專利名稱：一種基于隨機數(shù)開鎖的藍牙電子鎖系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電子鎖技術領域，具體涉及一種基于隨機數(shù)開鎖的電子鎖系統(tǒng)。
背景技術：
目前常見的電子鎖控制系統(tǒng)一般通過無線傳輸控制信號，但傳輸?shù)臄?shù)據(jù)易被截 取，受外界頻率干擾大，安全性不高。市場上出現(xiàn)的藍牙電子鎖系統(tǒng)，基本是兩種情況1是 利用藍牙通信傳輸開鎖數(shù)據(jù)，由于藍牙對所有的藍牙設備都是公開的，而且藍牙傳輸數(shù)據(jù) 可以被其他的通信設備截取，這種系統(tǒng)安全不高；2是一些藍牙電子鎖為了提高安全性，通 過復雜加密或加入過多的硬件控制，這導致系統(tǒng)結構復雜，成本高。本系統(tǒng)通過手機與鎖端 的藍牙模塊進行藍牙通信，鎖端的藍牙模塊當無線串口使用，并提出一種新的開鎖驗證方 法，在大大提高系統(tǒng)安全性的情況下，而且系統(tǒng)結構簡單，成本低，實用性高，適用于小型門 鎖系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種安全性好、結構簡單、成本低的藍牙電子鎖系統(tǒng)。本發(fā)明提供的基于隨機數(shù)開鎖的藍牙電子鎖系統(tǒng)，它包括藍牙智能手機、單片機、 藍牙模塊、GPRS模塊、LCD液晶模塊、電子鎖具、電源轉(zhuǎn)換。其中藍牙智能手機構成電子鎖系 統(tǒng)的鑰匙端。單片機、藍牙模塊、GPRS模塊、LCD液晶模塊、電子鎖具、電源轉(zhuǎn)換等外圍器件 構成電子鎖系統(tǒng)的鎖端。鑰匙端和鎖端通過藍牙進行通信，發(fā)送開鎖數(shù)據(jù)。其中
鑰匙端，通過編制藍牙智能手機程序，用戶輸入正確的開啟鎖的數(shù)據(jù)，然后藍牙智能手 機將要開鎖的數(shù)據(jù)通過藍牙發(fā)送到鎖端；
鎖端，單片機程序?qū)崿F(xiàn)通過藍牙模塊接收鎖端發(fā)送的數(shù)據(jù)，并進行驗證，如果通過驗證 則開鎖，否則不開啟并記錄；
鎖和鑰匙之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是由鎖端通過一定規(guī)則產(chǎn)生的隨機數(shù)，每次開鎖的時候，鎖 端的藍牙模塊接收手機發(fā)送的數(shù)據(jù)，單片機將此數(shù)據(jù)與單片機內(nèi)保存的這次可以開鎖的隨 機數(shù)進行比較，以產(chǎn)生開鎖的控制信號；隨機數(shù)與鑰匙和鎖相關，鎖會保存此數(shù)據(jù)，并通過 一定的方式告知鑰匙，鑰匙僅能在下次開鎖時使用，并且一次有效，鎖將重新生成隨機每次開鎖結束后，鎖端產(chǎn)生下次開鎖的隨機數(shù)，用戶可通過藍牙通信、GPRS通信或 讀取LCD模塊獲取此開鎖隨機數(shù)。鎖端通過外圍電路實現(xiàn)自動開鎖。與傳統(tǒng)的電子鎖系統(tǒng)相比，此藍牙電子鎖控制系統(tǒng)通過鎖端產(chǎn)生的隨機數(shù)提高了 車鎖的安全性，通過藍牙模塊的近距離通信特點，避免了數(shù)據(jù)通過無線信號被盜取。與以往 的藍牙電子鎖系統(tǒng)相比，通過鎖端產(chǎn)生的隨機數(shù)以及此隨機數(shù)僅使用一次的特點，增加了 非法開鎖的難度和成本。隨機數(shù)由鎖端產(chǎn)生，用戶以安全方式獲得并保存以便下次使用； 一旦發(fā)生手機遺失盜取等情況，用戶可以通過GPRS模塊與鎖進行聯(lián)系，取消原開鎖的隨機 數(shù)，并產(chǎn)生及獲取新的隨機數(shù)。該系統(tǒng)具有簡單、安全的特性。
