基于NFC取能的安全智能锁制造技术

本发明专利技术提供一种基于NFC取能的安全智能锁，属于智能锁领域。所述智能锁包括：锁体，包括壳体和开关锁执行机构；控制系统，包括NFC取能模块及安全模块；所述NFC取能模块包括微控制单元以及与所述微控制单元连接的NFC天线；所述安全模块与所述微控制单元连接，用于对开锁设备进行身份认证；所述NFC取能模块通过所述NFC天线与所述开锁设备近场通信以及从所述开锁设备获取电能以启动所述开关锁执行机构。本发明专利技术的智能锁基于NFC取能、通信，通过安全模块实现开锁的安全认证，避免了未经允许的开锁操作；通过NFC取能提供开锁的电能，无需安装电池，延长智能锁的使用寿命，避免电池老化带来的维护工作。

【技术实现步骤摘要】
基于NFC取能的安全智能锁
本专利技术涉及智能锁领域，具体地涉及一种基于NFC取能的安全智能锁。
技术介绍
随着科技高速发展，智能电子锁在各个领域广泛应用，例如智能电网领域。电网现代化、智能化发展过程中，计量箱柜以及配网的各种门例如开闭所、环网柜、开关站、电缆分支箱等场所需要有安全防护功能的锁具。通用的机械锁具，机械钥匙易复制，保密性差，不适合保密性能和管理功能要求高的智能电网场所。现有的智能锁通过电子密码进行安全防护，或采用蓝牙通信方式进行开锁，虽然提高了开启锁具的技术难度，但锁具内部需要安装电池，而电池的寿命一般为3-5年，限制了锁具使用的寿命，更换电池则带来更多的维护成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于NFC取能的安全智能锁，实现开锁操作的安全认证，且通过NFC供电，无需安装电池，可延长智能锁的使用寿命。为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于NFC取能的安全智能锁，包括：锁体，包括壳体和开关锁执行机构；控制系统，包括NFC取能模块及安全模块；所述NFC取能模块包括微控制单元以及与所述微控制单元连接的NFC天线；所述安全模块与所述微控制单元连接，用于对开锁设备进行身份认证；所述NFC取能模块通过所述NFC天线与所述开锁设备近场通信以及从所述开锁设备获取电能以启动所述开关锁执行机构。进一步地，所述开关锁执行机构包括：锁杆、横轴、复位压簧以及电机；所述复位压簧包括第一压簧和第二压簧；所述锁杆设有第一凹槽，所述锁杆的一端与所述第二压簧连接；所述横轴的一端嵌入所述第一凹槽，所述横轴的另一端与所述第一压簧连接；所述电机用于为所述横轴提供向所述第一压簧方向移动的动力以使所述横轴从所述第一凹槽中移出，从而使得所述锁杆在所述第二压簧的复位力的作用下弹起。进一步地，所述开关锁执行机构还包括定位销轴，所述锁杆设有第二凹槽；所述定位销轴与所述第二凹槽相匹配，用于对所述锁杆向下的位移进行限位。进一步地，所述控制系统还包括状态检测模块；所述状态检测模块与所述微控制单元信号连接，用于检测所述横轴是否从所述第一凹槽中移出以及所述锁杆是否弹起。进一步地，所述状态检测模块包括第一霍尔元件和第二霍尔元件；所述第一霍尔元件靠近所述横轴，用于检测所述第一霍尔元件与所述横轴之间的磁场变化；所述第二霍尔元件靠近所述锁杆的连接有所述第二压簧的一端，用于检测所述第二霍尔元件与所述锁杆之间的磁场变化；所述微控制单元根据所述第一霍尔元件检测的磁场变化确定所述横轴的位置以判断所述横轴是否从所述第一凹槽中移出，以及根据所述第二霍尔元件检测的磁场变化确定所述锁杆的位置以判断所述锁杆是否弹起。进一步地，所述控制系统还包括稳压模块和电机驱动模块；所述稳压模块的输入端与所述微控制单元连接，所述稳压模块的输出端与所述电机驱动模块和所述安全模块连接；所述电机驱动模块与所述电机连接。进一步地，所述NFC天线包括NFC数据接收线圈、NFC数据发送线圈以及NFC取能线圈。进一步地，所述NFC数据接收线圈、所述NFC数据发送线圈以及所述NFC取能线圈分别与所述微控制单元的射频接口相连。进一步地，所述控制系统集成于控制电路板上，所述控制电路板安装于所述壳体内。进一步地，所述控制电路板的一端与所述横轴靠近，所述控制电路板的另一端与所述锁杆的连接有所述第二压簧的一端靠近；所述第一霍尔元件焊接于所述控制电路板与所述横轴靠近的一端，所述第二霍尔元件焊接于所述控制电路板与所述锁杆靠近的一端。本专利技术的智能锁基于NFC取能、通信，通过安全模块实现开锁的安全认证，避免了未经允许的开锁操作；通过NFC取能提供开锁的电能，无需安装电池，延长智能锁的使用寿命，避免电池老化带来的维护工作。本专利技术的智能锁内置安全芯片作为权限认证，安全认证的保证渠道，配合相应的密钥管理系统、权限管理系统，通过相应的管理系统、接口，实现计量箱体、配电柜等设备的权限的远程下发、人员管理，为电气设备的安全运行、窃电事故的防范提供有效技术保障。例如，智能锁的电子钥匙与智能锁的开锁关系由主站系统进行一对一关联，并根据关联关系提供开锁授权数据，设备间采用基于国密SM1算法的对称密钥进行身份认证，确保电子钥匙的合法性。智能锁还可以作为一个信息交互的节点，通过智能锁具管理平台，对所有关于该地理信息节点与门内或者该设备的操作进行扩展的数据绑定，例如对锁具ID、安全芯片ID、电力设备ID的绑定，从而达到利用门锁节点的信息内容来贯穿电网建设运维的全过程，与生产管理信息系统一体化集成，实现设备台账信息、缺陷信息、巡检信息等的可视化共享，实现巡检的标准化作业，并实现缺陷管理流程的统一。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例提供的基于NFC取能的安全智能锁的锁体的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的基于NFC取能的安全智能锁的控制系统的框图；图3是本专利技术实施例提供的NFC取能模块的微控制单元的电路原理图；图4是本专利技术实施例提供的NFC取能模块的NFC天线的电路原理图；图5是本专利技术实施例提供的NFC天线的线圈结构图；图6是本专利技术实施例提供的安全模块的电路原理图；图7是本专利技术实施例提供的稳压模块的电路原理图；图8是本专利技术实施例提供的电机驱动模块的电路原理图。附图标记说明10-锁体，11-壳体，12-锁杆，13-第一凹槽，14-第二凹槽，15-横轴，16-第一压簧，17-第二压簧，18-电机，19-定位销轴，20-控制电路板，21-第一霍尔元件，22-第二霍尔元件，23-第一支架，24-第二支架。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。在本专利技术实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。所述的“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，所述的“连接”可以是两部件之间的机械结构上的连接，也可以是两元件之间的电功率连接或信号连接，例如控制信号和反馈信号；所述的“连接”可以是两个部件/元件之间的直接连接，也可以是通过中间媒介(例如导线)相连，还可以是通过第三个部件/元件实现的间接连接。近场通信(NearFieldCommunication，简称NFC)，是一种短距高频的无线电技术。NFC工作模式分为被动模式和主动模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NFC取能的安全智能锁，其特征在于，包括：/n锁体，包括壳体和开关锁执行机构；/n控制系统，包括NFC取能模块及安全模块；/n所述NFC取能模块包括微控制单元以及与所述微控制单元连接的NFC天线；/n所述安全模块与所述微控制单元连接，用于对开锁设备进行身份认证；/n所述NFC取能模块通过所述NFC天线与所述开锁设备近场通信以及从所述开锁设备获取电能以启动所述开关锁执行机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于NFC取能的安全智能锁，其特征在于，包括：
锁体，包括壳体和开关锁执行机构；
控制系统，包括NFC取能模块及安全模块；
所述NFC取能模块包括微控制单元以及与所述微控制单元连接的NFC天线；
所述安全模块与所述微控制单元连接，用于对开锁设备进行身份认证；
所述NFC取能模块通过所述NFC天线与所述开锁设备近场通信以及从所述开锁设备获取电能以启动所述开关锁执行机构。


