[发明专利]无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置

摘要

无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的集中管理装置涉及信息技术领域，尤其是物联网领域。由驱动器、控制器、显示屏、键盘、摄像头、电源组成；由电机转子、步进式电机、脉冲生成器组成驱动器；由北斗短报文通信模块、北斗授时模块、SM2算法模块、锁具编码管理器、授权执行模块组成控制器。本发明区别于现有智能锁具开锁器的最大特点是不仅可以打开无芯片可变更机械密码序列的物联网锁，还可以在开锁后对物联网锁的开锁密码进行重置。本发明的重大意义是加强了机械密码锁的可管理性和通用性，提高了机械密码锁的安全性，非常适用于野外放置设备的保护和日产巡检。

主权项

无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置，其特征在于由驱动器、控制器、显示屏、键盘、摄像头、电源组成；由电机转子、步进式电机、脉冲生成器组成驱动器；由北斗短报文通信模块、北斗授时模块、SM2算法模块、锁具编码管理器、授权执行模块组成控制器；电机转子具有与无芯片可变更机械密码序列的物联网锁相匹配的咬合结构称为咬合结构，当无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置与无芯片可变更机械密码序列的物联网锁咬合后电机转子带动无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的锁芯旋转；步进式电机根据脉冲生成器的电脉冲转动电机转子；脉冲生成器接收SM2算法模块发送的解密的开锁密码序列，根据解密的开锁密码序列生成相应的电脉冲；脉冲生成器收到新的解密的开锁密码序列生成重置电脉冲；北斗短报文通信模块负责接收中心管理系统发送给可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置的数据，同时也负责向中心管理系统回传锁具编码，开锁时刻，新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数，重置时刻；北斗授时模块负责接收北斗卫星的授时信号，当收到来自授权执行模块要求记录时刻的指令时记录时刻信息，并将时刻信息传递给锁具编码管理器存储；SM2算法模块存储着无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置的私钥和公钥，并且对应的公钥同样存储于中心管理系统；SM2算法模块负责对加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数进行解密，SM2算法模块负责对新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数进行解密，SM2算法模块负责对手动输入的新的开锁密码序列进行加密；锁具编码管理器负责存储锁具编码，存储对应锁具编码的授权性质，存储对应锁具编码的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数，存储对应锁具编码的开锁时刻，存储对应锁具编码的新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数，存储对应锁具编码的重置时刻；授权执行模块负责根据巡检员通过键盘输入的锁具编码查询锁具编码管理器存储的锁具编码，读取锁具编码对应的授权性质，当授权性质为开锁授权时授权执行模块执行开锁授权步骤，当授权性质为变更开锁密码授权时授权执行模块执行变更开锁密码授权步骤；授权执行模块负责根据巡检员通过摄像头扫描输入的锁具编码查询锁具编码管理器存储的锁具编码，读取锁具编码对应的授权性质，当授权性质为开锁授权时授权执行模块执行开锁授权步骤，当授权性质为变更开锁密码授权时授权执行模块执行变更开锁密码授权步骤；显示屏显示巡检员与无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置的交互信息，包括无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置的状态，键盘输入的显示，摄像头扫描输入的显示；键盘负责巡检员与无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置的交互信息的输入，包括自检命令，执行开锁指令，执行变更开锁密码序列指令；摄像头负责扫描无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的编码；电源负责给各个模块供电，包括步进式电机，脉冲生成器，北斗短报文通信模块，北斗授时模块，SM2算法模块，锁具编码管理器，授权执行模块，显示屏，键盘，摄像头；无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置实施的主要步骤包括：I.无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置接收开锁授权1) 中心管理系统通过北斗卫星向无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置发送锁具编码、与锁具编码对应的授权性质、与锁具编码对应的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数；2) 无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置的北斗短报文通信模块接收北斗卫星传送的锁具编码、授权性质、加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数；3) 北斗短报文通信模块将接收到的锁具编码、授权性质、加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数发送给锁具编码管理器；4) 锁具编码管理器存储锁具编码，授权性质，加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数；II.开锁授权执行步骤1) 巡检员为无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置输入所要打开的无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的锁具编码有两种方式，包括键盘输入和摄像头扫描输入；2) 授权执行模块收到锁具编码后将锁具编码发送给锁具编码管理器；3) 锁具编码管理器查询锁具编码，将与锁具编码对应的授权性质、与锁具编码对应的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数发送给授权执行模块；4) 授权执行模块收到授权性质并判断授权性质是开锁授权的情况下，授权执行模块将加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数发送给SM2算法模块；a)SM2算法模块使用私钥和椭圆曲线参数对加密的开锁密码序列执行解密，SM2算法模块将解密的开锁密码序列发送给驱动器的脉冲生成器；b)脉冲生成器收到解密的开锁密码序列并将解密的开锁密码序列转化成电脉冲，脉冲生成器将电脉冲发送给步进式电机；c)步进式电机根据电脉冲带动电机转子转动，完成开锁工作；5) 在控制器的授权执行模块收到授权性质并判断授权性质是开锁授权的情况下，授权执行模块向北斗授时模块发出授时指令；a)北斗授时模块接到授时指令记录开锁时刻，并将开锁时刻发送给锁具编码管理器；b)锁具编码管理器收到开锁时刻后，将锁具编码和开锁时刻发送给授权执行模块；c)授权执行模块将锁具编码和开锁时刻传递给北斗短报文通信模块；北斗短报文通信模块将锁具编码和开锁时刻通过北斗卫星传送回中心管理系统；III.