一种基于CAN总线的钥匙管控系统
技术领域
本实用新型属于钥匙管控技术领域，尤其涉及一种基于CAN(Controller AreaNetwork，控制器局域网络)总线的钥匙管控系统。
背景技术
随着钥匙管控系统的全面推广和应用，钥匙管控系统为保证生产生活的安全提供了强有力的保障。根据客户的具体需求，例如，实施现场被操作设备的具体情况，在现有钥匙管控系统中，无源RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)感应钥匙以及防误智能钥匙被提出，但由于这两种钥匙用途不一致，使用方法也不同，因此，用户只能根据钥匙的用途不同，对这两种不同形态的钥匙进行分别管控，然而随着技术的发展和市场需求，原有的将两种钥匙进行分开管控的方案已无法满足客户对安全性提出的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于CAN总线的钥匙管控系统，旨在解决现有的钥匙管控系统无法将两种不同形态的钥匙进行集中管控的问题。
一方面，本实用新型提供了一种基于CAN总线的钥匙管控系统，包括钥匙管控平台、第一数量个机械钥匙管理模块、第二数量个智能钥匙管理组件，所述第一数量个机械钥匙管理模块、第二数量个智能钥匙管理组件通过CAN总线与所述钥匙管控平台连接。
优选地，所述钥匙管控平台包括：ARM(Advanced RISC Machine，进阶精简指令集机器)核心板、触摸显示屏以及CAN控制器，所述CAN控制器以及所述触摸显示屏连接在所述ARM核心板的指定端口上。
进一步优选地，所述钥匙管控平台还包括外部数据接口，所述外部数据接口包括USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口、RJ45(Registered Jack 45，公用电信网络)接口、串口接口以及CAN接口，所述外部数据接口连接在所述ARM核心板的指定端口上。
进一步优选地，所述钥匙管控平台还包括无线信号收发器，所述无线信号收发器包括4G(4th generation mobile networks，第四代移动网络)无线信号收发器、WiFi无线信号收发器、LoRa(Long Range Radio，远距离无线电)无线信号收发器、NB-loT(NarrowBand Internet of Things,窄带物联网)无线信号收发器或5G(5th generation mobilenetworks，第五代移动网络)无线信号收发器中的任意一种或多种，所述无线信号收发器连接在所述ARM核心板的指定端口上。
优选地，所述机械钥匙管理模块包括：第一微控制单元、CAN控制器、多个机械钥匙锁控单元、RFID(RadioFrequency Identification，射频识别)模块，所述CAN控制器、每个所述机械钥匙锁控单元以及所述RFID模块连接在所述第一微控制单元的指定端口上。
进一步优选地，所述机械钥匙管理模块的每个所述机械钥匙锁控单元至少包括一个机械钥匙锁和一个用于机械钥匙锁状态提示灯。
优选地，所述智能钥匙管理组件包括：第二微控制单元、CAN控制器、智能钥匙通讯接口、智能钥匙锁控单元，所述CAN控制器、所述智能钥匙通讯接口以及所述智能钥匙锁控单元连接在所述第二微控制单元的指定端口上。
进一步优选地，所述智能钥匙管理组件的所述智能钥匙通讯接口至少包括智能钥匙充电检测接口以及智能钥匙霍尔检测接口。
进一步优选地，所述CAN控制器包括CAN收发器、以及与所述CAN收发器一端连接的光耦，所述CAN收发器另一端与所述CAN总线连接。
进一步优选地，所述机械钥匙管理模块以及所述智能钥匙管理组件还包括声光报警器，所述声光报警器连接在对应微控制单元的指定端口上。
