Khóa điện tử là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động khóa điện tử

Khóa điện tử với thiết kế đa dạng, kết cấu chắc chắn, tích hợp nhiều tính năng: cảnh báo, chống phá hoại, quản lý từ xa, bảo mật kép,... Các sản phẩm khóa điện tử ứng dụng chủ yếu tại các ngôi nhà hiện đại, văn phòng, chung cư. Trong bài viết dưới đây hãy cùng BPS Việt Nam tìm hiểu chi tiết khóa điện tử là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và khóa điện tử có thực sự an toàn không?

Khóa điện tử là gì?

Khóa điện tử (khóa thông minh, khóa kỹ thuật số) tiếng Anh: Electronic lock, hay electric lock, là loại khóa hoạt động bằng điện, được gắn cố định trên cửa và sử dụng chip điện tử nhận diện để mở khóa. Khác với sản phẩm khóa cơ truyền thống, khóa điện tử sẽ được tích hợp nhiều công nghệ thông minh hơn như thẻ từ, vân tay, faceID, mã số, wifi,... để nâng cao tính bảo mật nhằm đảm bảo an toàn, an ninh vào tạo sự tiện lợi tối đa cho người dùng.

Cấu tạo của khóa điện tử

Cấu tạo của khóa điện tử thường khá phức tạp vì thiết bị này sẽ bao hàm rất nhiều bộ phận đảm nhận các chức năng khác nhau. Tuy nhiên, cấu tạo chung của khóa điện tử thường sẽ bao gồm các bộ phận sau: 

Cấu tạo thân khóa trước

• Màn hình cảm ứng: Hiển thị các thông tin như trạng thái khóa, hướng dẫn sử dụng và thông báo lỗi. Bộ phận này cũng là nơi người dùng nhập mật khẩu và lựa chọn chế độ hoạt động.
• Đầu đọc vân tay: Quét vân tay của người dùng để xác thực hoặc cũng có thể là dạng quét trượt, quét tĩnh.
• Bàn phím: Là bộ phận người dùng tiến hành nhập mật khẩu để mở khóa. Bàn phím có thể là bàn phím cơ hoặc cảm ứng.
• Khe quẹt thẻ: Đọc thông tin từ thẻ từ để mở khóa.
• Ổ khóa cơ: Dùng chìa khóa cơ để mở khóa trong các trường  hợp khóa gặp trục trặc hoặc sự cố về điện.
• Camera: Một số mẫu khóa cao cấp sẽ được tích hợp công nghệ nhận diện khuôn mặt để mở khóa hoặc sử dụng công nghệ camera 3D để quét và đưa ra hình ảnh 3 chiều.
• Tay nắm: Dùng để mở cửa sau khi hệ thống đã xác thực thành công.
• Cảm biến: Phát hiện sự tiếp xúc của ngón tay, thẻ từ hoặc vật thể khác.
• Đèn LED: Hiển thị trạng thái hoạt động của khóa
• Bảng mạch: Lắp cố định phía trong mặt trước của thân khóa, trong bảng mạch bao gồm một số bộ phận gồm vi xử lý, cảm biến và mạch điện. Bảng mạch cũng là nơi cung cấp nguồn điện hoạt động cho toàn bộ phần mặt trước của khóa và thu thập dữ liệu mở khóa trong quá trình sử dụng.
• Dây điện: Dẫn điện từ nguồn pin đến bảng mạch. Từ bảng mạch, dòng điện tiếp tục được phân phối đến các bộ phận khác như bàn phím cảm ứng, vân cảm biến, đầu đọc thẻ, đèn LED,...

Cấu tạo thân khóa mặt sau

• Hộp đựng pin: Bộ phận chứa pin, cung cấp nguồn điện cho toàn bộ hoạt động mở khóa. Vỏ hộp, nắp hộp pin thường được làm bằng nhựa ABS đảm bảo độ bền và chắc chắn.
• Tay nắm: Được thiết kế thuận tiện để mở/ đóng cửa từ phía trong. 
• Chốt khoá: Gồm nút ẩm hoặc núm vặn ở mặt sau. Khi được kích hoạt, động cơ trong lõi khóa sẽ điều khiển chốt chuyển sang trạng thái khóa, giúp cố định cửa chắc chắn và an toàn.
• Màn hình hiển thị: Cho phép người dùng quan sát hình ảnh từ camera ngoài cửa.
• Dây dẫn: Giúp truyền dữ liệu từ bộ vi xử lý đến màn hình hiển thị mặt bên trong của khóa điện tử, đảm bảo các chức năng hoạt động trơn tru và chính xác.

