利用聲波進(jìn)行開(kāi)鎖的電子鎖及其開(kāi)鎖方法
【專利摘要】本發(fā)明一種利用聲波進(jìn)行開(kāi)鎖的電子鎖及其開(kāi)鎖方法，該電子鎖包括用于控制門開(kāi)關(guān)的門禁控制器，其特征在于：所述的門禁控制器受控于一單片機(jī)，所述的單片機(jī)通過(guò)喇叭和麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)與外界手持終端的數(shù)據(jù)通訊。本發(fā)明的電子鎖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其開(kāi)鎖方法采用的是動(dòng)態(tài)密碼方式并且數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)3DES加密。由于采用動(dòng)態(tài)密碼方式通信，數(shù)據(jù)一次有效。這樣就有效的防止了竊聽(tīng)器利用竊聽(tīng)的數(shù)據(jù)去開(kāi)門。竊聽(tīng)到的數(shù)據(jù)是通過(guò)3DES加密隨機(jī)數(shù)的方式進(jìn)行，數(shù)據(jù)無(wú)法使用，核心主密鑰只有用戶才能夠持有，保證了數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的安全。
【專利說(shuō)明】利用聲波進(jìn)行開(kāi)鎖的電子鎖及其開(kāi)鎖方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子鎖【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種利用聲波進(jìn)行開(kāi)鎖的電子鎖及其開(kāi)鎖方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前在各類的智能鎖產(chǎn)品中有各種各樣的驗(yàn)證技術(shù)，除生物識(shí)別技術(shù)外的電子鎖 身份認(rèn)證包括：IC卡、射頻遙控器。這些方式都要求攜帶額外的物理設(shè)備作為身份識(shí)別的 依據(jù)。聲波技術(shù)開(kāi)門通過(guò)手機(jī)就能開(kāi)門，方便安全。當(dāng)今手機(jī)可謂是人手必備，安裝一個(gè)應(yīng) 用就可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)門。而且聲波技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到移動(dòng)支付領(lǐng)域，技術(shù)成熟，安全可靠。由于聲 音傳輸?shù)膹V播特性，聲波通訊技術(shù)中的防竊聽(tīng)和復(fù)制技術(shù)是聲波通訊的核心技術(shù)點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種利用聲波進(jìn)行開(kāi)鎖的電子鎖，可利用手持終端開(kāi)鎖。
[0004] 本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種利用聲波進(jìn)行開(kāi)鎖的電子鎖，包括用于控制門開(kāi) 關(guān)的門禁控制器，其特征在于：所述的門禁控制器受控于一單片機(jī)，所述的單片機(jī)通過(guò)喇叭 和麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)與外界手持終端的數(shù)據(jù)通訊。
[0005] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的手持終端是智能手機(jī)。
[0006] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述單片機(jī)還連接有一存儲(chǔ)器。
[0007] 本發(fā)明的另一目的是提供一種上述電子鎖的開(kāi)鎖方法。該方法特征在于包括以下 步驟： 步驟S1 :手持終端通過(guò)手持終端上設(shè)置的應(yīng)用軟件產(chǎn)生包含有開(kāi)門請(qǐng)求包的聲波數(shù) 據(jù)； 步驟S2 :麥克風(fēng)接收聲波數(shù)據(jù)并傳輸給所述單片機(jī)，該單片機(jī)解析數(shù)據(jù)包；發(fā)現(xiàn)是開(kāi) 門請(qǐng)求后：首先用主密鑰解密所述開(kāi)門請(qǐng)求包，如果解密成功會(huì)生成一個(gè)用加密算法和主 密鑰加密隨機(jī)數(shù)的密碼包，再通過(guò)聲波發(fā)送給手持終端；如果解密失敗，則通過(guò)聲波發(fā)送一 個(gè)驗(yàn)證失敗的驗(yàn)證結(jié)果包給所述手持終端，提示驗(yàn)證失敗； 步驟S3 :手持終端接收到密碼包后，用主密鑰解密出隨機(jī)數(shù)，然后用隨機(jī)數(shù)加密ID號(hào) 碼發(fā)送給電子鎖； 步驟S4 :電子鎖用步驟S2的隨機(jī)數(shù)解密數(shù)據(jù)包獲取ID，并與所述步驟S3獲取的ID進(jìn) 行驗(yàn)證； 步驟S5 :驗(yàn)證成功，則單片機(jī)控制所述門禁控制器開(kāi)門。
