电子锁解决方案

　　一、为何选用Mifare One卡作为电子柜锁的电子手牌

　　市场销售的感应式电子柜锁，一般是采用EM4100标准的ID卡作为智能开锁的电子钥匙(也称之为电子身份识别卡)。EM4100是瑞士微电子公司(μEM)的技术产品，工作于125KHz频率，内建64bit的ID号(理论上说可以是做到每张卡都拥有全球唯一的ID号)，是一种只读式低频卡。

　　容易被复制是ID卡逐渐被市场抛弃的主要原因之一.。因为没有严格的数据读取密钥机制，因此复制ID卡的设备成本低廉、泛滥成灾，数十元、百来元就可以在网上购买一只ID卡复制器。

　　采用安全系数高的密钥式可读写卡(IC卡)是必要的选择。

　　当今世界上非接触式IC智能射频卡(内建MCU，ASIC等)中的主流主要为PHILIPS公司的MIFARE技术，已经被制定为国际标准：ISO/IEC 14443 TYPE A标准。它的核心是Philips公司的Mifare One IC S50(-01，-02，-03，-04)系列微模块(微晶片)。Mifare One IC智能(射频)卡采用先进的芯片制造工艺制作，内建有高速的CMOS EEPROM，MCU等，卡片上除了IC微晶片及一副高效率天线外，无任何其他元件，工作时的电源能量由卡片读写器天线发送无线电载波信号耦合到卡片上天线而产生电能，一般可达2V以上，供卡片上IC工作。工作频率13.56MHZ。卡片制造时具有唯一的卡片系列号(UID)，没有重复的相同的两张MIFARE卡片。Mifare One IC智能(射频)卡上具有先进的数据通信加密并双向验证密码系统;且具有防重叠功能，能在同一时间处理重叠在卡片读写器天线的有效工作距离内的多张重叠的卡片。

　　Mifare One卡片的存储容量为1k Byte，采用EEPROM作为存储介质，整个结构划分为16个扇区，每个扇区64Byte，编为扇区0-15。每个扇区有4个数据存储块(Block),分别为块0,块1,块2和块3，每个块有16个字节。每个扇区都可分别设置各自的密码，互不干涉。因此每个扇区可独立地应用于一个应用场合，整个卡片可以设计成“一卡通”形式来应用。卡片上的数据读写可超过10万次以上;数据保存期可达10年以上，且卡片抗静电保护能力达2KV以上。

　　二、创安电子柜锁的产品特点

　　1、创安电子柜锁的机械设计

　　创安更衣柜锁的锁体采用模块化设计：A件是外壳模块，外壳部分集成了电池仓;B件是锁芯模块，电路板+电机+减速齿轮+锁舌部分;C件是防撬模块，由插接于A件的锁舌保护座+安装于门侧的金属锁扣组成。

　　锁体的外壳+锁芯安装底座+防撬耳朵，采用增强ABS注塑件;锁舌+电机保护片采用304不锈钢;锁扣采用碳钢。

　　大壳模块：

　　电机采用14000转每分钟的F1220电机，这种电机的特点是转速平稳，力矩大，转速平稳，寿命久。电机输出端装配有三级齿轮，实现将电机输出的转速降低到28转左右，对锁舌的作用力矩同步提升20倍。

　　齿轮部分采用进口永生POM材质注塑件。

　　锁舌组件由转动轴+扭簧+钢针+金属包边的锁舌块组成。

　　当铜转动轴在电机的带动下旋转时，转动轴上固定的钢针会对扭簧产生向左或者向右的推动力，扭簧将这股推动力作用于锁舌块，实现锁舌块的向左或向右的运动。

　　这种机构的优点是：当锁舌伸出时遇到障碍，扭簧被压迫在锁舌块内，一旦障碍物消除，在扭簧的压迫力下锁舌块会立即弹出。当锁舌缩进遇到阻力，扭簧任然被压迫在锁舌块内，一旦阻力消除，在扭簧的压迫力下锁舌块会立即缩进。

　　转动轴采用纯铜材质，除可保证强度，还可防锈抗氧化。

　　钢针采用304不锈钢。

　　锁舌块外部采用304拉丝不锈钢，内部采用增强ABS。这样设计的好处是，在保证强度的情况下，降低了锁舌的重量，减轻电机的负担，降低功耗。

　　防撬模块：

　　防撬模块由锁舌保护座+安装于门侧的金属锁扣组成。

　　这种防撬结构可以从前、后、左、右、上、下六个方向限制外部的撬力，非一般人力可以破坏!

