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智能鎖是指區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械鎖,在用戶(hù)識(shí)別、安全性、管理性方面更加智能化的鎖具,門(mén)禁系統(tǒng)中鎖門(mén)的執(zhí)行部件。

智能鎖區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械鎖, 是具有安全性, 便利性, 先進(jìn)技術(shù)的復(fù)合型鎖具。

使用非機(jī)械鑰匙作為用戶(hù)識(shí)別ID的成熟技術(shù),如:

指紋鎖、指靜脈鎖、虹膜識(shí)別門(mén)禁(生物識(shí)別類(lèi),安全性高,不存在丟失損壞;但不方便配置,成本高)

磁卡、射頻卡(非接觸類(lèi),安全性較高,塑料材質(zhì),配置攜帶較方便,價(jià)格低廉)

TM卡(接觸類(lèi),安全性很高,不銹鋼材質(zhì),配置攜帶極為方便,價(jià)格較低)

在以下場(chǎng)所應(yīng)用較多:銀行,政府部門(mén)(注重安全性),以及酒店,學(xué)校宿舍,居民小區(qū)(注重方便管理)

便利性(convenience)a.智能鎖區(qū)別于一般的機(jī)械鎖,具有自動(dòng)電子感應(yīng)鎖定系統(tǒng),他會(huì)自動(dòng)感應(yīng)到門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí),系統(tǒng)將自動(dòng)上鎖。智能鎖可以通過(guò)指紋,觸摸屏,卡開(kāi)啟門(mén)鎖。b.一般指紋鎖在使用密碼/指紋登記等功能時(shí)不方便,尤其是老人和小孩使用時(shí),個(gè)別智能鎖,可以開(kāi)啟它獨(dú)特的語(yǔ)音提示功能,讓使用者操作更簡(jiǎn)便易懂。c.隨著技術(shù)的發(fā)展,智能鎖已不僅僅局限于指紋、密碼、磁卡開(kāi)鎖,增加了手機(jī)App開(kāi)鎖功能,能夠通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程操控家里的門(mén)鎖。
安全性(Safety)a. 一般的指紋密碼鎖具有密碼泄露的危險(xiǎn)。最近的智能鎖還具有虛位密碼功能技術(shù),即在已登記的密碼前面或后面,可以輸入任意數(shù)字作為虛位密碼,有效防止登記密碼泄露,同時(shí)又可開(kāi)啟門(mén)鎖。b. 在普通小區(qū)安保環(huán)境下,一般門(mén)鎖把手開(kāi)啟方式不能確保足夠安全性能,可以很容易的從門(mén)外打鉆小孔再用鋼絲轉(zhuǎn)動(dòng)把手將門(mén)打開(kāi)。很多智能鎖具有專(zhuān)利技術(shù)保障,在室內(nèi)的把手設(shè)置中增加了安全把手按鈕,需要按住安全把手按鈕轉(zhuǎn)動(dòng)把手門(mén)才能開(kāi)啟,帶來(lái)更安全的使用環(huán)境。(同時(shí)按照使用者需求,通過(guò)簡(jiǎn)單操作,本功能可以選擇性設(shè)置。)c. 最近的智能鎖手掌觸摸屏幕會(huì)自動(dòng)顯示,3分鐘會(huì)自動(dòng)鎖死。密碼是否已經(jīng)設(shè)置,門(mén)鎖是否已經(jīng)開(kāi)啟或者關(guān)閉,密碼或門(mén)卡登記數(shù)量,還有電池更換提示,鎖舌阻塞警告,遇到低電壓等情況,屏幕上均有顯示,智能智控。
保安性(security)最近的智能鎖不同于以往的"先開(kāi)啟再掃描"的方式,掃描方式非常簡(jiǎn)單,將手指放在掃描處的上方由上至下的掃描就可以,無(wú)需將手指按在掃描處,掃描的方式更減少指紋殘留,大大降低指紋被復(fù)制的可能性,安全獨(dú)享。
創(chuàng)造性(Creative)傳統(tǒng)的機(jī)械鎖人們對(duì)它的外觀沒(méi)有特別的關(guān)心。智能鎖不僅從外觀的設(shè)計(jì)適合于人們的口味,甚至創(chuàng)造出了像蘋(píng)果一樣的智能感覺(jué)的智能鎖具。智能化的鎖具已經(jīng)悄悄地上市了。
互動(dòng)性(Interactive)智能門(mén)鎖內(nèi)置嵌入式處理器和智能監(jiān)控系統(tǒng),具備與房客之間的任何時(shí)間的互通互動(dòng)能力,可以主動(dòng)匯報(bào)當(dāng)天電視的訪(fǎng)客情況。另一個(gè)方面訪(fǎng)客甚至可以遠(yuǎn)程控制智能門(mén)鎖為來(lái)訪(fǎng)的客人開(kāi)門(mén)。

