指紋鎖、電子鎖應(yīng)急快速開啟的研究

胡玉巖

（哈爾濱鐵路公安局齊齊哈爾公安處技偵大隊(duì) 黑龍江齊齊哈爾 161000）

前言

指紋鎖與電子鎖是科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的產(chǎn)物。在指紋鎖與電子鎖產(chǎn)生以后。與上述內(nèi)容有關(guān)的應(yīng)急快速開啟方式等研究，成為了一些研究者所關(guān)注的內(nèi)容。指紋鎖、電子鎖多應(yīng)用于洗浴中心、銀行金庫等場(chǎng)所，根據(jù)電子鎖及指紋鎖的實(shí)際應(yīng)用情況，緊急開啟接口設(shè)計(jì)是解決電子鎖失靈問題的可行措施。如根據(jù)國(guó)家保險(xiǎn)柜制作標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在保險(xiǎn)柜因機(jī)械傳動(dòng)部件損壞失效而難以正常打開的情況下，用戶需要借助專門的接口要是打開保險(xiǎn)柜，并要及時(shí)啟動(dòng)報(bào)警裝置。國(guó)家防盜安全門通用技術(shù)條件也要求指紋鎖與電子鎖具有緊急開啟接口。對(duì)指紋鎖與電子鎖的應(yīng)急快速開啟技術(shù)進(jìn)行探究，有助于指紋鎖技術(shù)與電子鎖技術(shù)的優(yōu)化。

1 指紋鎖、電子鎖的功能與特點(diǎn)

1.1 指紋鎖、電子鎖的功能

指紋鎖與電子鎖在日常生活中發(fā)揮著較為重要的作用。根據(jù)指紋鎖技術(shù)與電子鎖技術(shù)的研究現(xiàn)狀。它們的功能主要表現(xiàn)在了以下方面：①應(yīng)急開門功能；②低壓報(bào)警功能；③多級(jí)密碼管理功能；④密碼保護(hù)功能；⑤自動(dòng)鎖定功能。在緊急情況下，指紋鎖與電子鎖既需要具有利用外接電源開門的功能，也需要具備利用應(yīng)急鑰匙開門的功能[1]。密碼保護(hù)功能具有預(yù)防惡意竊取密碼的作用。

1.2 指紋鎖、電子鎖的特點(diǎn)

就指紋鎖與電子鎖技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，指紋鎖的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在了以下方面：①指紋鎖的識(shí)別率響度較高，在指紋鎖應(yīng)用于日常生活以后，用戶也可以根據(jù)實(shí)際需要確定指紋的生效時(shí)間與終止時(shí)間。極速識(shí)別的實(shí)現(xiàn)，也有助于指紋鎖識(shí)別率的提升。②指紋鎖的使用壽命較為長(zhǎng)久。一些指紋鎖的表面應(yīng)用有鋼鐵烤漆飾面板，一些指紋鎖應(yīng)用有合金拉絲面板，上述材料的應(yīng)用，也可以讓指紋鎖的工業(yè)防護(hù)等級(jí)有所提升。③指紋鎖具有安裝便捷性強(qiáng)的特點(diǎn)。如一些家庭防盜指紋鎖不僅適用于普通木門，也可以在銅門、鐵門及其他門體中得到應(yīng)用。在指紋鎖安裝過程中，相關(guān)人員無需對(duì)門體進(jìn)行大規(guī)模改動(dòng)，故而指紋鎖可以在保證門體完整性的基礎(chǔ)上，發(fā)揮自身的防盜作用。④指紋鎖具有安全姓高的優(yōu)勢(shì)。指紋鎖的設(shè)計(jì)過程對(duì)與之有關(guān)的安全問題進(jìn)行了充分的考慮，活體生物識(shí)別技術(shù)在指紋識(shí)別中的應(yīng)用，有助于指紋鎖使用性能的完善。指紋殘留清除技術(shù)與內(nèi)部強(qiáng)制鎖定鎖舌等技術(shù)的應(yīng)用，也可以讓指紋鎖的安全性有所提升。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能指紋鎖之間的結(jié)合，也可以讓指紋鎖的安全性能得到提升。以某種應(yīng)用于智能家居的智能鎖系統(tǒng)為例，圖1所示的內(nèi)容為物聯(lián)網(wǎng)智能鎖的工作流程。

