專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型無(wú)源智能認(rèn)證系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種綜合無(wú)線(xiàn)充電傳感器節(jié)點(diǎn)和射頻數(shù)據(jù)分析及控制的加密復(fù)雜度可調(diào)的智能加密認(rèn)證系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
加密認(rèn)證系統(tǒng)被廣泛地用于各個(gè)領(lǐng)域。從現(xiàn)有系統(tǒng)的識(shí)別方式上來(lái)說(shuō)，主要分為機(jī)械式和電子式兩類(lèi)。機(jī)械式認(rèn)證的典型代表有傳統(tǒng)的鑰匙、保險(xiǎn)箱上的旋轉(zhuǎn)密碼鎖等。這類(lèi)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的匹配進(jìn)行認(rèn)證。一旦鑰匙丟失，安全性便無(wú)法保證。旋轉(zhuǎn)密碼鎖機(jī)械構(gòu)造復(fù)雜，密鑰空間有限，不適合用在公共場(chǎng)合。此外，機(jī)械式由于物理結(jié)構(gòu)限制，無(wú)法更改內(nèi)部結(jié)構(gòu)，變換密鑰來(lái)提高安全性。電子式認(rèn)證的代表是感應(yīng)卡。雖然感應(yīng)卡有利于網(wǎng)絡(luò)化管理，使用方便，但由于其認(rèn)證僅僅依靠固化在卡內(nèi)的靜態(tài)ID信息，導(dǎo)致認(rèn)證系統(tǒng)認(rèn)卡不認(rèn)人。一旦卡內(nèi)信息被非法拷貝或者持有了門(mén)禁卡，即擁有了通過(guò)門(mén)禁系統(tǒng)認(rèn)證的權(quán)限。作為電子式認(rèn)證的延伸，一些基于新型生物傳感器(指紋、虹膜
)的認(rèn)證也存在著密鑰單一
且可被復(fù)制、成本較高、無(wú)法在可信用戶(hù)間傳遞權(quán)限的缺陷。在現(xiàn)有的感應(yīng)卡認(rèn)證系統(tǒng)中，使用的頻率一般都低于30MHz。此頻段內(nèi)，主流的通信協(xié)議是韋根協(xié)議。本系統(tǒng)中使用的是具有更遠(yuǎn)讀寫(xiě)距離和傳輸速率的特高頻(Ultra High Frequency, UHF)頻段。目前，甚高頻的射頻主要被用在物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域。一般由供應(yīng)商在某些貨品上安置識(shí)別標(biāo)簽，通過(guò)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)甚高頻RFID讀卡器，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨品流通的監(jiān)控和管理。隨著射頻技術(shù)aadio Frequency Identification, RFID)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的RFID讀卡器對(duì)標(biāo)簽的無(wú)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)及通信能力可以達(dá)到10米以上。近些年，國(guó)際上針對(duì)基于 RFID的無(wú)線(xiàn)傳感器研究，更多地集中在理論方面，如通信質(zhì)量分析及能耗控制，相關(guān)應(yīng)用較少，也均未涉及加密認(rèn)證領(lǐng)域。目前，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有不少基于加速度傳感器的動(dòng)作識(shí)別算法設(shè)計(jì)，但結(jié)合傳感器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要都采用電池供電，成本高，不夠方便且加密空間有限。目前還沒(méi)有無(wú)線(xiàn)供電且加密復(fù)雜度可調(diào)的智能加密認(rèn)證系統(tǒng)真實(shí)環(huán)境。2010年10月受理的具有加速度傳感器的無(wú)源射頻標(biāo)簽專(zhuān)利中，提出了一種無(wú)線(xiàn)供電的傳感器平臺(tái)。該平臺(tái)體積過(guò)大，在無(wú)線(xiàn)狀態(tài)下，僅能實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集與發(fā)送，并不具有數(shù)據(jù)解析和運(yùn)算能力。此外，現(xiàn)有的無(wú)論機(jī)械式、電子式還是生物-電子式認(rèn)證方式，其密鑰都基于靜態(tài)數(shù)據(jù)，不能防范冒用和非法復(fù)制的問(wèn)題。在本系統(tǒng)中，我們首先提出了一種結(jié)合靜態(tài)ID數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)傳感器數(shù)據(jù)的認(rèn)證方式。