本發(fā)明涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種集機(jī)械鑰匙的物理配對(duì)和無(wú)源射頻識(shí)別加密芯片的密鑰配對(duì)為一體的智能門鎖。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，市場(chǎng)上的通用智能鎖主要是用非機(jī)械鑰匙開門的鎖，如現(xiàn)在的酒店、辦公場(chǎng)所等通用的感應(yīng)磁卡式智能鎖。通用智能鎖的原理為通過(guò)外部信息識(shí)別系統(tǒng)與內(nèi)部系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交換，若交換成功，則驅(qū)動(dòng)鎖體內(nèi)的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)作從而把門打開。智能鎖由于無(wú)需用戶通過(guò)機(jī)械方式開門，從而給用戶帶來(lái)了方便。但是由于人們長(zhǎng)期以來(lái)的開鎖習(xí)慣及思維方式，這種感應(yīng)式智能門鎖始終無(wú)法進(jìn)入普通家庭中，原因在于這種感應(yīng)式門鎖從心理上給人們一種不安全的感覺(jué)，卡片式的鑰匙在攜帶及保管過(guò)程中均存在諸多讓人們不安的因素，如不容易辨識(shí)、易丟失、不靈敏、鑰匙容易被復(fù)制等，同時(shí)，由于人們多年開鎖習(xí)慣形成的思維方式，用戶還是更加喜歡傳統(tǒng)的將鑰匙插入鎖孔、轉(zhuǎn)動(dòng)鎖芯來(lái)開鎖的方式，這樣能夠給使用者一種踏實(shí)的安全感。

隨著科技的發(fā)展，人們不斷研發(fā)出各種安全性更高的智能門鎖：

(1)密碼驗(yàn)證，如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN103982087A公開了一種新型智能電子密碼鎖。該類發(fā)明以用戶輸入正確的密碼作為身份驗(yàn)證通過(guò)的標(biāo)志，具有可以省去實(shí)體鑰匙的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是：密碼如果設(shè)置過(guò)于簡(jiǎn)單，容易被破解，密碼如果設(shè)置過(guò)于復(fù)雜，容易被遺忘。

(2)指紋驗(yàn)證，如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN104036564A公開了一種旅行箱指紋鎖。該類發(fā)明以用戶輸入正確指紋作為身份驗(yàn)證通過(guò)的標(biāo)志，具有可以省去實(shí)體鑰匙的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是：有拒識(shí)的可能(如手指干燥、油污等)；指紋有可能被偽造。

(3)虹膜驗(yàn)證，如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN103806789A公開了一種具備虹膜識(shí)別功能的智能保險(xiǎn)柜。該類發(fā)明以采集到正確的虹膜作為身份驗(yàn)證通過(guò)的標(biāo)志，具有可以省去實(shí)體鑰匙，安全性較高的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是：虹膜圖像不宜采集，且需要使用者擺出特定的姿勢(shì)配合采集，影響使用的舒適性，且成本過(guò)高，對(duì)于普通的家庭來(lái)說(shuō)往往承擔(dān)不起。

(4)互聯(lián)網(wǎng)智能門鎖，如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN104574613A公開了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的智能門鎖系統(tǒng)，該門鎖通過(guò)有線或無(wú)線方式連接至使用者家里的網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了使用者終端設(shè)備與鎖具的實(shí)時(shí)互聯(lián)，使得使用者可遠(yuǎn)程查看、控制鎖具。這種鎖具一般也是刷卡式智能鎖，并且這種智能門鎖系統(tǒng)需要家里的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和鎖具始終保持在線狀態(tài)，這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源和供電能源是一種巨大的消耗，并且鎖具的正常使用嚴(yán)重依賴于網(wǎng)絡(luò)，其適用范圍存有較大的限制。

