智能電子鎖發展及應用

所謂的智能電子鎖，就是將電子技術、集成電路設計、大量的電子元器件，結合多種創新的識別技術（包括計算機網絡技術、內置軟件卡、生物識別，網絡報警、鎖體的機械設計）等綜合的產品。

電子鎖的研究從20世紀30年代就開始了，在一些特殊場所早就有所應用。電子鎖的密鑰量（密碼量）極大，可以與機械鎖配合使用，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，因而被越來越多的人所欣賞。20世紀80年代后，隨著電子鎖專用集成電路的出現，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，所以對它的研究一直沒有明顯進展。

到了90年代，美國、意大利、德國、日本、加拿大、韓國以及我國的臺灣、香港等地的微電子技術的進步和通信技術的發展為密碼鎖提供了技術上的支持，從而推動密碼鎖走向實際應用的階段。到了21世紀初，在西方國家，電子密碼鎖技術相對先進，種類齊全，電子密碼鎖已被廣泛應用于智能門禁系統中，使之更加安全更加可靠實現大門的管理。

我國于90年代初期開始對密碼鎖進行初步的探索。到目前為止，隨著電子技術和信息技術的發展，電子密碼鎖的技術領域已發展的十分成熟。從20世紀初的技術水平和市場認可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖，該產品主要應用于保險箱、保險柜和金庫，還有一部分應用于保管箱和運鈔車。在其他技術領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、隨身攜帶”的“鑰匙”優點突出，因此這種鎖很快度過了性能不太穩定、價格昂貴的初始期，變得越來越實用、越來越“特征”，受到人們的普遍歡迎。現今，生物特征技術發展迅速，除了價格因素和尺寸體積因素對普及尚有所限制外，生物特征電子防盜鎖在金融業的前景被人們普遍看好。由于數字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時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窮擴展的可能，使產品多樣化。

21世紀初。接觸式卡的技術成熟、價格較低，應用也較為廣泛；非接觸式卡使用隱蔽、方便，大有后來居上之勢。儲存信息量大是卡的優勢，它不僅作為鑰匙，還可載入多項個人信息，特別適合金融業注重“驗明真身”的行業特點，而且一卡多用（如入門、開鎖、存儲、付費等）帶來持卡人的便利。使用這類電子防盜鎖，需要仔細保管卡（即鑰匙），尤其丟失了必須盡快取消該卡的授權。

智能鎖取代機械鎖是一個必然的趨勢，我們有理由相信，智能鎖將以其得天獨厚的技術優勢，帶領中國鎖具行業得到更好的發展，讓更多的人更放心地在更多的場合使用，也會讓我們的未來更加安全。

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）輸入開鎖密碼，操作方便。內部控制電路常采用電子鎖專用集成電路ASIC。通過更變鍵盤（或組合按鈕）與內部控制電路的連接來改變密碼設置。通常電腦記憶密碼可達1萬組以上，號碼可任意更換組合。還可設置警報器。這種鎖多被防盜門和防盜保險柜等采用。

拔盤式：采用機械撥盤開關輸入開鎖密碼。許多按鍵式電子鎖可以改造成撥盤式電子鎖。若號碼撥錯不僅打不開，報警電路還會自動接通而發出信號。惟該種鎖開啟時不如按鍵式的敏捷。

電子鑰匙式：使用電子鑰匙輸入（或作為）開鎖密碼。電子鑰匙是構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系可以是聲、光、電磁等多種形式。電子鑰匙是構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系，可以是聲、光、電、磁和微波多種形式。

據美國專利4786900介紹。這種鎖的電子鑰匙與電子表或太陽能計算器組裝在一起。開鎖時必須操作手表式計算器上的按鍵，給出相應的項目名稱（如貴重物品、門、箱、汽車、辦公室），密碼以及口令數據。則相應于名稱碼、密碼和口令的光信號就從電子鑰匙上的一枚發光二極管輸出，送入鑰匙孔，并且被轉換成電信號。這些名稱碼、密碼和口令都預先存入電子鎖的存儲器中，只有新發送的名稱碼、密碼和口令碼與存儲器中的內容完全相同時，才能打開相應的電子鎖。

