物联网智能锁协同联动控制系统

技术领域

本发明涉及智能门锁技术领域，特别是涉及物联网智能锁协同联动控制系统。

背景技术

现有的智能锁是基于密码学的技术，通过密码验证发送开锁信号，常见的开锁验证方式有刷卡、输入数字密码、指纹、人脸识别，或是两种验证方式相结合的双重验证方式，其安全性有一定的保障，随着物联网技术的发展，将智能锁联网，通过手机、计算机等设备可进行远程操作控制智能锁，并可监控智能锁的状态，实现了现代化智能远程操作，不仅提高了生活的便利性，还可以提高安全性。

但这些开锁验证方式仍旧存在一定的安全隐患，比如胁迫人员验证开锁、绕开密码验证硬物撬开破坏锁具，对安全等级要求较高的用户，现有的加密方式难以满足其需求。

所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供物联网智能锁协同联动控制系统，通过融合活体检测验证、物理安全措施对智能锁进行联动控制，能有效的提高安全等级。

其解决的技术方案是，包括电动锁体及电机驱动模块、处理器、用户信息交互模块、RFID+3G通讯模块、远端控制APP，所述电动锁体由电机驱动模块驱动动作；

所述处理器以ARM嵌入式芯片为核心，配置存储器、射频收发模块，通过RFID网络接收用户信息交互模块识别信息、3G网络接收远端控制APP识别信息，与存储器储验证数据对比，输出脉冲指令到电机驱动模块，根据远端控制APP指令信息，输出脉冲指令到电机驱动模块；

所述用户信息交互模块包括指纹识别、密码识别的触摸交互；

包括摄像头人脸及姿态、肢体动作的体感交互，并进一步分析出用户状态、情绪信息；

包括骨传导的声音交互。

优选的，所述防暴力拆解传感器检测的信号、锁舌受力信号经异常分析模块进行异常分析、判别，初判异常时及时切断加到电机驱动模块的脉冲指令，进行安全保护，反馈到处理器，进行进一步升级验证数据，判断异常时，反馈到处理器，同时进行现场警示，并进行远程预警反馈。

优选的，所述异常分析模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R14，电阻R1的一端、电阻R2的一端均连接受力传感器检测的锁舌受力信号，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，电容C1的另一端分别连接二极管D1的正极、电阻R3的一端，二极管D1的负极分别连接电阻R3的另一端、二极管D3的正极、电阻R5的一端、电容C4的一端，电阻R5的另一端连接三极管Q1的基极，二极管D3的负极连接电源+12V，三极管Q1的集电极通过电阻R7连接电源+12V，三极管Q1的发射极分别连接三极管Q5的发射极、接地电阻R10的一端、电阻R11的一端，三极管Q5的集电极通过电阻R9连接电源+12V，三极管Q5的基极连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端分别连接电阻R17的一端、二极管D5的负极，电阻R17的另一端连接运算放大器OP1的同相输入端，二极管D5的正极分别连接电阻R14的一端、接地电容C3的一端，电阻R14的另一端连接防暴力拆解传感器检测的信号，电阻R11的另一端分别连接继电器K1常开触点K1-2的一端、接地电容C6的一端、双向二极管SD1的左端，继电器K1常开触点K1-2的另一端分别连接电阻R13的一端、三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极分别连接电阻R13的另一端、接地电阻R12的一端、运算放大器OP1的反相输入端，运算放大器OP1的输出端分别连接三极管Q3的基极、二极管D7的正极，二极管D7的负极输出信号到处理器，双向二极管SD1的右端连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极连接地，三极管Q4的集电极分别连接继电器K1线圈的一端、二极管D6的正极、继电器K1常开触点K1-1的一端，继电器K1线圈的另一端、二极管D6的负极连接电源+12V，继电器K1常开触点K1-1的另一端连接传输门U3的C端，电阻R2的另一端连接电容C2的一端，电容C2的另一端分别连接二极管D2的负极、电阻R4的一端，二极管D2的正极分别连接电阻R4的另一端、二极管D4的负极、电阻R5的一端、电容C4的另一端，电阻R5的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极连接电源+5V，二极管D4的正极连接地，三极管Q2的集电极连接继电器K1常闭触点K1-3的一端，继电器K1常闭触点K1-3的另一端连接传输门U3的C端、与非门U2的引脚1和引脚2，与非门U2的引脚3连接传输门U3的

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1，指纹识别、密码识别的触摸交互，设置其为一级验证，摄像头人脸及姿态、肢体动作的体感交互，并进一步分析出用户状态、情绪信息，骨传导的声音交互，分析出用户声音的音高、音调、心率，设置其为二级验证，当一级验证异常时，也即三次验证未匹配成功时，微处理器进行采取升级验证的二级验证，也即采取活体检测进行动态的验证，与存储器存储的验证数据对比、匹配，匹配成功，输出开锁的脉冲指令，其安全性更高；