其采用無(wú)線(xiàn)供電，密鑰空間大，加密復(fù)雜度可調(diào)，融合了機(jī)械式和電子式認(rèn)證各自的優(yōu)點(diǎn)，能有效解決感應(yīng)卡丟失、無(wú)授權(quán)使用及非法復(fù)制等問(wèn)題。 基于此系統(tǒng)制作的新型的感應(yīng)卡能擺脫傳統(tǒng)RFID標(biāo)簽必須具備特定的ASIC芯片的局限性，通過(guò)普通的微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)加密認(rèn)證功能。該系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議，體積小巧， 能與現(xiàn)有大部分無(wú)線(xiàn)認(rèn)證系統(tǒng)兼容。
實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有認(rèn)證方式安全性上的局限性，本實(shí)用新型提供了一種新型無(wú)源智能認(rèn)證系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在不攜帶電池的情況下，感知和識(shí)別旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)等物理運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析實(shí)現(xiàn)加密和認(rèn)證及門(mén)禁啟閉的功能。這種新型的加密認(rèn)證方式密鑰空間大，加密復(fù)雜度可調(diào)，能夠有效彌補(bǔ)現(xiàn)有加密認(rèn)證系統(tǒng)缺陷，適應(yīng)各種場(chǎng)合的不同安全性要求。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案一種新型無(wú)源智能認(rèn)證系統(tǒng)，包括無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)、客戶(hù)端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、執(zhí)行器和數(shù)據(jù)庫(kù)等，所述客戶(hù)端、執(zhí)行器和數(shù)據(jù)庫(kù)分別與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連，無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)與客戶(hù)端無(wú)線(xiàn)通信；所述無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)包括PCB天線(xiàn)，整流模塊、儲(chǔ)能模塊、微處理器模塊、加速度器模塊、調(diào)制模塊、解調(diào)模塊、穩(wěn)壓模塊、LED模塊、EEPROM和Vout監(jiān)測(cè)模塊等，所述整流模塊和儲(chǔ)能模塊相連，整流模塊通過(guò)解調(diào)模塊與微處理器模塊相連，儲(chǔ)能模塊通過(guò)穩(wěn)壓模塊與微處理器模塊相連，整流模塊與PCB天線(xiàn)相連，PCB天線(xiàn)通過(guò)調(diào)制模塊與微處理器模塊相連，加速度器模塊、LED模塊、EEPROM和Vout監(jiān)測(cè)模塊直接與與微處理器模塊相連；其中，所述PCB天線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，由第一導(dǎo)線(xiàn)、第三導(dǎo)線(xiàn)和第二導(dǎo)線(xiàn)組成；其中， 第一導(dǎo)線(xiàn)、第三導(dǎo)線(xiàn)和第二導(dǎo)線(xiàn)一體形成，第一導(dǎo)線(xiàn)和第二導(dǎo)線(xiàn)均在同一平面上折成三段， 第一段水平，長(zhǎng)度為28. 067mm,寬度為0. 889mm,第二段豎直，長(zhǎng)度為17. 14903mm,寬度為 0. 889mm,第三段水平，長(zhǎng)度為20. 066mm,寬度為5. 969mm,第一段和第三段在第二段的同一側(cè)。第三導(dǎo)線(xiàn)3也在同一平面上折成三段，第一段豎直，長(zhǎng)度為6. 85918mm,寬度為0. 889mm, 第二段水平，長(zhǎng)度為12. 573mm,寬度為0. 889mm,第三段豎直，長(zhǎng)度為6. 85918mm,寬度為 0. 889mm，第一段和第三段在第二段的同一側(cè)。第三導(dǎo)線(xiàn)的兩端分別接在第一導(dǎo)線(xiàn)和第二導(dǎo)線(xiàn)的第一段上。本實(shí)用新型具有的有益效果是1)提出了一種結(jié)合動(dòng)態(tài)傳感器數(shù)據(jù)和靜態(tài)ID信息的新型加密認(rèn)證方式。擺脫了傳統(tǒng)加密認(rèn)證純粹依賴(lài)物理密鑰的缺陷，具有極高的密鑰空間及可調(diào)節(jié)的加密復(fù)雜度。2)從無(wú)線(xiàn)供電、數(shù)據(jù)采集、無(wú)線(xiàn)通信、數(shù)據(jù)分析處理及門(mén)禁控制方面完整設(shè)計(jì)了基于RFID無(wú)線(xiàn)供電的加密認(rèn)證系統(tǒng)。3)改進(jìn)了原無(wú)線(xiàn)供電傳感器硬件設(shè)計(jì)，使其具有更小的體積及更好地通信效能。
圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的小型無(wú)線(xiàn)供電傳感器硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型的無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)工作過(guò)程示意圖；圖4是本實(shí)用新型的模擬前端電路原理圖；圖5是本實(shí)用新型的微處理器模塊控制電路原理圖；圖6是本實(shí)用新型的小型無(wú)線(xiàn)供電傳感器硬件平臺(tái)天線(xiàn)示意圖；圖7是本實(shí)用新型的小型無(wú)線(xiàn)供電傳感器硬件平臺(tái)天線(xiàn)史密斯圓圖；圖8是本實(shí)用新型的小型無(wú)線(xiàn)供電傳感器硬件平臺(tái)天線(xiàn)Sll參數(shù)反射系數(shù)圖；圖9是本實(shí)用新型的小型無(wú)線(xiàn)供電傳感器硬件平臺(tái)加速度數(shù)據(jù)與iPh0ne4加速度
4數(shù)據(jù)對(duì)比圖；圖10是本實(shí)用新型的算法流程圖；圖11是本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器識(shí)別算法關(guān)于輸入噪聲影響的仿真圖；圖12是本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器識(shí)別算法關(guān)于數(shù)據(jù)采樣數(shù)影響的仿真圖；圖13是本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器識(shí)別算法關(guān)于通信丟包數(shù)影響的仿真圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明如圖1所示，本實(shí)用新型的新型無(wú)源智能認(rèn)證系統(tǒng)包括無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)， 客戶(hù)端，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，執(zhí)行器和數(shù)據(jù)庫(kù)，其中，客戶(hù)端，執(zhí)行器和數(shù)據(jù)庫(kù)分別與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連，無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)與客戶(hù)端無(wú)線(xiàn)通信。整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作流程如下客戶(hù)端模塊讀取無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)反射的無(wú)線(xiàn)電射頻信號(hào)，并將該信號(hào)以十六進(jìn)制編碼的形式傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。隨后網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器分析該信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為三維的加速度信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過(guò)分辨三維方向上的加速度來(lái)確定此時(shí)嵌有無(wú)線(xiàn)傳感器平臺(tái)的門(mén)禁卡的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并將對(duì)應(yīng)的模擬圖形實(shí)時(shí)顯示在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的用戶(hù)操作界面上；與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過(guò)分析三維方向上的加速度變化趨勢(shì)來(lái)解析嵌有無(wú)線(xiàn)傳感器平臺(tái)的門(mén)禁卡的動(dòng)作過(guò)程，并將解析結(jié)果也顯示在用戶(hù)操作界面上。解析結(jié)果將與數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行匹配。