本發(fā)明涉及電子鎖技術，尤其涉及一種電子鎖解鎖方法及其裝置。

背景技術：

隨著各大網(wǎng)約車平臺的興起，網(wǎng)約車逐漸便利人們的生活；此時，有一種新型網(wǎng)約車正在悄然興起，其代步工具由汽車變成了自行車?，F(xiàn)在各大城市，均能看到隨處可見的網(wǎng)約自行車，只需要用戶在該網(wǎng)約車的平臺上進行注冊，即可使用該平臺下的網(wǎng)約自行車。而且網(wǎng)約自行車沒有人員管理，通過自行車上自帶的智能電子鎖和用戶手機的通信來實現(xiàn)對自行車的管理和使用；這樣的管理模式雖然方便用戶和平臺商家，但是仍然會有很多問題，現(xiàn)有的網(wǎng)約自行車的智能電子鎖內(nèi)包含了用于和遠程服務器通信的通信模塊，一般是采用SIM卡模塊進行通信，此種通信方式造價不低，在每一臺自行車的電子鎖內(nèi)都安裝SIM卡模塊明顯增加了提供網(wǎng)約自行車的商家的經(jīng)濟負擔。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種電子鎖解鎖方法及其裝置，其能提供一種造價較低且具備高安全性能的電子鎖解鎖方法。

本發(fā)明的目的采用以下技術方案實現(xiàn)：

一種電子鎖解鎖方法，應用于電子鎖解鎖系統(tǒng)，包括如下步驟：

S1、智能移動端獲取電子鎖的身份信息，并將用戶信息和身份信息發(fā)送至遠程服務器；

S2、遠程服務器對用戶信息進行驗證，并將驗證信息發(fā)送至智能移動端；

S3、智能移動端根據(jù)驗證信息發(fā)送解鎖請求信息至遠程服務器；

S4、遠程服務器根據(jù)解鎖請求信息發(fā)送電子鎖標識信息和安全校驗信息至智能移動端；

S5、智能移動端根據(jù)電子鎖標識信息和電子鎖建立連接；

S6、智能移動端根據(jù)安全校驗信息發(fā)送解鎖信息至電子鎖，以使電子鎖進行解鎖。

作為優(yōu)選，S2中遠程服務器還用于對身份信息進行驗證。

作為優(yōu)選，S6之后還包括如下步驟：

S7、電子鎖判斷是否解鎖成功，如果是則發(fā)送成功反饋信息至智能移動端；否則發(fā)送失敗反饋信息至智能移動端，并返回步驟S6。

作為優(yōu)選，S1中智能移動端從遠程服務器獲取其地理位置附近的多個電子鎖以及其身份信息，智能移動端從多個電子鎖中選擇一個，并獲取該電子鎖的身份信息。

作為優(yōu)選，S1中智能移動端通過掃描電子鎖所應用的代步工具上的二維碼，獲取該電子鎖的身份信息。

一種電子鎖解鎖裝置，具體包括：

獲取模塊，應用于智能移動端，用于獲取電子鎖的身份信息，并將用戶信息和身份信息發(fā)送至遠程服務器；

驗證模塊，應用于遠程服務器，用于對用戶信息進行驗證，并將驗證信息發(fā)送至智能移動端；

第一解鎖模塊，應用于智能移動端，用于根據(jù)驗證信息發(fā)送解鎖請求信息至遠程服務器；

安全信息模塊，應用于遠程服務器，用于根據(jù)解鎖請求信息發(fā)送電子鎖標識信息和安全校驗信息至智能移動端；

連接模塊，應用于智能移動端，用于根據(jù)電子鎖標識信息和電子鎖建立連接；

第二解鎖模塊，應用于智能移動端，用于根據(jù)安全校驗信息發(fā)送解鎖信息至電子鎖。

作為優(yōu)選，驗證模塊還用于對身份信息進行驗證。

作為優(yōu)選，電子鎖解鎖裝置還包括：

判斷模塊，應用于電子鎖，用于判斷是否解鎖成功，如果是則發(fā)送成功反饋信息至智能移動端；否則發(fā)送失敗反饋信息至智能移動端，并返回第二解鎖模塊。

作為優(yōu)選，獲取模塊包括第一獲取模塊，第一獲取模塊，用于從遠程服務器獲取其地理位置附近的多個電子鎖以及其身份信息，智能移動端從多個電子鎖中選擇一個，并獲取該電子鎖的身份信息。

