本發(fā)明涉及智能鎖管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)及開、關(guān)鎖方法。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)絕大部分的大用戶計量表箱、環(huán)網(wǎng)柜、開閉所使用的都是傳統(tǒng)的掛鎖或者內(nèi)置鎖具，但這些鎖普遍都存在安全系數(shù)低的缺點：(1)一般鎖具均有連接接口，鎖具的安全性和防破壞性很難得到保證；(2)普通智能密碼鎖密碼固定，安全性低；(3)普通鑰匙鎖對應(yīng)鑰匙易復制、難管理，鑰匙丟失后有被誤使用的風險；(4)普通鑰匙鎖操作沒有記錄，無法管理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)及開、關(guān)鎖方法，實現(xiàn)了手持終端與智能鎖之間無線充電和無線載波通信，智能鎖對外無任何接口，增強了產(chǎn)品的隱蔽性和安全性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之一是：

基于無線充電和無線載波通信的智能鎖系統(tǒng)，包括智能鎖、手持終端、管理主站，智能鎖設(shè)有mcu控制模塊、電源無線感應(yīng)接收模塊、第一無線載波通信模塊，手持終端設(shè)有電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊和第二無線載波通信模塊；手持終端通過電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊進行電源發(fā)射，智能鎖通過配對的電源無線感應(yīng)接收模塊接收電源，手持終端通過第二無線載波通信模塊與智能鎖的第一無線載波通信模塊通信實現(xiàn)與智能鎖的數(shù)據(jù)傳輸，手持終端通信連接管理主站，手持終端上安裝有用于登錄管理主站、發(fā)送命令的軟件操作模塊，通過手持終端的命令發(fā)送和智能鎖、手持終端和管理主站之間的多重信息驗證實現(xiàn)智能鎖的安全開鎖。

一實施例之中：所述電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊與電源無線感應(yīng)接收模塊通過工作頻率匹配檢測傳輸，避免其他工作頻率信號干擾。

一實施例之中：所述智能鎖還設(shè)有鎖舌控制模塊和存儲模塊，mcu控制模塊連接鎖舌控制模塊和存儲模塊，鎖舌控制模塊負責鎖舌的動作，存儲模塊用于存儲數(shù)據(jù)。

一實施例之中：所述智能鎖還設(shè)有鎖舌控制模塊、存儲模塊、硬件加密模塊，mcu控制模塊連接鎖舌控制模塊、存儲模塊和硬件加密模塊，鎖舌控制模塊負責鎖舌的動作，存儲模塊用于存儲數(shù)據(jù)，硬件加密模塊用于對傳遞的信息進行加密或解密。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之二是：

一種基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)的開、關(guān)鎖方法，基于方案之一所述的基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)，開鎖方法包括：

步驟201：管理主站開開鎖工作票，指定操作人、操作時間、操作鎖；

步驟202：管理主站生成動態(tài)登錄密碼下發(fā)給手持終端；

步驟203：手持終端用收到的賬號密碼登錄管理主站；

步驟204：管理主站驗證登錄名和密碼；若驗證成功，則手持終端登錄成功，執(zhí)行步驟206，否則執(zhí)行步驟205；

步驟205：手持終端提示登錄錯誤，執(zhí)行步驟214；

步驟206：手持終端貼近智能鎖，手持終端電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊檢測智能鎖電源無線感應(yīng)接收模塊是否匹配；若匹配，執(zhí)行步驟208，否則執(zhí)行步驟207；

步驟207：手持終端不輸出電源和信號，執(zhí)行步驟214；

步驟208：手持終端輸出電源，給智能鎖供電；

步驟209：手持終端向管理主站申請開鎖；

步驟210：管理主站經(jīng)手持終端下發(fā)加密的開鎖指令，手持終端將加密后的開鎖指令調(diào)制后通過第二無線載波通信模塊發(fā)送給智能鎖；

步驟211：智能鎖通過第一無線載波通信模塊接收開鎖指令，解調(diào)信號并根據(jù)已存儲的密鑰解密開鎖指令；若解密成功且信息正確，執(zhí)行步驟212；若解密失敗，執(zhí)行步驟213；

步驟212：開鎖成功，手持終端提示開鎖成功信息，執(zhí)行步驟214；

步驟213：開鎖失敗，手持終端提示開鎖失敗信息，執(zhí)行步驟214；

步驟214：手持終端將開鎖記錄上傳給管理主站。

一種基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)的關(guān)鎖方法，基于方案之一所述的基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)和上述開鎖方法，包括：

