锁组件执行开锁。
12.通过上述技术方案，在智能锁组件失去电源供电时，使用者可采用具有nfc功能的智能移动终端发射用来请求开锁的nfc密钥能量信号，由nfc无源锁电路将nfc密钥能量信号转化为能量，用对密钥数据进行识别，在验证识别成功后对智能锁组件中负责开锁的部件进行供电驱动，实现基于nfc的无源开锁，保证智能锁的使用可靠性。
13.作为本发明进一步的方案：所述智能锁组件包括电量检测模块和锁执行模块以及模式切换模块；
14.所述电量检测模块，用于检测所述锁执行模块的剩余电量；
15.所述模式切换模块，用于根据所述剩余电量与预设阈值组的比较情况，输出相应的模式选择信号；
16.所述锁执行模块，用于根据所述模式选择信号切换工作模式，按照当前工作模式进行开锁请求的验证，并在验证通过后执行开锁动作；
17.所述工作模式包括：
18.电子开锁模式：所述锁执行模块实时接收密文输入，根据所述密文输入判断是否开锁；所述密文输入包括密码数据、指纹数据或射频信号；
19.智能省电模式：所述锁执行模块降低接收所述密文输入的频率；
20.nfc充电开锁模式：所述锁执行模块根据正确的所述nfc密钥能量信号执行开锁动作。
21.作为本发明进一步的方案：所述智能省电模式还包括：
22.驱动所述锁执行模块通过以太网向所述智能移动终端发出电量预警信号。
23.通过上述技术方案，可及时的提醒用户对锁具进行充电，避免没电的情况发生。
24.作为本发明进一步的方案：所述nfc密钥能量信号包括多个密钥单元，相邻的所述密钥单元之间设置有预设时长的静默区；
25.所述静默区的时长视为密钥；
26.当所述密钥单元进行发送时，所述锁执行模块利用所述密钥单元所提供的能量记录所述密钥单元及所述密钥单元的接收时间戳和停发时间戳；
27.当所述锁执行模块接收预设数量个所述密钥单元时，启动验证程序；
28.所述验证程序对针对所述密钥单元的具体内容、排列顺序和相互间隔时长进行同步验证，全部验证通过后执行开锁动作。
29.通过上述技术方案，考虑到nfc射频信号比较容易被捕捉，一旦被其他人员捕捉破译，有可能产生安全隐患，因此本发明将现有的nfc密钥能量信号进行分段，得到多个密钥单元，将密钥单元的间隔发射时间长度也作为密钥本身的验证方法；利用nfc无源锁电路接收密钥单元，接收一个密钥单元的同时对该密钥单元以及其接收时间戳进行记录储存，然后在密钥单元接收完毕的同时记录其停发时间戳，当记录到最后一个密钥单元的停发时间戳时，计算所有密钥单元之间的时间间隔长度，形成密钥单元和间隔时长的交替排列组合，然后对该交替排列组合是否符合预设要求进行验证，利用时长间隔长度的不易察觉性和难以破译性，增强锁具在无电情况下的安全性能。
30.作为本发明进一步的方案：当所述执行模块接收到预设的重置信号，或者成功执行开锁动作时，清空所述锁执行模块中记录的所有的所述密钥单元及所述密钥单元的接收时间戳和停发时间戳。
31.通过上述技术方案，意味着除了上述两种情况，不会清空所述锁执行模块中记录的所有的所述密钥单元及所述密钥单元的接收时间戳和停发时间戳，所以有人进行暴利破解时，只要没有执行清空动作，都不可能成功解锁，因为在验证程序中对密钥单元的数量进行了预设，只要收到足够的密钥单元，就执行一次验证，暴利破解因为不清楚储存的第一个密钥单元的具体情况，而且距离上一次得到第一个密钥单元间隔的时长也不清楚，所以会陷入不停错误的循环，充分保证安全性能。
32.作为本发明进一步的方案：所述预设阈值组包括：
33.安全预设值范围，(10％，100％)，对应所述电子开锁模式；
34.预警预设值范围，(0％，10％]，对应所述智能省电模式；
35.缺电预设值，0％，对应所述nfc充电开锁模式。
36.作为本发明进一步的方案：还包括云平台管理系统；
37.所述云平台管理系统与所述智能锁组件连接，用于对所述密钥信息的验证规则进行调整；
38.当所述锁执行模块的剩余电量从所述缺电预设值变更为预警预设值范围时，所述云平台管理系统对所述密钥信息的验证规则进行修改调整，并将修改后的验证规则发送至所述云平台管理系统绑定的智能移动终端中。
39.一种基于nfc的充电开锁方法，包括：
40.检测智能锁组件的电源的剩余电量；
41.据所述剩余电量与预设阈值组的比较情况，输出相应的模式选择信号；
42.根据所述模式选择信号切换工作模式，按照当前工作模式进行开锁请求的验证；
43.所述工作模式包括：
