電子鎖解決方案
一、為何選用Mifare One卡作為電子柜鎖的電子手牌
市場(chǎng)銷售的感應(yīng)式電子柜鎖,一般是采用EM4100標(biāo)準(zhǔn)的ID卡作為智能開鎖的電子鑰匙(也稱之為電子身份識(shí)別卡)。EM4100是瑞士微電子公司(μEM)的技術(shù)產(chǎn)品,工作于125KHz頻率,內(nèi)建64bit的ID號(hào)(理論上說(shuō)可以是做到每張卡都擁有全球唯一的ID號(hào)),是一種只讀式低頻卡。
容易被復(fù)制是ID卡逐漸被市場(chǎng)拋棄的主要原因之一.。因?yàn)闆](méi)有嚴(yán)格的數(shù)據(jù)讀取密鑰機(jī)制,因此復(fù)制ID卡的設(shè)備成本低廉、泛濫成災(zāi),數(shù)十元、百來(lái)元就可以在網(wǎng)上購(gòu)買一只ID卡復(fù)制器。
采用安全系數(shù)高的密鑰式可讀寫卡(IC卡)是必要的選擇。
當(dāng)今世界上非接觸式IC智能射頻卡(內(nèi)建MCU,ASIC等)中的主流主要為PHILIPS公司的MIFARE技術(shù),已經(jīng)被制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):ISO/IEC 14443 TYPE A標(biāo)準(zhǔn)。它的核心是Philips公司的Mifare One IC S50(-01,-02,-03,-04)系列微模塊(微晶片)。Mifare One IC智能(射頻)卡采用先進(jìn)的芯片制造工藝制作,內(nèi)建有高速的CMOS EEPROM,MCU等,卡片上除了IC微晶片及一副高效率天線外,無(wú)任何其他元件,工作時(shí)的電源能量由卡片讀寫器天線發(fā)送無(wú)線電載波信號(hào)耦合到卡片上天線而產(chǎn)生電能,一般可達(dá)2V以上,供卡片上IC工作。工作頻率13.56MHZ。卡片制造時(shí)具有唯一的卡片系列號(hào)(UID),沒(méi)有重復(fù)的相同的兩張MIFARE卡片。Mifare One IC智能(射頻)卡上具有先進(jìn)的數(shù)據(jù)通信加密并雙向驗(yàn)證密碼系統(tǒng);且具有防重疊功能,能在同一時(shí)間處理重疊在卡片讀寫器天線的有效工作距離內(nèi)的多張重疊的卡片。
Mifare One卡片的存儲(chǔ)容量為1k Byte,采用EEPROM作為存儲(chǔ)介質(zhì),整個(gè)結(jié)構(gòu)劃分為16個(gè)扇區(qū),每個(gè)扇區(qū)64Byte,編為扇區(qū)0-15。每個(gè)扇區(qū)有4個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)塊(Block),分別為塊0,塊1,塊2和塊3,每個(gè)塊有16個(gè)字節(jié)。每個(gè)扇區(qū)都可分別設(shè)置各自的密碼,互不干涉。因此每個(gè)扇區(qū)可獨(dú)立地應(yīng)用于一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合,整個(gè)卡片可以設(shè)計(jì)成“一卡通”形式來(lái)應(yīng)用??ㄆ系臄?shù)據(jù)讀寫可超過(guò)10萬(wàn)次以上;數(shù)據(jù)保存期可達(dá)10年以上,且卡片抗靜電保護(hù)能力達(dá)2KV以上。
二、創(chuàng)安電子柜鎖的產(chǎn)品特點(diǎn)
1、創(chuàng)安電子柜鎖的機(jī)械設(shè)計(jì)
創(chuàng)安更衣柜鎖的鎖體采用模塊化設(shè)計(jì):A件是外殼模塊,外殼部分集成了電池倉(cāng);B件是鎖芯模塊,電路板+電機(jī)+減速齒輪+鎖舌部分;C件是防撬模塊,由插接于A件的鎖舌保護(hù)座+安裝于門側(cè)的金屬鎖扣組成。