若匹配成功，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將給予持卡者認(rèn)證資格并驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器做相應(yīng)的操作，從而實(shí)現(xiàn)手勢(shì)的識(shí)別和認(rèn)證。此外，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可以將解析結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)，并建立個(gè)人的手勢(shì)信息碼，從而實(shí)現(xiàn)手勢(shì)的智能加密及普及應(yīng)用。如圖2所示，無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)包括PCB天線(xiàn)，整流模塊、儲(chǔ)能模塊、微處理器模塊、加速度器模塊、調(diào)制模塊、解調(diào)模塊、穩(wěn)壓模塊、LED模塊、EEPROM和Vout監(jiān)測(cè)模塊，其中，所述整流模塊和儲(chǔ)能模塊相連，整流模塊通過(guò)解調(diào)模塊與微處理器模塊相連，儲(chǔ)能模塊通過(guò)穩(wěn)壓模塊與微處理器模塊相連，整流模塊與PCB天線(xiàn)相連，PCB天線(xiàn)通過(guò)調(diào)制模塊與微處理器模塊相連，加速度器模塊、LED模塊、EEPROM和Vout監(jiān)測(cè)模塊直接與與微處理器模塊相連。圖3描述了該無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)的工作過(guò)程。無(wú)線(xiàn)傳感器硬件平臺(tái)響應(yīng)客戶(hù)端的查詢(xún)命令，微處理器模塊控制加速度器模塊中的加速度傳感器采集數(shù)據(jù)并處理，然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)反饋給客戶(hù)端。通訊完成后該無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)進(jìn)入低功耗模式以降低能量消耗。圖4所示為無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)的模擬前端電路原理圖。PCB天線(xiàn)主要由天線(xiàn) Antenna、可變電容CV、電感Ll組成，其中天線(xiàn)Antenna的一端與可變電容CV的一端、電感 Ll的一端、調(diào)制模塊中場(chǎng)效應(yīng)管Ql的集電極連接，可變電容CV的另一端與地連接，電感Ll 的另一端與整流模塊中電容連接。整流模塊主要由電容CfC14和檢波管DfD7構(gòu)成，其中檢波管D1-D7可以選用Agilent公司的零偏置肖特基檢波管HSMS485，但不限于此。檢波管與電容C連接，檢波管與檢波管之間，檢波管電容之間實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的連接。其中檢波管D7 的2腳與電容C14的一端、儲(chǔ)能模塊中二極管D8的正端、解調(diào)模塊中二極管D9的正端、解調(diào)模塊中電壓比較器U2的4腳連接。儲(chǔ)能模塊主要由二極管D8、儲(chǔ)能電容Cstore、穩(wěn)壓二極管ED組成。穩(wěn)壓模塊主要由穩(wěn)壓芯片U1、電容C15組成，其中穩(wěn)壓芯片Ul可以選用ONSemiconductor公司的穩(wěn)壓器NCP583SQ18，但不限于此。解調(diào)模塊主要由二極管D9、電容 C16、電壓比較器U2、場(chǎng)效應(yīng)管Q2、電平轉(zhuǎn)換芯片U3組成。調(diào)制模塊主要由場(chǎng)效應(yīng)管Q1、電阻Rl組成。如圖5所示，描述了 MCU控制電路原理圖的連接情況。微處理器模塊主要由微控制器U0、晶振Y1、電阻R0、接插件P1、接插件P2組成，其中微控制器可以選用TI公司的 MSP430F2274，但不限于此。加速度器模塊主要由加速度傳感器U4、電容Cl7 C20組成，其中加速度傳感器可以選用Analog Devices公司的ADXL330，加速度傳感器U4的廣7、11腳與地連接，加速度傳感器U4的8、10、12腳與電容C20、C19、C18的一端、微控制器UO的8、7、6 腳連接，加速度器U4的13 16腳與電容C17的一端、微控制器UO的9腳連接，電容C17的另一端與地連接，電容C17 20的另一端與地連接。PCB天線(xiàn)設(shè)計(jì)在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中具有十分重要的地位，它完成了射頻能量到電能的轉(zhuǎn)換。實(shí)用新型人在2010年10月受理的專(zhuān)利“具有加速度傳感器的無(wú)源射頻無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)”(受理號(hào)201010503861. 3)的基礎(chǔ)上，為了適應(yīng)嵌入卡片和更高靈敏度的要求， 該硬件平臺(tái)對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器硬件平臺(tái)的PCB天線(xiàn)做了相應(yīng)的改進(jìn)。