具有无线通信模块的指纹识别的移动存储设备 |
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| 申请号 | CN201610549805.0 | 申请日 | 2016-07-13 | 公开(公告)号 | CN106056006A | 公开(公告)日 | 2016-10-26 |
| 申请人 | 上海德门信息技术有限公司; | 发明人 | 严清夏; 虞凌盈; 张斌; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种具有无线通信模 块 的指纹识别的移动存储设备，包括无线通信单元、主控单元以及指纹识别系统；其中，无线通信单元和指纹识别系统连接主控单元。本发明设置有NFC/Wi‑Fi模块，基于NFC/Wi‑Fi的无线通信技术，不仅具有NFC无线通信技术的优点： 近场通信 、快速 配对 、低功耗、高兼容性和高安全度的通信以及通过协同调用Wi‑Fi无线通信技术实现高速的 信息传输速率 、高 稳定性 的连接和远距离控制操作。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有无线通信模块的指纹识别的移动存储设备，其特征在于，包括无线通信单元、主控单元以及指纹识别系统； |
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| 说明书全文 | 具有无线通信模块的指纹识别的移动存储设备技术领域背景技术[0002] 现有技术中的移动存储设备，如U盘、移动硬盘等，一般没有防止信息泄露的措施，任何人拿起此移动存储器就可以通过电脑、笔记本电脑、智能手机或其他计算机终端读取或编辑其中的内容文件，给所有人带来不可弥补的损失。 [0003] 在此情况下急需一种移动存储设备可实现专人专锁，同时解决能够机械锁的机械损耗问题，以及电子数字锁的密码遗忘问题；另一方面，尽管通过外接移动存储设备具有脱机查看功能，仍然存在以下缺陷：不具有开锁记录实时查看功能，指纹识别锁系统不能进行联机操作，不便于远程控制和查看开锁记录。 发明内容[0004] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具有无线通信模块的指纹识别的移动存储设备。 [0005] 根据本发明提供的具有无线通信模块的指纹识别的移动存储设备，包括无线通信单元、主控单元以及指纹识别系统； [0006] 其中，无线通信单元和所述指纹识别系统连接所述主控单元； [0007] 主控单元，用于处理或存储解锁指纹信息，并将所述的解锁指纹信息发送给所述指纹识别系统； [0008] 指纹识别系统，用于比较所述解锁指纹信息和获取的指纹信息，当解锁指纹信息和获取的指纹信息一致是，向所述主控单元发出接收通知； [0009] 无线通信单元，用于点对点配对和指纹信息的数据传输。 [0010] 优选地，还包括设备本体； [0011] 其中，所述无线通信单元、主控单元以及指纹识别系统设置在所述设备本体内侧。 [0012] 优选地，所述的无线通信单元与所述主控单元之间具有双向通信链路；所述指纹识别系统与所述的主控单元之间具有双向通信链路。 [0014] 优选地，所述人机互动界面包括显示屏和按键电路；所述显示屏和按键电路连接所述主控单元。 [0015] 优选地，所述无线通信单元包括相连接的无线通信芯片控制电路和天线单元；无线通信芯片控制电路连接所述主控单元； [0016] 所述天线单元包括NFC天线、WIFI天线、Bluetooth天线、ZigBee天线、超宽带UWB天线、GSM天线、GPRS模块、红外元件或北斗定位天线中的任一种或任几种。 [0017] 优选地，所述主控单元包括CPU、存储系统和复位电路； [0018] 其中，所述存储系统和所述复位电路连接所述CPU；所述无线通信单元和所述指纹识别系统连接所述CPU。 [0019] 优选地，所述无线通信单元包括第一NFC/Wi-Fi模块、第二NFC/Wi-Fi模块和第三NFC/Wi-Fi模块； [0020] 第一NFC/Wi-Fi模块设置在指纹识别系统内；所述第三NFC/Wi-Fi模块与计算机连接； [0021] 第二NFC/Wi-Fi模块与所述CPU连接；第三NFC/Wi-Fi模块与第一NFC/Wi-Fi模块和/或第二NFC/Wi-Fi模块配对连接。 [0023] 所述外部接口电路包括USB接口、电池板接口和NFC/Wi-Fi模块接口；所述USB接口、所述电池板接口和所述NFC/Wi-Fi模块接口连接所述主控单元。 [0024] 优选地，还包括电机驱动电路； [0025] 所述电机驱动电路包括相连接驱动电路和驱动电路电源控制电路；所述驱动电路电源控制电路连接所述CPU； [0027] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果： [0028] 1、本发明设置有NFC/Wi-Fi模块，基于NFC/Wi-Fi的无线通信技术，不仅具有NFC无线通信技术的优点：近场通信、快速配对、低功耗、高兼容性和高安全度的通信以及通过协同调用Wi-Fi无线通信技术实现高速的信息传输速率、高稳定性的连接和远距离控制操作； [0029] 2、本发明解决了现有指纹识别系统不能数据联机共享和远程开启问题，更加方便查看移动存储设备的开锁记录如时间、日期、地点、内容等，而不需要通过移动存储设备的下载，也可以实现移动存储设备和计算机之间的通信，实现远程开启或关闭，便于管理； [0031] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显： [0032] 图1为本发明的结构示意图； [0033] 图2为本发明的通信方式示意图。 具体实施方式[0034] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。 [0035] NFC技术由RFID射频识别以及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器Reader mode、感应式卡片CE mode和点对点通讯P2P功能。NFC技术同样利用了无线频率电磁感应耦合方式，NFC技术在2002年成为ISO/IEC ISO18092国际标准，此后还被批准为EMCA-340标准与ETSITS102190标准。在近距离内，具有NFC通信功能的多个设备之间在13.56MHz下可以进行相互识别以及数据交换，其数据交换的传输速率为212Kbit/s或424Kbit/s，在传输的数据过大时NFC可以调用WI-FI模块进行大数据量的传输。 [0036] Wi-Fi技术是一种允许电子设备连接到一个无线局域网WLAN的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段，连接到无线局域网通常是由密保保护的，考虑到电子数字密码输入的繁琐性，NFC的点对点通信的配对功能得以实现Wi-Fi网络的简单便捷连接。 所述的Wi-Fi的标准参见IEEE 802.11标准。 [0037] 本发明提供的具有无线通信模块的指纹识别的移动存储设备，包括无线通信单元、主控单元以及指纹识别系统； [0038] 其中，无线通信单元和所述指纹识别系统连接所述主控单元； [0039] 主控单元，用于处理或存储解锁指纹信息，并将所述的解锁指纹信息发送给所述指纹识别系统； [0040] 指纹识别系统，用于比较所述解锁指纹信息和获取的指纹信息，当解锁指纹信息和获取的指纹信息一致是，向所述主控单元发出接收通知； [0041] 无线通信单元，用于点对点配对和指纹信息的数据传输。 [0042] 本发明提供的具有无线通信模块的指纹识别的移动存储设备，还包括设备本体； [0043] 其中，所述无线通信单元、主控单元以及指纹识别系统设置在所述设备本体内侧。 [0044] 所述的无线通信单元与所述主控单元之间具有双向通信链路；所述指纹识别系统与所述的主控单元之间具有双向通信链路。 [0045] 本发明提供的具有无线通信模块的指纹识别的移动存储设备，还包括人机互动界面，所述人机互动界面连接所述主控单元，用于显示指纹识别信号以及输入控制信号。 [0046] 本发明提供的具有无线通信模块的指纹识别的移动存储设备，还包括复位电路、电机、电机驱动电路、电源系统模块、实时时钟电路、提示单元和外部接口； [0047] 所述主控单元通过所述电机驱动电路连接所述电机；所述复位电路、所述电源系统模块、提示单元和外部接口连接所述主控单元。 [0048] 所述主控单元中CPU设有晶体管；所述CPU通过所述晶体管的TTL电平串口接收指令实现参数上传、固件升级或电机驱动实现开锁，还通过所述TTL电平串口发送指令实现数据下载。 [0049] 所述外部接口包括符合NFC/Wi-Fi通信接口要求的NFC/Wi-Fi通信接口，所述NFC/Wi-Fi通信接口与所述CPU的TTL电平串口连接，用于实现CPU和NFC/Wi-Fi模块之间的通信；还可以通过CPU和NFC/Wi-Fi模块实现NFC/Wi-Fi近场配对和短距离通信。 [0050] 主控单元1具有存储指纹模块、控制显示、控制按键操作和电机驱动等功能。包括CPU11、存储系统12和复位电路13。 [0051] 其中CPU11用于程序的调用和对外信号的控制、检测，采用JZ4725/30处理器，支持最高位32位系统，最高时钟频率400MHz，包括系统控制器、定时器、存储器接口，存储器接口为静态存储器接口、闪存接口、动态随机存储器接口等，数据位宽支持8位、16位、32位，支持I2C总线接口、同步串行口、支持多媒体接口，如LCD接口、AC97/I2S控制口、照相机接口等，能够对系统要求的各模块电路进行快速检测和控制。 [0052] 存储系统12包括型号为IC42S16400D-7TL的64M的同步动态随机存储器SDRAM、型号为K9F5608U0D-PCB-256M的NAND闪存以及NOR闪存FLASH中的任一种或任几种。具体用多大的存储器可以根据程序的大小而定，分别用于程序被调用时的映像和存储，为系统文件、固件提供足够的映像和烧写空间。 [0053] 所述指纹识别系统包括受CPU控制的指纹头电源和指纹采集器，所述指纹头电源在待机状态下或者指纹信息成功匹配后呈关闭状态，只有在开机到验证指纹过程中指纹采集器有效，从而极大降低指纹采集系统的功耗。 [0054] 所述人机交互界面包括由机发光二极管OLED组成的OLED显示屏和按键电路，OLED显示屏为操作进程提供直观显示图，按键电路包括多个专用和复用键，如密码键、密码确认键、后退键、上翻键、下翻键、长按关机键、开机键、进入菜单键，用于内容显示和手动操作。 [0055] 更为具体地，按键电路32由5个按键组成，依次为：1/ESC、2/●、3/□、4/Menu、5/OK，其中1号键作为密码键的同时，还可以实现后退、长按关机功能，2号键实现上翻功能，3号键实现下翻功能，4号键作为菜单键，5号键作为确认键。以上按键每次操作都会伴有操作提示音和红绿灯提示信号，通过OLED显示屏31和按键电路32可以轻松实现各种操作。 [0056] 所述电机驱动电路包括驱动电路和受CPU控制的驱动电路电源控制电路；所述驱动电路电源控制电路在未检测到有指纹或者密码匹配成功时，不给驱动电路提供电压，而只是在检测到指纹、指纹信息成功验证或者收到NFC/Wi-Fi模块发送来了指令之后才使驱动电路供电，不会妨碍电机驱动，反而能够降低多数操作下的功耗，达到节能的目的。 [0057] 所述电源系统模块包括电压检测电路和电压转换电路；电压转换电路用于将电池电压转换出3.3V、1.8V、5V和11.5～11.7V供给相应的芯片和OLED显示屏所需电源，同时电压检测电路通过检测电池电压，当电池电压低于设定值时，在OLED显示屏中显示出“低压警告”的字符，并发出“嘀嘀嘀”的报警音提示更换电池。 [0058] 所述实时时钟电路能够提供精准的计时，且可以自动更新时间和日期。