安全防护系统及实现方法 【技术领域】
本发明涉及安全防护领域，尤其涉及实现安全防护的方法及安全防护系统。
背景技术
为了达到安全防护的功效，人们在如门、柜等场合上安装了锁。随着对安全要求的不断提高，锁也从最初的机械锁逐步走向和电子技术相结合的电子锁。
以汽车为例，汽车电子锁有多种形式，如电子钥匙式电子锁、按键式电子锁、触摸式电子锁。但是，目前最常见的汽车电子锁是电子钥匙式电子锁。这种电子锁的钥匙内设有密码的电子电路，通过光、电、磁等形式将密码发送至锁控制单元，以开启车门。
虽然这种电子锁可以通过遥控或其他手段锁定车门来保护车内物品及车本身的安全，但是，它需要用户发出指令，才能达到锁门或开门的效果。因此，当用户忘记锁定车门时，就无法保证用户的财产安全。
目前在现有技术中采用的一种实现安全防护的方法是通过声音告警来提醒用户。即，将锁控制单元与扬声器等发声装置相连，当锁控制单元在给定时间内检测到车门未锁，则通过发声装置发出声音以提示用户。这种方法虽然能够起到一定的防护作用，但是，首先，这种声音通常是噪声，给环境造成声音污染，而且，用户能听到告警信息的范围是有限的，当用户走出该范围时，由于用户没能听到告警信号，而不能达到安全防护的效果。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种安全性高的实现安全防护的方法及装置。
为解决上述问题，本发明公开了一种安全防护系统，用于通过锁控制单元控制锁的开启和闭合，包括感应装置和连接所述锁控制单元的信号收发装置，其中，信号收发装置，用于与所述感应装置建立通信连接，以接收感应装置数据和、或发出数据给感应装置，或控制锁操作；感应装置，用于从信号收发装置接收数据或向其传送数据。
其中，所述感应装置包括电子标签和与所述电子标签连接的用户接口单元，所述用户接口单元向用户输出安全防护系统信息或接收用户指令，并通过射频信号传送至所述信号收发装置。
其中，所述信号收发装置还包括与所述控制单元连接的时钟管理单元，用于对射频发射时间间隔进行管理。
其中，所述信号收发装置还包括与所述控制单元连接的存储单元，用于存储安全防护过程中的操作日志或与安全防护系统有关的参数信息。
其中，所述信号收发装置接收感应装置数据包括：检测感应装置是否在有效信号范围内、验证感应装置信号是否合法、检测感应装置运动情况、或接收感应装置传送的操作指令。
其中，所述信号收发装置发出数据给感应装置包括：发出安全警告、操作提示或操作完成情况射频信息。
其中，所述信号收发装置控制锁操作包括：根据操作指令对锁发出控制信息；控制锁进行预定地闭合、开锁操作；读取或存储锁的相关数据。
一种安全防护的实现方法，用于安全防护系统对锁的操作控制，所述安全防护系统包括信号收发装置和感应装置，当检测到锁的状态发生改变时，信号收发装置发出射频信号；信号收发装置判断在设定时间内是否收到感应装置发送的控制数据，若是，根据所述控制数据进行锁的操作，否则，直接发出控制指令控制锁操作。
其中，步骤(1)之前还包括，设置安全标志位，所述安全标志位的状态能够在感应装置的控制下改变；当检测到安全标志位为关时，退出安全防护的实现过程。
其中，当检测到锁的状态从闭合改变到开启时，所述信号收发装置直接发出的控制指令为闭合锁。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明利用无线射频技术在携带感应装置的用户和设置信号收发装置的锁控制单元之间建立通信连接，当发生用户粗心而忘记关闭锁时，信号收发装置通过发出射频信号，感应装置接收该包括锁状态信息的射频信号，提醒用户，增加安全系统，并且，当信号收发装置没有接到用户的操作指令时，它自动地关闭锁，达到更安全的产果。
同样，当锁的状态发生异常改变时，比如锁被试图打开等情况发生时，信号收发装置及时发出信号通知用户，而用户未及时对该信息发生反馈时，信号收发装置自动发出控制信号进行安全保护。
