淺析智能門鎖行業面臨的問題
智能門鎖最基本的能力就是智能開鎖,簡單地說就是身份識別,只給正確的人開門。現在的智能門鎖多采用PIN碼+生物識別或PIN碼+短距離通信技術來實現這一功能。生物識別一般采用指紋識別或人臉識別,高端的使用虹膜識別或者靜脈識別。短距離通信技術在智能門鎖上的載體主要有三種:IC卡、手機、其他智能穿戴設備。具體的通信技術有藍牙、NFC、 Wi-Fi、NB-IOT等多種選擇。
智能門鎖的結構
智能門鎖的結構大體上可以分為三部分:前面板、鎖體、后面板。如下圖所示:
前面板主要包括主電路板、密碼按鍵、指紋模組、顯示屏等。鎖體包括鎖體和鎖芯。后面板包括通訊模塊、電池槽等。
從結構上而言,密碼鎖比機械鎖多了代替鑰匙的密碼按鍵和電機相應的電源模塊,而智能門鎖比密碼門鎖又增加了通訊模組、生物識別模組,雖然僅僅增加了兩個模塊但是鎖體的復雜結構都有很大提升。
如今智能門鎖之所以沒有被大多數人所接受,很大一部分原因是因為智能門鎖的安全問題,很多人都在顧慮智能門鎖安不安全。而智能門鎖的安全威脅主要來自于三個方面。
1.硬件安全
智能門鎖本身的安全是非常重要的。由于智能門鎖的前面板上集成了幾乎全部主要功能:密碼模組、指紋模組,甚至可能電機也會在前面板,因此如果有人能夠打開前面板就很有可能使用技術手段打開門鎖。
除此之外,“小黑盒”和靜電也不得不防。“小黑盒”本質是特斯拉線圈,原理是產生超強電磁脈沖干擾電路板、芯片、甚至電線,使芯片重啟,門鎖因此打開或徹底鎖死。
人體靜電是由于人的身體上的衣物等相互摩擦產生的附著于人體上的靜電。通常人體所帶靜電在數千伏左右,有時甚至可帶有數萬伏的靜電,在人體觸摸金屬等導電物體時就會放電。智能門鎖從本質上而言是電子產品,而門鎖一般又是金屬結構,當巨大的電壓經過智能門鎖時很有可能就會燒毀里面的電子元件,從而使智能門鎖失去所有功能。
針對這些問題,諾塔斯智能科技在設計智能門鎖PCBA的時候充分考慮到了智能門鎖的安全性。因此對智能門鎖PCBA上的電子元器件采用了防靜電和電路電壓保護,對產品電磁兼容性和安全性進行了優化,能有效防止特斯拉線圈和靜電對智能門鎖PCBA的損害。
2.數據安全
數據安全包括三方面,一是手機數據安全,二是智能門鎖數據安全,三是云安全。
現在的智能門鎖一般都會和手機APP進行連接,方便用戶管理和使用。但是這個APP一般是由門鎖廠家開發,如果未做安全加固或者TEE遷移,一旦被植入木馬或者被人入侵,很有可能會丟失智能門鎖密鑰。
智能門鎖本身會儲存開門密碼和參考指紋,如果這些敏感信息沒有被保存在安全芯片當中,很有可能會被竊取,從而造成財務損失。
云安全是數據安全中心最重要的一點,如果手機APP或者門鎖數據被盜只會是一家受害,但是如果是云數據泄露可能會造成成百上千戶家庭安全受到威脅。
3.通信鏈路安全
智能門鎖具有聯網通信功能,是智能家居甚至是樓宇物聯網中重要的一部分。通信的對象有可能是數據云,有可能是手機,也有可能是某個大數據中心的服務器,通信的技術手段多種多樣:藍牙、Wi-Fi、Zig Bee、NB-IoT甚至是4G數據網絡。
一般的智能門鎖為了可以嵌入任何一個物聯網中通常會具備好幾種通信手段,但是只會用到其中的一到兩種。在智能門鎖工作的時候工作人員會對使用的通信技術模塊進行管理,但是有可能會忽略掉他們沒有使用的通信技術模塊,而這些不被工作人員使用的技術模塊并不會停止工作,于是它們就可能成為攻擊智能門鎖甚至是物聯網的后門。
同時,由于通信的過程很容易被監聽,如果在通信過程中如果沒有加密或者使用的加密方法比較簡單,通信的內容很容易被盜取,從而使黑客獲得用戶的信息甚至是密鑰。
隨著物聯網通信技術和云服務的不斷發展,在數據安全和鏈路安全的問題都能得到保障。其實用戶和智能門鎖的行業痛點在于如何控制產品的生產成本。
一把合格的智能門鎖首先要滿足最基本的門鎖安全,也就是符合《鎖具安全通用技術條件(GB 21556-2008)》,這一點在門鎖長時間的發展過程中成本已經固定且被生產公司所接受。其后需要接受新的模塊成本,也就是密碼模塊、生物識別模塊、好幾種通信模塊和配套的電機、電源的成本,這些加上去就使得一把鎖的制造成本變得有些高昂。最后智能門鎖還需要配套的軟件,也就是手機APP、數據云等,門鎖公司還需要支付相關的研發或者使用、維護成本。生產出來的鎖根據使用范圍需要相應的滿足國家現有的19項相關標準,包括生物特征識別標準、防盜安全門標準等。
為了滿足安全需求還需要對智能門鎖進行全方位的加固:安裝安全芯片、設計安全策略、對通信進行加密等等,而這些都不是傳統的門鎖公司所擅長的,這就意味著這些服務都需要從外面購買,許多互聯網科技公司都推出了相關的安全服務并提出了服務于B端的理念。就筆者看來這沒有解決現在智能門鎖發展面臨的最大痛點:成本。
而這些成本最直觀的的反應就是智能門鎖的價格,大多數消費者看到智能門鎖都會點點頭說一句:“是好東西,但是太貴了。”這直接影響了智能門鎖市場的發展。