鑰匙自動管理和監控系統的製作方法
2023-12-11 13:43:52
專利名稱：鑰匙自動管理和監控系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑰匙自動管理和監控系統。具體地說，本發明涉及一種高度自動化、保密和安全的鑰匙管理系統，它可利用借用者個人身份識別用的智慧卡(IC卡)對鑰匙的借還和存放進行自動識別、核實、授權和管理，本發明特別適用於要求高度保安及效率的應用環境，例如監獄、看守所、拘留所、保險庫等。
背景技術：
現有的鑰匙管理系統通常是為每一把鑰匙配置有識別記號的鑰匙圈，例如在鑰匙圈上粘貼已寫上門鎖或房間號的紙標籤或將門鎖或房間號直接列印或刻在鑰匙圈上。鑰匙扣上鑰匙圈後掛在鑰匙箱中，要借用時取下並進行登記。還有的管理方式是將鑰匙圈本身設計為具有獨特的機械結構，可直接插入鑰匙箱中唯一的相應位置以確保存放上不會出錯。
這些傳統方式的缺點是需要作大量肉眼識別和人工記錄工作，效率極低，同時，又極其容易出現錯失、遺留及保安上的漏洞。例如，借用人借出和還入的鑰匙數目不符，鑰匙本身或鑰匙圈已被換包，還有的情況是借用人忘記歸還鑰匙就已離開該工作單位。再者，當應用環境需要連貫地使用多把鑰匙時，即數把鑰匙本身形成一簇使用時，整個借還及存放管理更耗費人力，出現漏洞的可能更大。
此外，傳統方式亦無法實現一種通過自動投還箱式的歸還方法，亦無法實現實時歸還記錄更新和對借用人可被授權借出的鑰匙類別和數量作出管理和控制。傳統方式無法達到同時識別和核實一把以上鑰匙，亦不能於鑰匙本身或借用者智慧卡(IC卡)上記錄額外資料和借還歷史，亦不能在借用者智慧卡(IC卡)上增加可作電子追蹤的功能，其借還記錄的可靠性和及實時性都存在不足之處。
總之，傳統方式無法滿足在自動識別、核實、存放及安全保密上的種種要求。
發明內容
根據本發明的第一個方面，一種自動管理及監控的鑰匙系統包括a)多把鑰匙，每一把鑰匙都配備一個附有電子標籤的智能鑰匙圈，所述電子標籤由一塊可讀寫的射頻識別(RFID)晶片及與晶片相連以接收和發射涉及晶片內存儲信息的射頻信號的天線構成，每塊射頻識別晶片存儲一個唯一對應該把鑰匙的識別碼和所屬鑰匙的借還和存放信息；b)用於對借還鑰匙進行識別、核實及登記的一個或多個智能鑰匙管理站，每個智能鑰匙管理站包括發射和接收涉及射頻識別晶片內存儲信息的射頻信號的射頻識別讀寫器，用於向射頻識別晶片寫入鑰匙的借還信息和從射頻識別晶片讀取借還信息；讀取借用鑰匙者智慧卡內存儲的借還信息和向借用鑰匙者智慧卡寫入借還信息的借用者智慧卡讀卡器；以及與射頻識別讀寫器和借用者智慧卡讀卡器數據相連以存儲鑰匙借還信息和判斷歸還鑰匙是否正確的工作檯電腦；以及c)用於對存放鑰匙進行實時識別及監控的一個或多個智能鑰匙管理箱，每個智能鑰匙管理箱包括多個放置鑰匙的位置；安裝在每個放置鑰匙位置上並接收涉及射頻識別晶片內存儲信息的射頻信號的射頻識別讀寫器，用於從射頻識別晶片讀取鑰匙的存放信息；讀取管理者智慧卡內存儲數據的管理者智慧卡讀卡器；以及與射頻識別讀寫器和管理者智慧卡讀卡器相連以存儲存放信息並判斷鑰匙放置位置是否正確的智能鑰匙管理箱控制器。
本發明的優點是，由於每把帶電子標籤的鑰匙都具有一個唯一的識別碼，因此在整個借還和存放過程中可進行實時的自動識別、核實、記錄及更新，能準確地檢測所借出的電子標籤鑰匙由誰借出，何時借出，何時歸還並確保存放位置無誤。
圖1為一把電子標籤鑰匙的示意圖；圖2為一簇電子標籤鑰匙的主智能鑰匙圈的示意圖；圖3為智能鑰匙管理系統框圖；圖4為智能鑰匙管理站的示意圖；圖5為智能鑰匙管理箱的示意圖；圖6為借還鑰匙示意圖；圖7為自動投還箱的示意圖；圖8是為存放鑰匙示意圖；以及圖9為考勤及門禁用讀卡器示意圖。
