CN101697184A - 一种插卡识别指纹防盗笔记本电脑 - Google Patents

Abstract

一种插卡识别指纹防盗笔记本电脑，包括笔记本电脑机身、电源，其特征在于，还包括运动感应器、指纹识别模块、指纹识别读写器、指纹识别卡、报警电路、扬声器，所述的电源与运动感应器相连，电源还与指纹识别模块相连，报警电路与运动感应器相连，报警电路还与指纹识别模块相连，报警电路还与扬声器相连，指纹识别读写器与指纹识别模块相连，指纹识别卡通过指纹识别读写器读写信息。本发明的报警系统体积小巧，可内置于笔记本电脑内部，不影响整体美观；采用振动感应报警，报警实时性高；利用指纹解除报警，安全系数高；电池采用防拆装置，报警功能不易因为掉电而关闭；报警功能不会因掉电或重装系统而失效。

Description

一种插卡识别指纹防盗笔记本电脑

技术领域

本发明涉及一种笔记本电脑，更具体地说，涉及一种插卡识别指纹防盗笔记本电脑。

背景技术

不论是在办公楼、家庭还是在学校，笔记本电脑都是高丢失率的贵重物品之一。为了保护笔记本电脑不被盗，人们想了很多方法，如：传统的笔记本电脑锁，但这种锁的使用受环境的影响较大，安全系数也不高，锁链容易被破坏。还有一种防盗措施是将电脑锁于密码箱内，采用这种方法，虽然在当下窃贼不能直接把笔记本电脑盗走，但窃贼很容易能把密码箱连同笔记本电脑一起提走，打开密码箱也只是时间问题。中国发明专利申请号200610058720.9公开了一种基于移动通信网络的智能防盗报警装置，提供了通过移动通信网络报警的功能，报警器的开关同样通过移动通信网络来控制，采用这种技术方案的不足之处在于：移动通信网络受通信环境的影响较严重，比如行驶的火车和汽车上经常出现掉话等现象，造成通信失败；或在飞机上，通信更是被禁止的。而且通过短信来控制设备的开关，实时性较差，开关的延时问题始终不可避免；而且成本相对较高。

发明内容

本发明所要解决的是，克服现在有技术的缺点，提供一种报警实时、有效、报警关闭困难、报警模块隐蔽的插卡识别指纹防盗报警笔记本电脑。

本发明的技术方案是这样的：

一种插卡识别指纹防盗笔记本电脑，包括笔记本电脑机身、电源，其特征在于，还包括运动感应器、指纹识别模块、指纹识别读写器、指纹识别卡、报警电路、扬声器，所述的电源与运动感应器相连，电源还与指纹识别模块相连，报警电路与运动感应器相连，报警电路还与指纹识别模块相连，报警电路还与扬声器相连，指纹识别读写器与指纹识别模块相连，指纹识别卡通过指纹识别读写器读写信息。

所述的指纹识别读写器包括MCU、加密保护电路、读写电路，所述的加密保护电路与读写电路分别与MCU连接。

所述的电源包含外接电源与备用电池。

所述的指纹识别模块包括处理器、存贮器、指纹传感器，处理器与存贮器和指纹传感器相连。

所述的运动感应器是加速度传感器或振动传感器。

所述的指纹识别卡是IC卡，包括外壳、集成芯片，集成芯片设置于卡身上。

作为优选，所述的指纹识别卡是CPU卡。

所述的备用电池设有防拆装置。

作为优选，所述的防拆装置为：在电池仓开口设置护杆，护杆的一端通过转轴固定在笔记本上，另一端设置有锁扣，锁扣对应的笔记本电脑机身上设置有锁口，并配有钥匙。

作为优选，所述的防拆装置为：电池底部设置一“L”型锁子，“L”型锁子连接锁头，配有钥匙，电池仓中与“L”型锁子对应处设置有锁口。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本方案借用笔记本的指纹识别系统和笔记本电池，只需加入报警电路，指纹读写卡器，运动感应器和扬声器，扬声器也可以公用笔记本自带内置音箱，因此体积较小，可以很好的设置在笔记本内部，不会影响笔记本的美观度，隐蔽效果好；采用振动感应报警，报警实时性高；利用指纹解除报警，安全系数高；电池采用防拆装置，报警功能不易因为掉电而关闭；报警功能不会因掉电或重装系统而失效。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是电池防拆装置的一个实施例的示意图；

