本申请涉及门锁技术领域，尤其涉及一种无线门锁装置和系统。
背景技术：
目前在大部分校园办公室、教室、宿舍等场景中，仍采用传统的机械钥匙作为开门的方式，安全性不能得到保障，学生使用过程中，易丢失、易于被复制，安全性差，同时管理者要备制大量的机械的钥匙，数量多、也易丢失，安全性差。
随着学校信息化、智能化的发展需要，各学校都在建设智慧校园，围绕着智慧校园总体设计要求，学校对安全的需求也越来越高，一般都会建设基于智能卡、人脸、指纹、二唯码、智能穿戴设备等技术方案的校园一卡通系统，出入口门禁系统是其中重要组成部分。采用传统的门禁控制器方案，施工布线的难度特别大，一卡通工程最后的“一公里”路成为一个难点，让许多学校望而却步，导致。
技术实现要素：
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种无线门锁和系统。
第一方面，本申请提供一种无线门锁装置，本申请提供的无线门锁装置包括：金属外壳、锁体、控制模块、读卡模块和通讯模块；
所述锁体、所述控制模块和所述通讯模块均设置在所述金属外壳内部；
所述读卡模块用于识别预设门卡，获取识别信息；
所述读卡模块与所述控制模块连接，用于将所述识别信息传递到所述控制模块，供所述控制模块基于所述识别信息控制所述锁体的开闭状态；
所述通讯模块用于向预设系统发送门锁信息，以及接收预设系统发送的控制指令，供所述控制模块基于所述控制指令改变所述锁体的开闭状态；其中，门锁信息包括门锁状态和开锁记录。
可选的，所述通讯模块为lorawan通讯模块；
所述lorawan通信模块与所述控制模块连接，用于向预设系统发送门锁信息，以及接收预设系统发送的控制指令，供所述控制模块基于所述控制指令改变电子锁体的开闭状态；其中，门锁信息包括门锁状态和开锁记录。
可选的，还包括存储模块；
所述存储模块与所述控制模块连接，用于存储门锁信息和开锁记录信息。
可选的，还包括蓝牙模块；
所述蓝牙模块与所述控制模块连接；
所述蓝牙模块用于与外部移动终端通讯连接，供使用者通过移动终端与门锁蓝牙连接，进行开锁。
可选的，所述读卡模块包括设置在所述金属外壳表面的读卡板和设置在所述金属外壳内部并的识别模块；
所述识别模块与所述读卡板连接；
可选的，还包括电源模块；
所述电源模块包括蓄电池和紧急usb供电接口。
可选的，还包括天线板；
所述天线板分别与所述控制模块和通讯模块连接。
第二方面，本申请提供一种无线门锁系统，本申请提供的无线门锁系统包括：lora网关、云端服务器和至少一个本申请提供的任意一种无线门锁装置；
所述无线门锁通过lora网关与所述云端服务器通讯连接。
可选的，所述云端服务器还与预设门锁管理系统平台通讯连接。
可选的，还包括报警器。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
技术效果：本申请提供的一种无线门锁装置，包括金属外壳、锁体、控制模块、读卡模块和通讯模块；所述锁体、所述控制模块和所述通讯模块均设置在所述金属外壳内部；所述读卡模块用于识别预设门卡，获取识别信息；所述读卡模块与所述控制模块连接，用于将所述识别信息传递到所述控制模块，供所述控制模块基于所述识别信息控制所述锁体的开闭状态；所述通讯模块用于向预设系统发送门锁信息，以及接收预设系统发送的控制指令，供所述控制模块基于所述控制指令改变所述锁体的开闭状态；其中，门锁信息包括门锁状态和开锁记录。如此，通过使用本申请提供的无线门锁装置，学生可以通过预先办理的门卡开锁，不用携带不易保存、易被复制的机械钥匙，并且在门卡丢失后快速补卡，作废丢失的门卡；管理者可以通过预设系统对门锁进行统一管理，不必保存大量机械钥匙，并且通过lora网络的使用，不用铺设线路，解决了现有技术中，学生和管理者需要保存大量机械钥匙，不易保存、安全性差，以及门锁线路铺设困难的问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是本申请的实施例提供的一种无线门锁装置的结构示意图。