【附图说明】
图1是本发明的安全防护系统的结构原理示意图。
图2是本发明安全防护系统的实施例的感应装置的结构示意图。
图3是本发明安全防护系统的实施例的信号收发装置的结构示意图。
图4是本发明安全防护的实现方法的原理流程图。
图5是本发明安全防护实现方法的第一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
以下结合附图，具体说明本发明。
随着无线射频识别技术(RFID，Radio Frequency Identification)的发展，由于它能利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据，因此现在它被广泛应用在众多行业中。本发明就是采用无线射频识别技术来完成对锁的防护保护。锁不仅局限于安装在各种门、柜等场所的常规意义是的锁，而且可以是门禁等用于实现安全防护功能的设备。
请参阅图1，图1为本发明安全防护系统的结构原理示意图。本发明的安全防护系统，用于通过锁控制单元3控制锁的开启和闭合，包括连接所述锁控制单元3的信号收发装置1和感应装置2，其中：
信号收发装置1，用于通过射频与所述感应装置2建立通信连接，以接收感应装置2发送的数据来控制锁操作或当锁状态发生改变且无法与感应装置2建立通信连接时，直接发出数据至锁控制单元3控制锁操作；
感应装置2，用于从信号收发装置1接收数据或向其发送数据，以控制锁操作。
请参阅图2，图2为本发明安全防护系统的一个实施例的结构示意图。该感应装置2包括电子标签21和与该电子标签21相连的用户接口单元22。
电子标签21，保存包含该电子标签ID号的电子数据，根据自身是否带电源将电子标签21分为有源标签和无源标签。本实施例可采用有源电子标签。
用户接口单元22包括输入单元和输出单元，其中，输入单元可选自按键、滑块或旋钮，它能够供用户发出简单的操作指令，如锁开启、锁关闭、取消安全标识等。输出单元可选自显示单元、发声、发光单元的其中一种或多种，它能够将接收到的锁信息或其他信息通过该输出单元输出，以达到提示用户的目的。
再请参阅图2，信号收发装置1包括控制单元13、收发单元11、显示单元15、接口单元16、电源管理单元12、时钟管理单元14、存储单元17。
收发单元11和天线连接，用于发射或接收一预设频段的射频信号，即建立电子标签21与信号收发装置1的数据通信通道。收发单元主要包括接收子单元和发送子单元。其中，接收子单元分别连接天线和控制单元，用于接收从天线传送的射频信号解调成数据信号后传递至控制单元，发送子单元分别连接天线和控制单元，用于将接收到数据信号调制成预先设定的某一特定频段上的射频信号，以供天线发送。目前，收发单元可采用现有的接收子单元和发送子单元集成在一块的收发器。
电源管理单元12，用于给信号收发装置1的各个单元提供电源，并管理电源使其按优方案(节省电源)分配能源给各个单元。
时钟管理单元14，连接控制单元13，用于对收发单元11的射频发射时间间隔进行管理，通过对发射的射频信号和检测到的射频信号进行比较，确定功率和信号能量的损失，并且对比上一次比较的结果，判断携带感应装置2的用户是远离收发单元11还是接近收发单元11，从而确定是否加快发射间隔时间，以达到根据用户的状态进行调整发射时间的效果。
显示单元15，连接控制单元13，用于显示锁目前的状态、安全标志位等信息，方便用户获得信息。
接口单元16，连接控制单元13，它选自与用户进行交互的用户接口单元、与主机进行数据传输的主机接口单元、与锁控制单元进行数据传输的控制接口单元的一种或多种。其中，用户接口单元用于接收用户指令控制所述信号收发装置1的运作，用户指令包括读取锁状态、向锁发送控制指令、更改安全标志位等。