具體實施例方式
以下藉助附圖描述本發明的較佳實施例。圖3為本發明鑰匙自動管理和監控系統的框圖。如圖3所示，該系統包括鑰匙、對借還鑰匙進行識別、核實及登記的一個或多個智能鑰匙管理站、對存放鑰匙進行實時識別及監控的一個或多個智能鑰匙管理箱、對借還鑰匙進行識別、核實及登記的一個或多個自動投還箱、安裝在出入口的考勤及門禁用讀卡器以及與智能鑰匙管理站、智能鑰匙管理箱、自動投還箱和考勤及門禁用讀卡器連接的中央監控電腦。
圖1為一把電子標籤鑰匙的示意圖。如圖1所示，每一把鑰匙都配備一個附有電子標籤的智能鑰匙圈，電子標籤由一塊可讀寫的射頻識別(RFID)晶片及與晶片相連以接收和發射涉及晶片內存儲信息的射頻信號的天線構成，每塊射頻識別晶片存儲一個唯一對應該把鑰匙的識別碼以及所屬鑰匙的借還和存放信息，識別碼可以是鑰匙的獨有編號，借還和存放信息包括鑰匙被存放的智能鑰匙管理箱編號、鑰匙在智能鑰匙管理箱中的位置編號、鑰匙所用房間或鎖號以及初始化次數等。這些信息可在每把電子標籤鑰匙初始化時寫入射頻識別(RFID)晶片中。
圖2為一簇電子標籤鑰匙的主智能鑰匙圈的示意圖。當多把電子標籤鑰匙須形成一簇使用及存放時，除以上述方式初始化每把電子標籤鑰匙以將各種信息寫入各自智能鑰匙圈(以下稱為從智能鑰匙圈)的射頻識別晶片內以外，還為該簇鑰匙額外配備一個主智能鑰匙圈作為該簇電子標籤鑰匙的主識別標記。在該主智能鑰匙圈上記錄其所管理著的所有電子標籤鑰匙的識別編號。當借用人每次借還鑰匙時，智能鑰匙管理站馬上對主從智能鑰匙圈上的數據進行核實，確定該簇鑰匙有否出現錯漏或遺失。本系統可採用支持同時識別的射頻識別技術使整個核實過程在一秒內自動完成，大大減低所耗的人力和物力。
圖4為智能鑰匙管理站的示意圖。每個智能鑰匙管理站包括通過天線發射和接收涉及射頻識別晶片內存儲信息的射頻信號的射頻識別讀寫器、讀取借用鑰匙者智慧卡內存儲數據和向智慧卡寫入數據的借用者智慧卡讀卡器以及與射頻識別讀寫器和借用者智慧卡讀卡器數據相連以對鑰匙借還信息進行處理的工作檯電腦。當借用人如圖6所示借取鑰匙時，借用者智慧卡讀卡器先讀取智慧卡內存儲的信息並送至工作檯電腦，由工作檯電腦對該借用人的合法性及授權進行核准。在確認授權後，工作檯電腦通過射頻識別讀寫器將該借用者智慧卡的數據(包括鑰匙編號連同借用時間)寫至主智能鑰匙圈(如借用人借取的是一簇鑰匙)或讀寫至智能鑰匙圈(如借用的是一把鑰匙)，而將主智能鑰匙圈或智能鑰匙圈的編號及借用時間寫入借用者智慧卡中，並加上方便電子跟蹤的識別記號。與此同時，這些信息還由工作檯電腦經網絡送至中央監控電腦以更新資料庫內存儲的借用和存放信息。當借用人歸還借出的鑰匙時，射頻識別讀寫器和借用者智慧卡讀卡器分別讀取智能鑰匙圈和智慧卡上存儲的數據並送至工作檯電腦，工作檯電腦再次對主從智能鑰匙圈上的數據進行核實，確定該簇鑰匙沒有出現錯漏遺失。如一切無誤，則將歸還時間互寫至主智能鑰匙圈及借用者智慧卡上，刪除電子跟蹤記號，同時經網絡將信息送至中央監控電腦以更新資料庫的信息。