隨著無(wú)源射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)的發(fā)展，RFID標(biāo)簽以其成本低、識(shí)讀靈敏、安全性高等特點(diǎn)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，同樣的，將RFID與門鎖結(jié)合的技術(shù)也成為很多鎖具行業(yè)研發(fā)人員的研究方向，如公開號(hào)為CN104652964A的發(fā)明專利申請(qǐng)和公開號(hào)為CN2539810Y的實(shí)用新型專利，均公開了將RFID標(biāo)簽與門鎖結(jié)合的技術(shù)方案：將RFID標(biāo)簽封裝于鑰匙的末端，在門鎖端設(shè)置RFID標(biāo)簽的讀取設(shè)備，并設(shè)有與該讀取設(shè)備相連接的控制機(jī)構(gòu)(如電磁閂或電磁開關(guān))，插入鑰匙時(shí)鑰匙鎖齒與鎖芯進(jìn)行常規(guī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)匹配認(rèn)證，同時(shí)，門鎖端的RFID讀取設(shè)備讀取鑰匙末端的RFID標(biāo)簽，對(duì)鑰匙進(jìn)行電子識(shí)別認(rèn)證，只有當(dāng)機(jī)械認(rèn)證和電子認(rèn)證都成功時(shí)，才能打開門鎖，否則，控制機(jī)構(gòu)將鎖舌鎖定，使得無(wú)法開門，同時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。

上述融合了RFID技術(shù)的門鎖具有較好的代表性，其不但保留了用戶現(xiàn)在常規(guī)的開鎖方式，而且在門鎖常規(guī)機(jī)械認(rèn)證的基礎(chǔ)上，加入了RFID標(biāo)簽的電子識(shí)別認(rèn)證，雙重認(rèn)證方式使得門鎖的安全性得到大幅提高。

但是上述技術(shù)方案僅僅提及了一個(gè)概念性的技術(shù)內(nèi)容，對(duì)于門鎖和鑰匙的具體結(jié)構(gòu)信息完全沒(méi)有涉及，并且，上述兩篇對(duì)比文件中關(guān)于開鎖方法中均存在一個(gè)不足的地方：電磁閂(或電磁開關(guān))在未開鎖狀態(tài)下處于空置狀態(tài)，此種狀態(tài)下門鎖的結(jié)構(gòu)與普通的門鎖無(wú)異，只有在鑰匙認(rèn)證失敗后，電磁閂(或電磁開關(guān))才啟動(dòng)鎖定鎖舌，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍然存在技術(shù)開鎖的可能性，并且如果斷開門鎖內(nèi)的電源，則電磁閂(或電磁開關(guān))徹底無(wú)法發(fā)揮作用，該智能門鎖與普通的門鎖無(wú)異，則存在較大的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有智能門鎖安全性不高、使用不便等缺陷，提供一種集機(jī)械鑰匙的物理配對(duì)和無(wú)源射頻識(shí)別加密芯片的密鑰配對(duì)為一體的智能門鎖，安全性高同時(shí)又不改變大眾的開鎖習(xí)慣。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：基于無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽的智能門鎖，包括機(jī)械鑰匙和鎖體兩部分，所述機(jī)械鑰匙的末端封裝由無(wú)源射頻識(shí)別芯片和線圈構(gòu)成的射頻識(shí)別標(biāo)簽，所述鎖體包括鎖頭和插裝于鎖頭內(nèi)的鎖芯，鎖頭內(nèi)設(shè)有標(biāo)簽的讀取裝置，鎖芯內(nèi)設(shè)有機(jī)械鑰匙的插孔，所述讀取裝置包括設(shè)置于鎖頭內(nèi)的線路板、感應(yīng)線圈以及電池，所述感應(yīng)線圈和電池分別電連接至線路板，用于識(shí)別機(jī)械鑰匙末端的射頻識(shí)別標(biāo)簽，鎖頭下部設(shè)有通孔，鎖芯插裝于鎖頭下部的通孔內(nèi)且可在通孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所述鎖頭內(nèi)部開設(shè)有電磁閥孔，其內(nèi)固定有電磁閥，所述電磁閥電連接至線路板，所述鎖芯上部開設(shè)有與所述電磁閥孔相對(duì)應(yīng)的閥芯孔，使得所述電磁閥在未開鎖狀態(tài)下，閥芯在重力作用下自然落入閥芯孔內(nèi)，閥芯上端位于所述電磁閥內(nèi)，而下端位于所述閥芯孔內(nèi)，將所述鎖芯鎖定，而當(dāng)插入的機(jī)械鑰匙匹配成功后，閥芯可全部收回至電磁閥內(nèi)，將所述鎖芯解除鎖定。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案還進(jìn)一步包括，所述機(jī)械鑰匙末端封裝的射頻識(shí)別標(biāo)簽為管狀RFID標(biāo)簽，管狀RFID標(biāo)簽的縱向方向朝向于鑰匙的前后兩端，且縱向中心線與鑰匙的中心線重合；所述管狀RFID標(biāo)簽包括密封管、線圈、磁棒以及無(wú)源射頻識(shí)別芯片四部分，所述線圈纏繞于磁棒上以增加線圈的磁通量，線圈的兩端與無(wú)源射頻識(shí)別芯片焊接固定，所述無(wú)源射頻識(shí)別芯片、線圈和磁棒封裝于密封管中。

