La guía definitiva sobre cerraduras inteligentes: cómo funcionan y por qué necesitas una

A medida que la tecnología del hogar inteligente se vuelve popular, todos buscan oportunidades para desarrollar productos innovadores, y las cerraduras inteligentes están surgiendo rápidamente. Las cerraduras inteligentes son actualmente una categoría en auge con grandes perspectivas de mercado y gran potencial de innovación. Se espera que el mercado mundial de cerraduras inteligentes crezca a una tasa anual compuesta del 19,6 % entre 2026 y 2030.

La introducción del protocolo Matter (basado en IP, Matter admite diversos métodos de transmisión de red, como Wi-Fi, Thread, Ethernet y Bluetooth para la depuración de dispositivos. Esta flexibilidad permite a los fabricantes elegir la tecnología de red más adecuada para sus productos, manteniendo la compatibilidad con el ecosistema Matter). Ha mejorado la funcionalidad plug-and-play de los dispositivos IoT y ha logrado una conexión fluida con los principales ecosistemas de hogares inteligentes, como HomeKit, Google Assistant y Alexa. Este desarrollo facilita la integración de cerraduras inteligentes en los sistemas de hogares inteligentes y, al mismo tiempo, genera tendencias de alta gama en la demanda de control por voz, acceso remoto, integración de cámaras y mecanismos avanzados de bloqueo y desbloqueo.

Gracias al diseño flexible de las cerraduras inteligentes y a la creciente popularidad de la domótica, estas se han convertido en una parte esencial de la experiencia de internet en el hogar. Además, su popularidad en aplicaciones comerciales como la hostelería, edificios comerciales, plantas de fabricación, ciudades inteligentes e instalaciones de cajas de seguridad es cada vez mayor, lo que las convierte en un mercado en auge en todos los sectores.

Este blog explorará los conceptos básicos de las cerraduras inteligentes, los conceptos clave y los factores de diseño para desarrollar tecnología de cerraduras inteligentes como referencia.

 

Tabla de contenido

Capítulo uno: ¿Qué es una cerradura inteligente?

Capítulo dos: Diseño y desarrollo de cerraduras inteligentes

       2.1 Diseño de apariencia

2.2 Selección de materiales:

2.3 Tamaño y proporción:

2.4 : Diseño funcional

2.5 Diseño de circuitos

2.6 : Administración de energía:

2.7 : Estructura mecánica

2.7.1Bloqueo electromagnético/solenoide:

                 2.7.2 Acción de bloqueo

               2.7.3 Lengüeta de bloqueo:I

               2.7.4 Mango

               2.7.5 Pestillo de bloqueo:

2.7.6 Dispositivo de desbloqueo de emergencia:

2.8 Diseño de software

2.9 Cifrado de seguridad:

Capítulo tres: ¿Cómo mantener y dar servicio a la estructura mecánica de las cerraduras de puertas inteligentes?

3.1 Limpiar periódicamente

3.2 Lubricación adecuada

3.3 Inspección y apriete

Capítulo cuatro: Los siguientes problemas comunes pueden ocurrir durante el uso de cerraduras inteligentes:

4.1 Identificación de fallas

4.2 Error de reconocimiento de contraseña 

4.3 Error de reconocimiento de tarjeta:

4.4 Desbloqueo de anomalía

4.5 Otros problemas

Una cerradura inteligente es unacerradura electrónica de puertaCombina diversos componentes (circuitos) y accesorios, como solenoides y cerraderos, para ofrecer una solución segura de control de acceso. Sus componentes principales incluyen una unidad de microcontrolador (MCU), un controlador de cerradura electromagnética, un módulo de comunicación inalámbrica, gestión de batería, sensores y componentes de interfaz de usuario, como teclados o sensores biométricos. Las cerraduras inteligentes suelen ser dispositivos alimentados por batería o dispositivos integrados que requieren un consumo de energía ultrabajo y utilizan Bluetooth LE, Zigbee, Thread, Wi-Fi y Z-Wave.