PCB天線(xiàn)采用的直線(xiàn)型的半波偶極子天線(xiàn)(1/2波長(zhǎng)=15cm)，并彎曲PCB天線(xiàn)的兩臂。PCB天線(xiàn)軌跡的形狀、線(xiàn)寬、各個(gè)軌跡間的間隔距離等都影響著天線(xiàn)的輸入阻抗，我們采用CST Microwave Mudio軟件來(lái)對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行仿真優(yōu)化，如圖6和圖7。在減少天線(xiàn)尺寸和匹配天線(xiàn)阻抗的雙重目標(biāo)下，優(yōu)化后的天線(xiàn)模型如圖8所示。 整個(gè)PCB天線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，由第一導(dǎo)線(xiàn)1、第三導(dǎo)線(xiàn)3和第二導(dǎo)線(xiàn)2組成；其中，第一導(dǎo)線(xiàn)1、 第三導(dǎo)線(xiàn)3和第二導(dǎo)線(xiàn)2 —體形成，第一導(dǎo)線(xiàn)1和第二導(dǎo)線(xiàn)2均在同一平面上折成三段， 第一段水平，長(zhǎng)度為28. 067mm,寬度為0. 889mm,第二段豎直，長(zhǎng)度為17. 14903mm,寬度為 0. 889mm，第三段水平，長(zhǎng)度為20. 066mm，寬度為5. 969mm，第一段和第三段在第二段的同一側(cè)。第三導(dǎo)線(xiàn)3也在同一平面上折成三段，第一段豎直，長(zhǎng)度為6. 85918mm,寬度為0. 889mm, 第二段水平，長(zhǎng)度為12. 573mm,寬度為0. 889mm,第三段豎直，長(zhǎng)度為6. 85918mm,寬度為 0. 889mm，第一段和第三段在第二段的同一側(cè)。第三導(dǎo)線(xiàn)3的兩端分別接在第一導(dǎo)線(xiàn)1和第二導(dǎo)線(xiàn)2的第一段上。PCB天線(xiàn)收集到的射頻能量通過(guò)整流模塊的整流轉(zhuǎn)換后被儲(chǔ)存在儲(chǔ)能模塊中，儲(chǔ)能模塊可以為電容，穩(wěn)壓模塊輸出穩(wěn)定的電壓為整個(gè)無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)提供能量。傳感器模塊完成特定傳感器參數(shù)的采集，并輸入至微處理器模塊進(jìn)行處理。微處理器模塊處理完后將通過(guò)PCB天線(xiàn)把數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶(hù)端。該無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)工作后，其三維加速度信息經(jīng)由改進(jìn)后的PCB天線(xiàn)發(fā)送至客戶(hù)端，客戶(hù)端將加速度數(shù)據(jù)以十六進(jìn)制編碼的形式傳送給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。如圖9，通過(guò)對(duì)該加速度數(shù)據(jù)的分析并與Apple iPhone4加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)在空間旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，其三維方向的加速度將會(huì)隨旋轉(zhuǎn)角度的變化而變化，且該變化能被平臺(tái)準(zhǔn)確讀取并還原。該實(shí)用新型的重要原理是根據(jù)該變化來(lái)還原旋轉(zhuǎn)動(dòng)作并利用該數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)手勢(shì)的認(rèn)證和加密?？蛻?hù)端可以為RFID讀卡器，RFID讀卡器可采用支持EPC C1G2協(xié)議的各類(lèi)讀寫(xiě)器，例如美國(guó)Impinj公司的Speedway系列固定式讀卡器，但不限于此。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器包括四個(gè)模塊數(shù)據(jù)連接模塊，設(shè)置模塊，手勢(shì)顯示模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊。其中數(shù)據(jù)連接模塊用于設(shè)置路由器的網(wǎng)絡(luò)地址并實(shí)現(xiàn)與客戶(hù)端的連接。設(shè)置模塊用于設(shè)置加密精度和選擇無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)。手勢(shì)顯示模塊顯示無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)的角度狀態(tài)并回放手勢(shì)動(dòng)作過(guò)程。