從WiFi到NB-IoT，探秘智能門鎖的高科技接入方式

作者：軟件求生 2024-09-30 08:26:57

每種門鎖都有其最佳的應(yīng)用場(chǎng)景，開發(fā)者可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的接入方式。在未來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能門鎖的接入方式將會(huì)更加豐富和智能化，給我們的生活帶來更多便捷與安全。

Hello大家好！我是小米，一個(gè)29歲、活力滿滿、熱愛分享技術(shù)的小米！今天，我想和大家聊聊一個(gè)與智能家居密切相關(guān)的技術(shù)話題——智能門鎖的接入方式。無論是家居、辦公樓還是酒店，智能門鎖在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，不同的門鎖接入方式，帶來了不同的體驗(yàn)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式。今天我們來聊聊四種主流的智能門鎖接入方式：WIFI門鎖、藍(lán)牙門鎖、Zigbee門鎖和NB-IoT門鎖。

WIFI門鎖：非保活，MCU 喚醒機(jī)制

首先來看看WIFI門鎖。

1.1 什么是WIFI門鎖？

WIFI門鎖，顧名思義，就是通過Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)連接的智能門鎖。通過WIFI門鎖，用戶可以遠(yuǎn)程查看門鎖狀態(tài)、進(jìn)行開鎖操作，甚至接收門鎖的警報(bào)信息等。但WIFI門鎖的一大特點(diǎn)是，它平常處于非保活狀態(tài)。

1.2 非保活的定義

“非保活”狀態(tài)是指，WIFI門鎖并不實(shí)時(shí)在線，大多數(shù)時(shí)間門鎖的主控單元（MCU）和Wi-Fi模塊是處于休眠狀態(tài)的，以節(jié)省電量。畢竟，Wi-Fi門鎖的工作模式比較耗電，尤其是對(duì)于使用電池供電的門鎖來說，長(zhǎng)時(shí)間保活會(huì)導(dǎo)致電池快速消耗，影響用戶體驗(yàn)。

1.3 喚醒機(jī)制

當(dāng)需要傳輸或發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，必須通過MCU喚醒門鎖的WIFI模塊。常見的喚醒機(jī)制可能包括以下幾種：

本地操作喚醒：用戶按下門鎖上的按鈕或使用鑰匙、指紋等操作時(shí)，MCU會(huì)檢測(cè)到這些動(dòng)作，并通過中斷機(jī)制將Wi-Fi模塊喚醒。
定時(shí)喚醒：系統(tǒng)可以設(shè)定一個(gè)時(shí)間周期，例如每隔一段時(shí)間，MCU自動(dòng)喚醒Wi-Fi模塊，進(jìn)行狀態(tài)更新或檢查是否有遠(yuǎn)程命令。
遠(yuǎn)程命令喚醒：通過特定的機(jī)制（如特殊信號(hào)或者結(jié)合其他協(xié)議，如Zigbee網(wǎng)關(guān)）遠(yuǎn)程喚醒WIFI模塊。

1.4 應(yīng)用場(chǎng)景

WIFI門鎖適用于網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定且電源充足的場(chǎng)所，例如一些高端住宅或智能樓宇，它們的WIFI覆蓋較為全面，用戶可以隨時(shí)隨地通過手機(jī)APP或其他設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。

藍(lán)牙門鎖：近距離單點(diǎn)和遠(yuǎn)距離網(wǎng)關(guān)接入

接下來，我們來談?wù)勊{(lán)牙門鎖。這類門鎖在智能家居中也非常常見，尤其是適合需要低功耗和便捷連接的場(chǎng)景。

2.1 藍(lán)牙門鎖的對(duì)接方式

藍(lán)牙門鎖的工作模式有兩種常見的接入方式：

MCU串口對(duì)接：藍(lán)牙門鎖通過串口與門鎖的MCU對(duì)接，門鎖通過藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)近距離連接。
SDK對(duì)接：通過廠商提供的藍(lán)牙SDK，可以實(shí)現(xiàn)門鎖和用戶設(shè)備的直接對(duì)接，例如智能手機(jī)與藍(lán)牙門鎖進(jìn)行通信。SDK通常會(huì)封裝了藍(lán)牙連接、開鎖、數(shù)據(jù)加密等功能，便于開發(fā)者集成。

2.2 近距離單點(diǎn)登錄

藍(lán)牙門鎖的主要優(yōu)勢(shì)在于其低功耗和穩(wěn)定性，尤其是在近距離單點(diǎn)登錄時(shí)表現(xiàn)優(yōu)異。用戶可以通過手機(jī)直接與門鎖進(jìn)行藍(lán)牙配對(duì)，在幾米范圍內(nèi)通過APP發(fā)送開鎖指令。這個(gè)過程無需依賴網(wǎng)絡(luò)，也不受網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)的影響，因此非常適合臨時(shí)訪客、家庭成員使用。

