專利名稱：基于指紋識別的nfc電子鑰匙裝置的制作方法
基于指紋識別的NFC電子鑰匙裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子通訊設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種基于指紋識別的NFC電子鑰匙裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有大部分的鑰匙還是機(jī)械鑰匙，機(jī)械鑰匙易磨損且一旦鑰匙丟失，任何人都可以開啟，安全性不足。只有部分鑰匙是電子鑰匙，如汽車行業(yè)的電子鑰匙，但該電子鑰匙通信距離和安全強(qiáng)度都不足，通信時信息易被截獲和破解且要擔(dān)心鑰匙遺失，鑰匙上也需要有電池，擔(dān)心沒電。如果能找到一種安全性功能強(qiáng)，不需要電源的電子鑰匙，是一個很有意義的研究?，F(xiàn)有技術(shù)中提供了一種“開關(guān)電路及可用作電子鑰匙的手機(jī)”，見公開號為 “〇附02025356々”，
公開日為“2011.04. 20”的中國專利，其中，開關(guān)電路包括用于接收數(shù)據(jù)信息的NFC天線、與NFC天線連接的用于數(shù)據(jù)處理和變換的NFC芯片、與NFC芯片連接的微處理器和與微處理器連接的電路控制系統(tǒng)，該電路控制系統(tǒng)由微處理器控制其接通。所述手機(jī)包括基帶芯片、與基帶芯片連接NFC芯片和NFC天線，其中，基帶芯片包括請求響應(yīng)信息發(fā)送單元，用于當(dāng)接收到查詢附近是否有電子鑰匙的請求信息后，發(fā)送請求響應(yīng)信息； 選擇響應(yīng)信息發(fā)送單元，用于當(dāng)接收到需求卡ID的選擇信息后，發(fā)送含有卡ID的選擇響應(yīng)信息；編碼單元，用于當(dāng)接收到含有隨機(jī)數(shù)據(jù)的認(rèn)證信息后，對所述認(rèn)證信息進(jìn)行編碼；認(rèn)證響應(yīng)信息發(fā)送單元，用于發(fā)送所述編碼單元編碼后的認(rèn)證響應(yīng)信息。該發(fā)明所述一種開關(guān)電路及可用作電子鑰匙的手機(jī)，使得該發(fā)明所述的開關(guān)電路可以通過所述手機(jī)開啟；增強(qiáng)了開關(guān)電路的安全性高，而且手機(jī)作為開啟開關(guān)電路的鑰匙，省去了對鑰匙的攜帶和保管。該發(fā)明要利用NFC天線、NFC芯片以及電路控制系統(tǒng)才能完成開關(guān)電路，要利用NFC天線、NFC芯片以及基帶芯片才能完成電子鑰匙的手機(jī)，該發(fā)明的安全性不高，當(dāng)開關(guān)丟失或者手機(jī)丟失就會被別人利用，且該發(fā)明要電源供電。其中近場通信(Near Field Communication，NFC)，又稱近距離無線通信，是一種短距離的高頻無線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸(在十厘米內(nèi))交換數(shù)據(jù)。這個技術(shù)主要用于手機(jī)等手持通訊設(shè)備中。由于近場通訊具有天然的安全性，因此，NFC技術(shù)被認(rèn)為在手機(jī)支付等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。NFC將非接觸讀卡器、非接觸卡和點(diǎn)對點(diǎn)(Peer-to-Peer)功能整合進(jìn)一塊單芯片，為消費(fèi)者的生活方式開創(chuàng)了不計其數(shù)的全新機(jī)遇。這是一個開放接口平臺，可以對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速、主動設(shè)置，也是虛擬連接器，服務(wù)于現(xiàn)有蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙和無線802. 11設(shè)備與RFID —樣，NFC信息也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式傳遞，但兩者之間還是存在很大的區(qū)別。首先， NFC近場通信是一種提供輕松、安全、迅速的通信的無線連接技術(shù)，其傳輸范圍比RFID小， RFID的傳輸范圍可以達(dá)到幾米、甚至幾十米，但由于NFC采取了獨(dú)特的信號衰減技術(shù)，相對于RFID來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點(diǎn)。其次，NFC與現(xiàn)有非接觸智能卡技術(shù)兼容，目前已經(jīng)成為得到越來越多主要廠商支持的正式標(biāo)準(zhǔn)。再次，NFC還是一種近距離連接協(xié)議，提供各種設(shè)備間輕松、安全、迅速而自動的通信。與無線世界中的其他連接方式相比，NFC是一種近距離的私密通信方式。最后，RFID更多的被應(yīng)用在生產(chǎn)、物流、跟蹤、資產(chǎn)管理上，而NFC則在門禁、公交、手機(jī)支付等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著巨大的作用。同時，NFC還優(yōu)于紅外和藍(lán)牙傳輸方式。作為一種面向消費(fèi)者的交易機(jī)制，NFC比紅外更快、更可靠而且簡單得多，不用向紅外那樣必須嚴(yán)格的對齊才能傳輸數(shù)據(jù)。與藍(lán)牙相比，NFC面向近距離交易，適用于交換財務(wù)信息或敏感的個人信息等重要數(shù)據(jù)；藍(lán)牙能夠彌補(bǔ)NFC通信距離不足的缺點(diǎn)，適用于較長距離數(shù)據(jù)通信。因此，NFC和藍(lán)牙互為補(bǔ)充，共同存在。事實(shí)上，快捷輕型的NFC協(xié)議可以用于引導(dǎo)兩臺設(shè)備之間的藍(lán)牙配對過程，促進(jìn)了藍(lán)牙的使用。NFC和傳統(tǒng)的近距通訊相比，近場通訊(NFC)就有天然的安全性，以及連接建立的快速性。NFC和傳統(tǒng)的近距通訊相比，近場通訊(NFC)就有天然的安全性，以及連接建立的快速性，具體對比如下表1表 權(quán)利要求