數(shù)據(jù)顯示模塊用于實(shí)時(shí)顯示無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器具體說(shuō)明如下客戶(hù)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上鍵入網(wǎng)絡(luò)地址，通過(guò)數(shù)據(jù)連接模塊實(shí)現(xiàn)與客戶(hù)端的連接。網(wǎng)絡(luò)鏈路建立之后，通過(guò)設(shè)置模塊設(shè)置加密精度，系統(tǒng)將進(jìn)入等待模式。此時(shí)若有無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)數(shù)據(jù)被采集到，則該系統(tǒng)將通過(guò)分析該平臺(tái)的X、Y方向加速度數(shù)據(jù)來(lái)模擬其二維旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。若此時(shí)Z軸方向的加速度不在一定的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)， 即表示此時(shí)該平臺(tái)并不是平行于讀卡器，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將只顯示平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證分析和操作。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)顯示模塊將實(shí)時(shí)顯示該平臺(tái)的加速度的十六進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)，用于分析和探測(cè)系統(tǒng)是否處于正常接收狀態(tài)。若此時(shí)Z軸方向的加速度產(chǎn)生一定突變，意味著此時(shí)該平臺(tái)平行于客戶(hù)端，則此時(shí)網(wǎng)路服務(wù)器除了實(shí)時(shí)顯示平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)之外，還會(huì)開(kāi)始采集加速度數(shù)據(jù)。在客戶(hù)按照規(guī)范完成無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)操作之后，將平臺(tái)處于非平行于讀卡器的狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)將通過(guò)分析Z軸方向的加速度數(shù)據(jù)來(lái)判斷是否停止數(shù)據(jù)采集。如圖10所示，數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器先對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行基本動(dòng)作的分離，然后提取動(dòng)作特征值并顯示相應(yīng)的結(jié)果。與此同時(shí)，系統(tǒng)將該動(dòng)作特征值與數(shù)據(jù)庫(kù)中已有的動(dòng)作特征值進(jìn)行比較，若實(shí)現(xiàn)完全匹配，則網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將通過(guò)串口驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器完成門(mén)禁控制操作，從而實(shí)現(xiàn)了基于動(dòng)作認(rèn)證門(mén)禁控制。若有效用戶(hù)的動(dòng)作特征值并沒(méi)有存在于數(shù)據(jù)中，則通過(guò)界面控制模塊可以將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)建立相應(yīng)的個(gè)人信息碼， 從而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作的加密。另外數(shù)據(jù)控制模塊還能控制動(dòng)作全過(guò)程的回放，回放的的動(dòng)作將顯示于手勢(shì)顯示模塊。如圖11-圖13所示，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的識(shí)別算法在不同噪聲大小、數(shù)據(jù)采樣數(shù)和數(shù)據(jù)丟包的影響下，均表現(xiàn)出了較高的識(shí)別準(zhǔn)確率。執(zhí)行器可以采用C8051單片機(jī)控制電磁開(kāi)關(guān)的硬件系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過(guò)串口連接并發(fā)送指定命令控制執(zhí)行器啟閉，從而實(shí)現(xiàn)認(rèn)證通過(guò)后的門(mén)禁控制操作。執(zhí)行器可選用各類(lèi)常見(jiàn)直流開(kāi)關(guān)，如直流電磁開(kāi)關(guān)，但不限于此。