一種內(nèi)置安全模塊和ZigBee無(wú)線通訊模塊的智能鎖的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能鎖領(lǐng)域，尤其是一種內(nèi)置安全模塊和ZigBee無(wú)線通訊模塊的智能鎖。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的路由器，都是需要接交流電源的，原因是路由器中的無(wú)線通訊模塊等部件功耗極大，但是在某些小體積的場(chǎng)合或沒(méi)有交流電源的情況下，如智能鎖上現(xiàn)有的路由器則不能適用。如何解決這一問(wèn)題，是本發(fā)明需要解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種內(nèi)置安全模塊和ZigBee無(wú)線通訊模塊的智能鎖。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案:這種內(nèi)置安全模塊和ZigBee無(wú)線通訊模塊的智能鎖，在智能鎖中內(nèi)置ZigBee無(wú)線通訊模塊和安全模塊，ZigBee無(wú)線通訊模塊接收/傳輸近距離的智能終端控制設(shè)備的信息，接收信息后傳輸?shù)桨踩K對(duì)信息的來(lái)源進(jìn)行身份認(rèn)證，確定合法身份并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，發(fā)送給智能鎖，同時(shí)通過(guò)干電池給ZigBee無(wú)線通訊模塊和安全模塊供電。
[0005]更進(jìn)一步，智能鎖在接收到手機(jī)的開(kāi)門指令時(shí)，安全模塊對(duì)指令進(jìn)行解密，并對(duì)指令來(lái)源進(jìn)行身份認(rèn)證，確定合法性，將結(jié)果傳輸給單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)結(jié)果進(jìn)行判斷，若指令來(lái)源合法，控制門鎖執(zhí)行驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)門，同時(shí)將結(jié)果加密反饋。
[0006]更進(jìn)一步，所述的安全模塊采用安全芯片集成在智能鎖中，能夠獨(dú)立進(jìn)行密鑰生成、加解密，內(nèi)部有獨(dú)立的處理器和存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)特征數(shù)據(jù)，支持多種信息安全算法，結(jié)合PKI/CA體系，通過(guò)第三方CA中心，將用戶公鑰和其他標(biāo)識(shí)信息捆綁，進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證。
[0007]本發(fā)明有益的效果是:在智能鎖中內(nèi)置ZigBee無(wú)線通訊模塊(ZigBee技術(shù)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本、低功耗、低速率和可靠性高的短距離無(wú)線通訊技術(shù))和安全模塊(一種安全芯片，包括但不限于TF卡封裝)。本智能鎖可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，遠(yuǎn)程控制智能門鎖開(kāi)門，與其他物聯(lián)設(shè)備通訊；數(shù)據(jù)加解密，基于身份認(rèn)證的用戶識(shí)別。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0010]如圖1所示，這種內(nèi)置安全模塊和ZigBee無(wú)線通訊模塊的智能鎖，在智能鎖中內(nèi)置ZigBee無(wú)線通訊模塊和安全模塊，ZigBee無(wú)線通訊模塊接收/傳輸近距離的智能終端控制設(shè)備的信息，接收信息后傳輸?shù)桨踩K對(duì)信息的來(lái)源進(jìn)行身份認(rèn)證，確定合法身份并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，發(fā)送給智能鎖，同時(shí)通過(guò)干電池給ZigBee無(wú)線通訊模塊和安全模塊供電。由于采用了 ZigBee無(wú)線通訊協(xié)議，功耗低，可以連接使用干電池供電的低功耗設(shè)備。同時(shí)具有可靠性、短時(shí)延、大規(guī)模組網(wǎng)能力的特性。由于內(nèi)置了安全模塊，能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行身份認(rèn)證和加解密，極大地提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全和隱私。
[0011]在智能鎖中內(nèi)置ZigBee無(wú)線通訊模塊和安全模塊，ZigBee無(wú)線通訊模塊使智能鎖能連接到網(wǎng)絡(luò)中，與控制端(比如手機(jī))及其他智能設(shè)備進(jìn)行通訊。智能鎖在接收到手機(jī)的開(kāi)門指令時(shí)，安全模塊對(duì)指令進(jìn)行解密，并對(duì)指令來(lái)源進(jìn)行身份認(rèn)證，確定合法性，將結(jié)果傳輸給單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)結(jié)果進(jìn)行判斷，若指令來(lái)源合法，控制門鎖執(zhí)行驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)門，同時(shí)將結(jié)果加密反饋。流程如圖所示。同時(shí)智能鎖還可以實(shí)現(xiàn)與其他物聯(lián)設(shè)備的通訊(如在夜間接收到指令開(kāi)門后通知同為物聯(lián)網(wǎng)中的電燈開(kāi)燈)。因?yàn)槭褂肸igBee無(wú)線通訊協(xié)議，功耗低，僅需使用干電池而無(wú)需連接電源；短時(shí)延，及時(shí)響應(yīng)用戶指令，與其他物聯(lián)設(shè)備通訊。在安全性上，安全模塊基于多種信息安全算法，成熟的公鑰體系，具有很高的安全性、可靠性。安全模塊的解密和身份認(rèn)證說(shuō)明:
[0012]智能手機(jī)和智能鎖都內(nèi)置安全模塊，在相互通信時(shí)，信息傳輸模式為(以智能手機(jī)P向鎖W傳輸信息為例，Sk和PK分別代表私鑰和公鑰):
[0013]手機(jī)發(fā)送消息指令
[0014]I)產(chǎn)生隨機(jī)對(duì)稱密鑰K，加密指令；
[0015]2)用私鑰對(duì)隨機(jī)密鑰進(jìn)行簽名SKp(K);
[0016]3)用接收方公鑰加密簽名PKw (SKp (K))。
[0017]智能鎖接收到信息后解密步驟為:
[0018]I)用私鑰解密 SKw(PKw(SKp (K))) = SKp (K)，
[0019]2)用對(duì)方公鑰解密PKp (SKp⑷)=K，
[0020]3)用對(duì)稱密鑰K解密信息。