Capítulo dos: Diseño y desarrollo de cerraduras inteligentes

El diseño de cerraduras inteligentes involucra diversos aspectos, como el diseño estético, el diseño funcional, el diseño de circuitos, el diseño de la estructura mecánica y el diseño del software. A continuación, se presentan algunas de las principales consideraciones y puntos clave para su verificación.

2.1 Diseño de apariencia

Estilo y forma: Es necesario considerar la compatibilidad con los estilos de diversas puertas y, al mismo tiempo, adaptarse a las tendencias estéticas de los hogares modernos. Generalmente, existen diferentes estilos, como el simple, el moderno y el elegante. La estructura principal de la cerradura inteligente, generalmente fabricada con materiales metálicos de alta resistencia como acero inoxidable, aleación de zinc, etc., ofrece buena resistencia a la compresión, al impacto y a la corrosión. Diversos componentes mecánicos y electrónicos, como electroimanes, lengüetas, hebillas y placas de circuito impreso, están instalados en el interior del cuerpo de la cerradura. Estos componentes son esenciales para realizar las diversas funciones de la cerradura.

2.2 Selección de materiales:Los materiales comúnmente utilizados incluyen metal, plástico, vidrio, etc. El metal da a las personas una sensación de solidez y durabilidad, el plástico es liviano y de bajo costo, y el vidrio puede reflejar una sensación de tecnología de alta gama.

2.3 Tamaño y proporción:El tamaño adecuado debe determinarse en función del tamaño de la puerta y de principios ergonómicos para facilitar su uso. Por ejemplo, la altura del tirador y la posición del teclado deben ajustarse a los hábitos de uso de la mayoría de las personas.

2.4 : Diseño funcional

Métodos de desbloqueo: Los más comunes incluyen desbloqueo de huellas dactilares, desbloqueo de contraseña, desbloqueo de tarjeta, desbloqueo remoto de teléfono móvil, desbloqueo de Bluetooth, desbloqueo de reconocimiento facial, etc. Una variedad de métodos de desbloqueo pueden satisfacer las necesidades y los escenarios de uso de diferentes usuarios.

Funciones de seguridad: incluye alarma anti-palanca, alarma de prueba y error, alarma de coacción, recordatorio de puerta no cerrada, etc. Al mismo tiempo, debe tener un cierto nivel de protección de seguridad, como prevenir la apertura violenta y la interferencia electromagnética.

Registro y consulta: Puede registrar registros de desbloqueo, lo que permite a los usuarios consultar información como el tiempo de apertura de la puerta y el método de desbloqueo, lo que es útil para la gestión de la seguridad del hogar y el rastreo de situaciones anormales.

Otras funciones: como el bloqueo automático de puertas, la función de contraseña temporal (conveniente para uso temporal por parte de visitantes o personal doméstico), la vinculación con sistemas domésticos inteligentes, etc., pueden mejorar la experiencia del usuario.

2.5 Diseño de circuitos

Chip de control principal: elija un chip de control principal con un rendimiento estable y una velocidad de procesamiento rápida para garantizar que la cerradura de puerta inteligente pueda responder a varias instrucciones de funcionamiento de manera rápida y precisa.

Sensores: configure varios sensores según los requisitos funcionales, como sensores de huellas dactilares, sensores de teclado con contraseña, sensores de deslizamiento de tarjeta, sensores magnéticos de puerta, etc., para garantizar la sensibilidad y precisión de los sensores.

2.6 : Administración de energía:Un circuito de alimentación bien diseñado suele funcionar con batería. Considere la duración de la batería, el método de carga (como la carga inalámbrica) y la función de recordatorio de batería baja para garantizar que la cerradura funcione de forma estable.

2.7 : Estructura mecánica

La estructura mecánica de la cerradura inteligente se compone principalmente del cuerpo de la cerradura, el electroimán, la lengüeta de la cerradura, la hebilla de la cerradura y otras piezas. A continuación, se presenta una introducción detallada de cada pieza:

2.7.1Bloqueo electromagnético/solenoide: IEs un componente clave que controla la apertura y el cierre de la cerradura. Cuando la cerradura inteligente recibe la orden de desbloqueo correcta, como al introducir la contraseña, el reconocimiento de huellas dactilares u otros métodos legales, la corriente pasa por la bobina del electroimán. Al activarse la bobina, se genera un campo magnético que atrae la armadura. Esta está conectada a la lengüeta de la cerradura mediante una estructura mecánica. Bajo la acción de la atracción, la armadura retrae la lengüeta de la cerradura, permitiendo la apertura de la puerta.