[0008] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述步驟S1前還包括以下注冊(cè)流程： 步驟S41 :通過(guò)手機(jī)應(yīng)用軟件獲取注冊(cè)驗(yàn)證信息，通過(guò)聲波發(fā)送給所述電子鎖； 步驟S42 :電子鎖對(duì)該注冊(cè)驗(yàn)證信息進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證成功后將所述主密鑰通過(guò)聲波發(fā) 送給所述手機(jī)應(yīng)用軟件，以利所述步驟S3中利用該主密鑰解密出隨機(jī)數(shù)。
[0009] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的注冊(cè)驗(yàn)證信息包括指紋、密碼或人臉信息。
[0010] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述手機(jī)應(yīng)用軟件適用于多個(gè)所述電子鎖，即每個(gè)電子鎖 的觸發(fā)所述開(kāi)門請(qǐng)求包都是通過(guò)一觸摸按鍵觸發(fā)。
[0011] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的觸摸按鍵能以門鎖的名稱命名。
[0012] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述步驟S5中如果驗(yàn)證失敗，則門禁控制器無(wú)動(dòng)作，且連 續(xù)N次驗(yàn)證錯(cuò)誤，則單片機(jī)觸發(fā)一告警電路，其中N為大于3的自然數(shù)。
[0013] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述加密算法是3DES。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：由于本發(fā)明的電子鎖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其開(kāi)鎖方法采用的是動(dòng)態(tài) 密碼方式并且數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)3DES加密。由于采用動(dòng)態(tài)密碼方式通信，數(shù)據(jù)一次有效。這樣就有 效的防止了竊聽(tīng)器利用竊聽(tīng)的數(shù)據(jù)去開(kāi)門。竊聽(tīng)到的數(shù)據(jù)是通過(guò)3DES加密隨機(jī)數(shù)的方式 進(jìn)行，數(shù)據(jù)無(wú)法使用，核心主密鑰只有用戶才能夠持有，保證了數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的安全。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是本發(fā)明方法流程不意圖。
[0017] 圖3是本發(fā)明密鑰匹配通信示意圖。
[0018] 圖4是本發(fā)明密鑰不匹配通信示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020] 如圖1所示，本實(shí)施例提供一種利用聲波進(jìn)行開(kāi)鎖的電子鎖，包括用于控制門開(kāi) 關(guān)的門禁控制器，其特征在于：所述的門禁控制器受控于一單片機(jī)，所述的單片機(jī)通過(guò)喇叭 和麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)與外界手持終端的數(shù)據(jù)通訊。該電子鎖通過(guò)聲波與手持終端通信，手持終端 可通過(guò)發(fā)送驗(yàn)證信息給電子鎖驗(yàn)證，如果驗(yàn)證通過(guò)則單片機(jī)控制所述的門禁控制器開(kāi)鎖。
[0021] 較佳的，本實(shí)施例中，所述的手持終端是智能手機(jī)。所述單片機(jī)還可以連接有一存 儲(chǔ)器。用于存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)，包括主密鑰、ID以及開(kāi)門的歷史記錄等。其中主密鑰和ID存儲(chǔ) 于該存儲(chǔ)器的特定區(qū)域，避免外部入侵盜取。