本發(fā)明實(shí)施例的再一目的在于提供一種上述智能門鎖的開鎖方法，所述開鎖方法包括如下流程：

(1)將機(jī)械鑰匙插入鑰匙孔，觸動(dòng)鎖體內(nèi)的觸點(diǎn)開關(guān)；

(2)線路板接收到觸點(diǎn)開關(guān)產(chǎn)生的電平觸發(fā)信號(hào)，喚醒處于休眠狀態(tài)的主控芯片，主控芯片繼而喚醒各種外設(shè)；

(3)鎖體內(nèi)的鎖芯對(duì)機(jī)械鑰匙的鎖齒進(jìn)行匹配，同時(shí)，標(biāo)簽讀取裝置檢測(cè)機(jī)械鑰匙上的射頻識(shí)別標(biāo)簽，并將檢測(cè)信息傳送至主控芯片；

(4)主控芯片判斷射頻識(shí)別標(biāo)簽是否合法，若沒(méi)有發(fā)現(xiàn)RFID標(biāo)簽或者RFID標(biāo)簽不包含在開鎖授權(quán)白名單中，則判定為非法，鎖體內(nèi)的機(jī)構(gòu)均不動(dòng)作，保持未開鎖狀態(tài)下的鎖定結(jié)構(gòu)，鎖芯被電磁閥鎖定無(wú)法開門，LED指示燈顯示紅色；若RFID標(biāo)簽包含于開鎖授權(quán)白名單中，且鎖芯與機(jī)械鑰匙的鎖齒相匹配，則插入的機(jī)械鑰匙匹配成功，線路板驅(qū)動(dòng)電磁閥通電工作，閥芯被吸起收回至電磁閥內(nèi)，解除對(duì)鎖芯的鎖定，此時(shí)即可通過(guò)機(jī)械鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)鎖芯，打開鎖舌，實(shí)現(xiàn)開門，LED指示燈顯示綠色；

(5)觸點(diǎn)開關(guān)檢測(cè)鑰匙是否拔出，若是，則主控芯片和外設(shè)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)，完成整個(gè)開鎖過(guò)程。

上述智能門鎖的開鎖方法，其進(jìn)一步的技術(shù)特征還包括用戶終端通過(guò)線路板的串口對(duì)主控芯片進(jìn)行設(shè)置，包括匹配鑰匙、授權(quán)鑰匙、刪除鑰匙，對(duì)鑰匙使用情況進(jìn)行追溯，對(duì)鑰匙權(quán)限進(jìn)行管理和配置等。

本發(fā)明將現(xiàn)有門鎖與無(wú)源射頻識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無(wú)源射頻識(shí)別加密芯片的密鑰配對(duì)與機(jī)械鑰匙的物理結(jié)構(gòu)配對(duì)來(lái)進(jìn)行雙重安全認(rèn)證保護(hù)，用戶在使用體驗(yàn)上與現(xiàn)有的普通機(jī)械鑰匙完全無(wú)異，但是在門鎖的安全性、使用便捷性等方面均強(qiáng)于現(xiàn)在的普通機(jī)械門鎖和各種智能門鎖，并且由于內(nèi)置于鑰匙的無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽ID碼具有唯一性，用戶可識(shí)別該鑰匙，并對(duì)其使用狀態(tài)進(jìn)行追溯，對(duì)其權(quán)限進(jìn)行管理和配置，極大地提高了鎖具的安全性，解決了現(xiàn)有門鎖鑰匙被仿制、智能門鎖因網(wǎng)絡(luò)故障等因素而導(dǎo)致的安全隱患問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)分解圖；

