肖維亮

摘 要：電子鎖市場中，國內(nèi)的電子鎖產(chǎn)品多以硬件為主，而軟件系統(tǒng)開發(fā)相對較少，而國外的產(chǎn)品則是以軟件系統(tǒng)為主。為了打破國外產(chǎn)品在該領域的壟斷，近年來國內(nèi)企業(yè)也在積極尋求突破，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的智能電子鎖，但仍有很長的路要走。

關鍵詞：智能；門鎖技術；二維碼電鎖

在國家標準方面，目前國內(nèi)還沒有針對智能電子鎖設計開發(fā)方面的標準和規(guī)范。隨著國內(nèi)市場對智能電子鎖需求的增加和國外廠商技術封鎖程度的加劇，中國智能電子鎖開發(fā)與應用方面亟須建立一套具有中國特色的標準和規(guī)范體系。目前我國還沒有針對智能電子鎖技術方面的國家標準，已有相關標準也在不斷完善中。

1 發(fā)展背景及技術

我國智能電子鎖設計存在的主要問題包括：一是產(chǎn)品開發(fā)能力弱；二是產(chǎn)品創(chuàng)新能力差；三是缺乏市場競爭力。這些問題的存在使得國內(nèi)智能電子鎖企業(yè)在國際競爭中處于不利地位。中國作為全球最大的電子門鎖市場，目前對智能電子鎖技術方面的研發(fā)投入仍然較少，對相關標準和規(guī)范缺乏統(tǒng)一認識和統(tǒng)一行動，國內(nèi)產(chǎn)品標準尚未形成體系。當前主要采用國外標準和規(guī)范，如美國、德國等發(fā)達國家制定了一系列針對智能電子鎖產(chǎn)品的安全認證標準和規(guī)范，如 ISO/IEC1770-2005《數(shù)字驗證型密碼技術規(guī)范》、ISO/IEC19650《數(shù)字密碼密鑰管理系統(tǒng)》16749《數(shù)字密碼密鑰管理系統(tǒng)》等。這些國際標準的實施使得智能電子鎖產(chǎn)品的開發(fā)和認證過程更加規(guī)范，也使國內(nèi)企業(yè)更加容易參與國際競爭。在國家標準方面，目前國內(nèi)還沒有針對智能電子鎖設計開發(fā)方面的標準和規(guī)范。

在現(xiàn)有的各種智能門鎖，無論是人臉識別、指紋識別、門禁密碼識別等智能門鎖開啟方式，都會用到一個共同的結構，即控制器。讀取頭、控制器、電源和鎖殼是分開的，導致初始成本較高，而且控制器通常要單獨購買，更換時需要拆卸原電子鎖及其單獨配置，而更換讀取頭和電源則需要更多的技術人員進行安裝和拆卸。

更換的高成本和復雜性使用戶的選擇更少。因此，需要一種能夠降低更換成本和復雜性并滿足用戶需求的智能門鎖。

2 設計內(nèi)容及步驟

2.1 技術方案

本發(fā)明涉及一種二維電碼鎖，包括一個鎖殼和一個與門連接的磁吸板； 鎖體包括控制器、殼體和電磁鐵，控制器與殼體的一端相聯(lián)并安裝在殼體內(nèi)，電磁鐵與殼體相聯(lián)，電磁鐵與控制器相聯(lián)，電磁鐵是一個側(cè)磁力發(fā)生器 電磁鐵安裝在殼體內(nèi)，電磁鐵與控制器耦合，電磁鐵是側(cè)向磁力發(fā)生器，電磁鐵在殼體前端開放，殼體包含電池，電池與控制器連接、 控制器包含一個第三方接入模塊，用于連接第三方組件，第三方接入模塊包含一組接入端口，接入端口位于殼體的兩側(cè)，控制器包含一個藍牙控制器和一個藍牙模塊、 控制器包含一個第三方接入模塊，第三方接入模塊包含一組接入端口，接入端口位于殼體的兩側(cè)，控制器包含一個藍牙控制單元和一個第三方接入模塊，第三方接入模塊包含一組接入端口。

2.2 設備構成及作用

（1）一種二維碼電鎖，其特征在于，包括鎖體和設置在門上的磁吸板；殼體包括控制器、殼體和電磁鐵，其中，控制器設置在殼體的一端和殼體內(nèi)，電磁鐵設置在殼體內(nèi)，電磁鐵與控制器耦合，電磁鐵的磁性部分從殼體的正面可見，殼體內(nèi)的電池與控制器耦合，控制器包括用于連接第三方組件的第三方接入模塊，第三方接入模塊包括多個接入端口，接入端口設置在殼體的側(cè)面。