[0022] 為了讓本發(fā)明的電子鎖更好更安全的使用，請(qǐng)參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例提供一種上述電 子鎖的開(kāi)鎖方法，該方法包括以下步驟： 步驟S1 :手持終端通過(guò)手持終端上設(shè)置的應(yīng)用軟件產(chǎn)生包含有開(kāi)門請(qǐng)求包的聲波數(shù) 據(jù)； 步驟S2 :麥克風(fēng)接收聲波數(shù)據(jù)并傳輸給所述單片機(jī)，該單片機(jī)解析數(shù)據(jù)包；發(fā)現(xiàn)是開(kāi) 門請(qǐng)求后：首先用主密鑰解密所述開(kāi)門請(qǐng)求包，如果解密成功會(huì)生成一個(gè)用加密算法和主 密鑰加密隨機(jī)數(shù)的密碼包，再通過(guò)聲波發(fā)送給手持終端；如果解密失敗，則通過(guò)聲波發(fā)送一 個(gè)驗(yàn)證失敗的驗(yàn)證結(jié)果包給所述手持終端，提示驗(yàn)證失敗； 步驟S3 :手持終端接收到密碼包后，用主密鑰解密出隨機(jī)數(shù)，然后用隨機(jī)數(shù)加密ID號(hào) 碼發(fā)送給電子鎖； 步驟S4 :電子鎖用步驟S2的隨機(jī)數(shù)解密數(shù)據(jù)包獲取ID，并與所述步驟S3獲取的ID進(jìn) 行驗(yàn)證； 步驟S5 :驗(yàn)證成功，則單片機(jī)控制所述門禁控制器開(kāi)門。
[0023] 在本實(shí)施例中，所述步驟S1前還包括以下注冊(cè)流程： 步驟S41 :通過(guò)手機(jī)應(yīng)用軟件獲取注冊(cè)驗(yàn)證信息，通過(guò)聲波發(fā)送給所述電子鎖； 步驟S42 :電子鎖對(duì)該注冊(cè)驗(yàn)證信息進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證成功后將所述主密鑰通過(guò)聲波發(fā) 送給所述手機(jī)應(yīng)用軟件，以利所述步驟S3中利用該主密鑰解密出隨機(jī)數(shù)。
[0024] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的注冊(cè)驗(yàn)證信息包括指紋、密碼或人臉信息。所述手機(jī) 應(yīng)用軟件適用于多個(gè)所述電子鎖，即每個(gè)電子鎖的觸發(fā)所述開(kāi)門請(qǐng)求包都是通過(guò)一觸摸按 鍵觸發(fā)。所述的觸摸按鍵能以門鎖的名稱命名。
[0025] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述步驟S5中如果驗(yàn)證失敗，則門禁控制器無(wú)動(dòng)作，且連 續(xù)N次驗(yàn)證錯(cuò)誤，則單片機(jī)觸發(fā)一告警電路，其中N為大于3的自然數(shù)。
[0026] 具體的，本發(fā)明是通過(guò)聲波在手機(jī)端和門禁端的進(jìn)行通信，驗(yàn)證結(jié)果通過(guò)控制門 禁控制器去開(kāi)門。一次通信是一個(gè)回路，由手機(jī)端發(fā)送請(qǐng)求，最后會(huì)收到聲波單片機(jī)的應(yīng) 答。請(qǐng)參見(jiàn)圖3,通信流的方向由箭頭所示。
[0027] 手機(jī)端發(fā)送開(kāi)門請(qǐng)求，通過(guò)應(yīng)用軟件手機(jī)會(huì)產(chǎn)生聲波，單片機(jī)接收數(shù)據(jù)后解析數(shù) 據(jù)包。如果是開(kāi)門請(qǐng)求并解密成功會(huì)生成一個(gè)用3DES和主密鑰加密隨機(jī)數(shù)的密碼包，通過(guò) 聲波發(fā)送給手機(jī)端。手機(jī)接收到密碼包后用主密鑰解密出隨機(jī)數(shù)，然后用隨機(jī)數(shù)加密id號(hào) 碼給電子鎖。電子鎖用先前的隨機(jī)數(shù)解密數(shù)據(jù)包獲取id，對(duì)id進(jìn)行驗(yàn)證。如果id驗(yàn)證成 功，驅(qū)動(dòng)門禁控制器開(kāi)門。同時(shí)發(fā)送驗(yàn)證結(jié)果包到手機(jī)端。完成一次開(kāi)門通信。請(qǐng)參見(jiàn)圖 4,如果手機(jī)使用的密鑰與電子鎖不匹配，將發(fā)送一個(gè)失敗的驗(yàn)證包給手機(jī)，提示用戶密鑰 不正確。值得一提的是，本實(shí)施例中，電子鎖無(wú)論是驗(yàn)證通過(guò)還是不通過(guò)，手機(jī)端都會(huì)進(jìn)行 語(yǔ)音提示或者文本框提示，而且該提示模式可以設(shè)定。
