智能鎖

智能鎖（外文名Intelligent Lock）是指區別于傳統機械鎖，在用戶(hù)識別、安全性、管理性方面更加智能化的鎖具，智能鎖是門(mén)禁系統中鎖門(mén)的執行部件。電子鎖不能稱(chēng)之為智能鎖，智能鎖智能體現的標志是能否手機聯(lián)動(dòng)和操作。

現在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，大大降低指紋被復制的可能性，安全獨享。

 

 

智能鎖是指區別于傳統機械鎖，在用戶(hù)識別、安全性、管理性方面更加智能化的鎖具，門(mén)禁系統中鎖門(mén)的執行部件。

智能鎖區別于傳統機械鎖, 是具有安全性, 便利性, 先進(jìn)技術(shù)的復合型鎖具。

使用非機械鑰匙作為用戶(hù)識別ID的成熟技術(shù)，如：

指紋鎖、指靜脈鎖、虹膜識別門(mén)禁（生物識別類(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（注重方便管理）

 

 

便利性(convenience)

a.智能鎖區別于一般的機械鎖，具有自動(dòng)電子感應鎖定系統，他會(huì )自動(dòng)感應到門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，系統將自動(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)啟它獨特的語(yǔ)音提示功能，讓使用者操作更簡(jiǎn)便易懂。

c.隨著(zhù)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APP開(kāi)鎖功能，能夠通過(guò)手機遠程操控家里的門(mén)鎖。

安全性（Safety）

a. 一般的指紋密碼鎖具有密碼泄露的危險。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，在室內的把手設置中增加了安全把手按鈕，需要按住安全把手按鈕轉動(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，大大降低指紋被復制的可能性，安全獨享。

創(chuàng )造性（Creative）

傳統的機械鎖人們對它的外觀(guān)沒(méi)有特別的關(guān)心。智能鎖不僅從外觀(guān)的設計適合于人們的口味，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)鎖內置嵌入式處理器和智能監控系統，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)匯報當天電視的訪(fǎng)客情況。另一個(gè)方面訪(fǎng)客甚至可以遠程控制智能門(mén)鎖為來(lái)訪(fǎng)的客人開(kāi)門(mén)。

 

技術(shù)原理

 

智能鎖鎖舌結構

智能鎖鎖舌結構

在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報警功能的電子密碼鎖代替傳統的機械式密碼鎖，克服了機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(zhù)大規模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機的問(wèn)世，出現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)家分析系統等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應用日益廣泛。本文介紹以51系列單片機為核心的智能密碼鎖，詳細闡述了其工作原理、基本功能框圖、關(guān)鍵設計技術(shù)及軟件工作流程。

 

基本原理

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

1.1 智能監控器的基本原理

智能監控器它由單片機、時(shí)鐘、鍵盤(pán)、LCD顯示器、存貯器、解調器、線(xiàn)路復用及監測、A/D轉換、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)路的安全監測等功能。

智能監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)的報警信息和狀態(tài)信息。對于報警信息，則馬上通過(guò)LCD顯示器及蜂鳴器發(fā)出聲、光報警；對于狀態(tài)信息，則存入內存，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，預測未來(lái)的狀態(tài)變化，通過(guò)LCD顯示器向值班人員提供相應信息，以供決策使用。智能監控器與電子鎖具建立通信聯(lián)系的同時(shí)，通過(guò)A/D轉換器實(shí)時(shí)地監視流過(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。

1.2電子鎖具基本原理

電子鎖具它也是以51系列單片機為核心，配以相應硬件電路，完成密碼的設置、存貯、識別和顯示、驅動(dòng)電磁執行器并檢測其驅動(dòng)電流值、接收傳感器送來(lái)的報警信號、發(fā)送數據等功能。

單片機接收鍵入的代碼，并與存貯在EEPROM中的密碼進(jìn)行比較，如果密碼正確，則驅動(dòng)電磁執行器開(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，則單片機通過(guò)通信線(xiàn)路向智能監控器報警。單片機將每次開(kāi)鎖操作和此時(shí)電磁執行器的驅動(dòng)電流值作為狀態(tài)信息發(fā)送給智能監控器，同時(shí)將接收來(lái)自傳感器接口的報警信息也發(fā)送給智能監控器，作為智能化分析的依據。

