一種電子訪問控制器及其與通用電子設(shè)備交互的實現(xiàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電子訪問控制器及其與通用電子設(shè)備交互的實現(xiàn)裝置，該控制器包括：一音頻插頭用以插入一通用電子設(shè)備的音頻接口；一信息檢測器，用以檢測所述音頻接口發(fā)出的信息；一能量采集器，用以將所述音頻接口輸出的信號轉(zhuǎn)換成直流電壓作為該電子訪問控制器的工作電源；一加密引擎，接收所述信息檢測器檢測的信息進行加密產(chǎn)生訪問控制證書；以及一信息調(diào)制器，將所述訪問控制證書進行調(diào)制后經(jīng)所述音頻接口發(fā)送給所述的通用電子設(shè)備。由于所有的通用電子設(shè)備，都至少有一個音頻接口，該發(fā)明使得電子訪問控制器可以與大多數(shù)通用電子設(shè)備聯(lián)合使用，從而提供了一種新的解決方案來降低電子訪問控制器的成本和體積并增強其性能和安全性。
【專利說明】—種電子訪問控制器及其與通用電子設(shè)備交互的實現(xiàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及基于音頻口的取電、通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種電子訪問控制器及其與通用電子設(shè)備交互的實現(xiàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代電子和信息技術(shù)的發(fā)展，電子訪問控制器已廣泛應(yīng)用于“物理”訪問控制，如對建筑和某些場所的訪問控制，以及“邏輯”或“數(shù)字”訪問控制，如通過計算機網(wǎng)絡(luò)遠程獲得服務(wù)。
[0003]一般情況下，一個遠程訪問控制器包括以下幾個功能模塊:
[0004]?加密引擎:該引擎含有預(yù)先設(shè)置的識別信息，包括一個預(yù)先設(shè)置的識別號和加密密鑰，使用相關(guān)識別和認(rèn)證協(xié)議，如一次性密碼(0ΤΡ)，挑戰(zhàn)應(yīng)答或其他雙向認(rèn)證協(xié)議生成訪問控制證書。
[0005].通信模塊:通過有線或無線鏈路，該模塊接收產(chǎn)生訪問控制證書所需的外部信息并發(fā)送由加密引擎生成的訪問控制證書。
[0006]?人機接口模塊:該模塊包括顯示屏以顯示由加密引擎生成的訪問控制證書，輸入人工命令的按鈕/鍵盤或其他人機接口設(shè)備。
[0007].時鐘和計時模塊:當(dāng)采用基于時間的認(rèn)證協(xié)議(如基于時間的一次性密碼協(xié)議)時，該模塊為加密引擎提供精確的時鐘和計時信息以生成訪問控制證書。
[0008].供電模塊:該模塊為電`子訪問控制器提供電源，并保持時鐘和計時模塊不間斷的工作。
[0009]為了實現(xiàn)上述功能模塊，獨立的電子訪問控制器通常具有較高的系統(tǒng)成本且體積較大。較高的系統(tǒng)成本和較大的體積嚴(yán)重制約了獨立式電子訪問控制器的廣泛應(yīng)用。而另一方面，通用電子設(shè)備，如臺式計算機、筆記本電腦、平板電腦(PAD)和智能手機在我們的日常生活中越來越普及，這些通用電子設(shè)備都具有功能強大的有線和/或無線通信功能，便捷的人性化操作界面，精確的時鐘和計時系統(tǒng)以及強大的供電能力。因此，結(jié)合通用電子設(shè)備來實現(xiàn)電子訪問控制器為顯著降低系統(tǒng)的復(fù)雜度和電子訪問控制器的成本和體積開辟了新的方向。
[0010]基于軟件的電子訪問控制器的發(fā)展是利用通用電子設(shè)備開發(fā)電子訪問控制器的一個成功案例?；谲浖碾娮釉L問控制器通過可以在通用電子設(shè)備上運行的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)所有的功能模塊。用戶只需在通用電子設(shè)備上安裝和運行這些應(yīng)用程序即可使用基于軟件的電子訪問控制器?；谲浖碾娮釉L問控制器的主要優(yōu)點是沒有硬件成本。而基于軟件的電子訪問控制裝置的主要缺點是安全級別較低:由于加密引擎也是由應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)的，預(yù)先設(shè)定的識別信息，包括預(yù)先設(shè)置的識別號和加密密鑰不得不存儲在通用電子設(shè)備的可讀存儲器上。因此，如果通用電子設(shè)備被黑客攻擊，預(yù)先設(shè)置的識別信息可能被偷竊，從而可能出現(xiàn)偽造的訪問控制證書。