Cấu tạo lõi khóa của khóa điện tử

• Thân lõi: Thường được làm bằng kim loại cứng cáp. có khả năng chịu lực cao. Bên trong chứa các bộ phận cơ khí và điện tử.
• Chốt khóa và bulong: Là bộ phận giúp thực hiện thao tác khóa và mở cửa. Tuy nhiên, trong khóa điện tử, chốt khóa thường được điều khiển bằng động cơ điện.
• Bộ phận điều khiển: Bao gồm bo mạch chủ, vi xử lý, cảm biến và các linh kiện điện tử khác. Bộ phận chịu trách nhiệm tiếp nhận, xử lý dữ liệu và điều khiển động cơ và các chức năng khác của khóa.
• Nguồn điện: Các loại khóa điện tử có thể dùng pin AA hoặc pin sạc Lithium, đảm bảo cung cấp điện năng ổn định để khóa hoạt động hiệu quả.
• Lò xo: Có nhiệm vụ đẩy chốt khóa về lại vị trí ban đầu khi chìa khóa được rút ra. 
• Các bộ phận phụ: Tùy thuộc vào loại khóa, lõi khóa có thể được trang bị thêm các bộ phận phụ khác như bi, ghim, đĩa… để tăng cường độ bảo mật.

Nguyên lý hoạt động của khóa cửa điện tử

Hầu hết các loại khóa điện tử như Kaadas, khóa Philips,... đều hoạt động dựa trên một bộ phận gọi là “bộ truyền động”, nó được kết nối liên kết với cơ khí với một động cơ điện DC nhỏ và đươc gắn trong cánh cửa hoặc khung cửa. Sự kết hợp này có nhiệm vụ kích hoạt cơ chế mở khóa khi nhận được tín hiệu điện tử hợp lệ. Các tín hiệu này có thể được gửi đến khóa thông qua một số phương thức mở khóa hiện đại như:  

• Quét thẻ từ
• Quét vân tay
• Nhập mã số qua bàn phím
• Điều khiển từ xa không dây 

Dù sử dụng hình thức nào thì khóa điện tử cũng chỉ được mở khi hệ thống xác nhận đúng tín hiệu đầu vào để đảm bảo an toàn. Nguyên lý hoạt động chi tiết của khóa điện tử cụ thể như sau: 

Cơ chế xác thực: Khóa điện tử sử dụng nhiều phương thức xác thực khác nhau như nhập mã PIN, quét vân tay, thẻ từ, faceID hoặc dùng điện thoại thông minh để kết nối qua Bluetooth, Wifi.

Xử lý tín hiệu: Module điều khiển sẽ đóng vai trò là bộ vi điều khiển để kiểm tra xem tín hiệu đó có hợp lệ không bằng cách kiểm soát quyền truy cập khi so sánh với các dữ liệu đã lưu.  

Cơ chế khóa/ mở: Khóa điện tử sử dụng các bộ phận cơ điện tử để điều khiển việc mở khóa cửa. Các thành phần này có thể bao gồm cuộn dây điện từ, động cơ hoặc bộ truyền động điện tham gia hoặc tháo cơ chế khóa để đáp ứng các yêu cầu truy cập được ủy quyền.

Khi có một tín hiệu xác thực hợp lệ, bộ vi xử lý trung tâm sẽ điều khiển các cơ cấu này tham gia hoặc tháo rời chốt khóa và cho phép mở cửa. Ngược lại, khi không có tín hiệu hợp lệ hoặc sau khi truy cập xong hệ thống sẽ tự động đóng khóa lại. 

Giao diện truyền tin: Nhiều khóa điện tử hiện đại được tích hợp thêm giao diện truyền tin, cho phép người dùng kết nối với các thiết bị ngoại vi bên ngoài như:

• Điện thoại thông minh
• Nền tảng quản lý trên đám mây
• Hệ thống bảo mật tích hợp (Nhà thông minh, hệ thống báo động,...)

Thông qua các kết nối này, người dùng hoàn toàn có thể dễ dàng thực hiện các thao tác như mở/ khóa cửa từ xa, giám sát trạng thái khóa theo thời gian thực, quản lý lịch sử truy cập hoặc cài đặt cấu hình quyền truy cập cho nhiều người dùng.

Ưu nhược điểm của khóa điện tử

Khóa điện tử ra đời như một giải pháp bảo mật hiện đại và đang thay thế cho các loại khóa truyền thống. Và dưới đây là phần phân tích chi tiết về ưu điểm cũng như những mặt hạn chế của thiết bị này giúp bạn hiểu rõ hơn trước khi đưa ra lựa chọn:

Ưu điểm của khóa điện tử

• Bảo mật cao

Vì được tích hợp nhiều công nghệ bảo mật thông minh như xác thực sinh trắc học, thẻ từ, điều khiển từ xa nên khóa điện tử sẽ đảm bảo an toàn tốt hơn, giảm nguy cơ xâm nhập trái phép.  