[0021]通過(guò)以上步驟，確保信息只有智能鎖可以解密；且對(duì)稱密鑰經(jīng)過(guò)手機(jī)內(nèi)置安全模塊的私鑰簽名，能用其公鑰解密，則確認(rèn)開(kāi)鎖指令來(lái)自合法的手機(jī)。
[0022]所述的安全模塊采用安全芯片(包括但不限于TF卡封裝)集成在路由器中，能夠獨(dú)立進(jìn)行密鑰生成、加解密，內(nèi)部有獨(dú)立的處理器和存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)特征數(shù)據(jù)，支持多種信息安全算法(國(guó)密算法及國(guó)際通用算法)，包括但不限于對(duì)稱算法(SM1，DES/3DES)和非對(duì)稱算法(SM2，RSA, ECC)、雜湊和哈希算法(SM3，SHA-1)?？山Y(jié)合成熟的PKI/CA體系，通過(guò)第三方CA中心，將用戶公鑰和其他標(biāo)識(shí)信息捆綁，進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證，加密保證信息傳輸?shù)谋Ｃ苄浴⑼暾?，簽名保證身份的真實(shí)性和抗抵賴。
[0023]ZigBee無(wú)線通訊模塊！ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，是一種低速率短距離無(wú)線通信技術(shù)。主要用于近距離無(wú)線連接，在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。
[0024]ZigBee 特性:
[0025].可靠性:物理層采用了擴(kuò)頻技術(shù)，能夠在一定程度上抵抗干擾，MAC應(yīng)用層(APS部分)有應(yīng)答重傳功能。MAC層的CSMA機(jī)制使節(jié)點(diǎn)發(fā)送前先監(jiān)聽(tīng)信道，可以起到避開(kāi)干擾的作用。當(dāng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)受到外界干擾，無(wú)法正常工作時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以動(dòng)態(tài)的切換到另一個(gè)工作信道上(采用動(dòng)態(tài)路由組網(wǎng)方式)。
[0026].低功耗:在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持I個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6?24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)。
[0027].短時(shí)延:ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較，藍(lán)牙需要3?10s、WiFi需要3s。
[0028].大規(guī)模組網(wǎng)能力:每個(gè)網(wǎng)有65000個(gè)節(jié)點(diǎn)(每個(gè)藍(lán)牙只有8個(gè)節(jié)點(diǎn))。
[0029]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)置安全模塊和ZigBee無(wú)線通訊模塊的智能鎖，其特征在于:在智能鎖中內(nèi)置ZigBee無(wú)線通訊模塊和安全模塊，ZigBee無(wú)線通訊模塊接收/傳輸近距離的智能終端控制設(shè)備的信息，接收信息后傳輸?shù)桨踩K對(duì)信息的來(lái)源進(jìn)行身份認(rèn)證，確定合法身份并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，發(fā)送給智能鎖，同時(shí)通過(guò)干電池給ZigBee無(wú)線通訊模塊和安全模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置安全模塊和ZigBee無(wú)線通訊模塊的智能鎖，其特征在于:智能鎖在接收到手機(jī)的開(kāi)門指令時(shí)，安全模塊對(duì)指令進(jìn)行解密，并對(duì)指令來(lái)源進(jìn)行身份認(rèn)證，確定合法性，將結(jié)果傳輸給單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)結(jié)果進(jìn)行判斷，若指令來(lái)源合法，控制門鎖執(zhí)行驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)門，同時(shí)將結(jié)果加密反饋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置安全模塊和ZigBee無(wú)線通訊模塊的智能鎖，其特征在于:所述的安全模塊采用安全芯片集成在智能鎖中，能夠獨(dú)立進(jìn)行密鑰生成、加解密，內(nèi)部有獨(dú)立的處理器和存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)特征數(shù)據(jù)，支持多種信息安全算法，結(jié)合PKI/CA體系，通過(guò)第三方CA中心，將用戶公鑰和其他標(biāo)識(shí)信息捆綁，進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種內(nèi)置安全模塊和ZigBee無(wú)線通訊模塊的智能鎖，在智能鎖中內(nèi)置ZigBee無(wú)線通訊模塊和安全模塊，ZigBee無(wú)線通訊模塊接收/傳輸近距離的智能終端控制設(shè)備的信息，接收信息后傳輸?shù)桨踩K對(duì)信息的來(lái)源進(jìn)行身份認(rèn)證，確定合法身份并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，發(fā)送給智能鎖，同時(shí)通過(guò)干電池給ZigBee無(wú)線通訊模塊和安全模塊供電。本發(fā)明有益的效果是：在智能鎖中內(nèi)置ZigBee無(wú)線通訊模塊(ZigBee技術(shù)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本、低功耗、低速率和可靠性高的短距離無(wú)線通訊技術(shù))和安全模塊(一種安全芯片，包括但不限于TF卡封裝)。本智能鎖可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，遠(yuǎn)程控制智能門鎖開(kāi)門，與其他物聯(lián)設(shè)備通訊。
【IPC分類】H04L9-32, G07C9-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104658090
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510045372
【發(fā)明人】沈?qū)? 李衛(wèi)中, 邱柏云
【申請(qǐng)人】杭州晟元芯片技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日