數(shù)據(jù)庫(kù)可以由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)包含有用戶(hù)的基本信息，唯一編號(hào)和手勢(shì)識(shí)別碼。上述實(shí)施例用來(lái)解釋說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型做出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種新型無(wú)源智能認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，它包括無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)、客戶(hù)端、 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、執(zhí)行器和數(shù)據(jù)庫(kù)，所述客戶(hù)端、執(zhí)行器和數(shù)據(jù)庫(kù)分別與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連，無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)與客戶(hù)端無(wú)線(xiàn)通信；所述無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)包括PCB天線(xiàn)，整流模塊、儲(chǔ)能模塊、微處理器模塊、加速度器模塊、調(diào)制模塊、解調(diào)模塊、穩(wěn)壓模塊、LED模塊、EEPROM和 Vout監(jiān)測(cè)模塊，所述整流模塊和儲(chǔ)能模塊相連，整流模塊通過(guò)解調(diào)模塊與微處理器模塊相連，儲(chǔ)能模塊通過(guò)穩(wěn)壓模塊與微處理器模塊相連，整流模塊與PCB天線(xiàn)相連，PCB天線(xiàn)通過(guò)調(diào)制模塊與微處理器模塊相連，加速度器模塊、LED模塊、EEPROM和Vout監(jiān)測(cè)模塊直接與與微處理器模塊相連；所述PCB天線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，由第一導(dǎo)線(xiàn)(1)、第三導(dǎo)線(xiàn)(3)和第二導(dǎo)線(xiàn)(2)組成；第一導(dǎo)線(xiàn)(1)、第三導(dǎo)線(xiàn)(3)和第二導(dǎo)線(xiàn)(2)—體形成，其中，第一導(dǎo)線(xiàn)(1)和第二導(dǎo)線(xiàn)(2)均在同一平面上折成三段，第一段水平，長(zhǎng)度為28. 067mm,寬度為0. 889mm,第二段豎直，長(zhǎng)度為17. 14903mm,寬度為0. 889mm,第三段水平，長(zhǎng)度為20. 066mm,寬度為5. 969mm, 第一段和第三段在第二段的同一側(cè)；第三導(dǎo)線(xiàn)(3)也在同一平面上折成三段，第一段豎直， 長(zhǎng)度為6. 85918mm,寬度為0. 889mm,第二段水平，長(zhǎng)度為12. 573mm,寬度為0. 889mm,第三段豎直，長(zhǎng)度為6. 85918mm,寬度為0. 889mm，第一段和第三段在第二段的同一側(cè)；第三導(dǎo)線(xiàn)(3)的兩端分別接在第一導(dǎo)線(xiàn)(1)和第二導(dǎo)線(xiàn)(2)的第一段上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型無(wú)源智能認(rèn)證系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)、客戶(hù)端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、執(zhí)行器和數(shù)據(jù)庫(kù)；無(wú)線(xiàn)供電傳感器平臺(tái)采集三維方向上的加速度并將其傳輸給客戶(hù)端，客戶(hù)端接收數(shù)據(jù)后傳輸至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器分析該數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為三維方向上的加速度并進(jìn)行進(jìn)一步的處理；本實(shí)用新型改進(jìn)了原無(wú)線(xiàn)供電傳感器硬件設(shè)計(jì)，使其具有更小的體積及更好地通信效能，本實(shí)用新型擺脫了傳統(tǒng)加密認(rèn)證純粹依賴(lài)物理密鑰的缺陷，具有極高的密鑰空間及可調(diào)節(jié)的加密復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H04L9/32GK202334554SQ20112049463
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者孫優(yōu)賢, 江發(fā)昌, 舒元超, 陳積明 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)