本实用新型专利技术属于物联网通信技术领域，公开了一种NB‑IoT安全通信智能门控装置，门锁后台管理系统通过互联网与物联网平台连接，物联网平台通过互联网与NB‑IoT网关连接，NB‑IoT网关通过公网与NB‑IoT基站连接，NB‑IoT基站与TB‑2115 NB‑IoT模组连接，TB‑2115 NB‑IoT模组、JDY‑18蓝牙模块、FM17550 RFID读卡模块与STM32L151C8T6 MCU连接构成集成电路板，集成电路板通过导线与驱动电机相连，组成门控装置。本实用新型专利技术实现刷卡记录、设备状态的实时查看，消息的加密传输，系统认证服务，SOS一键报警、防拆防撬报警、机械钥匙开锁报警、浸水报警、缺电报警的多种异常极端情况的报警处理、设备的一键唤醒等多种方式保证人员的财产安全、设备的有效管理。
【技术实现步骤摘要】
一种NB-IoT安全通信智能门控装置
本技术属于物联网通信
，尤其涉及一种NB-IoT安全通信智能门控装置。
技术介绍
目前，最接近的现有技术：传统的物联网设备的通信方式基本主要分为以ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等短距离通信进行信息和数据的交换，另一种以2G/3G/4G、LoRa、SigFox、NB-IoT等长距离传输通信技术。ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等短距离通信技术，具有传输距离较短、低功耗、成本低廉、解决方案简单等优势，但是由于通信稳定性弱、穿墙能力差、芯片在门锁内部信号受损严重、容易受到ARP、中间人等手段的攻击、不便于门锁的远程控制和维护、在校园宿舍、园区、企业等场景下不具备优势。2G/3G/4G、LoRa、NB-IoT等长距离无线通信技术是目前常用的远程通信技术。2G/3G/4G与NB-IoT是在运营商建立基站的情况下进行组网的技术，其安全性、可靠性得到保障，但是2G/3G/4G技术的资费较高、速度较快、能耗高；LoRa和NB-IoT目前比较火热的低功耗广域网通信技术，LoRa工作在1GHz以下的非授权频谱不收费、自己组网建立基站，LoRa的基站建设需要较高的投入，需要考虑基站选址、供电、调优，而NB-IoT作为国家大力推进移动物联网建设技术，在基站建设、设备维护方面具有极大的优势，同时NB-IoT牺牲了速率、换回了更低的功率，采用简化的协议，大幅度提高终端待机时间，信号增益20dB，具有较好的信号覆盖能力，一个小区可以支持5万个终端的连接。对于门锁更多的时候处于休眠模式，当进行开门、告警等需要的时候进行唤醒联网，同时还需要保证传输过程中数据的安全，因此研究一种基于TB-2115的NB-IoT安全通信的智能门控系统尤为重要。综上所述，现有技术存在的问题是：传统的门锁短距离通信方式存在着入侵的风险，2G/3G/4G、LoRa又需要极高的成本投入也难以胜任场景的需求。解决上述技术问题的难度：针对门锁被入侵的风险，难点在于设计一种能够满足在终端设备计算能力之内的加密机制和认证方法，保证数据不被非法获取、设备不被恶意攻击，并且尽可能最小的影响门锁的功耗。针对门锁开锁方式单一，难点在于将远程、刷卡、蓝牙、钥匙等开锁方式集成起来，进行统一的管理，同时需要设计一套适用于多种开锁方式的协议。针对门锁协议，难点在于需要开锁人员的授权、权限认证与注销、消息维护、状态告警、固件升级等协议的设计。解决上述技术问题的意义：解决门锁被入侵的风险，有利于保证用户的生命财产安全、智能门锁的高可用、满足门锁长期稳定的运行。解决门锁开锁方式的单一问题，有利于用户自主选择多种开锁方式，在需要的场景下能够保证用户顺利的开锁需求。解决门锁协议设计问题，有利于统一管理门锁，保证门锁全生命周期的维护、实现动态的管理用户开锁的权限。