一種基于nfc門鎖控制系統及其方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于NFC門鎖控制系統及其方法，包括鎖本體及與之連接的云端服務器，所述的鎖本體由驅動單元、電子單元及供電單元構成，該電子單元包含有：NFC讀取模塊，讀取外部一授權NFC標簽發出的NFC數據信號；微處理模塊，用以接收上述NFC讀取模塊處理轉換后的數據信號并進行分析處理；無線通信模塊，與上述微處理模塊相連接，并與云端服務器之間進行數據信息的發送與接收；驅動模塊，接收微處理模塊產生的門鎖開/閉控制信號，并驅動上述的驅動單元，上述供電單元分別與驅動單元及電子單元相連接，用以供電。本發明解決現有技術中傳統門鎖操作復雜、攜帶不便、智能性低、安全性低等技術問題。
【專利說明】一種基于NFC門鎖控制系統及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種門鎖系統，特別涉及一種基于NFC近距離通信技術結合無線通信技術的門鎖控制系統及其方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技的迅速發展，各行業的產品都在追求智能化、簡潔化、節能化，而目前的家居生活中大多采用傳統鑰匙的防盜門禁，這種門禁主要還是依靠采用傳統鑰匙的防盜門鎖來實現安全性，而傳統的鑰匙和鎖有很多不安全性和不便利，鑰匙很容易被復制，有時還需要更換；而一些高檔的地方也會使用IC卡防盜門禁，這種IC卡一旦丟失很容易發生被盜事件，而預防措施只能是重新更換新的IC卡，這樣也導致其他的IC卡需要重新編碼或丟棄，操作很麻煩、同時這種IC卡的成本也很高，很容易造成成本浪費，而重要的是這種IC卡一般體積都很大，攜帶不便，此外一些家庭也會使用密碼鎖，由于一個人一生要記的密碼很多，一時因記性不好，有可能忘記密碼，且密碼鎖的按鍵上常會留下指紋，安全性很低。
[0003]NFC完整的名稱為Near Field Communications (近距離無線通信技術)，是一種非接觸感應和識別技術，利用NFC技術，手機可以變成交通卡、信用卡，實現移動支付；廣告商可以利用NFC技術實現平面廣告與消費者的互動；而一些基于地理位置的移動社交服務網站將可以利用NFC實現簽到服務，可以說NFC科技正引領著近距離感應科技的發展方向，基于NFC技術的各種創新應用，將徹底改變人們的生活。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種基于NFC門鎖控制系統及其方法，以解決現有技術中傳統門鎖操作復雜、攜帶不便、智能性低、安全性低等技術問題，本發明的另一目的是解決了傳統電子門鎖需要布線、無法實現遠程開鎖的問題。
為實現上述目的，本發明所述的一種基于NFC門鎖控制系統，包括鎖本體及與之連接的云端服務器，所述的鎖本體由驅動單元、電子單元及供電單元構成，該電子單元包含有:NFC讀取模塊，讀取外部一 NFC開/閉門鎖設備發出的NFC數據信號，并將接收到的NFC數據信號進行數據模式轉換；
微處理模塊，用以接收上述NFC讀取模塊處理轉換后的數據信號并進行分析處理，及產生門鎖控制開/閉信號；
無線通信模塊，與上述微處理模塊相連接，由微處理模塊控制將上述分析處理后的身份認證數據發送至所述的云端服務器，且與云端服務器之間進行數據信息的發送與接收；驅動模塊，接收微處理模塊產生的門鎖開/閉控制信號，并驅動上述的驅動單元；上述供電單元分別與驅動單元及電子單元相連接，用以供電。
[0005]較佳地，上述無線通信模塊采用ZigBee、z-wave、藍牙或WIFI無線通信協議進行數據傳輸。
