Coil And Intelligent Lock特斯拉线圈与智能锁

文_北京信息科技大学自动化学院 孙砺寒

在一次门业博览会上，一位女士手拿一只小黑盒来到有智能锁的展台前，只是轻轻地晃动几下，就神奇地连开了8家品牌商的智能锁，最快的一把竟然只用了3秒，而后小黑盒事件在媒体圈持续发酵。于是，小黑盒，特斯拉线圈打开智能锁的新闻被曝光，甚至从来都不知道智能锁为何物的人，都被科普了特斯拉线圈。

其实，对于理科男来说，特斯拉线圈是一个非常简单的物理原理。它是利用变压使普通电压升压，然后经由两级线圈，进而从放电终端放电，产生高频率、高强度的电磁脉冲，并破坏周边的电子设备。特斯拉线圈也叫作串联谐振变换器，会产生电磁干扰，而且还能制造闪电。但是没想到特斯拉的最新作用是因为有了智能锁这个新产品之后，被不法分子利用。

众所周知，智能锁分为电子控制和机械控制两部分组成，并由电子控制带动机械部分开锁。从最初的芯片卡开门到指纹识别，再到密码开锁和虹膜识别，以及最新的WIFI联网和蓝牙功能，智能锁是随着智能化技术的升级而不断升级的产品。

智能锁的电子控制部分有很多铜线，用来传递信号，接通电路。特斯拉线圈就是通过放电产生电磁脉冲，通过智能锁的铜线圈传递干扰智能锁的电控系统并发出错误的指令，电机探测到电子系统传递过来的电压，并达到驱动电机的规定电压值，电机就转动了，再传导给机械部分的锁芯，门锁就被打开了。

有人说，特斯拉线圈是低端智能锁的照妖镜，是有一定道理的。从侧面说明，特斯拉线圈不是能打开所有智能锁的。而且，目前大部分高品质的智能锁是不会被特斯拉线圈干扰的，为什么呢？其实，2005年韩国的智能锁就曾经爆发过一次因特斯拉线圈开锁的事故，因而引起消费者对智能锁安全问题的关注。不过“强磁干扰的问题”很快被品牌攻克了，通过内置脉冲系统的方式，完全规避了特斯拉线圈带来的安全隐患。

认真研究这个问题发现，特斯拉线圈暴露出来的问题并不是我们的技术不成熟造成的，而是一些不规范的企业，技术水平和检测能力都不够，在研发产品时为了节省成本，在智能锁的电控部分，没有设置滤波电路，就不能过滤掉智能锁电控系统以外的干扰信号。而大品牌的智能锁的电控部分，一定设置有滤波电路的控制系统，不但会自动识别周围的电子信号，还能判断是否与电控系统的信号一致，而且是做多点判断。同时，内置的软件也会设计对真假信号判断的程序。例如，外来的信号有5个，都被判断为真的信号，智能锁的电控部分才启动。如果有5个信号，其中只有2个是真的信号，那么智能锁的电控部分就不会发出任何指令，甚至是发出报警的指令。例如，有的指纹密码锁采用单一的高低电频转换驱动门锁开关，这种方式，极易让MCU（芯片处理器）在强电磁干扰下，产生误触发导致门锁打开。有的品牌的控制芯片处理器是采用串口协议通信，属于不规则的高低频组合驱动，数据需要完全匹配才可触发，安全性能更高，不会被强磁干扰。

一些小作坊式的智能锁企业，一方面自己没有电控的研发部门，开发不出电控系统，都是拿来主义，低价去购买没有设置滤波电路的电控板。另外，也有可能是电路控制系统的设计人员在开发的过程中，经验不足，根本就没有考虑到电磁干扰这个因素，而忽视了电控设计模块的安全性造成的。还有的产品研发之后，根本没有经过任何专业检测机构的检测和验证，就直接进入到市场，消费者就成了测试员，特斯拉线圈成了测试工具。

所以说，智能锁能够被特斯拉线圈打开的原因：

一、智能锁线路板基本的稳压器，过载电流保护没有；

二、线路板设计缺陷，没有重启设防；

三、应用高低电平开锁没有改成数字信号。有的产品为了功能丰富讨好消费者，增加了遥控开锁，蓝牙开锁等等。功能越多，被破解几率也同样增大。

智能锁对于很多中国家庭来说是一个新的产品。但其实，在欧美日韩等发达国家，智能锁已经很普及了。在良莠不齐的情况下，如果你家想购买智能锁，说不定真的要自制一个特斯拉线圈带着呢。当然，虽然自制一个特斯拉线圈非常容易，但是正规的产品还是能轻易屏蔽它的。

特斯拉线圈是看得见的干扰。其实，笔者认为，比特斯拉线圈更加令人难以防控的是物联网的不规范，对于智能锁以及云数据安全的影响。