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种NB-IoT安全通信智能门控装置。本技术是这样实现的，一种NB-IoT安全通信智能门控装置，所述NB-IoT安全通信智能门控装置设置有：门锁后台管理系统；门锁后台管理系统通过互联网与物联网平台连接，物联网平台通过互联网与NB-IoT网关连接，NB-IoT网关通过公网与NB-IoT基站连接，NB-IoT基站与TB-2115NB-IoT模组连接，TB-2115NB-IoT模组、JDY-18低功耗蓝牙模块、FM17550RFID读卡模块与STM32L151C8T6MCU连接构成集成电路板，集成电路板通过导线与驱动电机相连，组成门控装置。进一步，所述NB-IoT安全通信智能门控装置包括：驱动控制层、通讯层、安全层、应用层；驱动控制层包括机械电机驱动器、锁体、可充电电池、STM32L151C8T6MCU微控制器、机械钥匙；NB-IoT智能门锁包括设在门锁内部的机械电机驱动器、锁体、可充电电池、NB-IoT模组、STM32L151C8T6MCU微控制器、机械钥匙、JDY-18低功耗蓝牙模块、FM17550RFID刷卡模块、SOS一键报警模块、防撬防拆检测模块、浸水检测模块、钥匙开门检测模块、NB模组一键唤醒按钮、LED指示灯、旋转式多功能按钮；NB-IoT模组、MCU微控制器、低功耗蓝牙模块、RFID刷卡模块共同集成在电路板上，并引出导线，LED指示灯锁体内有锁孔、机械电机驱动器、钥匙开门检测模块，通过导线与集成电路板导线相连；LED指示灯在门锁外侧，当蓝牙开锁、远程开锁、刷开开锁时用于指示开锁成功或失败的类型，通过导线与集成电路板相连；一键唤醒按钮在门锁外侧，在NB-IoT模组休眠时一键唤醒，使模组进行联网与网关建立连接，通过导线与集成电路板相连；旋转式多功能旋钮在门锁内侧，具有SOS一键报警按钮、常开旋钮、常闭旋钮、充电接口旋钮，通过导线与集成电路板相连；防撬防拆检测模块、浸水检测模块集成在一起，通过导线与集成电路板相连；可充电电池与集成电路板相连提供门锁供电需要；通讯层包括基于TB-2115开发的NB-IoT模组、JDY-18低功耗蓝牙模块、FM17550RFID刷卡读卡模块；NB-IoT模组与NB-IoT基站进行连接，刷卡模块在门锁外侧，具备读取IC卡的卡号的能力，进行开锁操作；微控制器、蓝牙模块、NB-IoT模组、刷卡读卡模块、物联网专用SIM卡槽共同集成在电路板上；安全层包括消息安全加解密认证模块、SOS一键报警模块、防撬防拆检测模块、浸水检测模块、钥匙开门检测模块、电量低报警模块、NB模组一键唤醒模块；消息安全加解密认证模块可以对上报的消息进行加密处理、对网关下发的指令进行解密操作；SOS意见报警模块，可以在紧急境况下按下按钮，门锁会立刻上报报警信息至后台管理系统及手机小程序；防撬防拆检测模块、浸水检测模块、钥匙开门检测模块、电量低报警模块在锁体内，将异常情况推送到后台管理系统及手机小程序，同时发出报警声音；在门锁处于休眠状态时，按下一键唤醒按钮，可以唤醒模组，并连接远程网关，建立通信链路，等待接收指令；MCU微控制器在集成电路板上还有认证服务模块，对NB-IoT模组收到的指令进行授权、注销、开锁、关锁操作；应用层包括NB-IoT网关、物联网平台、Web后台管理模块、手机终端小程序；物联网平台一端与NB-IoT网关连接，另一端与开发的智能门锁管理系统连接；手机端小程序一端与智能门锁后台管理系统连接，获取系统内部数据，另一端与门锁内部的蓝牙模块连接，通过蓝牙模块实现双向通行；Web后台管理模块包含多个客户端，通过以太网与物联网平台连接。进一步，设在存储器内的指令处理模块、认证服务模块，微控制器、蓝牙模块、NB-IoT模组、刷卡读卡模块、物联网SIM卡槽共同集成在电路板上，集成电路板上设置有认证服务模块；可充电电池通过导线与集成电路板连接，旋转式多功能旋钮与集成电路板连接，机械锁体通过导线与集成电路板连接，防撬防拆检测模块、浸水检测模块通过导线与集成电路板连接。