CN103995779B - 一种电子秤的防作弊方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及重量计量技术领域，特别是涉及一种电子秤的防假冒、防作弊的方法，充分地利用了芯片中的机器码进行防伪检验工作，把电子秤芯片内的机器码作为了“防伪码”，无需为了检验工作而额外地在电子秤上安装附加器件，也无需专门地研发针对电子秤的防伪检验设备，因此检验方法简单有效，技术人员、检查人员通过与备案数据进行比对，就能够便捷地对电子秤进行验证，使用者也可以方便地通过电话或其它方式与生产厂家进行实时的机器码查询比对工作，因而检验工作可以便捷有效地实现，有效地确保市场贸易环境的诚信、公平。

Description

一种电子秤的防作弊方法

技术领域

本发明涉及重量计量技术领域，特别是涉及一种电子秤的防假冒、防作弊的方法。

背景技术

随着电子秤的使用普及，一些不法技术人员与商人，为了个人利益，假冒、改装电子秤变成可作弊的电子秤。扰乱了整个市场秩序。质量技术监督部门对电子秤生产制造商提出了技术要求。从技术上把关，识别、防止电子秤作弊、被假冒。目前，常见的作弊方法主要是以下几点：

一、改变前级运算放大器的放大系数，如图1所示，拨动开关SW，就接到不同电阻中。图一改变信号放大器放大量；图2改变传感器信号量；都达到改变重量示值目的。

二、上面的开关SW亦可以用遥控模块代替，则成为遥控式。这种办法,必须拆开秤体，加装作弊附件。只要跟原装秤对比就能发现。有些会利用人们不太留意的地方把作弊附件隐藏起来。比如：1、藏在线路板的后面；2、把电池掏空安装在里面；3、装在接线盒里等等。但只要仔细对比原版电路；敲敲电池有否空心的感觉、引出线是否多了；传感器电缆中段有否接上不明器件。就能发现。

此两种方法是多年前使用的，近年来已不多见。

三、软件与硬件配合。如图3，换掉原电子秤的芯片（MCU），把遥控开关接到芯片（MCU）的I/O口上，开关的不同电平状态反映到MCU的I/O口上，配合程序改变运算参数，改变重量示值。拆机后，与原装机比较，可看见多出一些元件，能被识破。

四、纯软件作弊。换掉原电子秤的芯片（MCU）。通过较复杂操作方法，调用不同的运算参数改变重量示值。通过简单的操作、恢复正常运算参数，使秤恢复正常。

例如，通过更改电子秤芯片的内部程序以后，按下电子秤的功能键，输入密码，比如12．345，电子秤进入作弊状态，然后按电子秤的“M１”键，重量示值为原来的110％，或按“M2”键，重量示值为原来的120％等等，按“M６”键退出作弊功能，电子秤恢复正常。此类作弊的操作方法千差万别，隐秘性极强。

五、电磁干扰。针对某中类型的电子秤，使用某频段强干扰信号发生器，干扰信号叠加到传感器信号上以改变信号量，达到改变重量示值目的。但难以控制干扰的量，而且令示值不稳定，容易被怀疑、发现。

六、一些小动作。令电子秤倾斜；用“隐形”丝拉着秤盘架施力；一台秤进、一台秤出；破坏签封，重新标定电子秤等。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种电子秤的防作弊方法，能识别出电子秤芯片的程序是否被修改过，防止电子秤被假冒，防止违法人员把正常的电子秤改装成作弊品，确保市场贸易环境的诚信、公平。

需要说明的是，电子秤的主要工作都由内部的一个芯片（MCU）来完成。芯片（MCU）的所有“动作”都由编入其中的机器码决定。如图4所示，每个机器码都一一对应芯片的存储器地址，如果减少、增加机器码，就会使得原来存储地址与机器码的对应关系变化，如果只修改机器码（不增加或减少），就会破坏原程序以至无法正常工作。

根据上述技术原理，本发明采用的技术方案是：

一种电子秤的防作弊方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在电子秤芯片的原程序中插入一段查询芯片自身机器码的查询程序，并能通过控制电子秤的功能键启动所述查询程序；在电子秤需要验证真伪时，可以通过电子秤功能键输入相关命令启动所述查询程序，以查询电子秤芯片内的机器码。

S2：对电子秤芯片的机器码进行备案，生成备案数据；此步骤可在电子秤产品出厂前进行，备案数据可以用纸质文件作为保存，或者保存在电脑中等等。

S3：当电子秤需要验证时，通过启动查询程序调出电子秤芯片的机器码，并与所述备案数据进行比对。当被调出的机器码与电子秤出厂前的备案数据不一致时，就证明电子秤芯片的内部机器码被人为篡改过，就可以判断出该被检验的电子秤是一台作弊品。

