專利名稱：用于無(wú)線通用串行總線的接觸式關(guān)聯(lián)按鈕及其關(guān)聯(lián)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種應(yīng)用于高速無(wú)線短距離通信的無(wú)線通用串行總線的接觸式設(shè)備關(guān)聯(lián)方法及其裝置。本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)是英特爾公司開發(fā)的一種數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，其2.0版本的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到480兆比特/秒，目前已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。無(wú)線USB是目前正在開發(fā)的新一代數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它利用超寬帶(Ultra-Wideband，UWB)無(wú)線通信技術(shù)取代傳統(tǒng)的電纜，實(shí)現(xiàn)最高達(dá)到480兆比特/秒的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。無(wú)線USB的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正在制定之中。
設(shè)備關(guān)聯(lián)是無(wú)線USB的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)之一。在有線通信中，通信設(shè)備通過(guò)電纜相連，通信雙方的身份確認(rèn)不存在問(wèn)題。在無(wú)線通信中，通信的一方對(duì)另一方的身份確認(rèn)存在困難，即不能確定自己正在和誰(shuí)通信，是否在和希望與之通信的設(shè)備通信。使用加密技術(shù)，即通信雙方使用一組約定的密鑰對(duì)通信內(nèi)容進(jìn)行加密，可以解決這一問(wèn)題。但如何讓通信雙方都知道這一組密鑰，也是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。在無(wú)線USB技術(shù)中，將這一問(wèn)題稱為設(shè)備關(guān)聯(lián)。
目前提出的無(wú)線USB設(shè)備關(guān)聯(lián)方法主要有三種。第一種稱為電纜模式，即在兩個(gè)設(shè)備第一次通信之前，用一根USB電纜將它們以有線的方式連接起來(lái)，交換密鑰，完成后拔除電纜，以后即可以以無(wú)線方式進(jìn)行通信，不再需要電纜。這種方法的主要缺點(diǎn)在于會(huì)使用戶的期望值大大降低。用戶本來(lái)期望兩個(gè)設(shè)備可以無(wú)線通信，但現(xiàn)在通信之前還要用電纜連接一下，會(huì)覺得沒(méi)有想象的方便。另外，因?yàn)閁SB電纜的最大長(zhǎng)度是2米，如果通信雙方的設(shè)備相距較遠(yuǎn)，體積又較大，用USB電纜連接也有困難。第二種設(shè)備關(guān)聯(lián)方法稱為數(shù)字模式，即在兩個(gè)設(shè)備第一次進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸之前，由一方產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)字，并無(wú)線發(fā)送給另一方，雙方都將此數(shù)字顯示在屏幕上，此時(shí)，由用戶觀察這兩個(gè)數(shù)字，確認(rèn)這兩個(gè)數(shù)字相等后，完成設(shè)備關(guān)聯(lián)。這種方法需要用戶的干預(yù)較多，需要使用復(fù)雜的加密協(xié)議，同時(shí)還需要通信設(shè)備都有顯示部分，這也會(huì)增加設(shè)備的成本。第三種方法稱為近場(chǎng)通信模式，即在兩個(gè)設(shè)備第一次通信前，采用近場(chǎng)通信的方式在它們之間交換密鑰。近場(chǎng)通信利用電磁信號(hào)的近場(chǎng)效應(yīng)進(jìn)行通信，通信的距離一般在10厘米以內(nèi)。常用的非接觸式公交IC卡使用的即為近場(chǎng)通信技術(shù)。近場(chǎng)通信方法要求兩個(gè)通信設(shè)備在設(shè)備關(guān)聯(lián)時(shí)靠得很近，同時(shí)交換密鑰時(shí)仍然存在泄密的可能，而且近場(chǎng)通信的讀卡器的造價(jià)也比較高。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是解決目前無(wú)線USB通信中設(shè)備關(guān)聯(lián)方法不方便、保密性不好等問(wèn)題，提供一種方便、保密性好、簡(jiǎn)單的用于無(wú)線通用串行總線的接觸式關(guān)聯(lián)按鈕及其關(guān)聯(lián)方法。
