專利名稱：一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通信領(lǐng)域，涉及一種Key設(shè)備，尤其涉及一種基于無線通信技術(shù) 的Key設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著因特網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，電子商務(wù)和網(wǎng)上交易以其方便，快捷等特點(diǎn)正在被 越來越多的人所接受，伴隨網(wǎng)上銀行的廣泛應(yīng)用，用戶足不出戶便可完成交易，付款，轉(zhuǎn)賬 等操作。但是這種網(wǎng)上交易方式的高度安全性令人擔(dān)憂，所以實(shí)現(xiàn)交易雙方對(duì)雙方各自身 份的準(zhǔn)確認(rèn)證以及保護(hù)用戶的賬戶，密碼等個(gè)人信息的安全保障就顯的尤為重要。因此需 要一種設(shè)備能夠提供這種安全保障，來實(shí)現(xiàn)安全交易。現(xiàn)有的Key設(shè)備一般都采用通用串行總線(USB)接口與主機(jī)通信，因此又被稱為 USB Key、U寶、U盾。Key設(shè)備的處理芯片內(nèi)置對(duì)稱與非對(duì)稱算法模塊，將用戶“簽名”操作 所使用的“私鑰”加密存儲(chǔ)在芯片內(nèi)部，通過USB Key設(shè)備來設(shè)置和驗(yàn)證個(gè)人密碼(PIN)的 正確性來“授權(quán)”用戶進(jìn)行“簽名”操作，對(duì)交易進(jìn)行確認(rèn)。同時(shí)用戶各種信息都是經(jīng)過加 密傳輸和加密存儲(chǔ)的，這使得用戶個(gè)人信息的安全性得到切實(shí)保障。近些年來，無線通信技術(shù)發(fā)展迅速，無線通信在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。從藍(lán)牙 耳機(jī)、無線鼠標(biāo)到手機(jī)藍(lán)牙，越來越多的電子產(chǎn)品開始無線化。然而，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的USB Key 設(shè)備大都采用USB接口與主機(jī)通信，連接方式基本是直插或采用USB延長(zhǎng)線等有線方式與 主機(jī)的USB 口連接。這種直接的機(jī)械接觸和有線連接的方式給用戶的使用增添了不便。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種無線通信的新型Key設(shè)備，其 和主機(jī)的數(shù)據(jù)通信方式為無線方式。該無線通信方式可以是基于藍(lán)牙技術(shù)、無線USB技術(shù) (Wireless Universal Serial Bus，簡(jiǎn)稱 WUSB)、Wi_Fi 技術(shù)以及 ZigBee 技術(shù)，實(shí)現(xiàn) Key 設(shè) 備與主機(jī)的無線通信，用戶使用起來更加方便、快捷。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備，由智能處理 芯片、無線通信模塊、電源管理模塊、存儲(chǔ)模塊、人機(jī)交互模塊、外圍電路和數(shù)據(jù)/控制總線 構(gòu)成。其中，無線通信模塊通過數(shù)據(jù)/控制總線連接到智能處理芯片。無線通信模塊用于 Key設(shè)備與主機(jī)或終端之間的無線通信；智能處理芯片收到主機(jī)的信息后，根據(jù)信息類型 做出相應(yīng)的指令處理，并根據(jù)需要完成一系列的加解密，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等操作；智能處理芯片通 過數(shù)據(jù)/控制總連接存儲(chǔ)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)片外擴(kuò)展的存儲(chǔ)空間進(jìn)行管理，存儲(chǔ)空間用于存放一 些安裝程序、驅(qū)動(dòng)程序等；智能處理芯片通過數(shù)據(jù)/控制總線連接并管理人機(jī)交互模塊，人 機(jī)交互模塊包括液晶顯示屏、語音模塊、按鍵、以及指示燈等，人機(jī)交互模塊可以實(shí)現(xiàn)信息 的顯示、播放、和用戶按鍵等功能。進(jìn)一步地，所述智能處理芯片集成了微處理器、硬件真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、高性能的對(duì) 稱算法模塊，所述模塊支持DES、3DES、SCB2、SSF33算法、RSA密鑰對(duì)生成和加解密算法單元、存儲(chǔ)單元、接口單元、中斷、復(fù)位等模塊。所述無線通信模塊可以采用以下實(shí)現(xiàn)方式藍(lán)牙模塊、無線USB模塊、Wi-Fi模塊 和ZigBee模塊。其中，藍(lán)牙模塊包括基帶處理器、閃存、電壓調(diào)節(jié)模塊、射頻模塊和內(nèi)部時(shí)鐘。通信 協(xié)議可支持BlueToothvl. 2、v2. O、v2. 1或ν3· O協(xié)議，提供UART、PCM、I2C標(biāo)準(zhǔn)接口與智能 處理芯片通信，藍(lán)牙模塊主要用于發(fā)送、接收并處理藍(lán)牙無線信號(hào)。