上述电子秤的防作弊方法充分地利用了芯片中的机器码进行防伪检验工作，把电子秤芯片内的机器码作为了“防伪码”，无需为了检验工作而额外地在电子秤上安装附加器件，也无需专门地研发针对电子秤的防伪检验设备，因此检验方法简单有效，技术人员、检查人员通过与备案数据进行比对，就能够便捷地对电子秤进行验证，使用者也可以方便地通过电话或其它方式与生产厂家进行实时的机器码查询比对工作，因而检验工作可以便捷有效地实现，有效地确保市场贸易环境的诚信、公平。

进一步地，为了防止违法人员拆开电子秤并对电子秤芯片的程序进行修改、抄袭，或者是对电子秤内部电路进行违法改造和调校，因此在所述步骤S1和S2之间，还包括以下步骤：

S12：往电子秤芯片的原程序中插入一段能改写原程序机器码的自改写程序，电子秤芯片电性连接有触发开关，在壳体安装于底座的状态下，所述触发开关不触发启动，在电子秤壳体上设置有触发件，所述触发件设在所述壳体与触发开关之间，触发件能随壳体的拆开触发所述触发开关，促使触发开关启动所述自改写程序。也就是说，在电子秤安装完成后，其内部的触发开关不会触发启动，让触发开关不能启动所述自改写程序，电子秤因而能够进行正常的称重工作。然而，当电子秤壳体被拆开的瞬间，所述位于壳体和触发开关之间的触发件就会以壳体被拆开这一动作为诱导，进而促使所述触发开关的触头产生触发动作，使得触发开关给予了电子秤芯片一个触发信号，并启动电子秤芯片内的自改写程序，自改写程序就能够自动改写电子秤芯片内的原程序机器码，机器码被自动修改后，技术人员在设计过程中可以有选择地让电子秤达到两种结果，一种是机器码被修改后的电子秤芯片不能再进行正常的称重工作，及时有效地阻止违法人员继续利用被拆过的电子秤进行作弊行为，另一种是机器码虽然发生了变化，但不会对电子秤的称重工作构成影响，而是让芯片内部的机器码作稍微的变化，当通过所述查询程序调出芯片的机器码时，能够明显发现被调出的机器码与所述备案数据不完全一致，就能够判断电子秤被修改过，此方式能够让违法人员在不知不觉的情况下留下作案的线索，有利于执法人员以此线索为依据，有证据地举证违法人员的作弊行为，杜绝违法作弊行为，维护市场贸易的公平诚信。

然而，上述触发电子秤芯片自动修改原程序机器码的方式虽然有利于防止电子秤被恶意修改，却会在电子秤的生产装配过程中造成极大的不便，原因是电子秤在出厂并正式投入使用前往往需要先经过装配和调试阶段，在装配时，必须保证自改写程序不会被启动，才能有效完成装配，在调试阶段时，往往会有部分的电子秤需要拆开壳体重新调整称重的偏差，如果因此而启动触发开关，并启动所述自改写程序，芯片机器码被改写后就会严重阻碍电子秤的调试工作。为了避免上述情况的发生，所述电子秤芯片上还烧写有一段初始测试程序，所述初始测试程序不受所述自改写程序的编辑改写，电子秤芯片通过读取所述初始测试程序进行称重工作，通过对电子秤功能键输入预先设定的命令使电子秤芯片退出所述初始测试程序。因此，在电子秤处于调试阶段时，电子秤芯片只会读取并运行烧写在电子秤芯片上的初始测试程序，由于所述初始测试程序不受所述自改写程序的编辑改写，因而即使电子秤的壳体被拆卸，电子秤仍然能进行称重工作，保证了电子秤的调试工作能顺利进行。当所述装配和调试阶段完成后，技术人员可以通过电子秤的功能键输入特定的命令使电子秤芯片退出所述初始测试程序，电子秤芯片进入到正常的使用状态，在正常的使用状态下，电子秤芯片在工作过程中能读取所述含有自改写程序的原程序，电子秤随时可以因壳体的被拆开而启动触发开关。

