本發(fā)明涉及一種智能鎖，尤其是涉及一種基于可見(jiàn)光通信的智能鎖裝置。

背景技術(shù)：

可見(jiàn)光通信技術(shù)是一種使用可見(jiàn)光作為信息載體的新型無(wú)線光通信方式，它主要利用半導(dǎo)體發(fā)光二極管所具有的高速相應(yīng)特性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信和照明的雙重功能。在電磁輻射、發(fā)射功率、通信效率、安全性等方面，可見(jiàn)光通信和傳統(tǒng)的射頻通信相比具有很大的優(yōu)勢(shì)，其作為一種全新的高速數(shù)據(jù)接入方式，已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。

具體地，可見(jiàn)光無(wú)線通信具備以下特點(diǎn)：

1)具備通過(guò)空口傳輸高速數(shù)據(jù)流的潛力；照明用的LED燈，單管功率大并且用多個(gè)LED管聯(lián)合提高亮度。從單管本身來(lái)說(shuō)，普通的用于照明的LED，由于半導(dǎo)體工藝的改進(jìn)，其開(kāi)關(guān)時(shí)延時(shí)間已經(jīng)較短，能夠基本滿(mǎn)足高速通信的需求；另一方面可以用多管并行發(fā)送的方式提高總的傳輸速率，同時(shí)也提高照明的亮度；通過(guò)LED陣列實(shí)現(xiàn)幾十Mbps的速率是完全可行的；

2)收發(fā)器成本低，具備廣泛普及應(yīng)用的潛力；可見(jiàn)光通信的收發(fā)器與無(wú)線電通信收發(fā)器相比要簡(jiǎn)單。用發(fā)送信號(hào)直接控制LED二極管的電流便可完成信號(hào)發(fā)送過(guò)程，不需要本振、上變頻、濾波、功放、饋線、天線等部件。接收器是直接將照射光能量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，不需要天線、饋線、本振、下變頻、濾波等，因而整個(gè)收發(fā)裝置的復(fù)雜度和成本都較無(wú)線電通信收發(fā)器要低；

3)具備與現(xiàn)有通信網(wǎng)連通的能力；可以使用廣泛使用的以太網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，也可以采用電力線調(diào)制解調(diào)器與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)連通；

4)具有良好的進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和局域網(wǎng)通信應(yīng)用的潛力；可見(jiàn)光通信可以使用簡(jiǎn)單的協(xié)議進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)互通；可以應(yīng)用于一些近距離通信的特定場(chǎng)合；如智能交通系統(tǒng)中，可以利用可見(jiàn)光通信進(jìn)行前后車(chē)之間的通信，提供剎車(chē)超車(chē)變道等互動(dòng)信息，通過(guò)路燈/交通信號(hào)燈等提供全市路況和導(dǎo)航信息等；

5)對(duì)無(wú)線電信號(hào)無(wú)干擾，這個(gè)特點(diǎn)在一些有高安全性要求的場(chǎng)合顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)，如在飛機(jī)上，可以使用VLC通信收發(fā)信息不會(huì)對(duì)機(jī)上的通信導(dǎo)航產(chǎn)生影響；在醫(yī)院使用VLC通信不會(huì)對(duì)敏感的醫(yī)學(xué)儀器以及象心臟起搏器等產(chǎn)生影響；

6)安全性好，使用VLC通信時(shí)，收發(fā)信號(hào)局限于可見(jiàn)光能夠傳播到的有限空間內(nèi)，不在這個(gè)空間的竊聽(tīng)者無(wú)法獲得信息；另一方面，可見(jiàn)光不會(huì)進(jìn)入人體內(nèi)部，不存在對(duì)人體有害的輻射，這對(duì)孕婦、低齡兒童在使用信息技術(shù)時(shí)都有的好處；

7)節(jié)省能量，這是很自然的，因?yàn)槭墙柚苏彰饔玫腖ED功率，用于通信部分專(zhuān)用的信號(hào)處理部分功率很小；另外借助VLC通信裝置的功能可以非常容易地附加實(shí)現(xiàn)智能照明(照度的自動(dòng)控制，離開(kāi)房間時(shí)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)入時(shí)自動(dòng)開(kāi)燈)，使得提供VLC功能的照明系統(tǒng)比不提供VLC功能的照明系統(tǒng)更加省電；

8)市場(chǎng)拓展容易，市場(chǎng)容量大，該項(xiàng)技術(shù)的市場(chǎng)滲透是借助LED節(jié)能照明展開(kāi)的，不需要特殊推廣，便可擁有廣泛的市場(chǎng)空間；

9)行業(yè)情況：VLC的發(fā)展目前尚處于前期階段，IEEE802.15.TG7正在做一些標(biāo)準(zhǔn)化工作，也有一些行業(yè)聯(lián)盟。

10)目前很多設(shè)備都有攝像頭，普通的攝像頭就可以作為可見(jiàn)光的接收機(jī)，這樣就可以在不用增加或者改變?nèi)魏斡布那闆r下，實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。