[0011]為了保證電子訪問控制器的安全級別并降低其成本和體積，在通用電子設(shè)備上實現(xiàn)電子訪問控制器的另一種方案則是建立獨立的硬件加密引擎并將其它功能模塊盡可能地在通用電子設(shè)備上實現(xiàn)。其結(jié)果是，預(yù)先設(shè)置的識別信息被保存在獨立硬件中的只讀存儲器中，即便在通用電子設(shè)備被黑客攻擊時也不會被泄露。同時，由于電子訪問控制裝置的大部分其他功能模塊都在通用電子設(shè)備上實現(xiàn)，其復(fù)雜度、成本和體積將顯著減少。Yubic0公司(www.yubic0.com)基于這種系統(tǒng)解決方案推出了 YubiKey Standard和YubiKey NEO兩種電子訪問控制器。這兩種裝置都采用獨立的硬件加密引擎，并將預(yù)先設(shè)置的識別信息儲存在獨立的只讀存儲器硬件中。通過連接到通用電子設(shè)備的通用串行總線(USB)接口，YubiKey Standard通過USB接口獲取電能并實現(xiàn)與通用電子設(shè)備的信息交換。YubiKey NEO則通過USB接口或近場通信(NFC)來獲取電能并實現(xiàn)與通用電子設(shè)備的信息交換。
[0012]然而，只有一小部分通用電子設(shè)備具有NFC功能。同時，USB接口也具有多種連接類型:臺式計算機和筆記本電腦通常使用標(biāo)準(zhǔn)的USB連接器；平板電腦和智能手機則主要使用micro USB連接器。更為復(fù)雜的是iPad和iPhone根本不使用USB接口而是使用了專用的電源和數(shù)據(jù)接口。因此,YubiKey Standard只能在臺式計算機和筆記本電腦上使用，而YubiKey NEO則僅僅將YubiKey Standard的應(yīng)用范圍擴展到了一些高端智能手機中。綜上所述，尚無現(xiàn)成的產(chǎn)品或解決方案可以為電子訪問控制裝置提供電能和數(shù)據(jù)通信接口以便使其可以應(yīng)用于大多數(shù)通用電子設(shè)備。
[0013]所有的通用電子設(shè)備都至少具有一個音頻接口(插座/插頭)，通?？梢詾橥ㄓ秒娮釉O(shè)備和外部設(shè)備之間提供雙向的音頻信號通信。以3.5毫米的手機插座/插孔為例，如圖1所示，音頻插接口有四個連接器:1為左耳機連接器(芯端)，2為右耳機連接器(環(huán))，3為公共端/地(環(huán))，以及4為麥克風(fēng)連接器(套筒)。我們的發(fā)明在于通過通用電子設(shè)備的音頻接口采集電能來為電子訪問控制裝置供電，并使用音頻接口來實現(xiàn)電子訪問控制裝置和通用電子設(shè)備之間的信息交換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本實用新型的目的是提供一種電子訪問控制器，能依賴通用電子設(shè)備音頻接口實現(xiàn)與通用電子設(shè)備聯(lián)合使用。
[0015]本實用新型采用以下方案實現(xiàn):一種電子訪問控制器，其特征在于包括:
[0016]—音頻插頭用以插入一通用電子設(shè)備的音頻接口；
[0017]一信息檢測器，用以檢測所述音頻接口發(fā)出的信息；
[0018]一能量采集器，用以將所述音頻接口輸出的信號轉(zhuǎn)換成直流電壓作為該電子訪問控制器的工作電源；
[0019]一加密引擎，接收所述信息檢測器檢測的信息進行加密產(chǎn)生訪問控制證書；以及
[0020]一信息調(diào)制器，將所述訪問控制證書進行調(diào)制后經(jīng)所述音頻接口發(fā)送給所述的通用電子設(shè)備。