這一智能鎖工作系統(tǒng)與ZigBee模塊及WiFi技術(shù)的基礎(chǔ)之上。此種智能指紋鎖具有便捷化、智能化與安全性的特點(diǎn)。如智能家居中應(yīng)用的職能指紋鎖可以讓房屋居住者的手指發(fā)揮出要是的作用[2]。在房屋對(duì)外出租的情況下，房東只需要錄入租客指紋就可以解決房客出入問題，在房客離開以后，房主只需要?jiǎng)h除該租客的指紋。指紋鎖的應(yīng)用也讓不法分子的開鎖難度有所增加，故而為房屋的安全性提供了一定的保障。

編碼量多與操作便捷性是電子鎖的主要特點(diǎn)。上述技術(shù)的應(yīng)用，有助于電子鎖的安全性的提升。

2 指紋鎖、電子鎖應(yīng)急快速開啟的實(shí)施方案

一般情況下，電子所主要有電子控制系統(tǒng)、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、機(jī)械鎖體和緊急開啟接口等多種部件構(gòu)成。執(zhí)行結(jié)構(gòu)在“電-機(jī)”轉(zhuǎn)換實(shí)施過程中發(fā)揮著較為重要的作用。電子鎖所系統(tǒng)包含有鎖控結(jié)構(gòu)、指紋識(shí)別一體化模塊、電源管理模塊和應(yīng)激電源模塊等多個(gè)模塊構(gòu)成。圖2所示的內(nèi)容為指紋鎖的硬件示意圖。

圖2 指紋鎖硬件框圖

根據(jù)圖2所示的內(nèi)容，報(bào)警器、觸控鍵盤、防拆檢測(cè)系統(tǒng)、OLED系統(tǒng)及語音提示系統(tǒng)在指紋鎖硬件框架系統(tǒng)中發(fā)揮著較為重要的作用。就電子鎖與指紋鎖在實(shí)際應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)的問題而言，冷備份與熱備份在應(yīng)急快速開啟系統(tǒng)中發(fā)揮著較為重要的作用。

2.1 冷備份方案

一般情況下，應(yīng)用于指紋鎖與電子鎖的應(yīng)急快速開啟方案主要指的是對(duì)機(jī)械部分進(jìn)行備份，或利用電動(dòng)機(jī)、電磁鐵對(duì)控制電路進(jìn)行處理的應(yīng)急處理措施。在冷備份快速應(yīng)急方式與以下因素之間具有較為密切的聯(lián)系：①并聯(lián)鎖體；②并聯(lián)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；③并聯(lián)控制電路。異性機(jī)械鎖芯是一種較為常用的鎖芯。并聯(lián)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以為備份電動(dòng)機(jī)的緊急使用提供保障。微孔技術(shù)的應(yīng)用，有助于指紋鎖、電子鎖應(yīng)急快速開啟系統(tǒng)的優(yōu)化。在保證在微孔直接送入電源驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的情況下，相關(guān)人員可以布置兩個(gè)較為隱秘的鉚釘陣列，并要設(shè)計(jì)兩個(gè)保證門外緊急開鎖的控制電源。

在電子鎖設(shè)計(jì)方面，相關(guān)人員出于應(yīng)急快速開啟的需要，可以為系統(tǒng)配備兩套電子鎖，兩種電子鎖需要獨(dú)立控制同一被防護(hù)入口，如在一些鍵盤式電子鎖中，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)有固定密碼插件，在禁忌情況下，這種固定密碼插件可以發(fā)揮出緊急開啟附件的作用。

2.2 熱備份方案

熱備份技術(shù)是利用電動(dòng)機(jī)與電磁鐵控制電子鎖、指紋鎖控制電路的方案。現(xiàn)階段這一方案是安全機(jī)關(guān)或情報(bào)部門所常用的一種應(yīng)急處理技術(shù)。但是市面上常見的電子鎖仍然采用的是以冷備份為主的應(yīng)急快速開啟方案。通過電子鎖應(yīng)急快速開啟技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，熱備份技術(shù)現(xiàn)階段已經(jīng)成為了一些研究者所關(guān)注的內(nèi)容。所謂SOC可重構(gòu)技術(shù)，主要指的是在電子鎖系統(tǒng)芯片中安裝一個(gè)或多個(gè)了重構(gòu)單元，讓電子鎖使用者利用芯片的部分電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行軟應(yīng)編程的技術(shù)。SOC可重構(gòu)技術(shù)在電子鎖應(yīng)急快速開啟中的應(yīng)用，可以發(fā)揮出緊急接入入口的接口橋梁作用。