圖3為本發(fā)明鎖芯被鎖定狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明鎖芯解鎖狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖；

圖5是圖4的局部放大圖；

圖6為本發(fā)明工作原理圖；

圖7為本發(fā)明工作電路圖；

圖8為本發(fā)明加工流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述一種基于無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽的智能門鎖，包括機(jī)械鑰匙和鎖體兩部分，所述機(jī)械鑰匙的末端封裝由無(wú)源射頻識(shí)別芯片和線圈構(gòu)成的射頻識(shí)別標(biāo)簽，前端的鎖齒部分采用現(xiàn)在市面上安全性較高的葉片鎖，通過(guò)不同物理結(jié)構(gòu)的鎖齒區(qū)別配對(duì)不同的鎖芯，達(dá)到防止誤開的目的；所述鎖體包括鎖頭和鎖芯，鎖頭內(nèi)設(shè)有標(biāo)簽的讀取裝置，鎖頭下部設(shè)有通孔，鎖芯插裝于鎖頭下部的通孔內(nèi)且可在通孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，鎖芯內(nèi)設(shè)有機(jī)械鑰匙的插孔，用于插入機(jī)械鑰匙，并對(duì)機(jī)械鑰匙的鎖齒進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的配對(duì)，以驗(yàn)證鑰匙的合法性。

所述鎖體前端部設(shè)有面板11，所述面板11與鎖體成垂直結(jié)構(gòu)，所述面板11后部設(shè)有面板后蓋13，所述面板后蓋13扣合固定于面板11上并與面板形成密封的空腔體，面板后蓋13另一側(cè)通過(guò)螺絲固定于鎖頭2上。面板11設(shè)有與所述鎖芯3相對(duì)應(yīng)的鑰匙孔12，面板后蓋13上設(shè)有與鑰匙孔12和鎖芯3相對(duì)應(yīng)的鑰匙孔，因此，機(jī)械鑰匙1可穿過(guò)面板和面板后蓋的鑰匙孔插入鎖芯3內(nèi)，如圖3和圖4。

鎖頭內(nèi)設(shè)置的標(biāo)簽讀取裝置包括線路板4、感應(yīng)線圈5以及電池9，所述線路板4通過(guò)螺絲固定于面板后蓋13上并位于面板后蓋13與面板11形成的密封空腔體內(nèi)。感應(yīng)線圈5電連接至線路板4，其位于面板后蓋13背部，并以所述鎖芯3為中心軸環(huán)繞于鎖芯3外部。鎖體后端固定有可打開的后蓋，電池9固定于后蓋內(nèi)并電連接至線路板4。鎖體末端穿出后蓋并連接有反鎖開關(guān)10，用于從室內(nèi)進(jìn)行反鎖。

所述鎖頭2內(nèi)部開設(shè)有電磁閥孔21，其內(nèi)固定有電磁閥6，所述電磁閥6電連接至線路板4，所述鎖芯3上部開設(shè)有與所述電磁閥孔21相對(duì)應(yīng)的閥芯孔31，如圖2、圖3和圖4所示。所述電磁閥6用于接受線路板4的控制信號(hào)在未吸合閥芯和吸合閥芯兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換：在未開鎖狀態(tài)下，處于未吸合閥芯的狀態(tài)，閥芯61在重力作用下自然落入閥芯孔31內(nèi)，閥芯61上端位于所述電磁閥6內(nèi)，即鎖頭2內(nèi)，而下端位于所述閥芯孔31內(nèi)，即鎖芯3內(nèi)，閥芯61卡在鎖頭2和鎖芯3之間，從而將所述鎖芯3鎖定，如圖3；而當(dāng)插入的機(jī)械鑰匙匹配成功后，電磁閥6轉(zhuǎn)入吸合狀態(tài)，閥芯61可全部收回至電磁閥6內(nèi)，將所述鎖芯3解除鎖定，如圖4。