　　防撬机构是一种主动防护设计，有别于防撬报警设计，后者是被动方式：门已经被撬开才报警。

　　2、电子部分介绍

　　无线射频电路设计

　　为降低功耗，国内各家锁厂在电路设计上都采用轮询方式，每间隔一定的时间电路自动唤醒并探测一次是否有手牌靠近，若有，则读取手牌内的芯片信息，判断是否为合法手牌以及是否开锁，若无，则电路进入睡眠状态。各个厂家的区别在于这个时间间隔是多少，如果太短，则很耗电，如果太长，则会出现碰卡了但锁没有读卡的现象。我们根据10年的经验总结的这个时间间隔为0.5秒。这样可以保障3节5号碱性电池，每天开锁10次的情况下，电池寿命可达一年(电池品质的好坏是一个不可小觑的因素)。

　　另外一个技术问题是，用户的环境会影响读卡的效果，比如采用金属包边的柜门或者干脆是铁皮门，如果技术上不加以处理，读卡灵敏度和通过率就比较差。我们在这个问题的处理上使用了比较法：电路会在初次通电工作的时候电路线圈会自动多次抓取外部环境参数，得到环境的一个稳定值，以后，电路每次自动唤醒并探测手牌时，都和锁内的稳定值做比较，超过一定的变化，就认为有手牌靠近，完成后续的工作，如果没有变化，则立即睡眠。这也是解释为何一些厂家的产品电池寿命比较短的主要原因之一。

　　创安感应锁的感应距离被控制于20毫米左右，也同样是出于对功耗的考量。在实际碰卡开锁的操作中，无论是服务人员还是宾客，都会将手牌直接贴到锁面板上，所以感应距离适中，而不是追求一定非常高，是创安产品设计的一个原则。

　　感应区域的大小和锁面板内的线圈的长和宽有关系，我们可以根据客户的要求，最大可以做到几乎是整个锁面板都可以成为读卡有效区。

　　创安是一家技术主导型的企业，所有电路设计、软件设计都是由自己多年历练的技术团队独立开发完成，拥有完整的知识产权。

　　电路部分除必要的外协代工(比如板材生产、芯片和元件贴片、线材、插座等)以外的工艺部分(程序烧写、插件焊接、老化测试、强度测试、功能测试等)全部在公司内部流转完成。

　　创安手牌

　　创安电子柜锁的手牌的腕带部分有2中材质，一种是TPU，另一种是硅胶。

　　我们采用的TPU(热塑性聚氨酯弹性体)是增加了耐水解的成分，一方面可以具备抗拉特性，另一方面可以防止温水内的水解现象。TPU是国标允许和人类皮肤接触的弹性材料，不同于PVC(聚氯乙烯)弹性料，后者对一定人群的皮肤会引起过敏，甚至是严重的皮炎。

　　手牌内封装有卡片，卡片密封着线圈和芯片电路。卡片的密封性对卡片的寿命起着决定性的作用，我们采用的卡片工艺可以保证卡片在连续的72小时60度的温度下不渗漏、不变形。

　　卡片是通过热压密封，卡片内的线圈是采用的漆包线，密封前对焊接点注绝缘胶，所以卡片自身是防静电、耐腐蚀的。

　　创安电子柜锁配套的手牌颜色有：红色、蓝色、黄色、绿色、橘黄色、粉红色。

　　关于应急开启

　　创安锁除了提供电池电量过低时可以使用外部应急供电外，还可以通过我公司提供的专用工具应急开门。

　　通过专用工具开启前锁体面罩，就可以看到门上的前后锁体的过线孔了(所以在柜锁安装的时候，一定要根据我们提供的开孔图纸开孔，如果孔位不对，本步骤就无法实现)，透过这个过线孔，就可以拨动后锁体内的锁舌，实现机械方式的应急开启。

