智能電子鎖發(fā)展及應(yīng)用

所謂的智能電子鎖，就是將電子技術(shù)、集成電路設(shè)計(jì)、大量的電子元器件，結(jié)合多種創(chuàng)新的識(shí)別技術(shù)（包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、內(nèi)置軟件卡、生物識(shí)別，網(wǎng)絡(luò)報(bào)警、鎖體的機(jī)械設(shè)計(jì)）等綜合的產(chǎn)品。

電子鎖的研究從20世紀(jì)30年代就開(kāi)始了，在一些特殊場(chǎng)所早就有所應(yīng)用。電子鎖的密鑰量（密碼量）極大，可以與機(jī)械鎖配合使用，并且可以避免因鑰匙被仿制而留下安全隱患。電子鎖只需記住一組密碼，無(wú)需攜帶金屬鑰匙，免除了人們攜帶金屬鑰匙的煩惱，因而被越來(lái)越多的人所欣賞。20世紀(jì)80年代后，隨著電子鎖專用集成電路的出現(xiàn)，電子鎖的體積縮小，可靠性提高，成本較高，是適合使用在安全性要求較高的場(chǎng)合，且需要有電源提供能量，使用還局限在一定范圍，難以普及，所以對(duì)它的研究一直沒(méi)有明顯進(jìn)展。

到了90年代，美國(guó)、意大利、德國(guó)、日本、加拿大、韓國(guó)以及我國(guó)的臺(tái)灣、香港等地的微電子技術(shù)的進(jìn)步和通信技術(shù)的發(fā)展為密碼鎖提供了技術(shù)上的支持，從而推動(dòng)密碼鎖走向?qū)嶋H應(yīng)用的階段。到了21世紀(jì)初，在西方國(guó)家，電子密碼鎖技術(shù)相對(duì)先進(jìn)，種類齊全，電子密碼鎖已被廣泛應(yīng)用于智能門禁系統(tǒng)中，使之更加安全更加可靠實(shí)現(xiàn)大門的管理。

我國(guó)于90年代初期開(kāi)始對(duì)密碼鎖進(jìn)行初步的探索。到目前為止，隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，電子密碼鎖的技術(shù)領(lǐng)域已發(fā)展的十分成熟。從20世紀(jì)初的技術(shù)水平和市場(chǎng)認(rèn)可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險(xiǎn)箱、保險(xiǎn)柜和金庫(kù)，還有一部分應(yīng)用于保管箱和運(yùn)鈔車。在其他技術(shù)領(lǐng)域還有遙控式電子密碼鎖以及卡片式密碼鎖等。

由于這種“自生自長(zhǎng)、隨身攜帶”的“鑰匙”優(yōu)點(diǎn)突出，因此這種鎖很快度過(guò)了性能不太穩(wěn)定、價(jià)格昂貴的初始期，變得越來(lái)越實(shí)用、越來(lái)越“特征”，受到人們的普遍歡迎。現(xiàn)今，生物特征技術(shù)發(fā)展迅速，除了價(jià)格因素和尺寸體積因素對(duì)普及尚有所限制外，生物特征電子防盜鎖在金融業(yè)的前景被人們普遍看好。由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時(shí)間等要素均可成為鑰匙的電子信息，組合使用這些信息能夠使電子防盜鎖獲得高度的保密性。組合使用信息也能夠使電子防盜鎖獲得無(wú)窮擴(kuò)展的可能，使產(chǎn)品多樣化。

21世紀(jì)初。接觸式卡的技術(shù)成熟、價(jià)格較低，應(yīng)用也較為廣泛；非接觸式卡使用隱蔽、方便，大有后來(lái)居上之勢(shì)。儲(chǔ)存信息量大是卡的優(yōu)勢(shì)，它不僅作為鑰匙，還可載入多項(xiàng)個(gè)人信息，特別適合金融業(yè)注重“驗(yàn)明真身”的行業(yè)特點(diǎn)，而且一卡多用（如入門、開(kāi)鎖、存儲(chǔ)、付費(fèi)等）帶來(lái)持卡人的便利。使用這類電子防盜鎖，需要仔細(xì)保管卡（即鑰匙），尤其丟失了必須盡快取消該卡的授權(quán)。

智能鎖取代機(jī)械鎖是一個(gè)必然的趨勢(shì)，我們有理由相信，智能鎖將以其得天獨(dú)厚的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，帶領(lǐng)中國(guó)鎖具行業(yè)得到更好的發(fā)展，讓更多的人更放心地在更多的場(chǎng)合使用，也會(huì)讓我們的未來(lái)更加安全。