技術(shù)方案本發(fā)明提出接觸式設(shè)備關(guān)聯(lián)方法，通過(guò)按鈕的接觸，完成無(wú)線USB通信中的設(shè)備關(guān)聯(lián)。該關(guān)聯(lián)按鈕由基座和嵌入基座并能在基座內(nèi)滑動(dòng)的內(nèi)芯組成，在基座的上、下各有一塊金屬導(dǎo)體分別與基座內(nèi)電池的正、負(fù)極相接，稱為電源正極和電源負(fù)極，基座內(nèi)設(shè)有一個(gè)彈簧，基座中的隔板將電池和彈簧分開；在內(nèi)芯中，與基座內(nèi)電源正極和電源負(fù)極相對(duì)應(yīng)的位置，有兩塊金屬導(dǎo)體，當(dāng)內(nèi)芯被按壓進(jìn)入基座時(shí)，這兩塊金屬導(dǎo)體將分別與電源正極和電源負(fù)極相接觸；內(nèi)芯中有一塊身份識(shí)別芯片，其供電管腳和接地管腳分別與兩塊金屬導(dǎo)體相連。身份識(shí)別芯片的輸入輸出端口與內(nèi)芯的金屬面板相連。
其關(guān)聯(lián)方法是在每個(gè)無(wú)線USB設(shè)備上有一個(gè)關(guān)聯(lián)按鈕，關(guān)聯(lián)按鈕內(nèi)的身份識(shí)別芯片中包含了該設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)，兩個(gè)設(shè)備第一次通信前，將兩個(gè)設(shè)備的關(guān)聯(lián)按鈕接觸、輕壓，內(nèi)芯被壓入基座，即可完成這兩個(gè)設(shè)備的關(guān)聯(lián)過(guò)程；如果兩個(gè)設(shè)備體積較大，可采用關(guān)聯(lián)按鈕與設(shè)備分開的形式，這樣當(dāng)兩個(gè)設(shè)備相隔較遠(yuǎn)時(shí)，可僅取下關(guān)聯(lián)按鈕進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
當(dāng)兩個(gè)關(guān)聯(lián)按鈕相互接觸、輕壓時(shí)，內(nèi)芯被按壓進(jìn)入基座，身份識(shí)別芯片的供電管腳和接地管腳將分別與電源正極和電源負(fù)極相通，身份識(shí)別芯片開始工作，此時(shí)，身份識(shí)別芯片的輸入輸出端口也通過(guò)金屬面板相互連通，進(jìn)行通信，完成關(guān)聯(lián)過(guò)程。當(dāng)壓力消失后，內(nèi)芯被彈簧彈出，電源被切斷，關(guān)聯(lián)按鈕回復(fù)到一般狀態(tài)。
關(guān)聯(lián)按鈕可以集成在無(wú)線USB設(shè)備上，也可以與無(wú)線USB設(shè)備分離。無(wú)論集成還是分離，每個(gè)無(wú)線USB設(shè)備的關(guān)聯(lián)按鈕內(nèi)的身份識(shí)別芯片中都包含了該設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)。當(dāng)兩個(gè)關(guān)聯(lián)按鈕接觸、輕壓后，這兩個(gè)關(guān)聯(lián)按鈕所代表的無(wú)線USB設(shè)備就完成的設(shè)備關(guān)聯(lián)過(guò)程。
有益效果本發(fā)明提出的無(wú)線USB系統(tǒng)的設(shè)備關(guān)聯(lián)方法和裝置，與現(xiàn)有的方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低；2.使用方便、快捷；3.采用接觸的方式通信，保密性好；4.設(shè)計(jì)新穎，不會(huì)降低用戶對(duì)無(wú)線產(chǎn)品的期望值；5.應(yīng)用廣泛，除了無(wú)線USB設(shè)備的關(guān)聯(lián)外，還可直接應(yīng)用于多種需要身份認(rèn)證的場(chǎng)合。


圖1是接觸式設(shè)備關(guān)聯(lián)過(guò)程示意圖。
圖2是關(guān)聯(lián)按鈕的外部結(jié)構(gòu)。
圖3是關(guān)聯(lián)按鈕的剖面圖。
以上的圖中有基座1、內(nèi)芯2、電池3、電源正極4、電源負(fù)極5、隔板6、彈簧7、金屬導(dǎo)體8、身份識(shí)別芯片9、金屬面板10、接地管腳GND、供電管腳VCC、輸入輸出端口IO。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的用于無(wú)線通用串行總線的接觸式關(guān)聯(lián)按鈕由基座1和內(nèi)芯2組成。當(dāng)兩個(gè)關(guān)聯(lián)按鈕相互接觸、輕壓時(shí)，內(nèi)芯2被壓入基座1，即可完成設(shè)備關(guān)聯(lián)過(guò)程。基座1中上、下各有一塊金屬導(dǎo)體，分別與基座內(nèi)的電池3的正、負(fù)極相接，稱為電源正極4和電源負(fù)極5。基座1內(nèi)還有一個(gè)彈簧7，平時(shí)處于伸展?fàn)顟B(tài)。當(dāng)內(nèi)芯2被按壓進(jìn)入基座1時(shí)，彈簧7被壓緊，壓力消失后，彈簧7將內(nèi)芯2推出至一般狀態(tài)。基座中的隔板6將電池3和彈簧7分開。在內(nèi)芯2上，與基座1內(nèi)電源正極4和電源負(fù)極5相對(duì)應(yīng)的位置，有兩塊金屬導(dǎo)體8，當(dāng)內(nèi)芯2被按壓進(jìn)入基座1時(shí)，這兩塊金屬導(dǎo)體8將分別與電源正極4和電源負(fù)極5相接觸。內(nèi)芯2中有一塊身份識(shí)別芯片9，其供電管腳VCC和接地管腳GND分別與兩塊金屬導(dǎo)體8相連。身份識(shí)別芯片9的輸入輸出端口IO與內(nèi)芯2的金屬面板10相連。