作為優(yōu)選，獲取模塊包括第二獲取模塊，第二獲取模塊，用于掃描電子鎖所應用的代步工具上的二維碼，直接獲取該電子鎖的身份信息。

相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果在于：

通過將電子鎖和遠程服務器的直接通信方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^智能移動端作為中間通信裝置，將所有的通信都通過智能移動端去實現(xiàn)，進而節(jié)省了電子鎖中需要和遠程服務器直接通信的裝置的費用，降低了電子鎖的造價，且具備高安全性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電子鎖解鎖方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明的基于近距離通訊的信息傳輸方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明的基于近距離通訊的信息傳輸裝置的模塊連接圖；

圖4為本發(fā)明的電子鎖解鎖裝置的模塊連接圖；

圖5為本發(fā)明的用于交通工具定位的信標系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。

圖6為本發(fā)明的交通工具定位方法的流程圖；

圖7為本發(fā)明的共享交通工具的鎖定方法的流程圖；

圖8為本發(fā)明的共享交通工具的鎖定裝置的流程圖。

具體實施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實施方式，對本發(fā)明做進一步描述：

本發(fā)明提供一種藍牙智能馬蹄鎖(以下又稱智能鎖、電子鎖、藍牙鎖或鎖)方案，其基于AES128加密通信，雙向令牌，序列化指令，以保證手機應用與智能鎖安全通信。同時支持藍牙ble主從模式，beacon(畢肯)協(xié)議，當鎖處于開啟狀態(tài)時，鎖在beacon設備廣播范圍內(nèi)才能還車，以規(guī)范用戶還車停放車輛行為。

本發(fā)明總體包括二部分內(nèi)容：智能鎖的解鎖和鎖定。

一、解鎖

電子鎖解鎖方法，應用于電子鎖解鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括智能移動端、電子鎖和遠程服務器；所述智能移動端可以是但不限于智能手機，所述電子鎖可以是但不限于藍牙鎖。如圖1所示，包括如下步驟：

步驟101、智能移動端獲取電子鎖的身份信息，智能移動端將用戶信息和身份信息發(fā)送至遠程服務器。

智能移動端從遠程服務器獲取電子鎖的身份信息的方式可以為：智能移動端從遠程服務器獲取其地理位置附近的多個電子鎖以及其身份信息，智能移動端從多個電子鎖中選擇其中一個電子鎖，并獲取該電子鎖的身份信息。

智能移動端從遠程服務器獲取電子鎖的身份信息的方式還可以為：電子鎖所應用的代步工具上貼有包含電子鎖的身份信息的二維碼，智能移動端通過掃描該二維碼，直接獲取該電子鎖的身份信息。

每一臺智能移動端上都包括至少一個的用戶信息，包括該用戶的賬戶余額信息、信用度信息和聯(lián)系信息等等。

步驟102、遠程服務器對用戶信息和身份信息進行驗證，并將驗證信息發(fā)送至智能移動端。

遠程服務器對用戶信息的驗證包括驗證該用戶信息的賬戶是否為注冊用戶，該用戶信息的賬戶內(nèi)金額是否足夠用戶對電子鎖進行解鎖以及使用該電子鎖所應用的代步工具。

遠程服務器對電子鎖的身份信息的驗證包括：驗證該電子鎖的狀態(tài)是否為鎖定，避免有其他用戶正在使用該代步工具。

步驟103、智能移動端根據(jù)驗證信息發(fā)送解鎖請求信息至遠程服務器。

當用戶通過智能移動端接收到驗證信息，顯示可以使用該電子鎖的身份信息對應的代步工具時，用戶可以通過智能移動端發(fā)送解鎖請求信息至遠程服務器。

步驟104、遠程服務器根據(jù)解鎖請求信息發(fā)送電子鎖標識信息和安全校驗信息至智能移動端。

步驟105、智能移動端根據(jù)電子鎖標識信息和電子鎖建立連接。

步驟106、智能移動端根據(jù)安全校驗信息發(fā)送解鎖信息至電子鎖。

遠程服務器發(fā)送電子鎖標識信息和安全校驗信息至移動智能端，電子鎖標識信息主要用于使用戶找到對應的電子鎖，因為在多個代步工具一通停放在一處時，則需要電子鎖標識信息去找到對應的準確的電子鎖；再根據(jù)用戶的操作，以及通過安全校驗信息發(fā)送解鎖信息至電子鎖。

