CN101894227A - 一种封闭式电子设备的智能自毁系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于封闭式机器的智能自毁系统，可保护机器的芯片、IC电路、数据储存器以及所有可短路的电子仪器。本发明包括：基于射频技术的身份验证系统，自毁系统整体的开启与关闭均需通过合法身份验证才能执行；基于体积波的内部扫频监控系统，当非法拆机时，机器内表面的体积波发生异变，接收器将信息反馈到自毁控制器；基于神经网络技术的自毁控制器，经过训练的自毁控制器根据不同的反馈信息做出判断并输出命令于短路触发开关：如判断为安全则系统维持现状；如判断为危险则短路烧毁所有可短路仪器；如芯片、IC电路以及数据储存器；电池维持系统独立工作。系统不需要布置繁琐的探测电路或电平，即节省材料无污染又能达到满意的安全效果。

Description

一种封闭式电子设备的智能自毁系统

技术领域

本发明涉及电器以及数据安全技术领域，具体涉及一种作用于封闭式电子设备的智能自毁系统，尤其是作用于机器内部芯片、IC电路、数据储存器的智能自毁系统。

背景技术

随着电子科技的不断发展，越来越多的技术离不开芯片、IC电路、数据储存器—诸如硬盘、内存等。这些电子设备的高端技术的保护以及数据的安全问题也日益突出，各个电子厂商都不愿看到自己研发的手机、电脑、IC电路、芯片、电器核心构造等被破解被山寨，各个国家也不愿看到自己国家的机密电子文件储存器(比如政府单位以及机密单位使用的电脑)、核心机密仪器机器(比如飞机黑匣子等)被偷取开启破解，诸如此类的各类数据储存器和各类仪器机器的安全保密等安全和保密的需求越来越迫切。

现在的安全防范的方法有很多种，广泛使用的有两种：一种是在电路板上采用机械微动开关，用来检测产品的外壳来达到保护敏感数据和芯片的目的，采用这种结构的自毁电路，如果外部入侵者打开部分外壳或者采用一导电体将机械微动开关短路，那么微动开关将与外壳的分离，不能被自毁控制电路检测到，而导致达不到安全防范的目的。另一种是采用机器内部布满传感器或者探测线路或电平，如果有入侵者人非法拆机，根据传感器的感知或者线路的断链或者电平的变化来做自毁判断。这样做虽然也可以达到自毁保护的效果，但是此法不仅耗材多，会使机器内部复杂混乱化，而且其误判系数很高---比如说，如果机器不小心摔到了地上，其内部的传感器很有可能误以为是有人拆机，开启自毁系统。

发明内容

本发明提供了一种基于体积波内表面扫频和以及神经网络智能化控制的自毁系统，即不需要在机器内部布置繁琐的探测电路、电平或传感器，可以大大的节省材料降低造价，又能达到满意的安全保障，而不像机械微动开关那样容易被解除破坏。除此以外，系统还能根据不同的情况进行自我训练学习执行智能处理，自毁系统可以容忍机器与外界的合理碰撞(比如机器不小心掉到地上，外壳并没有破裂的情况等)，而不会出现过敏式的自毁。

本发明中的自毁系统包括四个分系统：

1)身份验证系统，合法人员拆机时，须通过射频识别认证，从而使自毁系统关闭；自毁系统需要开启时，也需要合法人员通过射频识别认证，从而开启系统。

其中包括：

射频接收器，在得到合法射频卡的射频验证之后，开启或者关闭自毁系统。

警报指示灯，系统开启后，指示灯亮起绿色；当系统内部电力供应严重不足时，指示灯亮起红色，自毁系统自动关闭；当系统合法通过射频认证关闭时，指示灯熄灭。

2)机器内部扫频监控系统(体积波发射器与接收器)，系统开启时如有人非法拆机，机器内表面的体积波波形发生变化，接收器把扫频信息反馈到自毁控制器。工作时的正常电压在10V到100V之间。扫频的正常频率为20kHz到100kHz。体积波扫频时，记录扫描整个机器外壳内表面，压电陶瓷接收器根据压电效应将振动转化为电信号，并根据信号幅值变化了解是否有外力破坏。