[0021]本實用新型的另一目的是提供一種電子訪問控制器與通用電子設(shè)備交互的實現(xiàn)裝置，其特征在于包括:提供上述的電子訪問控制器，通過所述音頻接口的第一耳機連接器將通用電子設(shè)備產(chǎn)生的時變信號轉(zhuǎn)換為所述電子訪問控制器的供電電源，所述信息檢測器通過所述音頻接口的第二耳機連接器檢測通用電子設(shè)備發(fā)出的信息，經(jīng)調(diào)制后由所述音頻接口的耳麥連接器發(fā)送給所述通用電子設(shè)備。[0022]本實用新型的再一目的是提供一種電子訪問控制器與通用電子設(shè)備交互的實現(xiàn)裝置，其特征在于包括:提供上述的電子訪問控制器，所述的通用電子設(shè)備利用恒定包絡(luò)調(diào)制來調(diào)制經(jīng)所述音頻接口第一耳機連接器和第二耳機連接器發(fā)送給所述電子訪問控制器的信息，所述能量采集器從所述信息中提取電能為所述電子訪問控制器供電；所述的信息檢測器檢測所述信息，經(jīng)調(diào)制后由所述音頻接口的耳麥連接器發(fā)送給所述通用電子設(shè)備。
[0023]優(yōu)選的，所述的第一耳機連接器和第二耳機連接器電性相連。
[0024]本實用新型的再一目的是提供一種電子訪問控制器與通用電子設(shè)備交互的實現(xiàn)裝置，其特征在于包括:提供上述的電子訪問控制器，所述的通用電子設(shè)備利用恒定包絡(luò)調(diào)制來調(diào)制經(jīng)所述音頻接口的耳機連接器發(fā)送給所述電子訪問控制器的信息；所述音頻接口只有一個耳機連接器；所述能量采集器從所述信息中提取電能為所述電子訪問控制器供電；所述的信息檢測器檢測所述信息，經(jīng)調(diào)制后由所述音頻接口的耳麥連接器發(fā)送給所述通用電子設(shè)備。
[0025]本實用新型的有益效果是:提供一利用音頻接口作為電子訪問控制器和通用電子設(shè)備之間的電源和數(shù)據(jù)通信接口的方法和裝置。由于所有的通用電子設(shè)備，如臺式計算機、筆記本電腦、平板電腦(PAD)和智能手機，都至少有一個音頻接口，該發(fā)明使得電子訪問控制器可以與大多數(shù)通用電子設(shè)備聯(lián)合使用，從而提供了一種新的解決方案來降低電子訪問控制器的成本和體積并增強其性能和安全性。根據(jù)不同的音頻接口類型，本實用新型開發(fā)了四種類型的電子訪問控制器以適應(yīng)不同的系統(tǒng)應(yīng)用需求。為了讓一般技術(shù)人員更好的理解本實用新型，下面結(jié)合附圖及實施例對比發(fā)明做進一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是傳統(tǒng)音頻插頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是本實用新型實施例一電子訪問控制器與通用電子設(shè)備的連接示意圖。
[0028]圖3是本實用新型實施例二電子訪問控制器與通用電子設(shè)備的連接示意圖。
[0029]圖4是本實用新型實施例三電子訪問控制器與通用電子設(shè)備的連接示意圖。
[0030]圖5是本實用新型實施例四電子訪問控制器與通用電子設(shè)備的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。
[0032]本實施例提供一種電子訪問控制器，其特征在于包括:一音頻插頭用以插入一通用電子設(shè)備的音頻接口 ；一信息檢測器，用以檢測所述音頻接口發(fā)出的信息；一能量采集器，用以將所述音頻接口輸出的信號轉(zhuǎn)換成直流電壓作為該電子訪問控制器的工作電源；一加密引擎，接收所述信息檢測器檢測的信息進行加密產(chǎn)生訪問控制證書；以及一信息調(diào)制器，將所述訪問控制證書進行調(diào)制后經(jīng)所述音頻接口發(fā)送給所述的通用電子設(shè)備。該電子訪問控制器能依賴通用電子設(shè)備音頻接口實現(xiàn)與通用電子設(shè)備聯(lián)合使用。
[0033]簡單的說，本實用新型為與通用電子設(shè)備聯(lián)合使用電子訪問控制器提供了電源和數(shù)據(jù)通信接口。本實用新型通過以下方法電子訪問控制器與通用電子設(shè)備交互。
