一种蓝牙智能锁系统及开锁方法与流程

本发明涉及一种智能锁领域，特别是一种蓝牙智能锁系统及开锁方法。

背景技术：

随着智能终端(如智能手机、平板电脑等)的普及，越来越多的家居设备开始使用智能终端控制技术，即使用智能终端管理自己的设备，例如冰箱、空调等等。其中，智能锁是一个非常典型的应用，通过集成蓝牙模块，用户可以使用手机开锁、分配电子钥匙等。然而，目前的手机开锁的用户体验一直不好，现有的开锁方式都是进入App才能进行开锁操作。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种蓝牙智能锁系统及开锁方法。本发明具有使用方便、用户体验好和功耗低的特点。

本发明的技术方案：一种蓝牙智能锁系统，包括智能锁端，智能锁端与智能终端连接；所述的智能锁端包括微处理器，微处理器分别连接感应模块、蓝牙模块和存储模块；所述的蓝牙模块与智能锁端连接。

前述的蓝牙智能锁系统中，所述的感应模块为红外模块。

前述的蓝牙智能锁系统的开锁方法，按下述步骤进行：

a、用户进入智能终端的App，在App中输入初始密码与智能锁系统中的蓝牙模块绑定，绑定成功后退出App，退出后App保留一个后台服务；

b、用户靠近时，智能锁系统的感应模块检测到有人靠近并输出一个高电频信号给微处理器，随即微处理器通知蓝牙模块快速发送蓝牙广播包；

c、用户打开终端屏幕，App保留的后台服务检测到打开终端屏幕的操作，随即开启蓝牙扫描，与智能锁系统的蓝牙模块匹配，匹配后，后台服务随即在终端屏幕上显示开锁按钮，用户点击开锁按钮或摇一摇即可开锁。

前述的蓝牙智能锁系统的开锁方法所述的步骤b中，蓝牙模块快速发送蓝牙广播包的时间为25～35s。

前述的蓝牙智能锁系统的开锁方法所述的步骤c中，匹配后，后台服务随即还在终端的通知栏内显示开锁通知，用户点击开锁通知即可在终端屏幕上显示开锁按钮，随即点击开锁按钮开锁。

前述的蓝牙智能锁系统的开锁方法中，所述的App能够绑定一个以上的智能锁系统的蓝牙模块，当后台服务开启蓝牙扫描到多个蓝牙模块时，信号最强的排在最前。

前述的蓝牙智能锁系统的开锁方法中，所述的感应模块输出高电频信号时，蓝牙广播包的频率为100-300ms/个；所述的感应模块输出低电频信号时，蓝牙广播包的频率为2-5s/个。

有益效果

与现有技术相比，使用本发明的蓝牙智能锁系统，用户唤醒智能终端后，只需再按一次终端屏幕上显示的开锁按钮即可开锁，而无需在唤醒智能终端后，进入App进行开锁，因此本发明使用更简单、方便。

本发明的感应模块在检测到门外有人后，会输出一个高电频信号控制蓝牙模块快速发送蓝牙广播包，即加快蓝牙广播包频率，在App的后台服务进行蓝牙扫描时，因蓝牙模块发送的蓝牙广播包的频率很快，后台服务能够快速匹配到蓝牙模块并自动在屏幕上显示开锁按钮，从而提高开锁速度，提升用户体验。本发明在感应模块输出高电频信号时，蓝牙广播包的频率取100-300ms/个，原因是：虽然频率越高匹配越快，但是频率越高耗电越多，权衡耗电和匹配速度，通过实验确定频率在100-300ms/个时，最为合适。

为了证明本发明的有益效果，申请使用多个手机针对不同的频率进行了连接测试，测试结果如图2所示：由图2可知，发送间隔高于1s(即1s/个)之后，连接速度会高于2s，用户会明显感觉到延迟。发送间隔低于300ms时连接时间小于1.3s，用户体验较好。

接下来，仔细分析500ms以内的连接速度，如图3所示：

广播包间隔低于100ms（即0.1s/个）后，连接速度提高不大，但是耗电量却会增加很多。因此广播频率为100-300ms/个最为合适。

对于耗电量，因为每个广播所耗电量恒定，故广播的个数与耗电量成线性正比关系，所以广播频率越高，则单位时间内广播个数越多，从而耗电量越高。

若使用恒定的广播频率，为了兼顾用户体验和耗电，一般频率为2s/个或1s/每个(即广播间隔为500ms或1s)，一天的总时间为86400s，这样每天的广播包个数至少为86400个。

使用本发明的变频广播，对用户场景而言，每天启动高频广播的次数（考虑到正常开锁和不开锁时的触发）不会超过50次，故我们假定每天高频广播的次数为50。

假定高频广播的频率为x（s/个），每次高频广播持续时间为y（s），则一天中高频广播的总广播包个数为S1 = 50 * y / x ;