图2是本申请的实施例提供的一种无线门锁装置的外观示意图。
图3是本申请的实施例提供的一种无线门锁系统的结构示意图。
1-控制模块，2-读卡模块，3-通讯模块，4-存储模块，5-蓝牙模块，6-电源模块
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。
由于目前在大部分校园办公室、教室、宿舍等场景中，仍采用传统的机械钥匙作为开门的方式，钥匙多，易丢失，易复制，安全性差。而对于管理者来说，要备制大量的机械的钥匙，不易保管和使用。每年几乎所有房间都会有人员更换，更换钥匙的工作非常繁琐，锁匙的保管也令学校管理人员很头痛。
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种无线门锁装置和系统，可用于校园办公室、教室、宿舍等场所，为解决相关技术问题，下面以实施例的方式进行说明。
实施例：
请参阅图1，图1是本申请的实施例提供的一种无线门锁装置的结构示意图，图2是本申请的实施例提供的一种无线门锁装置的外观示意图
如图1、图2所示，本实施例提供的无线门锁装置包括：金属外壳、锁体、控制模块1、读卡模块2和通讯模块3；
所述锁体、所述控制模块1和所述通讯模块3均设置在所述金属外壳内部；
具体的，金属外壳的面板采用304不锈钢成型，厚度≥1.5mm、表面为水磨拉丝表面处理；锁舌挡板以及把手采用锌合金或不锈钢，厚度≥1.5mm，防止关门冲击变形，并且能防卡片插入锁体；把手采用304不锈钢材质，转动灵活，能准确复位；锁体为304不锈钢材质，标配为美标锁体，可根据现场门的厚度、材质更换适配锁体，锁芯采用锌合金不锈钢、b级锁芯，锁体大小可以在306*75*68、290*70*12、275*75*69、300*75*73等多种尺寸供不同的应用场景进行选择，控制模块1采用arm低功耗芯片做为mcu核心控制单元，通讯模块3采用工业级芯片、lorawan标准协议，lora扩频调制技术，接收灵敏度可达-142dbm(sf＝12)，支持最大20dbm射频功率输出，并在0-20dbm范围内输出功率可调；通讯模块3与控制模块1连接，用于与外部设备进行通信连接，由金属外壳保护。
所述读卡模块2用于识别预设门卡，获取识别信息；
所述读卡模块2与所述控制模块1连接，用于将所述识别信息传递到所述控制模块1，供所述控制模块1基于所述识别信息控制电子锁体的开闭状态；
具体的，读卡模块2中的读卡板设置在金属外壳表面，与内部的识别模块连接，识别模块包括门卡识别芯片，读卡板通过门卡识别芯片连接控制模块，读卡的距离为≥10mm，控制模块1基于识别读卡模块2对门卡的识别结果控制电子锁体的开闭状态，以使使用人员可以通过预设的门卡在无线门锁上进行刷卡开锁，并且门卡丢失后，在补办后前丢失的门卡自动失效，以此可以使使用人员不需要保存易丢失、易被复制的机械钥匙，而且提高门锁安全性。
所述通讯模块3用于向预设系统发送门锁信息，以及接收预设系统发送的控制指令，供所述控制模块1基于所述控制指令改变电子锁体的开闭状态；其中，门锁信息包括门锁状态和开锁记录。
具体的，通讯模块3采用lorawan通讯模块，lorawan通讯模块与控制模块1连接，在控制模块1的控制下将无线门锁的信息发送到预设的系统中，同时可以接收预设系统向门锁发送的控制信息，例如管理人员通过系统，远程发送开锁或其他操作，lorawan通讯模块对信号进行接收，并传递到控制模块1，从而改变无线门锁的状态。通过lora网络的使用，可以基本做到零布线，零敷管，这样对老旧校区可以做到最小的施工改造，缩短整体施工周期，快速的交付使用。