其中，所述無線USB模塊為符合通信協(xié)議的無線信號(hào)收發(fā)裝置，由無線USB設(shè)備控 制器和物理接口收發(fā)器組成，用于發(fā)送、接收并處理無線USB信號(hào)，實(shí)現(xiàn)智能處理芯片同安 裝了 WUSB收發(fā)裝置的主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其通信協(xié)議符合WUSB Vl. O標(biāo)準(zhǔn)。其中，所述Wi-Fi模塊為符合IEEE 802. Ilb標(biāo)準(zhǔn)的無線信號(hào)收發(fā)裝置，由網(wǎng)關(guān)芯 片和基帶收發(fā)器組成，用于發(fā)送、接收并處理Wi-Fi信號(hào)。其中，所述ZigBee模塊為符合IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的無線信號(hào)收發(fā)裝置，由射頻 信號(hào)收發(fā)器和信號(hào)處理器組成，用于發(fā)送、接收并處理ZigBee信號(hào)。無線通信模塊的四種實(shí)現(xiàn)方式都工作在2. 40GHZ-2. 48 GHz，ISM Band,用于實(shí)現(xiàn) 智能處理芯片同主機(jī)進(jìn)行無線通信。進(jìn)一步地，所述天線模塊用于收發(fā)符合相應(yīng)信號(hào)類型的射頻信號(hào)。進(jìn)一步地，所述電源管理模塊為存儲(chǔ)模塊、人機(jī)交互模塊、無線通信模塊以及智能 處理芯片提供電源，同時(shí)對(duì)電源的工作模式進(jìn)行控制。進(jìn)一步地，所述存儲(chǔ)模塊為外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可以由Flash、EEPROM、EPR0M、 NAND Flash組成，在USB有線模式下可以作為U盤或光盤等存儲(chǔ)設(shè)備，存放一些安裝程序、 驅(qū)動(dòng)程序等。進(jìn)一步地，所述人機(jī)交互模塊可包括以部分液晶、語音、按鍵、指示燈等。進(jìn)一步地，所述外圍電路又稱周圍電路、輔助電路，包括芯片的外部時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生 電路、復(fù)位信號(hào)發(fā)生電路等。進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)/控制總線，在本實(shí)用新型中被多處用到，其用于兩模塊間連 接和通信，其連接方式和通信方式為串行或并行。進(jìn)一步地，所述一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備還可以保留原有的有線USB接 口，USB控制器可以集成于智能處理芯片內(nèi)部，也可為單獨(dú)的USB模塊通過數(shù)據(jù)/控制總線 連接到智能處理芯片，其支持的通信協(xié)議可以是USB1. 0、USB2. 0和USB 3. 0低速、全速和高 速通信。通過開關(guān)或人機(jī)交互模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)有線通信和無線通信兩種通信方式間的切換。本實(shí)用新型具有的有益效果1)操作方便用戶使用時(shí)無須插拔Key設(shè)備，只需將設(shè)備放在安有藍(lán)牙模塊或 WUSB模塊或Wi-Fi模塊的主機(jī)附近便可使用此Key設(shè)備，使用起來更加方便、快捷。2)活動(dòng)性強(qiáng)使用的過程中不用和主機(jī)進(jìn)行機(jī)械接觸，更高活動(dòng)性，同時(shí)減小過 失損壞的發(fā)生概率。3)安全性高添加人機(jī)交互模塊可以實(shí)現(xiàn)信息的顯示、播放、和用戶按鍵等功能， 用戶可以對(duì)交易流程進(jìn)行干預(yù)，對(duì)交易信息進(jìn)行再次確認(rèn)，防止被外部攻擊、篡改和遠(yuǎn)程綁 架，安全性更高。4)擴(kuò)展性強(qiáng)添加一些外圍存儲(chǔ)設(shè)備，還可作為安全U盤、光盤等設(shè)備使用，擴(kuò)展性更強(qiáng)。5)適用性強(qiáng)與無線Key設(shè)備通信的主機(jī)不僅僅是電腦，還可以是手機(jī)等其他設(shè)備。

圖1為本實(shí)用新型所述一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型所述一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備的智能處理芯片內(nèi)部結(jié) 構(gòu)示意圖。其中，1-智能處理芯片、2-無線通信模塊、3-電源管理模塊、4-存儲(chǔ)模塊、5-人機(jī) 交互模塊、6-外圍電路、7-和數(shù)據(jù)/控制總線、100- CPU、200-總線、101-中斷、102-復(fù)位、 207-定時(shí)器、206- USB控制器、208-通用I/O 口和其他通信接口、104-安全模塊、201-對(duì)稱 與非對(duì)稱算法模塊、202-硬件真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