进一步地，所述电子秤芯片的储存空间长度大于实际所需写入程序的长度，并用不能运行的杂乱机器码填满所述电子秤芯片的剩余空间。需要说明的是，所述的不能运行的杂乱机器码指的是在电子秤的工作中不起任何作用的机器码，这部分机器码仅仅用于把电子秤芯片的剩余空间填满，除此之外，所述杂乱机器码可以选择编写到芯片原程序的开始、中间、末尾任意位置，并且可以与芯片中的实际工作程序一并作为备案数据，因此在查询电子秤芯片的机器码并与备案数据进行比对时，所述杂乱机器码也一并参与在其中，增加了比对的内容，只要被调出的机器码稍有变动和更改，都能判断出电子秤内部已经被篡改，使得检验工作更为有效，同时也增加了作弊者的篡改难度。另外，把电子秤芯片的剩余空间填满后，能够防止作弊者继续对芯片增加入作弊程序，采用欺骗手段，避免了电子秤被查询时是厂家程序，运行时又转到作弊程序去的情况。

进一步地，在检验过程中，机器码往往会被直接调出至显示设备上，例如是显示在电子秤本身自带的显示屏上，又或者是机器码被调出并传送至电脑主机后显示在电脑显示器上，如此就会让不具备检验资格的人员有机会直接抄袭芯片的程序机器码，为了不泄露程序，在所述步骤S3中，将调出后的机器码进行加密处理后再传送到显示设备上。

可选地，在所述步骤S3中，所述被调出的电子秤芯片机器码显示在电子秤的电子显示屏上，并与备案数据进行比对。此方式能便于有权限的检验人员在现场中实时地检验电子秤是否有被篡改。

可选地，在所述步骤S3中，所述电子秤与一读码设备信号连接，所述被调出的电子秤芯片机器码传送至读码设备上，并在所述读码设备上累加求和，把得出的累加值与所述备案数据的累加值进行比对。所述的读码设备可以是专用的读码器，也可以是另外的用于读取机器码的电子秤，即通过通信口的连接，被检验的电子秤把自身的机器码传送到用于读取机器码的电子秤上。此方式能便于有权限的检验人员在现场中实时检验电子秤是否有被篡改。

可选地，在所述步骤S3中，所述被调出的电子秤芯片机器码传送至计算机上，并与备份在计算机上的备案数据进行比对。此方式能对电子秤进行全面的深度检验，能够更为精确地检验电子秤芯片中的每个机器码。

进一步地，所述电子秤芯片与外围元件一并封装在PCB板上，防止电子秤芯片和各种外围电子元件被轻易地拆出后，让作弊者对芯片程序和PCB板的电路进行抄袭，增加了抄板的难度。

进一步地，所述PCB板上覆盖有屏蔽罩，有效防止干扰器从电子秤外部进行作弊。

本发明的有益效果是：本发明公开一种电子秤的防作弊方法，充分地利用了芯片中的机器码进行防伪检验工作，把电子秤芯片内的机器码作为了“防伪码”，无需为了检验工作而额外地在电子秤上安装附加器件，也无需专门地研发针对电子秤的防伪检验设备，因此检验方法简单有效，技术人员、检查人员通过与备案数据进行比对，就能够便捷地对电子秤进行验证，使用者也可以方便地通过电话或其它方式与生产厂家进行实时的机器码查询比对工作，因而检验工作可以便捷有效地实现，有效地确保市场贸易环境的诚信、公平。

附图说明

图1为现有技术的作弊控制示意图。

图2为现有技术的作弊控制示意图。

图3为现有技术的作弊控制示意图。

图4为电子秤芯片内部的机器码示意图。

图5为本发明实施例一显示机器码的示意图。

图6为本发明实施例一中查询程序每次调出电子秤芯片内部机器码的记录表。

图7为本发明实施例一中电子秤内部增加触发件的结构示意图。

图8为本发明实施例一中选用电子秤芯片储存空间长度的示意图。

图9为本发明实施例一中把代码扭曲显示的示意图。

图10为本发明实施例二的连接示意图。

图11为本发明实施例二中校验电子秤显示机器码累加值的示意图。

图12为本发明实施例三中在计算机比对机器码的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例一：如图4所示，显示了电子秤芯片内部的每个机器码，以及与各个机器码一一对应存储器地址，本实施正是利用芯片中的机器码进行防伪检验工作，把电子秤芯片内的机器码作为了“防伪码”，其中包括以下步骤：

S1：在电子秤制造时，在电子秤芯片的原程序中插入一段查询芯片自身机器码的查询程序，并通过设定电子秤功能键上的“9”为启动所述查询程序的输入命令，另外，查询程序能根据电子秤功能键所输入的十进制数在芯片内找到与之相对应的十六进制格式的存储地址，并调出存放在该储存地址中的机器码。

