CN103944615A - 根据心电图实现近距离解锁的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了根据心电图实现近距离解锁的方法及其系统，其方法包括：A、穿戴设备搜索到已配对的受控设备时，判断所述受控设备与穿戴设备之间是近距离状态还是远距离状态；B、受控设备与穿戴设备之间是近距离状态时，穿戴设备开启近距离通信，获取用户的心电图并无线传输给已配对的受控设备；C、所述已配对的受控设备判断接收的心电图是否与其存储的模板心电图匹配，匹配时所述受控设备自动解锁。本发明无需用户手动操作即可自动解锁，方便用户操作；采用用户唯一的心电图作为受控设备的解锁密钥，不易被他人掌握或破解，大大增加了安全性。

Description

根据心电图实现近距离解锁的方法及其系统

技术领域

本发明涉及近距离通信、解锁技术，特别涉及一种根据心电图实现近距离解锁的方法及其系统。  

背景技术

为了保护私人财产安全或个人隐私，车锁、门锁、屏锁等智能锁控技术越来越普及，对应地解锁方式也不断发展。例如，汽车开动前使用遥控器实现解锁；门禁系统通过扫描指纹、人脸或采用射频卡解锁；移动终端（如手机、平板电脑）通过滑动屏幕、输入密码或按键解锁。 

现有的解锁方式一些需要对应的解锁装置，如上述的汽车遥控器、射频卡；其需要用户随时携带并手动操作，不能自动解锁。一旦解锁装置丢失或损坏会给用户带来不便，并且，若解锁装置被他人获得，用户的财产、安全将失去保障。 

另一些解锁方式需要人为操作，如门禁的指纹扫描、移动终端的手动解锁；其解锁方式易被他人掌握或破解，安全性能不高，个人信息安全无法得到保障。 

目前，各种穿戴设备不断融入人们的生活、工作，提供更多健康，保健，医疗，遥控等丰富的应用，给广大消费者带来了更多的便利，并提升人们的生活质量。目前市面上已出现一款由内置传感器通过脉搏来检测人的心率并绘制出电子心电图的穿戴设备——心率手环。根据专家研究发现，每个人的心电图是唯一的，不与任何他人的心电图重复，其作为图形密码使用，安全性比眼球视网膜、指纹等还要高。根据医学原理，每个人在不同状态下心电图形虽然不同，但其不同之处仅在于心电图的振幅的差异。该款心率手环能按照比例放大或缩小来固定心电图的振幅，其输出的心电图对于用户来说唯一的，不可复制或模仿的，保密性和安全性更高。 

因此，本发明采用心电图对现有解锁方式进行改进。  

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种根据心电图实现近距离解锁的方法及其系统，以解决现有解锁方式需要手动操作不能自动解锁，安全性能较差的问题。 

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案： 

一种根据心电图实现近距离解锁的方法，其包括：

A、穿戴设备搜索到已配对的受控设备时，判断所述受控设备与穿戴设备之间是近距离状态还是远距离状态；

B、受控设备与穿戴设备之间是近距离状态时，穿戴设备开启近距离通信，获取用户的心电图并无线传输给已配对的受控设备；

C、所述已配对的受控设备判断接收的心电图是否与其存储的模板心电图匹配，匹配时所述受控设备自动解锁。

所述的根据心电图实现近距离解锁的方法中，在所述步骤A之前，还包括： 

A0、穿戴设备与受控设备进行初始化配对，相互识别对方的身份信息并加密保存；受控设备保存穿戴设备发送的用户的初始心电图并标记为模板心电图。

所述的根据心电图实现近距离解锁的方法中，所述步骤A采用蓝牙方式搜索第一预设范围内是否存在已配对的受控设备，其具体包括：穿戴设备的蓝牙模块搜索第一预设范围内是否存在已配对的受控设备的蓝牙传感器：若存在，则识别为近距离状态；否则识别为远距离状态。 

所述的根据心电图实现近距离解锁的方法中，所述步骤A具体包括： 

A1、穿戴设备的蓝牙模块发射低频信号，在第一预设时间内搜索第一预设范围内是否存在已配对的受控设备的蓝牙传感器：若存在，则识别为近距离状态；否则执行步骤A2；

A2、所述穿戴设备的蓝牙模块发射高频信号，搜索第二预设范围内是否存在已配对的受控设备的蓝牙传感器：若存在，则识别为远距离状态，立即返回步骤A1；否则，在第二预设时间达到后返回步骤A1。

所述的根据心电图实现近距离解锁的方法中，所述步骤A采用NFC方式搜索预设范围内是否存在已配对的受控设备，其具体包括：穿戴设备的NFC模块检测到已配对的受控设备的NFC传感器时，识别为近距离状态；若没有检测到已配对的受控设备，则识别为远距离状态。 

