本實(shí)用新型屬于電子鎖控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于NFC技術(shù)保證信息安全的電子鎖。

背景技術(shù)：

近距離無線通信(NFC，為NearField Communication的縮寫)是一種短距離的高頻無線通信技術(shù)。近距離無線通信包括兩部分，其一為發(fā)起設(shè)備(即NFC讀寫器)，在整個(gè)通信過程中提供射頻磁場，可以選擇106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s中的一種通信速率，將數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)設(shè)備；另一部分為目標(biāo)設(shè)備(即NFC標(biāo)簽)，不產(chǎn)生射頻磁場，利用發(fā)起設(shè)備提供的射頻磁場感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)作為其工作所需的電源，使用負(fù)載調(diào)制技術(shù)進(jìn)行收據(jù)的收發(fā)。

NFC分為兩種工作模式，即NFC主動(dòng)通信模式和NFC被動(dòng)通信模式，主動(dòng)通信模式工作原理如下：在主動(dòng)通信模式下，每臺(tái)設(shè)備要向另一臺(tái)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，都必須產(chǎn)生自己的射頻場。如圖3所示，發(fā)起設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備都是產(chǎn)生自己的射頻場即RF場，以便進(jìn)行通信。這是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的標(biāo)準(zhǔn)模式，可以獲得非?？焖俚倪B接設(shè)置。

被動(dòng)通信模式工作原理如下：在被動(dòng)通信模式下，NFC發(fā)起設(shè)備(也叫主設(shè)備，啟動(dòng)NFC通信的設(shè)備)，在整個(gè)通信過程中提供射頻場，如圖4所示，NFC發(fā)起設(shè)備可以選擇106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s其中一種傳輸速度，將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一臺(tái)設(shè)備。另一臺(tái)設(shè)備稱為NFC目標(biāo)設(shè)備(也叫從設(shè)備)，不必產(chǎn)生射頻場，利用感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)提供工作所需的電源，使用負(fù)載調(diào)制技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。

在中國實(shí)用新型專利公開說明書CN205370158U中公開了一種智能電子鎖，包括鎖殼、鎖頭、保護(hù)套、NFC芯片、鎖舌、彈簧、微電機(jī)、鋰電池，鎖頭與鎖殼連接，保護(hù)套套在鎖頭與鎖殼連接處，NFC 芯片、鎖舌、彈簧、微電機(jī)、鋰電池都位于鎖殼內(nèi)，彈簧位于鎖頭的下方，NFC芯片與鋰電池、微電機(jī)連接，鎖舌位于微電機(jī)的側(cè)面。

該實(shí)用新型雖然可以在指定的地方通過手機(jī)進(jìn)行開鎖，但是不法分子利用NFC芯片雙向通信的特點(diǎn)，利用NFC讀取設(shè)備可以盜取電子鎖內(nèi)的信息，造成用戶信息泄露，威脅用戶的財(cái)產(chǎn)安全及信息安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型公開了一種能保證用戶信息安全，防止NFC設(shè)備盜取用戶信息的電子鎖。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種基于NFC技術(shù)保證信息安全的電子鎖，包括鎖殼、鎖頭、保護(hù)套、NFC芯片、鎖舌、彈簧、微電機(jī)、電池，鎖頭與鎖殼連接，保護(hù)套套在鎖頭與鎖殼連接處，NFC芯片、鎖舌、彈簧、微電機(jī)、電池都位于鎖殼內(nèi)，彈簧位于鎖頭的下方，鎖舌位于微電機(jī)的側(cè)面，所述所述鎖殼內(nèi)還設(shè)有微控制單元、指紋模塊及信息安全模塊，所述指紋模塊及所述NFC芯片嵌設(shè)在鎖殼同一側(cè)的內(nèi)壁上，所述信息安全模塊設(shè)置在鎖殼另一側(cè)的內(nèi)壁上，所述信息安全模塊與NFC芯片平行設(shè)置；所述微控制單元分別與NFC芯片、鋰電池、微電機(jī)、指紋模塊及信息安全模塊電連接。

