CN102364972B - 一种运动数据加密传输的方法和运动记录仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种运动数据加密传输的方法和一种运动记录仪，运动记录仪通过内置的SIM卡接收到手机网络的数据，专用模块分析该数据，将数据中的有效信息截取下来作为密钥，通过私有指令把该密钥写在专用模块的专用数据地址上；专用模块从运动状态记录模块取得健康数据，再使用专用数据地址上的密钥进行加密，通过SIM卡把加密后的健康数据发送出去。通过这种运动数据加密传输的方法，本发明可以使小型设备也具有金融级别的加密体系，不仅节省了人力和财力的投入，同时也不降低数据传输的安全性。

Description

一种运动数据加密传输的方法和运动记录仪

技术领域

本发明涉及电信领域中一种运动数据加密传输的方法和使用该方法传输数据的运动记录仪。 

背景技术

移动通信技术所用的Subscriber Identity Model，简称SIM卡，作为移动通信终端的用户识别装置被广泛应用。随着科学技术的发展，通过各种方法在普通移动通信终端的SIM卡的卡体内增加各种智能电路模块，使改造后的SIM卡除了有基本的SIM卡功能外，还有其它更加贴近于生活的功能，例如射频SIM卡，但是这种改造受到运营商的限制，并且后续的推广也需要借助运营商这个平台，除此之外还需要专业的SIM硬件厂商支持。电信通信行业经过多年的发展，其相关的技术以及资源变得极其丰富并且日趋成熟，利用SIM卡的资源实现其他功能成为产品发展的一个趋势。 

目前市场上出现了内置SIM卡的运动记录仪，通过SIM卡通讯模块的无线数据传输通道传输健康数据，但是随着运动记录仪的功能越来越多，不同类型的健康数据将会集成一体，健康数据变得越来越隐私，因而数据的传输安全性日益重要，保证数据安全传输的最好办法就是使用动态密钥体系。但目前除了具有金融功能的产品具有密钥体系(包括密钥的预先保存、加密解密、密钥更新)之外，其他产品并没有类似功能，由于金融产品的安全要求级别较高，各级密钥不同，加密方式也不同，硬件上需要专门设立部门去管理，软件上则需要专门的独立模块来运行，以此来保证金融产品的安全稳定运行，无论在人力和财力上，小型设备都不适合这种大型管理。但通过合理利用SIM卡资源，结合硬件设计，这种密钥管理机制却可以应用在这种内置有SIM卡的运动记录仪上，来保证数据的安全，并且不需要过多的人工干预。“一种运动数据加密传输的方法和运动记录仪”专利就是为解决这些问题而提出的发明。 

发明内容

为了解决这些问题，本专利提出申请一种运动数据加密传输的方法和使用该方法传输数据的运动记录仪，采用该方法时，可避免明码传输数据对用户的隐私泄露等等带来的危害。 

本发明具体地提供了一种运动数据加密传输的方法，其特征在于： 

运动记录仪通过内置的SIM卡接收到手机网络的数据，专用模块分析该数据，将数据中的有效信息截取下来作为密钥，通过私有指令把该密钥写在专用模块的专用数据地址上； 

专用模块从运动状态记录模块取得健康数据，再使用专用数据地址上的密钥进行加密，通过SIM卡，通过私有指令把加密后的健康数据发送出去，健康数据发送到系统后台后，使 用同一密钥进行解密，将健康数据还原。 

进一步地，该私有指令的格式为： 

根据不同的数据包头区分私有指令的类型。 

进一步地，所述专用模块再次分析来自手机网络的数据，把有效信息截取下来作为密钥，重新写在之前的专用数据地址上或者写在另一个专用数据地址上，从而达到密钥的更新，以便下次传输时对健康数据使用新的密钥加密。 

进一步地，当需要对运动记录仪中的健康数据更新时，则系统后台服务器对该健康数据进行加密，通过私有指令借助GPRS数据传输通道发送出去，当运动记录仪通过SIM卡接收到该数据时，所述专用模块分析该数据，用已有密码对该数据进行解密，最后把该数据传送给运动状态记录模块进行健康数据更新。 

本发明具体地提供了一种运动记录仪，其特征在于包括： 

SIM卡，其内置于运动记录仪中； 

SIM卡通信模块，其上设置有与SIM卡相匹配的接口以及可读取SIM卡内部信息的硬件接口电路； 

运动状态记录模块，其收集用户的健康数据； 

专用模块，其连接SIM卡通信模块和运动状态记录模块，构成所述SIM卡通信模块和所述运动状态记录模块的数据桥梁； 

其中，当运动记录仪通过SIM卡接收到手机网络的数据时，该专用模块首先分析该数据，将数据中的有效信息截取下来作为密钥，通过私有指令把该密钥写在专用模块的专用数据地址上，当需要发送健康数据时，所述专用模块从运动状态记录模块取得健康数据，再使用专用数据地址上的密钥进行加密，通过SIM卡，通过私有指令把数据发送出去，健康数据发送到系统后台后，使用同一密钥进行解密，将健康数据还原。 