实时时钟电路6采用型号为ZT-C08803A的时钟电路芯片。 [0059] 所述提示单元包括蜂鸣器提示电路和红绿灯提示电路，红绿灯提示电路中红灯表示操作失败，红绿灯提示电路中绿灯表示操作成功，同时发出蜂鸣器提示音，每一次按键和操作都发出“嘀”的一次提示音，而操作失败，则发出“嘀嘀”的两次提示音。通过声音和光的提示，可以获知当前操作的成功与否和当前电量是否出现低压情况。 [0060] 所述外部接口电路包括USB接口、电池板接口和NFC/Wi-Fi模块接口，USB接口在电池板上的拨动开关处中间档位时可以挂载U盘，实现数据的上传和下载，以及固件参数升级，而当电池板上的拨动开关处于两侧档位时，USB接口无效，可以节能。 [0061] 所述无线通信单元包括无线通信芯片控制电路和天线单元。 [0062] 所述的天线单元包括NFC天线、WIFI天线、Bluetooth天线、ZigBee天线、超宽带UWB天线、GSM天线、GPRS模块、红外元件或北斗定位天线中的任一种或任几种。 [0063] 所述的北斗定位天线，能定位本发明的使用位置，所述GPRS天线能将本发明的使用位置通过信息发给被授权人。所述的信息包括授权指纹、授权人个人信息、电话号码等。 [0064] 如图2所示，所述NFC/Wi-Fi通信接口挂载的NFC/Wi-Fi模块，包括安装在指纹识别系统内侧的第一NFC/Wi-Fi模块841和设在NFC/Wi-Fi测试板上，用于TTL电平串口和USB接口之间的数据转换的第二NFC/Wi-Fi模块842与计算机连接的第三NFC/Wi-Fi模块843，所述第三NFC/Wi-Fi模块843接收指纹识别系统的第一NFC/Wi-Fi模块841发送的数据和指令，并由NFC/Wi-Fi测试板844将接收到的数据上传给计算机或智能手机进行显示。 [0065] 所述NFC/Wi-Fi模块，使安卓或iOS设备与本发明的互联变得轻松容易，操作步骤更加简化，同时通过Wi-Fi技术将安卓或iOS设备中的文件传输至本发明中，反之亦然。 [0066] 所述第一NFC/Wi-Fi模块和指纹识别系统是双向通信模块。即指纹识别系统内的第一NFC/Wi-Fi既可以作为接收数据和指令的模块，也可以作为发送数据和指令的模块。当指纹识别系统内的第一NFC/Wi-Fi模块用于发送数据和指令，则第三NFC/Wi-Fi模块用于接收数据和指令，并显示开锁信息，包括当前开锁方式、时间、日期、和使用者的身份认证信息；当指纹识别系统内的第一NFC/Wi-Fi模块用于接收数据和指令，则第三NFC/Wi-Fi模块用于发送数据和指令，从而实现开锁。 [0067] NFC/Wi-Fi模块包括收发信号提示电路和串口/USB接口转换电路，收发信号提示电路用于提示NFC/Wi-Fi模块是否接收到信号，串口/USB接口转换电路用于将NFC/Wi-Fi模块接收到的信号完成由TTL串口到USB接口的转换，以及指令写入时完成USB接口TTL串口的转换，还用于设置NFC/Wi-Fi模块的工作模式，包括透明模式、应用程序界面API模式和调制解调命令AT模式。具体设置参考制造商提供的使用说明。在透明模式下，NFC/Wi-Fi模块接收到的数据立即通过TTL串口的发射端TXD发送；在API模式下，与透明模式不同的是要求TTL串口上的数据通信均按一定帧格式解释，对不符合格式的数据将予以忽略；在AT命令模式下，可以修改或读取NFC/Wi-Fi模块842的参数设置。 [0068] 当指纹信息验证通过时，第二NFC/Wi-Fi模块842接收到主控单元的CPU通过串口发送的指令和数据而被唤醒，并立即将数据和指令再通过串口发送，通过第二NFC/Wi-Fi模块的P2P功能和动态路由技术，被发送的数据和指令将被相邻的NFC设备识别并配对，再由NFC功能调用设备之间的Wi-Fi连接，实现数据的上传和下载分享。 |
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