步驟107、電子鎖判斷是否解鎖成功，如果是則發(fā)送成功反饋信息至智能移動端；否則發(fā)送失敗反饋信息至智能移動端，并返回步驟106；直到第三次發(fā)送失敗反饋信息至智能移動端，則結(jié)束。

解鎖成功后，用戶可以開始使用代步工具，智能移動端將成功反饋信息發(fā)送至遠程服務器，遠程服務器并進行計費；直到用戶停止使用代步工具并將電子鎖進行上鎖，則計費結(jié)束。整個使用代步工具的流程結(jié)束。

如果解鎖失敗，電子鎖發(fā)送失敗反饋信息至智能移動端，智能移動端會主動再次發(fā)送解鎖信息至電子鎖進行解鎖重試，如果重試兩次之后仍解鎖失敗，則結(jié)束流程。

上述過程中，智能移動端(稱為第一通信端)與電子鎖(稱為第二通信端)實現(xiàn)近距離的信息傳輸。如圖2所示，上述近距離通訊的信息傳輸方法包括如下步驟：

步驟201、第一通信端隨機生成一組驗證令牌，并發(fā)送至第二通信端進行存儲；第二通信端隨機生成一組驗證令牌，并發(fā)送至第一通信端進行存儲。

驗證令牌由一定數(shù)量的隨機數(shù)組成。

步驟202、第一通信端和第二通信端中任意一個作為發(fā)送方，另一個作為接收方；發(fā)送方隨機生成一組隨機序號，并將其存儲的驗證令牌、隨機序號和控制信息發(fā)送至接收方。

發(fā)送方發(fā)送控制信息給接收方式，都必須附加驗證令牌和隨機序號；該驗證令牌保證了控制信息的安全性；

該隨機序號由發(fā)送方根據(jù)唯一性規(guī)則隨機生成，以保證指令唯一性，發(fā)送方每次發(fā)送指令信息時，都需要隨機生成一組隨機序號，確保跟之前發(fā)送的隨機序號不同。防止接收方受到黑客的重放攻擊而崩潰。

步驟203、接收方存儲此次接收到的隨機序號；接收方判斷發(fā)送方發(fā)送來的驗證令牌和其隨機生成的驗證令牌是否相同，以及判斷此次發(fā)送方發(fā)送來的隨機序號和存儲的之前發(fā)送方發(fā)送來的隨機序號是否有相同；如果第一個判斷結(jié)果為是，以及第二個判斷結(jié)果為否，則驗證通過，接收方執(zhí)行控制信息；否則丟棄控制信息，流程結(jié)束。

本發(fā)明還公開了智能移動端與電子鎖實現(xiàn)近距離通訊的信息傳輸?shù)难b置，如圖3所示，具體包括：

第一令牌生成模塊，應用于第一通信端，用于隨機生成一組驗證令牌，并發(fā)送至第二通信端進行存儲；

第二令牌生成模塊，應用于第二通信端，用于隨機生成一組驗證令牌，并發(fā)送至第一通信端進行存儲。

序號生成模塊，應用于發(fā)送方，用于隨機生成一組隨機序號。第一通信端和第二通信端中任意一個作為發(fā)送方，另一個作為接收方。

發(fā)送模塊，應用于發(fā)送方，用于將其存儲的驗證令牌、隨機序號和控制信息發(fā)送至接收方。

存儲判斷模塊，應用于接收方，用于存儲此次接收到的隨機序號；并判斷發(fā)送方發(fā)送來的驗證令牌和其隨機生成的驗證令牌是否相同，以及判斷此次發(fā)送方發(fā)送來的隨機序號和存儲的之前發(fā)送方發(fā)送來的隨機序號是否有相同；如果第一個判斷結(jié)果為是，以及第二個判斷結(jié)果為否，則驗證通過，接收方執(zhí)行控制信息；否則丟棄控制信息，流程結(jié)束。

本發(fā)明還公開了與上述電子鎖解鎖方法對應的解鎖裝置，如圖4所示，具體包括：

獲取模塊，應用于智能移動端，用于獲取電子鎖的身份信息，智能移動端將用戶信息和身份信息發(fā)送至遠程服務器。

具體地，獲取模塊包括第一獲取模塊和/或第二獲取模塊，第一獲取模塊，用于從遠程服務器獲取其地理位置附近的多個電子鎖以及其身份信息，從多個電子鎖中選擇其中一個電子鎖，并獲取該電子鎖的身份信息。