鎖體的外殼+鎖芯安裝底座+防撬耳朵,采用增強(qiáng)ABS注塑件;鎖舌+電機(jī)保護(hù)片采用304不銹鋼;鎖扣采用碳鋼。
大殼模塊:
電機(jī)采用14000轉(zhuǎn)每分鐘的F1220電機(jī),這種電機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速平穩(wěn),力矩大,轉(zhuǎn)速平穩(wěn),壽命久。電機(jī)輸出端裝配有三級(jí)齒輪,實(shí)現(xiàn)將電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速降低到28轉(zhuǎn)左右,對(duì)鎖舌的作用力矩同步提升20倍。
齒輪部分采用進(jìn)口永生POM材質(zhì)注塑件。
鎖舌組件由轉(zhuǎn)動(dòng)軸+扭簧+鋼針+金屬包邊的鎖舌塊組成。
當(dāng)銅轉(zhuǎn)動(dòng)軸在電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定的鋼針會(huì)對(duì)扭簧產(chǎn)生向左或者向右的推動(dòng)力,扭簧將這股推動(dòng)力作用于鎖舌塊,實(shí)現(xiàn)鎖舌塊的向左或向右的運(yùn)動(dòng)。
這種機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:當(dāng)鎖舌伸出時(shí)遇到障礙,扭簧被壓迫在鎖舌塊內(nèi),一旦障礙物消除,在扭簧的壓迫力下鎖舌塊會(huì)立即彈出。當(dāng)鎖舌縮進(jìn)遇到阻力,扭簧任然被壓迫在鎖舌塊內(nèi),一旦阻力消除,在扭簧的壓迫力下鎖舌塊會(huì)立即縮進(jìn)。
轉(zhuǎn)動(dòng)軸采用純銅材質(zhì),除可保證強(qiáng)度,還可防銹抗氧化。
鋼針采用304不銹鋼。
鎖舌塊外部采用304拉絲不銹鋼,內(nèi)部采用增強(qiáng)ABS。這樣設(shè)計(jì)的好處是,在保證強(qiáng)度的情況下,降低了鎖舌的重量,減輕電機(jī)的負(fù)擔(dān),降低功耗。
防撬模塊:
防撬模塊由鎖舌保護(hù)座+安裝于門側(cè)的金屬鎖扣組成。
這種防撬結(jié)構(gòu)可以從前、后、左、右、上、下六個(gè)方向限制外部的撬力,非一般人力可以破壞!
防撬機(jī)構(gòu)是一種主動(dòng)防護(hù)設(shè)計(jì),有別于防撬報(bào)警設(shè)計(jì),后者是被動(dòng)方式:門已經(jīng)被撬開才報(bào)警。
2、電子部分介紹
無(wú)線射頻電路設(shè)計(jì)
為降低功耗,國(guó)內(nèi)各家鎖廠在電路設(shè)計(jì)上都采用輪詢方式,每間隔一定的時(shí)間電路自動(dòng)喚醒并探測(cè)一次是否有手牌靠近,若有,則讀取手牌內(nèi)的芯片信息,判斷是否為合法手牌以及是否開鎖,若無(wú),則電路進(jìn)入睡眠狀態(tài)。各個(gè)廠家的區(qū)別在于這個(gè)時(shí)間間隔是多少,如果太短,則很耗電,如果太長(zhǎng),則會(huì)出現(xiàn)碰卡了但鎖沒(méi)有讀卡的現(xiàn)象。我們根據(jù)10年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的這個(gè)時(shí)間間隔為0.5秒。這樣可以保障3節(jié)5號(hào)堿性電池,每天開鎖10次的情況下,電池壽命可達(dá)一年(電池品質(zhì)的好壞是一個(gè)不可小覷的因素)。