进一步，安全加密认证模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种NB-IoT安全通信智能门控装置，其特征在于，所述NB-IoT安全通信智能门控装置设置有：/n门锁后台管理系统；/n门锁后台管理系统通过互联网与物联网平台连接，物联网平台通过互联网与NB-IoT网关连接，NB-IoT网关通过公网与NB-IoT基站连接，NB-IoT基站与TB-2115NB-IoT模组连接，TB-2115NB-IoT模组、JDY-18低功耗蓝牙模块、FM17550RFID读卡模块与STM32L151C8T6MCU连接构成集成电路板，集成电路板通过导线与驱动电机相连，组成门控装置。/n
【技术特征摘要】
1.一种NB-IoT安全通信智能门控装置，其特征在于，所述NB-IoT安全通信智能门控装置设置有：
门锁后台管理系统；
门锁后台管理系统通过互联网与物联网平台连接，物联网平台通过互联网与NB-IoT网关连接，NB-IoT网关通过公网与NB-IoT基站连接，NB-IoT基站与TB-2115NB-IoT模组连接，TB-2115NB-IoT模组、JDY-18低功耗蓝牙模块、FM17550RFID读卡模块与STM32L151C8T6MCU连接构成集成电路板，集成电路板通过导线与驱动电机相连，组成门控装置。
2.如权利要求1所述的NB-IoT安全通信智能门控装置，其特征在于，所述NB-IoT安全通信智能门控装置包括：驱动控制层、通讯层、安全层、应用层；
驱动控制层包括机械电机驱动器、锁体、可充电电池、STM32L151C8T6MCU微控制器、机械钥匙；NB-IoT智能门锁包括设在门锁内部的机械电机驱动器、锁体、可充电电池、NB-IoT模组、STM32L151C8T6MCU微控制器、机械钥匙、JDY-18低功耗蓝牙模块、FM17550RFID刷卡模块、SOS一键报警模块、防撬防拆检测模块、浸水检测模块、钥匙开门检测模块、NB模组一键唤醒按钮、LED指示灯、旋转式多功能按钮；NB-IoT模组、MCU微控制器、低功耗蓝牙模块、RFID刷卡模块共同集成在电路板上，并引出导线，LED指示灯锁体内有锁孔、机械电机驱动器、钥匙开门检测模块，通过导线与集成电路板导线相连；LED指示灯在门锁外侧，当蓝牙开锁、远程开锁、刷开开锁时用于指示开锁成功或失败的类型，通过导线与集成电路板相连；一键唤醒按钮在门锁外侧，在NB-IoT模组休眠时一键唤醒，使模组进行联网与网关建立连接，通过导线与集成电路板相连；旋转式多功能旋钮在门锁内侧，具有SOS一键报警按钮、常开旋钮、常闭旋钮、充电接口旋钮，通过导线与集成电路板相连；防撬防拆检测模块、浸水检测模块集成在一起，通过导线与集成电路板相连；可充电电池与集成电路板相连提供门锁供电需要；
通讯层包括基于TB-2115开发的NB-IoT模组、JDY-18低功耗蓝牙模块、FM17550RFID刷卡读卡模块；NB-IoT模组与NB-IoT基站进行连接，刷卡模块在门锁外侧，具备读取IC卡的卡号的能力，进行开锁操作；微控制器、蓝牙模块、NB-IoT模组、刷卡...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈玉龙，何明扬，张涛，宋雄飞，祝幸辉，何英杰，杨书华，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，天博电子信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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