主机接口单元用于接受主机的操作指令控制所述信号收发装置的运作。所述主机接口单元采用GSM、GPRS、CDMA、2.75G、3G接口、CF接口、SM接口、MMC接口、SD接口、MS接口、PCMCIA接口、MD接口、x-D接口、IDE/SCSI接口、RS232接口、RS485接口、SPI接口、USB OTG接口、UWB接口、GPIO接口、UART接口、以太网接口、并行接口、USB接口、IEEE1394接口、蓝牙接口、IrDA红外接口、HomeRF接口、IEEE802.11x接口和/或IEEE802.16x与主机进行通信，主机中与其连接的接口采用与上述接口标准相适配的接口。
当信号收发装置1与锁控制单元3不能直接连接时，在信号收发装置1上设置控制接口单元，用于与锁控制单元3建立数据通信链路，锁控制单元与其连接的接口采用与控制接口单元相适配的接口。
存储单元17，连接控制单元13，用于存储数据。该数据包括防护系统进行防护操作的日志数据和发射单元1直接发送至锁控制单元3的控制指令，由于控制指令的数量不多，从而导致占用的存储空间不多，因此，也可将这部分控制指令数据放在控制单元13中，以提高数据通信的速度。存储单元17可采用易失或非易失存储介质，其中非易失介质可选用半导体存储介质、磁存储介质或光存储介质。其中，半导体存储介质可选自快闪存储介质、MRAM、DRAM、EEPROM、SRAM、SDRAM、FRAM或者Millipede。所述磁介质可选自硬盘、移动硬盘或MicroDrive。
控制单元13，用于控制整个信号收发装置1的工作，它通过软件和硬件相结合的方式完成该功能。在硬件上采用现有的处理器，并在处理器上对其进行编程。从功能的角度来说，它至少包括收发控制子单元、锁状态控制子单元及安全标志控制子单元。
收发控制子单元，连接收发单元，用于控制信号收发装置1与电子标签2的数据通信，包括在无线信息传输中的身份认证，鉴权，数据加密等以及和对射频发射时间的管理和相关操作的记录，将相关信息如何时启动安全，何时取消加密，何时发生错误等进行记录，并对相关记录进行管理。
锁状态控制子单元，连接锁控制单元3，用于接收锁的状态，并将所述状态信号通过收发单元发送，和接收感应装置2发送的控制信号，当锁状态发生改变且无法与感应装置建立通信连接时，直接发出数据控制锁操作。
安全标志控制子单元，用于接受用户指令更改安全标志状态，并保存当前的安全标志状态，以备用户查找。
本发明基于安全防护系统提出了安全防护方法，包括：当检测到锁的状态发生改变时，信号收发装置发出射频信号(步骤S110)；信号收发装置判断在设定时间内是否收到感应装置发送的控制数据(步骤S120)，若是，根据所述控制数据进行锁的操作，否则，直接发出控制指令控制锁操作(请参照图4)。
以下对数据写方法的流程作详细介绍。
请参照图5，图5为本发明的安全防护方法的一个实施例的流程图。
首先进行步骤S210：判断信号收发装置1的控制单元13是否检测到锁状态发生改变，若是进行步骤S220，否则继续进行步骤S210。信号收发装置1与锁控制单元3连接，当锁的状态从开启变化到闭合或从闭合变化到开启时，锁控制单元3发送状态变化数据至信号收发装置1，信号收发装置1的控制单元13接收并保存该些数据，同时也检测到锁状态已发生改变。即，信号收发装置1是通过接收锁控制单元3发送的状态变化数据来检测锁状态是否发生改变。
随后进行步骤S220：判断安全标志位的状态是否为开，若是进行步骤S230，否则结束安全防护的实现流程。该安全标志位是用于用户控制是否需要进行安全防护操作。如果安全标志位的状态为开，则说明需要进行安全防护操作，否则安全标志位的状态为关，无须进行安全防护操作。用户可根据具体情况选择/修改安全标志位的状态，达到灵活使用的目的。可以预先在信号收发装置1中设置安全标志位，用户在感应装置2上修改安全标志位的状态，并通过收发单元发送至信号收发装置1，更改其安全标志位的状态。