本發(fā)明的主要特點
①每次開鎖的鑰匙都不一樣，是按照一定規(guī)則產(chǎn)生一定長度的隨機數(shù)，沒人提前知
道；
②隨機數(shù)由鎖端產(chǎn)生，由用戶選擇以安全的方式獲得，并且一次生效，開完鎖后作廢；
③對于鑰匙丟失或手機被盜以及鎖被攻擊，通過GPRS模塊控制系統(tǒng)安全和重新獲得 鑰匙。


圖1、基于隨機數(shù)開鎖的藍牙電子鎖系統(tǒng)示意圖。圖2、基于隨機數(shù)開鎖的藍牙電子鎖系統(tǒng)鑰匙端結構框圖。圖3、基于隨機數(shù)開鎖的藍牙電子鎖系統(tǒng)鎖端結構框圖。圖4、基于隨機數(shù)開鎖的藍牙電子鎖系統(tǒng)軟件處理流程圖。圖中標號1為藍牙智能手機，2為單片機，3為藍牙模塊，4為GPRS模塊，5為IXD 液晶模塊，6為電子鎖具。
具體實施例方式下面結合圖介紹
具體實施例方式
基于隨機數(shù)開鎖的藍牙電子鎖系統(tǒng)由鑰匙和鎖兩部分組成。鑰匙與鎖通過藍牙模塊相 互通信。系統(tǒng)的結構框圖如圖1所示。鑰匙端通過在手機上編制程序?qū)崿F(xiàn)串口發(fā)送功能，有建立連接，斷開連接，波特率 設置，發(fā)送數(shù)據(jù)格式選擇，發(fā)送以及發(fā)送和接收內(nèi)容顯示的界面?？刂平缑嫒鐖D2所示。鎖端由Cygnal系列單片機、繼電器、LED、GPRS模塊、LCD液晶顯示器、電源轉(zhuǎn)換以 及電子鎖具等構成。單片機運行核心程序，進行對開鎖數(shù)據(jù)的處理、隨機數(shù)產(chǎn)生、對GPRS模 塊的控制、LCD液晶顯示器顯示等操作；繼電器與電子鎖系統(tǒng)接口相連，通過繼電器對電子 鎖具進行具體控制，繼電器由放大電路驅(qū)動；LED用于指示當前藍牙模塊的工作狀態(tài)；電源 轉(zhuǎn)換用于滿足不同芯片電壓的不同要求。鎖端結構框圖如圖3所示?；陔S機數(shù)開鎖的藍牙電子鎖系統(tǒng)，具體實現(xiàn)方式如下 1、對系統(tǒng)進行初始化，啟動鎖端工作。2、每次開鎖的鑰匙都不一樣，這個鑰匙是由鎖端的單片機按照一定規(guī)則產(chǎn)生的一 定長度的隨機數(shù)，可增加隨機數(shù)長度提高系統(tǒng)安全性。用戶在開完一次鎖后，鎖端將上次開 鎖的隨機數(shù)作廢，重新生成下次開鎖的鑰匙，如果產(chǎn)生的隨機數(shù)和之前有重復，重新生成， 通過LCD顯示。3、在用戶進入后，可通過藍牙通信、GPRS模塊通信、讀取IXD三種方式獲得下次開 鎖的隨機數(shù)，用戶可根據(jù)安全和方便選擇獲取方式。4、如果用戶丟失或忘記開鎖鑰匙，通過短消息告知鎖端GPRS模塊，獲取開鎖鑰 匙。如果手機丟失或被盜，通過GPRS模塊讓鎖端取消丟失手機內(nèi)的隨機數(shù)，重新生成開鎖 隨機數(shù)，通過GPRS模塊告知用戶。5、對于一些非法用戶在破解鎖端藍牙模塊的PIN碼后，嘗試開鎖或攻擊鎖時，在連續(xù)失敗次數(shù)超過3次，由單片機停止鎖端藍牙模塊工作，通過GPRS模塊告知用戶，這種情 況下，在下次開鎖時先通過GPRS模塊啟動鎖端藍牙模塊工作再通信。系統(tǒng)的軟件流程圖如 圖4所示。 本系統(tǒng)通過實現(xiàn)以上功能，大大提高了系統(tǒng)的安全性。