2.7.2 Acción de bloqueo:Al cerrar la puerta, suele haber un mecanismo (como un dispositivo de activación en el marco) que activa la señal de bloqueo de la cerradura inteligente. En ese momento, el electroimán se desactiva, el campo magnético desaparece y la armadura vuelve a su posición inicial gracias a la acción del resorte de reinicio y otros dispositivos, empujando así la lengüeta de la cerradura hacia afuera e insertándola en el orificio del marco para bloquear la puerta.

2.7.3 Lengüeta de bloqueo:Es un componente que coopera directamente con la hebilla de la cerradura en el marco de la puerta para lograr el bloqueo y la apertura de la puerta. Las lengüetas de cerradura comunes incluyen lengüeta oblicua, lengüeta cuadrada y gancho superior e inferior. La lengüeta oblicua se usa generalmente para el cierre automático y el bloqueo preliminar de la puerta. Tiene cierta elasticidad y puede salirse automáticamente y atascarse en el marco de la puerta cuando la puerta está cerrada. La lengüeta cuadrada se usa principalmente para mejorar el rendimiento antirrobo de la cerradura de la puerta. Por lo general, debe extenderse y retraerse girando la manija o el motor. La estructura de la lengüeta cuadrada es relativamente fuerte y puede prevenir eficazmente que la puerta se abra con palanca. El gancho superior e inferior es una lengüeta de cerradura auxiliar instalada en los extremos superior e inferior de la puerta. Coopera con la hebilla de cerradura correspondiente en el marco de la puerta para mejorar aún más la estabilidad y el rendimiento antirrobo de la puerta.

2.7.4 Manejar:Es el componente principal para el funcionamiento de la cerradura inteligente y se utiliza para abrir y cerrar manualmente. El diseño de la manija debe ser ergonómico, fácil de sujetar y girar, y resistente y duradero. Las manijas de algunas cerraduras inteligentes también integran funciones como módulos de reconocimiento de huellas dactilares y teclados de contraseñas, lo que permite abrir la cerradura de diversas maneras.

2.7.5 Pestillo de bloqueo:Se instala en el marco de la puerta y se integra con la lengüeta de la cerradura para cerrar la puerta. La estructura del pestillo debe ser compatible con la lengüeta y tener la resistencia y estabilidad suficientes para soportar la fuerza externa de la cerradura una vez cerrada.

2.7.6 Dispositivo de desbloqueo de emergencia:Para evitar que el sistema electrónico de la cerradura inteligente falle o se agote la batería, impidiendo así la apertura de la puerta, se suele diseñar un dispositivo de desbloqueo de emergencia. Los métodos más comunes incluyen el uso de una barra deslizante visible para desbloquear y una fuente de alimentación externa para desbloquear. El método de desbloqueo con barra deslizante consiste en colocar una carcasa de solenoide en el cuerpo de la cerradura. El usuario puede empujar manualmente la barra deslizante para abrir la cerradura. Cuando la batería se agota, puede conectar una fuente de alimentación externa (como un cargador portátil) para alimentar la cerradura y desbloquearla.

2.8 Diseño de software

Sistema operativo: seleccione un sistema operativo adecuado para la plataforma de hardware de la cerradura de puerta inteligente, como Linux integrado, para proporcionar un entorno operativo de software estable.

Diseño de la interfaz de usuario: incluida la interfaz de la aplicación del teléfono móvil y la interfaz de la pantalla de visualización local de la cerradura de la puerta, debe diseñarse para que sea concisa y clara para facilitar la operación del usuario y la configuración de varias funciones.

2.9 Cifrado de seguridad:Almacenamiento y transmisión cifrados de huellas dactilares, contraseñas, tarjetas y otra información del usuario para evitar fugas y robos de datos y garantizar la seguridad de la información del usuario.

