随着物联网技术的发展和智慧校园概念的提出,越来越多的智能设备打开了校园的大门。门锁作为校园宿舍的一道防线,对学生财产和人身安全起到了重要的作用。据调查报告显示,我国高校宿舍中九成使用的是机械锁,对于学生来说,机械锁存在钥匙不便携带、容易遗失等问题;对于宿管员来说,他们要管理大量的钥匙,当遇到学生忘带或遗失钥匙的问题时,需要从备用钥匙中找到对应宿舍的钥匙,并需要做好借出与归还的登记工作;对于学校管理者来说,他们每晚需要到寝室记录学生归寝的情况,这些人工的管理方式效率低、耗时长。为此,本课题将指纹识别、嵌入式及物联网技术相结合,针对校园宿舍管理场景设计了一种基于NB-IoT的校园宿舍智能锁控制系统,并对该系统的远程在线更新功能进行了优化,提高了系统远程更新的效率。具体研究内容如下:(1)对校园宿舍的应用场景和学校管理者的需求进行了分析,并总结了当今几种主流的物联网无线通信技术,最终提出了以NB-IoT技术为核心的校园宿舍智能锁控制系统方案。(2)根据提出的方案对系统MCU和各个外围模块进行了选型,介绍了各个模块的工作原理,拟定了校园宿舍智能锁与服务器之间的通信协议,完成了 NB-IoT、指纹、蓝牙、语音及电容按键等各个模块的电路设计和驱动代码。最终制板贴片完成硬件电路板的制作,并在其上对系统功能、性能、功耗等进行验证与测试。(3)提出了以减少更新数据量为核心的远程更新方案。首先使用BSDiff差分算法处理更新包,得到差分包;同时,在数据传输方面增加断点续传功能,实现智能锁在获取更新包的数据时,从断线的地方继续获取数据;另外,设计了一种FLASH分区方式,优化了本地自更新操作的流程,去除了多余的拷贝操作。本方案与整包更新相比更新效率平均提高了 62.64%,极大缩短了智能锁远程更新所需要的时间、节约了网络流量和智能锁的功耗。