本发明具体地提供了一种运动数据处理系统，其特征在于： 

该运动数据处理系统包括运动记录仪和系统后台服务器； 

其中运动记录仪包括： 

SIM卡，其内置于运动记录仪中； 

SIM卡通信模块，其上设置有与SIM卡相匹配的接口以及可读取SIM卡内部信息的硬件接口电路； 

运动状态记录模块，其收集用户的健康数据； 

专用模块，其连接SIM卡通信模块和运动状态记录模块，构成所述SIM卡通信模块和所述运动状态记录模块的数据桥梁； 

其中，当运动记录仪通过SIM卡接收到手机网络的数据时，该专用模块首先分析该数据，将数据中的有效信息截取下来作为密钥，通过私有指令把该密钥写在专用模块的专用数据地 址上，当需要发送健康数据时，所述专用模块从运动状态记录模块取得健康数据，再使用专用数据地址上的密钥进行加密，通过SIM卡，通过私有指令把数据发送到系统后台服务器，系统后台服务器接收后，使用同一密钥进行解密，将健康数据还原。 

通过这种全新的运动数据加密传输的方法，本发明可以使小型设备也具有金融级别的加密体系，不仅节省了人力和财力的投入，同时也不降低数据传输的安全性。 

附图说明

图1是本发明的系统结构图。 

图2是本发明的密钥下载及更新流程图。 

图3是本发明的健康数据上传流程图。 

图4是本发明的健康数据更新流程图。 

具体实施方式

如图1所示，内置SIM卡的运动记录仪包括SIM卡通信模块、运动状态记录模块、专用模块三部分；在所述SIM卡通信模块上设计可读取SIM卡内部信息的硬件接口电路；该硬件接口电路物理也与专用模块连接在一起；所述SIM卡通信模块包含SIM卡槽，可插入SIM卡；所述SIM卡通信模块实现常规SIM卡的标准功能，上述通讯内容和过程由该SIM卡内的中央处理器CPU具体处理，同时专用模块连接SIM卡通信模块以及运动状态记录模块，成为数据传输桥梁。SIM卡是带微处理机的芯片卡，它由CPU、工作存储器RAM、程序存储器ROM、数据存储器EEPRoM和串行通信单元5个模块组成，这5个模块集成在一块集成电路中。 

运动记录仪的运动状态记录模块记录用户的健康数据。健康数据包括步数、体温、脉搏等。例如在行走时，脚、腰部、手臂都在运动，它们的运动都会产生相应的加速度，并且会在某点有一个峰值，从脚的加速度来检测步数是最准确的。但是考虑到携带的方便，我们选择利用腰部的运动来检测步数。行走时腰部有上下的垂直运动，每步开始时会有一个比较大的加速度，如果运动状态记录模块集成加速度检测功能，利用对加速度的峰值检测可以得到行走的步数，如果集成了温度检测模块，则可以测量出体表温度。 

参见图2至图4，具体的数据加密传输方法为： 

1.在所述SIM卡通信模块和运动状态记录模块之间搭建一个专用模块，构成所述SIM卡通信模块和所述运动状态记录模块的数据桥梁，当所述内置SIM卡的运动记录仪通过GPRS通道接收到手机网络的数据时，该专用模块首先分析该数据。其中，接收到的来自手机网络的数据是来自系统后台服务器，系统后台服务器通过私有指令把密钥发送出去。 

2.所述专用模块，把数据中的而有效信息(密钥)截取下来，通过私有指令把该密钥写在专用模块的专用数据地址上。 

3.需要发送健康数据时，所述专用模块从运动状态记录模块取得健康数据，再用专用数 据地址上的数据(密钥)加密，通过SIM卡功能模块，通过私有指令借助GPRS数据传输通道把数据发送出去。系统后台用同一密钥进行解密，将健康数据还原。 

4.如果需要更新密钥，后台处理器会把密钥通过私有指令借助GPRS数据传输通道发送过来，这样带有SIM卡的运动记录仪就接收到了。所述专用模块再次分析来自手机网络的数据，把有效信息截取下来作为密钥，重新写在之前的专用数据地址上或者写在另一个专用数据地址上，从而达到密钥的更新，以便下次传输时对健康数据进行重新加密。 

可见，这种新的密钥更新方式，与传统的密钥跟新方式不同，密钥更新可以随时进行，不需要提前预置到硬件中。此外，传输协议可以随意设计，增加了密钥的稳定性和安全性。 

5.如果需要对运动记录仪中的健康数据更新，则系统后台服务器首先对该健康数据进行加密，通过私有指令借助GPRS数据传输通道发送出去，当运动记录仪通过SIM卡接收到该数据时，该专用模块首先分析该数据，用已有密码对该数据进行解密，最后把该数据传送给运动状态记录模块进行健康数据更新。 