在安全技術(shù)防范領(lǐng)域,具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖,克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn),使密碼鎖無(wú)論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,特別是單片機(jī)的問(wèn)世,出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖,它除具有電子密碼鎖的功能外,還引入了智能化管理、專(zhuān)家分析系統(tǒng)等功能,從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性,應(yīng)用日益廣泛。本文介紹以51系列單片機(jī)為核心的智能密碼鎖,詳細(xì)闡述了其工作原理、基本功能框圖、關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)及軟件工作流程。

基本原理

智能密碼鎖的系統(tǒng)由智能監(jiān)控器和電子鎖具組成。二者異地放置,智能監(jiān)控器供給電子鎖具所需的電源并接收其發(fā)送的報(bào)警信息和狀態(tài)信息。這里采用了線(xiàn)路復(fù)用技術(shù),使電能供給和信息傳輸共用一根 二芯電纜,提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性。

1、智能監(jiān)控器的基本原理

智能監(jiān)控器它由單片機(jī)、時(shí)鐘、鍵盤(pán)、LCD顯示器、存貯器、解調(diào)器、線(xiàn)路復(fù)用及監(jiān)測(cè)、A/D轉(zhuǎn)換、蜂鳴器等單元組成。主要完成與電子鎖具之間的通信、智能化分析及通信線(xiàn)路的安全監(jiān)測(cè)等功能。

智能監(jiān)控器始終處于接收狀態(tài),以固定的格式接收電子鎖具發(fā)來(lái)的報(bào)警信息和狀態(tài)信息。對(duì)于報(bào)警信息,則馬上通過(guò)LCD顯示器及蜂鳴器發(fā)出聲、光報(bào)警;對(duì)于狀態(tài)信息,則存入內(nèi)存,并與電子鎖具在此時(shí)刻以前的歷史狀態(tài)進(jìn)行比較,得出變化趨勢(shì),預(yù)測(cè)未來(lái)的狀態(tài)變化,通過(guò)LCD顯示器向值班人員提供相應(yīng)信息,以供決策使用。智能監(jiān)控器與電子鎖具建立通信聯(lián)系的同時(shí),通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)時(shí)地監(jiān)視流過(guò)通信線(xiàn)路的供電電流的變化,有效地防止人為因素造成的破壞,保證了通信線(xiàn)路的暢通。

2、電子鎖具基本原理

電子鎖具它也是以51系列單片機(jī)為核心,配以相應(yīng)硬件電路,完成密碼的設(shè)置、存貯、識(shí)別和顯示、驅(qū)動(dòng)電磁執(zhí)行器并檢測(cè)其驅(qū)動(dòng)電流值、接收傳感器送來(lái)的報(bào)警信號(hào)、發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。

單片機(jī)接收鍵入的代碼,并與存貯在EEPROM中的密碼進(jìn)行比較,如果密碼正確,則驅(qū)動(dòng)電磁執(zhí)行器開(kāi)鎖;如果密碼不正確,則允許操作人員重新輸入密碼,最多可輸入三次;如果三次都不正確,則單片機(jī)通過(guò)通信線(xiàn)路向智能監(jiān)控器報(bào)警。單片機(jī)將每次開(kāi)鎖操作和此時(shí)電磁執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電流值作為狀態(tài)信息發(fā)送給智能監(jiān)控器,同時(shí)將接收來(lái)自傳感器接口的報(bào)警信息也發(fā)送給智能監(jiān)控器,作為智能化分析的依據(jù)。

