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智能鎖是指區(qū)別于傳統(tǒng)機械鎖,在用戶識別、安全性、管理性方面更加智能化的鎖具,門禁系統(tǒng)中鎖門的執(zhí)行部件。

智能鎖區(qū)別于傳統(tǒng)機械鎖, 是具有安全性, 便利性, 先進技術的復合型鎖具。

使用非機械鑰匙作為用戶識別ID的成熟技術,如:

指紋鎖、指靜脈鎖、虹膜識別門禁(生物識別類,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,安全性較高,塑料材質,配置攜帶較方便,價格低廉)

TM卡(接觸類,安全性很高,不銹鋼材質,配置攜帶極為方便,價格較低)

在以下場所應用較多:銀行,政府部門(注重安全性),以及酒店,學校宿舍,居民小區(qū)(注重方便管理)

便利性(convenience)a.智能鎖區(qū)別于一般的機械鎖,具有自動電子感應鎖定系統(tǒng),他會自動感應到門處于關閉狀態(tài)時,系統(tǒng)將自動上鎖。智能鎖可以通過指紋,觸摸屏,卡開啟門鎖。b.一般指紋鎖在使用密碼/指紋登記等功能時不方便,尤其是老人和小孩使用時,個別智能鎖,可以開啟它獨特的語音提示功能,讓使用者操作更簡便易懂。c.隨著技術的發(fā)展,智能鎖已不僅僅局限于指紋、密碼、磁卡開鎖,增加了手機App開鎖功能,能夠通過手機遠程操控家里的門鎖。
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,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,同時又可開啟門鎖。b. 在普通小區(qū)安保環(huán)境下,一般門鎖把手開啟方式不能確保足夠安全性能,可以很容易的從門外打鉆小孔再用鋼絲轉動把手將門打開。很多智能鎖具有專利技術保障,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把手門才能開啟,帶來更安全的使用環(huán)境。(同時按照使用者需求,通過簡單操作,本功能可以選擇性設置。)c. 最近的智能鎖手掌觸摸屏幕會自動顯示,3分鐘會自動鎖死。密碼是否已經設置,門鎖是否已經開啟或者關閉,密碼或門卡登記數(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"先開啟再掃描"的方式,掃描方式非常簡單,將手指放在掃描處的上方由上至下的掃描就可以,無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(tǒng)的機械鎖人們對它的外觀沒有特別的關心。智能鎖不僅從外觀的設計適合于人們的口味,甚至創(chuàng)造出了像蘋果一樣的智能感覺的智能鎖具。智能化的鎖具已經悄悄地上市了。
互動性(Interactive)智能門鎖內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間的互通互動能力,可以主動匯報當天電視的訪客情況。另一個方面訪客甚至可以遠程控制智能門鎖為來訪的客人開門。

在安全技術防范領域,具有防盜報警功能的電子密碼鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)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,使密碼鎖無論在技術上還是在性能上都大大提高一步。隨著大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展,特別是單片機的問世,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、關鍵設計技術及軟件工作流程。

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)送的報警信息和狀態(tài)信息。這里采用了線路復用技術,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、時鐘、鍵盤、LCD顯示器、存貯器、解調器、線路復用及監(jiān)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路的安全監(jiān)測等功能。

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)來的報警信息和狀態(tài)信息。對于報警信息,則馬上通過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刻以前的歷史狀態(tài)進行比較,得出變化趨勢,預測未來的狀態(tài)變化,通過LCD顯示器向值班人員提供相應信息,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,通過A/D轉換器實時地監(jiān)視流過通信線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、驅動電磁執(zhí)行器并檢測其驅動電流值、接收傳感器送來的報警信號、發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。

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

關鍵技術

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鍵技術。

1、線路復用技術

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

在發(fā)送端,電子鎖具通過脈沖變壓器T將調制好的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)信號降壓后送解調器,以減少載波信號在傳輸過程中的損耗。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?shù)浇邮斩?取L=33.7μH?C1=0.047μF。

