基于超高频RFID的安全电子锁制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于超高频RFID的安全电子锁，所述安全电子锁包括RFID标签、微型直流电机和天线。阅读器通过与安全电子锁之间的通信，实现对安全电子锁的开启/关闭，或者查询安全电子锁当前的状态。采用本实用新型专利技术的安全电子锁，提高了通信的安全性，并能实现对安全锁对应物品的实时监控。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子锁
，尤其涉及一种基于超高频RFID的安全电子锁。
技术介绍
传统机械锁具一直存在着安全系数不高的问题，采用一些简易工具就能打开，而且打开的时候现场无人就不能及时被发现。现有技术中也出现了通过短信、电话、网络等方式开启的电子锁具，这类电子锁具不需要使用钥匙开门，通过无线通讯方式开门，这种开锁方式提供用户的使用便捷，避免了机械锁被撬等意外发生。但是这种锁具长期处于通讯状态待机耗电量大，一旦停电则无法通过其它途径将锁打开，且此时无法保证锁的安全性。此外，这种锁具的无线通讯容易被截获、复制或破解，导致非法开门的情况发生，降低了锁具的安全性。近年来，自动识别的一种技术上最佳的解决方案是将数据存储在一块硅芯片里。在日常生活中，具有触点排的IC卡(包括电话IC卡、银行卡等)是电子数据载体的最普遍的结构。而在许多情况下，如对于IC卡来说，其机械触点的接通是不可靠的，相对而言，数据载体与一个所属的读写器之间的数据进行非接触传输将更为可靠、更为灵活。根据使用的能量和数据传输方法，我们通常将这种非接触的识别系统称为无线射频识别（RFID，RadioFrequencyIdentificantion）系统，RFID系统是一种利用无线电射频通过外部材料进行读写数据，将射频技术与IC卡技术相结合并可用于远距离、动目标、无线识别的技术，具有无接触、工作距离大、精度高、信息收集处理快捷、信息存储量大、全天候工作及较好的应用环境适应性，可用于对单个具体的物体进行识别，也可用于对多个物体进行识别。基本的RFID系统通常包括标签(即应答器)和读写器，每个标签具有唯一的身份标识编码(即ID号)，标签附在物体上标识目标对象；读写器用于读取或写入标签的信息，可设计成手持式或固定式。标签与读写器之间通过天线相互通信。RFID系统已经广泛应用于各个领域中，在日常生活中，越来越多的人或者物品的管理都应用了RFID系统，如应用于智能门锁。目前，应用了RFID系统的智能门锁通常包括由标签构成的钥匙、设置在锁头内的读写器、锁体控制电路和锁体及机械联动机构，锁体控制电路分别与读写器和锁体及机械联动机构连接；这类门锁绝大多数是直接通过身份标识编码实现标签与读写器之间的相互通信，从而达到门锁的开启或关闭，给人们带来了很大的便捷，但由于RFID系统的应用设计是完全开放的，同时给人们也带来了很多安全隐患，这种智能门锁面临的安全隐私威胁主要有：采用窃听技术，通过分析标签和读写器之间正常工作过程中处理的各种信号，来获得标签和读写器之间或其它RFID通信设备之间的通信数据；人为的信号干扰，使得合法的读写器不能正常阅读标签发送的数据；解读标签内的数据信息，来达到复制标签的技术；利用读写器或标签的通讯接口，寻求安全协议、加密算法以及它们实现的弱点，进而删除标签内容或篡改重写标签内容。由此可见，随着电子技术的发展，电子锁由于其便捷性，已经广泛应用于门禁等领域。但是如何保证RFID标签与读写器之间、RFID标签与控制锁具开关的执行器（一般是微型直流电机）之间的安全性，是一个急需解决的问题。同时，现有技术中，控制锁具开关的执行器（一般是微型直流电机）需由锁具外部电源通过触点供电，在电器安全和使用便利性上存在缺陷。并且，现有技术中，也没有提供如何通过电子锁实时监控物品的具体方案。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种基于超高频RFID的安全电子锁。本技术提供一种基于超高频RFID的安全电子锁，包括RFID标签、微型直流电机、天线；所述天线，用于实现安全电子锁与阅读器之间的通信；其特征在于，所述RFID标签进一步包括：直流恢复电路，用于通过天线接收阅读器发出的射频能量，从中提取出电源并存储到储能电路中；储能电路，用于存储由直流恢复电路提取出的电源，并为信息调制/解调电路、EEPROM内存、加密/解密电路、以及微型直流电机提供电源；信息调制/解调电路，用于解调通过天线接收到的来自阅读器的信号；EEPROM内存，用于存储有权限操作安全电子锁的阅读器的ID，以及安全电子锁当前的状态；加密/解密电路，用于采用约定的解密方法对来自信息调制/解调电路的专有控制指令进行解密，并根据解密后的专有控制指令执行相应的操作；其中，所述微型直流电机，用于根据从加密/解密电路接收到的指令，开启或者关闭安全电子锁。