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一種智能鎖控制方法及智能鎖控制系統(tǒng)與流程

文檔序號:40508989發(fā)布日期:2024-12-31 13:17閱讀:11來源:國知局
一種智能鎖控制方法及智能鎖控制系統(tǒng)與流程

本發(fā)明涉及智能鎖,特別涉及一種智能鎖控制方法及智能鎖控制系統(tǒng)。


背景技術(shù):

1、著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,智能家居的概念逐漸深入人心。作為智能家居的重要組成部分,智能鎖因其便捷性和安全性,受到越來越多用戶的青睞。傳統(tǒng)機械鎖由于其操作繁瑣且安全性較低,已無法滿足現(xiàn)代人對便捷性和安全性的雙重需求,因此智能鎖應(yīng)運而生,并迅速占領(lǐng)市場。

2、智能鎖是通過生物識別、無線通信、加密算法等高科技手段,實現(xiàn)開鎖、閉鎖及安全監(jiān)控的鎖具。相比傳統(tǒng)的機械鎖,智能鎖具有操作簡便、開鎖方式多樣、安全性高等優(yōu)點。目前市場上的智能鎖主要采用指紋識別、密碼輸入、藍牙識別、nfc(近場通信)等技術(shù)手段來實現(xiàn)開鎖操作。然而,現(xiàn)有的智能鎖系統(tǒng)仍然存在一些問題和挑戰(zhàn),具體體現(xiàn)在以下幾個方面:

3、單一驗證方式的安全性問題:現(xiàn)有的智能鎖系統(tǒng)大多采用單一的用戶身份驗證方式,如指紋、密碼或藍牙認(rèn)證等。這種單一的驗證方式在一定程度上存在安全隱患。例如,指紋識別雖然便捷,但指紋膜復(fù)制技術(shù)的進步使得指紋識別的安全性受到挑戰(zhàn);密碼認(rèn)證則存在被偷窺、被破解的風(fēng)險;藍牙認(rèn)證雖然使用方便,但其傳輸過程可能會被監(jiān)聽或攻擊。這些問題使得智能鎖的安全性難以得到全面保障。

4、無線通信的穩(wěn)定性問題:智能鎖依賴無線通信模塊(如wi-fi、藍牙、nfc等)來接收和執(zhí)行用戶的開鎖指令。然而,在實際應(yīng)用中,無線通信容易受到信號干擾、環(huán)境因素的影響,導(dǎo)致開鎖失敗或誤操作。例如,在信號較弱或干擾較強的環(huán)境中,wi-fi和藍牙的傳輸效率會顯著下降,影響用戶體驗。此外,數(shù)據(jù)在傳輸過程中容易受到黑客攻擊,存在信息被竊取或篡改的風(fēng)險。

5、能量管理的挑戰(zhàn):智能鎖通常依靠電池供電,因此能量管理成為一個關(guān)鍵問題。如何在保證智能鎖高效工作的同時,延長電池的使用壽命,是智能鎖技術(shù)需要解決的重要挑戰(zhàn)?,F(xiàn)有的一些智能鎖產(chǎn)品由于能量管理不當(dāng),導(dǎo)致電池壽命短,用戶需要頻繁更換電池,使用體驗不佳。

6、為此,我們急需設(shè)計一種智能鎖控制方法及智能鎖控制系統(tǒng)以解決背景技術(shù)中指出的問題。


技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種智能鎖控制方法及智能鎖控制系統(tǒng),以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種智能鎖控制方法,包括以下步驟:

3、通過無線通信模塊接收用戶設(shè)備發(fā)送的開鎖指令;

4、驗證用戶身份信息,所述驗證包括通過預(yù)存的用戶信息數(shù)據(jù)庫對接收的用戶身份信息進行匹配;

5、在驗證成功后,控制驅(qū)動模塊驅(qū)動鎖體執(zhí)行開鎖操作;

6、記錄開鎖操作的時間和用戶信息,并將該記錄存儲在存儲模塊中。

7、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述用戶身份信息包括指紋信息、面部識別信息、密碼信息和藍牙識別信息中的至少一種。

8、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述無線通信模塊包括wi-fi模塊、藍牙模塊和nfc模塊中的至少一種。

9、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,驗證用戶身份信息的步驟包括計算用戶設(shè)備發(fā)送的驗證數(shù)據(jù)與預(yù)存數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)數(shù)據(jù)的匹配度,所述匹配度計算公式為:

10、

11、其中,xi為用戶設(shè)備發(fā)送的驗證數(shù)據(jù),yi為預(yù)存數(shù)據(jù)庫中的對應(yīng)數(shù)據(jù),μx和μy分別為xi和yi的均值。

12、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述驗證用戶身份信息的步驟還包括對接收的用戶身份信息進行加密和解密操作,所述加密和解密算法為:

13、

14、其中,e(d)為加密后的數(shù)據(jù),d為原始數(shù)據(jù),k為加密密鑰,為異或操作符。

15、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述系統(tǒng)進一步包括一個能量管理模塊,用于監(jiān)控和管理智能鎖系統(tǒng)的電池狀態(tài),所述電池狀態(tài)的計算公式為:

