本發(fā)明涉及一種基于紅外/NFC的安全智能鎖系統(tǒng)的開鎖和關(guān)鎖方法。

背景技術(shù)：
(1)目前電力系統(tǒng)中開操作票后，無法掌握現(xiàn)場工作人員的具體操作對象、操作時(shí)間、完成后或者下班后的對象狀態(tài)(對象包括計(jì)量柜、變電柜等)；(2)目前五防鎖容易被撬開，并且成本偏高，體積較大。(3)普通鎖對應(yīng)鑰匙多且管理復(fù)雜，鑰匙丟后有被誤使用的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種基于紅外/NFC的安全智能鎖系統(tǒng)的開鎖和關(guān)鎖方法，其克服了背景技術(shù)中所述的現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案之一是：基于紅外的安全智能鎖系統(tǒng)的開鎖方法，智能鎖系統(tǒng)包括鎖頭、鑰匙、手持終端和主站，鎖頭設(shè)有MCU控制模塊和第一通信模塊，鑰匙設(shè)有第一紅外通信模塊和第二通信模塊，手持終端設(shè)有第二紅外通信模塊，該手持終端通信連接該主站，手持終端和鑰匙通過第二紅外通信模塊和第一紅外通信模塊建立紅外通信連接，鑰匙與鎖頭通過該第一通信模塊和第二通信模塊建立通信連接，該手持終端安裝有軟件模塊，該軟件模塊支持用戶登錄以及命令發(fā)送；其開鎖步驟包括：步驟11，用戶根據(jù)賬號和密碼通過手持終端軟件模塊登錄到主站；步驟12，主站驗(yàn)證登錄名和密碼，若驗(yàn)證成功，則手持終端登陸成功并執(zhí)行步驟13，若登錄失敗，手持終端提示登陸失??；步驟13，手持終端通過紅外發(fā)生連接命令；步驟14，鎖頭判斷該連接命令是否正確，若正確，則手持終端與鑰匙建立紅外通信連接，并繼續(xù)執(zhí)行步驟15，否則，手持終端提示連接失??；步驟15，手持終端申請開鎖；步驟16，主站驗(yàn)證用戶權(quán)限，若驗(yàn)證成功，手持終端將加密后的主站IP和端口號信息下發(fā)給鎖頭并執(zhí)行步驟17，若驗(yàn)證失敗，手持終端提示無權(quán)限；步驟17，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰解密IP和端口號信息；步驟18，鎖頭驗(yàn)證手持終端下發(fā)的IP和端口號與本身存儲的是否一致，若一致，則鎖頭給主站返回確認(rèn)信息并執(zhí)行步驟19，否則手持終端提示錯(cuò)誤信息；步驟19，主站將鎖地址和當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行加密后發(fā)送給鎖頭；步驟20，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰進(jìn)行解密，若解密成功，則鎖頭執(zhí)行開鎖動作，若解密失敗，手持終端提示錯(cuò)誤信息。一實(shí)施例之中：其開鎖步驟還包括步驟21，執(zhí)行開鎖動作后，該鎖頭判斷開鎖成功與否，且手持終端提示開鎖結(jié)果并將關(guān)鎖的相關(guān)記錄上傳給主站。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案之二是：基于紅外的安全智能鎖系統(tǒng)的關(guān)鎖方法，基于方案之一所述的基于紅外的安全智能鎖系統(tǒng)的開鎖方法，它包括：步驟31，用戶根據(jù)賬號和密碼通過手持終端軟件模塊登錄到主站；步驟32，主站驗(yàn)證登錄名和密碼，若驗(yàn)證成功，則手持終端登陸成功并執(zhí)行步驟33，若登錄失敗，手持終端提示登陸失敗；步驟33，手持終端通過紅外發(fā)生連接命令；步驟34，鎖頭判斷該連接命令是否正確，若正確，則手持終端與鑰匙建立紅外通信連接，并繼續(xù)執(zhí)行步驟35，否則，手持終端提示連接失??