[0006]較佳地，上述微處理模塊與無線通信單元一體設計，采用ZigBee模塊，內嵌ZigBee協議棧，且內部集成增強型8051核心。
[0007]較佳地，上述NFC讀取模塊由NFC芯片及NFC天線輻射器構成，NFC天線輻射器接收外部的NFC數據信號，NFC芯片將上述接收到的NFC數據信號進行數據模式轉換。
[0008]一種基于NFC門鎖的控制方法，所述方法包括步驟如下:
步驟1:NFC讀取模塊讀取一外部NFC門鎖設備發出的NFC數據信號，并將NFC射頻數據信號轉換為數字形式的數據信號發送至微處理模塊；
步驟2:微處理模塊將接收到的數據信號中的身份認證信息通過無線通信模塊發送至云端服務器；
步驟3:云端服務器判斷接收到的身份認證信息是否合法，若“合法”則進入下一步驟4;若“不合法”則結束；
步驟4:云端服務器將判斷后的合法結果信息發送至微處理模塊；
步驟5:微處理模塊根據步驟2中的接收到的數據指令信號執行相應的控制指令，控制驅動模塊驅動驅動單元執行開/閉門鎖動作。
[0009]本發明的基于NFC門鎖控制系統及其方法，用戶通過一個授權的外部NFC標簽即可實現近距離的無線控制開/閉門鎖，授權的NFC標簽靠近門鎖時，門鎖本體內的NFC讀取模塊，讀取NFC標簽發出的NFC射頻數據信號，NFC讀取模塊將射頻信號轉換為數字信號，并將數據信號中的身份認證信息通過無線通信模塊發送至云端服務器進行身份識別認證，若云端服務器判斷上述身份認證信息合法，則微處理模塊根據接收到的數據信號執行相應的動作，進行門鎖的開/閉動作。
[0010]本發明的有益效果:
1、采用高新技術的NFC及ZigBee/z-wave/藍牙等無線通信技術,其結構新穎、性能優
巳
升；
2、操作簡單，僅需將NFC標簽近距離接觸門鎖即可實現開鎖；
3、安全性高，通過云端服務器對NFC標簽進行初始身份的注冊、創建及使用時的身份識別，一旦發生丟失后，用戶通過云端服務器隨時可實現對丟失標簽的身份注銷動作；
4、具有遠程開鎖功能，僅需一個可上網的設備即可實現遠程開鎖功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1繪示本發明基于NFC門鎖控制系統中鎖本體的結構框圖；
圖2繪示本發明基于NFC門鎖控制系統中電子單元的結構框圖；
圖3繪示本發明基于NFC門鎖控制系統于實施例中的結構框圖；
圖4繪示本發明基于NFC門鎖的控制方法的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0012]為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本發明的限定。
[0013]參照圖1至圖3所示，本發明所述的一種基于NFC門鎖控制系統，包括鎖本體及與之連接的云端服務器，所述的鎖本體由驅動單元、電子單元及供電單元構成，電子單元可通過一網關設備與云端服務器相連接，并相互發送/接收數據信息，供電單元分別與驅動單元及電子單元相連接，用以供電，該供電單元可選用110V、220V-240V市電接入或蓄電池供電，較佳地選為鋰電池供電；驅動單元為一馬達，其與鎖本體的鎖芯連接，帶動鎖芯轉動實現門鎖的開/閉，所述的電子單元具體包含有:
NFC讀取模塊，由NFC芯片及NFC天線輻射器構成，NFC天線輻射器用以接收外部的NFC標簽或其他NFC設備發出的NFC數據信號，NFC芯片將上述接收到的NFC數據信號進行數據模式轉換，將NFC射頻信號轉換為數字信號；
微處理模塊，與上述NFC讀取模塊數據連接，二者可設置于同一電路板上，其用以接收上述NFC讀取模塊處理轉換后的數據信號并進行分析處理，可分析得到數據信號中的身份認證信息及門鎖控制開/閉信息，并產生相對應的門鎖控制指令信號；