當(dāng)兩個(gè)關(guān)聯(lián)按鈕相互接觸、輕壓時(shí)，內(nèi)芯2被按壓進(jìn)入基座1，身份識(shí)別芯片9的供電管腳VCC和接地管腳GND將分別與電源正極4和電源負(fù)極5相通，身份識(shí)別芯片9開始工作，此時(shí)，身份識(shí)別芯片9的輸入輸出端口IO也通過(guò)金屬面板10相互連通，進(jìn)行通信，完成關(guān)聯(lián)過(guò)程。當(dāng)壓力消失后，內(nèi)芯2被彈簧7彈出，電源被切斷，關(guān)聯(lián)按鈕回復(fù)到一般狀態(tài)。關(guān)聯(lián)按鈕可以集成在無(wú)線USB設(shè)備上，也可以與無(wú)線USB設(shè)備分離。本發(fā)明的用于無(wú)線USB系統(tǒng)的接觸式設(shè)備關(guān)聯(lián)方法，是在每個(gè)無(wú)線USB設(shè)備上有一個(gè)關(guān)聯(lián)按鈕，關(guān)聯(lián)按鈕內(nèi)的身份識(shí)別芯片中包含了該設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)，兩個(gè)設(shè)備第一次通信前，將兩個(gè)設(shè)備的關(guān)聯(lián)按鈕接觸、輕壓，即可完成這兩個(gè)設(shè)備的關(guān)聯(lián)過(guò)程。如果兩個(gè)設(shè)備體積較大，可采用關(guān)聯(lián)按鈕與設(shè)備分開的形式，這樣當(dāng)兩個(gè)設(shè)備相隔較遠(yuǎn)時(shí)，可僅取下關(guān)聯(lián)按鈕進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線通用串行總線的接觸式關(guān)聯(lián)按鈕，其特征在于該關(guān)聯(lián)按鈕由基座(1)和嵌入基座(1)并能在基座(1)內(nèi)滑動(dòng)的內(nèi)芯(2)組成，在基座(1)的上、下各有一塊金屬導(dǎo)體分別與基座內(nèi)電池(3)的正、負(fù)極相接，稱為電源正極(4)和電源負(fù)極(5)，基座(1)內(nèi)設(shè)有一個(gè)彈簧(7)，基座中的隔板(6)將電池(3)和彈簧(7)分開；在內(nèi)芯(2)中，與基座(1)內(nèi)電源正極(4)和電源負(fù)極(5)相對(duì)應(yīng)的位置，有兩塊金屬導(dǎo)體(8)，當(dāng)內(nèi)芯(2)被按壓進(jìn)入基座(1)時(shí)，這兩塊金屬導(dǎo)體(8)將分別與電源正極(4)和電源負(fù)極(5)相接觸；內(nèi)芯(2)中有一塊身份識(shí)別芯片(9)，其供電管腳(VCC)和接地管腳(GND)分別與兩塊金屬導(dǎo)體(8)相連。身份識(shí)別芯片(9)的輸入輸出端口(IO)與內(nèi)芯(2)的金屬面板(10)相連。
2.一種如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通用串行總線的接觸式關(guān)聯(lián)按鈕的關(guān)聯(lián)方法，其特征在于在每個(gè)無(wú)線USB設(shè)備上有一個(gè)關(guān)聯(lián)按鈕，關(guān)聯(lián)按鈕內(nèi)的身份識(shí)別芯片(9)中包含了該設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)，兩個(gè)設(shè)備第一次通信前，將兩個(gè)設(shè)備的關(guān)聯(lián)按鈕接觸、輕壓，內(nèi)芯(2)被壓入基座(1)，即可完成這兩個(gè)設(shè)備的關(guān)聯(lián)過(guò)程；如果兩個(gè)設(shè)備體積較大，可采用關(guān)聯(lián)按鈕與設(shè)備分開的形式，這樣當(dāng)兩個(gè)設(shè)備相隔較遠(yuǎn)時(shí)，可僅取下關(guān)聯(lián)按鈕進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
全文摘要
用于無(wú)線通用串行總線的接觸式關(guān)聯(lián)按鈕及其關(guān)聯(lián)方法是在每個(gè)無(wú)線USB設(shè)備上有一個(gè)關(guān)聯(lián)按鈕，關(guān)聯(lián)按鈕內(nèi)的身份識(shí)別芯片中包含了該設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)，兩個(gè)設(shè)備第一次通信前，將兩個(gè)設(shè)備的關(guān)聯(lián)按鈕接觸、輕壓，即可完成這兩個(gè)設(shè)備的關(guān)聯(lián)過(guò)程。關(guān)聯(lián)按鈕主要由基座和內(nèi)芯組成。當(dāng)兩個(gè)關(guān)聯(lián)按鈕相互接觸、輕壓時(shí)，內(nèi)芯被壓入基座，基座內(nèi)的電源給內(nèi)芯中的身份識(shí)別芯片供電，通過(guò)內(nèi)芯的面板構(gòu)成信號(hào)通路，即可完成設(shè)備關(guān)聯(lián)過(guò)程。該方法和裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，使用方便、快捷，保密性好，設(shè)計(jì)新穎，用途廣泛的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06K7/00GK1776850SQ20051009553
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者張?jiān)阼? 余旭濤 申請(qǐng)人:東南大學(xué)