第二獲取模塊，用于掃描電子鎖所應用的代步工具上的二維碼，直接獲取該電子鎖的身份信息。

驗證模塊，應用于遠程服務器，用于對用戶信息和身份信息進行驗證，并將驗證信息發(fā)送至智能移動端。

第一解鎖模塊，應用于智能移動端，用于根據(jù)驗證信息發(fā)送解鎖請求信息至遠程服務器。

安全信息模塊，應用于遠程服務器，用于根據(jù)解鎖請求信息發(fā)送電子鎖標識信息和安全校驗信息至智能移動端。

連接模塊，應用于智能移動端，用于根據(jù)電子鎖標識信息和電子鎖建立連接。

第二解鎖模塊，應用于智能移動端，用于根據(jù)安全校驗信息發(fā)送解鎖信息至電子鎖。

判斷模塊，應用于電子鎖，用于判斷是否解鎖成功，如果是則發(fā)送成功反饋信息至智能移動端；否則發(fā)送失敗反饋信息至智能移動端，并返回第二解鎖模塊；直到第三次發(fā)送失敗反饋信息至智能移動端，則結(jié)束。

二、鎖定

手機app(移動智能端)會同時監(jiān)聽鎖和周邊beacon設備信息，手機app和鎖以及beacon在各自的通信距離內(nèi)才能相互通信，當app接受到合法的beacon信號，并且判斷信號強度達到規(guī)定值時，才允許用戶還車，以達到電子圍欄功能，規(guī)范用戶停放車，否則，信號強度弱或者無鎖信號以及beacon信號，則無法建立通信，此時還車為無效還車，系統(tǒng)也將不推送信息給用戶。

具體地，先通過手機app和鎖以及beacon在各自的通信距離內(nèi)實現(xiàn)相互通訊實現(xiàn)交通工具定位的信標系統(tǒng)，然后再通過信號強度對還車進行規(guī)范。

交通工具定位的信標系統(tǒng)包括Beacon設備和智能鎖，Beacon技術是低功耗藍牙技術，信標基站可以創(chuàng)建一個信號區(qū)域，當設備進入該區(qū)域時，相應的應用程序便會提示用戶是否需要接入這個信號網(wǎng)絡。Beacon技術為現(xiàn)有技術，本發(fā)明將其應用在交通公路的路面上，根據(jù)實際情況在同一條道路上設置多個Beacon設備，以提供多個區(qū)域供用戶還車、取車，方便大眾。智能鎖安裝在交通工具上，交通工具一般為自行車、電動車，該智能鎖能夠與Beacon設備相互間進行通信。智能鎖能夠檢測來自Beacon設備所發(fā)射的廣播信號，并在檢測到該廣播信號時，根據(jù)所接收到的廣播信號的信號強度獲得對應的交通工具當前的位置信息。

另外一方面，信標系統(tǒng)還可以包括智能手機，該智能手機與智能鎖之間相互通信，所述智能手機接收來自智能鎖的位置信息，并根據(jù)該位置信息判斷智能鎖對應的交通工具當前停車是否合法。

下面通過一個具體實施案例進行說明：

交通工具行走在一道路上，該道路的路面設置有五個Beacon設備，均勻設置。圖5中a、b、c、d、e分別表示五個Beacon設備。五個Beacon設備都發(fā)出廣播信號，每個Beacon設備所發(fā)射的廣播信號涵蓋一定的區(qū)域。假設Beacon設備a與Beacon設備b的最中間位置沒有廣播信號，當交通工具行走至該位置時，則智能鎖無法與Beacon設備進行通信，也無法計算交通工具當前的位置信息，故而無法還車。而當交通工具行走至Beacon設備b與Beacon設備c之間，此時Beacon設備c連接通信，則智能鎖檢測到該Beacon設備c所發(fā)送的廣播信號，廣播信號的強度根據(jù)智能鎖與該Beacon設備之間的距離決定，距離越近，則信號越強。智能鎖根據(jù)信號強度得到交通工具的位置信息，反饋位置信息至智能手機中。由于每個Beacon設備所發(fā)射的廣播信號都涵蓋一定的區(qū)域，但是有一些區(qū)域雖然有廣播信號能夠與智能鎖取得聯(lián)系，但是因為距離Beacon設備太遠而不能允許還車，以防出現(xiàn)差錯，因此智能手機中存儲有什么位置信息則是合法的，什么位置信息是不合法的，根據(jù)智能鎖發(fā)送的位置信息進行判斷，合法時才提示可以還車，否則即使用戶繼續(xù)還車也無法還車成功。實際上，也就是根據(jù)信號強度進行還車，只有當信號強度大于規(guī)定的閾值時，才能達到還車的目的。通過這種方式，能夠防止隨意停車，由于多出設置Beacon設備，使得站點廣泛，增加了可還車站點，為用戶出行提供了方便，并且提供足夠的安全保障。