無線通信模塊，與上述微處理模塊相連接，由微處理模塊控制將上述分析處理后的身份認證數據發送至所述的云端服務器，且與云端服務器之間進行數據信息的發送與接收，接收云端服務器發送的身份認證結果信息及門鎖控制指令信息，本實施例中無線通信模塊采用ZigBee無線通信協議進行數據傳輸，較佳地，其與上述微處理模塊一體設計，選用ZigBee模塊，內嵌ZigBee協議棧，且內部集成增強型8051核心，微處理模塊指代增強型8051 CPU，無線通信模塊采用2.4GHz IEEE 802.15.4無線通信協議，通過連接一網關設備借助一路由器連接至以太網，進而與云端服務器進行橋接，無線通信模塊與網關設備之間通過ZigBee協議無線通信；此外，該無線通信模塊采用ZigBee、z_wave、藍牙或WIFI無線通信協議進行數據傳輸；
驅動模塊，接收微處理模塊產生的門鎖開/閉控制指令信號，并驅動上述的驅動單元，具體為一驅動電路，驅動馬達轉動，因為此處的馬達及驅動馬達的驅動電路應用在門鎖【技術領域】已為【技術領域】人員公知的技術， 申請人:在此不加以詳細說明。
[0014]本發明的NFC門鎖控制系統，用戶可通過一授權的NFC標簽或一其他授權NFC設備近距離靠近門鎖，通過NFC讀取模塊讀取上述授權的NFC設備發出的NFC數據指令信號，由云端服務器進行身份認證識別后，再由微處理模塊控制驅動模塊驅動馬達帶動門鎖的鎖芯轉動，實現門鎖的開/閉。
[0015]參照圖4，本發明還提供一種基于NFC門鎖的控制方法，其基于上述NFC門鎖控制系統，所述方法包括具體步驟如下:
步驟101:授權一個NFC開/閉門鎖設備(此處的NFC開/閉門鎖設備選為NFC標簽)并于云端服務器上進行身份設定，具體為:用戶將一個初始的NFC標簽通過NFC讀寫器，寫入門鎖開/閉程序及身份認證信息，并將身份認證信息存儲至云端服務器，以便在后續進行開/閉門鎖時進行用戶身份的認證識別，以確保門鎖的安全性；此步驟為門鎖系統控制方法的初始步驟，若已經進行過NFC標簽的程序燒錄及身份授權后則無需執行該步驟，可直接步驟102 ；
步驟102 =NFC讀取模塊讀取授權的NFC開/閉門鎖設備發出的NFC門鎖控制信號，并將NFC射頻數據信號轉換為數字形式的數據信號發送至微處理模塊，表現為:一授權的NFC標簽靠近門鎖，門鎖內設有的NFC讀取模塊讀取NFC標簽發出的NFC門鎖開/閉信號，同時將接收到的NFC射頻數據信號轉換為數字形式的數據信號，并轉換后的數據信息發送至微處理模塊；
步驟103:微處理模塊將接收到的數據信號中的身份認證信息通過無線通信模塊發送至云端服務器，表現為:微處理模塊分析接收到的數據信號，將數據信號中身份認證信息由無線通信模塊發出，藉由一網關設備連接以太網后傳送至云端服務器；
步驟104:云端服務器將接收到的身份認證信息進行身份識別，將身份認證信息與上述步驟101中其內存儲的身份認證信息相比對，判斷接收到的身份認證信息是否合法，若“合法”即與云端服務器中存儲的身份認證信息相吻合，則進入下一步驟105 ;若“不合法”即與云端服務器中存儲的身份認證信息不吻合，則結束；此步驟可有效增強本發明的NFC門鎖控制系統的安全性，通過云端服務器的身份認證使得非法用戶的NFC標簽無法控制門鎖系統，滿足了門禁系統的安全性和方便性的需求；
步驟105:云端服務器判斷接收到的身份認證信息為合法信息后，產生一身份認證合法信號，并通過以太網網絡發送至鎖本體的電子單元；
步驟106:微處理模塊根據上述步驟103中的接收到的數據信號分析出其中的數據指令信號并執行相應的控制指令，控制驅動模塊驅動驅動單元執行開/閉門鎖動作，即驅動電路驅動馬達轉動，進而帶動與馬達連接的門鎖鎖芯運動實現開/閉動作。