本实用新型所提供了一种基于CAN总线的钥匙管控系统，包括钥匙管控平台、第一数量个机械钥匙管理模块、第二数量个智能钥匙管理组件，第一数量个机械钥匙管理模块、第二数量个智能钥匙管理组件通过CAN总线与钥匙管控平台连接，从而实现了机械钥匙管理模块、智能钥匙管理组件的集中管控，降低了机械钥匙管理模块和智能钥匙管理组件的管理平台的复杂度，提高了钥匙管控效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的钥匙管控系统的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的钥匙管控系统中钥匙管控平台的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的钥匙管控系统中机械钥匙管理模块的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的钥匙管控系统中机械钥匙管理模块的工作流程示意图；
图5是本实用新型实施例提供的钥匙管控系统中智能钥匙管理组件的结构示意图；
图6是本实用新型实施例提供的钥匙管控系统中智能钥匙管理组件的工作流程示意图；以及
图7是本实用新型实施例提供的钥匙管控系统的机械钥匙管理模块以及智能钥匙管理组件接入钥匙管控平台的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
本实用新型实施例提供的基于CAN总线的钥匙管控系统用于对机械钥匙和智能钥匙(例如，防误智能钥匙)的使用进行管理。请参照图1，该钥匙管控系统包括钥匙管控平台1、第一数量个机械钥匙管理模块2、第二数量个智能钥匙管理组件3，第一数量个机械钥匙管理模块2、第二数量个智能钥匙管理组件3通过CAN总线4与钥匙管控平台1连接。其中，第一数量、第二数量由钥匙管控系统应用的场景或应用场景中的被操作设备确定，具体地，第一数量、第二数量可以根据机械钥匙管理模块2以及智能钥匙管理组件3向CAN总线4发送的心跳包的设备编号进行设置，以灵活设置机械钥匙管理模块和智能钥匙管理组件的数量。
钥匙管控平台1可用于钥匙的解锁授权、钥匙授权信息的查看、钥匙管理装置的接入管理等，具体地，在钥匙管控平台1上可安装钥匙管理系统软件，用户可通过该钥匙管理系统软件提供的交互界面与钥匙管控平台1进行交互，例如，用户可以通过该钥匙管理系统软件提供的交互界面对待接入的钥匙管理装置进行设备描述，以使得待接入钥匙管理装置对应到实际中的钥匙管理装置，也可以通过该钥匙管理系统软件向钥匙管理装置发送解闭锁命令，以解闭锁对应的钥匙，其中钥匙管理装置可以为机械钥匙管理模块或智能钥匙管理组件。
请参照图2，钥匙管控平台1设置有ARM核心板11、触摸显示屏12以及CAN控制器13，触摸显示屏12以及CAN控制器13连接在ARM核心板11的指定端口上，ARM核心板11可采用现有ARM核心板，其具体接口不再赘述。其中，触摸显示屏12作为显示钥匙管理系统软件的交互界面的载体，用户可通过触摸显示屏12与钥匙管控平台1进行交互，CAN控制器13用于与之连接的CAN总线4进行通信，具体地，CAN控制器13包括CAN收发器131、以及与CAN收发器131一端连接的光耦132，CAN收发器131另一端与CAN总线4连接，其中，CAN收发器131用于从CAN总线4中接收数据以及将钥匙管控平台1的数据发送到CAN总线4，光耦132用于隔离高电压以及过滤掉高频干扰。进一步地，钥匙管控平台1还设置有电源装置14，用于向钥匙管控平台1提供稳定低压电源(例如，3.3v、4.2v、5v)，电源装置14连接在ARM核心板11以及各组件中的指定电源端口上。
优选地，钥匙管控平台1还设置有预留的外部数据接口15，外部数据接口15包括USB接口151、RJ45接口152、串口接口153以及CAN接口154，外部数据接口15中的每个接口都连接在ARM核心板11的指定端口上。其中，USB接口151用于外接USB装置，比如，键盘、鼠标，方便用户通过外接USB装置对钥匙管控平台1进行操作，RJ45接口152用于钥匙管控平台1与外部网络进行通信，例如，钥匙管控平台1通过RJ45接口152接收外部网络数据(如解锁钥匙任务请求、软件版本的升级数据)，串口接口153可用于外接串口设备，CAN接口154用于直接外接具有CAN接口的设备。预留的外部数据接口15实现了系统良好的扩展性能。