进一步地，所述天线为一天线组，包括多条分别朝向多个方向的接收天线。进一步地，所述安全电子锁还包括GPS电路，用于定期获取安全电子锁的位置信息，并将其存储在EEPROM内存中。相对于现有技术中的电子锁，通过采用本技术的安全电子锁，取得了以下有益效果：（1）现有技术是将加密/解密电路与RFID标签分别独立设置，而本技术通过将加密/解密电路封装到了RFID标签中，在标签电路内部实现了安全认证和加密/解密功能，提高了安全性。（2）现有技术中，阅读器与电子锁之间都是通过已有的通信协议进行通信，容易被破解。本技术通过采用专有控制指令，大大提高了阅读器与电子锁之间通信的安全性。进一步地，本技术通过从现有的加/解密方法中随机选取一种加/解密方法对专有控制指令进行加密，由此通过随机性进一步提高了阅读器与电子锁之间通信的安全性。（3）现有技术中，加密/解密电路和微型直流电机都是采用外部电源进行供电，而在本技术中，通过直流恢复电路从射频信号中提取出射频能量存储到储能电路中，由储能电路统一为加密/解密电路和微型直流电机供电，由此使得不再需要外部电源供电，提高了电器安全和使用便利性。（4）现有技术中，安全电子锁通常只设置一个天线，而在本技术中，通过设置包含多条分别朝向多个方向的天线，由此使得不论如何摆放安全电子锁，都可以接收到阅读器发来的信号，克服了现有技术的操作盲区。（5）本技术中，通过查询、存储、比较安全电子锁的状态，实现了对安全电子锁所对应物品状态的监控，解决了现有技术中无法通过电子锁实时进行物品监控的缺陷。附图说明结合随后的附图，从下面的详细说明中可显而易见的得出本技术的上述及其他目的、特征及优点。在附图中：图1示出了本技术的基于超高频（UHF）RFID的安全电子锁的功能组成框图。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明，所述实施方式的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。如图1所示，本技术的基于超高频（UHF）RFID的安全电子锁2包括RFID标签3、微型直流电机4、和天线5。其中，RFID标签3进一步包括直流恢复电路31、储能电路32、信息调制/解调电路33、EEPROM内存34、以及加密/解密电路35。阅读器1和安全电子锁2之间通过射频进行通信，并以此实现对安全电子锁2的开启/关闭，或者查询安全电子锁2当前的状态。下面参考图1，对安全电子锁2中的各组成部件进行详细的说明。天线5，用于实现安全电子锁2与阅读器1之间的通信。具体地，在现有技术中，安全电子锁2在使用过程中存在摆放位置不确定性的问题，由此使得阅读器1对其进行操作时可能存在接收盲区、方向性差，需要换取多个方向才本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超高频RFID的安全电子锁，包括RFID标签、微型直流电机、天线；所述天线，用于实现安全电子锁与阅读器之间的通信；其特征在于，所述RFID标签进一步包括：直流恢复电路，用于通过天线接收阅读器发出的射频能量，从中提取出电源并存储到储能电路中；储能电路，用于存储由直流恢复电路提取出的电源，并为信息调制/解调电路、EEPROM内存、加密/解密电路、以及微型直流电机提供电源；信息调制/解调电路，用于解调通过天线接收到的来自阅读器的信号；EEPROM内存，用于存储有权限操作安全电子锁的阅读器的ID，以及安全电子锁当前的状态；加密/解密电路，用于采用约定的解密方法对来自信息调制/解调电路的专有控制指令进行解密，并根据解密后的专有控制指令执行相应的操作；其中，所述微型直流电机，用于根据从加密/解密电路接收到的指令，开启或者关闭安全电子锁。

【技术特征摘要】
1.一种基于超高频RFID的安全电子锁，包括RFID标签、微型直流电机、天线；所述天线，用于实现安全电子锁与阅读器之间的通信；其特征在于，所述RFID标签进一步包括：直流恢复电路，用于通过天线接收阅读器发出的射频能量，从中提取出电源并存储到储能电路中；储能电路，用于存储由直流恢复电路提取出的电源，并为信息调制/解调电路、EEPROM内存、加密/解密电路、以及微型直流电机提供电源；信息调制/解调电路，用于解调通过天线接收到的来自阅读器的信号；EEPROM内存，用于存储有权限操作安全电子锁的...

【专利技术属性】
技术研发人员：管超，陈万尧，
申请(专利权)人：睿芯联科北京电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11