2、電流監(jiān)視技術

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

3、數(shù)據(jù)通訊與預處理技術

智能監(jiān)控器接收鎖具發(fā)來的狀態(tài)信息(其中包括鎖具的開啟、關閉、第一次密碼錯、第二次密碼錯、第三次密碼錯等)、流過電磁執(zhí)行器線圈的電流值,并讀取該時刻通訊線路的供電電流值,三者結合起來構成一個數(shù)據(jù)塊,其中操作狀態(tài)占1個字節(jié),供電電流占2個字節(jié),線圈電流占2個字節(jié)。智能監(jiān)控器在與電子鎖具通信過程中,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(shù)據(jù)重復發(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,保證了數(shù)據(jù)接收的準確性。另外為了節(jié)約內存需對接收到的數(shù)據(jù)采用預處理技術,即每接收到一個數(shù)據(jù)后,首先將該數(shù)據(jù)與設定的門限值比較,如果大于門限值,則發(fā)出超限報警;如果小于門限值,則將該數(shù)據(jù)與當日接收到的同類數(shù)據(jù)比較,保留較大者。這樣每天存儲的數(shù)據(jù)為同類數(shù)據(jù)中的最大值。

4、智能化分析

智能化分析與預測技術就是以每次接收到的數(shù)據(jù)塊為依據(jù),與此前同類數(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,及時發(fā)現(xiàn)存在問題,并報告管理人員,從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性。

系統(tǒng)軟件

智能密碼鎖軟件采用51系列單片機匯編語言對智能監(jiān)控器和電子鎖具分別編程。智能監(jiān)控器軟件包括鍵盤掃描和LCD顯示程序、蜂鳴器驅動程序、時鐘修改和讀取程序、數(shù)據(jù)通信與預處理程序、智能化分析程序及線路監(jiān)測程序等模塊。電子鎖具軟件包括鍵盤掃描與譯碼程序、LCD顯示程序、通信程序、電磁執(zhí)行器驅動及檢測程序、傳感器接口程序等模塊。軟件設計過程中采用模塊化設計方法,便于程序的閱讀、調試和改進。

智能密碼鎖充分利用了51系統(tǒng)單片機軟、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。通過在某型號保險柜安裝使用,受到用戶的歡迎。另外,智能密碼鎖在軟、硬件方面稍加改動,便可構成智能化的分布式監(jiān)控網(wǎng)絡,實現(xiàn)某一范圍內的集中式監(jiān)控管理,在金融、保險、軍事重地及其它安全防范領域具有廣泛的應用前景。

智能鎖常見種類

1、智能鎖的品種分類之遙控鎖

當前常見的遙控鎖首要有光遙控(遙控器等)和無線電遙控(藍牙等)兩類。

2、智能鎖的品種分類之密碼鎖

當前首要有鍵盤式電子暗碼鎖以及觸控鍵盤密碼碼鎖,前者用處廣泛,對比有質感的按鈕鍵位。后者是LED觸控屏愈加漂亮。時至今日,在功使用上的開展都令人稱道,能夠設置多位數(shù)字密碼、可任意更改、能夠參加不規(guī)則數(shù)字維護密碼、密碼輸錯3次可主動鎖死一段時間等等。

3、智能鎖的品種分類之感應卡鎖

運用各種卡替代鑰匙來刷卡開門是當前運用較為遍及的,公司職工、小區(qū)門禁、交通方面等用的較多,乃至還能夠一卡多用,開門、坐車、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,丟掉了需求及時撤銷卡的授權。

4、智能鎖的品種分類之生物特征防盜鎖

因為生物特征技能開展迅速,所以使用人體指紋、雙眼、聲響等簡直不行重復的特征,作為載體來開門。常見的如指紋鎖、人臉辨認鎖、聲控鎖等等。長處是"鑰匙"自身隨身攜帶,安全性更高,遍及受高端用戶的喜愛和追捧。

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

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