优选地，钥匙管控平台1还设置有无线信号收发器16，无线信号收发器16可以包括4G无线信号收发器、WiFi无线信号收发器、LoRa无线信号收发器、NB-loT无线信号收发器或5G无线信号收发器中的任意一种或多种，无线信号收发器16连接在ARM核心板11的指定端口上。无线信号收发器16可用于与具有无线信号收发器的无线终端进行连接，用户可通过该无线终端与钥匙管控平台1进行交互，其中具有无线信号收发器的无线终端可以是智能手机、平板电脑，智能穿戴设备等。
机械钥匙管理模块2用于对无源RFID感应钥匙进行管理，CAN总线4根据机械钥匙管理模块2发送的心跳包的设备编号区分各个机械钥匙管理模块2的身份ID。请参照图3，机械钥匙管理模块2设置有第一微控制单元21、多个机械钥匙锁控单元22、CAN控制器23、RFID模块24，每个机械钥匙锁控单元22、CAN控制器23以及RFID模块24连接在第一微控制单元21的指定端口上。其中，机械钥匙锁控单元22用于管控机械钥匙，机械钥匙锁控单元22的数量根据第一微控制单元21提供的端口数量进行设置，每个机械钥匙锁控单元22至少设置有一个机械钥匙锁221以及一个机械钥匙锁状态提示灯222，每个机械钥匙锁221用于解闭锁至少一个带无源RFID的机械钥匙，从而控制机械钥匙的取用。作为示例地，当机械钥匙锁控单元22接收到解锁指令时，对机械钥匙锁221进行解锁，此时机械钥匙锁状态提示灯222可显示绿色，表明对应机械钥匙已解锁，可以供用户取用。若机械钥匙锁221处于闭锁状态，表明对应带无源RFID的机械钥匙处于被锁状态，此时机械钥匙锁状态提示灯222可显示红色。CAN控制器23内部的组成部分以及连接方式与CAN控制器13相同，这里不再赘述，RFID模块24用于读取机械钥匙的RFID码值，以判断取出的带无源RFID的机械钥匙与用户归还的机械钥匙是否为同一个机械钥匙，进而判断归还的机械钥匙是否放错位置，机械钥匙管理模块2还设置有电源装置25，电源装置25的结构及功能与电源装置14相同，这里不再赘述。
进一步地，机械钥匙管理模块2还设置有定时器26、晶振27以及存储器28，定时器26、晶振27以及存储器28连接在第一微控制单元21的指定端口上，其中，定时器26用于定时发送心跳包，晶振27用于向第一微控制单元21提供工作频率，存储器28用于存储机械钥匙管理模块2工作时产生的数据。
优选地，机械钥匙管理模块2还设置有声光报警器29，声光报警器29连接在第一微控制单元的指定端口上，以用于提醒用户不要放错机械钥匙。
为便于理解，请参考图4，本实用新型实施例提供了钥匙管控系统中机械钥匙管理模块2的工作流程，包括以下步骤：
S41、机械钥匙管理模块2接收机械钥匙解锁指令，该机械钥匙解锁指令可通过钥匙管控平台1输入，并通过CAN总线4进行下发；
S42、机械钥匙管理模块2的第一微控制单元21对接收到的机械钥匙解锁指令进行解析，根据解析结果向机械钥匙锁控单元22发送控制命令，并通过CAN总线4将已接收到机械钥匙解锁指令的确认消息发送给钥匙管控平台1，机械钥匙锁控单元22根据第一微控制单元21发送的控制命令解锁对应的机械钥匙(例如，带无源RFID的机械钥匙)；
S43、当检测到用户取走机械钥匙时，对解锁的机械钥匙锁控单元22的对应机械钥匙锁状态提示灯222的状态进行设置，例如，将机械钥匙锁状态提示灯222的状态设置为显示绿色(已解锁)，将解锁成功消息通过CAN总线4发送给钥匙管控平台1；
S44、机械钥匙管理模块2的RFID模块24通过读取机械钥匙的RFID码值检测带无源RFID的机械钥匙是否被放置到机械钥匙锁控单元22(容置空间)中；
S45、当读取到RFID时，判断该RFID的码值是否与该机械钥匙锁控单元22对应的RFID码值相同；
S46、当该RFID的码值与该机械钥匙锁控单元22对应的RFID码值相同时，机械钥匙管理模块2通过CAN总线4向钥匙管控平台1发送机械钥匙已归还消息，并设置对应的机械钥匙锁控单元22的机械钥匙锁状态提示灯222的状态。