S2：对电子秤芯片的机器码进行备案，生成备案数据，备案数据位纸质档或电子文件，备案数据的格式与图4所示的相同，清楚地备份了电子秤出厂前其芯片程序中的各个地址和与地址相对应的机器码。

S3：电子秤出厂后，当需要对其验证时，按下“9”键并开机，使电子秤进入自查功能状态，接着在功能键上输入十进制数字命令“64”，十进制“64”在程序中转换为十六进制“40”，查询程序根据十六进制“40”在芯片中找到了十六进制格式的存储地址，该存储地址在图4中的第五行“000040”，查询程序便调出存储地址“000040”中的前五个机器码“D2 41D2 45 7B”，然后在电子秤显示窗口的各个电子显示屏中显示出来（如图5所示）。然后跟备案数据表比较一致， 如果比对结果不一致，则可以确认不是原装产品。当然，为了提高检验的效果，检验人员可以输入多次十进制数字命令，使查询程序调出多组个机器码，并把每次查询到的存储地址和相应的机器码依次显示在电子显示屏上，如图6所示，检验人员把每次显示在电子秤显示窗口上的存储地址和机器码记录成表格，最后与备案数据一一比对，表格中的数据只有与备案数据完全一致的时候，才能证明该被检验的电子秤是原装的，即没有被人为修改过的。

作为对本实施例的进一步改进，为了防止违法人员拆开电子秤并对电子秤芯片的程序进行修改、抄袭，或者是对电子秤内部电路进行违法改造和调校，因此在所述步骤S1和S2之间，还增加以下步骤：

S12：往电子秤芯片的原程序中插入一段能改写原程序机器码的自改写程序，并且，如图7所示，电子秤芯片4电性连接有触发开关3，在电子秤壳体1上设置有触发件，在本实施例中，所述触发件为弹片2，弹片2设在壳体1与触发开关3之间，弹片2上端受壳体1向下紧推，从而使弹片2的下端紧压并关闭触发开关3，当壳体1被人为拆开，壳体1对弹片2的作用力消失，从而弹片2对触发开关3的作用力消失，使得触发开关3能够复位并且触发启动，对电子秤芯片4产生触发信号，促使触发开关3启动自改写程序。也就是说，在电子秤安装完成后，其内部的弹片2是紧接在触发开关3上的，让触发开关3处于不启动自改写程序的状态，电子秤因而能够进行正常的称重工作。然而，当电子秤壳体1被拆开的瞬间，弹片2就会随电子秤壳体1离开所述触发开关3，触发开关3就瞬间改变原来的状态，并启动电子秤芯片内的自改写程序，自改写程序就能够自动改写电子秤芯片4内的原程序机器码，机器码被自动修改后，技术人员在设计过程中可以有选择地让电子秤达到两种结果，一种是机器码被修改后的电子秤芯片不能再进行正常的称重工作，及时有效地阻止违法人员继续利用被拆过的电子秤进行作弊行为，另一种是机器码虽然发生了变化，但不会对电子秤的称重工作构成影响，而是让芯片内部的机器码作稍微的变化，当通过所述查询程序调出芯片的机器码时，能够明显发现被调出的机器码与所述备案数据不完全一致，就能够判断电子秤被修改过，此方式能够让违法人员在不知不觉的情况下留下作案的线索，有利于执法人员以此线索为依据，有证据地举证违法人员的违法作弊行为，维护市场贸易的公平诚信。

电子秤芯片上还烧写有一段初始测试程序，所述初始测试程序不受所述自改写程序的编辑改写，电子秤芯片通过读取所述初始测试程序进行称重工作，通过对电子秤功能键输入预先设定的命令使电子秤芯片退出所述初始测试程序。因此，在电子秤处于调试阶段时，技电子秤芯片只会读取并运行烧写在电子秤芯片上的初始测试程序，由于所述初始测试程序不受所述自改写程序的编辑改写，因而即使电子秤的壳体被拆卸，电子秤仍然能进行称重工作，保证了电子秤的调试工作能顺利进行。当所述装配和调试阶段完成后，技术人员可以通过电子秤的功能键输入特定的命令使电子秤芯片退出所述初始测试程序，电子秤芯片进入到正常的使用状态，在正常的使用状态下，电子秤芯片在工作过程中能读取所述含有自改写程序的原程序，电子秤随时可以因壳体的被拆开而启动触发开关。