和優(yōu)選的實(shí)施例作為具體的說明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型 的限制。如圖1所示，一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備由智能處理芯片1、無線通信模塊 2、電源管理模塊3、存儲(chǔ)模塊4、人機(jī)交互模塊5、外圍電路6和數(shù)據(jù)/控制總線7構(gòu)成。.其中，智能處理芯片1是整個(gè)設(shè)備的核心組件，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，應(yīng)具備以下 實(shí)現(xiàn)key設(shè)備功能所必需的模塊CPU100，對(duì)稱與非對(duì)稱算法模塊201 (支持國(guó)密算法)，存 儲(chǔ)器103，硬件真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器202，中斷101，復(fù)位102，定時(shí)器207、USB控制器206、通用 I/O 口和其他通信接口 208，以及安全模塊104，各模塊通過總線200相互連接。智能處理芯片1通過數(shù)據(jù)/控制總線7分別連接上無線通信模塊2、存儲(chǔ)模塊4、 和人機(jī)交互模塊5，這些模塊都接受智能處理芯片1的控制。電源管理模塊3通過電源控制電路與智能處理芯片1相連，為工作在無線模式時(shí) 的整個(gè)設(shè)備提供電源，其提供的電源具有高穩(wěn)定性、高續(xù)航性。所述電源管理模塊由紐扣電 池、可充電電池和電源控制電路組成。同時(shí)，通過普通的開關(guān)電路或者是通過人機(jī)交互模塊 5的按鍵功能和智能處理芯片1共同來控制無線模塊的開啟、關(guān)閉，以及對(duì)電源的功耗進(jìn)行管理。無線通信模塊2采用以下幾種實(shí)現(xiàn)方式中的一種藍(lán)牙方式、無線USB方式、Wi-Fi 方式。1.藍(lán)牙方式，所述藍(lán)牙模塊的工作頻段為2. 40GHz - 2. 48GHz，模塊通信協(xié)議可支 持BlueTooth VI. 2、V2. 0、V2. 1、或V3. 0協(xié)議，功率等級(jí)CLASS 2，有效距離通常在10米 以內(nèi)，模塊內(nèi)部包括處理芯片、接口模塊、閃存、電源控制模塊和內(nèi)部時(shí)鐘等主要部分，提供 UART、PCM、I2C等標(biāo)準(zhǔn)接口與智能處理芯片1連接通信。2.無線USB模式，所述無線USB模式工作頻段2. 40GHz - 2. 48GHz，通信協(xié)議符合 標(biāo)準(zhǔn)無線USB V1.0通信協(xié)議。該模塊由無線USB設(shè)備控制器(MAC控制器)和物理接口收 發(fā)器(PHY)組成，通過數(shù)據(jù)/控制總線7和智能處理芯片1連接。通過天線模塊收取和發(fā) 送無線USB信號(hào)。[0038]3. Wi-Fi模式，所述Wi-Fi模塊工作頻段2. 40GHz - 2. 48GHz，模塊由基帶收發(fā)器、 網(wǎng)關(guān)芯片、以及射頻濾波器組成，通信符合IEEE 802. Ilb標(biāo)準(zhǔn)，通過數(shù)據(jù)/控制總線7和智 能處理芯片1連接。設(shè)備通過天線模塊收取和發(fā)送無線Wi-Fi信號(hào)，通過模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行 處理和轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和主機(jī)的數(shù)據(jù)交互。4. ZigBee模式，所述ZigBee模塊工作頻段2. 40GHz - 2. 48GHz，模塊由射頻信號(hào) 收發(fā)器和處理芯片組成，通信符合IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)，通過數(shù)據(jù)/控制總線7和智能處理 芯片1連接。設(shè)備通過天線模塊收取和發(fā)送無線ZigBee信號(hào)，通過模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理和 轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和主機(jī)的數(shù)據(jù)交互。天線可以通過芯片內(nèi)嵌、板載、插針等外置方式與信號(hào)處理模塊連接，用于收發(fā)相 應(yīng)頻段和類型的無線信號(hào)。無線通信模塊2將智能處理芯片1發(fā)送的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處 理和轉(zhuǎn)換，經(jīng)天線發(fā)送給主機(jī)；并通過天線接受主機(jī)下發(fā)的無線信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后，變?yōu)閿?shù)字 信號(hào)輸入智能處理芯片1進(jìn)行指令處理。以上幾種實(shí)施方式均可實(shí)現(xiàn)主機(jī)與設(shè)備的通信無線化。