觸摸式：采用觸摸方法輸入開鎖密碼，操作簡單。相對于按鍵開關，觸摸開關使用壽命長，造價低，因此優化了電子鎖控制電路。采用雙金屬觸摸點輸入密碼，隱蔽性好，保密性極強。有為鍵閉鎖5S功能，可以驅動報警器。采用CMDS電路，微功耗抗干擾能力強。

密碼識別式電子鎖：

這種電子鎖通過驗證輸入密碼的正確與否來控制鎖具的開關。其在輸入密碼錯誤超次時，具有系統自鎖，并帶有自動報警的功能。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，電子鎖控制器通過比較其內部存儲的客戶密碼判斷是否開門。它具有操作方便，無需攜帶卡片，成本較低等優點。但其也存在密碼易泄漏、沒有出入記錄、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行密碼信息的遙控傳輸，不同的密碼鎖在硬件電路設計中采用不同端口設置方式，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，遙控器丟失無法開鎖等缺點。

卡片識別式電子鎖：

卡片識別式電子鎖使用各類卡片（包括磁卡、IC 卡等）為密碼載體，通過相應讀卡器讀卡方式來控制電子鎖。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，控制器根據法則進行判斷、執行、記錄等功能。磁卡式電子鎖成本較低，一人一卡，使用方便，可聯微機記錄開門事件，但磁卡與讀卡器之間有磨損，壽命較短，而且磁卡容易被復制，卡內信息易受外界磁場干擾，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卡不會被磁化，尤其是非接觸式的IC卡其與讀寫設備之間無接觸，使用壽命長，可實現雙向控制，卡片比較難復制，安全性較高。生物識別式電子鎖：

生物識別式電子鎖，利用人體生物特征作為密碼輸入，通過識別器識別控制電子鎖的開閉。研究表明，人的指紋、掌紋、面孔、發音、虹膜、視網膜等都具有惟一性和穩定性的特征，即每個人的這些特征都與別人不同、且終生不變，可以據此可對人的身份進行識別。基于人的這些特征，出現了以指紋識別、面部識別、虹膜識別等多種生物識別方式的智能電子鎖。由于這些生物特征有其他介質無法取代的優點，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，對環境的要求也較高。因此在小型智能電子鎖系統中應用率比較低。級別分類

指紋鎖，全稱是電子指紋鎖，常見功能通為指紋、密碼、刷卡、機械鑰匙四合一開鎖方式。它普通機械鎖升級為電子鎖的替代品。防盜級別為A級。

智能鎖，全稱電子智能鎖，它包含電子指紋鎖的基本功能，增加上聯網功能，可實現遠程操控，是電子指紋鎖的升級版，防盜級別為B級。

安防指紋鎖，包含電子指紋鎖的全部功能，是按照國家防盜鎖具技術標準設計，是家庭防盜門鎖的實用性產品，防盜級別為C級。

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，是鎖具行業技術含金量最高的產品，防盜級別為超C級。

新塘的四合一智能電子鎖采用低功耗微控制器，延長產品運行時間至 12 個月，搭配指紋模塊、RFID 模塊、藍芽模塊、Wi-Fi 模塊、觸控屏幕與音頻編譯碼器，達成密碼、指紋、卡片以及 App 遠程開門功能，并具備圖形化觸控人機接口的智能電子鎖。

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，工作頻率為 48 MHz，內建 32 KB 至 256 KB Flas h及 8 KB 至 32 KB SRAM，運作在 1.8V 至 5.5V 寬工作電壓和 -40℃ 至 105℃ 的工業溫度范圍，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系列內建五種電源管理模式與三種芯片安全保護機制，滿足工業物聯網中注重功耗與高安全性的感知設備 。

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