按照輸入密碼方式可以分為以下幾類：

按鍵式：采用鍵盤（或組合按鈕）輸入開(kāi)鎖密碼，操作方便。內(nèi)部控制電路常采用電子鎖專用集成電路ASIC。通過(guò)更變鍵盤（或組合按鈕）與內(nèi)部控制電路的連接來(lái)改變密碼設(shè)置。通常電腦記憶密碼可達(dá)1萬(wàn)組以上，號(hào)碼可任意更換組合。還可設(shè)置警報(bào)器。這種鎖多被防盜門和防盜保險(xiǎn)柜等采用。

拔盤式：采用機(jī)械撥盤開(kāi)關(guān)輸入開(kāi)鎖密碼。許多按鍵式電子鎖可以改造成撥盤式電子鎖。若號(hào)碼撥錯(cuò)不僅打不開(kāi)，報(bào)警電路還會(huì)自動(dòng)接通而發(fā)出信號(hào)。惟該種鎖開(kāi)啟時(shí)不如按鍵式的敏捷。

電子鑰匙式：使用電子鑰匙輸入（或作為）開(kāi)鎖密碼。電子鑰匙是構(gòu)成控制電路的重要組成部分。電子鑰匙可以由元器件或由元器件構(gòu)成的單元電路組成，做成小型手持單元形式。電子鑰匙和主控電路的聯(lián)系可以是聲、光、電磁等多種形式。電子鑰匙是構(gòu)成控制電路的重要組成部分。電子鑰匙可以由元器件或由元器件構(gòu)成的單元電路組成，做成小型手持單元形式。電子鑰匙和主控電路的聯(lián)系，可以是聲、光、電、磁和微波多種形式。

據(jù)美國(guó)專利4786900介紹。這種鎖的電子鑰匙與電子表或太陽(yáng)能計(jì)算器組裝在一起。開(kāi)鎖時(shí)必須操作手表式計(jì)算器上的按鍵，給出相應(yīng)的項(xiàng)目名稱（如貴重物品、門、箱、汽車、辦公室），密碼以及口令數(shù)據(jù)。則相應(yīng)于名稱碼、密碼和口令的光信號(hào)就從電子鑰匙上的一枚發(fā)光二極管輸出，送入鑰匙孔，并且被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。這些名稱碼、密碼和口令都預(yù)先存入電子鎖的存儲(chǔ)器中，只有新發(fā)送的名稱碼、密碼和口令碼與存儲(chǔ)器中的內(nèi)容完全相同時(shí)，才能打開(kāi)相應(yīng)的電子鎖。

觸摸式：采用觸摸方法輸入開(kāi)鎖密碼，操作簡(jiǎn)單。相對(duì)于按鍵開(kāi)關(guān)，觸摸開(kāi)關(guān)使用壽命長(zhǎng)，造價(jià)低，因此優(yōu)化了電子鎖控制電路。采用雙金屬觸摸點(diǎn)輸入密碼，隱蔽性好，保密性極強(qiáng)。有為鍵閉鎖5S功能，可以驅(qū)動(dòng)報(bào)警器。采用CMDS電路，微功耗抗干擾能力強(qiáng)。

密碼識(shí)別式電子鎖：

這種電子鎖通過(guò)驗(yàn)證輸入密碼的正確與否來(lái)控制鎖具的開(kāi)關(guān)。其在輸入密碼錯(cuò)誤超次時(shí)，具有系統(tǒng)自鎖，并帶有自動(dòng)報(bào)警的功能。密碼的輸入方式可分為鍵盤輸入和遙控輸入兩種。鍵盤式電子鎖其主要是利用鍵盤輸入電子鎖密碼，電子鎖控制器通過(guò)比較其內(nèi)部存儲(chǔ)的客戶密碼判斷是否開(kāi)門。它具有操作方便，無(wú)需攜帶卡片，成本較低等優(yōu)點(diǎn)。但其也存在密碼易泄漏、沒(méi)有出入記錄、只能單向控制等缺陷。

遙控式電子鎖，其利用一組編解碼芯片進(jìn)行密碼信息的遙控傳輸，不同的密碼鎖在硬件電路設(shè)計(jì)中采用不同端口設(shè)置方式，即使相同芯片組的遙控器也不能共用。這雖然使鎖的安全性能提高了很多，但是它也有信號(hào)編碼容易被空間截獲，遙控方式很容易受到遮擋物的干擾，遙控器丟失無(wú)法開(kāi)鎖等缺點(diǎn)。