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，在設計中還采用了一些關(guān)鍵技術(shù)。

2.1 線(xiàn)路復用技術(shù)

智能監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，勢必要增加電纜芯數，安全隱患增加。本文采用了線(xiàn)路復用技術(shù)，僅用一根二芯電纜，實(shí)現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將調制好的數據信號升壓后發(fā)送出去；在接收端，脈沖變壓器T將接收到的數據信號降壓后送解調器，以減少載波信號在傳輸過(guò)程中的損耗。為了減少通信和供電之間的相互干擾，對扼流圈L、耦合電容C的選擇要綜合考慮。

設載波頻率fo=400kHz，為了保證絕大部分信號能量傳輸到接收端，取L=33.7μH?C1=0.047μF。

2.2 電流監視技術(shù)

為了防止通信線(xiàn)路的人為破壞和電磁執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計中采用電流監視技術(shù)。

2.3數據通訊與預處理技術(shù)

智能監控器接收鎖具發(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、第二次密碼錯、第三次密碼錯等)、流過(guò)電磁執行器線(xiàn)圈的電流值，并讀取該時(shí)刻通訊線(xiàn)路的供電電流值，三者結合起來(lái)構成一個(gè)數據塊，其中操作狀態(tài)占1個(gè)字節，供電電流占2個(gè)字節，線(xiàn)圈電流占2個(gè)字節。智能監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)議中采用重復發(fā)送的方式，電子鎖具對每一組數據重復發(fā)送5次，智能監控器接收到這組數據后，采用大數譯碼定律糾錯，保證了數據接收的準確性。另外為了節約內存需對接收到的數據采用預處理技術(shù)，即每接收到一個(gè)數據后，首先將該數據與設定的門(mén)限值比較，如果大于門(mén)限值，則發(fā)出超限報警；如果小于門(mén)限值，則將該數據與當日接收到的同類(lèi)數據比較，保留較大者。這樣每天存儲的數據為同類(lèi)數據中的最大值。

2.4 智能化分析

智能化分析與預測技術(shù)就是以每次接收到的數據塊為依據，與此前同類(lèi)數據的記錄值作比較，分析該操作引起電流變化的大小及趨勢，及時(shí)發(fā)現存在問(wèn)題，并報告管理人員，從而提高了整個(gè)系統的可靠性。

系統軟件

智能密碼鎖軟件采用51系列單片機匯編語(yǔ)言對智能監控器和電子鎖具分別編程。智能監控器軟件包括鍵盤(pán)掃描和LCD顯示程序、蜂鳴器驅動(dòng)程序、時(shí)鐘修改和讀取程序、數據通信與預處理程序、智能化分析程序及線(xiàn)路監測程序等模塊。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、電磁執行器驅動(dòng)及檢測程序、傳感器接口程序等模塊。軟件設計過(guò)程中采用模塊化設計方法，便于程序的閱讀、調試和改進(jìn)。

智能密碼鎖充分利用了51系統單片機軟、硬件資源，引入了智能化分析功能，提高了系統的可靠性和安全性。通過(guò)在某型號保險柜安裝使用，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)，便可構成智能化的分布式監控網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現某一范圍內的集中式監控管理，在金融、保險、軍事重地及其它安全防范領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。

智能鎖常見(jiàn)種類(lèi)

3.1智能鎖的品種分類(lèi)之遙控鎖

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

3.2智能鎖的品種分類(lèi)之密碼鎖

當前首要有鍵盤(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，能夠設置多位數字密碼、可任意更改、能夠參加不規則數字維護密碼、密碼輸錯3次可主動(dòng)鎖死一段時(shí)間等等。

3.3智能鎖的品種分類(lèi)之感應卡鎖

運用各種卡替代鑰匙來(lái)刷卡開(kāi)門(mén)是當前運用較為遍及的，公司職工、小區門(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)、花費等等。但運用感應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。

3.4智能鎖的品種分類(lèi)之生物特征防盜鎖

因為生物特征技能開(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、人臉辨認鎖、聲控鎖等等。長(cháng)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)仍存有不穩定性，（電子鎖）例如遇到高溫、強磁沖擊等惡劣的環(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(zhù)技術(shù)發(fā)展，必然會(huì )有更多鎖具出現，比如新出現的聲紋鎖、人臉識別鎖、虹膜鎖等等。

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