bob半岛基于NFC技术的无源智能锁、智能锁系统及控制方法pdf本发明公开了一种基于NFC技术的无源智能锁，包括：锁体，以及设置在锁体内部的电路板半岛BOB、控制单元、NFC天线、驱动机构、执行机构和储能单元；NFC天线的一端设置于锁体的表面，NFC天线的一端与电路板连接；控制单元设置在电路板上；驱动机构分别与控制单元和执行机构连接；储能单元分别与控制单元和NFC天线连接；执行机构包括压力弹簧、锁杆和锁定卡扣。本发明提供一种基于NFC技术的无源智能锁，通过在锁体内部设置NFC天线接收外部发送的射频能量实现智能锁的开锁功能，无需再智能锁内部设置电池，能够有效降低因更换电

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112627644 A (43)申请公布日 2021.04.09 (21)申请号 4.3 (22)申请日 2020.12.31 (71)申请人 金茂智慧科技（广州）有限公司 地址 511458 广东省广州市南沙区黄阁镇 金茂中二街3号1010、1011房 (72)发明人 吴义魁叶炜杰杨鹏 (74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限 公司 44202 代理人 郭浩辉颜希文 (51)Int.Cl. E05B 47/00 (2006.01) E05B 49/00 (2006.01) E05B 15/00 (2006.01) 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (54)发明名称 基于NFC技术的无源智能锁、智能锁系统及 控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于NFC技术的无源智能 锁，包括：锁体，以及设置在锁体内部的电路板、 控制单元、NFC天线、驱动机构、执行机构和储能 单元；NFC天线的一端设置于锁体的表面，NFC天 线的一端与电路板连接；控制单元设置在电路板 上；驱动机构分别与控制单元和执行机构连接； 储能单元分别与控制单元和NFC天线连接；执行 机构包括压力弹簧、锁杆和锁定卡扣。本发明提 供一种基于NFC技术的无源智能锁，通过在锁体 内部设置NFC天线接收外部发送的射频能量实现 智能锁的开锁功能，无需再智能锁内部设置电 A 池，能够有效降低因更换电池所需的运维成本。 4 4 6 7 2 6 2 1 1 N C CN 112627644 A 权利要求书 1/1页 1.一种基于NFC技术的无源智能锁，其特征在于，包括： 锁体，以及设置在所述锁体内部的电路板、控制单元、NFC天线、驱动机构、执行机构和 储能单元； 所述NFC天线的一端设置于所述锁体的表面，所述NFC天线的另一端焊接在所述电路板 上；所述控制单元设置在所述电路板上；所述驱动机构分别与所述控制单元和所述执行机 构连接；所述储能单元分别与所述控制单元和所述NFC天线连接； 所述执行机构包括压力弹簧、锁杆和锁定卡扣，所述锁定卡扣设置于所述锁体的内壁 上，所述压力弹簧的一端与驱动机构连接，所述压力弹簧的另一端与所述锁杆连接，所述锁 杆的上设置有用于所述锁定卡扣运动的凹槽。 2.如权利要求1所述的基于NFC技术的无源智能锁，其特征在于，还包括扬声器，所述扬 声器与所述控制单元连接，且所述扬声器设置在所述锁体的内部。 3.如权利要求1所述的基于NFC技术的无源智能锁，其特征在于，还包括安全芯片，所述 安全芯片设置在所述电路板上，所述安全芯片与所述控制单元连接。 4.如权利要求1所述的基于NFC技术的无源智能锁，其特征在于，所述NFC天线包括由金 属导线绕制的线圈，以及设置在所述线所述的基于NFC技术的无源智能锁，其特征在于，所述驱动机构为电机 或电磁阀的一种。 6.一种基于NFC技术的无源智能锁系统，其特征在于，包括移动设备、服务器，以及如权 利要求1‑5任一项所述的无源智能锁； 所述移动设备设置有NFC芯片，所述移动设备分别与所述无源智能锁和所述服务器连 接。 7.一种基于NFC技术的无源智能锁控制方法bob半岛，其特征在于，适用于如权利要求6所述的 无源智能锁系统，包括： 接收所述移动设备发送的射频能量信号，并控制所述NFC天线根据所述射频能量信号 自动获取启动能量； 在检测到所述启动能量到达预设阈值后，控制所述驱动机构驱动所述执行机构执行开 锁动作，并在所述执行机构完成开锁动作后生成开锁完成信号半岛BOB，将所述开锁完成信号发送 至所述移动设备。 8.