它們位于外殼的側(cè)面。接入端口；接入端口位于外殼的側(cè)面【1】。

（2） 圖1 展示的一種二維碼電鎖，其特征在于，該控制器包括一個藍牙主模塊，用于接收數(shù)據(jù)、解碼和發(fā)送命令信號。

（3） 控制器包括電源控制模塊，電源控制模塊承接藍牙主控模塊，電源控制模塊用于控制輸送往電磁鐵的電壓大小以及開閉。

（4）磁吸板上有一個安裝孔。

（5） 磁吸板的電磁接觸面有阻尼塊。

（6） 鎖體包括充電接口，充電接口設置于殼體的側(cè)面，充電接口與控制器連接，充電接口可以為可充電電池。

（7） 殼體底面設有狀態(tài)燈，狀態(tài)燈與控制器連接，狀態(tài)燈用于查看是否鎖緊。

本項目采用一體化結構，用戶不需要單獨購買其他可選部件，因此更換成本降低，用戶的安裝也不太復雜，而且本項目在安裝時只需拆除原鎖蓋，原控制板可與本項目控制板鏈接，因此與本項目相關的第三方門禁模塊可以使用原鎖的開鎖方式。本項目旨在減少拆除原鎖的復雜性，其他組件可以添加到項目中，使用戶可以添加其他解鎖方法。該項目包括一個藍牙耳機，通過藍牙掃描二維碼解鎖，可以向手機發(fā)送解鎖信號【2】。

3 裝置操作流程

3.1 裝置具體操作流程

電鎖是一種二維密碼鎖，由鎖體和安裝在門上的磁吸板組成；鎖體包括推桿、殼體和電磁鐵；推桿安裝在殼體的一端，并位于殼體內(nèi)；電磁鐵安裝在殼體內(nèi)；電磁鐵與推桿連接； 和產(chǎn)生磁力的電磁鐵的一側(cè)從殼體的前面可見；殼體進一步包括一個電池；電池與致動器耦合；致動器包括一個第三方驅(qū)動模塊，用于與第三方組件耦合，其中第三方驅(qū)動模塊包括多個驅(qū)動端口，驅(qū)動端口位于殼體的一側(cè)。執(zhí)行器安裝在殼體的一端，螺線管也安裝在殼體上，螺線管的磁性面暴露在殼體上，以便于對吸盤進行磁性吸附，電池也安裝在殼體上以提供電源，這種結構也可以從外部供電，電池為執(zhí)行器和螺線管提供電源，執(zhí)行器用于發(fā)送和接收信號以控制螺線管的打開和關閉、 控制單元還包括第三方接入模塊控制單元還包括第三方接入模塊，第三方接入模塊包括門禁模塊，用戶可以通過接入原有的底座直接操作門上的第三方控制器，增加多種開鎖模式，第三方接入模塊還可以通過網(wǎng)絡通信與第三方控制器連接，第三方接入模塊還可以控制磁性電磁鐵的關閉或打開。控制單元應包括一個藍牙超控模塊，用于接收數(shù)據(jù)、解碼數(shù)據(jù)和發(fā)送指令信號。藍牙超控模塊可以根據(jù)接收到的特定藍牙信號進行接收和解碼，當數(shù)據(jù)匹配時，藍牙超控模塊發(fā)送命令信號，關閉電磁鐵，打開磁力分解門，藍牙超控模塊在本實施例中起到類似于鎖頭的作用，用戶通過藍牙手機發(fā)送信號信息，打開鎖、 藍牙超控模塊接收后進行解碼，如果本實施例中的解碼數(shù)據(jù)提供了二維碼，用戶可以通過藍牙手機掃描二維碼并登錄個人信息，發(fā)送開鎖指令，本實施例還可以配備類似于藍牙超控模塊的軟件，方便開鎖，并配備微信小程序掃描開鎖碼【3】。

控制單元包含一個連接到藍牙主機模塊的電源管理模塊。電源管理模塊控制螺線管的電壓，并開啟和關閉它。電源管理模塊用于控制供應給螺線管的電流。

電源管理模塊接收來自藍牙控制單元的命令信號，當它收到信號時，它中斷供應給螺線管的電流，這樣螺線管就失去了磁力，不能再抓緊磁吸板到達門口。

磁性吸板必須有固定孔。為了固定磁吸板，可以在結構上鉆一個穿過磁吸板中心的孔，在磁吸板的兩端鉆一個固定孔，通常，在磁吸板與門接觸的一側(cè)，還需要一個密封墊。

在磁吸板與電磁鐵接觸的一側(cè)是一個軸承。在磁吸板與電磁鐵接觸的一側(cè)，有一個圓形的阻尼塊，當電磁鐵通電時，該阻尼塊起到阻尼作用，產(chǎn)生的磁力可以吸住磁吸板，以減少吸音和減震。