Capítulo tres: ¿Cómo mantener y dar servicio a la estructura mecánica de las cerraduras de puertas inteligentes?

El mantenimiento y el servicio de la estructura mecánica de las cerraduras inteligentes puede ayudar a prolongar su vida útil y garantizar su funcionamiento estable, seguridad y fiabilidad. A continuación, se presentan algunos métodos específicos:

3.1 Limpiar periódicamente

Limpieza de superficies:Utilice un paño limpio, suave y húmedo para limpiar la superficie de la cerradura de la puerta para eliminar polvo, manchas, huellas dactilares, etc. Evite utilizar limpiadores que contengan ingredientes abrasivos o corrosivos para evitar dañar la apariencia y el revestimiento de la superficie de la cerradura de la puerta.

Limpieza del ojo de la cerradura:Utilice regularmente un cepillo pequeño o un secador de pelo en modo de aire frío para limpiar el polvo y la suciedad de la cerradura y evitar que se acumule y afecte al funcionamiento normal del núcleo. Si hay óxido en la cerradura, puede aplicar una pequeña cantidad de eliminador de óxido y, a continuación, insertar y extraer la llave varias veces para eliminar el óxido y lubricar el núcleo.

Limpieza de la lengüeta y la hebilla de la cerradura:Revise la superficie de la lengüeta y la hebilla de la cerradura para detectar suciedad u óxido. Si hay alguno, límpielo con un paño húmedo. Para manchas difíciles, use un poco de detergente neutro y séquelo. Asegúrese de que las piezas que unen la lengüeta y la hebilla de la cerradura estén limpias y lisas para que la lengüeta pueda extenderse y retraerse sin problemas.

3.2 Lubricación adecuada

Lubricación del núcleo de la cerradura: De vez en cuando (p. ej., cada 3-6 meses), inyecte una cantidad adecuada de lubricante especial para núcleos de cerradura o polvo de grafito en el núcleo. Después de la inyección, inserte la llave y gírela repetidamente varias veces para distribuir el lubricante uniformemente en el núcleo, reducir la fricción y facilitar la inserción y extracción de la llave. Tenga cuidado de no usar aceite de motor común ni mantequilla, ya que absorben fácilmente el polvo y obstruyen el núcleo.

Lubricación de las piezas de transmisión: En los dispositivos de transmisión de las cerraduras inteligentes, como engranajes, cadenas, tornillos, etc., aplique una cantidad adecuada de grasa regularmente (por ejemplo, cada 6 a 12 meses) según la frecuencia de uso y las condiciones reales. La grasa puede reducir eficazmente la fricción entre las piezas de transmisión, el desgaste, el ruido y garantizar la eficiencia de la transmisión. Al aplicar la grasa, evite el contacto con componentes o circuitos electrónicos para evitar cortocircuitos u otras fallas.

3.3 Inspección y apriete

Inspección de componentes:Revise periódicamente (mensual o trimestralmente) los diversos componentes de la cerradura, incluyendo el cuerpo, la lengüeta, la manija, la hebilla, etc., para detectar signos de holgura, deformación, desgaste o daños. Si la lengüeta está muy desgastada, puede afectar la seguridad de la cerradura y debe reemplazarse a tiempo. Si la manija está suelta, afectará la experiencia del usuario e incluso podría dificultar la apertura de la puerta, por lo que debe apretarse a tiempo.

Apriete de tornillos:Utilice un destornillador para revisar y apretar los tornillos de la cerradura de la puerta y asegurarse de que todas las piezas estén firmemente instaladas. En particular, los tornillos del cuerpo de la cerradura y los del marco de la puerta pueden aflojarse gradualmente debido a la apertura y el cierre frecuentes de la puerta. Si no se aprietan a tiempo, la estructura general de la cerradura puede volverse inestable, lo que afecta su uso normal.