步驟301：管理主站開關(guān)鎖工作票，指定操作人、操作時間、操作鎖；

步驟302：管理主站生成動態(tài)登錄密碼下發(fā)給手持終端；

步驟303：手持終端用收到的賬號密碼登錄管理主站；

步驟304：管理主站驗證登錄名和密碼；若驗證成功，則手持終端登錄成功，執(zhí)行步驟306，否則執(zhí)行步驟305；

步驟305：手持終端提示登錄錯誤，執(zhí)行步驟314；

步驟306：手持終端貼近智能鎖，手持終端電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊檢測智能鎖電源無線感應(yīng)接收模塊是否匹配；若匹配，執(zhí)行步驟308，否則執(zhí)行步驟307；

步驟307：手持終端不輸出電源和信號，執(zhí)行步驟314；

步驟308：手持終端輸出電源，給智能鎖供電；

步驟309：手持終端向管理主站申請關(guān)鎖；

步驟310：管理主站經(jīng)手持終端下發(fā)加密的關(guān)鎖指令，手持終端將加密后的關(guān)鎖指令調(diào)制后通過第二無線載波通信模塊發(fā)送給智能鎖；

步驟311：智能鎖通過第一無線載波通信模塊接收關(guān)鎖指令，解調(diào)信號并根據(jù)已存儲的密鑰解密關(guān)鎖指令；若解密成功且信息正確，執(zhí)行步驟312；若解密失敗，執(zhí)行步驟313；

步驟312：關(guān)鎖成功，手持終端提示關(guān)鎖成功信息，執(zhí)行步驟314；

步驟313：關(guān)鎖失敗，手持終端提示關(guān)鎖失敗信息，執(zhí)行步驟314；

步驟314：手持終端將關(guān)鎖記錄上傳給管理主站。

一實施例之中：所述智能鎖和管理主站中都存儲有用于信息加密和解密的相同密鑰，智能鎖和管理主站傳遞的信息都需要經(jīng)過密鑰加密后傳遞并在信息到達智能鎖或管理主站后由該密鑰將加密信息解密還原；所述密鑰為固定密鑰或動態(tài)密鑰，動態(tài)密鑰由管理主站自動更新產(chǎn)生并下發(fā)給智能鎖共享相同密鑰。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

1、由手持終端通過電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊進行電源發(fā)射，智能鎖通過配對的電源無線感應(yīng)接收模塊接收電源，供鎖內(nèi)部工作，實現(xiàn)無線充電。

2、智能鎖基于無線充電和無線載波，對外沒有任何接口，增強了產(chǎn)品的隱蔽性和安全性。

3、需要對智能鎖進行操作的時候，將手持終端靠近智能鎖，點擊操作按鈕即可發(fā)送指令，待智能鎖完成操作后可拿開手持終端，手持終端會自動將數(shù)據(jù)上傳到管理主站。

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的一種基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)及開、關(guān)鎖方法不局限于實施例。

附圖說明

圖1為本實施例所述的基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)的整體框圖；

圖2為本實施例所述的基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)的開鎖流程圖；

圖3為本實施例所述的基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)的關(guān)鎖流程圖。

具體實施方式

參見圖1，基于無線充電和無線載波通信的智能鎖系統(tǒng)，包括智能鎖、手持終端、管理主站。

智能鎖設(shè)有mcu控制模塊、鎖舌控制模塊、存儲模塊、電源無線感應(yīng)接收模塊和第一無線載波通信模塊，mcu控制模塊負責整個控制過程、流程管理、數(shù)據(jù)加解密等，鎖舌控制模塊負責鎖舌的動作，存儲模塊用于存儲數(shù)據(jù)，電源無線感應(yīng)接收模塊用于感應(yīng)電源輸入，第一無線載波通信模塊用于數(shù)據(jù)通信傳輸。

手持終端中含有電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊、第二無線載波通信模塊，電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊用于電源信號發(fā)射，與智能鎖中的電源無線感應(yīng)接收模塊對應(yīng)，第二無線載波通信模塊用于與鎖進行數(shù)據(jù)傳輸，手持終端上安裝有用于登錄管理主站系統(tǒng)、發(fā)送命令的軟件操作模塊，通過手持終端的命令發(fā)送和智能鎖、手持終端和管理主站之間的多重信息驗證實現(xiàn)智能鎖的安全開鎖。

管理主站可對手持終端、用戶進行實名登記注冊管理；對智能鎖進行密鑰下發(fā)完成注冊；用戶通過手持終端操作智能鎖，需要管理主站進行用戶授權(quán)；完成數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)分析。

