無線門鎖及其功耗控制方法與流程

本發明涉及鎖具，尤其涉及一種無線門鎖及其功耗控制方法。

背景技術：

1、傳統機械鎖無法及時檢測鎖狀態，只能依靠人力巡查方式進行查驗鎖具狀態。傳統機械鎖在被破壞情況下，無法及時發現而容易造成財產損失或者引發人身安全威脅。無線門鎖區別于傳統機械鎖，不僅具有機械鎖體和防盜報警功能外，還可以結合通信和定位技術對鎖具狀態進行全方位實時監控。無線門鎖應用于車輛運輸等行業，可通過多種方式進行開關鎖、出入庫、巡庫、記錄自動上傳等功能，實現在途運輸和倉庫管理一體化的信息監控，可將運輸倉儲管理機制優化至更高的水平。

2、無線門鎖具有機械部件和電子部件，需要蓄電池提供能量。無線門鎖因為內空間有限，使得蓄電池體積受限，只能提供的有限電能。同時，為了抗拆鎖和防塵防水，無線門鎖一般采用密封結構，電子部件和蓄電池封閉在無線門鎖本體結構內部，無法快速更換內置的蓄電池。無線門鎖在使用過程中如果出現電能耗盡的情況將無法正常工作，會對整個無線門鎖信息檢測造成很大的影響，尤其在車輛長距離運輸中，將無法獲得鎖具的定位信息及門鎖狀態信息，從而造成貨物運輸的重大安全隱患。

3、因此，在蓄電池存儲電能受限的情況下，如何有效降低無線門鎖的功耗，成為需要解決的關鍵技術問題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種無線門鎖及其功耗控制方法，實現有效降低無線門鎖的功耗，確保無線門鎖在減低功耗的同時確保精準安全工作。

2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

3、根據本發明的一方面，提供一種無線門鎖，包括u形鎖梁1和鎖具本體2，所述鎖具本體2包括：機械開鎖機構21、電子開鎖機構22、控制電路模塊23及蓄電池24，蓄電池24為電子開鎖機構22和控制電路模塊23供電，所述控制電路模塊23被配置為與外部的用戶終端3和/或遠程監控平臺4進行通信連接，控制電子開鎖機構22驅動機械開鎖機構21對u形鎖梁1進行鎖定或開鎖；

4、所述控制電路模塊23，包括控制單元2301、存儲單元2302、無線通信單元2303、藍牙單元2304、定位單元2305、加速度檢測單元2306；所述控制單元2301包括初始化控制子單元401、靜態控制子單元402、動態控制子單元403；

5、所述初始化控制子單元401，被配置為控制無線通信單元2303保持為實網休眠模式，控制加速度檢測單元2306根據加速度變化率和/或控制定位單元2305根據速度判定進入靜止狀態或運動狀態；

6、所述靜態控制子單元402，被配置為在靜止狀態下，控制加速度檢測單元2306根據加速度變化率和控制定位單元2305根據速度判定進入運動狀態；

7、所述動態控制子單元403，被配置為在運動狀態下，根據加速度變化率調整控制定位單元2305的上報時間間隔及無線通信單元2303的工作模式，控制加速度檢測單元2306根據加速度變化率和控制定位單元2305根據速度判定進入靜止狀態。

8、根據本發明的一個實施例，所述初始化控制子單元401，被配置為在加電初始化階段，開啟無線通信單元2303與遠程監控平臺4建立雙向通信后保持為實網休眠模式，開啟定位單元2305解析定位數據，開啟加速度檢測單元2306并計算加速度變化率，如果無法解析定位數據則直接進入靜止狀態，或者如果解析定位數據獲得的速度小于第一速度閾值且加速度變化率小于第一加速度變化率閾值，則判定無線門鎖處于靜止狀態，或者如果解析定位數據獲得的速度大于或等于第一速度閾值，則判定無線門鎖處于運動狀態；

9、所述靜態控制子單元402，被配置為在靜止狀態下，關閉定位單元2305，開啟藍牙單元2304連接用戶終端3，通過用戶終端3與遠程監控平臺4建立雙向通信后關閉無線通信單元2303；計算加速度變化率，如果無線門鎖與用戶終端3處于連接狀態且加速度變化率大于第二加速度變化率閾值，則開啟定位單元2305持續監測速度大于或等于第二速度閾值，則判定無線門鎖處于運動狀態，開啟無線通信單元2303進入psm模式，關閉藍牙單元2304；

10、所述動態控制子單元403，被配置為在運動狀態下，開啟定位單元2305按第一時間間隔上報定位信息，計算加速度變化率，在加速度的變化率大于第三加速度變化率閾值時關閉加速度檢測單元2306，按第二時間間隔上報定位信息，將無線通信單元2303從psm模式改為休眠模式且定期上報無線門鎖為運動狀態；根據定位單元2305的速度信息計算加速度，在加速度大于第一加速度閾值時則監測加速度值；在加速度持續小于0直至速度減為0且持續超過第一靜止時間閾值，則轉入靜止狀態。