優(yōu)選的，所述指紋模塊為ZAZ-020電容指紋模塊。

優(yōu)選的，所述信息安全模塊包括干擾信號(hào)產(chǎn)生電路。

進(jìn)一步的，所述干擾信號(hào)產(chǎn)生電路包括第一電感器、第二電感器、三極管、電阻及電容，所述電阻與電容構(gòu)成并聯(lián)電路，并聯(lián)電路的一端與所述三極管的基極連接，另一端串聯(lián)第一電感器后接所述三極管的發(fā)射極，所述三極管的集電極串聯(lián)第二電感器后與基極連接，同時(shí)連接半波整流電路的輸出端。

優(yōu)選的，所述鎖殼設(shè)置所述NFC芯片的內(nèi)壁上設(shè)有感應(yīng)區(qū)，所述感應(yīng)區(qū)的側(cè)壁厚度小于鎖殼側(cè)壁厚度，所述NFC芯片嵌設(shè)在所述感應(yīng)區(qū)內(nèi)。

本實(shí)用新型的有益效果為：

信息安全模塊電路結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)成本低，可有效防止電子鎖在待機(jī)時(shí)被不法分子通過NFC讀取設(shè)備盜取用戶信息。指紋密碼與NFC密碼雙重保護(hù)，進(jìn)一步增強(qiáng)電子鎖的安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的原理框圖；

圖3是NFC主動(dòng)通信模式原理圖；

圖4是NFC被動(dòng)通信模式原理圖。

附圖中：1-鎖殼，11-感應(yīng)區(qū)，2-鎖頭，3-指紋模塊。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參閱圖1及圖2所示，一種基于NFC技術(shù)保證信息安全的電子鎖，包括鎖殼1、鎖頭2、保護(hù)套、NFC芯片、鎖舌、彈簧、微電機(jī)、電池，鎖頭2與鎖殼1連接，保護(hù)套套在鎖頭2與鎖殼1連接處，NFC芯片、鎖舌、彈簧、微電機(jī)、電池都位于鎖殼1內(nèi)，彈簧位于鎖頭2的下方，鎖舌位于微電機(jī)的側(cè)面，鎖殼1內(nèi)還設(shè)有微控制單元、指紋模塊3及信息安全模塊，指紋模塊3及NFC芯片嵌設(shè)在鎖殼1同一側(cè)的內(nèi)壁上，其中NFC芯片嵌設(shè)在感應(yīng)區(qū)11內(nèi)，感應(yīng)區(qū)11的側(cè)壁厚度小于鎖殼1的側(cè)壁厚度，指紋模塊3及NFC芯片設(shè)置在鎖殼1的同一側(cè)便于用戶驗(yàn)證指紋信息及開啟電子鎖，信息安全模塊設(shè)置在鎖殼1另一側(cè)的內(nèi)壁上，與NFC芯片平行設(shè)置，使NFC芯片能更好地接收信息安全模塊發(fā)送的干擾信號(hào)。

微控制單元分別與NFC芯片、鋰電池、微電機(jī)、指紋模塊3及信息安全模塊電連接。

指紋模塊3為深圳市志昂科技有限公司型號(hào)為ZAZ-020的電容指紋模塊3，具有指紋錄入、圖像處理、指紋對(duì)比、搜索和模板存儲(chǔ)等功能，能獨(dú)立完成指紋采集、指紋登記、指紋比對(duì)和指紋搜索工作；鋰電池為電子鎖供電，還可以采用太陽能電池為電子鎖供電。

信息安全模塊包括干擾信號(hào)產(chǎn)生電路。干擾信號(hào)產(chǎn)生電路包括第一電感器、第二電感器、三極管、電阻及電容，電阻與電容構(gòu)成并聯(lián)電路，并聯(lián)電路的一端與三極管的基極連接，另一端串聯(lián)第一電感器后接三極管的發(fā)射極，三極管的集電極串聯(lián)第二電感器后與基極連接，同時(shí)連接微控制單元的輸出端。使用時(shí)，微控制單元給信息安全模塊供電，電流輸入到三極管的基極，電阻、電容與第一電感器組成的振蕩電路產(chǎn)生射頻干擾信號(hào)，射頻干擾信號(hào)通過第一電感器和第二電感器發(fā)送到外界空間中。