由于本發(fā)明采用干電池對(duì)線路板進(jìn)行供電，當(dāng)電池電力不足時(shí)，該讀取裝置將無(wú)法啟動(dòng)工作對(duì)機(jī)械鑰匙末端的射頻識(shí)別標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，因此即使插入正確的鑰匙，線路板由于無(wú)法使電磁閥工作將閥芯吸起，用戶仍然無(wú)法將門打開，影響了用戶的正常使用。

為避免此種情況的發(fā)生，本發(fā)明所述面板11與面板后蓋13形成的空腔體內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)通道，通道內(nèi)固定有彈簧71，彈簧的前端頭固定有連接至線路板4的觸點(diǎn)開關(guān)7，所述觸點(diǎn)開關(guān)7位于鑰匙孔12與鎖芯3之間，且當(dāng)鑰匙孔12中插入鑰匙時(shí)可將觸點(diǎn)開關(guān)7推入觸點(diǎn)開關(guān)通道內(nèi)，用于檢測(cè)鑰匙的插入狀態(tài)，并啟動(dòng)或關(guān)閉標(biāo)簽讀取裝置。

在無(wú)鑰匙插入狀態(tài)下，讀取裝置處于休眠狀態(tài)，消耗極少的電量，當(dāng)插入鑰匙時(shí)，觸點(diǎn)開關(guān)檢測(cè)到鑰匙的插入產(chǎn)生電平觸發(fā)信號(hào)至線路板，線路板喚醒處于休眠狀態(tài)的主控芯片，主控芯片繼而喚醒各種外設(shè)，讀取裝置開始工作，通過(guò)感應(yīng)線圈對(duì)外發(fā)射電磁場(chǎng)以檢驗(yàn)鑰匙的匹配性。當(dāng)檢驗(yàn)正確后，面板表面固定的LED指示燈8顯示綠色，同時(shí)用戶可通過(guò)鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)鎖芯開門，當(dāng)用戶完成開門并拔出鑰匙后，觸點(diǎn)開關(guān)再次復(fù)位，讀取裝置再次啟動(dòng)待機(jī)模式。因此，本智能門鎖的讀取裝置僅在開門的一瞬間進(jìn)行工作，并且由于本讀取裝置與無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽的低功耗設(shè)計(jì)，使得電池的電量足夠用戶正常使用2-3年時(shí)間。

上述論述可以用公式計(jì)算如下：

本發(fā)明讀取裝置待機(jī)功耗為小于20uA，其僅在有鑰匙插入，觸發(fā)觸點(diǎn)開關(guān)時(shí)才啟用工作狀態(tài)，整機(jī)工作功耗小于60mA。假定用戶每天開門10次，每次開門持續(xù)時(shí)間5秒(即讀取器每次開門時(shí)工作時(shí)間為5秒)，一年365天，則，

干電池的電量為1000mAh，則，

當(dāng)電池電量不足時(shí)，使用者自行拆開門鎖后端的電池蓋更換電池即可，簡(jiǎn)便易行，安全可靠。

本發(fā)明實(shí)施例中所述觸點(diǎn)開關(guān)通道為兩組，兩組限位塊72上下對(duì)應(yīng)固定于面板后蓋13上，從而在面板11與面板后蓋13形成的空腔體內(nèi)形成兩組觸點(diǎn)開關(guān)通道，如圖2所示。所述兩組觸點(diǎn)開關(guān)通道以鑰匙孔12為中心對(duì)稱設(shè)置，兩組觸點(diǎn)開關(guān)通道內(nèi)分別固定彈簧71，彈簧的前端頭固定有連接至線路板的觸點(diǎn)開關(guān)7，兩組觸點(diǎn)開關(guān)在無(wú)鑰匙插入狀態(tài)下相互接觸于鑰匙孔12與鎖芯3之間，且當(dāng)鑰匙孔12中插入鑰匙時(shí)可將各觸點(diǎn)開關(guān)分離以檢測(cè)鑰匙的插入狀態(tài)。

所述LED指示燈8數(shù)量至少為一個(gè)，當(dāng)數(shù)量為一個(gè)時(shí)，所述LED指示燈為雙色燈，當(dāng)LED指示燈為單色燈時(shí)，其數(shù)量為兩個(gè)或兩個(gè)以上，并分別電連接至線路板4，用于根據(jù)門鎖的工作狀態(tài)顯示出不同的顏色以提示使用者。