本申请提供的一种无线门锁装置，包括金属外壳、锁体、控制模块1、读卡模块2和通讯模块3；所述锁体、所述控制模块1和所述通讯模块3均设置在所述金属外壳内部；所述读卡模块2用于识别预设门卡，获取识别信息；所述读卡模块2与所述控制模块1连接，用于将所述识别信息传递到所述控制模块1，供所述控制模块1基于所述识别信息控制电子锁体的开闭状态；所述通讯模块3用于向预设系统发送门锁信息，以及接收预设系统发送的控制指令，供所述控制模块1基于所述控制指令改变电子锁体的开闭状态；其中，门锁信息包括门锁状态和开锁记录。如此，使用者在预设系统中办理的门卡，通过门卡就可以实现开锁的功能，不用保存体积小、易丢失的机械钥匙，并且在门卡丢失时可以及时补办门卡，并通过系统设置自动废除原先门卡的开门功能，从而保证室内安全，同时管理者可以通过预设系统对门锁信息进行获取以及管理，不用保存大量的难区分，不易保存的机械钥匙，提高安全的同时，工作效率也大大提升。
进一步的，所述通讯模块3为lorawan通讯模块；
所述lorawan通信模块与所述控制模块1连接，用于向预设系统发送门锁信息，以及接收预设系统发送的控制指令，供所述控制模块1基于所述控制指令改变电子锁体的开闭状态；其中，门锁信息包括门锁状态和开锁记录。
具体的，lorawan通讯模块采用lora网络进行通信，具有低功耗和远距离通讯等技术特点，一方面，相较与传统布线形式的方案，可以实现零布线、快速安装部署，节省人力和物力成本，另一方面其自由组网的私有网络远优于运营商持续不断收费的nb网络，且一次组网终身不需缴费。
lorawan是基于aloha协议的异步通信方式，因此可以根据具体应用需求进行精准的休眠时间设定，达到充分利用电池电量的目的。并且采用非线性调制lora所需要的“峰值电流”更小，功耗更小、更加节能；lorawan网络能轻松连接上千甚至上万节点的容量。本申请提供的无线门锁系统通过室内和室外两种网关，可接入几百个无线门锁，更有利于使用者进行集中管理，提高管理效率。
另一方面lorawan支持源头认证、完整性和mac架构重发保护。lorawan同时支持终端设备和应用服务器之间应用载荷的端对端加密。lorawan支持mac指令加密的操作。所有这些过程都依赖于高级加密标准(aes)以及128位的密钥算法。mac的有效载荷在终端和网络之间传输时被加密。此外，终端设备和应用服务器之间的应用载荷也进行了加密。这确保了只有持有密钥并且被授权的实体才能够访问纯文本内容，能够有效的防止窃听。并且，mac有效载荷原始的身份认证和完整性保护通过终端设备和网络之间的信息完整性代码(mic)可以实现，只有具有完整密钥且被授权实体(终端、网络服务器)才能够生成有效的帧，使本申请提供的无线门锁及无线门锁系统的安全性得到保障。
需要说明的是，本申请提供的无线门锁装置还包括存储模块4；所述存储模块4与所述控制模块1连接，用于存储门锁信息和开锁记录信息。
具体的，存储模块4可以采用单独的存储卡与控制模块1连接，也可以采用与控制模块1一体集成的具有存储功能的芯片，以及开拆卸的存储卡。存储模块4对门锁信息以及开锁信息进行保存，并通过控制模块1与通讯模块3共同工作，将上述信息上传到预设系统内，供管理人员远程掌握与门锁相关的信息，在门锁正常工作时，将信息自动上传，在门锁以及系统异常，上传进程无法完成时，对信息进行本地保存。
需要说明的是门锁信息包括门锁故障信息、设备信息、用户信息等，以及门锁的使用情况、开锁记录等，无线门锁可存储15000条脱机数据，并且记录可采用循环覆盖方式存储；掉电数据永久保存。
进一步地，本申请体提供的无线门锁装置还包括蓝牙模块5；
所述蓝牙模块5与所述控制模块1连接；所述蓝牙模块5用于与外部移动终端通讯连接，供使用者通过移动终端与门锁蓝牙连接，进行开锁。