[0034]具體的，請參見圖2所示，為了便于區(qū)別，本實施例中我們將該電子訪問控制器稱為I型電子訪問控制器，以下實施例類推，該I型電子訪問控制器從通用電子設(shè)備的一個耳機連接器中采集電能。更為具體的是，通用電子設(shè)備產(chǎn)生一個時變信號，如正弦信號并通過耳機連接器(如圖2中的左耳機連接器)發(fā)送到電子訪問控制器。通過采用常規(guī)交流/直流轉(zhuǎn)換方法，電子訪問控制器中的能量采集器將時變信號轉(zhuǎn)換成直流電壓為加密引擎、信息檢測器和信息調(diào)制器供電。同時，加密引擎所需的外部信息，如基于時間的一次性密碼協(xié)議中的時鐘和定時信息和挑戰(zhàn)-應(yīng)答認(rèn)證協(xié)議中的挑戰(zhàn)信息，則由通用電子設(shè)備進行調(diào)制并通過另一個耳機連接器(如圖2中的右耳機連接器)發(fā)送到電子訪問控制器。信息檢測器負責(zé)檢測信息并將其發(fā)送給加密引擎。加密引擎產(chǎn)生的訪問控制證書則由信息調(diào)制模塊進行調(diào)制并由麥克風(fēng)連接器發(fā)送給通用電子設(shè)備。傳統(tǒng)的編碼/解碼和調(diào)制/解調(diào)技術(shù)，如曼徹斯特編解碼，幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)的調(diào)制/解調(diào)技術(shù)，都可以被用來調(diào)制和檢測電子訪問控制器和通用的電子裝置之間交換的信息。
[0035]考慮到上述I型電子訪問控制器僅能從一個耳機中采集能量，可能無法從一些通用電子設(shè)備中采集到足夠的電能。請參見圖3，在實施例1I型電子訪問控制器，可以同時從通用電子設(shè)備的左、右耳機連接器中采集能量和檢測信息。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，本實用新型讓通用電子設(shè)備使用恒定包絡(luò)調(diào)制方案，如頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)調(diào)制，來調(diào)制送往II型電子訪問控制器的信息。由于調(diào)制信號具有恒定包絡(luò)，II型電子訪問控制器中的能量采集器可以從信號中采集電能。因此，II型電子訪問控制裝置在接收信號的同時可以從兩個耳機連接器中采集電能，而不像I型設(shè)備從一個耳機連接器中采集電能而從另一個耳機連接器中接收信息。因此，II型電子訪問控制裝置從音頻接口采集的電能可以提高一倍。采用常規(guī)交流/直流轉(zhuǎn)換方法，能量采集器可以從兩個耳機連接器中采集直流電能。本實施例所述經(jīng)第一耳機連接器和第二耳機連接器發(fā)送給所述電子訪問控制器的信息為不同的信息。
[0036]由于II型電子訪問控制器的能量采集器需要從兩路時變信號中提取直流電壓，比I型電子訪問控制器的能量采集器有著更為復(fù)雜的電路。為了降低系統(tǒng)復(fù)雜度和成本，本實施例還提出了 III型電子訪問控制器，可以采用I型電子訪問控制器相同的能量采集器來從兩個耳機通道中采集電能。在本實用新型中，通用電子設(shè)備依然使用恒定包絡(luò)調(diào)制對傳輸?shù)絀II型電子訪問控制設(shè)備的信息進行調(diào)制。此外，通用電子設(shè)備在兩個耳機連接器中傳輸完全相同的信號。因此，如圖4所示，兩個耳機連接器可以短接到一起以產(chǎn)生一個具有兩倍能量的信號，從而實現(xiàn)了使用I型電子訪問控制器的能量采集器從兩個耳機連接器中采集電能。本實施例所述經(jīng)第一耳機連接器和第二耳機連接器發(fā)送給所述電子訪問控制器的信息為相同的信息。
[0037]在一些通用電子設(shè)備的音頻接口中可能只有一個耳機連接器。為了通過這樣的音頻接口連接到通用電子設(shè)備，請參見圖5，本實施例1V型電子訪問控制器，可以從同一耳機連接器中同時采集電能和檢測信息。更具體地說，通用電子設(shè)備使用恒定包絡(luò)調(diào)制對傳輸?shù)絀V型電子訪問控制裝置的信息進行調(diào)制。因此，采用I型電子訪問控制器相同的能量采集器即可從耳機通道中采集電能，而采用III型電子訪問控制器相同的信息檢測器即可檢測由通用電子設(shè)備發(fā)送的信息。
