技术解读2026年11月2日

电子钥匙如何为无源锁供电并完成认证

无源锁本身没有电池。本文分步讲清电子钥匙如何在 App 中获得授权，再通过单一触点为锁胆供电并完成认证。

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无源锁（Passive Lock）的锁体内没有电池，也没有电容，单独放在那里，它就是一把“不通电”的锁。开锁所需的一切，包括电能和经过验证的授权，都在接触的那一刻由无源锁电子钥匙送进来。下面分三步讲清这个过程。

第一步：在手机 App 中为电子钥匙授权

出发去现场之前，用户先通过标准的低功耗蓝牙（BLE）把电子钥匙（Electronic Key）与手机 App 配对，钥匙从 App 获得本次作业的操作授权。按照 NIST《蓝牙安全指南》的说明，标准 BLE 配对会让双方设备得到共享密钥，之后的链路再用 AES-CCM 加密。我们的电子钥匙与 App 之间的通信采用不低于 AES-128 的加密。

第二步：把钥匙接触锁胆

接触的那一刻，锁才“活”过来。电子钥匙与无源锁胆之间通过单一触点相连，同一个触点既传电能，也传数据。其原理与电力载波通信类似：数据信号搭载在输送电能的同一条导体上传输，一篇电力线通信综述对此有介绍。电能和数据共用一条通路，钥匙与锁之间的接口也就足够简洁。

第三步：3 秒内完成认证并开锁

随后，钥匙与锁胆通过同一个触点相互验证，通信同样采用不低于 AES-128 的加密。钥匙已获授权时，接触后 3 秒内即可操作开锁。锁体内没有会失效的电池，因此工作温度为 -40 °C 至 +80 °C，防护等级 IP68，开锁寿命不少于 10,000 次。

电子钥匙自身靠什么供电

电子钥匙内置可充电的磷酸铁锂（LiFePO4）电池，充满一次电可完成不少于 1,000 次无源锁操作。这种电池以热稳定性好著称：《Frontiers in Chemistry》上的一项研究对比了四种锂离子电池正极材料，磷酸铁锂电池的热失控风险最低。电子钥匙的工作温度为 -20 °C 至 +55 °C，标配防护等级 IP65。一把电子钥匙可匹配不少于 65,000 把锁，并可离线保存不少于 1,000 条操作记录，即使站点没有网络，开锁审计记录也不会丢失。

需要权衡的是钥匙管理。钥匙要发放、回收和充电，建议把充电纳入交接班流程，并在站点或仓库备好备用钥匙。