图3是电池防拆装置的另一个实施例的示意图；

图4是指纹模板录入程序流程示意图；

图5是现场指纹对比程序流程示意图；

图中：1是电池仓，2是护杆，21是转轴，22是锁扣，23是锁口，24是“L”型锁子，25是锁头。

具体实施方法

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细说明：

图1所示的本发明，包括笔记本电脑机身、电源、运动感应器、指纹识别模块、指纹识别读写器、指纹识别卡、报警电路、扬声器，所述的电源与运动感应器相连，电源还与指纹识别模块相连，报警电路与运动感应器相连，报警电路还与指纹识别模块相连，报警电路还与扬声器相连，指纹识别读写器与指纹识别模块相连，指纹识别卡通过指纹识别读写器读写信息。指纹识别读写器可以利用现在技术连接在主板上的数据接口上，集成于电脑内部，本实施例中，将指纹识别读写器集成到了电脑内部的USB接口上。运动感应器为常见的硬盘保护系统(APS)中常用的传感器，可以是加速度传感器或振动传感器，本实施例中采用的是加速度传感器。报警电路为常用的报警电路，扬声器采用微型小功耗扬声器或者公用笔记本自带内置音箱。本实施例中，扬声器采用独立的微型小功耗扬声器，以防止过大的报警声损害到笔记本电脑自身的扬声器。

指纹识别模块采用现在的技术方案，可以集成到电脑上，指纹识别模块包括处理器、存贮器、指纹传感器，处理器与存贮器和指纹传感器相连。目前大多品牌的中高端笔记本电脑均有指纹识别模块，如：W&W-01指纹识别模块。W&W-01指纹识别模块在生物特征身份认证技术背景下，建立了嵌入式指纹识别技术。使用目前世界最先进的传感器技术(COMS活体电容式指纹采集传感器)。该模块可以独立完成全部的指纹识别工作，它由高性能ARM处理器(内含4KB NVM存贮器)、COMS活体指纹传感器等部分组成，并内嵌独特的国际领先的指纹识别算法软件，能够将安全便捷的指纹识别功能集成到各种应用之中，根据不同的应用特点模块可以提供不同通信接口以及指令接口。

从采集效果而言，所谓活体指纹指的是不能通过造假的办法使用指模来冒充注册者骗取指纹系统的放行，本活体指纹的特质使得复制指模的造假成本极大和造假难度极高，迄今为止未见报道、从技术角度可以预见数年内应该也不会出现足以乱真的指模造假技术来欺骗本指纹系统。该传感器的优点是：刮擦式无指纹残留、不可盗用假手指模、体积小、功耗低、成本低，适用于处理包括干、湿、脏、褪皮、刀痕等各种手指，广泛适用于不同年龄、性别、职业的手指。

从技术原理来说，所谓活体指纹指的是指纹传感器通过感应皮肤的指表活性层来隐性采集表皮指纹，这就意味着无论是依靠硅胶类弹性体的整体模拟手指而表面微小凹凸模拟指纹纹路的造假、或是仅仅依靠硅胶类弹性膜(比如手套)表面微小凹凸模拟指纹纹路的造假，都将不能通过活体指纹采集这一关。

W&W-01指纹识别模块具体参数为：

处理器：32位基于RISC架构的MCU，运算速度可达96MIPS；

软件：提供标准的Bioapi接口协议及SDK开发包，包括协议文本、驱动、Demo源代码、动态链接库；

接口：USB、UART串口；

比对方式：1∶1、1∶few；

拒真率：0.01％；

认假率：0.001％；

比对时间：小于0.3秒/枚；

采集时间：50ms；

特征文件大小：100B-500B(250B典型值)；

指纹存储容量：8-10。

所述的指纹识别读写器包括MCU、加密保护电路、读写电路，所述的加密保护电路与读写电路分别与MCU连接。本实施例中，MCU采用的是LG Semicon公司的GMS97C52，加密保护电路核心部件是XICOR的X76F100与X25045，读写电路为8位读写电路。

所述的指纹识别卡是IC卡，包括外壳、集成芯片，集成芯片设置于卡身上。本实施例中，IC卡采用的是CPU卡，CPU卡卡内的集成电路中带有微处理器CPU、存储单元(包括随机存储器RAM、程序存储器ROM(FLASH)、用户数据存储器EEPROM)以及芯片操作系统COS。装有COS的CPU卡相当于一台微型计算机，不仅具有数据存储功能，同时具有命令处理和数据安全保护等功能。本实施例中采用的是BL7448芯片，存储卡芯片兼容于SLE4428(SIEMENS)8K位EEPROM加密存储器。广泛用于各类电子消费卡、电话卡、出租车卡等消费领域。适用于交通管理卡、税务管理卡、医疗保健卡、公用事业管理卡等。

所述的备用电池设有防拆装置。

图2是电池防拆装置的一个实施例。所述的防拆装置为：在电池仓1开口设置护杆2，护杆2的一端通过转轴21固定在笔记本上，另一端设置有锁扣22，锁扣22对应的笔记本电脑机身上设置有锁口23，并配有钥匙。