3)智能自毁控制器，根据不同的反馈信息，控制器输出两项命令：安全-维持现状，危险-短路数据储存器以烧毁数据，短路IC电路以烧毁电路，短路主板芯片以烧毁主板；除此之外，控制器内部的神经网络结构可根据不同的情况进行自我训练学习，执行智能处理。自毁系统可以识别并容忍机器与外界的合理碰撞(比如机器不小心调到地上，外壳并没有破裂的情况等)时产生的异性波形图，而不会出现过敏式的自毁。

其中，还包括短路触发控制开关，用于执行系统命令。

4)电池以及电池管理系统，其不仅可以维持自毁系统的独立工作，而且在被保护机器没有接通外部电源并停止工作时，如果自毁系统检测到危险状况并发出自毁指令，自毁系统的电池管理系统将使用自己的独立电源迅速同步为被保护的机器的电路通电，智能自毁控制器的短路触发控制开关闭合，烧毁被保护的机器的芯片、IC电路以及数据储存器。目前自毁系统的电池采用锂聚合物电池，能量密度高，无污染。

附图说明

图1是本发明智能自毁系统的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明智能自毁系统的射频身份识别系统的结构示意图；

图3是本发明智能自毁系统的射频身份识别系统芯片的电路结构示意图；

图4是本发明智能自毁系统的内部扫频监控系统工作原理示意图；

图5是本发明智能自毁系统的内部扫频监控系统的结构示意图；

图6是本发明智能自毁系统检测外力破坏的体积波工作原理示意图图；

图7是本发明智能自毁系统的自毁控制器(神经网络)学习训练原理示意图；

图8是本发明智能自毁系统的自毁控制工作示意图；

附图标记说明如下：

1-通过微处理器得到的离散电压信号；2-电阻；3-电阻；4-扩大器；5-压电陶瓷；6-压电陶瓷；7-电压显示接收器；8-机壳接地；9-外力；10-被保护机器外壳；11-压电陶瓷(体积波发射器)；12体积波；13-压电陶瓷(体积波接收器)

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细阐述。

参考图1，一种智能自毁系统的一个实施例图的结构透视示意图。如图所示，包括射频身份识别系统，机器内部扫频监控系统，自毁智能控制器以及独立的内部可充电池。当系统被合法的射频卡开启，指示灯绿色亮起，系统全面开始工作；内部扫频监控系统开始扫频，其接收器接收波形型号并传递给自毁控制器，当机器外壳受到强力破坏打开或其他非法打开时，自毁控制器接收到异型的波形回馈，其根据不同的反馈信息，判断系统的现状并发出命令于短路控制开关：安全-维持现状，危险-短路机器开关烧毁机器数据储存器、IC电路以及数据储存器。

参考图2，射频识别系统由两部分组成，应答器(又称电子标签、射频卡)和阅读器(又称读写器、读卡器)。应答器是信息的载体，应置于要识别的物体上，或由个人携带；阅读器具有读或读/写功能。

参考图3，非接触识别系统中的芯片电路示意图，它是应答器和单片机之间的接口。一方面向应答器传输能量、交换数据，另一方面负责应答器和单片机的数据通信。

参考图4，智能自毁系统的内部扫频监控系统工作原理示意图，系统使用振动-电换能器(一般为压电陶瓷)，连接一个计算芯片。微处理芯片MC给出扫频要求，指令信号通过数模转换器CNA发送到压电陶瓷PZT 1，压电陶瓷由于压电效应发生变形，释放体积波，体积波在机器外壳内表面传递后，由波形接收器即压电陶瓷PZT 2接收检测波形的变化，将模拟信号通过模数转换器CAN发送至微处理芯片MC，由微处理芯片MC中的智能自毁控制器来判断是否存在非法强力破坏以及发出指令。

参考图5，是本发明智能自毁系统的内部扫频监控系统的结构示意图，通过微处理器MC获得离散电压信号1(20kHz到100kHz的简谐波的叠加)。一般情况下，采样频率为1.6MHZ，信号周期为1毫秒。压电陶瓷5安置在被保护机器的内表面，通过压电效应，电位差导致陶瓷变形，从而其外形体积发生变化并引起振动产生体积波。振动的振幅大小，可通过扩大器4控制。体积波沿机器内表面传播，引起另一侧的压电陶瓷6的变形，同样根据压电效应，压电陶瓷6产生电位差，电压显示接收器7获得其电位差数值，通过模数转化器CAN将其反馈给微处理芯片MC。