所述的根据心电图实现近距离解锁的方法中，所述步骤C还包括：当接收的心电图与预设心电图不匹配时，所述受控设备开启手动解锁模式。 

一种用于实现所述的根据心电图实现近距离解锁的系统，其包括穿戴设备和受控设备， 

所述穿戴设备包括：

连接控制模块，一方面用于搜索到已配对的受控设备时，判断所述受控设备与穿戴设备之间是近距离状态还是远距离状态；另一方面用于在受控设备与穿戴设备之间是近距离状态时，开启近距离通信、并将心电图无线传输给已配对的受控设备；

心电图模块，用于在受控设备与穿戴设备之间是近距离状态时，获取用户的心电图；

所述受控设备包括：

通信模块，用于接收连接控制模块发送的心电图并传输；

数据处理模块，用于判断通信模块传输的心电图是否与模板心电图匹配；

解锁控制模块，用于在接收的心电图与模板心电图匹配时自动解锁；

所述连接控制模块连接心电图模块、还与通信模块无线连接，所述通信模块、数据处理模块、解锁控制模块依次连接。

所述的系统中， 

所述穿戴设备还包括：

身份匹配模块，用于在穿戴设备与受控设备进行初始化配对时，识别连接控制模块传输的受控设备的身份信息并加密保存；

所述受控设备还包括：

身份验证模块，用于在穿戴设备与受控设备进行初始化配对时，识别通信模块传输的穿戴设备的身份信息并加密保存；

所述数据处理模块还用于保存穿戴设备发送的用户的初始心电图并标记为模板心电图；

所述身份匹配模块连接连接控制模块，所述身份验证模块、存储器均连接通信模块。

所述的系统中，所述穿戴设备的连接控制模块为蓝牙模块，所述受控设备的通信模块为蓝牙传感器。 

所述的系统中，所述穿戴设备的连接控制模块为NFC单元，所述受控设备的通信模块为NFC传感器。 

相较于现有技术，本发明提供的根据心电图实现近距离解锁的方法及其系统，通过穿戴设备搜索已配对的受控设备时，判断所述受控设备与穿戴设备之间是近距离状态时开启近距离通信，获取用户的心电图并无线传输给已配对的受控设备；受控设备判断接收的心电图与模板心电图匹配时自动解锁，无需用户手动操作即可自动解锁，方便用户操作；采用用户唯一的心电图作为受控设备的解锁密钥，不易被他人掌握或破解，大大增加了安全性。  

附图说明

图1为本发明实施例提供的根据心电图实现近距离解锁的方法流程图。 

图2为本发明实施例提供的根据心电图实现近距离解锁的系统的结构框图。 

具体实施方式

本发明提供一种根据心电图实现近距离解锁的方法及其系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

本发明根据心电图实现近距离解锁的方法采用了近距离通信技术、心电图感应技术以及图像处理技术，在用户与受控设备的距离较近时，以用户的心电图作为受控终端解锁的唯一密钥，对受控终端进行自动解锁，这种解锁方式不易被他人掌握，大大增加了安全性。请参阅图1，所述的根据心电图实现近距离解锁的方法包括以下步骤： 

S100、穿戴设备搜索到已配对的受控设备时，判断所述受控设备与穿戴设备之间是近距离状态还是远距离状态；

S200、受控设备与穿戴设备之间是近距离状态时，穿戴设备开启近距离通信，获取用户的心电图并无线传输给已配对的受控设备；

S300、所述已配对的受控设备判断接收的心电图是否与其存储的模板心电图匹配，匹配时所述受控设备自动解锁。

本实施例中，所述穿戴设备通常佩戴在用户身上。在用户靠近受控设备（相当于用户与受控设备的距离比较近，如1米以内）时，能以用户的心电图为解锁的密钥，自动解除受控设备的锁定。 

由于现实生活中需要被锁的设备很多，为了减少穿戴设备的工作量，避免其他设备的影响，本实施在所述步骤S100之前，需要先对穿戴设备与受控设备进行初始化配对，相互识别对方的身份信息并加密保存；受控设备保存穿戴设备发送的用户的初始心电图并标记为模板心电图。穿戴设备可与多个受控设备进行初始化配对。穿戴设备在搜索时，自动筛选出已配对成功的受控设备，屏蔽其他设备，大大减少了穿戴设备的搜索时间和搜索功耗。 

在具体搜索时，所述穿戴设备可采用蓝牙方式搜索第一预设范围内是否存在已配对的受控设备，其具体包括：穿戴设备的蓝牙模块搜索第一预设范围内是否存在已配对的受控设备的蓝牙传感器：若存在，则识别为近距离状态；否则识别为远距离状态。 