由于人們?cè)谌粘Ｍ獬鰰r(shí)都會(huì)將鑰匙放在衣物口袋中或者是包中隨身攜帶，因此需要鑰匙小巧輕便且具有較強(qiáng)的抗撞擊能力，否則，無(wú)源射頻識(shí)別芯片經(jīng)過(guò)撞擊而出現(xiàn)電路故障，或者連接至芯片的線圈脫落或斷裂均將導(dǎo)致該鑰匙無(wú)法被讀取而無(wú)法開門。本發(fā)明機(jī)械鑰匙由于前端需要設(shè)置鎖齒，因此只能選擇在其后端的手持部分封裝射頻識(shí)別標(biāo)簽，并且機(jī)械鑰匙的后端手持部分需要采用注塑封裝，避免采用金屬材質(zhì)，以防止線圈的磁力線被金屬材質(zhì)屏蔽，影響其內(nèi)封裝的射頻識(shí)別標(biāo)簽的數(shù)據(jù)讀取。射頻識(shí)別標(biāo)簽的封裝對(duì)標(biāo)簽的抗撞擊程度、線圈的抗撞擊程度、線圈的朝向等技術(shù)問(wèn)題均有嚴(yán)格的技術(shù)要求。

如圖4及圖5所示，本發(fā)明所述機(jī)械鑰匙1末端封裝的射頻識(shí)別標(biāo)簽為管狀RFID標(biāo)簽，所述管狀RFID標(biāo)簽包括密封管1a、線圈1b、磁棒1c以及無(wú)源射頻識(shí)別芯片1d四部分，所述線圈1b纏繞于磁棒1c上以增加線圈的磁通量，線圈的兩端與無(wú)源射頻識(shí)別芯片1d焊接固定，所述無(wú)源射頻識(shí)別芯片1d、線圈1b和磁棒1c封裝于密封管1a中。封裝時(shí)，將密封管1a的縱向方向朝向于鑰匙的前后兩端，且密封管1a的縱向中心線與鑰匙的中心線重合，使得線圈1b的磁力線方向垂直于面板11，保證該線圈垂直于鎖體內(nèi)的感應(yīng)線圈5。

本發(fā)明機(jī)械鑰匙內(nèi)封裝的射頻識(shí)別標(biāo)簽為工作頻率在125kHz的低頻電子標(biāo)簽，為無(wú)源被動(dòng)式電子標(biāo)簽，其工作能量通過(guò)電感耦合的方式從鎖體端讀取裝置感應(yīng)線圈的射頻場(chǎng)中獲得，被動(dòng)芯片在射頻場(chǎng)條件下主動(dòng)發(fā)出經(jīng)過(guò)加密的應(yīng)答信息，從而啟動(dòng)加密認(rèn)證的過(guò)程；在鑰匙管理模式下，鎖體內(nèi)置的讀取裝置可以可靠的對(duì)鑰匙內(nèi)芯片進(jìn)行編程控制，設(shè)定其密鑰和授權(quán)權(quán)限，并在無(wú)源方式下做到十年以上的數(shù)據(jù)保存。

本發(fā)明鑰匙端的射頻識(shí)別標(biāo)簽和鎖體內(nèi)的標(biāo)簽讀取裝置之間的命令采用加密的密文進(jìn)行傳送，加密方式采用目前國(guó)際上通用的安全級(jí)別高的3DES加密算法(3DES，或稱為Triple DES，是三重?cái)?shù)據(jù)加密算法塊密碼的通稱，它使用3條56位的密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行三次加密，它相當(dāng)于是對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)塊應(yīng)用三次DES加密算法，通過(guò)增加DES的密鑰長(zhǎng)度來(lái)避免暴力破解的攻擊)，或者是加密級(jí)別更高的AES加密算法(Advanced Encryption Standard，縮寫：AES，在密碼學(xué)中又稱Rijndael加密法，是美國(guó)聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標(biāo)準(zhǔn))。因此，外界即使截取到芯片與讀取裝置之間的數(shù)據(jù)，仍然無(wú)法破解該密文并仿制出匹配的鑰匙。如果鑰匙丟失，用戶可以重新設(shè)置鎖體內(nèi)的讀取裝置和鑰匙內(nèi)的射頻識(shí)別標(biāo)簽的讀寫密鑰，丟失的鑰匙就失效，這從根本上避免了鑰匙丟失而存在的安全隱患。