参考图6，检测外力破坏的体积波工作原理图。当外力9加载在自毁系统外壳10上时，会对压电陶瓷11扫频产生的传递的体积波12产生干扰，体现在波形接收器即压电陶瓷6上会有一个信号异常。此异常达到一个临界值时自毁系统认为系统受到外力破坏，自毁控制器启动系统自毁。

参考图7，自毁控制器(神经网络)学习训练原理示意图。首先我们初始化神经网络的权重，然后使用体积波信号训练样本集作为输入，通过神经网络得到输出(Y)，根据与所输入的信号样本集相对应的理想控制输出(Yd)，得出二者之间的误差E＝Yd-Y，将误差反馈至神经网络，对权重进行调整，直到误差等于0，训练完毕。神经网络训练样本的多样性和其本身的学习训练特性，可以使自毁系统识别并容忍机器与外界的合理碰撞(比如机器不小心调到地上，外壳并没有破裂的情况等)时产生的异性波形图，而不会出现过敏式的自毁。

参考图8，是本发明智能自毁系统的自毁控制工作示意图，实际工作时，体积波接收器将实时得到的模拟信号通过模数转换器CAN发送回微处理芯片MC中的智能自毁控制器，信号作为输入进入神经网络，通过神经网络的计算，得出输出指令，下达到各级短路控制器。

下面阐述本实施例的工作过程：

首先模拟被保护机器的内部环境，采集可能发生的体积波训练样本集以及建立与之对应的理想输出样本集，用之训练智能自毁控制器(神经网络)。当训练结束后，将智能自毁系统全部安装到被保护机器中。然后使用合法身份射频卡开启系统，指示灯显示绿色。系统中的锂聚合物电池在微控制器的电池管理下可以及时的从外部电源中为电池充电。当自毁系统的电池电力严重不足，系统指示灯显示红色，智能自毁系统自动关闭。当智能自毁系统工作时，如果机器外壳受到强力破坏打开或其他非法打开时，自毁控制器将会接收到异型的波形回馈或者波形丢失，那么智能自毁控制器会马上判断出机器处于危险状态，输出命令短路机器，烧毁机器主板芯片、IC电路以及数据储存器。除此之外，在被保护机器没有接通外部电源并停止工作时，如果自毁系统检测到危险状况并发出自毁指令，自毁系统的电池管理系统将使用自己的独立电源迅速同步为被保护机器的电路通电，智能自毁控制器的短路触发控制开关闭合，烧毁被保护的机器的芯片、IC电路以及数据储存器。当被保护机器需要被打开进行维修或因其他原因需要合法打开时，使用合法身份射频卡关闭自毁系统，指示灯熄灭。

以上所揭露的仅为本发明的一种实施案例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此以本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种封闭式电子设备的智能自毁系统包括：(1)身份验证系统，自毁系统整体的开启与关闭均需要通过合法射频识别认证才能执行；(2)机器内部扫频监控系统，智能自毁系统开启时，系统对被保护的机器内表面进行基于体积波的扫频监控，体积波接收器把扫频的信息反馈到智能自毁控制器；(3)智能自毁控制器，根据不同的反馈信息，控制器做出判断，输出命令以控制短路触发开关：如判断为安全则系统维持现状，如判断为危险则短路烧毁电子设备，如短路数据储存器以烧毁数据，短路IC电路以烧毁电路，短路主板芯片以烧毁主板芯片；(4)电池以及电池管理系统，其不仅可以维持自毁系统的独立工作，而且在被保护机器没有接通外部电源并停止工作时，如果自毁系统检测到危险状况并并发出自毁指令，自毁系统的电池管理系统将使用自己的独立电源迅速同步为被保护机器的电路通电，智能自毁控制器的短路触发控制开关闭合，系统烧毁。目前自毁系统的电池采用锂聚合物电池，能量密度高，无污染。

2.根据权利要求1所述的一种封闭式电子设备的智能自毁系统，其特征在于：所述的机器内部扫频监控系统包括体积波发射器与体积波接收器；智能自毁控制器是基于神经网络结构的控制器。

3.根据权利要求2所述的一种封闭式电子设备的智能自毁系统，其特征在于：体积波发射器由微处理芯片控制，体积波接受器通过模数转换器将接收到的波形信息传递到微处理芯片中的自毁控制器。

4.根据权利要求3所述的一种封闭式电子设备的智能自毁系统，其特征在于：体积波发射器与体积波接收器由压电陶瓷构成，安置于被保护机器的内表面上。

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