2，防暴力拆解传感器检测的信号、锁舌受力信号经异常分析模块进行异常分析、判别，初判异常时及时切断加到电机驱动模块的脉冲指令，起到在开锁过程中进行物理安全保护，并反馈到处理器，进行进一步升级验证数据，判断异常时，反馈到处理器，同时进行现场警示，并进行远程预警反馈，由此通过融合活体检测验证、物理安全措施对智能锁进行联动控制，能有效的提高安全等级。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的异常分析模块原理图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，物联网智能锁协同联动控制系统，包括电动锁体及电机驱动模块、处理器、用户信息交互模块、RFID+3G通讯模块、远端控制APP，所述电动锁体由电机驱动模块驱动动作，进而控制锁的状态；

所述处理器以ARM嵌入式芯片为核心，配置存储器、射频收发模块，通过RFID网络接收短距离的用户信息交互模块识别信息、3G网络远距离接收远端控制APP识别信息，与存储器储验证数据对比，匹配成功，输出开锁的脉冲指令到电机驱动模块，根据远端控制APP指令信息，输出开锁的脉冲指令到电机驱动模块；

所述用户信息交互模块包括指纹识别、密码识别的触摸交互，设置其为一级验证，也即通过用户指纹和/或输入密码的方式与存储器存储的验证数据对比、匹配，匹配成功，输出开锁的脉冲指令；

用户信息交互模块包括摄像头人脸及姿态、肢体动作的体感交互，并进一步分析出用户状态、情绪信息，包括骨传导的声音交互，分析出用户声音的音高、音调、心率，设置其为二级验证，当一级验证异常时，也即三次验证未匹配成功时，微处理器进行采取升级验证的二级验证，也即采取活体检测进行动态的验证，与存储器存储的验证数据对比、匹配，匹配成功，输出开锁的脉冲指令，其安全性更高，具体匹配的过程可为：1，获取摄像头拍摄的图片；2，提取人脸特征、动作姿态；3，采用双向匹配算法将人脸特征与数据库内预存的人脸识别信息进行匹配，采用相似度算法比较后输出相似度值，相似度值达到设定阈值时，匹配成功输出RL1，进入步骤4，否则，匹配失败输出RL2，发送到远端控制APP，开启活体检测的动态验证； 4，采用双向匹配算法将动作姿态与数据库内预存的人行走时动作姿态进行匹配，采用相似度算法比较后输出相似度值，相似度值达到设定阈值时，匹配成功输出ZT1，反馈到处理器，输出开锁的脉冲指令，否则，匹配失败输出ZT2，发送到远端控制APP，开启活体检测的动态验证，也即按远端控制APP的指令做出组合动作，并进入步骤5；5，并提取眼部特征，提取音高、音调、心率信号；6，采用紧张恐惧情绪识别方法判断人的情绪，例如可采用一种基于视频眼动和心率分析的恐惧紧张情绪识别方法进行判别；7，组合动作验证通过、紧张恐惧情绪判定失败时，返回步骤4、5再次执行；8，两次结果一致时，输出开锁的脉冲指令。

实施例二，在实施例一的基础上，所述锁体处还设置防暴力拆解传感器、锁舌处设置受力传感器，用以检测锁体是否受外力破坏、锁舌动作的受力是否异常，具体的防暴力拆解传感器检测的信号、锁舌受力信号经异常分析模块进行异常分析、判别，初判异常时及时切断加到电机驱动模块的脉冲指令，起到在开锁过程中进行物理安全保护，并反馈到处理器，进行进一步升级验证数据，判断异常时，反馈到处理器，同时进行现场警示，并进行远程预警反馈。