本實(shí)用新型的一個(gè)具體應(yīng)用為：

鋰電池為微控制單元供電，微控制單元控制指紋模塊3、信息安全模塊、NFC芯片及微電機(jī)的通斷電。待機(jī)情況下，微控制單元給指紋模塊3及信息安全模塊供電，信息安全模塊正常工作，干擾信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生射頻干擾信號(hào)并發(fā)射出去。即使不法分子采用NFC讀取設(shè)備靠近電子鎖并發(fā)射射頻讀取信號(hào)，由于信息安全模塊產(chǎn)生的射頻干擾信號(hào)與不法分子采用NFC設(shè)備發(fā)射的射頻讀取信號(hào)混合疊加，混合疊加后的射頻信號(hào)輸入至NFC芯片中，由于NFC芯片只能解析疊加前的射頻信號(hào)，無法解析射頻疊加后的射頻信號(hào)，因此NFC芯片接收到疊加的射頻信號(hào)后無法產(chǎn)生相應(yīng)的反饋射頻信號(hào)，導(dǎo)致不法分子無法讀取NFC芯片內(nèi)的存儲(chǔ)的信息，從而保證用戶的信息安全。

當(dāng)用戶需要開啟電子鎖時(shí)，將一個(gè)手指按壓在指紋模塊3的指紋傳感器上，指紋傳感器采集用戶的指紋信息并上傳至指紋模塊3控制器，指紋模塊3控制器將采集的指紋信息與預(yù)存的權(quán)限用戶指紋信息進(jìn)行對(duì)比，判斷采集的指紋信息是否通過驗(yàn)證，若采集的指紋信息不能通過驗(yàn)證，則驗(yàn)證流程終止；若采集的指紋信息通過驗(yàn)證，則將解鎖驗(yàn)證結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號(hào)上傳至微控制單元，微控制單元接收驗(yàn)證結(jié)果信號(hào)經(jīng)過分析處理后，斷開與信息安全模塊的電連接，給NFC芯片及微電機(jī)供電。用戶再通過手機(jī)發(fā)送開鎖指令，帶NFC功能的手機(jī)靠近本實(shí)用新型電子鎖時(shí)向NFC芯片發(fā)送開鎖指令，NFC芯片接收開鎖指令信號(hào)后，將開鎖信號(hào)上傳至微控制單元，微控制單元給微電機(jī)供電，微電機(jī)通電后吸住鎖舌從而使鎖舌移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)便捷開鎖。

當(dāng)用戶使用完畢，需要保護(hù)電子鎖時(shí)，將一個(gè)手指按壓在指紋模塊3的指紋傳感器上，指紋傳感器采集用戶的指紋信息并上傳至指紋模塊3控制器，指紋模塊3控制器將采集的指紋信息與預(yù)存的防護(hù)用戶指紋信息進(jìn)行對(duì)比，判斷采集的指紋信息是否通過驗(yàn)證，若采集的指紋信息不能通過驗(yàn)證，則驗(yàn)證流程終止；若采集的指紋信息通過驗(yàn)證，則將保護(hù)驗(yàn)證結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號(hào)上傳至微控制單元，微控制單元接收驗(yàn)證結(jié)果信號(hào)經(jīng)過分析處理后，給信息安全模塊供電，同時(shí)斷開NFC芯片及微電機(jī)的供電。電子鎖重新進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，信息安全模塊正常工作，干擾信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生射頻干擾信號(hào)并發(fā)射出去。

指紋模塊3內(nèi)預(yù)存的權(quán)限用戶指紋信息及防護(hù)用戶指紋信息可以是同一個(gè)指紋信息，也可以是不同的指紋信息。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。