；步驟35，手持終端向主站申請關(guān)鎖；步驟36，主站驗(yàn)證用戶權(quán)限，若驗(yàn)證成功，手持終端將加密后的主站IP和端口號信息下發(fā)給鎖頭并執(zhí)行步驟37，若驗(yàn)證失敗，手持終端提示無權(quán)限；步驟37，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰解密IP和端口號信息；步驟38，鎖頭驗(yàn)證手持終端下發(fā)的IP和端口號與本身存儲的是否一致，若一致，則鎖頭給主站返回確認(rèn)信息并執(zhí)行步驟39，否則手持終端提示錯(cuò)誤信息；步驟39，主站將鎖地址和當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行加密后發(fā)送給鎖頭；步驟40，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰進(jìn)行解密，若解密成功，則鎖頭執(zhí)行關(guān)鎖動作，若解密失敗，手持終端提示錯(cuò)誤信息。一實(shí)施例之中：其關(guān)鎖步驟還包括步驟41，執(zhí)行關(guān)鎖動作后，該鎖頭判斷關(guān)鎖成功與否，且手持終端提示關(guān)鎖結(jié)果，并將關(guān)鎖的相關(guān)記錄上傳給主站。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案之三是：基于NFC的安全智能鎖系統(tǒng)的開鎖方法，智能鎖系統(tǒng)包括鎖頭、鑰匙、手持終端和主站，鎖頭設(shè)有MCU控制模塊和第一通信模塊，鑰匙設(shè)有第一NFC通信模塊和第二通信模塊，手持終端設(shè)有第二NFC通信模塊，該手持終端通信連接該主站，手持終端和鑰匙通過第二NFC通信模塊和第一NFC通信模塊建立NFC通信連接，鑰匙與鎖頭通過該第一通信模塊和第二通信模塊建立通信連接，該手持終端安裝有軟件模塊，該軟件模塊支持用戶登錄以及命令發(fā)送；其開鎖步驟包括：步驟51，用戶根據(jù)賬號和密碼通過手持終端軟件模塊登錄到主站；步驟52，主站驗(yàn)證登錄名和密碼，若驗(yàn)證成功，則手持終端登陸成功并執(zhí)行步驟53，若登錄失敗，手持終端提示登陸失??；步驟53，手持終端通過NFC發(fā)生連接命令；步驟54，鎖頭判斷該連接命令是否正確，若正確，則手持終端與鑰匙建立NFC通信連接，并繼續(xù)執(zhí)行步驟55，否則，手持終端提示連接失??；步驟55，手持終端申請開鎖；步驟56，主站驗(yàn)證用戶權(quán)限，若驗(yàn)證成功，手持終端將加密后的主站IP和端口號信息下發(fā)給鎖頭并執(zhí)行步驟57，若驗(yàn)證失敗，手持終端提示無權(quán)限；步驟57，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰解密IP和端口號信息；步驟58，鎖頭驗(yàn)證手持終端下發(fā)的IP和端口號與本身存儲的是否一致，若一致，則鎖頭給主站返回確認(rèn)信息并執(zhí)行步驟59，否則手持終端提示錯(cuò)誤信息；步驟59，主站將鎖地址和當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行加密后發(fā)送給鎖頭；步驟60，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰進(jìn)行解密，若解密成功，則鎖頭執(zhí)行開鎖動作，若解密失敗，手持終端提示錯(cuò)誤信息。一實(shí)施例之中：其開鎖步驟還包括步驟61，執(zhí)行開鎖動作后，該鎖頭判斷開鎖成功與否，且手持終端提示開鎖結(jié)果并將關(guān)鎖的相關(guān)記錄上傳給主站。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案之四是：基于NFC的安全智能鎖系統(tǒng)的關(guān)鎖方法，基于權(quán)利要求方案之三所述的基于NFC的安全智能鎖系統(tǒng)的開鎖方法，包括：步驟71，用戶根據(jù)賬號和密碼通過手持終端軟件模塊登錄到主站；步驟72，主站驗(yàn)證登錄名和密碼，若驗(yàn)證成功，則手持終端登陸成功并執(zhí)行步驟73，若登錄失敗，手持終端提示登陸失?。