如权利要求7所述的基于NFC技术的无源智能锁控制方法，其特征在于，所述在检测 到所述启动能量到达预设阈值后，控制所述驱动机构驱动所述执行机构执行开锁动作，具 体为： 在所述启动能量达到预设阈值后，通过鉴权认证方法对所述移动设备的身份进行认 证，在所述移动设备身份认证通过后，控制所述驱动机构驱动所述执行机构执行开锁动作。 2 2 CN 112627644 A 说明书 1/5页 基于NFC技术的无源智能锁、智能锁系统及控制方法 技术领域 [0001] 本发明涉及智能锁技术领域，尤其是涉及一种基于NFC技术的无源智能锁、智能锁 系统及锁控制方法。 背景技术 [0002] 随着互联网技术的广泛应用，智能传感技器技术和无线传输技术也应用得越来越 广泛，在科技高速发展的今天，应用于智能传感技术和无线传输技术的智能电子锁越来越 得到大众的认可，并在各个领域发挥了其巨大的作用。现有的智能锁采用设置在锁具内部 的电池或通过外接电源提供开锁所需的电能，以实现开锁，但是现有智能锁需要经常更换 电池，导致锁具的运维成本较高。 发明内容 [0003] 本发明提供一种基于NFC技术的无源智能锁、智能锁系统及控制方法，以解决现有 智能锁需要经常更换电池，导致锁具的运维成本较高的技术问题。 [0004] 本发明的第一实施例提供了一种基于NFC技术的无源智能锁，包括： [0005] 锁体，以及设置在所述锁体内部的电路板半岛BOB、控制单元、NFC天线、驱动机构、执行机 构和储能单元； [0006] 所述NFC天线的一端设置于所述锁体的表面，所述NFC天线的一端与所述电路板连 接； [0007] 所述控制单元设置在所述电路板上；所述驱动机构分别与所述控制单元和所述执 行机构连接；所述储能单元分别与所述控制单元和所述NFC天线] 所述执行机构包括压力弹簧、锁杆和锁定卡扣，所述锁定卡扣设置于所述锁体的 内壁上，所述压力弹簧的一端与驱动机构连接，所述压力弹簧的另一端与所述锁杆连接，所 述锁杆的上设置有用于所述锁定卡扣运动的凹槽。 [0009] 进一步地，所述无源智能锁还包括扬声器，所述扬声器与所述控制单元连接，且所 述扬声器设置在所述锁体的内部。 [0010] 进一步地，所述智能锁还包括安全芯片，所述安全芯片设置在所述电路板上。 [0011] 进一步地，所述NFC天线包括由金属导线绕制的线圈，以及设置在所述线圈上部的 保护盖板。 [0012] 进一步地，所述驱动机构为超低功耗电机或电磁阀的一种。 [0013] 本发明的第二实施例提供了一种基于NFC技术的无源智能锁系统，包括移动设备、 服务器，以及如上述的无源智能锁； [0014] 所述移动设备设置有NFC芯片，所述移动设备分别与所述无源智能锁和所述服务 器连接。 [0015] 本发明的第三实施例提供了一种基于NFC技术的无源智能锁控制方法，适用于上 述的无源智能锁系统，包括： 3 3 CN 112627644 A 说明书 2/5页 [0016] 接收所述移动设备发送的射频能量信号，并控制所述NFC天线根据所述射频能量 信号自动获取启动能量； [0017] 在检测到所述启动能量到达预设阈值后，控制所述驱动机构驱动所述执行机构执 行开锁动作，并在所述执行机构完成开锁动作后生成开锁完成信号，并将所述开锁完成信 号发送至所述移动设备。 [0018] 进一步地，所述在检测到所述启动能量到达预设阈值后，控制所述驱动机构驱动 所述执行机构执行开锁动作，具体为： [0019] 在所述启动能量达到预设阈值后，通过鉴权认证方法对所述移动设备的身份进行 认证，在所述移动设备身份认证通过后，控制所述驱动机构驱动所述执行机构执行开锁动 作。 [0020] 本发明提供一种基于NFC技术的无源智能锁半岛BOB，通过在锁体内部设置NFC天线接收外 部发送的射频能量实现智能锁的开锁功能，无需再智能锁内部设置电池，能够有效降低因 更换电池所需的运维成本。 附图说明 [0021] 图1是本发明实施例提供的基于NFC技术的无源智能锁的结构示意图； [0022] 图2是本发明实施例提供的基于NFC技术的无源智能锁系统的结构示意图。 [0023] 图3是本发明实施例提供的基于NFC技术的无源智能锁控制方法的流程示意图。 [0024] 其中，说明书附图中的附图标识为： [0025] 1、锁体；11、NFC天线、锁杆；143半岛BOB、锁定卡扣；15驱动机构；2、移动设备；21、NFC芯片；3、服务器。 具体实施方式 [0026] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本申请保护的范围半岛BOB。 [0027] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能 理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第 一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中， 除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 [0028] 在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相 连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可 以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本 申请中的具体含义。 [0029] 请参阅图1‑2，本发明的第一实施例提供了如图1所示的一种基于NFC技术的无源 智能锁，包括： [0030] 锁体1，以及设置在锁体1内部的电路板、控制单元12、NFC天线和储能单元13； [0031] 具体地，锁体外部的外壳使用高性能的合金材料，具有较高的机械强度和耐腐蚀 性，从而提高智能锁的安全性和可靠性。作为一种具体的实施方式，所采用的合金材料包括 不锈钢材料、铜材和铝合金材料bob半岛。 [0032] NFC天线的一端设置于锁体的表面，NFC天线的一端与电路板连接； [0033] 控制单元12设置在电路板上；驱动机构15分别与控制单元12和执行机构14连接； 监测单元13设置于执行机构14靠近末端的下方，监测单元13与控制单元12连接。 [0034] 需要说明的是，执行机构的末端为执行机构靠近门体的一端。在本发明实施例中， 储能单元13包括一个用于短暂存储电能的超级电容器，电路板通过结构件固定在智能锁的 内部，NFC天线的一端焊接在电路板上，另一端设置于锁体1的表面以接收移动设备2发送 的射频能量和NFC数据。NFC天线电连接，在NFC天线发 送的射频能量后，通过智能锁内部设置的电荷泵将射频能量进行提升，并在射频能量到达 预设阈值后，控制驱动机构15驱动执行机构14完成开锁动作。在一种具体的实施方式中，驱 动机构15包括设置在电路板上的超低功耗电机或电磁阀。 [0035] 本发明实施例通过设置在锁体1的内部NFC天线发送的射频能量， 并在接收的射频能量到达预设阈值后，控制单元12开始工作，通过控制驱动机构15的旋转 和停止，实现开锁功能。本发明实施例通过NFC天线接收能量瞬间供电实现开锁功能，通 过储能单元13短暂存储用于启动控制单元12的能量，通过控制单元12控制驱动机构15的旋 转和停止，实现开锁功能，锁体1内部无需设置电池，不仅能够降低锁具的复杂度和成本，还 能够有效降低锁具的运维成本。 [0036] 作为本发明实施例的一种具体实施方式，执行机构14包括压力弹簧141、锁杆142 和锁定卡扣143，锁定卡扣143设置于锁体1的内壁上，压力弹簧141的一端与驱动机构15的 输出端连接，压力弹簧141的另一端与锁杆142连接，锁杆142的上设置有用于锁定卡扣143 运动的凹槽。 [0037] 在本发明实施例中，锁定卡扣143用于限制定位锁杆142的位置。具体地，锁杆142 上设置有预设长度的凹槽，在锁杆142开锁或解锁时半岛BOB，通过设置在锁体1内壁上的锁定卡扣 143在凹槽上运动，从而限定锁杆142的伸缩长度范围，能够有效防止在关锁时锁杆142过度 伸展，在开锁时锁杆142过度收缩的情况发生，从而有利于提高锁具内部结构之间的合理 性，能够有效提高锁具的可靠性和安全性。 [0038] 作为一种具体的实施方式，无源智能锁内部还设置有扬声器，在NFC天线接收的射 频能量达到预设阈值后，且控制单元控制驱动机构驱动执行机构完成开锁动作后， 生成语音提醒指令控制扬声器播放提示音，提醒用户已经完成开锁，能够有效提高用户的 开锁体验。 [0039] 作为本发明实施例的一种具体实施方式，智能锁还包括安全芯片bob半岛，安全芯片设置 在电路板上，安全芯片与控制单元12连接。 [0040] 在本发明实施例中，安全芯片内部拥有独立的处理器和存储单元，可存储密钥和 特征数据，在移动设备2与智能锁进行交互时，通过安全芯片对交互数据进行加密，并将密 钥存储在安全芯片的存储单元中，使得被窃的数据无法解密，从而保护能够有效提高智能 锁的安全性和可靠性。 5 5 CN 112627644 A 说明书 4/5页 [0041] 作为本发明实施例的一种具体实施方式，NFC天线包括由金属导线绕制的线圈， 以及设置在线圈上部的保护盖板。 [0042] 在本发明实施例中，NFC天线进行通讯，并通过线 圈产生的NFC信号电磁场获取驱动机构15运作的所需能量，无需在锁具内部设置电源装置。 作为一种具体的实施方式，线圈下部还贴附有铁氧体磁性材料。 [0043] 本发明实施例通过设置在锁体1的内部NFC天线发送的射频能量， 并在接收的射频能量到达预设阈值后，控制单元12开始工作，通过控制驱动机构15的旋转 和停止，实现开锁功能。本发明实施例通过NFC天线接收能量瞬间供电实现开锁功能，锁 体1内部无需设置电池，不仅能够降低锁具的复杂度和成本半岛BOB，还能够有效降低锁具的运维成 本。 [0044] 请参阅图2，本发明的第二实施例提供了一种基于NFC技术的无源智能锁系统，包 括移动设备2、服务器3，以及上述的无源智能锁； [0045] 移动设备2设置有NFC芯片21，移动设备2分别与无源智能锁和服务器3连接。 [0046] 具体地，服务器3用于对移动设备2的身份的合法性进行检测，以提高无源智能锁 系统的可靠性，还用于存储无源智能锁的开\关锁状态，实现对无源智能锁状态的实时监 测。 [0047] 在本发明实施例中，通过NFC天线的射频能量， 并将射频能量对应的电压发送给稳压器半岛BOB，稳压器将上述电压发送至锁体1内部的电源电路， 当电压达到控制单元12的启动电压后，控制单元12启动工作，并控制驱动机构15驱动执行 机构14进行开锁，无需在锁具内部设置电池或供电接口，能够有效降低锁具的运维成本，还 能够有效提高锁具的安全性和可靠性，从而降低锁具的维护难度。 [0048] 本发明的第三实施例提供了一种基于NFC技术的无源智能锁控制方法，适用于上 述的无源智能锁系统，包括： [0049] S1、接收移动设备2发送的射频能量信号，并控制NFC天线根据射频能量信号自 动获取启动能量； [0050] S2、在检测到启动能量到达预设阈值后，控制驱动机构15驱动执行机构14进行开 锁，并在执行机构14完成开锁动作后生成开锁完成信号，并将开锁完成信号发送至移动设 备2。 [0051] 在本发明实施例中，通过NFC天线的射频能量， 并将射频能量对应的电压发送给稳压器，稳压器将上述电压发送至锁体1内部的电源电路， 当电压达到控制单元12的启动电压后，控制单元12启动工作，并控制驱动机构15驱动执行 机构14进行开锁，无需在锁具内部设置电池或供电接口，能够有效降低锁具的运维成本，还 能够有效提高锁具的安全性和可靠性，从而降低锁具的维护难度。 [0052] 作为本发明实施例的一种具体实施方式，在检测到启动能量到达预设阈值后，控 制驱动机构驱动执行机构执行开锁动作，具体为： [0053] 在启动能量达到预设阈值后，通过鉴权认证方法对移动设备的身份进行认证，在 移动设备身份认证通过后，控制驱动机构驱动执行机构执行开锁动作。 [0054] 本发明实施例在启动能量达到预设阈值后，通过鉴权认证方法对移动设备的身份 进行认证，进一步保证了移动设备的合法性，从而进一步提高了智能锁系统的安全性和可 6 6 CN 112627644 A 说明书 5/5页 靠性。 [0055] 作为本发明实施例的一种具体实施方式，接收移动设备2发送的射频能量信号，并 控制NFC天线根据射频能量信号自动获取启动能量，还包括： [0056] 服务器3根据移动设备2发送的开锁请求信号对移动设备2的合法性进行验证，在 验证通过后，移动设备2发送射频能量信号至控制单元12。 [0057] 作为本发明实施例的一种具体实施方式，服务器3根据移动设备2发送的开锁请求 信号对移动设备2的合法性进行验证，具体为: [0058] 根据SMI算法生成随机数发送至移动设备2，使移动设备2将随机数进行机密处理 得到对应的加密信息，并将加密信息发送至服务器3； [0059] 接收加密信息并对加密信息进行解密得到解密信息，判断解密信息与随机数是否 一致； [0060] 在判断到解密信息与随机数一致后半岛BOB，判断移动设备2为合法，并生成合法性检测通 过信号发送至控制单元12。 [0061] 在本发明实施例中，采用SMI算法的对称密钥对移动设备2的进行身份认证，确保 移动设备2的合法性，在判断到移动设备2的身份合法后，建立移动设备2与服务器3之间的 会线之前的业务数据传输，并在传输过程中采用特定的 密钥对数据进行加密处理，避免非合法移动设备2对系统内锁具进行开锁，能够有效提高 开\解锁的安全性和可靠性。 [0062] 以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说半岛BOB， 在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发 明的保护范围。 7 7 CN 112627644 A 说明书附图 1/2页 图1 图2 8 8 CN 112627644 A 说明书附图 2/2页 图3 9 9

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