[0016]此外，本發明的基于NFC門鎖的控制方法還包括一禁用流程，當用戶將開/閉門鎖的NFC標簽或其他NFC設備遺失或暫不使用時，則(I)用戶進入基于NFC門鎖控制系統的云端服務器設置；(2)用戶刪除云端服務器存儲的相對應NFC標簽的身份認證信息。這樣所述的NFC標簽或其他NFC設備則無法再執行開/閉門鎖動作，進一步提高了該門鎖控制系統的安全性。
[0017]本發明的基于NFC門鎖的控制系統不局限于上述的門鎖開/閉方法，用戶還可通過一部可連接互聯網的終端設備進行門鎖的開/閉控制，具體表現為:云端服務器授權一終端設備，用戶可在終端設備的操作界面上執行開/閉門鎖動作，并通過2G/3G/4G或WIFI等數據網絡發出控制信號，網關設備通過WIFI或以太網接收上述的控制信號，并將接收到的控制信號由ZigBee、z_wave、藍牙或WIFI等通信協議方式發送至鎖本體的電子單元，電子單元藉由無線通信模塊接收后，微處理模塊分析處理并根據控制信號執行相應的控制指令，完成門鎖的開/閉。
[0018]本發明具體應用途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于NFC門鎖控制系統，其特征在于，包括鎖本體及與之連接的云端服務器，所述的鎖本體由驅動單元、電子單元及供電單元構成，該電子單元包含有: NFC讀取模塊，讀取外部一 NFC開/閉門鎖設備發出的NFC數據信號，并將接收到的NFC數據信號進行數據模式轉換； 微處理模塊，用以接收上述NFC讀取模塊處理轉換后的數據信號并進行分析處理，及產生門鎖控制開/閉信號； 無線通信模塊，與上述微處理模塊相連接，由微處理模塊控制將上述分析處理后的身份認證數據發送至所述的云端服務器，且與云端服務器之間進行數據信息的發送與接收；驅動模塊，接收微處理模塊產生的門鎖開/閉控制信號，并驅動上述的驅動單元；上述供電單元分別與驅動單元及電子單元相連接，用以供電。
2.根據權利要求1所述的基于NFC門鎖控制系統，其特征在于，上述無線通信模塊采用ZigBee、z_wave、藍牙或WIFI無線通信協議進行數據傳輸。
3.根據權利要求2所述的基于NFC門鎖控制系統，其特征在于，上述微處理模塊與無線通信單元一體設計，采用ZigBee模塊，內嵌ZigBee協議棧，且內部集成增強型8051核心。
4.根據權利要求1或2所述的基于NFC門鎖控制系統，其特征在于，上述NFC讀取模塊由NFC芯片及NFC天線輻射器構成，NFC天線輻射器接收外部的NFC數據信號，NFC芯片將上述接收到的NFC數據信號進行數據模式轉換。
5.一種基于NFC門鎖的控制方法，其特征在于，所述方法包括步驟如下: 步驟1:NFC讀取模塊讀取一外部NFC開/閉門鎖設備發出的NFC數據信號，并將NFC射頻數據信號轉換為數字形式的數據信號發送至微處理模塊； 步驟2:微處理模塊將接收到的數據信號中的身份認證信息通過無線通信模塊發送至云端服務器； 步驟3:云端服務器判斷接收到的身份認證信息是否合法，若“合法”則進入下一步驟4;若“不合法”則結束； 步驟4:云端服務器將判斷后的合法結果信息發送至微處理模塊； 步驟5:微處理模塊根據步驟2中的接收到的數據指令信號執行相應的控制指令，控制驅動模塊驅動驅動單元執行開/閉門鎖動作。
【文檔編號】G07C9/00GK103793966SQ201210433133
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月2日 優先權日:2012年11月2日
【發明者】朱峰, 朱俊嶺, 朱俊崗, 余建美 申請人:南京物聯傳感技術有限公司