本發(fā)明還提供交通工具定位方法，應用于本發(fā)明提供的用于交通工具定位的信標系統(tǒng)，如圖6所示，包括如下步驟：

步驟601、智能鎖接收路面的Beacon設備所發(fā)送的廣播信號，并檢驗該廣播信號的信號強度；

步驟602、智能鎖根據(jù)該廣播信號的信號強度計算智能鎖對應的交通工具當前的位置信息。

在還具備智能手機的情況下，執(zhí)行完S2之后還包括如下步驟：

步驟603、智能鎖發(fā)送位置信息至智能手機；

步驟604、智能手機根據(jù)該位置信息判斷智能鎖對應的交通工具當前停車是否合法，若是，則顯示可以還車，否則，顯示不能還車。在步驟604中，當判斷到不合法時，智能手機還顯示合法停車位置信息。

共享交通工具的鎖定方法，即對還車進行規(guī)范的方法，如圖7所示，其包括以下步驟：

步驟701、接收上鎖信號；當需要進行還車的時候，在這里有兩種觸發(fā)還車的上鎖信號，一種是通過直接搬動鎖具，然后觸發(fā)一個上鎖信號傳輸至后臺服務器來對該信號進行判斷，另一種是通過在手機上點擊上鎖，來觸發(fā)一個上鎖信號至后臺服務器，從而來提示用戶準備上鎖；在本實施例中僅描述出通過手機來進行上鎖操作，但是其并不僅僅限于于此種方式，通過直接上鎖觸發(fā)信號的具體方式與手機觸發(fā)信號上鎖的方式類似；

步驟702、判斷是否有接收到一校驗廣播信號，如果是，則執(zhí)行下一步，如果否，則還車失?。?/p>

步驟7021、判斷校驗廣播信號的強度是否達到預設值，如果是，則執(zhí)行步驟703，如果否，則還車失敗；當用戶準備上鎖時，鎖將會切換到主模式，并掃描和接收周邊的beacon設備信號，手機也同時會監(jiān)聽鎖和周邊beacon設備信息，手機、鎖以及beacon設備只有在其通信距離內(nèi)才能夠相互通信，當手機接收到合法的beacon信號時，該合法beacon信號是可以被手機解析的信號，并且判斷信號強度達到規(guī)定值的時候，信號的強弱是根據(jù)距離beacon設備的遠近來進行判斷的，如果離得遠，則信號強度弱，甚至沒有，則沒有辦法識別，如果離得近，則信號強度大，才允許用戶還車以達到電子圍欄的功能，規(guī)范用戶停放車；

具體的不同地方的beacon設備的判斷距離可以根據(jù)實際的地形來進行相應的設計，由于各個地方道路情況不一樣，故而在設距離的時候會存在比較大的差異，如果都采用同一標準，部分地區(qū)可能存在停放混亂的情況，因此根據(jù)不同地區(qū)道路停車情況來設置相應的判斷距離使得其更加人性化，如果信號強度弱或者無鎖信號以及無beacon信號，則無法建立通信，此時還車為無效還車，系統(tǒng)也將不推送信息給用戶，用戶無法還車；

步驟703、還車成功；當上述條件都滿足的時候，即可進行還車，后臺服務器會發(fā)送相應的信號至手機通知用戶完成還車操作。

本發(fā)明提供了一種共享交通工具的鎖定方法提供一種鎖定裝置，如圖8所示，包括以下模塊：

接收信號模塊：設置于服務器，用于接收上鎖信號；

第一判斷模塊：設置于服務器，用于判斷是否有接收到一校驗廣播信號，如果是，則執(zhí)行下一模塊，如果否，則還車失敗；

第二判斷模塊：設置于服務器，用于判斷校驗廣播信號的強度是否達到預設值，如果是，則執(zhí)行結(jié)果反饋模塊，如果否，則還車失敗。

結(jié)果反饋模塊：還車成功。

對本領域的技術人員來說，可根據(jù)以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍之內(nèi)。