近年來(lái)，隨著科技的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的純機(jī)械鎖使用依然廣泛，但是各種智能鎖發(fā)展快速，市面上出現(xiàn)了很多像TM卡智能鎖、指紋智能鎖以及密碼智能鎖等。但是現(xiàn)有的智能鎖發(fā)展還不是很成熟，有的功能比較單一，有的無(wú)線鑰匙無(wú)法有效區(qū)分鑰匙在門(mén)內(nèi)還是門(mén)外，安全性較低，還一直不能得到更廣泛的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于可見(jiàn)光通信的智能鎖裝置。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種基于可見(jiàn)光通信的智能鎖裝置，包括鑰匙和鎖，所述鎖包括第一主控模塊、均與第一主控模塊連接的第一可見(jiàn)光通信模塊和鎖定模塊，所述鑰匙包括第二主控模塊以及與第二主控模塊連接的第二可見(jiàn)光通信模塊；

所述第二主控模塊控制第二可見(jiàn)光通信模塊以可見(jiàn)光通信方式向第一可見(jiàn)光通信模塊發(fā)送驗(yàn)證信息，所述第一主控模塊對(duì)驗(yàn)證信息進(jìn)行驗(yàn)證，并在驗(yàn)證通過(guò)時(shí)解除所述鎖定模塊的鎖定。

所述驗(yàn)證信息包括驗(yàn)證用的字符串、指紋特征和紅膜特征中的一種或多種。

所述鑰匙還包括用于采集指紋信息的指紋模塊，該指紋模塊與第二主控模塊連接；

所述指紋模塊采集用戶(hù)的指紋特征，并由第二可見(jiàn)光通信模塊將該指紋特征發(fā)送至第一可見(jiàn)光通信模塊。

所述鑰匙還包括用于連接電子設(shè)備的至少一個(gè)接口；所述鑰匙通過(guò)接口連接至電子設(shè)備，并從電子設(shè)備獲取驗(yàn)證信息。

所述接口的種類(lèi)包括耳機(jī)插頭、USB、micro USB、mini USB以及USB Type-C。

所述鑰匙還包括第二顯示模塊，該第二顯示模塊與第二主控模塊連接。

所述鎖還包括用于存儲(chǔ)開(kāi)關(guān)門(mén)的時(shí)間和操作用戶(hù)信息的第一存儲(chǔ)模塊，該第一存儲(chǔ)模塊與第一主控模塊連接。

所述鎖還包括當(dāng)用戶(hù)連續(xù)認(rèn)證錯(cuò)誤次數(shù)大于設(shè)定次數(shù)時(shí)用于報(bào)警的報(bào)警模塊，該報(bào)警模塊與第一主控模塊連接。

所述鎖還包括第一顯示模塊，該第一顯示模塊與第一主控模塊連接。

顯示模塊為液晶屏或LED點(diǎn)陣屏。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)基于可見(jiàn)光的基本特性，可以克服已有智能鎖無(wú)法有效區(qū)分鑰匙位于門(mén)內(nèi)還是門(mén)外。

2)由于可見(jiàn)光通信的頻段很寬，可以為不同的智能鎖系統(tǒng)分配不同的載頻頻段，更加增強(qiáng)了本智能鎖的安全性。

3)將通常智能鎖端的信息輸入(比如鍵盤(pán)，指紋)功能移到智能鑰匙端，智能鎖只做用戶(hù)認(rèn)證，這樣可以根據(jù)安全級(jí)別的需要，將各種認(rèn)證信息進(jìn)行組合，比如可以?xún)H需要密碼，同時(shí)需要指紋和密碼，同時(shí)需要瞳孔和指紋等。

4)智能鎖采用可插拔的SD卡或者TF卡，拷貝信息非常方便。

5)本智能鑰匙可以定制各種常見(jiàn)接口，通過(guò)生活中常用的設(shè)備來(lái)提供用戶(hù)信息的輸入，可以簡(jiǎn)化智能鑰匙的設(shè)計(jì)和功能，特別是當(dāng)前基本上人人都有手機(jī)，可以將智能鑰匙通過(guò)手機(jī)的耳機(jī)插孔或者數(shù)據(jù)線接口相連接。

6)本智能鎖系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需求，增減相應(yīng)模塊，并且還可以提供照明功能，適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛，可用于普通的家庭門(mén)、工廠大門(mén)、保險(xiǎn)柜以及抽屜等。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、鎖，2、鑰匙，11、第一主控模塊，12、第一可見(jiàn)光通信模塊，13、鎖定模塊，14、第一存儲(chǔ)模塊，15、報(bào)警模塊，16、第一顯示模塊，17、第一電源模塊，21、第二主控模塊，22、第二可見(jiàn)光通信模塊，23、指紋模塊，24、接口，25、第二顯示模塊，26、第二存儲(chǔ)模塊，27、第二電源模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

一種基于可見(jiàn)光通信的智能鎖1裝置，如圖1所示，包括鑰匙2和鎖1，鎖1包括第一主控模塊11、均與第一主控?？?1連接的第一可見(jiàn)光通信模塊12和鎖定模塊13，鑰匙2包括第二主控模塊21以及與第二主控模塊21連接的第二可見(jiàn)光通信模塊22；第二主控模塊21控制第二可見(jiàn)光通信模塊22以可見(jiàn)光通信方式向第一可見(jiàn)光通信模塊12發(fā)送驗(yàn)證信息，第一主控模塊11對(duì)驗(yàn)證信息進(jìn)行驗(yàn)證，并在驗(yàn)證通過(guò)時(shí)解除鎖定模塊13的鎖定。