徊襟E73，手持終端通過NFC發(fā)生連接命令；步驟74，鎖頭判斷該連接命令是否正確，若正確，則手持終端與鑰匙建立NFC通信連接，并繼續(xù)執(zhí)行步驟75，否則，手持終端提示連接失??；步驟75，手持終端向主站申請關(guān)鎖；步驟76，主站驗(yàn)證用戶權(quán)限，若驗(yàn)證成功，手持終端將加密后的主站IP和端口號信息下發(fā)給鎖頭并執(zhí)行步驟77，若驗(yàn)證失敗，手持終端提示無權(quán)限；步驟77，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰解密IP和端口號信息；步驟78，鎖頭驗(yàn)證手持終端下發(fā)的IP和端口號與本身存儲的是否一致，若一致，則鎖頭給主站返回確認(rèn)信息并執(zhí)行步驟39，否則手持終端提示錯(cuò)誤信息；步驟79，主站將鎖地址和當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行加密后發(fā)送給鎖頭；步驟80，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰進(jìn)行解密，若解密成功，則鎖頭執(zhí)行關(guān)鎖動作，若解密失敗，手持終端提示錯(cuò)誤信息。一實(shí)施例之中：其關(guān)鎖步驟還包括步驟81，執(zhí)行關(guān)鎖動作后，該鎖頭判斷關(guān)鎖成功與否，且手持終端提示關(guān)鎖結(jié)果，并將關(guān)鎖的相關(guān)記錄上傳給主站。一實(shí)施例之中：主站與鎖頭之間傳遞的信息都需經(jīng)過密鑰加密后傳遞并在信息到達(dá)主站或鎖頭后由該密鑰將加密信息解密還原，所述鎖頭和主站中都存儲有用于信息加密和解密的相同密鑰，所述密鑰為動態(tài)密鑰，動態(tài)密鑰由主站自動更新產(chǎn)生并下發(fā)給鎖頭以得到同步更新。一實(shí)施例之中：所述鎖頭采用軟件方法進(jìn)行信息加密和解密。一實(shí)施例之中：所述鎖頭還設(shè)有硬件加密模塊，鎖頭通過該硬件加密模塊進(jìn)行信息加密和解密。一實(shí)施例之中：所述鑰匙還包括用于給鎖頭供電的電源管理模塊，鑰匙電接鎖頭。一實(shí)施例之中：所述第一通信模塊和第二通信模塊都為串口通信模塊。本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、智能鎖系統(tǒng)包括鎖頭、鑰匙、手持終端和主站，該手持終端通信連接該主站，手持終端和鑰匙建立紅外通信連接，鑰匙與鎖頭建立通信連接，該手持終端 安裝有軟件模塊，該軟件模塊支持用戶登錄以及命令發(fā)送；通過手持終端的命令發(fā)送和信息在鎖頭、手持終端、主站之間傳遞時(shí)的多重驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)了鎖頭的安全開鎖，由于采用了通信網(wǎng)絡(luò)和主站的統(tǒng)籌管理、信息存儲功能，實(shí)現(xiàn)了對開、關(guān)鎖的操作對象、操作人員、操作時(shí)間等相關(guān)信息的有效記錄和管理，同時(shí)該系統(tǒng)的鑰匙體積小。2、智能鎖系統(tǒng)包括鎖頭、鑰匙、手持終端和主站，該手持終端通信連接該主站，手持終端和鑰匙建立NFC通信連接，鑰匙與鎖頭建立通信連接，該手持終端安裝有軟件模塊，該軟件模塊支持用戶登錄以及命令發(fā)送；通過手持終端的命令發(fā)送和信息在鎖頭、手持終端、主站之間傳遞時(shí)的多重驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)了鎖頭的安全開鎖，由于采用了通信網(wǎng)絡(luò)和主站的統(tǒng)籌管理、信息存儲功能，實(shí)現(xiàn)了對開、關(guān)鎖的操作對象、操作人員、操作時(shí)間等相關(guān)信息的有效記錄和管理，同時(shí)該系統(tǒng)的鑰匙體積小。