關(guān)鍵技術(shù)

為了提高智能密碼鎖的安全性、可靠性,本文除在器件選擇上采取措施(如采用低功耗、寬溫度范圍的器件)外,在設(shè)計(jì)中還采用了一些關(guān)鍵技術(shù)。

1、線(xiàn)路復(fù)用技術(shù)

智能監(jiān)控器和電子鎖具異地放置。如果采用通信線(xiàn)路和供電線(xiàn)路分開(kāi)的方式,勢(shì)必要增加電纜芯數(shù),安全隱患增加。本文采用了線(xiàn)路復(fù)用技術(shù),僅用一根二芯電纜,實(shí)現(xiàn)了供電和信息的傳輸。原理圖如圖3所示。

在發(fā)送端,電子鎖具通過(guò)脈沖變壓器T將調(diào)制好的數(shù)據(jù)信號(hào)升壓后發(fā)送出去;在接收端,脈沖變壓器T將接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)降壓后送解調(diào)器,以減少載波信號(hào)在傳輸過(guò)程中的損耗。為了減少通信和供電之間的相互干擾,對(duì)扼流圈L、耦合電容C的選擇要綜合考慮。

設(shè)載波頻率fo=400kHz,為了保證絕大部分信號(hào)能量傳輸?shù)浇邮斩?取L=33.7μH?C1=0.047μF。

2、電流監(jiān)視技術(shù)

為了防止通信線(xiàn)路的人為破壞和電磁執(zhí)行器因某種原因造成流過(guò)電磁線(xiàn)圈的電流過(guò)大而燒毀線(xiàn)圈,本文在智能密碼鎖設(shè)計(jì)中采用電流監(jiān)視技術(shù)。

3、數(shù)據(jù)通訊與預(yù)處理技術(shù)

智能監(jiān)控器接收鎖具發(fā)來(lái)的狀態(tài)信息(其中包括鎖具的開(kāi)啟、關(guān)閉、第一次密碼錯(cuò)、第二次密碼錯(cuò)、第三次密碼錯(cuò)等)、流過(guò)電磁執(zhí)行器線(xiàn)圈的電流值,并讀取該時(shí)刻通訊線(xiàn)路的供電電流值,三者結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)塊,其中操作狀態(tài)占1個(gè)字節(jié),供電電流占2個(gè)字節(jié),線(xiàn)圈電流占2個(gè)字節(jié)。智能監(jiān)控器在與電子鎖具通信過(guò)程中,始終處于接收狀態(tài)。為了提高通信可靠性,本文在通信協(xié)議中采用重復(fù)發(fā)送的方式,電子鎖具對(duì)每一組數(shù)據(jù)重復(fù)發(fā)送5次,智能監(jiān)控器接收到這組數(shù)據(jù)后,采用大數(shù)譯碼定律糾錯(cuò),保證了數(shù)據(jù)接收的準(zhǔn)確性。另外為了節(jié)約內(nèi)存需對(duì)接收到的數(shù)據(jù)采用預(yù)處理技術(shù),即每接收到一個(gè)數(shù)據(jù)后,首先將該數(shù)據(jù)與設(shè)定的門(mén)限值比較,如果大于門(mén)限值,則發(fā)出超限報(bào)警;如果小于門(mén)限值,則將該數(shù)據(jù)與當(dāng)日接收到的同類(lèi)數(shù)據(jù)比較,保留較大者。這樣每天存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為同類(lèi)數(shù)據(jù)中的最大值。

4、智能化分析

智能化分析與預(yù)測(cè)技術(shù)就是以每次接收到的數(shù)據(jù)塊為依據(jù),與此前同類(lèi)數(shù)據(jù)的記錄值作比較,分析該操作引起電流變化的大小及趨勢(shì),及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題,并報(bào)告管理人員,從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