[0038]綜上所述，本實用新型公開的方法和電路具有以下優(yōu)點:
[0039]1.通過利用通用電子設(shè)備的音頻接口作為電子訪問控制器和通用電子設(shè)備之間的電源和數(shù)據(jù)通信接口，本實用新型可以實現(xiàn)用于大多數(shù)通用電子設(shè)備的電子訪問控制器。
[0040]2.對于一些通用電子設(shè)備，一個耳機連接器無法為電子訪問控制裝置提供足夠的電能。本實用新型使得電子訪問控制器可以從兩個耳機連接器中采集電能并可以從相同的耳機連接器中接收信息。
[0041]3.通過讓通用電子設(shè)備在兩個耳機連接器中傳輸相同的調(diào)制信號并將其短接，本實用新型可以使得外部設(shè)備，包括且不僅限于電子訪問控制裝置，使用一個簡單的能量采集器來獲取較高的電能。
[0042]4.對于只有一個耳機連接器的音頻接口，本實用新型可以實現(xiàn)電子訪問控制設(shè)備從同一個耳機連接器中同時采集電能和檢測通用電子設(shè)備發(fā)送的信息。
[0043]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電子訪問控制器，其特征在于包括: 一音頻插頭用以插入一通用電子設(shè)備的音頻接口； 一信息檢測器，用以檢測所述音頻接口發(fā)出的信息； 一能量采集器，用以將所述音頻接口輸出的信號轉(zhuǎn)換成直流電壓作為該電子訪問控制器的工作電源； 一加密引擎，接收所述信息檢測器檢測的信息進行加密產(chǎn)生訪問控制證書；以及 一信息調(diào)制器，將所述訪問控制證書進行調(diào)制后經(jīng)所述音頻接口發(fā)送給所述的通用電子設(shè)備。
2.一種電子訪問控制器與通用電子設(shè)備交互的實現(xiàn)裝置，其特征在于包括:提供如權(quán)利要求I所述的電子訪問控制器，通過所述音頻接口的第一耳機連接器將通用電子設(shè)備產(chǎn)生的時變信號轉(zhuǎn)換為所述電子訪問控制器的供電電源，所述信息檢測器通過所述音頻接口的第二耳機連接器檢測通用電子設(shè)備發(fā)出的信息，經(jīng)調(diào)制后由所述音頻接口的耳麥連接器發(fā)送給所述通用電子設(shè)備。
3.一種電子訪問控制器與通用電子設(shè)備交互的實現(xiàn)裝置，其特征在于包括:提供如權(quán)利要求I所述的電子訪問控制器，所述的通用電子設(shè)備利用恒定包絡(luò)調(diào)制來調(diào)制經(jīng)所述音頻接口第一耳機連接器和第二耳機連接器發(fā)送給所述電子訪問控制器的信息，所述能量采集器從所述信息中提取電能為所述電子訪問控制器供電；所述的信息檢測器檢測所述信息，經(jīng)調(diào)制后由所述音頻接口的耳麥連接器發(fā)送給所述通用電子設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子訪問控制器與通用電子設(shè)備交互的實現(xiàn)裝置，其特征在于:所述的第一耳機連接器和第二耳機連接器電性相連。
5.一種電子訪問控制器與通用電子設(shè)備交互的實現(xiàn)裝置，其特征在于包括:提供如權(quán)利要求I所述的電子訪問控制器，所述的通用電子設(shè)備利用恒定包絡(luò)調(diào)制來調(diào)制經(jīng)所述音頻接口的耳機連接器發(fā)送給所述電子訪問控制器的信息；所述音頻接口只有一個耳機連接器；所述能量采集器從所述信息中提取電能為所述電子訪問控制器供電；所述的信息檢測器檢測所述信息，經(jīng)調(diào)制后由所述音頻接口的耳麥連接器發(fā)送給所述通用電子設(shè)備。
【文檔編號】G06F3/16GK203422736SQ201320441854
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】聶宏, 聶琨琨 申請人:陳志璋, 楊群峰, 聶宏, 李須真, 吳濤, 聶琨琨, 許志猛