快門殼體包括充電接口，充電接口布置在殼體的側(cè)面，充電接口與控制器聯(lián)接，充電接口可以是電池。充電接口可以是現(xiàn)有的普通充電接口，如C 型接口；當電池放電時，通過充電接口保證電池壽命；與非充電電池不同，使用充電電池可以減少更換電池時的斷開問題；本設計只需要將充電線與充電接口連接，更加方便。

箱子底部有一個狀態(tài)燈，與控制器相連。狀態(tài)燈可以用來檢查鎖是否關閉。如果鎖是關閉的，即電磁鐵接通并吸住磁吸板，狀態(tài)燈為綠色；如果鎖是打開的，即電磁鐵沒有接通并吸住磁吸板，狀態(tài)燈為紅色；狀態(tài)燈向用戶提示當前狀態(tài)是否正?！?】。

整個操作流程參見圖2，圖3，圖4 和圖5。

3.2 裝置使用途徑

鎖定機構和磁性吸附板安裝完畢后，在框架上放置一個二維碼。用戶可以掃描二維碼，獲得注冊信息。注冊后，可以通過藍牙手機傳輸解鎖的控制信息，手機通過藍牙控制模塊接收并解碼。如果解碼后的信息相符，由藍牙控制模塊驗證的控制信息將被發(fā)送到用于控制磁性輸入的電源控制模塊。當電源控制模塊處于工作狀態(tài)時，電源控制模塊就會斷電；如果電源被切斷，電磁鐵3 就會失去磁力，停止執(zhí)行縮回電磁鐵和開門的功能。

電流控制模塊用于控制提供給電磁鐵的電流，電流控制模塊中斷電流，電源中斷后，電磁鐵3 失去磁力，不再吸引磁力吸引板，達到開門的目的。

本設計采用一體化框架，原有的智能門鎖可以在不拆除原有智能門鎖的情況下進行安裝，并采用第三方接入模塊，使原智能門鎖與框架配合使用、 這樣，用戶可以在此設計中加入第三方接入模塊，如果原智能門鎖收到解鎖信號，當?shù)谌浇尤肽K發(fā)出信號并對原智能門鎖進行解鎖時，原智能門鎖可以同時解鎖。在第三接入模塊的作用下，本模型中的電磁鐵失去磁力，從而可以同時開鎖，例如，原智能門鎖在更換鎖體時包括外置門鎖，外置門鎖通過主模型的第三接入模塊與鎖體連接器連接，這時可以通過外置門鎖直接開鎖?？刂颇K是整個模型的核心，其作用是通過輸入?yún)?shù)控制智能門鎖的工作狀態(tài)，并將狀態(tài)傳遞給主模型。其中，主模型采用多路復用的方式，可以實現(xiàn)對智能門鎖工作狀態(tài)的動態(tài)控制。在這里，用戶輸入的參數(shù)為智能門鎖的工作模式，它由系統(tǒng)根據(jù)當前智能門鎖所處的環(huán)境進行判斷，當智能門鎖處于“正?！惫ぷ鳡顟B(tài)時，系統(tǒng)會以用戶輸入?yún)?shù)進行判斷并將其傳遞給主模型。

4 結語

公民們要求有更好的環(huán)境和生活質(zhì)量，以及智能電子技術的迅猛發(fā)展，智能電子鎖被廣泛應用于家庭、機關、銀行、寫字樓等場所，成為安全防范系統(tǒng)中一種重要的終端產(chǎn)品。當前，智能電子鎖已成為全球范圍內(nèi)發(fā)展最快的智能產(chǎn)品之一，并且正以每年20% 以上的速度快速增長。在國內(nèi)市場上，智能電子鎖是近幾年興起的一種高科技產(chǎn)品，在國外市場上已被廣泛使用，如美國、歐洲、日本等發(fā)達國家和地區(qū)。中國作為世界上最大的電子鎖消費市場，龐大的用戶基礎和巨大的市場潛力。隨著消費者對智能電子鎖需求的增加以及安全需求的提高，國內(nèi)市場對智能電子鎖的需求量將進一步增加。