專利名稱：計(jì)算機(jī)使用者身份識別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)安全防范系統(tǒng)，特別是一種能在特定距離內(nèi)識別計(jì)算機(jī)使用者身份的系統(tǒng)。
隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已普遍應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)及處理過程的安全性已成為人們迫切關(guān)注和急待解決的問題。在某些涉及金融、機(jī)密和生命、財(cái)產(chǎn)安全的重要領(lǐng)域，作為安全防范的措施之一，是對使用者的身份進(jìn)行驗(yàn)證，通常的方法是在每臺計(jì)算機(jī)上設(shè)置和輸入各種形式的密碼，或通過磁卡、指紋等其它手段，以確認(rèn)使用者的身份和其在工作期間內(nèi)的責(zé)任，防止非法身份的使用者使用本機(jī)或通過本機(jī)進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。但這些方法只能限定使用者啟動工作系統(tǒng)，在工作過程中，如果合法的使用者一旦短時(shí)間離開操作現(xiàn)場，而又忘記了退出工作系統(tǒng)，會給非法使用者的操作造成機(jī)會；如果頻繁的進(jìn)入和退出工作系統(tǒng)也會給工作帶來不便。
本發(fā)明的目的是提供一種能在特定距離內(nèi)識別計(jì)算機(jī)使用者身份的安全系統(tǒng)，當(dāng)使用者啟動計(jì)算機(jī)時(shí)，該系統(tǒng)會自動運(yùn)行，在識別和確認(rèn)了使用者身份后允許其進(jìn)入工作程序，而非法使用者啟動計(jì)算機(jī)后，該裝置會向計(jì)算機(jī)發(fā)出報(bào)警，禁止其進(jìn)入；當(dāng)使用者離開計(jì)算機(jī)時(shí)，該系統(tǒng)會采取自動鎖死鍵盤或屏幕保護(hù)措施，有效防止其他人觀看屏幕內(nèi)容或通過鍵盤對該臺計(jì)算機(jī)及所連接的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作，只有當(dāng)使用者重新回到計(jì)算機(jī)旁，才能自動恢復(fù)到工作狀態(tài)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的它由計(jì)算機(jī)、識別卡、讀取器、電池和相關(guān)的系統(tǒng)軟件所構(gòu)成，計(jì)算機(jī)通過其光驅(qū)將該識別系統(tǒng)的運(yùn)行軟件安裝到硬盤內(nèi)，通過計(jì)算機(jī)通信接口與該識別系統(tǒng)的硬件裝置相連。識別卡由低功耗單片機(jī)(1)、無線通信發(fā)射單元(2)和電池(BTA)所構(gòu)成，它是與計(jì)算機(jī)分立、佩帶于操作人員身上的部件，其中低功耗單片機(jī)(1)定時(shí)產(chǎn)生經(jīng)過加密和編碼的信息，并經(jīng)無線通信發(fā)射單元(2)發(fā)射出來。讀取器由單片機(jī)(3)、無線通信接收單元(4)、讀取器通信接口(5)及工作電源(6)所構(gòu)成，讀取器通信接口(5)與計(jì)算機(jī)通信接口相連，無線通信接收單元(4)接收識別卡發(fā)射的識別信息，并傳輸給單片機(jī)(3)，經(jīng)單片機(jī)解碼和解密后傳送給計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)無線通信發(fā)射單元(2)和無線通信接收單元(4)之間的通信可采用無線電通信方式或紅外線通信方式；讀取器通信接口(5)與計(jì)算機(jī)通信接口相連時(shí)，可采用RS232、RS485、IrDA或USB標(biāo)準(zhǔn)接口方式，還可將讀取器制作于計(jì)算機(jī)的主板上；讀取器的工作電源(6)直接取自于計(jì)算機(jī)通信接口；無線通信發(fā)射單元(2)和無線通信接收單元(4)之間的有效通信距離為0.5米以內(nèi)-3米以內(nèi)；當(dāng)在無線通信發(fā)射單元(2)和無線通信接收單元(4)之間采用無線電通信方式通信時(shí)，其發(fā)射頻點(diǎn)為13.56MHz-5GHz。