智能蓝牙门锁,淘汰古老的钥匙吧


方案概述

相对于传统的解锁产品,蓝牙锁是一个不需要钥匙或密码的新型解锁方案。用户随身携带着装有APP的手机,靠近蓝牙锁设备,便可以实现解锁,不需要任何手动操作。根据实际应用场景,在APP和蓝牙锁的通信过程中,可以加入不同等级的安全算法,满足不同层次的安全需求。蓝牙锁外形小巧,支持各类总线接口,可以方便地接入各式智能家居系统。


(1) 解锁原理

  • 每个蓝牙锁设备具有ID和KEY。
  • 手机APP解锁某个设备之前,先要获取它的ID和KEY,这个步骤称为“绑定”。
  • 解锁的时候,手机APP以明文或加密的形式把携带KEY的信息发送给设备,设备收到后进行校验。如果KEY一致,就判定解锁成功,反之,解锁失败。

(2) 绑定设备

一个简单的方法是将设备的ID和KEY做成二维码的形式,贴在设备表面。手机APP扫描二维码后,记录设备的ID和KEY。由于二维码暴露在外,为防止非法手机APP也能扫描获得ID和KEY,可以在绑定的时候让APP和设备做一次通信,如果设备发现它已经和一个手机绑定,就不接受其它手机的绑定。

相对复杂的方法是二维码里面只含有设备的ID信息,手机APP通过二维码获得ID后,向服务器申请KEY,再由服务器来负责KEY的分发。这种做法避免了将KEY直接暴露在外,也可以支持“一个设备,多个手机”的解锁应用。


(3) 自动解锁

用户携带着装有解锁APP的手机,靠近设备,就能解锁,不需要额外的点亮手机屏幕、或者打开APP等手动操作。为了达到这一目的,在Android和iOS上有不同的实现,其中的关键步骤为:

  • 解锁设备:设备会周期性发送蓝牙广播包,广播间隔通常为1~3秒。
  • Android:APP开启service,常驻手机内存,在后台扫描蓝牙广播包,如果搜到了已绑定的设备,就建立蓝牙连接,进行解锁操作。
  • iOS:iOS对APP后台运行有诸多限制,不过iOS提供了蓝牙设备自动重连的功能。当APP切换到后台、或者被系统杀死的时候,APP通知系统让系统来监视特定蓝牙设备。之后,如果系统搜索到了该设备,会建立蓝牙连接,唤醒APP,APP就可以进行解锁操作了。

(4) 安全相关

解锁的关键在于手机APP的KEY和设备的KEY进行验证,如果一致,就解锁成功。以KEY的不同验证方式,可以分为如下几种:

  • KEY明文验证:APP直接将KEY发送给设备进行验证。对于这种做法,如果黑客抓包分析,容易截获KEY。适用于对安全要求不高的应用场景。
  • KEY加密验证:每次解锁,设备给APP发送一个随机数,APP利用KEY对随机数进行加密,之后回复给设备一个经过加密的数,设备利用KEY进行解密,通过检验是否和之前发送的随机数一致来判定解锁成功与否。这种做法需要设备和APP共享一个加密/解密算法,只要算法不被破解,就能保障安全,适用于对安全要求较高的应用场景。
  • 借助服务器:服务器可以为解锁提供更多的随机变量,利用服务器也可以定期为设备和APP更新KEY。通过引入更多的不确定性,使得加密/解密算法更加不容易破解。

根据实际应用需求,可以定制不同级别的安全算法。


效果演示


技术指标

  • 蓝牙芯片:Nordic nRF51822等;
  • 蓝牙距离:10m;
  • 模块规格:nova.pdf
  • 移动端支持:iOS和Android;

服务内容

软件

  • 蓝牙SDK;
  • Demo案例和说明;
  • 方案定制和技术支持;

硬件

  • 提供解锁模块的PCBA;

方案咨询

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