3 指紋鎖、電子鎖應(yīng)急快速開啟的實(shí)例分析

磁性鎖技術(shù)與指紋鎖、電子鎖應(yīng)急快速開啟之間具有較為密切的聯(lián)系。我國(guó)磁性鎖技術(shù)引進(jìn)工作起源于20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)美國(guó)對(duì)電子鎖技術(shù)對(duì)華出口進(jìn)行了嚴(yán)格控制，在這一技術(shù)引進(jìn)以后，我國(guó)又于20世紀(jì)90年代末引進(jìn)兩套磁性鎖控制系統(tǒng)。以某種電腦密碼保險(xiǎn)柜控制柜電子鎖系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)的電子門鎖采用的是電子門鎖與機(jī)械鑰匙串聯(lián)相結(jié)合的控制方式。保險(xiǎn)柜中應(yīng)用有備用應(yīng)急開啟系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可以在以下情況下發(fā)揮出應(yīng)急快速開啟功能：①用戶記錯(cuò)密碼或忘記密碼；②元器件出現(xiàn)系統(tǒng)故障。在應(yīng)急密碼開啟以后，相關(guān)人員可以利用專用應(yīng)急開啟鍵盤，在備用接口輸入，為保證保險(xiǎn)柜內(nèi)存儲(chǔ)內(nèi)容的安全性，保險(xiǎn)柜在應(yīng)急開啟狀態(tài)下也會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以避免竊用應(yīng)急開啟密碼的問題的出現(xiàn)。

NT10系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也是一種較為常用的指紋鎖、電子鎖應(yīng)急開啟系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的應(yīng)用，有助于指紋、電子密碼鎖難以防止暴力開啟的缺陷的解決。現(xiàn)階段此種鎖具已經(jīng)成為情報(bào)機(jī)關(guān)、金融系統(tǒng)及武器裝備管理部門所常用的系統(tǒng)。在緊急情況下，此種應(yīng)急開啟鎖可以利用旗桿鑰匙開啟，系統(tǒng)中所使用的鎖具以葉片結(jié)構(gòu)高安全級(jí)別鎖具為主[3]。此種應(yīng)急開啟鎖的系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為合理。如將左右移動(dòng)鎖定的結(jié)構(gòu)調(diào)整為軸向轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖定結(jié)構(gòu)可以讓無縫對(duì)接技術(shù)在指紋鎖及電子密碼鎖中得到應(yīng)用，現(xiàn)階段這一設(shè)計(jì)方案已經(jīng)被申請(qǐng)為國(guó)家專利。除設(shè)計(jì)方面的合理性以外，此種應(yīng)急開啟鎖也具有級(jí)差大與節(jié)距較小的優(yōu)勢(shì)，如該系統(tǒng)中包含有6種葉片和5種級(jí)差，每個(gè)級(jí)差均為1mm，節(jié)距為1.2mm。此種結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用，可以讓系統(tǒng)的實(shí)用性得到強(qiáng)化。

4 結(jié)語

指紋鎖電子鎖應(yīng)急快速開啟的完善，有助于二者的實(shí)用性的提升。現(xiàn)階段智能化技術(shù)已經(jīng)在電子鎖中得到應(yīng)用。電子鎖緊急接口的設(shè)置與應(yīng)急開啟鎖系統(tǒng)的應(yīng)用，是完善電子鎖系統(tǒng)的重要措施。智能指紋鎖與智能電子鎖是科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的產(chǎn)物，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，智能指紋鎖與智能電子鎖的外觀設(shè)計(jì)與質(zhì)量安全會(huì)得到不斷完善，與之相關(guān)的應(yīng)急快速開啟系統(tǒng)的完善，可以讓指紋鎖與電子鎖迎來更為廣闊的市場(chǎng)。