本实施例中，蓝牙的搜索范围小于等于10米，设定穿戴设备与受控设备之间的距离小于1米时为近距离，大于1米则为远距离。则蓝牙搜索的具体方法包括： 

步骤1、穿戴设备的蓝牙模块发射低频信号，在第一预设时间内搜索第一预设范围内是否存在已配对的受控设备的蓝牙传感器：若存在，则识别为近距离状态；否则执行步骤2。

步骤2、所述穿戴设备的蓝牙模块发射高频信号，搜索第二预设范围内是否存在已配对的受控设备的蓝牙传感器：若存在，则识别为远距离状态，立即返回步骤1；否则，在第二预设时间达到后返回步骤1。 

其中，所述第一预设时间为2秒；所述第一预设范围是指0.2米~1米，或1米以内。所述第二预设时间为5秒；所述第二预设范围为小于10米且大于1米。 

穿戴设备待机时，蓝牙模块先使用低频信号（其功率低，可传播的距离短）来搜索0.2米~1米内是否有已配对的受控设备，有则穿戴设备与受控设备的距离比较近，相当于受控设备处于用户能触及的距离，为了方便用户解锁，在近距离状态下执行步骤S200。 

若2秒后没有发现受控设备， 则蓝牙模块改成高频信号（其功率较大，传播的距离较长）来搜索小于10米且大于1米是否有受控设备，若有，则用户（佩戴了穿戴设备）与受控设备之间存在一定的距离，识别为远距离状态，此时无需对受控设备解锁，用户可能正接近或远离受控设备，需要立即返回步骤1继续以低频信号搜索来判断用户与受控设备之间的距离。若在远距离状态下没有搜索到受控设备，则在5秒后再返回步骤1，以低频信号重新搜索。本实施例以低频、高频交替方式进行搜索，能减少蓝牙模块的功率，节约信号的发射量。 

对应地，所述穿戴设备还可采用NFC（Near Field Communication，近距离无线通信）方式搜索预设范围内是否存在已配对的受控设备。NFC技术的有效使用距离为20厘米内，工作频率为13.56MHz，传输速度包括106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种。因此，当穿戴设备的NFC模块检测到已配对的受控设备的NFC传感器时，两者之间的距离小于20厘米，识别为近距离状态，执行步骤S200；若没有检测到已配对的受控设备，则识别为远距离状态。 

当受控设备与穿戴设备之间是近距离状态时，穿戴设备即可开启近距离通信，其获取用户的心电图并无线传输给已配对的受控设备。受控设备判断接收的心电图与模板心电图匹配时，受控设备自动解锁，进入主界面等待用户操作；若不匹配，则受控设备开启手动解锁模式，用户需要解锁时需要手动解锁或输入密码解锁。 

本发明实施例还相应提供一种根据心电图实现近距离解锁的系统，请参阅图2，所述系统包括穿戴设备10和受控设备20。所述穿戴设备10佩戴在用户身上，其能搜索受控设备20、获取用户的心电图并传输给受控设备，具体实施时可采用心率手环。所述受控设备为需要解锁的设备，如汽车门锁，门禁、移动终端（手机、平板电脑）等。 

所述穿戴设备10包括连接控制模块和心电图模块120，所述受控设备20包括通信模块210、数据处理模块220和解锁控制模块230。所述连接控制模块110连接心电图模块120、还与通信模块210无线连接，所述通信模块210、数据处理模块220、解锁控制模块230依次连接。 

其中，连接控制模块110搜索到已配对的受控设备20时，判断所述受控设备20与穿戴设备10之间是近距离状态还是远距离状态。在判断为是近距离状态时，连接控制模块110控制心电图模块120获取用户的心电图，并开启近距离通信，将所述心电图无线传输给已配对的受控设备20。 

所述受控设备20的通信模块210接收连接控制模块110发送的心电图并传输给数据处理模块220。数据处理模块220判断所述心电图是否与模板心电图匹配并输出判断结果给解锁控制模块230。解锁控制模块230在接收的心电图与模板心电图匹配时自动解锁，不匹配时开启手动解锁模式。 

为了减少穿戴设备的工作量，屏蔽其他设备，所述穿戴设备10还包括身份匹配模块130，所述受控设备20还包括身份验证模块240。所述身份匹配模块130连接连接控制模块110，所述身份验证模块、存储器均连接通信模块210。身份匹配模块130在穿戴设备10与受控设备20进行初始化配对时，识别连接控制模块110传输的受控设备20的身份信息并加密保存。身份验证模块240在穿戴设备10与受控设备20进行初始化配对时，识别通信模块210传输的穿戴设备10的身份信息并加密保存。数据处理模块220还保存穿戴设备发送的用户的初始心电图并标记为模板心电图。 

在具体实施时，所述穿戴设备10的连接控制模块110可采用蓝牙技术，则所述连接控制模块110为蓝牙模块，对应地所述受控设备的通信模块210为蓝牙传感器。蓝牙模块和蓝牙传感器的工作原理请参见上述实施例，此处对此不作详述。 