2.3 遠(yuǎn)距離網(wǎng)關(guān)登錄

為了突破藍(lán)牙門鎖只能近距離使用的限制，很多廠商還會(huì)提供藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)。藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)可以作為中間橋梁，將門鎖的藍(lán)牙信號(hào)轉(zhuǎn)換為Wi-Fi或其他網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，用戶即使不在家中，也可以通過云端遠(yuǎn)程控制門鎖。這個(gè)過程中的登錄和數(shù)據(jù)傳輸由網(wǎng)關(guān)完成，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控的可能。

2.4 應(yīng)用場(chǎng)景

藍(lán)牙門鎖適合家庭用戶、短租公寓等場(chǎng)景，尤其是在近距離使用的場(chǎng)景中，藍(lán)牙門鎖表現(xiàn)得尤為出色。此外，帶有藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程控制能力，讓用戶即使不在門鎖附近，也能享受到便捷的遠(yuǎn)程控制。

Zigbee門鎖：低功耗，心跳機(jī)制

第三種常見的接入方式是Zigbee門鎖。Zigbee是一種低功耗、低延遲的無線通訊協(xié)議，廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，尤其是在智能家居場(chǎng)景中。

3.1 非保活但保持心跳

Zigbee門鎖與WIFI門鎖一樣，處于非保活狀態(tài)，但它有一個(gè)額外的優(yōu)勢(shì)：保持心跳。心跳機(jī)制是指設(shè)備在休眠狀態(tài)下，仍然會(huì)定期發(fā)送一個(gè)簡(jiǎn)短的信號(hào)給網(wǎng)關(guān)或控制中心，告知它的當(dāng)前狀態(tài)（例如，是否在線、是否有故障等）。

這種心跳機(jī)制不僅能夠有效地節(jié)省電量，還能確保設(shè)備的在線狀態(tài)實(shí)時(shí)更新，便于后臺(tái)系統(tǒng)或用戶了解設(shè)備狀態(tài)。

3.2 MCU對(duì)接與Zigbee協(xié)議控制

Zigbee門鎖通常通過MCU對(duì)接，由MCU控制Zigbee模塊進(jìn)行通信。Zigbee協(xié)議提供了標(biāo)準(zhǔn)化的控制和管理功能，能夠支持設(shè)備的自動(dòng)化控制和組網(wǎng)功能，例如：

自組網(wǎng)功能：當(dāng)多個(gè)Zigbee設(shè)備（包括門鎖）一起使用時(shí)，它們可以組成一個(gè)Zigbee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，相互之間通信。
自動(dòng)重連：如果某個(gè)設(shè)備短暫離線或失去連接，Zigbee網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)修復(fù)連接。
低功耗通信：Zigbee協(xié)議本身設(shè)計(jì)成低功耗通信模式，能夠長(zhǎng)時(shí)間保持設(shè)備的運(yùn)行，而不需要頻繁更換電池。

3.3 應(yīng)用場(chǎng)景

Zigbee門鎖非常適合智能家居系統(tǒng)，尤其是在需要多個(gè)設(shè)備相互聯(lián)動(dòng)的場(chǎng)景。例如，當(dāng)某個(gè)傳感器檢測(cè)到異常時(shí)，可以自動(dòng)觸發(fā)門鎖的鎖定或解鎖功能。這種互聯(lián)互通讓Zigbee門鎖在復(fù)雜的智能家居場(chǎng)景中具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。

NB-IoT門鎖：基于公網(wǎng)，SAAS化服務(wù)

最后我們來看看NB-IoT門鎖。NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）是一種基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，具有廣覆蓋、低功耗和大連接的特點(diǎn)。NB-IoT門鎖的最大特點(diǎn)是可以通過公網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和管理。

4.1 公網(wǎng)連接，靈活部署

NB-IoT門鎖無需依賴局域網(wǎng)或藍(lán)牙等近距離連接方式，而是直接使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接到云端服務(wù)器。通過公網(wǎng)連接，門鎖不僅可以在任意有信號(hào)的地方部署，還能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控。

4.2 把門禁變成SAAS服務(wù)

得益于NB-IoT技術(shù)，門鎖設(shè)備可以輕松接入到云端，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的SAAS化服務(wù)。例如，物業(yè)管理公司可以通過一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，管理整個(gè)小區(qū)或大樓的智能門禁系統(tǒng)，用戶通過手機(jī)應(yīng)用可以進(jìn)行遠(yuǎn)程開鎖、查看日志等操作。

4.3 MCU控制與NB-IoT通信

NB-IoT門鎖的硬件設(shè)計(jì)通常由MCU控制，通過NB-IoT模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。由于NB-IoT具有極低的功耗，門鎖設(shè)備可以保持長(zhǎng)時(shí)間在線并且持續(xù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要頻繁充電或更換電池。

4.4 應(yīng)用場(chǎng)景

NB-IoT門鎖特別適合大規(guī)模的門禁管理場(chǎng)景，如小區(qū)、辦公樓、酒店等。通過NB-IoT連接，物業(yè)公司可以輕松實(shí)現(xiàn)跨地域的門禁管理，而不需要為每個(gè)門鎖單獨(dú)部署網(wǎng)關(guān)設(shè)備，大大降低了運(yùn)營(yíng)成本。