44.电子开锁模式：所述锁执行模块实时接收密文输入，根据所述密文输入判断是否开锁；所述密文输入包括密码数据、指纹数据或射频信号；
45.智能省电模式：所述锁执行模块降低接收所述密文输入的频率；
46.nfc充电开锁模式：所述锁执行模块根据正确的nfc密钥能量信号执行开锁动作；
47.当处于所述nfc充电开锁模式时，所述智能锁组件响应于所述智能移动终端发出请求开锁的所述nfc密钥能量信号，并在开锁请求的验证通过后执行开锁动作。
48.本发明的有益效果：
49.(1)本发明在智能锁组件失去电源供电时，使用者可采用具有nfc功能的智能移动终端发射用来请求开锁的nfc密钥能量信号，由nfc无源锁电路将nfc密钥能量信号转化为能量，用对密钥数据进行识别，在验证识别成功后对智能锁组件中负责开锁的部件进行供电驱动，实现基于nfc的无源开锁，保证智能锁的使用可靠性；
50.(2)考虑到nfc射频信号比较容易被捕捉，一旦被其他人员捕捉破译，有可能产生安全隐患，因此本发明将现有的nfc密钥能量信号进行分段，得到多个密钥单元，将密钥单元的间隔发射时间长度也作为密钥本身的验证方法；利用nfc无源锁电路接收密钥单元，接收一个密钥单元的同时对该密钥单元以及其接收时间戳进行记录储存，然后在密钥单元接收完毕的同时记录其停发时间戳，当记录到最后一个密钥单元的停发时间戳时，计算所有密钥单元之间的时间间隔长度，形成密钥单元和间隔时长的交替排列组合，然后对该交替排列组合是否符合预设要求进行验证，利用时长间隔长度的不易察觉性和难以破译性，增强锁具在无电情况下的安全性能；
51.(3)当所述执行模块接收到预设的重置信号，或者成功执行开锁动作时，清空所述锁执行模块中记录的所有的所述密钥单元及所述密钥单元的接收时间戳和停发时间戳。意味着除了上述两种情况，不会清空所述锁执行模块中记录的所有的所述密钥单元及所述密钥单元的接收时间戳和停发时间戳，所以有人进行暴利破解时，只要没有执行清空动作，都不可能成功解锁，因为在验证程序中对密钥单元的数量进行了预设，只要收到足够的密钥
单元，就执行一次验证，暴利破解因为不清楚储存的第一个密钥单元的具体情况，而且距离上一次得到第一个密钥单元间隔的时长也不清楚，所以会陷入不停错误的循环，充分保证安全性能。
附图说明
52.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
53.图1为本发明中的基于nfc的充电开锁系统的模块连接示意图。
具体实施方式
54.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
55.请参阅图1所示，本发明为一种基于nfc的充电开锁系统，包括：
56.智能锁组件，实时接收密文输入，根据所述密文输入判断是否开锁；
57.智能移动终端，具有nfc功能，用于发出请求开锁的nfc密钥能量信号；
58.nfc无源锁电路，与所述智能锁组件连接，用于获取所述nfc密钥能量信号中的能量信号和密钥数据，根据所述密钥数据判断是否驱动所述智能锁组件执行开锁。
59.通过上述技术方案，在智能锁组件失去电源供电时，使用者可采用具有nfc功能的智能移动终端发射用来请求开锁的nfc密钥能量信号，由nfc无源锁电路将nfc密钥能量信号转化为能量，用对密钥数据进行识别，在验证识别成功后对智能锁组件中负责开锁的部件进行供电驱动，实现基于nfc的无源开锁，保证智能锁的使用可靠性。
60.作为本发明进一步的方案：所述智能锁组件包括电量检测模块和锁执行模块以及模式切换模块；
61.所述电量检测模块，用于检测所述锁执行模块的剩余电量；
62.所述模式切换模块，用于根据所述剩余电量与预设阈值组的比较情况，输出相应的模式选择信号；
63.所述锁执行模块，用于根据所述模式选择信号切换工作模式，按照当前工作模式进行开锁请求的验证，并在验证通过后执行开锁动作；
64.所述工作模式包括：
65.电子开锁模式：所述锁执行模块实时接收密文输入，根据所述密文输入判断是否开锁；所述密文输入包括密码数据、指纹数据或射频信号；
66.智能省电模式：所述锁执行模块降低接收所述密文输入的频率；
67.nfc充电开锁模式：所述锁执行模块根据正确的所述nfc密钥能量信号执行开锁动作。
68.作为本发明进一步的方案：所述智能省电模式还包括：
69.驱动所述锁执行模块通过以太网向所述智能移动终端发出电量预警信号。
70.通过上述技术方案，可及时的提醒用户对锁具进行充电，避免没电的情况发生。