1.一種基于指紋識別的NFC電子鑰匙裝置，其特征在于包括指紋采集單元、指紋識別單元、指紋庫單元、密文存儲單元、CPU控制器、加密運(yùn)算單元、密鑰存儲單元、解密運(yùn)算單元、NFC控制器以及NFC天線；所述指紋采集單元，用于對使用者的指紋進(jìn)行采樣，并把采樣的使用者指紋信息送往所述指紋識別單元；所述指紋庫單元，用于存儲鑰匙配備人的指紋信息，該庫的鑰匙配備人指紋信息用于所述指紋識別單元判斷是否為鑰匙配備人的指紋時使用；所述指紋識別單元，用于判斷所述使用者指紋信息是否為鑰匙配備人指紋信息；所述密文存儲單元，用于存儲開啟電子鎖設(shè)備的密文；所述CPU控制器，用于接收指紋識別單元的判斷結(jié)果，且負(fù)責(zé)整個電子鑰匙裝置的運(yùn)作；所述密鑰存儲單元，用于存儲加密和解密過程所使用的密鑰信息；所述加密運(yùn)算單元，負(fù)責(zé)CPU控制器將密文輸送給電子鎖設(shè)備時，對密文進(jìn)行加密處理；所述密文為CPU控制器從所述密文存儲單元讀取的密文；所述解密運(yùn)算單元，負(fù)責(zé)所述NFC天線接收到電子鎖設(shè)備中的加密信息輸入給CPU控制器時，對加密信息進(jìn)行解密處理；所述NFC控制器，負(fù)責(zé)在接收信息時將所述NFC天線接收的模擬信號形式的加密信息轉(zhuǎn)換為所述解密運(yùn)算單元能處理的數(shù)字信號流形式的加密信息，在輸出信息時將所述加密運(yùn)算單元輸出的數(shù)字信號流形式的密文轉(zhuǎn)換為向所述NFC天線輸出的模擬信號形式的密文；所述NFC天線，用于感應(yīng)電子鎖設(shè)備的磁場，同時利用感應(yīng)的電勢能向所述電子鑰匙裝置供電，并在通信過程中發(fā)射模擬信號形式的密文和接收模擬信號形式的加密信息，所述電子鎖設(shè)備接收到模擬信號形式的密文后進(jìn)行開鎖動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于指紋識別的NFC電子鑰匙裝置，其特征在于還包括阻抗匹配電路單元，負(fù)責(zé)匹配所述NFC天線的阻抗，減少NFC天線與電子鎖設(shè)備間微波信號的反射，提高能量利用率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于指紋識別的NFC電子鑰匙裝置，其特征在于所述CPU控制器，用于接收指紋識別單元的判斷結(jié)果，且負(fù)責(zé)整個電子鑰匙裝置的運(yùn)作；具體為CPU控制器接收到所述指紋識別單元的結(jié)果后，如果不是鑰匙配備人的指紋信息，則所述指紋識別單元重新檢測指紋信息直到檢測到合法使用者，否則電子鑰匙裝置不進(jìn)行開鎖操作；如果是鑰匙配備人的指紋信息，則CPU控制器控制所述NFC天線開始接收電子鎖設(shè)備的加密信息；當(dāng)CPU控制器從所述解密運(yùn)算單元得到解密后的加密信息后，與所述密文存儲單元存儲的開啟電子鎖設(shè)備的密文進(jìn)行比對，如果不一致則停止電子鑰匙裝置當(dāng)前工作，CPU控制器重新控制所述指紋采集單元對使用者的指紋進(jìn)行采樣，開始新一輪的工作；如果一致則CPU控制器將所述開啟電子鎖設(shè)備的密文輸送給電子鎖設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于指紋識別的NFC電子鑰匙裝置，其特征在于還包括電源管理模塊，所述電源管理模塊為所述CPU控制器提供電源，使得所述裝置無需借助所述NFC天線感應(yīng)電子鎖設(shè)備的磁場產(chǎn)生的電源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于指紋識別的NFC電子鑰匙裝置，包括指紋采集單元、指紋識別單元、指紋庫單元、密文存儲單元、CPU控制器、加密運(yùn)算單元、密鑰存儲單元、解密運(yùn)算單元、NFC控制器以及NFC天線；通過指紋采集單元、指紋識別單元、指紋庫單元來進(jìn)行使用者的身份驗(yàn)證，通過加密運(yùn)算單元、密鑰存儲單元、解密運(yùn)算單元、NFC控制器以及密文存儲單元對電子鎖設(shè)備的加密信息和密文進(jìn)行安全處理，其NFC天線還能感應(yīng)電子鎖設(shè)備的磁場，同時利用感應(yīng)的電勢能向所述電子鑰匙裝置供電，CPU控制器負(fù)責(zé)整個電子鑰匙裝置的運(yùn)作。本發(fā)明的電子鑰匙裝置無機(jī)械磨損的問題，且安全性比較高。
文檔編號G06K9/00GK102535965SQ20121002207
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者廖裕民 申請人:福州瑞芯微電子有限公司