如圖6和圖7分別為本發(fā)明工作原理圖和工作電路圖。

本發(fā)明實(shí)施例的再一目的在于提供一種上述智能門鎖的開鎖方法，所述開鎖方法包括如下流程：

(1)將機(jī)械鑰匙插入鑰匙孔，觸動(dòng)鎖體內(nèi)的觸點(diǎn)開關(guān)；

(2)線路板接收到觸點(diǎn)開關(guān)產(chǎn)生的電平觸發(fā)信號(hào)，喚醒處于休眠狀態(tài)的主控芯片，主控芯片繼而喚醒各種外設(shè)；

(3)鎖體內(nèi)的鎖芯對(duì)機(jī)械鑰匙的鎖齒進(jìn)行匹配，同時(shí)，標(biāo)簽讀取裝置檢測(cè)機(jī)械鑰匙上的射頻識(shí)別標(biāo)簽，并將檢測(cè)信息傳送至主控芯片；

(4)主控芯片判斷射頻識(shí)別標(biāo)簽是否合法，若沒(méi)有發(fā)現(xiàn)RFID標(biāo)簽或者RFID標(biāo)簽不包含在開鎖授權(quán)白名單中，則判定為非法，鎖體內(nèi)的機(jī)構(gòu)均不動(dòng)作，保持未開鎖狀態(tài)下的鎖定結(jié)構(gòu)，鎖芯被電磁閥鎖定無(wú)法開門，LED指示燈顯示紅色；若RFID標(biāo)簽包含于開鎖授權(quán)白名單中，且鎖芯與機(jī)械鑰匙的鎖齒相匹配，則插入的機(jī)械鑰匙匹配成功，線路板驅(qū)動(dòng)電磁閥通電工作，閥芯被吸起收回至電磁閥內(nèi)，解除對(duì)鎖芯的鎖定，此時(shí)即可通過(guò)機(jī)械鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)鎖芯，打開鎖舌，實(shí)現(xiàn)開門，LED指示燈顯示綠色；

(5)觸點(diǎn)開關(guān)檢測(cè)鑰匙是否拔出，若是，則主控芯片和外設(shè)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)，完成整個(gè)開鎖過(guò)程。

步驟(4)中所述主控芯片判斷射頻識(shí)別標(biāo)簽是否合法的流程為：

1)判定過(guò)程由作為讀取裝置端的鎖芯主控芯片下發(fā)授權(quán)指令開始，鑰匙端的射頻標(biāo)簽芯片收到授權(quán)指令后，返回射頻標(biāo)簽芯片內(nèi)部存儲(chǔ)的典型的32位或者48位的唯一標(biāo)識(shí)代碼，即UID代碼，此為第一步；

2)第二步是讀取裝置端的鎖芯主控芯片結(jié)合由鑰匙端返回的UID代碼，將自身產(chǎn)生的32位或者48位隨機(jī)數(shù)，以及與鑰匙端射頻標(biāo)簽芯片內(nèi)置的一致的32位或者48位密鑰代碼，經(jīng)過(guò)一個(gè)非線性反饋環(huán)形寄存器的運(yùn)算，產(chǎn)生一個(gè)32位或者48位的密匙，再次下發(fā)給鑰匙端射頻標(biāo)簽芯片，用于鑰匙端的射頻標(biāo)簽芯片的解密認(rèn)證運(yùn)算；

3)第三步是鑰匙端的射頻標(biāo)簽芯片獲取32位或者48位的密匙之后，經(jīng)過(guò)自身的解密和加密運(yùn)算，將自身計(jì)算出的密匙返回給讀取裝置端的鎖芯主控芯片，由主控芯片判定是否合法。