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、體積小、使用方便由于電裝工藝采用表面貼裝技術(shù)，電池采用薄型鋰電池，物理尺寸小、便于佩帶。
2、自動識別、安全度高在軟件的管理下，無線通信發(fā)射單元和無線通信接收單元處于連續(xù)的工作狀態(tài)下，當(dāng)使用者離開計(jì)算機(jī)并超過信號檢測范圍時(shí)，計(jì)算機(jī)會自動受到保護(hù)，不用人為干預(yù)。
3、功耗低、壽命長由于采用低功耗的單片機(jī)和高性能的鋰電池，以及通過單片機(jī)檢測電池的功耗，使用壽命可達(dá)三年以上。如果擴(kuò)大通信距離，可采用大容量電池或在需要時(shí)更換電池。
4、頻帶寬、性能穩(wěn)定在采用無線電通信方式時(shí)，其頻帶寬，頻點(diǎn)可調(diào)，經(jīng)過合理的數(shù)傳協(xié)議、編碼和加密算法，使該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，尤其是在計(jì)算機(jī)密集環(huán)境下具有抗干擾能力。
5、接口形式多，適用范圍廣該系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的連接可采用多種標(biāo)準(zhǔn)接口形式，應(yīng)用靈活。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明識別卡結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為本發(fā)明讀取器結(jié)構(gòu)框圖。
圖4為本發(fā)明識別卡紅外通信方式電路原理圖。
圖5為本發(fā)明讀取器紅外通信方式電路原理圖。
圖6為本發(fā)明識別卡無線電通信方式電路原理圖。
圖7為本發(fā)明讀取器無線電通信方式電路原理圖。
圖中標(biāo)號說明如下1、低功耗單片機(jī) 2、無線通信發(fā)射單元3、單片機(jī) 4、無線通信接收單元5、讀取器通信接 6、工作電源TX、天線BTA、電池D、紅外線發(fā)光二極管 DT、紅外接收頭T1、T2、T3、三極管實(shí)施例1如圖1所示，讀取器與計(jì)算機(jī)的RS232串行口相連接，識別卡制作成胸卡，佩帶在計(jì)算機(jī)使用者的身上，并以無線通信方式相聯(lián)系，當(dāng)佩帶識別卡的工作人員離開讀取卡的距離超過0.5米時(shí)，本系統(tǒng)自動將計(jì)算機(jī)屏幕保護(hù)并將鍵盤鎖死。識別卡的電裝工藝采用表面貼裝技術(shù)，以減少電路板尺寸，便于系統(tǒng)集成和模具設(shè)計(jì)，外形采用全密封一次性卡片結(jié)構(gòu)或可更換電池的活動插接結(jié)構(gòu)，如果擴(kuò)大通信距離，可采用大容量電池或在需要時(shí)更換電池。本系統(tǒng)的運(yùn)行軟件通過計(jì)算機(jī)的光驅(qū)按照安裝向?qū)аb入計(jì)算機(jī)硬盤。對于單服務(wù)器、多終端的用戶環(huán)境，為降低軟件開銷，可以僅由服務(wù)器來處理各終端的通信口信息。