具體的，手持終端側(cè)的電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊由線圈、無線發(fā)射電路、信號調(diào)制解調(diào)電路、保護電路四部分組成，其中線圈按照一定規(guī)則纏繞，用于電源信號發(fā)送，同時加隔磁片用于減少信號損耗；無線發(fā)射電路用于將直流電源轉(zhuǎn)化為交流信號，用于將電源通過線圈發(fā)送；信號調(diào)制解調(diào)電路用于將要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號調(diào)制和將接收到的信號解調(diào)；保護電路用于對異物、過流、過壓等檢測保護，保護模塊的工作安全。

智能鎖側(cè)的電源無線感應(yīng)接收模塊由線圈、無線接收電路、信號調(diào)制解調(diào)電路、保護電路四部分組成，其中線圈按照一定規(guī)則纏繞，用于電源信號接收，同時加隔磁片用于減少信號損耗；無線接收電路用于將線圈接收到的交流電源轉(zhuǎn)化為直流信號；信號調(diào)制解調(diào)電路用于將要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號調(diào)制和將接收到的信號解調(diào)；保護電路用于對異物、過流、過壓等檢測保護，保護模塊的工作安全。

手持終端側(cè)的電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊與鎖側(cè)的無線感應(yīng)接收模塊按照一定工作頻率匹配檢測傳輸，避免其他工作頻率信號干擾，優(yōu)選的，為100k‐205khz。

由手持終端通過電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊進行電源發(fā)射，智能鎖通過配對的電源無線感應(yīng)接收模塊接收電源，供智能鎖內(nèi)部工作。

手持終端與智能鎖之間通過無線載波通信，為保證較大數(shù)據(jù)量的通信及通信成功率，在手持終端和智能鎖之間采用調(diào)幅和調(diào)頻融合的方式，利用抽樣采集平均方法提高分辨率，同時用高頻濾波電路濾除高頻信號和峰值檢測抽樣濾除高頻載波，用放大電路進行放大信號進行捕獲數(shù)據(jù)點，從而得出源數(shù)據(jù)。

需要對智能鎖進行操作的時候，將手持終端靠近智能鎖，點擊操作按鈕即可發(fā)送指令，待智能鎖完成操作后可拿開手持終端，手持終端會自動將數(shù)據(jù)上傳到管理主站，同時停止對智能鎖進行充電。

管理主站與手持終端支持usb、rs232、gprs/cdma、wifi、短信等通信方式，手持終端預裝設(shè)計的app應(yīng)用程序，實現(xiàn)遠程登錄管理主站身份發(fā)起認證，操作的發(fā)起和記錄，利用usb、rs232、gprs/cdma、wifi、短信等方式將數(shù)據(jù)上傳到主站。

管理主站負責系統(tǒng)的統(tǒng)籌調(diào)度監(jiān)控，可對智能鎖、手持終端、用戶進行管理，并支持對不同用戶設(shè)置不同的管理權(quán)限；可根據(jù)工單內(nèi)容，選擇操作人、要操作的鎖，操作的時間范圍等信息，主站生成唯一的動態(tài)的具有時效性的登錄密碼，并通過短息方式下發(fā)，保證操作安全及可追溯，實現(xiàn)可控管理；當操作沒有權(quán)限的鎖，或者超過設(shè)定時間進行操作時，均無法正常打開；登錄主站的過程采用加密的不可逆的登錄方式，保證登錄的難破解性；對登錄主站的登錄賬號及登錄密碼進行認證，保證時效性和合法性；手持終端與主站之間的通信采用加密的方式保證數(shù)據(jù)的安全性；生成操作記錄，實現(xiàn)有據(jù)可查，并且對數(shù)據(jù)記錄進行分析，判斷出可疑數(shù)據(jù)并發(fā)出報警提示；可根據(jù)需要實現(xiàn)對一把鎖進行多級密碼認證開鎖功能。在主站中對要操作的鎖設(shè)定多級人員驗證，當現(xiàn)場對鎖進行每次開鎖認證后，主站都會進入下一次判斷，只有設(shè)定的所有級均正確后才能完成鎖的開啟，可支持依次認證和隨機認證兩種模式，依次認證是指所有級別需要按照一定的順序開鎖，隨機認證是指所有級別沒有順序限定，但是要所有級均驗證正確后才能開鎖。

以下將闡述基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)的開鎖、關(guān)鎖方法。

參見圖2，一種基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)的開鎖方法，包括以下開鎖步驟：

步驟201：管理主站開開鎖工作票，指定操作人、操作時間、操作鎖；

步驟202：管理主站生成動態(tài)登錄密碼下發(fā)給手持終端；

步驟203：手持終端用收到的賬號密碼登錄管理主站；

步驟204：管理主站驗證登錄名和密碼；若驗證成功，則手持終端登錄成功，執(zhí)行步驟206，否則執(zhí)行步驟205；

步驟205：手持終端提示登錄錯誤，執(zhí)行步驟214；

步驟206：手持終端貼近智能鎖，手持終端電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊檢測智能鎖電源無線感應(yīng)接收模塊是否匹配；若匹配，執(zhí)行步驟208，否則執(zhí)行步驟207；

