[实用新型]一种NB-IoT安全通信智能门控装置

说明书

本实用新型属于物联网通信技术领域，公开了一种NB‑IoT安全通信智能门控装置，门锁后台管理系统通过互联网与物联网平台连接，物联网平台通过互联网与NB‑IoT网关连接，NB‑IoT网关通过公网与NB‑IoT基站连接，NB‑IoT基站与TB‑2115 NB‑IoT模组连接，TB‑2115 NB‑IoT模组、JDY‑18蓝牙模块、FM17550 RFID读卡模块与STM32L151C8T6 MCU连接构成集成电路板，集成电路板通过导线与驱动电机相连，组成门控装置。本实用新型实现刷卡记录、设备状态的实时查看，消息的加密传输，系统认证服务，SOS一键报警、防拆防撬报警、机械钥匙开锁报警、浸水报警、缺电报警的多种异常极端情况的报警处理、设备的一键唤醒等多种方式保证人员的财产安全、设备的有效管理。

技术领域

本实用新型属于物联网通信技术领域，尤其涉及一种NB-IoT安全通信智能门控装置。

背景技术

目前，最接近的现有技术：传统的物联网设备的通信方式基本主要分为以ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等短距离通信进行信息和数据的交换，另一种以2G/3G/4G、LoRa、SigFox、NB-IoT等长距离传输通信技术。

ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等短距离通信技术，具有传输距离较短、低功耗、成本低廉、解决方案简单等优势，但是由于通信稳定性弱、穿墙能力差、芯片在门锁内部信号受损严重、容易受到ARP、中间人等手段的攻击、不便于门锁的远程控制和维护、在校园宿舍、园区、企业等场景下不具备优势。

2G/3G/4G、LoRa、NB-IoT等长距离无线通信技术是目前常用的远程通信技术。2G/3G/4G与NB-IoT是在运营商建立基站的情况下进行组网的技术，其安全性、可靠性得到保障，但是2G/3G/4G技术的资费较高、速度较快、能耗高；LoRa和NB-IoT目前比较火热的低功耗广域网通信技术，LoRa工作在1GHz以下的非授权频谱不收费、自己组网建立基站，LoRa的基站建设需要较高的投入，需要考虑基站选址、供电、调优，而NB-IoT作为国家大力推进移动物联网建设技术，在基站建设、设备维护方面具有极大的优势，同时NB-IoT牺牲了速率、换回了更低的功率，采用简化的协议，大幅度提高终端待机时间，信号增益20dB，具有较好的信号覆盖能力，一个小区可以支持5万个终端的连接。对于门锁更多的时候处于休眠模式，当进行开门、告警等需要的时候进行唤醒联网，同时还需要保证传输过程中数据的安全，因此研究一种基于TB-2115的NB-IoT安全通信的智能门控系统尤为重要。

综上所述，现有技术存在的问题是：传统的门锁短距离通信方式存在着入侵的风险，2G/3G/4G、LoRa又需要极高的成本投入也难以胜任场景的需求。

解决上述技术问题的难度：

针对门锁被入侵的风险，难点在于设计一种能够满足在终端设备计算能力之内的加密机制和认证方法，保证数据不被非法获取、设备不被恶意攻击，并且尽可能最小的影响门锁的功耗。

针对门锁开锁方式单一，难点在于将远程、刷卡、蓝牙、钥匙等开锁方式集成起来，进行统一的管理，同时需要设计一套适用于多种开锁方式的协议。

针对门锁协议，难点在于需要开锁人员的授权、权限认证与注销、消息维护、状态告警、固件升级等协议的设计。

解决上述技术问题的意义：

解决门锁被入侵的风险，有利于保证用户的生命财产安全、智能门锁的高可用、满足门锁长期稳定的运行。

解决门锁开锁方式的单一问题，有利于用户自主选择多种开锁方式，在需要的场景下能够保证用户顺利的开锁需求。

解决门锁协议设计问题，有利于统一管理门锁，保证门锁全生命周期的维护、实现动态的管理用户开锁的权限。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种NB-IoT安全通信智能门控装置。