另外一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是,用戶的環(huán)境會(huì)影響讀卡的效果,比如采用金屬包邊的柜門或者干脆是鐵皮門,如果技術(shù)上不加以處理,讀卡靈敏度和通過(guò)率就比較差。我們?cè)谶@個(gè)問(wèn)題的處理上使用了比較法:電路會(huì)在初次通電工作的時(shí)候電路線圈會(huì)自動(dòng)多次抓取外部環(huán)境參數(shù),得到環(huán)境的一個(gè)穩(wěn)定值,以后,電路每次自動(dòng)喚醒并探測(cè)手牌時(shí),都和鎖內(nèi)的穩(wěn)定值做比較,超過(guò)一定的變化,就認(rèn)為有手牌靠近,完成后續(xù)的工作,如果沒(méi)有變化,則立即睡眠。這也是解釋為何一些廠家的產(chǎn)品電池壽命比較短的主要原因之一。
創(chuàng)安感應(yīng)鎖的感應(yīng)距離被控制于20毫米左右,也同樣是出于對(duì)功耗的考量。在實(shí)際碰卡開鎖的操作中,無(wú)論是服務(wù)人員還是賓客,都會(huì)將手牌直接貼到鎖面板上,所以感應(yīng)距離適中,而不是追求一定非常高,是創(chuàng)安產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)原則。
感應(yīng)區(qū)域的大小和鎖面板內(nèi)的線圈的長(zhǎng)和寬有關(guān)系,我們可以根據(jù)客戶的要求,最大可以做到幾乎是整個(gè)鎖面板都可以成為讀卡有效區(qū)。
創(chuàng)安是一家技術(shù)主導(dǎo)型的企業(yè),所有電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)都是由自己多年歷練的技術(shù)團(tuán)隊(duì)獨(dú)立開發(fā)完成,擁有完整的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
電路部分除必要的外協(xié)代工(比如板材生產(chǎn)、芯片和元件貼片、線材、插座等)以外的工藝部分(程序燒寫、插件焊接、老化測(cè)試、強(qiáng)度測(cè)試、功能測(cè)試等)全部在公司內(nèi)部流轉(zhuǎn)完成。
創(chuàng)安手牌
創(chuàng)安電子柜鎖的手牌的腕帶部分有2中材質(zhì),一種是TPU,另一種是硅膠。
我們采用的TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)是增加了耐水解的成分,一方面可以具備抗拉特性,另一方面可以防止溫水內(nèi)的水解現(xiàn)象。TPU是國(guó)標(biāo)允許和人類皮膚接觸的彈性材料,不同于PVC(聚氯乙烯)彈性料,后者對(duì)一定人群的皮膚會(huì)引起過(guò)敏,甚至是嚴(yán)重的皮炎。
手牌內(nèi)封裝有卡片,卡片密封著線圈和芯片電路。卡片的密封性對(duì)卡片的壽命起著決定性的作用,我們采用的卡片工藝可以保證卡片在連續(xù)的72小時(shí)60度的溫度下不滲漏、不變形。
卡片是通過(guò)熱壓密封,卡片內(nèi)的線圈是采用的漆包線,密封前對(duì)焊接點(diǎn)注絕緣膠,所以卡片自身是防靜電、耐腐蝕的。
創(chuàng)安電子柜鎖配套的手牌顏色有:紅色、藍(lán)色、黃色、綠色、橘黃色、粉紅色。
關(guān)于應(yīng)急開啟
創(chuàng)安鎖除了提供電池電量過(guò)低時(shí)可以使用外部應(yīng)急供電外,還可以通過(guò)我公司提供的專用工具應(yīng)急開門。
通過(guò)專用工具開啟前鎖體面罩,就可以看到門上的前后鎖體的過(guò)線孔了(所以在柜鎖安裝的時(shí)候,一定要根據(jù)我們提供的開孔圖紙開孔,如果孔位不對(duì),本步驟就無(wú)法實(shí)現(xiàn)),透過(guò)這個(gè)過(guò)線孔,就可以撥動(dòng)后鎖體內(nèi)的鎖舌,實(shí)現(xiàn)機(jī)械方式的應(yīng)急開啟。
三、創(chuàng)安電子柜鎖的基本功能