2.根据权利要求1所述的基于NFC取能的安全智能锁，其特征在于，所述开关锁执行机构包括：锁杆、横轴、复位压簧以及电机；
所述复位压簧包括第一压簧和第二压簧；
所述锁杆设有第一凹槽，所述锁杆的一端与所述第二压簧连接；
所述横轴的一端嵌入所述第一凹槽，所述横轴的另一端与所述第一压簧连接；
所述电机用于为所述横轴提供向所述第一压簧方向移动的动力以使所述横轴从所述第一凹槽中移出，从而使得所述锁杆在所述第二压簧的复位力的作用下弹起。


3.根据权利要求2所述的基于NFC取能的安全智能锁，其特征在于，所述开关锁执行机构还包括定位销轴，所述锁杆设有第二凹槽；
所述定位销轴与所述第二凹槽相匹配，用于对所述锁杆向下的位移进行限位。


4.根据权利要求2所述的基于NFC取能的安全智能锁，其特征在于，所述控制系统还包括状态检测模块；
所述状态检测模块与所述微控制单元信号连接，用于检测所述横轴是否从所述第一凹槽中移出以及所述锁杆是否弹起。


5.根据权利要求4所述的基于NFC取能的安全智能锁，其特征在于，所述状态检测模块包括第一霍尔元件和第二霍尔元件；
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建南，刘国营，禹单，张丽萍，庞振江，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，国网信息通信产业集团有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11