[0028] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用聲波進(jìn)行開(kāi)鎖的電子鎖，包括用于控制門開(kāi)關(guān)的門禁控制器，其特征在于： 所述的門禁控制器受控于一單片機(jī)，所述的單片機(jī)通過(guò)喇叭和麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)與外界手持終端 的數(shù)據(jù)通訊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用聲波進(jìn)行開(kāi)鎖的電子鎖，其特征在于：所述的 手持終是智能手機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用聲波進(jìn)行開(kāi)鎖的電子鎖，其特征在于：所述單片機(jī)還連 接有一存儲(chǔ)器。
4. 一種如權(quán)利要求1所述的電子鎖的開(kāi)鎖方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟S1 :手持終端通過(guò)手持終端上設(shè)置的應(yīng)用軟件產(chǎn)生包含有開(kāi)門請(qǐng)求包的聲波數(shù) 據(jù)； 步驟S2 :麥克風(fēng)接收聲波數(shù)據(jù)并傳輸給所述單片機(jī)，該單片機(jī)解析數(shù)據(jù)包；發(fā)現(xiàn)是開(kāi) 門請(qǐng)求后：首先用主密鑰解密所述開(kāi)門請(qǐng)求包，如果解密成功會(huì)生成一個(gè)用加密算法和主 密鑰加密隨機(jī)數(shù)的密碼包，再通過(guò)聲波發(fā)送給手持終端；如果解密失敗，則通過(guò)聲波發(fā)送一 個(gè)驗(yàn)證失敗的驗(yàn)證結(jié)果包給所述手持終端，提示驗(yàn)證失敗； 步驟S3 :手持終端接收到密碼包后，用主密鑰解密出隨機(jī)數(shù)，然后用隨機(jī)數(shù)加密ID號(hào) 碼發(fā)送給電子鎖； 步驟S4 :電子鎖用步驟S2的隨機(jī)數(shù)解密數(shù)據(jù)包獲取ID，并與所述步驟S3獲取的ID進(jìn) 行驗(yàn)證； 步驟S5 :驗(yàn)證成功，則單片機(jī)控制所述門禁控制器開(kāi)門。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開(kāi)鎖方法，其特征在于：所述步驟S1前還包括以下注冊(cè)流 程： 步驟S41 :通過(guò)手機(jī)應(yīng)用軟件獲取注冊(cè)驗(yàn)證信息，通過(guò)聲波發(fā)送給所述電子鎖； 步驟S42 :電子鎖對(duì)該注冊(cè)驗(yàn)證信息進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證成功后將所述主密鑰通過(guò)聲波發(fā) 送給所述手機(jī)應(yīng)用軟件，以利所述步驟S3中利用該主密鑰解密出隨機(jī)數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開(kāi)鎖方法，其特征在于：所述的注冊(cè)驗(yàn)證信息包括指紋、密碼 或人臉信息。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開(kāi)鎖方法，其特征在于：所述手機(jī)應(yīng)用軟件適用于多個(gè)所述 電子鎖，即每個(gè)電子鎖的觸發(fā)所述開(kāi)門請(qǐng)求包都是通過(guò)一觸摸按鍵觸發(fā)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開(kāi)鎖方法，其特征在于：所述的觸摸按鍵能以門鎖的名稱命 名。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開(kāi)鎖方法，其特征在于：所述步驟S5中如果驗(yàn)證失敗，則門 禁控制器無(wú)動(dòng)作，且連續(xù)N次驗(yàn)證錯(cuò)誤，則單片機(jī)觸發(fā)一告警電路，其中N為大于3的自然 數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開(kāi)鎖方法，其特征在于：所述加密算法是3DES。
【文檔編號(hào)】G07C9/00GK104112307SQ201410285235
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】梅林峰, 帥文, 王光燦 申請(qǐng)人:福建歌航電子信息科技有限公司