3、所述鑰匙還包括用于給鎖頭供電的電源管理模塊，需要對鎖頭進(jìn)行開鎖和關(guān)鎖動作時(shí)，將鑰匙插入鎖頭給鎖頭提供工作電源；這樣保證鎖頭不工作時(shí)是不帶電的，避免鎖頭帶電受到高壓電力系統(tǒng)的破壞。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1繪示了基于紅外的安全智能鎖系統(tǒng)的整體框圖。圖2繪示了基于NFC的安全智能鎖系統(tǒng)的整體框圖。圖3繪示了基于紅外/NFC的安全智能鎖系統(tǒng)的開鎖流程圖。圖4繪示了基于紅外/NFC的安全智能鎖系統(tǒng)的關(guān)鎖流程圖。具體實(shí)施方式請查閱圖1，智能鎖系統(tǒng)包括鎖頭、鑰匙、手持終端和主站，鎖頭設(shè)有MCU 控制模塊和第一通信模塊，鑰匙設(shè)有第一紅外通信模塊和第二通信模塊，手持終端設(shè)有第二紅外通信模塊，該手持終端通信連接該主站，手持終端和鑰匙通過第二紅外通信模塊和第一紅外通信模塊建立紅外通信連接，鑰匙與鎖頭通過該第一通信模塊和第二通信模塊建立通信連接。另一較佳實(shí)施例中，請查閱圖2，智能鎖系統(tǒng)包括鎖頭、鑰匙、手持終端和主站，鎖頭設(shè)有MCU控制模塊和第一通信模塊，鑰匙設(shè)有第一NFC通信模塊和第二通信模塊，手持終端設(shè)有第二NFC通信模塊，該手持終端通信連接該主站，手持終端和鑰匙通過第二NFC通信模塊和第一NFC通信模塊建立NFC通信連接，鑰匙與鎖頭通過該第一通信模塊和第二通信模塊建立通信連接。其中，NFC(NearFieldCommunication)為近距離無線通信，是一種短距離的高頻無線通信技術(shù)。本實(shí)施例中，該第一通信模塊和第二通信模塊為串口通信模塊，該手持終端安裝有軟件模塊，該軟件模塊支持用戶登錄以及命令發(fā)送；該軟件模塊為一用于登陸該安全智能鎖系統(tǒng)的APP應(yīng)用軟件，該手持終端為可移動的具有通信功能的智能終端，包括手機(jī)、平板電腦或筆記本電腦等。該鎖頭還包括鎖舌驅(qū)動模塊、存儲模塊，MCU控制模塊連接第二藍(lán)牙通信模塊、第二通信模塊、鎖舌驅(qū)動模塊和存儲模塊，MCU控制單元控制著鎖頭中各模塊的協(xié)調(diào)運(yùn)行及根據(jù)命令控制鎖舌驅(qū)動模塊以驅(qū)動鎖舌動作。該鑰匙還包括用于給鎖頭供電的電源管理模塊，鑰匙電接鎖頭，開鎖和關(guān)鎖動作時(shí)，將鑰匙插入鎖頭給鎖頭提供工作電源；這樣保證鎖頭不工作時(shí)是不帶電的，避免鎖頭帶電容易受到電力高壓電力系統(tǒng)破壞的風(fēng)險(xiǎn)。請查閱圖3，圖中的手持終端以手機(jī)為例，基于紅外的安全智能鎖系統(tǒng)的開鎖方法應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，操作前從電力系統(tǒng)管理員處取得操作票以及獲得軟件模塊的登陸賬號和密碼之后，按照以下開鎖步驟進(jìn)行開鎖：步驟11，用戶根據(jù)賬號和密碼通過手持終端軟件模塊登錄到主站；步驟12，主站驗(yàn)證登錄名和密碼，若驗(yàn)證成功，則手持終端登陸成功并執(zhí)行步驟13，若登錄失敗，手持終端提示登陸失??；步驟13，手持終端通過紅外發(fā)生連接命令；步驟14，鎖頭判斷該連接命令是否正確，若正確，則手持終端與鑰匙建立紅外通信連接，并繼續(xù)執(zhí)行步驟15，否則，手持終端提示連接失?。徊襟E15，手持終端申請開鎖；步驟16，主站驗(yàn)證用戶權(quán)限，若驗(yàn)證成功，手持終端將加密后的主站IP和端口號信息下發(fā)給鎖頭并執(zhí)行步驟17，若驗(yàn)證失敗，手持終端提示無權(quán)限；步驟17，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰解密IP和端口號信息；步驟18，鎖頭驗(yàn)證手持終端下發(fā)的IP和端口號與本身存儲的是否一致，若一致，則鎖頭給主站返回確認(rèn)信息并執(zhí)行步驟19，否則手持終端提示錯(cuò)誤信息；步驟19，主站將鎖地址和當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行加密后發(fā)送給鎖頭；步驟20，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰進(jìn)行解密，若解密成功，則鎖頭執(zhí)行開鎖動作，若解密失敗，手持終端提示錯(cuò)誤信息。