随后进行步骤S230：判断锁状态是否从闭合状态改变到开启状态，若是，进行步骤S240，否则进行S310；
随后进行步骤S240：检测用户携带的感应装置2是否在有效的信号范围内，若是，则信号收发装置1的控制单元13直接发出控制信号、关闭锁，否则进行步骤S250。感应装置1发出射频信号，如果感应装置2位于在检测信号覆盖的一特定范围内(称之为有效的信号范围)，则感应装置2接收到该回应信号，并通过比对返回的感应装置2的ID号，即可判断感应装置2是位于该有效的信号范围内。若感应装置2未在有效的信号范围内，很可能存在用户忘记闭锁，因此信号收发装置1直接发出控制信号至锁控制单元3，关闭锁，达到安全防护的作用。
随后进行步骤S250：信号收发装置1发出射频信号提醒用户，该射频信号包含锁状态信号，如“锁的状态为开，是否忘了闭合锁”，用户携带的感应装置2接收到该射频信号，并通过用户接口单元提醒用户。
随后进行步骤S260：信号收发装置1在预先设定的时间或预先设定的次数内是否接收到用户的指令，若是则进行步骤S270，否则信号收发装置1的控制单元13直接向锁控制单元3发出控制信号以关闭锁。
随后进行步骤S270：根据接收到指令，信号收发装置1进行相应的操作。指令包括更改安全标志位的状态、锁开启、锁闭合。当接收到更改安全标志位的状态时，信号收发装置1修改安全标志位。并且如若安全标志位修改为“关”时，退出安全防护的实现过程。当接收到锁开启或锁闭合时，控制单元13发出相应的控制指令至锁控制单元3，以使锁进行相应操作。
步骤S310：在锁闭合的安全状态下，如果锁被试图打开(状态改变并且载体处于不安全情况下)，则向用户发出警报；
随后进行步骤S320：如果用户对警报作出反馈，则依据用户反馈的指令进行相应操作；如果用户未对警报作出反馈，则达到一定条件(重复警报次数、距离或者时间长度)后自动进行安全保护。
以下还是以车为例，说明本发明的安全防护系统及安全防护方法在具体领域中的应用。
将信号收发装置1设置在车内，它直接和车门的锁控制单元连接。而感应装置2可做为小巧方便用户携带的物品。
通过检测携带感应装置2的用户与车之间的距离等信息来自动进行安全防护。当车门的状态改变(被打开或关上)后，检测车锁是否锁好(检测载体车是否被置安全)，如果不安全，则自动检测用户携带的感应装置是否在有效信号范围内，如果不在范围内则自动采取安全防护措施(例如将车门锁闭)；如果感应装置在信号范围内，则向用户重复发出提示信息(如请锁闭车门)，直到用户返回“锁闭车门”指令或指示“不锁闭车门”为止；如果用户不返回任何信息，则在到达预定条件(重复警报次数、距离或者时间长度)后，自动将车门锁闭(自保护模式)，并将操作记入内存。在车门锁闭的安全状态下，如果车门被试图打开(状态改变并且载体处于不安全情况下)，则先检测用户是否指示取消安全防护体系；如果不取消，则向用户发出警报；如果用户对警报作出反馈，则依据用户反馈的指令进行锁车或者打开车门的操作(执行操作)；如果用户未对警报作出反馈，则达到一定条件(重复警报次数、距离或者时间长度)后自动进行安全保护。
为了提高安全性，在信号收发装置1和感应装置2进行的通信数据首先进行加密后再发送，接收时先解密。
并且，感应装置2与信号收发装置1还可以通过公共陆地通信移动网(如GPRS)建立通信。这样，当发生紧急情况(如车门被试图打开)时，信号收发装置1可以不受有效信号范围的限制，及时通时用户。
还有，当信号收发装置1在有效信号范围内检测到感应装置2从无到有时，可设置信号收发装置1发出控制信号打开车门，方便用户使用。该方法结合现有的密码、钥匙、声控、指纹等安全防护手段，结合形成更为安全的防护体系。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落入本发明的保护范围内。