该私有指令的格式如下： 

数据传输时的私有指令和写密钥的私有指令，内容是不同的，但是格式可以一样。按照指令格式可以组合出不同的内容(协议)，这个协议既可以用在传输中，也可以用在写密钥中，例如：跟密钥相关的操作，所有数据包的头两个字节都为0x01，0x01。跟数据传输相关的操作，所有数据包的头两个字节都为0x02，0x02。 

在数据安全性上，通过SIM卡通道接收的数据，为私有数据，对数据分析(密钥的截取)的方式为私有，即使数据泄露也无意义。由于密钥写在专用数据地址上，无法从外部正确读取到该密钥。SIM卡通信模块的通信模式繁多，各种协议不同，并且也保证了密钥的传输方式不确定性，进一步增加了密钥的安全性。专用数据地址和加密方式，是软件实现的，由于编码人员可以很容易的在代码上修改专用地址，然后把生成的应用程序烧进运动记录仪，加密方法可以随意设计或者与现有其他方式加密方式结合，例如3DES加密、异或校验、CRC校验，从而达到快速更换加密方式的目的，这样，可以定制不同的运动记录仪。 

Claims (7)

1.一种运动数据加密传输的方法，其特征在于：

运动记录仪通过内置的SIM卡接收到手机网络的数据，专用模块分析该数据，将数据中的有效信息截取下来作为密钥，通过私有指令把该密钥写在专用模块的专用数据地址上；

专用模块从运动状态记录模块取得运动状态记录模块根据用户动作记录的健康数据，再使用专用数据地址上的密钥进行加密，通过SIM卡，通过私有指令把加密后的健康数据发送出去，健康数据发送到系统后台后，使用同一密钥进行解密，将健康数据还原，

该私有指令的格式为：

根据不同的数据包头区分私有指令的类型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括：

所述专用模块再次分析来自手机网络的数据，把有效信息截取下来作为密钥，重新写在之前的专用数据地址上或者写在另一个专用数据地址上，从而达到密钥的更新，以便下次传输时对健康数据使用新的密钥加密。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

当需要对运动记录仪中的健康数据更新时，则系统后台服务器对该健康数据进行加密，通过私有指令借助GPRS数据传输通道发送出去，当运动记录仪通过SIM卡接收到该数据时，所述专用模块分析该数据，用已有密码对该数据进行解密，最后把该数据传送给运动状态记录模块进行健康数据更新。

4.一种运动记录仪，其特征在于包括：

SIM卡，其内置于运动记录仪中；

SIM卡通信模块，其上设置有与SIM卡相匹配的接口以及可读取SIM卡内部信息的硬件接口电路；

运动状态记录模块，其根据用户的动作记录用户的健康数据；

专用模块，其连接SIM卡通信模块和运动状态记录模块，构成所述SIM卡通信模块和所述运动状态记录模块的数据桥梁；

其中，当运动记录仪通过SIM卡接收到手机网络的数据时，该专用模块首先分析该数据，将数据中的有效信息截取下来作为密钥，通过私有指令把该密钥写在专用模块的专用数据地址上，当需要发送健康数据时，所述专用模块从运动状态记录模块取得健康数据，再使用专用数据地址上的密钥进行加密，通过SIM卡，通过私有指令把数据发送出去，健康数据发送到系统后台后，使用同一密钥进行解密，将健康数据还原，

该私有指令的格式为：

根据不同的数据包头区分私有指令的类型。

5.根据权利要求4所述的运动记录仪，其特征在于；

所述专用模块再次分析来自手机网络的数据，把有效信息截取下来作为密钥，重新写在之前的专用数据地址上或者写在另一个专用数据地址上，从而达到密钥的更新，以便下次传输时对健康数据使用新的密钥加密。

6.根据权利要求4所述的运动记录仪，其特征在于：

当运动记录仪通过SIM卡接收到，系统后台服务器对该健康数据进行加密，通过私有指令借助GPRS数据传输通道发送出去的数据时，所述专用模块分析该数据，用已有密码对该数据进行解密，最后把该数据传送给运动状态记录模块进行健康数据更新。

7.一种运动数据处理系统，其特征在于：

该运动数据处理系统包括运动记录仪和系统后台服务器；

其中运动记录仪包括：

SIM卡，其内置于运动记录仪中；

SIM卡通信模块，其上设置有与SIM卡相匹配的接口以及可读取SIM卡内部信息的硬件接口电路；

运动状态记录模块，其根据用户的动作记录用户的健康数据；

专用模块，其连接SIM卡通信模块和运动状态记录模块，构成所述SIM卡通信模块和所述运动状态记录模块的数据桥梁；

其中，当运动记录仪通过SIM卡接收到手机网络的数据时，该专用模块首先分析该数据，将数据中的有效信息截取下来作为密钥，通过私有指令把该密钥写在专用模块的专用数据地址上，当需要发送健康数据时，所述专用模块从运动状态记录模块取得健康数据，再使用专用数据地址上的密钥进行加密，通过SIM卡，通过私有指令把数据发送到系统后台服务器，系统后台服务器接收后，使用同一密钥进行解密，将健康数据还原，

该私有指令的格式为：

根据不同的数据包头区分私有指令的类型。

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