步驟21，執(zhí)行開鎖動作后，該鎖頭判斷開鎖成功與否，且手持終端提示開鎖結(jié)果并將關(guān)鎖的相關(guān)記錄上傳給主站。保留相關(guān)記錄，以便可以通過主站進(jìn)行歷史查看，對關(guān)鎖的操作對象、操作人員、對象狀態(tài)、操作時(shí)間等信息進(jìn)行有效的記錄和管理。請查閱圖4，圖中的手持終端以手機(jī)為例，對應(yīng)上述基于紅外的安全智能鎖的開鎖方法，基于紅外的安全智能鎖系統(tǒng)的關(guān)鎖方法包括以下步驟：步驟31，用戶根據(jù)賬號和密碼通過手持終端軟件模塊登錄到主站；步驟32，主站驗(yàn)證登錄名和密碼，若驗(yàn)證成功，則手持終端登陸成功并執(zhí)行 步驟33，若登錄失敗，手持終端提示登陸失??；步驟33，手持終端通過紅外發(fā)生連接命令；步驟34，鎖頭判斷該連接命令是否正確，若正確，則手持終端與鑰匙建立紅外通信連接，并繼續(xù)執(zhí)行步驟35，否則，手持終端提示連接失敗；步驟35，手持終端向主站申請關(guān)鎖；步驟36，主站驗(yàn)證用戶權(quán)限，若驗(yàn)證成功，手持終端將加密后的主站IP和端口號信息下發(fā)給鎖頭并執(zhí)行步驟37，若驗(yàn)證失敗，手持終端提示無權(quán)限；步驟37，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰解密IP和端口號信息；步驟38，鎖頭驗(yàn)證手持終端下發(fā)的IP和端口號與本身存儲的是否一致，若一致，則鎖頭給主站返回確認(rèn)信息并執(zhí)行步驟39，否則手持終端提示錯(cuò)誤信息；步驟39，主站將鎖地址和當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行加密后發(fā)送給鎖頭；步驟40，鎖頭根據(jù)已存儲的密鑰進(jìn)行解密，若解密成功，則鎖頭執(zhí)行關(guān)鎖動作，若解密失敗，手持終端提示錯(cuò)誤信息。步驟41，執(zhí)行關(guān)鎖動作后，該鎖頭判斷關(guān)鎖成功與否，且手持終端提示關(guān)鎖結(jié)果，并將關(guān)鎖的相關(guān)記錄上傳給主站。另一較佳實(shí)施例中，請查閱圖3和圖4，基于NFC的安全智能鎖的開鎖和關(guān)鎖方法中，其步驟與基于紅外的安全智能鎖的開鎖和關(guān)鎖方法相似，只是將原本手持終端與鑰匙的紅外通信連接替換為NFC通信連接。主站與鎖頭之間傳遞的信息都需經(jīng)過密鑰加密后傳遞并在信息到達(dá)主站或鎖頭后由該密鑰將加密信息解密還原，所述鎖頭和主站中都存儲有用于信息加密和解密的相同密鑰，該密鑰為動態(tài)密鑰，動態(tài)密鑰由主站自動更新產(chǎn)生并下發(fā)給鎖頭以得到同步更新。一較佳實(shí)施方案中，該鎖頭采用軟件方法進(jìn)行信息加密和解密，另一較佳實(shí) 施方案中，該鎖頭還設(shè)有硬件加密模塊，鎖頭通過該硬件加密模塊進(jìn)行信息加密和解密。為了增加該安全智能鎖系統(tǒng)的安全性以及完善管理制度，可以將不同的賬號設(shè)置成不同的權(quán)限，權(quán)限可設(shè)有管理員權(quán)限、重要用戶權(quán)限和普通用戶權(quán)限，管理員具有所有權(quán)限，包括管理重要用戶和普通用戶、開鎖、關(guān)鎖、設(shè)置主站IP等；重要用戶權(quán)限包括開鎖、關(guān)鎖、設(shè)置主站IP等；普通用戶只具有查詢權(quán)限。并且，每次登陸時(shí)，其密碼由開操作票時(shí)候管理員即時(shí)下發(fā)，即無論賬號是否相同，每次登陸時(shí)的登陸密碼是不同的。以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。