如圖2、圖4所示，識別卡由低功耗單片機(jī)(1)、無線通信發(fā)射單元(2)和電池(BTA)所構(gòu)成，其中低功耗單片機(jī)(1)為TI公司生產(chǎn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MSP430系列16位單片機(jī)，外時(shí)鐘頻率為32.768KHz，待機(jī)電流為1.5μA，工作電流為15μA，電池(BTA)為厚度小于3.5mm的薄型鋰電池。由于識別卡功耗極低，可以保證在不更換電池的情況下，使用壽命維持在三年以上。無線通信發(fā)射單元(2)由三極管放大器和紅外線發(fā)光二極管組成，低功耗單片機(jī)(1)的數(shù)據(jù)輸出端(TXD)與三極管(T1)的基極相連接，三極管(T1)的集電極連接有紅外線發(fā)光二極管(D)，低功耗單片機(jī)(1)定時(shí)產(chǎn)生經(jīng)過加密和編碼的信息，并經(jīng)無線通信發(fā)射單元(2)的調(diào)制、放大后發(fā)射出來。
如圖3、圖5所示，讀取器由單片機(jī)(3)、無線通信接收單元(4)、讀取器通信接口(5)及工作電源(6)所構(gòu)成，無線通信接收單元(4)通過紅外接收頭(DT)接收識別卡發(fā)射的紅外識別信息，并送入單片機(jī)(3)的信號輸入端(DATA)，由單片機(jī)進(jìn)行解碼和解密，單片機(jī)(3)的信號輸出端(TXD)連接到運(yùn)算放大器(IC3A)的反向輸入端，并與“0”信號電平相比較，比較后的信號送入讀取器通信接口(5)的數(shù)據(jù)發(fā)送端(STXD)，讀取器通信接口(5)與計(jì)算機(jī)RS232通信接口相連，讀取器通信接口(5)的數(shù)據(jù)接收端(SRXD)經(jīng)反向器(T2)與單片機(jī)(3)的信號接收端(RXD)相連接。讀取器的工作電源(6)直接取自計(jì)算機(jī)通信接口，并經(jīng)過穩(wěn)壓器降壓和穩(wěn)壓。
實(shí)施例2如圖6所示，識別卡同樣由低功耗單片機(jī)(1)、無線通信發(fā)射單元(2)和電池(BTA)所構(gòu)成，制作形式及工作原理與實(shí)施例1相同，不同的是無線通信發(fā)射單元(2)由晶體管(T1)、電容器(CA、CB)、電感器(L)和天線(TX)組成的高頻震蕩、調(diào)制和發(fā)射電路構(gòu)成，低功耗單片機(jī)(1)的數(shù)據(jù)輸出端(TXD)與三極管(T1)的基極相連接，低功耗單片機(jī)(1)定時(shí)產(chǎn)生經(jīng)過加密和編碼的信息，并經(jīng)無線通信發(fā)射單元(2)以無線電波的形式發(fā)射出來，其發(fā)射頻點(diǎn)可以是13.56MHz、315MHz、432MHz、433.92MHz、915MHz、2.45GHz或5GHz，其調(diào)制方式可以采用ASK(幅移鍵控)或FSK(頻移鍵控)方式，接收采用超再生變頻(超外差)方式，以提高抗干擾能力，本實(shí)施例采用433.92MHz的發(fā)射頻點(diǎn)，并以ASK方式調(diào)制。由于識別卡中的射頻模塊功耗是系統(tǒng)中的主要功耗，故由單片機(jī)來控制射頻電路的電源供應(yīng)。
如圖7所示，讀取器同樣由單片機(jī)(3)、無線通信接收單元(4)、讀取器通信接口(5)及工作電源(6)所構(gòu)成，工作原理與實(shí)施例1相同，不同的是無線通信接收單元(4)由天線(TX)、三極管(T3)、電感器(L1)、電容器(C13)、二極管(D4)及其它阻容元件組成射頻接收、超再生高頻放大和檢波電路，由運(yùn)算放大器(IC3B)和反向器(IC2A、IC2B)組成低頻放大電路，由反向器(IC2C、IC2D)組成整形電路，超再生高頻放大和檢波電路、由運(yùn)算放大器和反向器依次連接后與單片機(jī)(3)的數(shù)據(jù)輸入端(DATA)相連。采用上述方法制作的計(jì)算機(jī)使用者身份識別系統(tǒng)，每當(dāng)啟動計(jì)算機(jī)時(shí)，便會自動進(jìn)入識別狀態(tài)，當(dāng)讀取器檢測不到識別卡發(fā)出的信號時(shí)，會向身份識別系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，并會采取措施為使用者的計(jì)算機(jī)提供保護(hù)；只有當(dāng)佩帶識別卡的使用者回到讀取器的檢測范圍，計(jì)算機(jī)才能恢復(fù)到工作狀態(tài)，否則，即便重新啟動計(jì)算機(jī)也不能將其打開。