Además, durante el uso diario, evite abrir o cerrar la puerta violentamente para evitar impactos y daños en la estructura mecánica de la cerradura. Asimismo, evite la entrada de objetos extraños en el orificio o el cuerpo de la cerradura para evitar que afecten el funcionamiento normal de las piezas mecánicas. Si la estructura mecánica de la cerradura inteligente falla o presenta alguna anomalía, no la desmonte ni la repare usted mismo, sino que contacte con un técnico de mantenimiento profesional a tiempo para que la solucione.

Capítulo cuatro: Los siguientes problemas comunes pueden ocurrir durante el uso de cerraduras inteligentes:

4.1 Identificación de fallas

El reconocimiento de huellas dactilares no es sensible: Puede haber manchas, humedad, cicatrices, etc. en la superficie del dedo, lo que afecta el reconocimiento normal de la huella dactilar. También puede haber polvo y manchas en la superficie del módulo de reconocimiento de huellas dactilares, o el módulo mismo puede estar defectuoso. La solución es mantener los dedos limpios y secos, limpiar el módulo de reconocimiento de huellas dactilares regularmente y, si el módulo está defectuoso, contactar a un técnico de mantenimiento para que lo reemplace.

4.2 Error de reconocimiento de contraseña:Es posible que el usuario haya introducido una contraseña incorrecta o que el teclado del bloqueo de contraseña esté defectuoso. En el primer caso, revise la contraseña cuidadosamente y vuelva a introducirla; en el segundo, compruebe si el teclado presenta alguna falla. De ser así, contacte con el servicio posventa para su reparación.

4.3 Error de reconocimiento de tarjeta:La tarjeta podría estar desmagnetizada o dañada, o el lector de tarjetas podría estar defectuoso. Puede intentar reemplazar una tarjeta. Si la nueva tarjeta se reconoce correctamente, significa que hay un problema con la tarjeta original. Si la nueva tarjeta no se reconoce, podría deberse a una falla del lector de tarjetas y requerir una reparación profesional.

4.4 Desbloqueo de anomalía

Dificultad para abrir la cerradura con una llave mecánica: El cilindro de la cerradura podría estar oxidado, bloqueado por objetos extraños o la llave mecánica podría estar deformada. Puede intentar inyectar una cantidad adecuada de desoxidante o lubricante en el cilindro de la cerradura. Si el problema persiste, compruebe si es necesario reemplazar el cilindro de la cerradura y reconfigurar la llave.

El método de desbloqueo electrónico falla: La cerradura inteligente podría tener poca batería, un fallo en el sistema electrónico o estar sujeta a interferencias electromagnéticas externas. Primero, compruebe el nivel de batería y reemplácela a tiempo; si el nivel de batería es suficiente, intente reiniciar la cerradura inteligente o restaurar la configuración de fábrica. Si el problema persiste, contacte con el servicio posventa para su reparación.

La lengüeta de la cerradura no se extiende ni se retrae correctamente: puede estar atascada por objetos extraños, el dispositivo de transmisión está defectuoso o hay un problema con el cuerpo de la cerradura. Compruebe si hay objetos extraños alrededor de la lengüeta y, si los hay, límpielos. Si no hay objetos extraños, un profesional debe revisar el dispositivo de transmisión y el cuerpo de la cerradura y realizar las reparaciones o reemplazos correspondientes.

4.5 Otros problemas

La función de alarma es anormal: el sensor de la cerradura inteligente podría estar defectuoso, mal configurado o sufrir interferencias externas. Compruebe el correcto funcionamiento del sensor, restablezca los parámetros de la alarma y elimine las interferencias externas. Si el problema persiste, contacte con el servicio posventa.

Fallo de la función de aviso de voz: Es posible que el altavoz esté dañado, haya un problema con el software o que el volumen esté demasiado bajo. Compruebe si el altavoz presenta daños, actualice la versión del software de la cerradura inteligente y ajuste el volumen. Si el problema persiste, deberá ser reparado por un profesional.

Conexión inestable con la aplicación del teléfono móvil: Puede deberse a una señal de red deficiente, un fallo del módulo Bluetooth o una versión incompatible de la aplicación. Asegúrese de que el teléfono móvil y la cerradura inteligente tengan una buena conexión de red, compruebe el correcto funcionamiento del módulo Bluetooth y actualice la aplicación a la última versión.

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