權利要求
1.一種基于隨機數(shù)開鎖的藍牙電子鎖系統(tǒng)，其特征在于它包括藍牙智能手機、單片機、 藍牙模塊、GPRS模塊、LCD液晶模塊、電子鎖具、電源轉(zhuǎn)換；其中藍牙智能手機構成電子鎖系 統(tǒng)的鑰匙端，單片機、藍牙模塊、GPRS模塊、LCD液晶模塊、電子鎖具、電源轉(zhuǎn)換等外圍器件 構成電子鎖系統(tǒng)的鎖端；鑰匙端和鎖端通過藍牙進行通信，發(fā)送開鎖數(shù)據(jù)；其中鑰匙端，通過編制藍牙智能手機程序，用戶輸入正確的開啟鎖的數(shù)據(jù)，然后藍牙智能手 機將要開鎖的數(shù)據(jù)通過藍牙發(fā)送到鎖端；鎖端，單片機程序?qū)崿F(xiàn)通過藍牙模塊接收鎖端發(fā)送的數(shù)據(jù)，并進行驗證，如果通過驗證 則開鎖，否則不開啟并記錄；鎖和鑰匙之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是由鎖端通過一定規(guī)則產(chǎn)生的隨機數(shù)，每次開鎖的時候，鎖 端的藍牙模塊接收藍牙智能手機發(fā)送的數(shù)據(jù)，單片機將此數(shù)據(jù)與單片機內(nèi)保存的這次可以 開鎖的隨機數(shù)進行比較，以產(chǎn)生開鎖的控制信號；隨機數(shù)與鑰匙和鎖相關，鎖保存此數(shù)據(jù)， 并通過一定的方式告知鑰匙，鑰匙僅能在下次開鎖時使用，并且一次有效，鎖將重新生成隨 機數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于隨機數(shù)開鎖的藍牙電子鎖系統(tǒng)，其特征在于每次開鎖結 束后，鎖端產(chǎn)生下次開鎖的隨機數(shù)，用戶通過藍牙通信、GPRS通信或讀取IXD模塊獲取此開 鎖隨機數(shù)；鎖端通過外圍電路實現(xiàn)自動開鎖。
全文摘要
本發(fā)明屬于電子鎖技術領域，具體涉及一種基于隨機數(shù)開鎖的藍牙電子鎖系統(tǒng)。系統(tǒng)分為鑰匙和鎖兩部分。鑰匙是帶有藍牙功能的智能手機；鎖包括電源轉(zhuǎn)換、單片機、藍牙收發(fā)模塊、LCD液晶顯示器、GPRS模塊、電子鎖具。鑰匙端和鎖端通過藍牙進行通信，發(fā)送開鎖數(shù)據(jù)；鎖和鑰匙之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是由鎖端產(chǎn)生的隨機數(shù)。與以往的藍牙電子鎖系統(tǒng)相比，通過鎖端產(chǎn)生的隨機數(shù)以及此隨機數(shù)僅使用一次的特點，增加了非法開鎖的難度和成本。隨機數(shù)由鎖端產(chǎn)生，用戶以安全方式獲得并保存以便下次使用；一旦發(fā)生手機遺失盜取等情況，用戶可以通過GPRS模塊與鎖進行聯(lián)系，取消原開鎖的隨機數(shù)，并產(chǎn)生及獲取新的隨機數(shù)。該系統(tǒng)具有簡單、安全的特性。
文檔編號H04M11/00GK102121335SQ20111005329
公開日2011年7月13日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權日2011年3月7日
發(fā)明者張群, 楊絮, 賈思強, 陸起涌 申請人:復旦大學