　　三、创安电子柜锁的基本功能

　　1、开锁模式

　　二种开锁模式：单卡模式、双卡模式。

　　单卡模式：碰宾客卡直接开锁，5秒后，锁舌自动弹出。

　　双卡模式：宾客卡、服务员卡一起使用才能开锁，5秒后，锁舌自动弹出。

　　单卡模式下，可配置2张管理卡、1张宾客卡、10张通开卡。

　　双卡模式下，可配置2张管理卡、1张宾客卡、10张服务卡。

　　2、后锁体复位按键的作用

　　设置锁开锁模式&同时清空锁内保存的所有卡信息。

　　操作方式：

　　按住复位按键(按下并保持按下的状态)，听到“滴”1声后松开为单卡自动模式。

　　按住复位按键(按下并保持按下的状态)，听到连续“滴”2声后松开为双卡自动模式。

　　3、出厂时锁的状态

　　锁内的卡信息全部为空，锁舌处于缩进状态。

　　4、电池选型

　　使用3节5号电池，强烈推荐使用碱性电池。

　　5、现场锁安装顺序和注意点

　　A、按图纸正确开孔;B、安装前后锁体;C、配卡;D、碰卡检验锁舌是否正常伸出缩进;

　　E、安装门侧锁扣。

　　注意：①上述步骤请严格执行;

　　②对于A型锁体，锁门后，门必须还能外拉1~2毫米的活动空间(不是越紧越好)。

　　6、各类手牌的作用

　　管理卡：①不受开锁模式的限制，直接可以开锁;②用于将宾客卡、服务卡、通开卡添加到锁内。

　　宾客卡：单卡模式下，宾客卡直接可以开锁;

　　双卡模式下，配合宾客卡一起使用才能开锁。

　　服务卡：双卡模式下，配合宾客卡一起使用才能开锁。

　　经理卡：经理卡直接可以开启所有锁。

　　7、上述设卡的过程中，若碰卡后没有听到锁发出的“嘀”一声，表示碰卡不成功，要重新碰卡;

　　8、正常使用中，如果碰卡，但锁发出连续“嘀”2声，表示这是一张非法卡;

　　9、欠压报警：当锁内的电池电量小于3.7V(±0.1V)时，锁会在每次碰卡开门后连续“嘀”8声，提醒客户要注意及时更换电池。正常情况下，发出欠压报警之后，锁可以坚持继续正常工作1个月或以上(约可正常开锁100次以上)。

　　10、应急供电：创安的每一款电子柜锁，都有外部供电接口，不同的型号，接口的位置和方式可能有不同。随货配有备用电源盒，盒内可以放置3节5号碱性电池。当锁因为电池电量过低而不能正常工作时，请将备用电源盒的连接线的插头插入柜锁的对应插口内，锁会自动联通外部电源进入正常工作状态。

　　四、创安电子柜锁的性能参数

　　1. 工作电压：4.5V，推荐使用3节5号1.5V碱性电池。

　　2. 工作时长：1年以上。

　　3. 静态电流：小于15微安;工作电流：小于150微安(空载)。

　　4. 工作温度：-20度~85度;工作湿度：小于90%。

　　5. 欠压提示：锁内电池电量小于3.8V告警，此后仍然可开锁100次。

　　6. 支持芯片：支持EM4305。

　　7. 锁体结构：防撬锁体

　　8. 安装方式：对拧螺丝安装。

　　9. 卡功能类别：通开卡、经理卡、设置卡、宾客卡、服务员卡

　　10. 可工作于单卡开门或双卡开门模式，配置灵活。

　　11. 采用三级管理。

　　12. 外置备用电源接口，保障锁的应急供电。