随着物联网技术的不断的发展，指纹锁技术的不断成熟，智能指纹锁已经进入了千家万户。
今天就和大家一起聊聊智能指纹锁的设计。
指纹锁的发展:
我做的第一款指纹锁是在2016，当时指纹锁刚刚兴起，国内炒的比较热。
当时做指纹锁的公司比较少，而且功能比较简单。
主要是以单机版本为主，电池的功耗等都还存在很大的问题。
2017年蓝牙指纹锁开始兴起，通过手机蓝牙控制操作指纹锁。
与此同时，由于智能家居的发展，Zigbee智能指纹锁，FSK智能指纹锁，ASK智能指纹锁都有所发展，智能指纹锁开始多样化发展。
后来指纹锁产品出现了特斯拉线圈干扰开锁，市场出现一阵恐慌
2018年智能指纹锁得到了进一步的发展,因为NB-Iot技术的成熟与发展，NB-Iot指纹锁开始兴起，还包括人脸识别指纹锁等。
2018年对指纹锁的发展是非常重要的一年，智能锁开始进一步多样化发展，指纹锁的外观开始多样化，通讯方式多样化，产品稳定性进一步提升，对智能锁企业来说，产品的稳定性越来越重要，竞争越来越激烈。
2019-2021年普通民众开始逐步认识和接受指纹锁，包括我自己也安装了一个指纹锁，因为指纹锁我们带来很多便利，可以解决我们忘记带钥匙的烦恼，指纹锁的市场进一步扩大，竞争越来越激烈。
上面说了指纹锁的发展历史，下面从技术的角度来说说设计。
指纹锁在早期采用的事5号干电池供电，一般是3-5节，不能充电，到后来逐步的发展成用锂电池供电。
但不管是干电池供电，还是锂电池供电，产品设计都需要考虑低功耗。
低功耗设计是指纹锁设计最重要的一个环节。
早起的指纹锁功能比较简单，功耗大概可以做到30-50uA. 5节5号干电池，大概寿命半年左右。
智能指纹锁的无线通讯方式分2类：一类是ASK、FSK、Zigbee等需要和网关组网，通过网关和云平台通讯、最后通过APP来控制和管理指纹锁。
另一类是4G、NB-Iot等，通过广域网直接和云平台通讯， APP控制管理，不需要网关。
不管是FSK、zigbee、ASK、还是4G,NB-Iot，智能指纹锁平时的工作都是进入休眠模式。
我们下面通过NB-IOT和Lora指纹锁给大家介绍一下低功耗的相关设计。
一、NB-Iot 智能指纹锁低功耗设计
从NB-Iot的硬件设计(BC26YN)资料可知： NB-Iot共有3种工作模式:
唤醒模式：正常工作模式，可收发数据,功耗最高，待机接收功耗大概在15-30mA之间。
浅休眠模式: 即eDRX非连续接收模式。
eDRX非连续接收模式，模块是通过寻呼窗口来接收无线数据的方式来间接接收无线数据。
举个例子，假如寻呼周期配置成5秒，每间隔5秒有一个可以接收NB-Iot无线数据的窗口，平时都处于空闲状态，不可接收数据。
如果寻呼周期配置成5秒，那基站发送给模块的时间周期至少要超过5秒以上，NB-iOT模块才能收到数据。
浅休眠模式的功耗比唤醒的低很多，可以达到uA 级别，其功耗和寻呼的周期相关。
eDRX虽然让终端耗电量大大降低，是通过长时间的“罢工”来换取的，付出了实时性的代价。对指纹锁的电池而言，其使用寿命会大大的缩减
深入休眠模式: 采用最多的一种工作模式，工作的功耗最小，实测可以小于5uA.
所以在NB-Iot智能指纹锁种，其工作模式多采用深入休眠模式。
二、Lora 智能指纹锁的设计
Lora的低功耗设计和NB-Iot相比就简单很多，Lora深入休眠的功耗一般可以做到3-10uA。
Lora智能锁一般都采用低功耗模式直接设计，当然也可以自行设计呼吸窗口，但相对要复杂一些，而且功耗也会提高，不建议使用。
Lora和NB-Iot做智能指纹锁的区别是：Lora指纹锁需要和网关进行学习配对组网，然后才可以正常通讯。
NB-Iot可以直接通过广域网和云平台，终端APP通讯，不需要网关，这也是NB-Iot的优势所在。
三、指纹锁低功耗设计的细节
- 为了最大限度的省电，延长指纹锁的工作时间，智能指纹锁平时都需要进入深度休眠状态。
2.有客人来访，主人不在家的时候，客人需要通过指纹锁上的按键或指纹唤醒指纹锁，同时联系主人远程开锁，或授权临时密码让客人自行通过密码开锁。
3.指纹锁需要有心跳功能，周期可以是24小时，或自行配置，心跳周期越短，指纹锁的使用寿命越短。
4.指纹锁需要有电池低压报警功能，一旦低压，提醒用户及时更换电池，保证指纹锁的正常操作。
4.NB-Iot 通讯的供电设计，需要瞬间电流大于1A，Lora的通讯的瞬间电流需要大于200mA.所以NB-Iot和Lora通讯的，电池一般都需要选择锂电。