系統(tǒng)軟件

智能密碼鎖軟件采用51系列單片機(jī)匯編語(yǔ)言對(duì)智能監(jiān)控器和電子鎖具分別編程。智能監(jiān)控器軟件包括鍵盤(pán)掃描和LCD顯示程序、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)程序、時(shí)鐘修改和讀取程序、數(shù)據(jù)通信與預(yù)處理程序、智能化分析程序及線(xiàn)路監(jiān)測(cè)程序等模塊。電子鎖具軟件包括鍵盤(pán)掃描與譯碼程序、LCD顯示程序、通信程序、電磁執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)程序、傳感器接口程序等模塊。軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中采用模塊化設(shè)計(jì)方法,便于程序的閱讀、調(diào)試和改進(jìn)。

智能密碼鎖充分利用了51系統(tǒng)單片機(jī)軟、硬件資源,引入了智能化分析功能,提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性。通過(guò)在某型號(hào)保險(xiǎn)柜安裝使用,受到用戶(hù)的歡迎。另外,智能密碼鎖在軟、硬件方面稍加改動(dòng),便可構(gòu)成智能化的分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)某一范圍內(nèi)的集中式監(jiān)控管理,在金融、保險(xiǎn)、軍事重地及其它安全防范領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

智能鎖常見(jiàn)種類(lèi)

1、智能鎖的品種分類(lèi)之遙控鎖

當(dāng)前常見(jiàn)的遙控鎖首要有光遙控(遙控器等)和無(wú)線(xiàn)電遙控(藍(lán)牙等)兩類(lèi)。

2、智能鎖的品種分類(lèi)之密碼鎖

當(dāng)前首要有鍵盤(pán)式電子暗碼鎖以及觸控鍵盤(pán)密碼碼鎖,前者用處廣泛,對(duì)比有質(zhì)感的按鈕鍵位。后者是LED觸控屏愈加漂亮。時(shí)至今日,在功使用上的開(kāi)展都令人稱(chēng)道,能夠設(shè)置多位數(shù)字密碼、可任意更改、能夠參加不規(guī)則數(shù)字維護(hù)密碼、密碼輸錯(cuò)3次可主動(dòng)鎖死一段時(shí)間等等。

3、智能鎖的品種分類(lèi)之感應(yīng)卡鎖

運(yùn)用各種卡替代鑰匙來(lái)刷卡開(kāi)門(mén)是當(dāng)前運(yùn)用較為遍及的,公司職工、小區(qū)門(mén)禁、交通方面等用的較多,乃至還能夠一卡多用,開(kāi)門(mén)、坐車(chē)、花費(fèi)等等。但運(yùn)用感應(yīng)卡鎖和遙控式智能鎖相同,需求保管好磁卡,丟掉了需求及時(shí)撤銷(xiāo)卡的授權(quán)。

4、智能鎖的品種分類(lèi)之生物特征防盜鎖

因?yàn)樯�物特征技能開(kāi)展迅速,所以使用人體指紋、雙眼、聲響等簡(jiǎn)直不行重復(fù)的特征,作為載體來(lái)開(kāi)門(mén)。常見(jiàn)的如指紋鎖、人臉辨認(rèn)鎖、聲控鎖等等。長(zhǎng)處是"鑰匙"自身隨身攜帶,安全性更高,遍及受高端用戶(hù)的喜愛(ài)和追捧。

當(dāng)然,技能創(chuàng)新日益精進(jìn),智能鎖的功用品種也是層出不窮,很多產(chǎn)品集上面多種功用于一身,可遙控開(kāi)啟、可密碼開(kāi)啟、可刷卡開(kāi)啟、可指紋開(kāi)啟,主動(dòng)反鎖和侵略警報(bào)也是必備人性化功用,從安全性上來(lái)說(shuō)愈加可靠。但是,從智能鎖自身來(lái)說(shuō),其性能有時(shí)仍存有不穩(wěn)定性,(電子鎖)例如遇到高溫、強(qiáng)磁沖擊等惡劣的環(huán)境,有些智能鎖可能會(huì)失靈,指紋鎖指紋讀頭使用壽命等等。

隨著技術(shù)發(fā)展,必然會(huì)有更多鎖具出現(xiàn),比如新出現(xiàn)的聲紋鎖、人臉識(shí)別鎖、虹膜鎖等等。