作为对本实施例的进一步改进，如图8所示，选用电子秤芯片时，要遵循规则：芯片的程序储存空间长度L刚好大于用户需要写入程序的长度L2，并把剩余空间用杂乱的字码填满，防止作弊者在电子秤芯片的剩余空间上增加作弊程序L1，即当L<L1+L2时，电子芯片就装不下作弊程序。把电子秤芯片的剩余空间填满后，能够防止作弊者继续对芯片增加入作弊程序，采用欺骗手段，避免了电子秤被查询时是厂家程序，运行时又转到作弊程序去的情况。

作为对本实施例的进一步改进，为了不泄露程序，可将机器码“扭曲”后再输出或显示，也就是把机器码进行加密处理，比如把十六进制转换成十进制，丢掉百位，如图9所示，当然，可以采用其他不同算法，以达到保密的目的。

实施例二：本实施例与实施例一的工作原理和实施方式类似，其不同之处在于，如图10所示，被检验电子秤100通过通信线与一台校验电子秤200的串口接上，然后按照以下步骤操作；

A. 按下被检验电子秤100的“9”键，查询程序调出存储地址“000040”中的前五个机器码“D2 41 D2 45 7B”后，继而传送到所述的检验电子秤200上。

B. 检验电子秤200对接收到的机器码进行累加求和，得出累加值为“20B37D”，并把累加值显示在校验电子秤200的显示屏上，如图11所示。

C． 然后把累计值跟备案数据比较一致， 如果比对结果不一致，则可以确认被检验电子秤100不是原装产品。

本实施例未提及的部分与实施例一相同，此处不再赘述。

实施例三：本实施例与实施例一的工作原理和实施方式类似，其不同之处在于，被校验电子秤通过通信线与计算机的串口接上，然后按以下步骤操作：

A、在计算机中打开串口软件，选择COM口，设定“波特率9600，无校验位，8位数据，1停止位”进入等待接收状态；

B、按下被检验的电子秤的“9”键，电子秤开始往计算机发送电子芯片内部的机器码；

计算机把所接收到的文件以备案文件相同格式保存，并用文件比较器进行对比，可查出是否不同，如图12所示。

由于可以在计算机中比对电子秤芯片中的所有机器码，因此能精确地查出电子秤是否有被篡改的痕迹。

本实施例未提及的部分与实施例一相同，此处不再赘述。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电子秤的防作弊方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在电子秤芯片的原程序中插入一段查询芯片自身机器码的查询程序，并能通过控制电子秤的功能键启动所述查询程序；

S2：对电子秤芯片的机器码进行备案，生成备案数据；

S3：当电子秤需要验证时，通过启动查询程序调出电子秤芯片的机器码，并与所述备案数据进行比对；

在所述步骤S1和S2之间，还包括以下步骤：

S12：往电子秤芯片的原程序中插入一段能改写原程序机器码的自改写程序，电子秤芯片电性连接有触发开关，在壳体安装于底座的状态下，所述触发开关不触发启动，在电子秤壳体上设置有触发件，所述触发件设在所述壳体与触发开关之间，触发件能随壳体的拆开触发所述触发开关，促使触发开关启动所述自改写程序；

所述电子秤芯片上还烧写有一段初始测试程序，所述初始测试程序不受所述自改写程序的编辑改写，电子秤芯片通过读取所述初始测试程序进行称重工作，通过对电子秤功能键输入预先设定的命令使电子秤芯片退出所述初始测试程序。

2.根据权利要求1所述的电子秤的防作弊方法，其特征在于，所述电子秤芯片的储存空间长度大于实际所需写入程序的长度，并用不能运行的杂乱机器码填满所述电子秤芯片的剩余空间。

3.根据权利要求1所述的电子秤的防作弊方法，其特征在于，在所述步骤S3中，将调出后的机器码进行加密处理后再传送到显示设备上。

4.根据权利要求1所述的电子秤的防作弊方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述被调出的电子秤芯片机器码显示在电子秤的显示窗口上，并与备案数据进行比对。

5.根据权利要求1所述的电子秤的防作弊方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述电子秤与一读码设备信号连接，所述被调出的电子秤芯片机器码传送至读码设备上，并在所述读码设备上累加求和，把得出的累加值与所述备案数据的累加值进行比对。

6.根据权利要求1所述的电子秤的防作弊方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述被调出的电子秤芯片机器码传送至计算机上，并与备份在计算机上的备案数据进行比对。

7.根据权利要求1~4任一项所述的电子秤的防作弊方法，其特征在于，所述电子秤芯片与外围元件一并封装在PCB板上。

8.根据权利要求7所述的电子秤的防作弊方法，其特征在于，所述PCB板上覆盖有屏蔽罩。