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)使用者身份識別系統(tǒng)，它包括計(jì)算機(jī)本體，通過其光驅(qū)將該識別系統(tǒng)的運(yùn)行軟件安裝到硬盤內(nèi)，通過計(jì)算機(jī)通信接口與該識別系統(tǒng)的硬件裝置相連，接受身份識別信息，按用戶軟件的授權(quán)要求確定是否啟動保護(hù)程序；電池，提供未與計(jì)算機(jī)相連部件的供電電源；其特征在于，還包括識別卡，識別卡由低功耗單片機(jī)(1)、無線通信發(fā)射單元(2)所構(gòu)成，它是與計(jì)算機(jī)分立、佩帶于使用者身上的部件，其中低功耗單片機(jī)(1)定時(shí)產(chǎn)生經(jīng)過加密和編碼的信息，并經(jīng)無線通信發(fā)射單元(2)發(fā)射出來；讀取器，讀取器由單片機(jī)(3)、無線通信接收單元(4)、讀取器通信接口(5)及工作電源(6)所構(gòu)成，讀取器通信接口(5)與計(jì)算機(jī)通信接口相連，無線通信接收單元(4)接收識別卡發(fā)射的識別信息，并傳輸給單片機(jī)(3)，經(jīng)單片機(jī)解碼和解密后傳送給計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)使用者身份識別系統(tǒng)，其特征在于無線通信發(fā)射單元(2)和無線通信接收單元(4)之間的通信可采用無線電通信方式或紅外線通信方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)使用者身份識別系統(tǒng)，其特征在于讀取器通信接口(5)與計(jì)算機(jī)通信接口相連時(shí)，可采用RS232、RS485、IrDA或USB標(biāo)準(zhǔn)接口方式，還可將讀取器制作于計(jì)算機(jī)的主板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)使用者身份識別系統(tǒng)，其特征在于讀取器的工作電源(6)直接連接到計(jì)算機(jī)通信接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)使用者身份識別系統(tǒng)，其特征在于無線通信發(fā)射單元(2)和無線通信接收單元(4)之間的有效通信距離為0.5米-3米以內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的計(jì)算機(jī)使用者身份識別系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)在無線通信發(fā)射單元(2)和無線通信接收單元(4)之間采用無線電通信方式通信時(shí)，其發(fā)射頻點(diǎn)為13.56MHz-5GHz。
全文摘要
一種計(jì)算機(jī)使用者身份識別系統(tǒng),由識別卡、讀取器和軟件所構(gòu)成,識別卡制成適宜佩帶的卡式,內(nèi)置單片機(jī)、發(fā)射單元和電池;讀取器由單片機(jī)、接收單元和通信接口組成,識別卡定時(shí)發(fā)射經(jīng)過加密和編碼的無線電或紅外信息,讀取器接收此信息后,經(jīng)解碼和解密后傳送給計(jì)算機(jī),當(dāng)使用者離開計(jì)算機(jī)使讀取器檢測不到識別卡發(fā)出的信號時(shí),計(jì)算機(jī)屏幕會受到保護(hù)并將鍵盤鎖死;其體積小、功耗低、抗干擾、接口形式靈活、使用方便、應(yīng)用范圍廣。
文檔編號G06F12/16GK1376982SQ01109978
公開日2002年10月30日 申請日期2001年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月28日
發(fā)明者高崧 申請人:高崧