智能钥匙管理组件3用于对智能钥匙进行管理，请参照图5，智能钥匙管理组件3设置有第二微控制单元31、智能钥匙通讯接口32、CAN控制器33、智能钥匙锁控单元34，智能钥匙通讯接口32、CAN控制器33以及智能钥匙锁控单元34连接在第二微控制单元31的指定端口上。其中，智能钥匙通讯接口32用于与智能钥匙进行通讯，例如，读取智能钥匙操作数据、发送智能钥匙操作流程，进一步地，智能钥匙通讯接口32还设置有智能钥匙充电检测接口321以及智能钥匙霍尔检测接口322，智能钥匙充电检测接口321用于检测智能钥匙的充电状况，智能钥匙霍尔检测接口322用于检测智能钥匙的使用状态，CAN控制器33的结构以及连接方式与CAN控制器13相同，这里不再赘述，智能钥匙锁控单元34用于解闭锁智能钥匙，智能钥匙管理组件3还设置有电源装置35，电源装置35的结构及功能与电源装置14相同，这里不再赘述。
进一步地，智能钥匙管理组件3还设置有定时器36、晶振37以及存储器38，定时器36、晶振37以及存储器38连接在第二微控制单元31的指定端口上，其中，定时器36、晶振37以及存储器38的功能与定时器26、晶振27以及存储器28的功能相同，这里不再赘述。
优选地，智能钥匙管理组件3还设置有声光报警器39，声光报警器39连接在第二微控制单元31的指定端口上，声光报警器39用于提示智能钥匙是否放置错误。作为示例地，当通过智能钥匙通讯接口32获取的智能钥匙标识信息与预先存储的智能钥匙标识信息不匹配时，表明智能钥匙放置位置错误，声光报警器39发出警报声，以提示用户重新放置。
为便于理解，请参考图6，本实用新型实施例提供了钥匙管控系统中智能钥匙管理组件3的工作流程，包括以下步骤：
S61、智能钥匙管理组件3接收智能钥匙解锁指令，该智能钥匙解锁指令可通过钥匙管控平台1输入，并通过CAN总线4进行下发；
S62、智能钥匙管理组件3的第二微控制单元31对接收到的智能钥匙解锁指令进行解析，根据解析结果向智能钥匙锁控单元34发送控制命令，并通过CAN总线4将已接收到解锁智能钥匙指令的确认消息发送给钥匙管控平台1，智能钥匙锁控单元34根据第二微控制单元31发送的控制命令解锁对应的智能钥匙；
S63、当检测到用户取走智能钥匙时，第二微控制单元31将智能钥匙解锁成功的消息通过CAN总线4发送给钥匙管控平台1。
进一步地，若钥匙管控平台下发钥匙操作流程，则通过CAN总线发送下发操作流程消息ID，内容包含智能钥匙管理组件的解锁消息ID及对应的智能钥匙编号，智能钥匙管理组件收到消息后，则回复钥匙管控平台设备确认消息，此时即可对智能钥匙进行操作流程下发。
本实用新型实施例还提供了一种钥匙管理装置接入到钥匙管控系统的方法，其中，钥匙管理装置为机械钥匙管理装置2或智能钥匙管理组件3。为方便理解，参考图7，该方法包括以下步骤：
S71、钥匙管控平台1通过CAN总线4接收钥匙管理装置的心跳包，心跳包包括心跳命令和设备编号，心跳命令用于区分CAN总线4向钥匙管理装置下发命令的优先级，设备编号用于识别不同的钥匙管理装置的身份ID，在钥匙管控平台1通过CAN总线4接收钥匙管理装置的心跳包之前，CAN总线4对钥匙管理装置的心跳包进行解析，根据解析结果判断当前系统中是否存在相同的设备编号，若判定当前系统中存在相同的设备编号，则对该心跳包进行屏蔽，若判定当前系统中没有相同的设备编号，则将允许钥匙管控平台1接收该心跳包；
S72、当钥匙管控平台1接收到钥匙管理装置的心跳包时，对接收到钥匙管理装置的心跳包进行解析，根据解析结果获取钥匙管理装置的设备类型和编号，并接收用户输入的钥匙管理装置的描述信息；
S73、当钥匙管控平台1接收到用户输入的钥匙管理装置的描述信息时，根据用户输入的钥匙管理装置的描述信息关联实际的钥匙管理装置的类型和编号，之后可通过钥匙管控平台1对接入的钥匙管理装置进行管控。
本实用新型实施例提供的基于CAN总线的钥匙管控系统，包括钥匙管控平台、第一数量个机械钥匙管理模块、第二数量个智能钥匙管理组件，第一数量个机械钥匙管理模块、第二数量个智能钥匙管理组件通过CAN总线与钥匙管控平台连接，从而实现了机械钥匙管理模块、智能钥匙管理组件的集中管控，降低了机械钥匙管理模块和智能钥匙管理组件的管理平台的复杂度，提高了钥匙管控效率。
以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