对应地，所述穿戴设备10的连接控制模块110还可采用NFC技术，则所述连接控制模块110为NFC（Near Field Communication，近场通信）单元，所述受控设备的通信模块为NFC传感器。NFC单元和NFC传感器的工作原理请参见上述实施例，此处对此不作详述。 

综上所述，本发明提供的穿戴设备搜索已配对的受控设备与穿戴设备之间是近距离状态时，穿戴设备开启近距离通信，获取用户的心电图并无线传输给受控设备；受控设备判断接收的心电图与模板心电图匹配时自动解锁，无需用户手动操作即可自动解锁，方便用户操作；由于采用用户唯一的心电图作为密钥，其不易被他人掌握或破解，大大增加了安全性。 

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 

Claims (10)

1.一种根据心电图实现近距离解锁的方法，其特征在于，包括：

A、穿戴设备搜索到已配对的受控设备时，判断所述受控设备与穿戴设备之间是近距离状态还是远距离状态；

B、受控设备与穿戴设备之间是近距离状态时，穿戴设备开启近距离通信，获取用户的心电图并无线传输给已配对的受控设备；

C、所述已配对的受控设备判断接收的心电图是否与其存储的模板心电图匹配，匹配时所述受控设备自动解锁。

2.根据权利要求1所述的根据心电图实现近距离解锁的方法，其特征在于，在所述步骤A之前，还包括：

A0、穿戴设备与受控设备进行初始化配对，相互识别对方的身份信息并加密保存；受控设备保存穿戴设备发送的用户的初始心电图并标记为模板心电图。

3.根据权利要求1所述的根据心电图实现近距离解锁的方法，其特征在于，所述步骤A采用蓝牙方式搜索第一预设范围内是否存在已配对的受控设备，其具体包括：穿戴设备的蓝牙模块搜索第一预设范围内是否存在已配对的受控设备的蓝牙传感器：若存在，则识别为近距离状态；否则识别为远距离状态。

4.根据权利要求3所述的根据心电图实现近距离解锁的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、穿戴设备的蓝牙模块发射低频信号，在第一预设时间内搜索第一预设范围内是否存在已配对的受控设备的蓝牙传感器：若存在，则识别为近距离状态；否则执行步骤A2；

A2、所述穿戴设备的蓝牙模块发射高频信号，搜索第二预设范围内是否存在已配对的受控设备的蓝牙传感器：若存在，则识别为远距离状态，立即返回步骤A1；否则，在第二预设时间达到后返回步骤A1。

5.根据权利要求1所述的根据心电图实现近距离解锁的方法，其特征在于，所述步骤A采用NFC方式搜索预设范围内是否存在已配对的受控设备，其具体包括：穿戴设备的NFC模块检测到已配对的受控设备的NFC传感器时，识别为近距离状态；若没有检测到已配对的受控设备，则识别为远距离状态。

6.根据权利要求1所述的根据心电图实现近距离解锁的方法，其特征在于，所述步骤C还包括：当接收的心电图与预设心电图不匹配时，所述受控设备开启手动解锁模式。

7.一种用于实现权利要求1所述的根据心电图实现近距离解锁的系统，其特征在于，包括穿戴设备和受控设备， 

所述穿戴设备包括：

连接控制模块，一方面用于搜索到已配对的受控设备时，判断所述受控设备与穿戴设备之间是近距离状态还是远距离状态；另一方面用于在受控设备与穿戴设备之间是近距离状态时，开启近距离通信、并将心电图无线传输给已配对的受控设备；

心电图模块，用于在受控设备与穿戴设备之间是近距离状态时，获取用户的心电图；

所述受控设备包括：

通信模块，用于接收连接控制模块发送的心电图并传输；

数据处理模块，用于判断通信模块传输的心电图是否与模板心电图匹配；

解锁控制模块，用于在接收的心电图与模板心电图匹配时自动解锁；

所述连接控制模块连接心电图模块、还与通信模块无线连接，所述通信模块、数据处理模块、解锁控制模块依次连接。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述穿戴设备还包括：

身份匹配模块，用于在穿戴设备与受控设备进行初始化配对时，识别连接控制模块传输的受控设备的身份信息并加密保存；

所述受控设备还包括：

身份验证模块，用于在穿戴设备与受控设备进行初始化配对时，识别通信模块传输的穿戴设备的身份信息并加密保存；

所述数据处理模块还用于保存穿戴设备发送的用户的初始心电图并标记为模板心电图；

所述身份匹配模块连接连接控制模块，所述身份验证模块、存储器均连接通信模块。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述穿戴设备的连接控制模块为蓝牙模块，所述受控设备的通信模块为蓝牙传感器。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述穿戴设备的连接控制模块为NFC单元，所述受控设备的通信模块为NFC传感器。