圖5為智能鑰匙管理箱的示意圖。如圖5所示，每個智能鑰匙管理箱包括多個放置鑰匙的位置、安裝在每個放置鑰匙位置上並接收涉及射頻識別晶片內存儲信息的射頻信號的射頻識別讀寫器、讀取管理者智慧卡內存儲數據的管理者智慧卡讀卡器以及與射頻識別讀寫器和管理者智慧卡讀卡器相連以對存放信息進行處理的控制器。當借用人歸還鑰匙後，管理者將該把鑰匙或該簇鑰匙放置在智能鑰匙管理箱中的相應位置，每把電子標籤鑰匙掛放位置上安裝有射頻識別讀寫器以讀取鑰匙圈的射頻識別晶片內存儲的所屬鑰匙存放的智能鑰匙管理箱編號和在智能鑰匙管理箱中位置編號等信息並送至控制器。如果控制器判斷鑰匙放置位置正確，則可由蜂鳴器或指示燈發出正確放置提示並通知中央監控電腦更新資料庫的存放信息。如果判斷鑰匙放置不正確，則可由蜂鳴器或指示燈發出放置錯誤的警告信號。當從智能鑰匙管理箱的鑰匙放置位置上取下電子標籤鑰匙時，如圖8所示，首先必須由管理者智慧卡讀寫器讀取管理者智慧卡存儲的身份信息以確認取鑰匙者是否獲得授權。如果判斷未獲授權而取下鑰匙，則射頻識別讀寫器將檢測到鑰匙未經授權取下的狀態並通知控制器，控制器將通過蜂鳴器或指示燈發出報警信號並經網絡通知中央監控電腦。如果判斷取鑰匙者獲得授權，則控制器生成安全信息並經網絡通知中央監控電腦更新資料庫的信息。
圖7為自動投還箱的示意圖。如圖3和7所示，每個自動投還箱包括通過天線接收涉及射頻識別晶片內存儲信息的射頻信號的射頻識別讀寫器以及與射頻識別讀寫器相連以對鑰匙借還信息進行處理的工作檯電腦或控制器。當歸還的鑰匙放入自動投還箱內時，射頻識別讀寫器從射頻識別晶片讀取鑰匙的借還信息並送至控制器，然後由控制器存儲並經網絡通知中央監控電腦更新資料庫，同時通過蜂鳴器或指示燈發出直觀的提示信息。
圖9為考勤及門禁用讀卡器示意圖。由於借用者智慧卡(IC卡)中存儲了鑰匙借用數據和電子跟蹤記號，所以當借用者未歸還鑰匙就離開工作地時，考勤及門禁用讀卡器通過讀取到借用者智慧卡的電子跟蹤信號，經其控制器判斷該借用者尚未歸還鑰匙。由此考勤及門禁用讀卡器可生成一個可被看見或聽見的警報。如果借用者已經歸還鑰匙，則借用者智慧卡內的電子跟蹤記號已經被刪除，因此考勤及門禁用讀卡器不會產生警報信號。
在本發明的系統中，比較好的是智慧卡讀寫器與射頻識別讀寫器是可兼容的，因此在智能鑰匙管理站、智能鑰匙管理箱和考勤及門禁裝置內無需安裝智慧卡讀寫器，借用者、管理者和出入者的智慧卡以及電子標籤鑰匙都統一使用射頻識別讀寫器進行讀寫操作。射頻識別晶片和射頻識別讀寫器可基於射頻識別(RFID)技術，其射頻工作頻率為13.56MHZ，包括符合國際標準組織ISO15693標準。
權利要求
1.一種鑰匙自動管理和監控系統，其特徵在於，包括a)多把鑰匙，每一把鑰匙都配備一個附有電子標籤的智能鑰匙圈，所述電子標籤由一塊可讀寫的射頻識別(RFID)晶片及與晶片相連以接收和發射涉及晶片內存儲信息的射頻信號的天線構成，每塊射頻識別晶片存儲一個唯一對應該把鑰匙的識別碼和所屬鑰匙的借還和存放信息；b)用於對借還鑰匙進行識別、核實及登記的一個或多個智能鑰匙管理站，每個智能鑰匙管理站包括發射和接收涉及射頻識別晶片內存儲信息的射頻信號的射頻識別讀寫器，用於向射頻識別晶片寫入鑰匙的借還信息和從射頻識別晶片讀取借還信息；讀取借用鑰匙者智慧卡內存儲的借還信息和向借用鑰匙者智慧卡寫入借還信息的借用者智慧卡讀卡器；以及與射頻識別讀寫器和借用者智慧卡讀卡器數據相連以存儲鑰匙借還信息和判斷歸還鑰匙是否正確的工作檯電腦；以及c)用於對存放鑰匙進行實時識別及監控的一個或多個智能鑰匙管理箱，每個智能鑰匙管理箱包括多個放置鑰匙的位置；安裝在每個放置鑰匙位置上並接收涉及射頻識別晶片內存儲信息的射頻信號的射頻識別讀寫器，用於從射頻識別晶片讀取鑰匙的存放信息；讀取管理者智慧卡內存儲數據的管理者智慧卡讀卡器；以及與射頻識別讀寫器和管理者智慧卡讀卡器相連以存儲存放信息並判斷鑰匙放置位置是否正確的智能鑰匙管理箱控制器。
