挑战杯校内备赛作品-智能声锁 V3.pdf

第十五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛 作品申报书 作品名称：面向短租业的双音频云端智能锁 负责人姓名： 申报者集体名称：淮工创客实验室智能锁团队 类别： □ 自然科学类学术论文 □哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 √科技发明制作A 类 □科技发明制作B 类 1 说明 3、科技发明制作必须附有研究报告，包含作品的科学性先进性（必须说明与现 有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性 分析说明和参考文献资料）、使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品 的适应范围及推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测等内容，提供图 表、曲线、试验数据、原理结构、外观图或照片，也可附鉴定证书和应用证书。 2 摘要 目前的智能锁的发展还仍然处于初级阶段，但是可以预见的是其大规模产业化要素渐趋成 熟。这对于古老而又常青的发展缓慢的锁业企业是一次难得的快速成长机遇。在目前来看仍属 高端智能锁业未来将会不断在各个领域的细分市场上开辟新的业务领空。 本作品的双音频云端智能锁面向目前短租行业这个细分市场的需求而开发。由音频智能锁、 位于互联网云数据库以及房主手机终端和授权手机终端构成；房主通过房主手机终端APP 绑 定音频智能锁ID 获得对音频智能锁的管理权限，可为该音频智能锁授权多个允许开锁的手机 号以及使用的时间期限。音频智能锁可通过家庭无线网络连接到互联网服务器获取密码，授权 手机从互联网服务器获得开锁密码并转换成音频信号，靠近音频智能锁播放，密码吻合音频智 能锁就能打开。 论文首先分析了智能锁目前的技术发展和在线短租行业对智能锁具的特殊需求，第二章阐 述了本作品的总体方案和软硬件设计，第三章主要介绍了我们团队如何解决智能锁最重要的安 全和功耗问题，第四章介绍了本锁具的机械部件情况和团队对这款锁具的指标设定，第五章从 实际使用过程中三个方面对锁具做了系统测试，第六章是我们团队目前取得成果。 该锁具已经和本地短租公司达成协议，正在协助其集成到租房管理系统中。 关键词：DTMF、双音频、智能锁、短租 3 目录 摘要 3 目录 4 第一章 绪论 5 1.1 智能锁的技术发展 5 1.2 短租行业飞速发展 5 1.3 短租行业锁具需求分析 6 1.4 应用于短租的云端智能锁产品 7 1.5 产品创意特点总结 7 第二章 系统方案 8 2.1 总体方案设计 8 2.2 DTMF 实现原理 9 2.2.1DTMF 特性 9 2.2.2DTMF 识别 10 2.3 系统硬件设计11 2.4 系统软件设计 12 2.4.1 软件流程设计 13 2.4.2 后端密码和授权 13 第三章 安全和功耗 14 3.1 安全性简述 14 3.2 简易PKI/CA 移动授权与验证 15 3.3 基于HTTPS/TLS 数据传输 15 3.4 安全性之不可再次授权 17 3.5 休眠机制和高效算法的低功耗简述 17 3.6 ESP8266 睡眠模式的分类及特性 18 3.7 模块的睡眠电流实测 18 3.8 模块和MCU 相互睡眠及唤醒测试 19 3.9 功耗调试和实现 19 第四章 机械部件