11、根據本發明的一個實施例，所述控制電路模塊23還包括nfc單元2307，所述nfc單元2307被配置為與所述用戶終端3進行通信連接，對用戶終端3進行身份認證，在認證通過后根據用戶終端3的操作通知所述電子開鎖機構22驅動機械開鎖機構21對u形鎖梁1進行鎖定或開鎖；

12、所述初始化控制子單元401，被配置為在加電初始化階段，開啟nfc單元2307，控制所述nfc單元2307進入acd檢卡模式，等待用戶終端3進行nfc刷卡執行開關鎖操作。

13、根據本發明的一個實施例，所述控制電路模塊23還包括顯示屏2308，所述顯示屏2308被配置為在所述藍牙單元2304、nfc單元2307、無線通信單元2303與用戶終端3交互時顯示交互狀態信息。

14、另一方面，本發明還提供基于上述無線門鎖的功耗控制方法，包括以下步驟：

15、加電初始化：控制無線通信單元2303保持為實網休眠模式，控制加速度檢測單元2306根據加速度變化率和/或控制定位單元2305根據速度判定進入靜止狀態或運動狀態；

16、靜態控制：靜止狀態下，控制加速度檢測單元2306根據加速度變化率和控制定位單元2305根據速度判定進入運動狀態；

17、動態控制：在運動狀態下，根據加速度變化率調整控制定位單元2305的上報時間間隔及無線通信模塊的工作模式，控制加速度檢測單元2306根據加速度變化率和控制定位單元2305根據速度判定進入靜止狀態。

18、根據本發明的一個實施例，所述加電初始化，包括以下步驟：

19、開啟無線通信單元2303與遠程監控平臺4建立雙向通信后保持為實網休眠模式；

20、開啟定位單元2305解析定位數據；

21、開啟加速度檢測單元2306并計算加速度變化率；

22、如果無法解析定位數據則直接進入靜止狀態；

23、如果解析定位數據獲得的速度小于第一速度閾值且加速度變化率小于第一加速度變化率閾值，則判定無線門鎖處于靜止狀態；

24、如果解析定位數據獲得的速度大于或等于第一速度閾值，則判定無線門鎖處于運動狀態。

25、根據本發明的一個實施例，所述加電初始化，還包括：

26、開啟nfc單元2307，控制所述nfc單元2307進入acd檢卡模式，等待用戶終端3進行nfc刷卡執行開關鎖操作；

27、在認證通過后根據用戶終端3的操作通知所述電子開鎖機構22驅動機械開鎖機構23對u形鎖梁1進行鎖定或開鎖。

28、根據本發明的一個實施例，所述加電初始化，還包括：

29、開啟無線通信單元2303進行sim卡驗證，在驗證通過后，建立與遠程監控平臺4的通信連接。

30、根據本發明的一個實施例，所述靜態控制，包括以下步驟：

31、關閉定位單元2305；

32、開啟藍牙單元2304連接用戶終端3，通過用戶終端3與遠程監控平臺4建立雙向通信后關閉無線通信單元2303；

33、計算加速度變化率，如果無線門鎖與用戶終端3處于連接狀態且加速度變化率大于第二加速度變化率閾值，則開啟定位單元2305；

34、持續監測速度，如果速度大于或等于第二速度閾值，則判定無線門鎖處于運動狀態；

35、開啟無線通信單元2303進入psm模式；

36、關閉藍牙單元2304。

37、根據本發明的一個實施例，所述動態控制，包括以下步驟：

38、開啟定位單元2305，按第一時間間隔上報定位信息；

39、計算加速度變化率，在加速度的變化率大于第三加速度變化率閾值時關閉加速度檢測單元2306；

40、定位單元2305按第二時間間隔上報定位信息；

41、將無線通信單元2303從psm模式改為休眠模式且定期上報無線門鎖為運動狀態；

42、根據定位單元2305的速度信息計算加速度，在加速度大于第一加速度閾值時則監測加速度值；在加速度持續小于0直至速度減為0且持續超過第一靜止時間閾值，則轉入靜止狀態。

43、與現有技術相比，本發明所產生的有益效果在于：

44、無線門鎖的控制電路模塊通過控制所述定位單元、無線通信單元、藍牙單元、加速度檢測單元的開啟與關閉，對無線門鎖進行靜止狀態和運動狀態下的功耗管理。同時，通過調整定位單元所獲得定位信息的上報周期可以兼顧功耗與準確監控無線門鎖狀態。應用本發明可顯著減低蓄電池的電能消耗。