71.作为本发明进一步的方案：所述nfc密钥能量信号包括多个密钥单元，相邻的所述
密钥单元之间设置有预设时长的静默区；
72.所述静默区的时长视为密钥；
73.当所述密钥单元进行发送时，所述锁执行模块利用所述密钥单元所提供的能量记录所述密钥单元及所述密钥单元的接收时间戳和停发时间戳；
74.当所述锁执行模块接收预设数量个所述密钥单元时，启动验证程序；
75.所述验证程序对针对所述密钥单元的具体内容、排列顺序和相互间隔时长进行同步验证，全部验证通过后执行开锁动作。
76.通过上述技术方案，考虑到nfc射频信号比较容易被捕捉，一旦被其他人员捕捉破译，有可能产生安全隐患，因此本发明将现有的nfc密钥能量信号进行分段，得到多个密钥单元，将密钥单元的间隔发射时间长度也作为密钥本身的验证方法；利用nfc无源锁电路接收密钥单元，接收一个密钥单元的同时对该密钥单元以及其接收时间戳进行记录储存，然后在密钥单元接收完毕的同时记录其停发时间戳，当记录到最后一个密钥单元的停发时间戳时，计算所有密钥单元之间的时间间隔长度，形成密钥单元和间隔时长的交替排列组合，然后对该交替排列组合是否符合预设要求进行验证，利用时长间隔长度的不易察觉性和难以破译性，增强锁具在无电情况下的安全性能。
77.另外，在尝试开锁的过程中，不会发出开锁失败的警告。当所述执行模块接收到预设的重置信号，或者成功执行开锁动作时，清空所述锁执行模块中记录的所有的所述密钥单元及所述密钥单元的接收时间戳和停发时间戳。
78.通过上述技术方案，意味着除了上述两种情况，不会清空所述锁执行模块中记录的所有的所述密钥单元及所述密钥单元的接收时间戳和停发时间戳，所以有人进行暴利破解时，只要没有执行清空动作，都不可能成功解锁，因为在验证程序中对密钥单元的数量进行了预设，只要收到足够的密钥单元，就执行一次验证，暴利破解因为不清楚储存的第一个密钥单元的具体情况，而且距离上一次得到第一个密钥单元间隔的时长也不清楚，所以会陷入不停错误的循环，充分保证安全性能。
79.比如，nfc密钥能量信号应当为包括5个密钥单元和4个静默区的aabbccdde，其中a、b、c、d、e均为密钥单元，a、b、c、d均为相邻密钥单元的间隔时间，也就是静默区，当使用者输入baabccdde时，验证失败无法开锁，因为没有开锁失败提示，继续尝试也不可能实现开锁；
80.若使用者找到机会实现了重置，在密钥单元都正确且排序也正确的情况下，如不能够保证静默区时长满足要求，也无法实现开锁，因为静默时长可根据安防等级设定为不同精度，比如秒级、1/2秒级、1/5秒级和1/10秒级；若监测到多次失败开锁记录，则可上调安防等级，以充分保证无法被暴力破解。
81.作为本发明进一步的方案：所述预设阈值组包括：
82.安全预设值范围，(10％，100％)，对应所述电子开锁模式；
83.预警预设值范围，(0％，10％]，对应所述智能省电模式；
84.缺电预设值，0％，对应所述nfc充电开锁模式。
85.作为本发明进一步的方案：还包括云平台管理系统；
86.所述云平台管理系统与所述智能锁组件连接，用于对所述密钥信息的验证规则进行调整；
87.当所述锁执行模块的剩余电量从所述缺电预设值变更为预警预设值范围时，也就是开始对锁执行模块进行充电时，所述云平台管理系统对所述密钥信息的验证规则进行修改调整，并将修改后的验证规则发送至所述云平台管理系统绑定的智能移动终端中。其中，验证规则的修改可从预设的密钥信息库中进行随机提取，持有能够接收到验证规则的智能移动终端的用户可以根据提示进行密钥信息的发送。
88.一种基于nfc的充电开锁方法，包括：
89.检测智能锁组件的电源的剩余电量；
90.据所述剩余电量与预设阈值组的比较情况，输出相应的模式选择信号；
91.根据所述模式选择信号切换工作模式，按照当前工作模式进行开锁请求的验证；
92.所述工作模式包括：
93.电子开锁模式：所述锁执行模块实时接收密文输入，根据所述密文输入判断是否开锁；所述密文输入包括密码数据、指纹数据或射频信号；
94.智能省电模式：所述锁执行模块降低接收所述密文输入的频率；
95.nfc充电开锁模式：所述锁执行模块根据正确的nfc密钥能量信号执行开锁动作；
96.当处于所述nfc充电开锁模式时，所述智能锁组件响应于所述智能移动终端发出请求开锁的所述nfc密钥能量信号，并在开锁请求的验证通过后执行开锁动作。
97.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。