前言
门锁，顾名思义就是用来把门锁住，以防止他人打开这个门的设备。在万物互联的智能化社会，当门锁前面加上智能二字，它会给人们带来什么样的惊喜呢？接下来我就带大家一起去揭开智能门锁的神秘面纱，和大家深入了解智能门锁的奥秘。
- 智能门锁是什么
- 智能门锁的定义
智能门锁，是指区别于传统机械锁的基础上改进的，在用户安全性、识别性、管理性方面更加智能化、简便化的锁具。智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件。智能门锁区别于传统机械锁，是具有安全性、便利性、先进技术的复合型锁具。
- 智能门锁的物理结构
图 1 智能门锁的物理结构
如图 1，智能门锁的物理组织部分，正常分为前面板，锁体，后面板三部分。
其中，前面板主要有：主电路板（主芯片）、密码按键（机械或触摸）、指纹头模块（含传感器与识别算法）、前把手、电机（可选）、蓝牙模块（可选）、显示屏（可选）、滑盖（可选）。
锁体主要有：锁体、电机（可选）、锁芯（插入）。
后面板主要有：通讯模块（可选，如 WI-FI 等）、反锁旋钮、电池槽、后把手。
前面板负责对外的人机交互，以及防撬防盗等，而锁体保证了开锁的主体功能，后面板则是给智能门锁提供了可靠的电源以及稳定的通讯，这三者完整的构成了一款智能门锁，缺一不可。
- 智能门锁技术构成
智能门锁的技术要求，主要分为三部分，分别是机械结构，识别控制，通信服务。.
机械结构技术部分，主要有锁芯、面板、锁体。这部分技术主与传统门锁相关性较大，需要一定的经验与积累，没在门锁行业有一定的深耕的话，想要做好这部分有一定难度。这一部分的好坏，决定了一个门锁的物理结构的好坏。
图 2 智能门锁机械结构技术
识别控制技术部分，主要有生物信息、智能终端、密码。这部分技术，与人机交互相关性较大，且有一定的技术壁垒，越是高端的智能门锁，要用到的技术越多，比如指纹识别，人脸识别等。这些技术，通常由特定领域的公司掌握并提供相应服务。这一部分的好坏，直接影响到用户的体验。
图 3 智能门锁 指纹模块
通讯服务技术部分，主要有芯片、软件、云端、通信方式（WI-FI、蓝牙、433、ZigBee、NB-IoT、Lora 等）。这部分技术与芯片 & 软件公司相关性较大，它决定了一款智能门锁，在“智能”二字上的可靠性与稳定性，是智能门锁软件价值的体现。
图 4 智能门锁 通讯服务
- 智能门锁的分类
智能门锁的分类五花八门，有按照门锁功能进行分类，比如指纹锁，蓝牙锁，人脸识别锁等；有按照开锁方式进行分类，比如推拉式，执手式；有按照自动化程度进行分类，比如全自动智能锁，半自动智能锁；本文接下来主要介绍按照使用场景进行分类的三种智能门锁。
- 家庭智能门锁（不连云）
图 5 家庭智能门锁（不连云）示意框图
如图 5，家庭智能门锁（不连云），主要用本地 E-Lock 锁体，通过通讯模块如 BLE 等与手机端相连，手机端采用 APP/小程序 控制门锁开关，通常也配备指纹开锁，密码开锁等功能。这种型智能门锁，不通过网关接入云端，提高了安全性，是目前家庭智能门锁的主流形式。
- 家庭智能门锁（连云）
图 6 家庭智能门锁（连云）示意框图
如图 6，家庭智能门锁（连云），与家庭智能门锁（不连云）相比，主要多了一个网关，智能门锁通过网关，将数据传输到云端，最终传送到手机上，这样户主即使不在家，也可以知晓门锁的使用情况。
同样，户主也可以在手机端通过 APP/小程序 将控制信息发送给云端，然后云端与网关交互，最终传送到门锁端，来实现远程控制门锁。因为涉及到云端数据的传输，此种类型的智能门锁在数据传输安全性上不如家庭智能门锁（不连云），但是相应的也带来了一定的便捷性，并且更能融入一体化的智能家居，也有一定的优势。
- 酒店公寓锁
图 7 酒店公寓锁示意框图
如图 7，酒店公寓锁，不同于家庭智能门锁，该种智能门锁通常不会有指纹开锁功能，但是会配备密码开锁或刷卡开锁功能。如上图，一个网关，通过无线技术（ZigBee 居多）连接多个门锁，然后从云端接受控制信息，对各个门锁进行下发密码，关锁等管理。该种方式能够对门锁进行后台管理，在门锁无损坏的情况下，后台有着绝对控制权，因此该种门锁常用于酒店、公寓等场所等。
- 智能门锁的框图
一款智能门锁，它的价值主要体现在“智能”二字上，那么想要深入了解一款智能门锁的价值之处，就不得不提它的架构框图。
图8 智能门锁框图
如图 8，这是一款智能门锁的基本框图。可以看到，它几乎涵盖了目前门锁的所有功能：
①指纹识别开锁
②密码按键开锁
③刷卡开锁
④蓝牙/网关开锁
⑤人脸开锁
⑥电动开门
⑦语音播报
⑧OLED 显示
⑨日期时钟
⑩紧急 USB 供电
等等。实际上真正去做一款门锁时，是从上面的框图上做减法，将不需要的功能裁剪掉，将需要的功能做到极致。
- 智能门锁的市场
对于一款产品或者应用，只从技术方面去实现，而不去了解他的市场，无异于纸上谈兵。就智能门锁而言，中国已逐渐呈井喷式发展。
如以下图 9，从市场渗透率来看，日韩最高，欧美次之，中国提升最快。目前全球智能锁主要销售区域集中在韩国、日本、欧美及中国等地。在公寓、商用居住的细分市场，中国智能门锁的渗透率有望迅速赶超日韩。
图 9 全球智能锁行业发展概况 （数据来源：2019 全国制锁行业信息中心）
如以下表 1，2016 年中国智能锁零售市场正式爆发，进而带动中国智能锁市场进入快速发展时期。2016 年，中国智能锁行业整体销量超过 350 万套。根据中国智能家居协会 CSHIA 统计，2019 年上半年，智能门锁出货量同比 2018 年上半年出货量下降 5%，数量约 700 万把，全年估计在 1400 万把左右。
表 1 中国智能锁行业近年需求与供给数据表 （数据来源：全国锁具行业信息中心）
可以发现，不管是从全球市场看中国智能门锁的渗透率，还是从中国市场看智能门锁的供与求，中国的智能门锁无疑有着巨大的市场与潜力，未来市场需求将非常旺盛。
- 总结
近几年，在政府部门的政策支持、人工智能技术的快速发展、消费者在智能家居领域消费需求激增等多项宏观利好因素的刺激下，中国智能家居行业正在快速发展和渗透。
其中，智能锁作为智能家居的入口级产品以及家庭智能安防产品的核心单品，已经成为智能家居生态链上不可或缺的核心组成部分。
相信经过本文的一番介绍，大家都对智能门锁的结构、技术、分类、框图与市场，都有了一定的了解。“带你认识 E-Lock”系列接下来会带领大家一起去了解一些智能门锁的整体解决方案，让大家对智能门锁有一个系统级的了解。
参考文献：
- 2019 中国智能门锁发展与应用白皮书
- 百度百科：门锁
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