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文献综述 - 国内外研究现状
伴随着物联网时代的到来，近年来人们掀起了一波智能家居的热潮，并且愈演愈烈，成为众多科技公司争相进军的领域。物联网产业一旦真正发展起来，背后将是一个万亿级别的超大市场，而现在我们能看到在智慧医疗、智能 汽车、智能家居等产业已经开始运用起了物联网的优势。门锁历经了从机械锁到电子锁的进化，然而普通的电子锁日益不能满足人们对锁的需求，用户需要更安全、更快捷、更智能的锁来守护自己的家庭和财产安全。智能锁的出现，大大提高了门锁的安全性和便利性，现在的主流智能锁大多以指纹、密码、人脸识别等作为开门信号，取消了传统锁的钥匙孔，不仅方便了用户进出，也让传统用开锁方式的盗窃行为无处下手。
如今智能锁在国内外的研究已经很深入，门锁技术也已经成熟，智能门锁甚至已经遍布寻常百姓家中，我们现在要做的，就是完善智能门锁的一些不足之处，研究门锁的下一代和未来的方向。
目前制造智能锁的主控芯片为STM32系列，STM32系列满足开发所需要的高性能、低成本、低功耗的嵌入式要求，非常适合用于智能锁的开发。意法半导体集团于1987年6月成立，是由意大利的SGS 微电子公司和法国Thomson 半导体公司合并而成。1998年5月，SGS -THOMSON Microelectronics 将公司名称改为意法半导体有限公司,意法半导体是世界最大的半导体公司之一。从成立之初至今，ST 的增长速度超过了半导体工业的整体增长速度。自1999年起，ST 始终是世界十大半导体公司之一。主要产品包括片上系统（Soc）产品、定制与半定制电路、微控制器、智能卡IC、专用存储器、晶体管、二极管、标准逻辑功能与接口等3000余种。
作为嵌入式产品，智能锁在某些使用情境下可能是无源的，因此，产品设计对低功耗的要求比较高。STM32L 系列产品基于超低功耗的 ARM Cortex-M4处理器内核，采用意法半导体独有的两大节能技术：130nm 专用低泄漏电流制造工艺和优化的节能架构，提供业界领先的节能性能。该系列属于意法半导体阵容强大的 32 位 STM32 微控制器产品家族，该产品家族共有 200余款产品，全系列产品共用大部分引脚、软件和外设，优异的兼容性为开发人员带来最大的设计灵活性。
意法半导体的Energy Litetrade;超低功耗技术平台是STM32L取得业内领先的能效性能的关键。这个技术平台也被广泛用于意法半导体的8位微控制器STM8L系列产品。Energy Litetrade;超低功耗技术平台基于意法半导体独有的130nm制造工艺，为实现超低的泄漏电流特性，意法半导体对该平台进行了深度优化。在工作和睡眠模式下，Energy Litetrade;超低功耗技术平台可以最大限度提升能效。此外，该平台的内嵌闪存采用意法半导体独有的低功耗闪存技术。这个平台还集成了直接访存(DMA)支持功能，在应用系统运行过程中关闭闪存和CPU，外设仍然保持工作状态，从而可为开发人员节省大量的时间。
智能门锁目前主要运用的开门方法：
- 指纹开锁：指纹锁是一种以人体手指部位的指纹为识别载体和手段的智能锁具，它是计算机信息技术、电子技术、机械技术和现代五金工艺的完美结晶。指纹锁一般由电子识别与控制、机械联动系统两部分组成。活体指纹的唯一性和不可复制性决定了指纹锁是目前所有锁具中最为安全的锁种。根据智能化程度划分，目前指纹锁分为全自动指纹锁和半自动指纹锁两类。全自动指纹锁技术要求比较高，更智慧，具备专用锁体，使用起来更简便便捷，人性化，针对家庭设计，联动智能家居 智能设备，实现立体式防盗，半自动指纹锁是目前市场比较常见的技术上要求并不高，大多是机械锁演变过来的，有些配备离合器锁体 有的甚至没有锁体，直接挂上机械锁体 使用，因此技术性不强。
- IC卡开锁：IC卡是将一片具有一定功能的电可擦写存储器芯片装在标准尺寸的塑料基片上形成的。由于IC卡具有体积小、容量大、使用方便、安全保密的特点，因此在金融、商业、企业管理、身份识别、门锁系统中得到广泛应用。
- 密码开锁：密码开锁是智能锁中非常常见的一种，即用户预先对锁设定一组开门密码 ，上锁后，用户需要重新输入开锁密码，若密码一致便可开门。密码锁的优势在于它的灵活性，不需要任何解锁工具，只要获得密码便可开门，因此非常适用于一些人员不固定且人流量大的场所。如今的民宿酒店大多使用的就是密码锁，密码锁修改密码非常方便。
- 人脸识别开锁：3D人脸识别门锁，是指采用3D摄像头为用户建立毫米级3D人脸模型，并通过活体检测和人脸识别算法，检测并跟踪人面部的特征，与门锁内存储的三维人脸信息进行对比，完成人脸验证即完成开锁，实现高精准身份认证和无感开锁。相比2D人脸门锁，3D人脸门锁不易受姿态、表情等因素影响，不受光线环境影响，同时能防止照片、视频、头套等攻击，识别表现更稳定，可实现高精度的3D安全人脸识别，3D人脸识别门锁是目前智能门锁安全等级最高的门锁。
（二）研究主要成果
据智研咨询发布的《2018-2024年中国智能锁市场深度调研及投资战略分析报告》, 2016年国内智能锁销售规模达到350万套, 2017年增至700万套，2017年增至700万套, 集中于华北、华南区域、呈高速增长态势, 但是经销商数量也在疯狂增长, 截止2018年6月底, 智能锁门锁品牌已经超过3500家。如今，利用单片机制造智能锁的技术已经成熟，各大品牌的智能锁也已经遍布市场，这些智能锁的主要以指纹识别、密码识别、IC卡识别和人脸识别为主。
相比传统机械门锁，智能门锁的优势“多到数不清”。智能门锁可以解决很多传统门锁无法解决的问题，智能门锁有安防预知和紧急报警功能，缩短了危害时间和危害机率。另外，智能门锁的锁芯和电路板比较复杂，不容易被破解，而传统门锁结构简单，有很多方法可以打开，安全系数低。指纹作为人独特的生物密码广泛运用在锁之上，使开门变得像用指纹打开手机屏幕一样方便，极大提升了安全性和使用便捷性。指纹不用担心被盗窃或被复制，因而安全性更高；出门不必再反复检查是否忘带钥匙；2018年智能门锁在电子锁的基础上普遍增加了联网功能，通过云端的数据传输，用户可以查询开门记录、报警信息推送、人员权限管控等，满足客户不同需求，智能门锁完全改变了人们以往的生活习惯，并提供更便捷、更安全多种应用场景。上班或出差在外地可通过智能锁的App上查看家人进出情况；锁上也可加载摄像头可查看门禁造访情况，还能在App上管理多把智能锁的指纹密码；若有出租房屋还可以自动添加或者清除租客指纹而不必更换整组锁具；指纹锁还可联网统一管理，实现平台权限下发、时间权限管理、远程管理、人员管控等特别适合学校、公租房、企事业单位等。
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