16、

17、其中,e為電池剩余電量百分比,cmax為電池最大容量,ccurrent為當(dāng)前剩余容量。

18、本發(fā)明還提供一種智能鎖系統(tǒng),包括:

19、無線通信模塊,用于接收用戶設(shè)備發(fā)送的開鎖指令;

20、用戶身份驗證模塊,用于驗證用戶身份信息;

21、驅(qū)動模塊,用于在驗證成功后驅(qū)動鎖體執(zhí)行開鎖操作;

22、存儲模塊,用于記錄并存儲開鎖操作的時間和用戶信息;

23、能量管理模塊,用于監(jiān)控和管理電池狀態(tài)。

24、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述用戶身份驗證模塊包括用于存儲預(yù)存用戶信息的用戶信息數(shù)據(jù)庫,所述數(shù)據(jù)庫的查詢算法為:

25、

26、其中,q(x)為查詢結(jié)果,xi和yi分別為用戶輸入數(shù)據(jù)和預(yù)存數(shù)據(jù),μx和μy為它們的均值,σx和σy為它們的標(biāo)準(zhǔn)差。

27、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述驅(qū)動模塊包括電機和控制電路,所述電機用于驅(qū)動鎖體的開鎖和閉鎖操作,所述電機的控制算法為:

28、p=iv

29、其中,p為功率,i為電流,v為電壓。

30、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,還包括一個用于在開鎖失敗時發(fā)送報警信號的報警模塊,所述報警信號包括聲音報警和光報警中的至少一種,所述報警模塊的控制算法為:

31、a(t)=a0·e-λt

32、其中,a(t)為報警信號強度,a0為初始信號強度,λ為衰減系數(shù),t為時間。

33、所述智能鎖系統(tǒng)還包括一個遠程控制模塊,用戶通過遠程控制模塊發(fā)送開鎖和閉鎖指令,所述遠程控制模塊的通訊協(xié)議為:

34、pcomm=tcp/ip

35、其中,pcomm為通訊協(xié)議;

36、所述存儲模塊不僅記錄開鎖操作的時間和用戶信息,還記錄鎖體狀態(tài)的變化,所述鎖體狀態(tài)變化的記錄格式為:1表示開鎖狀態(tài),0表示閉鎖狀態(tài);

37、所述用戶身份驗證模塊還包括一個多因子認(rèn)證系統(tǒng),所述多因子認(rèn)證系統(tǒng)通過結(jié)合生物識別、密碼和設(shè)備認(rèn)證來提高安全性,所述多因子認(rèn)證的計算公式為:

38、

39、其中,mfa為多因子認(rèn)證得分,wi為各因素的權(quán)重,fi為各因素的驗證結(jié)果;

40、所述智能鎖系統(tǒng)還包括一個故障診斷模塊,用于檢測和報告系統(tǒng)故障,所述故障診斷模塊的檢測算法為:

41、

42、其中,d(f)為故障檢測值,xi為期望值,yi為實際檢測值,n為檢測次數(shù);

43、所述能量管理模塊還包括一個電源優(yōu)化算法,用于延長電池壽命,所述電源優(yōu)化算法為:

44、eopt=einitiale-αt

45、其中,eopt為優(yōu)化后的電池能量,einitial為初始電池能量,α為電池耗散系數(shù),t為時間。

46、有益效果

47、本發(fā)明提供的智能鎖系統(tǒng)及其控制方法,通過多因子認(rèn)證和多重加密技術(shù)顯著提高了系統(tǒng)的安全性。多因子認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)合了指紋識別、密碼輸入和設(shè)備認(rèn)證三種方式,能夠有效防止單一驗證方式被破解,確保用戶身份驗證的可靠性。同時,采用多重加密和解密算法,對通信數(shù)據(jù)進行多層次加密,防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被竊取或篡改,從而進一步保障了數(shù)據(jù)的安全性。

48、本發(fā)明通過優(yōu)化的無線通信模塊和高效的能量管理策略,增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和續(xù)航能力。無線通信模塊可以根據(jù)環(huán)境和信號強度自動選擇最佳的通信方式,確保開鎖指令能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確地傳輸?shù)街悄苕i,提高了系統(tǒng)的可靠性。此外,能量管理模塊能夠?qū)崟r監(jiān)控電池狀態(tài),并通過電源優(yōu)化算法動態(tài)調(diào)整智能鎖的工作模式,實現(xiàn)高效能量管理,最大限度地延長電池壽命,減少用戶頻繁更換電池的麻煩。

49、本發(fā)明還通過詳細的記錄管理、遠程控制、故障診斷和報警功能,提升了用戶體驗和系統(tǒng)的智能化程度。存儲模塊能夠記錄并存儲每次開鎖操作的時間和用戶信息,便于用戶查詢和管理。遠程控制模塊允許用戶通過遠程發(fā)送開鎖和閉鎖指令,增加了使用的便利性和靈活性。故障診斷模塊可以及時檢測和報告系統(tǒng)故障,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,而報警模塊在開鎖失敗時能夠發(fā)出聲音或光報警信號,提醒用戶注意,提高了使用過程中的安全性。綜上所述,本發(fā)明顯著提高了智能鎖系統(tǒng)的安全性、可靠性和用戶體驗,具有廣泛的應(yīng)用前景。

50、下面通過附圖和實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

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