2.如權利要求1所述的鑰匙自動管理和監控系統，其特徵在於，進一步包括d)用於對借還鑰匙進行識別、核實及登記的一個或多個自動投還箱，每個自動投還箱包括接收涉及射頻識別晶片內存儲信息的射頻信號的射頻識別讀寫器，用於從射頻識別晶片讀取鑰匙的借還信息；以及與射頻識別讀寫器相連以存儲鑰匙借還信息和判斷歸還鑰匙是否正確的自動投還箱控制器。
3.如權利要求1或2所述的鑰匙自動管理和監控系統，其特徵在於，進一步包括e)安裝在出入口的考勤及門禁用讀卡器，用於讀取借用者智慧卡內存儲的信息以確定借用人在離開工作環境時是否已歸還借出的鑰匙；以及f)與智能鑰匙管理站、智能鑰匙管理箱、自動投還箱和考勤及門禁用讀卡器連接的中央監控電腦，用於存儲智能鑰匙管理站、智能鑰匙管理箱和自動投還箱傳送的鑰匙借還和存放信息和考勤及門禁用讀卡器傳送的借用人在離開工作環境時是否已歸還借出鑰匙的信息。
4.如權利要求1或2所述的鑰匙自動管理和監控系統，其特徵在於，射頻識別讀寫器以與借用者智慧卡讀寫器和管理者智慧卡讀寫器兼容的方式對智慧卡進行讀寫操作。
5.如權利要求3所述的鑰匙自動管理和監控系統，其特徵在於，射頻識別讀寫器以與考勤及門禁用讀卡器兼容的方式對智慧卡進行讀寫操作。
6.如權利要求1、2或5中任意一項所述的鑰匙自動管理和監控系統，其特徵在於，射頻識別晶片和射頻識別讀寫器基於射頻識別技術，其射頻工作頻率為13.56MHz，包括符合國際標準組織ISO15693標準。
7.如權利要求4所述的鑰匙自動管理和監控系統，其特徵在於，射頻識別晶片和射頻識別讀寫器基於射頻識別技術，其射頻工作頻率為13.56MHz，包括符合國際標準組織ISO15693標準。
8.如權利要求1或2所述的鑰匙自動管理和監控系統，其特徵在於，當多把鑰匙可以作為一簇鑰匙借用和/或存放時，該簇鑰匙被配備一個附有電子標籤的主智能鑰匙圈，所述電子標籤由一塊可讀寫的射頻識別晶片及與晶片相連的用於接收和發射射頻信號的天線構成，每塊射頻識別晶片擁有一個唯一對應該簇鑰匙的識別碼並存儲所屬鑰匙簇的借還和存放信息。
9.如權利要求1或2所述的鑰匙自動管理和監控系統，其特徵在於，當在未經授權情況下從智能鑰匙管理箱取出鑰匙時，安裝在鑰匙位置上的射頻識別讀寫器和管理者智慧卡讀卡器協同檢測出未經授權取下鑰匙狀態信息並送至智能鑰匙管理箱控制器，由智能鑰匙管理箱控制器生成報警信號。
10.如權利要求1或2所述的鑰匙自動管理和監控系統，其特徵在於，每把鑰匙與其放置位置的對應關係信息作為存放信息存儲在各自鑰匙的鑰匙圈的射頻識別晶片內，當智能鑰匙管理箱鑰匙放置位置上安裝的射頻識別讀寫器檢測到鑰匙放置在錯誤位置時通知智能鑰匙管理箱控制器並由智能鑰匙管理箱控制器生成錯誤放置提示信號，而當智能鑰匙管理箱鑰匙放置位置上安裝的射頻識別讀寫器檢測到鑰匙放置在正確位置時通知智能鑰匙管理箱控制器並由智能鑰匙管理箱控制器生成正確放置提示信號。
全文摘要
本發明提供一種鑰匙自動管理和監控系統，系統包括鑰匙、對借還鑰匙進行識別、核實及登記的一個或多個智能鑰匙管理站、對存放鑰匙進行實時識別及監控的一個或多個智能鑰匙管理箱、對借還鑰匙進行識別、核實及登記的一個或多個自動投還箱、安裝在出入口的考勤及門禁用讀卡器以及與智能鑰匙管理站、智能鑰匙管理箱、自動投還箱和考勤及門禁用讀卡器連接的中央監控電腦。本發明的優點是，由於每把帶電子標籤的鑰匙都具有一個唯一的識別碼，因此在整個借還和存放過程中可進行實時的自動識別、核實、記錄及更新，能準確地檢測所借出的電子標籤鑰匙由誰借出，何時借出，何時歸還並確保存放位置無誤。
文檔編號E05B19/00GK1474018SQ0213638
公開日2004年2月11日 申請日期2002年8月5日 優先權日2002年8月5日
發明者鄭國雄, 劉漢光 申請人:上海阿艾依智控系統有限公司