1、開鎖模式
二種開鎖模式:?jiǎn)慰J?、雙卡模式。
單卡模式:碰賓客卡直接開鎖,5秒后,鎖舌自動(dòng)彈出。
雙卡模式:賓客卡、服務(wù)員卡一起使用才能開鎖,5秒后,鎖舌自動(dòng)彈出。
單卡模式下,可配置2張管理卡、1張賓客卡、10張通開卡。
雙卡模式下,可配置2張管理卡、1張賓客卡、10張服務(wù)卡。
2、后鎖體復(fù)位按鍵的作用
設(shè)置鎖開鎖模式&同時(shí)清空鎖內(nèi)保存的所有卡信息。
操作方式:
按住復(fù)位按鍵(按下并保持按下的狀態(tài)),聽到“滴”1聲后松開為單卡自動(dòng)模式。
按住復(fù)位按鍵(按下并保持按下的狀態(tài)),聽到連續(xù)“滴”2聲后松開為雙卡自動(dòng)模式。
3、出廠時(shí)鎖的狀態(tài)
鎖內(nèi)的卡信息全部為空,鎖舌處于縮進(jìn)狀態(tài)。
4、電池選型
使用3節(jié)5號(hào)電池,強(qiáng)烈推薦使用堿性電池。
5、現(xiàn)場(chǎng)鎖安裝順序和注意點(diǎn)
A、按圖紙正確開孔;B、安裝前后鎖體;C、配卡;D、碰卡檢驗(yàn)鎖舌是否正常伸出縮進(jìn);
E、安裝門側(cè)鎖扣。
注意:①上述步驟請(qǐng)嚴(yán)格執(zhí)行;
?、趯?duì)于A型鎖體,鎖門后,門必須還能外拉1~2毫米的活動(dòng)空間(不是越緊越好)。
6、各類手牌的作用
管理卡:①不受開鎖模式的限制,直接可以開鎖;②用于將賓客卡、服務(wù)卡、通開卡添加到鎖內(nèi)。
賓客卡:?jiǎn)慰J较?,賓客卡直接可以開鎖;
雙卡模式下,配合賓客卡一起使用才能開鎖。
服務(wù)卡:雙卡模式下,配合賓客卡一起使用才能開鎖。
經(jīng)理卡:經(jīng)理卡直接可以開啟所有鎖。
7、上述設(shè)卡的過(guò)程中,若碰卡后沒(méi)有聽到鎖發(fā)出的“嘀”一聲,表示碰卡不成功,要重新碰卡;
8、正常使用中,如果碰卡,但鎖發(fā)出連續(xù)“嘀”2聲,表示這是一張非法卡;
9、欠壓報(bào)警:當(dāng)鎖內(nèi)的電池電量小于3.7V(±0.1V)時(shí),鎖會(huì)在每次碰卡開門后連續(xù)“嘀”8聲,提醒客戶要注意及時(shí)更換電池。正常情況下,發(fā)出欠壓報(bào)警之后,鎖可以堅(jiān)持繼續(xù)正常工作1個(gè)月或以上(約可正常開鎖100次以上)。
10、應(yīng)急供電:創(chuàng)安的每一款電子柜鎖,都有外部供電接口,不同的型號(hào),接口的位置和方式可能有不同。隨貨配有備用電源盒,盒內(nèi)可以放置3節(jié)5號(hào)堿性電池。當(dāng)鎖因?yàn)殡姵仉娏窟^(guò)低而不能正常工作時(shí),請(qǐng)將備用電源盒的連接線的插頭插入柜鎖的對(duì)應(yīng)插口內(nèi),鎖會(huì)自動(dòng)聯(lián)通外部電源進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
四、創(chuàng)安電子柜鎖的性能參數(shù)
1. 工作電壓:4.5V,推薦使用3節(jié)5號(hào)1.5V堿性電池。
2. 工作時(shí)長(zhǎng):1年以上。
3. 靜態(tài)電流:小于15微安;工作電流:小于150微安(空載)。
4. 工作溫度:-20度~85度;工作濕度:小于90%。
5. 欠壓提示:鎖內(nèi)電池電量小于3.8V告警,此后仍然可開鎖100次。
6. 支持芯片:支持EM4305。
7. 鎖體結(jié)構(gòu):防撬鎖體
8. 安裝方式:對(duì)擰螺絲安裝。
9. 卡功能類別:通開卡、經(jīng)理卡、設(shè)置卡、賓客卡、服務(wù)員卡
10. 可工作于單卡開門或雙卡開門模式,配置靈活。
11. 采用三級(jí)管理。
12. 外置備用電源接口,保障鎖的應(yīng)急供電。