需要特別說(shuō)明的是：

1、射頻標(biāo)簽芯片內(nèi)部存儲(chǔ)的32位或者48位的唯一標(biāo)識(shí)代碼(UID)，且內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)保留有具有同樣位數(shù)長(zhǎng)度的密鑰代碼，該存儲(chǔ)區(qū)被設(shè)定成私密，不被任何通訊指令所尋址和讀取，只有芯片自身內(nèi)部運(yùn)算時(shí)可以用到該存儲(chǔ)區(qū)的密鑰內(nèi)容，因此避免了通過(guò)外接設(shè)備獲取射頻標(biāo)簽芯片UID碼的可能性；

2、讀取裝置端主控芯片與射頻標(biāo)簽芯片之間關(guān)鍵的加密解密運(yùn)算由非線性反饋環(huán)形寄存器實(shí)施，其中反饋環(huán)形寄存器具體的反饋抽頭的不同安排代表了加密方式的不同，即加密中數(shù)學(xué)變換所采用的代數(shù)多項(xiàng)式的不同，其基本背景知識(shí)屬于密碼學(xué)的范疇，此處不予展開敘述；

3、每次判定運(yùn)算中的隨機(jī)數(shù)均不同，導(dǎo)致該加密具有良好的抗破解性，而所有運(yùn)算中所用到的位數(shù)，即32位或者48位，確保了暴力破解都不能達(dá)到的極限保密程度，即暴力破解的時(shí)間接近于天文數(shù)字時(shí)間。

用戶在插入鑰匙開鎖的過(guò)程中，機(jī)械鑰匙鎖齒與鎖芯的物理匹配，和機(jī)械鑰匙內(nèi)封裝的射頻識(shí)別標(biāo)簽與鎖體內(nèi)的讀取裝置密鑰匹配二者同步進(jìn)行，且物理匹配與密鑰匹配的過(guò)程需要在從鑰匙剛插入鎖芯到最終全部插入的過(guò)程中完成，給用戶一種完全相同于現(xiàn)有的普通機(jī)械鑰匙的使用體驗(yàn)，否則，如果鑰匙插入后還需要等待一段時(shí)間才能正常開門，這樣的使用體驗(yàn)將大大降低本發(fā)明的市場(chǎng)的接受度。

同時(shí)，本發(fā)明鎖體內(nèi)的射頻識(shí)別標(biāo)簽讀取裝置預(yù)設(shè)了鑰匙高級(jí)管理功能，用戶在使用過(guò)程中可自行通過(guò)線路板的串口對(duì)主控芯片進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑰匙的管理，如匹配鑰匙、授權(quán)鑰匙、刪除鑰匙等，或者是對(duì)鑰匙的使用情況進(jìn)行追溯，對(duì)鑰匙權(quán)限進(jìn)行管理和配置等。因此，對(duì)于如保姆、租客、裝修工等使用過(guò)而存有一定安全隱患的鑰匙，或者是，如果遇見鑰匙丟失的情況，用戶便可直接通過(guò)操作該讀取裝置來(lái)作廢該鑰匙，所以，本發(fā)明的智能門鎖從根本上避免了鑰匙丟失而存在的安全隱患。

如圖8所示為本發(fā)明加工流程圖，本發(fā)明提供了一種基于射頻識(shí)別標(biāo)簽加密的密鑰配對(duì)與機(jī)械鑰匙的物理結(jié)構(gòu)配對(duì)來(lái)進(jìn)行雙重安全認(rèn)證保護(hù)的智能門鎖，用戶在使用體驗(yàn)上與現(xiàn)有的普通門鎖完全無(wú)異，但是在門鎖的安全性、使用便捷性等方面均強(qiáng)于現(xiàn)在的普通機(jī)械門鎖和各種智能門鎖。并且，整個(gè)鎖體的物理結(jié)構(gòu)上仍然相同于現(xiàn)有的鎖體，因此該鎖體可直接對(duì)現(xiàn)有的鎖體進(jìn)行替換，而無(wú)需對(duì)門框結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改，降低了市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻。作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步升級(jí)，本發(fā)明的智能門鎖也可以在后臺(tái)系統(tǒng)中加入如聲光電等報(bào)警裝置，或發(fā)送警報(bào)信息至用戶終端的信息發(fā)送裝置，再或者是將其與家中其它的智能家居設(shè)備實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，以進(jìn)一步提升其功能實(shí)用性。