实施例三，在实施例一的基础上，所述异常分析模块接收受力传感器检测的锁舌受力转换为电信号，分为两路，一路通过串联的电阻R1、电容C1、二极管D1检测电信号是否高于正常开锁锁舌受力40N+5N对应的电信号，高时，三极管Q1导通，三极管Q1的发射极输出+12V信号，另一路通过串联的电阻R2、电容C2、二极管D2检测电信号是否为正常开锁锁舌受力40N±0.3N对应的电信号，正常时，三极管Q2导通，三极管Q2的集电极输出+5V信号，+5V信号经继电器常开开关K1-3加到传输门U3的C端，传输门U3工作，光电耦合器U1输入端接收的电脉冲指令经传输门U3加到电机驱动模块，进而控制锁的状态，接收防暴力拆解传感器检测锁体受外力破坏信号，信号高时，经二极管D5加到三极管Q5的基极、运算放大器OP1的同相输入端，三极管Q5导通，三极管Q5的发射极输出+12V信号，三极管Q5的发射极连接三极管Q1的发射极，构成或门电路，+12V信号经电阻R11和电容C6延时充电，也即+12V信号非瞬时信号时，双向二极管SD1导通、三极管Q4导通，继电器K1线圈得电，触点动作，一方面传输门U3的C端接入地，不工作，也即实现初判异常时及时切断加到电机驱动模块的脉冲指令，起到在开锁过程中进行物理安全保护，另一方面，延时充电信号进入运算放大器OP1、三极管Q3、电阻R12和R13组成的迟滞比较器比较，非扰动信号而是受外力持续破坏信号时，输出高电平，反馈到处理器，进行进一步升级验证数据，再次判断异常时，反馈到处理器，同时进行现场警示，并进行远程预警反馈，包括电阻R1、电阻R2、电阻R14，电阻R1的一端、电阻R2的一端均连接受力传感器检测的锁舌受力信号，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，电容C1的另一端分别连接二极管D1的正极、电阻R3的一端，二极管D1的负极分别连接电阻R3的另一端、二极管D3的正极、电阻R5的一端、电容C4的一端，电阻R5的另一端连接三极管Q1的基极，二极管D3的负极连接电源+12V，三极管Q1的集电极通过电阻R7连接电源+12V，三极管Q1的发射极分别连接三极管Q5的发射极、接地电阻R10的一端、电阻R11的一端，三极管Q5的集电极通过电阻R9连接电源+12V，三极管Q5的基极连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端分别连接电阻R17的一端、二极管D5的负极，电阻R17的另一端连接运算放大器OP1的同相输入端，二极管D5的正极分别连接电阻R14的一端、接地电容C3的一端，电阻R14的另一端连接防暴力拆解传感器检测的信号，电阻R11的另一端分别连接继电器K1常开触点K1-2的一端、接地电容C6的一端、双向二极管SD1的左端，继电器K1常开触点K1-2的另一端分别连接电阻R13的一端、三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极分别连接电阻R13的另一端、接地电阻R12的一端、运算放大器OP1的反相输入端，运算放大器OP1的输出端分别连接三极管Q3的基极、二极管D7的正极，二极管D7的负极输出信号到处理器，双向二极管SD1的右端连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极连接地，三极管Q4的集电极分别连接继电器K1线圈的一端、二极管D6的正极、继电器K1常开触点K1-1的一端，继电器K1线圈的另一端、二极管D6的负极连接电源+12V，继电器K1常开触点K1-1的另一端连接传输门U3的C端，电阻R2的另一端连接电容C2的一端，电容C2的另一端分别连接二极管D2的负极、电阻R4的一端，二极管D2的正极分别连接电阻R4的另一端、二极管D4的负极、电阻R5的一端、电容C4的另一端，电阻R5的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极连接电源+5V，二极管D4的正极连接地，三极管Q2的集电极连接继电器K1常闭触点K1-3的一端，继电器K1常闭触点K1-3的另一端连接传输门U3的C端、与非门U2的引脚1和引脚2，与非门U2的引脚3连接传输门U3的

本发明具体使用时，电动锁体由电机驱动模块驱动动作，进而控制锁的状态，处理器以ARM嵌入式芯片为核心，配置存储器、射频收发模块，通过RFID网络接收短距离的用户信息交互模块识别信息、3G网络远距离接收远端控制APP识别信息，与存储器储验证数据对比，匹配成功，输出开锁的脉冲指令到电机驱动模块，根据远端控制APP指令信息，输出开锁的脉冲指令到电机驱动模块，其中，用户信息交互模块包括指纹识别、密码识别的触摸交互，设置其为一级验证，也即通过用户指纹和/或输入密码的方式与存储器存储的验证数据对比、匹配，匹配成功，输出开锁的脉冲指令，包括摄像头人脸及姿态、肢体动作的体感交互，并进一步分析出用户状态、情绪信息，包括骨传导的声音交互，分析出用户声音的音高、音调、心率，设置其为二级验证，当一级验证异常时，也即三次验证未匹配成功时，微处理器进行采取升级验证的二级验证，也即采取活体检测进行动态的验证，与存储器存储的验证数据对比、匹配，匹配成功，输出开锁的脉冲指令，锁体处还设置防暴力拆解传感器、锁舌处设置受力传感器，经异常分析模块进行异常分析、判别，初判异常时及时切断加到电机驱动模块的脉冲指令，起到在开锁过程中进行物理安全保护，并反馈到处理器，进行进一步升级验证数据，判断异常时，反馈到处理器，同时进行现场警示，并进行远程预警反馈，由此通过融合活体检测验证、物理安全措施对智能锁进行联动控制，能有效的提高安全等级。