无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置接收变更开锁密码授权并由中心管理系统下发新的开锁密码序列的步骤1) 中心管理系统通过北斗卫星向无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置发送锁具编码、与锁具编码对应的授权性质、与锁具编码对应的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数、与锁具编码对应的新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数；2) 北斗短报文通信模块接收北斗卫星传送的锁具编码、授权性质、加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数、新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数；3) 北斗短报文通信模块将接收到的锁具编码、授权性质、加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数、新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数发送给锁具编码管理器；4) 锁具编码管理器存储锁具编码，授权性质，加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数、新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数；IV.无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置接收变更开锁密码授权并由巡检员人工输入新的开锁密码序列的步骤1) 中心管理系统通过北斗卫星向无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置发送锁具编码、与锁具编码对应的授权性质、与锁具编码对应的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数；2) 北斗短报文通信模块接收北斗卫星传送的锁具编码、授权性质、加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数；3) 北斗短报文通信模块将接收到的锁具编码、授权性质、加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数发送给锁具编码管理器；4) 锁具编码管理器存储锁具编码，授权性质，加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数；5) 锁具编码管理器判定收到的授权性质是变更开锁密码授权时，锁具编码管理器查找与锁具编码对应的新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数，在锁具编码管理器未找到与锁具编码对应的新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数时，锁具编码管理器向授权执行模块发出更新请求；6) 授权执行模块收到锁具编码管理器发送的更新请求后在显示屏显示要巡检员输入新的开锁密码序列的提示，并记录通过键盘输入的新的开锁密码序列；7) 授权执行模块将新的开锁密码序列发送给算法模块，算法模块对新的开锁密码序列使用公钥执行加密运算形成新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数；8) SM2算法模块将新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数发送给锁具编码管理器存储；V.变更开锁密码步骤1) 巡检员为无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的手持开锁器装置输入所要打开的无芯片可变更机械密码序列的物联网锁的锁具编码有两种方式，包括键盘输入和摄像头扫描输入；2) 授权执行模块收到锁具编码后将锁具编码发送给锁具编码管理器；3) 锁具编码管理器查询锁具编码，将与锁具编码对应的授权性质、与锁具编码对应的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数发送给授权执行模块；4) 授权执行模块收到授权性质并判断授权性质是变更开锁密码授权的情况下，授权执行模块将加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数发送给SM2算法模块；a)SM2算法模块使用椭圆曲线参数对加密的开锁密码序列执行解密，SM2算法模块将解密的开锁密码序列发送给驱动器的脉冲生成器；b)脉冲生成器收到解密的开锁密码序列并将解密的开锁密码序列转化成电脉冲，脉冲生成器将电脉冲发送给步进式电机；c)步进式电机根据电脉冲带动电机转子转动；5) 在控制器的授权执行模块收到授权性质并判断授权性质是变更开锁密码授权时，授权执行模块向北斗授时模块发出授时指令；a)北斗授时模块接到授时指令记录开锁时刻，并将开锁时刻发送给锁具编码管理器；b)锁具编码管理器收到开锁时刻并记录，锁具编码管理器将新的开锁密码序列和椭圆曲线参数发送给授权执行模块；c)授权执行模块将从锁具编码管理器收到的新的开锁密码序列和椭圆曲线参数发送给SM2算法模块，SM2算法模块根据椭圆曲线参数和私钥解密新的开锁密码序列得到新的解密的开锁密码序列；d)SM2算法模块将新的解密的开锁密码序列发送给脉冲生成器；脉冲生成器收到新的解密的开锁密码序列生成重置电脉冲；e)脉冲生成器用重置电脉冲驱动步进式电机；步进式电机带动电机转子完成变更解锁密码序列的工作；f)在授权执行模块收到来自锁具编码管理器的新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数时，授权执行模块向北斗授时模块发出重置授时指令；g)北斗授时模块收到来自授权执行模块的重置授时指令后记录重置时刻，并将重置时刻发送给锁具编码管理器；h)锁具编码管理器收到来自北斗授时模块的重置时候后将锁具编码、开锁时刻、新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数、重置时刻组合成更新数据，并将更新数据发送给授权执行模块；i)授权执行模块将由锁具编码、开锁时刻、新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数、重置时刻组合成的更新数据发送给北斗短报文通信模块；j)北斗短报文通信模块将由锁具编码、开锁时刻、新的加密的开锁密码序列和椭圆曲线参数、重置时刻组合成的更新数据通过北斗卫星发送回中心管理系统。