图3是电池防拆装置的另一个实施例。所述的防拆装置为：电池底部设置一“L”型锁子24，“L”型锁子24连接锁头25，配有钥匙，电池仓中与“L”型锁子24对应处设置有锁口。

电池防拆装置的形式还有很多，如密码式，此处就不一一列出。

本发明的设计理论如下：

硬件控制部分：

指纹识别模块主要通过指纹驱动程序来进行指纹管理功能，包括指纹设置、编辑、应用安全规则、开机安全性、文件/文件夹加密等功能，这个可以参照笔记本指纹识别系统。

指纹识别技术原理如下：

指纹识别技术主要包括以下的功能：采集指纹图像、提取指纹特征、对比。采集指纹的设备有三类：光学传感器、硅晶体传感器、超声波扫描设备。通过指纹采集设备得到人体指纹的灰度图像后首先进行图像预处理，主要步骤包括方向图计算、图像增强、二值化、细化等。经过预处理的指纹图像消除了原图像的噪声、断纹和纹线模糊等，极大地改善了图像质量。然后进行特征提取和后处理。特征提取是通过指纹上的“节点”获得的。“节点”包括指纹纹路的分叉、起始点或孤立点的坐标位置等。通常人的一个手指指纹有70个节点，用这种方法大约会产生490个数据，对这些数据进行后处理就生成指纹模板并存储起来，大小一般不越过250字节，通常为100多个字节。指纹模板数据大小因指纹不同略有波动。

指纹识别流程及主要指令

(1)模块初始化，MCU对指纹识别模块初始化，设置其工作模式为命令工作模式，串口通信波特率为57600bps。

(2)生成模板，通过指纹传感器录入指纹图像三次并生成指纹模板保存在模板缓冲区(Mb_Buffer)中。

(3)上传模块，将模板缓冲区中(Mb_Buffer)的内容上传到MCU。

(4)下载模块，从MCU下载一个指纹模板到模板缓冲区(Mb_Buffer)中。

(5)生成特征，通过指纹传感器录入一副指纹图像并生成指纹征值，存在模块的特征值缓冲区(Tz_Buffer)中。

(6)对比指纹，模板缓冲区(Mb_Buffer)与特征缓冲区(Tz_Buffer)中内容进行对比，并给出比对结果，返回给MCU。

指纹识别程序分为：指纹模板录入和指纹现场对比：

图4所示的指纹模板录入程序流程：(1)采集指纹图；(2)生成模板；(3)上传模板；(4)保存模板。

图5所示的指纹现场对比程序流程：(1)下载模板；(2)现场采集指纹图像；(3)生成特征值；(4)对比指纹特征值和模板；(5)返回对比结果。

指纹识别卡通过指纹读写卡器对其进行数据写入和数据读取。

读写器根据不同的用途，主要分为发卡读写器和身份认证读写器。发卡读写器一般由系统控制中心发卡处使用。而身份认证读写器一般用在卡的使用终端，实现对持卡人合法性的认证。

发卡读写器应用的主要流程是：首先刷卡录入用户的指纹图像，指纹采集过程需要对同一指纹录入三次，对三次指纹综合处理提取特征，生成指纹模板；然后将指纹模板上传到MCU，读写器对指纹模板进行加密处理后写入卡片；最后在卡中写入用户其他相关信息，完成发卡过程。

终端身份认证过程的主要流程是：持卡人刷卡后，读写器将卡中存储的指纹模板信息解密后下载到指纹识别模块的模板缓冲区中，然后通过传感器采集持卡人指纹，指纹识别模块生成指纹特征值，并将值存在该模块的特征值缓冲区中并与模板缓冲区模板信息进行比对；根据比对结果判定持卡人的合法性，通过后才可以进行其他相关操作。

指纹识别系统控制报警电路的通断状态。

本设计方案主要通过指纹/备用密码设置来启动/解除报警电路的通断状态，来保护笔记本的安全。具体设计方案如下：

首先确保笔记本指纹识别系统可以使用(不能启动请重新安装指纹识别驱动)，启动笔记本指纹识别程序，设置个人指纹或者备用密码，此时指纹模块充当了启动/关闭报警电路开关的作用，通过指纹识别系统来设置报警电路的工作状态。

想打开报警电路时，通过指纹识别系统进入指纹管理选项，选择报警电路启动模式；当不想启动报警时，也是通过指识别系统证进入指纹管理选项，选择关闭报警电路模式即可。

笔记本上的个人指纹只有自己拥有，备用密码也是自己设置的，一般只有自己知道，所以别人是无法通过指纹识别系统去更改报警电路工作模式和卸载报警电路程序的，因此，安全系数大为增加。