驗(yàn)證信息包括驗(yàn)證用的字符串、指紋特征和紅膜特征中的一種或多種，其中，驗(yàn)證用的字符串可以為密碼。

鑰匙2還包括用于采集指紋信息的指紋模塊23，該指紋模塊23與第二主控模塊21連接；

指紋模塊23采集用戶(hù)的指紋特征，并由第二可見(jiàn)光通信模塊22將該指紋特征發(fā)送至第一可見(jiàn)光通信模塊12。

鑰匙2還包括用于連接電子設(shè)備的至少一個(gè)接口24；鑰匙2通過(guò)接口24連接至電子設(shè)備，并從電子設(shè)備獲取驗(yàn)證信息，接口24的種類(lèi)包括耳機(jī)插頭、USB、micro USB、mini USB以及USB Type-C等。

鑰匙2還包括第二顯示模塊25，該第二顯示模塊25與第二主控模塊21連接。

鎖1還包括用于存儲(chǔ)開(kāi)關(guān)門(mén)的時(shí)間和操作用戶(hù)信息的第一存儲(chǔ)模塊14，該第一存儲(chǔ)模塊14與第一主控模塊11連接。鎖1還包括當(dāng)用戶(hù)連續(xù)認(rèn)證錯(cuò)誤三次時(shí)用于報(bào)警的報(bào)警模塊15，該報(bào)警模塊15與第一主控模塊11連接。鎖1還包括第一顯示模塊16，該第一顯示模塊16與第一主控模塊11連接。

顯示模塊為液晶屏或LED點(diǎn)陣屏。

此外，鎖1還包括第一電源模塊17，第一電源模塊17主要為鎖1的各部分提供所需的各種電源，第一顯示模塊16用于顯示各類(lèi)信息(包括登陸的用戶(hù)、時(shí)間和提示信息等)，第一存儲(chǔ)模塊14采用可插拔的SD卡或者TF卡，報(bào)警模塊15可以采用燈閃爍和報(bào)警三分鐘的方式。

鑰匙2還包括第二存儲(chǔ)模塊26和第二電源模塊27，可第二電源模塊27主要為鑰匙各部分提供所需的各種電源，第二顯示模塊25用于顯示各類(lèi)信息(包括時(shí)間，用戶(hù)名，輸入密碼和提示信息等)，為可選模塊，第二存儲(chǔ)模塊26用來(lái)存儲(chǔ)正確的認(rèn)證信息，以及記錄開(kāi)關(guān)門(mén)的時(shí)間和操作用戶(hù)信息，采用可插拔的SD卡或者TF卡。

假定鎖1僅需要指紋信息，當(dāng)用戶(hù)需要打開(kāi)該智能鎖(該鎖可以是入戶(hù)門(mén)鎖，也可以是房門(mén)鎖，保險(xiǎn)柜鎖，抽屜鎖等等)時(shí)，通過(guò)指紋模塊23采集用戶(hù)的指紋信息，并通過(guò)可見(jiàn)光通信發(fā)送給鎖1，鎖1收到信息后，與存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)模塊16里的每個(gè)用戶(hù)信息進(jìn)行匹配，如果有符合的則打開(kāi)鎖1，記錄一次開(kāi)鎖成功信息，如果沒(méi)有符合的，則記錄一次開(kāi)鎖失敗信息，當(dāng)連續(xù)三次開(kāi)鎖失敗三次，則燈閃爍和報(bào)警三分鐘。

假定鎖1同時(shí)需要密碼，指紋，以及用戶(hù)的瞳孔信息時(shí)，當(dāng)用戶(hù)需要打開(kāi)該智能鎖(該鎖可以是入戶(hù)門(mén)鎖，也可以是房門(mén)鎖，保險(xiǎn)柜鎖，抽屜鎖等等)時(shí)，首先把鑰匙2通過(guò)手機(jī)的耳機(jī)插孔或者數(shù)據(jù)線接口與隨身攜帶的智能手機(jī)(比如iphone手機(jī))進(jìn)行連接，然后通過(guò)手機(jī)鍵盤(pán)輸入密碼，通過(guò)手機(jī)攝像頭采集用戶(hù)的瞳孔信息，通過(guò)手機(jī)的指紋模塊提取指紋信息；當(dāng)采集完所需信息后，通過(guò)智能鑰匙的可見(jiàn)光通信發(fā)送給鎖1，鎖1收到信息后，與存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)模塊16里的每個(gè)用戶(hù)信息進(jìn)行匹配，如果有符合的則打開(kāi)鎖，記錄一次開(kāi)鎖成功信息，如果沒(méi)有符合的，則記錄一次開(kāi)鎖失敗信息，當(dāng)連續(xù)三次開(kāi)鎖失敗三次，則燈閃爍和報(bào)警三分鐘。