其中，USB控制器8可以由智能處理芯片1內(nèi)部集成或采用外置方式，使設(shè)備既可 工作在無線模式的同時(shí)，也可切換到傳統(tǒng)的有線USB接口工作模式，實(shí)現(xiàn)雙接口，多模式。其中所述人機(jī)交互模塊5是為增強(qiáng)本實(shí)用新型的特殊功能而設(shè)計(jì)的模塊?？梢圆?存在，也可以由按鍵、液晶、語音、指示燈等模塊中的一個(gè)或幾個(gè)組成。進(jìn)一步地，智能處理芯片1通I/O 口連接按鍵，使用戶實(shí)現(xiàn)“確認(rèn)” “取消”以及上 下翻頁等功能按鍵。進(jìn)一步地，智能處理芯片1通過數(shù)據(jù)/控制總線7連接液晶，可以實(shí)現(xiàn)一些關(guān)鍵信 息的顯示功能，用戶可以通過查看液晶屏上顯示的內(nèi)容對(duì)一些信息(如交易、轉(zhuǎn)帳等)進(jìn)行 再次確認(rèn)。進(jìn)一步地，智能處理芯片1通過數(shù)據(jù)/控制總線7連接語音模塊，可以實(shí)現(xiàn)一些信 息的語音播放功能。進(jìn)一步地，智能處理芯片1通過I/O連接LED，可以顯示設(shè)備工作狀態(tài)的指示燈。要使設(shè)備工作還需向智能處理芯片1下載COS程序。本實(shí)用新型中的所有附圖內(nèi)的元件尺寸和距離均為示意作用，不具有限制作用， 具體應(yīng)用過程會(huì)與此有所區(qū)別。最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。盡 管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本實(shí)用 新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其 均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備，其特征在于所述無線通信技術(shù)的Key設(shè)備包括智能處理芯片(1)、無線通信模塊(2)、電源管理模塊(3)、存儲(chǔ)模塊(4)、人機(jī)交互模塊(5)、外圍電路(6)和數(shù)據(jù)/控制總線(7)，其中，無線通信模塊(2)通過數(shù)據(jù)/控制總線(7)連接到智能處理芯片(1)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備，其特征在于所述智能 處理芯片(1)包括CPU (100)，對(duì)稱與非對(duì)稱算法模塊(201 )，存儲(chǔ)器(103)，硬件真隨機(jī)數(shù) 發(fā)生器(202)，中斷(101)，復(fù)位(102)，定時(shí)器(207)、USB控制器(206)、通用I/O 口和其他 通信接口(208)，以及安全模塊(104)，各模塊通過總線(200)相互連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備，其特征在于所述無線 通信模塊(2)可為藍(lán)牙模塊、無線USB模塊、Wi-Fi模塊和ZigBee模塊其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備，其特征在于所述數(shù)據(jù)/ 控制總線(7)其連接方式和通信方式為串行或并行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備，其特征在于所述電源 管理模塊(3 )由紐扣電池、可充電電池和電源控制電路組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備，其特征在于所述基于 無線通信技術(shù)的Key設(shè)備包括有線USB接口和無線傳輸兩種通信方式，且兩種方式可切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的Key設(shè)備，其特征在于所述存儲(chǔ) 模塊(4)為片外擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可以由Flash、EEPR0M、EPR0M、NAND Flash等構(gòu)成，通過數(shù) 據(jù)/控制總線(7)連接到智能處理芯片(1)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無線通信的新型Key設(shè)備，由智能處理芯片、無線通信模塊、電源管理模塊、存儲(chǔ)模塊、人機(jī)交互模塊、外圍電路和數(shù)據(jù)/控制總線構(gòu)成。其中，無線通信模塊通過數(shù)據(jù)/控制總線連接到智能處理芯片。其無線通信模塊和主機(jī)的數(shù)據(jù)通信方式為無線方式。該無線通信方式可以是基于藍(lán)牙技術(shù)、無線USB技術(shù)(WirelessUniversalSerialBus，簡(jiǎn)稱WUSB)、Wi-Fi技術(shù)以及ZigBee技術(shù)，實(shí)現(xiàn)Key設(shè)備與主機(jī)的無線通信，用戶使用起來更加方便、快捷。
文檔編號(hào)H04W84/18GK201741146SQ20102024586
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者丁明勇, 付睿, 車樹明 申請(qǐng)人:恒寶股份有限公司