当电脑报警时，输入指纹/备用密码，指纹识别系统会与缓冲区的指纹模板进行对比，当对比结果一致时，会中断报警声；当检验到输入指纹/备用密码不正确时，报警声将持续，以恐吓偷盗者。

在电脑启动状态下，将指纹识别卡插入指纹识别卡读写器，对指纹识别卡进行初始化后，将个人指纹/备用密码信息导入指纹识别卡。当指纹识别卡中的指纹和和缓冲区的指纹一致时，将会中断报警电路接通状态。不管在开机还是关机状态下，将该指纹识别卡插入指纹识别读写器中，即可中断报警启动状态，此时移动笔记本不会引起报警。

在开机状态下，启动笔记本防盗设置。当人离开电脑期间，有人移动笔记本将会触发运动感应器，触发报警电路发出报警声(报警声长短可以通过软件可以自行设置)，恐吓小偷。此时，要想中断报警声，需要通过指纹验证或者输入备用密码，当验证通过后，报警声会停止。在笔记本报警时，没有通过指纹验证时，系统将禁止正常关机，如果非法关机，笔记本会启用电池供电持续报警，并且在下次开机时依然会提示需要指纹验证，验证指纹/密码通过后系统才启动，如果没有通过指纹验证，将会锁定主板和系统，时小偷不能进入系统。由于主板密码也是通过指纹加密的，如果光驱不是系统第一启动项时，想通过重装系统来覆盖原先的系统信息来卸载指纹验证也行不通。在笔记本电量耗光时偷走电脑，不管带到什么地方，只要一接通电源系统依然会提示输入指纹，在特定的时间里没有检测到正确的指纹则认定电脑被盗再次发出报警声。因此，偷走这样的笔记本电脑对他基本也毫无用处。

在笔记本关机状态下，在没有解除掉报警设置时，运动感应器倘若检测到笔记本有非正常运动时依然会触发报警电路，让笔记本报警；在解除掉报警状态时，不管是否检测到震动，电脑也不会报警。在关机状态下未解除报警设置时，自己移动电脑也会很麻烦，为了解决这个问题，在关闭系统前，我们只需将一张存有自己指纹的指纹识别卡插入指纹识别卡读写器即可中断报警电脑的报警启动状态。这时移动电脑是不会引发报警声的。当然，在我们将这张指纹识别卡拔出后，报警装置将恢复插卡前的状态。这样可以解决用户在未接触报警电路状态下移动电脑的不便。

以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种插卡识别指纹防盗笔记本电脑，包括笔记本电脑机身、电源，其特征在于，还包括运动感应器、指纹识别模块、指纹识别读写器、指纹识别卡、报警电路、扬声器，所述的电源与运动感应器相连，电源还与指纹识别模块相连，报警电路与运动感应器相连，报警电路还与指纹识别模块相连，报警电路还与扬声器相连，指纹识别读写器与指纹识别模块相连，指纹识别卡通过指纹识别读写器读写信息。

2.根据权利要求1所述的插卡识别指纹防盗笔记本电脑，其特征在于，所述的指纹识别读写器包括MCU、加密保护电路、读写电路，所述的加密保护电路与读写电路分别与MCU连接。

3.根据权利要求1所述的插卡识别指纹防盗笔记本电脑，其特征在于，所述的电源包含外接电源与备用电池。

4.根据权利要求1所述的插卡识别指纹防盗笔记本电脑，其特征在于，所述的指纹识别模块包括处理器、存贮器、指纹传感器，处理器与存贮器和指纹传感器相连。

5.根据权利要求4所述的插卡识别指纹防盗笔记本电脑，其特征在于，所述的运动感应器是加速度传感器或振动传感器。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的插卡识别指纹防盗笔记本电脑，其特征在于，所述的指纹识别卡是IC卡，包括外壳、集成芯片，集成芯片设置于卡身上。

7.根据权利要求6所述的插卡识别指纹防盗笔记本电脑，其特征在于，所述的指纹识别卡是CPU卡。

8.根据权利要求7所述的插卡识别指纹防盗笔记本电脑，其特征在于，所述的备用电池设有防拆装置。

9.根据权利要求8所述的插卡识别指纹防盗笔记本电脑，其特征在于，所述的防拆装置为：在电池仓(1)开口设置护杆(2)，护杆(2)的一端通过转轴(21)固定在笔记本上，另一端设置有锁扣(22)，锁扣(22)对应的笔记本电脑机身上设置有锁口(23)，并配有钥匙。

10.根据权利要求8所述的插卡识别指纹防盗笔记本电脑，其特征在于，所述的防拆装置为：电池底部设置一“L”型锁子(24)，“L”型锁子(24)连接锁头(25)，配有钥匙，电池仓中与“L”型锁子(24)对应处设置有锁口。

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