• Nhiều tùy chọn khi sử dụng

Khóa điện tử hỗ trợ nhiều phương thức mở khóa như vân tay, nhận diện khuôn mặt, thẻ từ, kết nối wifi,... mang đến sự linh hoạt và phù hợp với đa dạng nhu cầu của người dùng. Những phương thức này không chỉ tiện lợi mà còn giúp loại bỏ sự phụ thuộc vào chìa khóa vật lý truyền thống.

• Kiểm soát số lượng người được phép sử dụng và thời gian ra vào

Mỗi loại khóa điện tử đều được giới hạn bộ nhớ với từng tính năng mở khóa. (VD: bộ nhớ cho vân tay chỉ cho phép lưu 100 vân tay, thẻ từ là 100 thẻ, mã số là 100 mã pin khác nhau). Việt giới hạn bộ nhớ như vậy sẽ giúp người dùng dễ dàng kiểm tra và rà soát thời gian và lịch sử ra vào ở cửa. 

• Tính linh hoạt

Với khóa điện tử, người dùng cũng có thể cho phép người dùng cấp quyền truy cập tạm thời cho bạn bè, người thân của mình. Việc phân quyền truy cập cá nhân cũng giúp quản lý và kiểm soát việc ra vào từ xa, mà không cần phải có mặt tại địa điểm lắp đặt khóa.

• Dễ dàng thay đổi mã khóa

Người dùng có thể tự cài đặt thêm hoặc thay đổi mã số chỉ với vài bước đơn giản mà không cần tháo lắp hoặc nhờ sự trợ giúp từ đội ngũ kỹ thuật. Điều này giúp tăng tính chủ động và linh hoạt hơn trong việc kiểm soát quyền truy cập, đặc biệt khi bạn muốn thay thế mật khẩu do nghi ngờ mã số bị hoặc cần thay đổi người sử dụng.

• Tích hợp nhiều tính năng, tiện ích

Nếu các loại khóa cơ thường rất dễ bị bẻ khóa, sao chép thì khóa điện tử lại có ưu thế hơn về tính bảo mật khi sở hữu các phương thức mã hóa hiện đại. Khi có dấu hiệu bị cạy phá, đột nhập hoặc nhập nhiều lần mật mã không chính xác, khóa điện tử sẽ phát ra báo động khi cửa mở không đúng cách.

• Khả năng kết nối, đồng bộ

Khóa điện tử có thể tích hợp với các hệ thống nhà thông minh, cho phép tự động hóa các thao tác như đặt lịch hay theo dõi lịch trình. Ngoài ra, thiết bị này cũng có khả năng tích hợp tốt với các thiết bị thông minh khác như camera an ninh, đèn chiếu sáng.

• Khả năng tiếp cận

Khóa điện tử mang đến trải nghiệm sử dụng hiện đại hơn khi cung cấp khả năng tiếp cận nâng cao, có thể kết nối và vận hành mọi tính năng của khóa bằng việc ra lệnh bằng giọng nói hoặc thao tác nhanh qua điện thoại thông minh. Điều này giúp người dùng không còn phải thực hiện cài đặt trực tiếp qua thiết bị để quản lý khóa chủ động và linh hoạt hơn.

Nhược điểm của khóa điện tử

Mặc dù được tích hợp đa dạng phương thức mở khóa và tính năng đi kèm hiện đại nhưng khóa điện tử cũng còn tồn tại một số điểm hạn chế như:

• Phụ thuộc vào nguồn điện: Khóa điện tử cần có nguồn điện để hoạt động. Do đó, trong trường hợp khóa bị hỏng hoặc hết pin, quá trình quản lý quyền truy cập có thể bị gián đoạn làm mất dữ liệu.  
• Dễ bị hack: Cũng tương tự như các loại khóa khác, khóa điện tử cũng có nguy cơ bị hack và xâm nhập. Hãy cập nhật phần mềm thường xuyên và cài đặt mật khẩu mạnh để nâng cao tính bảo mật giảm thiểu những rủi ro trong quá trình sử dụng.
• Chi phí cao: Vì được tích hợp nhiều công nghệ thông minh để nâng cao tính bảo mật nên giá thành của các loại khóa thông minh cũng cao hơn rất nhiều so với khóa truyền thống. Tuy nhiên, lợi ích lâu dài thường lớn hơn số tiền đầu tư ban đầu. 
• Lắp đặt phức tạp: Khác với khóa cơ, việc lắp đặt khóa điện tử cần phải đòi hỏi về tính chuyên môn kỹ thuật và hiểu biết về hệ thống điện tử.
• Khả năng tương thích: Mức độ tương thích với phần cứng của khóa điện tử với phần cứng cửa, hệ thống an ninh và nền tảng tự động hóa có thể khác nhau tùy theo từng model. Điều này dẫn đến một số vấn đề hoặc hạn chế khi kết nối và vận hành chung. 
• Rủi ro sự cố kỹ thuật: Khóa điện tử có thể dễ gặp trục trặc như lỗi cảm biến, sự cố phần mềm hay mất kết nối làm ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động cũng như khả năng kiểm soát truy cập.