步驟207：手持終端不輸出電源和信號，執(zhí)行步驟214；

步驟208：手持終端輸出電源，給智能鎖供電；

步驟209：手持終端向管理主站申請開鎖；

步驟210：管理主站經(jīng)手持終端下發(fā)加密的開鎖指令，手持終端將加密后的開鎖指令調(diào)制后通過第二無線載波通信模塊發(fā)送給智能鎖；

步驟211：智能鎖通過第一無線載波通信模塊接收開鎖指令，解調(diào)信號并根據(jù)已存儲的密鑰解密開鎖指令；若解密成功且信息正確，執(zhí)行步驟212；若解密失敗，執(zhí)行步驟213；

步驟212：開鎖成功，手持終端提示開鎖成功信息，執(zhí)行步驟214；

步驟213：開鎖失敗，手持終端提示開鎖失敗信息，執(zhí)行步驟214；

步驟214：手持終端將開鎖記錄上傳給管理主站。

參見圖3，一種基于無線充電和無線載波通信智能鎖系統(tǒng)的關(guān)鎖方法，包括以下關(guān)鎖步驟：

步驟301：管理主站開關(guān)鎖工作票，指定操作人、操作時間、操作鎖；

步驟302：管理主站生成動態(tài)登錄密碼下發(fā)給手持終端；

步驟303：手持終端用收到的賬號密碼登錄管理主站；

步驟304：管理主站驗證登錄名和密碼；若驗證成功，則手持終端登錄成功，執(zhí)行步驟306，否則執(zhí)行步驟305；

步驟305：手持終端提示登錄錯誤，執(zhí)行步驟314；

步驟306：手持終端貼近智能鎖，手持終端電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊檢測智能鎖電源無線感應(yīng)接收模塊是否匹配；若匹配，執(zhí)行步驟308，否則執(zhí)行步驟307；

步驟307：手持終端不輸出電源和信號，執(zhí)行步驟314；

步驟308：手持終端輸出電源，給智能鎖供電；

步驟309：手持終端向管理主站申請關(guān)鎖；

步驟310：管理主站經(jīng)手持終端下發(fā)加密的關(guān)鎖指令，手持終端將加密后的關(guān)鎖指令調(diào)制后通過第二無線載波通信模塊發(fā)送給智能鎖；

步驟311：智能鎖通過第一無線載波通信模塊接收關(guān)鎖指令，解調(diào)信號并根據(jù)已存儲的密鑰解密關(guān)鎖指令；若解密成功且信息正確，執(zhí)行步驟312；若解密失敗，執(zhí)行步驟313；

步驟312：手持終端提示關(guān)鎖成功，執(zhí)行步驟314；

步驟313：手持終端提示關(guān)鎖失敗，執(zhí)行步驟314；

步驟314：手持終端將關(guān)鎖記錄上傳給管理主站。

本實施例中，智能鎖和管理主站中都存儲有用于信息加密和解密的相同密鑰，管理主站與智能鎖之間傳遞的信息都需要經(jīng)過密鑰加密后傳遞并在信息達到管理主站或只能鎖之后由該密鑰將加密信息解密還原；所述密鑰為固定密鑰或動態(tài)密鑰，動態(tài)密鑰由主站自動更新產(chǎn)生并下發(fā)給智能鎖與智能鎖共享相同密鑰。

一較佳實施例中，管理主站與智能鎖之間傳遞的信息可以由智能鎖的mcu控制模塊和管理主站中的控制器采用軟件加密和解密。另一較佳實施例中，智能鎖還可設(shè)有硬件加密模塊，其信息的加密和解密過程由該硬件加密模塊完成。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

1、由手持終端通過電源無線感應(yīng)發(fā)射模塊進行電源發(fā)射，智能鎖通過配對的電源無線感應(yīng)接收模塊接收電源，供鎖內(nèi)部工作，實現(xiàn)無線充電。

2、智能鎖基于無線充電和無線載波，對外沒有任何接口，增強了產(chǎn)品的隱蔽性和安全性。

3、需要對智能鎖進行操作的時候，將手持終端靠近智能鎖，點擊操作按鈕即可發(fā)送指令，待智能鎖完成操作后可拿開手持終端，手持終端會自動將數(shù)據(jù)上傳到管理主站。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。