假定低频广播的频率为z（s/个），则一天中低频广播的总广播包个数为S2 = （T - 50 * y) / z;

那么总的个数为S = S1 + S2。

根据测试，恒定广播频率f0为1s/个时，发送广播所贡献的平均工作电流r0为30uA；取变频时最差的情况，x=0.1（s/个，即100ms/个），y=35（s），z=2（s/个），则一天的广播总个数为59825，平均频率f1为59825/86400=0.692s/个，发送广播所贡献的平均工作电流r1应满足r1/f1=r0/f0，带入上面的值，可计算出r1为20.76uA，加上低功耗红外模块的功耗约10uA，则变频时发送广播贡献的整体平均电流最高约为30.76uA。与恒频1s/个时功耗基本一致。但用户体验比恒定频率时好。

综上所述，当高频广播输出时间小于35s，低频广播输出时间大于2s/个时，功耗比恒定广播频率时低，因此高频输出为20-35s，低频输出为2-5s;

本发明在绑定多个智能锁系统的蓝牙模块时，后台服务自动将与之匹配的信号最强的蓝牙模块排在最前，避免开启用户不想开的锁，进一步地提升了用户体验。

本发明的感应模块通过检测门外有/无人而输出高/低电频以控制蓝牙广播包的频率，高电频时，输出25～35s的频率为100-300ms/个的蓝牙广播包；低电频时，持续输出频率为2-5s/个的蓝牙广播包；通过该方法，不仅能够有效地提高开锁速度，提升用户体验，而且确保了蓝牙模块在除开锁时间外(即处于低电频时)都处于低功耗状态(因蓝牙广播包频率越低越省电)。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是手机针对不同频率的连接测试结果；

图3是500ms以内的连接速度测试结果。

附图中的标记为：1-微处理器，2-感应模块，3-蓝牙模块，4-存储模块，5-智能锁端，6-智能终端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种蓝牙智能锁系统，构成如图1所示，包括智能锁端5，智能锁端5与智能终端6连接；所述的智能锁端5包括微处理器1，微处理器1分别连接感应模块2、蓝牙模块3和存储模块4；所述的蓝牙模块3与智能锁端5连接。所述的存储模块4用于存储智能锁端5的授权信息。

前述的感应模块2为红外模块，具体为低功耗的红外模块。

前述的蓝牙智能锁系统的开锁方法为：

a、用户进入智能终端6(智能终端如智能手机或平板电脑等)的App，在App中输入初始密码与智能锁系统中的蓝牙模块3绑定，绑定成功后退出App，退出后App保留一个后台服务；

b、用户靠近时，智能锁系统的感应模块2检测到有人靠近并输出一个高电频信号给微处理器1，随即微处理器1通知蓝牙模块3快速发送蓝牙广播包；通过该步骤，实现了智能锁系统对有人靠近行为的识别：一方面，在没有人时，蓝牙模块3可以减慢广播速度，从而降低功耗；另一方面，在有人时，短时间加快蓝牙扫描，从而提高开锁速度。

用户打开终端屏幕，App保留的后台服务检测到打开终端屏幕的操作，随即开启蓝牙扫描，与智能锁系统的蓝牙模块3匹配，匹配后，后台服务随即在终端屏幕上显示开锁按钮，用户点击开锁按钮或摇一摇即可开锁。因为这个时候智能锁系统的蓝牙广播包频率很快，终端上的App的后台服务可以马上扫描到智能锁系统并自动在屏幕上显示开锁按钮，用户点击开锁按钮或者摇一摇手机即可开锁。以此实现用户不进入App即可开锁的功能，并且后台服务只在用户打开手机屏幕后工作，且只持续较短的一段时间，保证了后台服务以很低的功耗运行在用户智能终端(如手机)上。

前述的步骤b中，蓝牙模块3快速发送蓝牙广播包的时间为25～35s。在该段时间内，蓝牙广播包频率为较快，使蓝牙模块3与智能终端能更快速地匹配连接，匹配连接后，就将广播包频率降至2-5s/个，有效降低功耗。

前述的步骤c中，用户打开终端屏幕后，屏幕上显示有开锁通知，用户点击开锁通知后，App保留的后台服务检测到打开终端屏幕的操作，随即开启蓝牙扫描。

前述的App能够绑定一个以上的智能锁系统的蓝牙模块3，当后台服务开启蓝牙扫描到多个蓝牙模块3时，信号最强的排在最前，以此避免开启用户不想开的锁。

前述的感应模块2输出高电频信号时，蓝牙广播包的频率为100-300ms/个；所述的感应模块2输出低电频信号时，蓝牙广播包的频率为2-5s/个。

前述的感应模块2还可为摄像模块。