卡片識(shí)別式電子鎖：

卡片識(shí)別式電子鎖使用各類卡片（包括磁卡、IC 卡等）為密碼載體，通過(guò)相應(yīng)讀卡器讀卡方式來(lái)控制電子鎖。磁卡式電子鎖在磁卡插入讀卡器后，讀卡器讀出磁條中的信息并送入電子鎖控制器，控制器根據(jù)法則進(jìn)行判斷、執(zhí)行、記錄等功能。磁卡式電子鎖成本較低，一人一卡，使用方便，可聯(lián)微機(jī)記錄開(kāi)門事件，但磁卡與讀卡器之間有磨損，壽命較短，而且磁卡容易被復(fù)制，卡內(nèi)信息易受外界磁場(chǎng)干擾，安全性一般。 IC卡式電子鎖工作原理與磁卡式電子鎖基本相同，但由于IC卡不會(huì)被磁化，尤其是非接觸式的IC卡其與讀寫設(shè)備之間無(wú)接觸，使用壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)雙向控制，卡片比較難復(fù)制，安全性較高。生物識(shí)別式電子鎖：

生物識(shí)別式電子鎖，利用人體生物特征作為密碼輸入，通過(guò)識(shí)別器識(shí)別控制電子鎖的開(kāi)閉。研究表明，人的指紋、掌紋、面孔、發(fā)音、虹膜、視網(wǎng)膜等都具有惟一性和穩(wěn)定性的特征，即每個(gè)人的這些特征都與別人不同、且終生不變，可以據(jù)此可對(duì)人的身份進(jìn)行識(shí)別。基于人的這些特征，出現(xiàn)了以指紋識(shí)別、面部識(shí)別、虹膜識(shí)別等多種生物識(shí)別方式的智能電子鎖。由于這些生物特征有其他介質(zhì)無(wú)法取代的優(yōu)點(diǎn)，所以基于此的智能電子鎖安全性極好，可靠性高，但成本很高，對(duì)環(huán)境的要求也較高。因此在小型智能電子鎖系統(tǒng)中應(yīng)用率比較低。級(jí)別分類

指紋鎖，全稱是電子指紋鎖，常見(jiàn)功能通為指紋、密碼、刷卡、機(jī)械鑰匙四合一開(kāi)鎖方式。它普通機(jī)械鎖升級(jí)為電子鎖的替代品。防盜級(jí)別為A級(jí)。

智能鎖，全稱電子智能鎖，它包含電子指紋鎖的基本功能，增加上聯(lián)網(wǎng)功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，是電子指紋鎖的升級(jí)版，防盜級(jí)別為B級(jí)。

安防指紋鎖，包含電子指紋鎖的全部功能，是按照國(guó)家防盜鎖具技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，是家庭防盜門鎖的實(shí)用性產(chǎn)品，防盜級(jí)別為C級(jí)。

安防智能鎖，包含電子指紋鎖，電子智能鎖，安防指紋鎖的全部功能，是鎖具行業(yè)技術(shù)含金量最高的產(chǎn)品，防盜級(jí)別為超C級(jí)。

新塘的四合一智能電子鎖采用低功耗微控制器，延長(zhǎng)產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)間至 12 個(gè)月，搭配指紋模塊、RFID 模塊、藍(lán)芽模塊、Wi-Fi 模塊、觸控屏幕與音頻編譯碼器，達(dá)成密碼、指紋、卡片以及 App 遠(yuǎn)程開(kāi)門功能，并具備圖形化觸控人機(jī)接口的智能電子鎖。

全新低功耗 5V 微控制器 NuMicro M251/M252 系列，基于 Arm Cortex-M23 嵌入式核心，支持 Armv8-M 指令集架構(gòu)，工作頻率為 48 MHz，內(nèi)建 32 KB 至 256 KB Flas h及 8 KB 至 32 KB SRAM，運(yùn)作在 1.8V 至 5.5V 寬工作電壓和 -40℃ 至 105℃ 的工業(yè)溫度范圍，并提供20 至 128 腳位封裝。其深度掉電模式下耗電流低至 2.0 μA，M251/M252系列內(nèi)建五種電源管理模式與三種芯片安全保護(hù)機(jī)制，滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中注重功耗與高安全性的感知設(shè)備 。

fqj