具体的，本申请提供的无线门锁装置中蓝牙模块5可以与外部的智能穿戴产品例如智能手环、智能手表等设备进行连接、使用者可以通过各种移动设备与门锁进行连接匹配，从而实现通过移动设备进行开锁，大大增加门锁使用的方便性。
另外，无线门锁的供电方式为两种，分别是通过碱性电池供电以及紧急usb供电；通过与控制模块连接的电源模块6为整个无线门锁进行供电，从而在无线门锁自身电池不足以支持门锁正常工作时，通过紧急usb供电，对门锁进行开锁维修等。通过通讯方式以及配件选用上的优良，本申请的提供的无线门锁可以实现仅通过4节1.5v电池供电就能够使使用时间超过1年。
进一步的，本申请提供的无线门锁装置还包括天线板；
所述天线板分别与所述控制模块1和通讯模块3连接；
具体的，天线板可以连接外部天线，增强信号发送和接收强度，可以采用2dbi或5dbi的lora天线对信号进行增益，增加通讯效果。
图3是本申请的实施例二提供的一种无线门锁系统的结构示意图。
本申请提供一种无线门锁系统包括lora网关、云端服务器和至少一个本申请提供的一种无线门锁装置；
具体的，安装在宿舍等场所的无线门锁通过内置的lorawan通讯模块与lora网关通过lorawan无线频段连接，lora网关通过无线wifi/rj45网络与云端服务器实时通讯，实现无线门锁与云端服务器之间的通信。
需要说明的是，lora网关可以分为室内和室外两种，分别采用定制高通平台和semtech1308芯片、8通道lorawan传输的gw1000网关，成本低、高容量、支持接口丰富等优良性能；以及采用semtech1301芯片，8通道lorawan传输的gw5000e网关。
通过lora网关将信息传递到云端服务器中，其中，信息包括系统故障、设备信息、用户信息、开门/关门动态信息、报警信息、操作记录信息等。以及门锁设备实时状态及提醒，设备的信号强度、设备状态、电量、门开门关、刷卡信息等，均能够实时的显示在管理平台上，同时可以根据设备及用户，提供多种查询方式及报表输出。
云端服务器无线wifi/rj45网络与lora网关进行通讯；从而接收来自lorawan网关的信息，对网关上传的数据进行解密、存储，对设备即时状态、使用信息、能耗数据等进行统计，实现对前端设备的控制监控和数据采集，为管理部门日常维护，设备检修等提供便捷和数据支持。云端服务器还提供第三方平台调用的api接口来管理设备、给终端下发数据，扩展多种校园身份识别应用，包括且不限于无线门禁、有线联网门禁、访客等，为校园业务平台建设提供了可能，在实际项目中可根据学校的需求整合、设计相应管理子平台，满足学校个性化的需求。
进一步的，所述云端服务器还与预设门锁管理系统通讯连接。
具体的，云端服务器与校园一卡通系统通信连接，其中可根据校园一卡通系统与云端服务器平台建立校园一卡通系统的子系统即门锁管理系统；
通过门锁管理系统可以完成如下功能：
设置门卡多种授权方式，例如多人授权、多门授权、复合授权；对用户进行多级管理，即用户管理采用树形结构，无级别限制；对无线门锁进行分区分组管理，实现对设备的灵活管理；对门锁进行授权管理，例如：对已存在门锁进行人员权限的授予，通过授权并下发到无线门锁使门锁可以对已有权限人员进行开放，无权限人员进行平台警报信息，同时授权管理界面中可按照人员的部门、班级和人员组的组织架构进行对区域、门禁组内的门锁进行人员权限的授予，并通过权限设置对授权人员进行开放时段和权限失效周期的设置；对开门方式的设置，例如：卡开门、密码开门、小程序开门、远程开门等。