So sánh khóa điện tử và khóa cơ truyền thống

Để bạn dễ dàng phân biệt khóa điện tử với khóa cơ truyền thống , BPS Việt Nam sẽ đưa ra so sánh chi tiết để chỉ ra điểm khác biệt của 2 thiết bị này:

Tính thẩm mỹ:

• Khóa điện tử: Thiết kế đẹp mắt, hiện đại phù hợp với nhiều không gian nội thất.
• Khóa cơ truyền thống: Thiết kế đơn giản, phù hợp với các loại cửa có kích thước nhỏ hoặc ít yêu cầu về bảo mật như: cửa nhà tắm, cửa ban công,...

Tính an toàn, bảo mật:

• Khóa điện tử: Bảo mật cao, đảm bảo an toàn vì được tích hợp nhiều phương thức và công nghệ khóa thông minh. Có thể phát ra tính hiệu cảnh báo nếu phát hiện tình trạng xâm nhập hoặc cạy phá.
• Khóa cơ truyền thống: Được làm từ chất liệu cứng, dày dặn, có 1 lớp bảo mật và chốt khóa. Tuy nhiên tính bảo mật vẫn thấp vì không thể phát ra tín hiệu khi bị cạy phá.

Tính tiện lợi:

• Khóa điện tử: Không cần mang theo chìa, có thể dễ dàng lựa chọn phương thức mở khóa theo nhu cầu sử dụng.
• Khóa cơ truyền thống: Bắt buộc phải sử dụng chìa, nếu làm mất chìa sẽ không thể mở khóa. Tuy nhiên loại khóa này lại không cần phải lo lắng về vấn về khóa bị hết pin hay gặp trục trặc về tín hiệu.

Tính tiện dụng:

• Khóa điện tử: Có thể lưu lại lịch sử truy cập, dễ dàng kiểm soát được số lượt ra/ vào.
• Khóa cơ truyền thống: Không có bộ nhớ lưu lại quyền truy cập.

Thiết kế:

• Khóa điện tử: Thiết kế cầu kỳ, hiện đại, đa dạng mẫu mã. Có thể sử dụng trong nhiều không gian từ nhà ở, văn phòng đến tòa nhà lớn hay biệt thự cao cấp.
• Khóa cơ truyền thống: Thiết kế đơn giản, đôi khi không phù hợp với công trình lớn cần đảm bảo an toàn.

Khóa điện tử có thực sự an toàn không?

Thông qua những thông tin so sánh phía trên thì chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy khóa điện tử sẽ được tích hợp nhiều cơ chế bảo vệ an toàn tốt hơn so với các phương pháp khóa truyền thống. Việc tích hợp nhiều phương thức mở khóa như vậy sẽ giúp khóa cửa được “cá nhân hóa” để hạn chế tình trạng bị sao chép hoặc làm giả như chìa khóa cơ. 

Đặc biệt, tính năng tự động khóa lại khi cửa được đóng của khóa điện tử cũng giúp hạn chế tình trạng quên khóa cửa. Thiết bị này cũng có thể phát ra cảnh báo khi phát hiện hành vi xâm nhập trái phép như nhập sai mã nhiều lần hoặc có dấu hiệu cạy phá. 

Ngoài ra, các sản phẩm được tích hợp giao diện truyền tin còn cho phép người dùng dễ dàng quản lý được quyền truy cập hoặc điều khiển mở/ khóa cửa từ xa tiện lợi. Điều này không chỉ giúp nâng cao tính bảo mật mà còn giúp người dùng chủ động hơn trong các trường hợp muốn cấp quyền truy cập cho nhiều người dùng theo nhu cầu sử dụng. 

Trên đây là các thông tin để bạn có thể tìm ra đáp án cho các câu hỏi như “khóa điện tử là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ưu/ nhược điểm của sản phẩm thông minh này. Hy vọng rằng những thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về đặc điểm và cách thức hoạt động của khóa điện tử để lựa chọn được dòng sản phẩm phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng của mình. Nếu cần tư vấn hoặc muốn đặt mua khóa điện tử, hãy liên hệ với BPS Việt Nam để được hỗ trợ giải đáp trong thời gian sớm nhất nhé!

CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI BPS VIỆT NAM

Địa chỉ: Số H10 Khu đấu giá Ngô Thì Nhậm, Phường Hà Cầu, Quận Hà Đông, Thành phố Hà Nội

Website: BPS Việt Nam

Facebook: https://www.facebook.com/bpsvietnam.com.vn/

Email: info@bpsvietnam.vn

Hotline: 0819 468 111