对时间灵活管理，通过时间段的设置，可根据用户的使用权限设置在什么日期，什么时间，可以通行那扇门，并且可以设置系统自动布防、撤防的时间，对设定门的正常开启时间、常开时间、常闭时间、特定报警时间等；设置防胁迫功能，在人员被劫持的情况下，可以通过输入反胁迫密码，本地不会出现声光报警，此时门被正常打开，同时系统不动声色地将被胁迫的报警信息发送给监控中心电脑、驱动报警、通知管理人员,以便保安人员及时采取措施；提供信息记录查询，对包括系统故障、设备信息、用户信息、开门/关门动态信息、门状态信息、报警信息、操作记录信息等，提供多种查询方式及报表输出；集成其他设备，通过多种集成方式，来实现与楼控自控(包括打开/关闭电梯、通风、空调、照明等)、消防、安保、集成系统等的联动，达到真正的智能化管理；实现图标列表实时监控，将每个门的相关状态可通过图标颜色的变化及报警声音匹配，以此监控多个门；实现电子地图实时监控，系统可通过多层动态电子地图来实现实时监控，在图上显示每个门的开、关、报警等情况。
另外，本申请提供的无线门锁系统还可以包括报警器，在出现火灾后发出报警；
具体的，报警器可以采用an-102b型号的报警器，an-102b是一款基于标准lorawantm协议设计的无线传输光电感烟火灾报警器，采用cpu控制，能够智能判断火灾时产生的烟雾并报警。报警器内置高音量蜂鸣器，报警后发出高分贝的声响，让周围的人们预知火情。
需要说明的是，门锁管理系统是校园信息化建设的重要组成部分，还可以与学校建设的一卡通系统、教务系统、学籍系统、选排课系统、宿管系统、物联网平台、智慧教室系统、教室预约、场馆预约等系统实现平台融合，数据互联互通，增添各种附加功能，增加实用性。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种无线门锁装置，其特征在于，包括金属外壳、锁体、控制模块、读卡模块和通讯模块；
所述锁体、所述控制模块和所述通讯模块均设置在所述金属外壳内部；
所述读卡模块用于识别预设门卡，获取识别信息；
所述读卡模块与所述控制模块连接，用于将所述识别信息传递到所述控制模块，供所述控制模块基于所述识别信息控制所述锁体的开闭状态；
所述通讯模块用于向预设系统发送门锁信息，以及接收预设系统发送的控制指令，供所述控制模块基于所述控制指令改变所述锁体的开闭状态；其中，门锁信息包括门锁状态和开锁记录。
2.根据权利要求1所述的一种无线门锁装置，其特征在于，所述通讯模块为lorawan通讯模块；
所述lorawan通信模块与所述控制模块连接，用于向预设系统发送门锁信息，以及接收预设系统发送的控制指令，供所述控制模块基于所述控制指令改变电子锁体的开闭状态；其中，门锁信息包括门锁状态和开锁记录。
3.根据权利要求1所述的一种无线门锁装置，其特征在于，还包括存储模块；
所述存储模块与所述控制模块连接，用于存储门锁信息和开锁记录信息。
4.根据权利要求1所述的一种无线门锁装置，其特征在于，还包括蓝牙模块；
所述蓝牙模块与所述控制模块连接；
所述蓝牙模块用于与外部移动终端通讯连接，供使用者通过移动终端与门锁蓝牙连接，进行开锁。
5.根据权利要求1所述的一种无线门锁装置，其特征在于，所述读卡模块包括设置在所述金属外壳表面的读卡板和设置在所述金属外壳内部的识别模块；
所述识别模块与所述读卡板连接。
6.根据权利要求1所述的一种无线门锁装置，其特征在于，还包括电源模块；
所述电源模块包括蓄电池和紧急usb供电接口。
7.根据权利要求1所述的一种无线门锁装置，其特征在于，还包括天线板；
所述天线板分别与所述控制模块和通讯模块连接。
8.一种无线门锁系统，其特征在于，包括lora网关、云端服务器和至少一个如权利要求1-7任一项所述的一种无线门锁装置；
所述无线门锁通过lora网关与所述云端服务器通讯连接。
9.根据权利要求8所述的一种无线门锁系统，其特征在于，
所述云端服务器还与预设门锁管理系统通讯连接。
10.根据权利要求8所述的一种无线门锁系统，其特征在于，还包括报警器。
技术总结