CN106293075A - 一种基于可穿戴设备的控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于可穿戴设备的控制系统及控制方法，涉及一智能控制设备技术领域。本发明包括用户使用的可穿戴设备，以及安装在多个被控设备上并与可穿戴设备进行蓝牙通讯的多个认证解锁装置。本发明自动的人与设备认证，融入生物识别技术，可穿戴设备可提取当前使用者的生物特征，从而自动判断、控制被控设备开启。由于合法用户的多种生物特征身份信息被预先分割存入可穿戴设备与被控设备，在用户控制设备时，可穿戴设备可自动识别、自动选择、提供相应的控制设备信息。该发明提供的是一种人机融合的双因素安全认证方法，当可穿戴设备丢失后，由于无法提取到合法用户的相关认证生物信息的全部，而无法被正常控制被控设备，提供高了安全性能。
Description
技术领域
本发明属于智能控制设备技术领域，具体地讲，涉及一种基于可穿戴设备的控制系统及控制方法。
背景技术
随着电子技术和通信技术的发展，以及可穿戴智能电子设备的兴起，以前只能用来看时间的手表也开始具备有各种功能，例如，可以通过智能手机或家庭网络与互联网相连，显示来电信息、微博、新闻和天气信息等内容。这种新型的功能丰富的电子手表被称为智能手表。
虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别，可应用于安防设备，如门禁等，以及有高度保密需求的场所。人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体和视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹和隐窝等细节特征。虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性，同时也决定了虹膜用于身份识别时具有唯一性。因此，可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别标识。
现有的虹膜识别技术均需采用一个专用的虹膜采集设备，这种虹膜采集设备的缺点是携带不够方便，因而实用价值不高。因此，现有技术有待改进和发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于可穿戴设备的控制系统及控制方法，旨在提供一种可穿戴设备，其可智能控制多个受控物体，采用多重认证方法，其可以更安全的进行控制，保证了个人隐私。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于可穿戴设备的控制系统，其特征在于：包括用户使用的可穿戴设备，以及安装在多个被控设备上并与可穿戴设备进行通讯的多个认证解锁装置；
所述可穿戴设备包括开启认证程序的启动采集模块，采取虹膜图像的虹膜摄像模块，存储用户端证书的第一用户端证书存储模块，以及对虹膜信息、被控设备证书信息进行加密、解密的第一加密解密装置，控制启动采集模块、虹膜摄像模块、第一用户端证书存储模块、第一加密解密装置运行的第一控制模块，经第一控制模块控制与认证解锁装置进行通信的第一通讯模块；
所述认证解锁装置包括与第一通讯模块进行通讯的第二通讯模块，分别存储虹膜特征、被控设备证书、用户端证书的虹膜存储模块、被控设备证书存储模块和第二用户端证书存储模块，对虹膜信息、被控设备证书信息、用户端证书信息进行加密、解密的第二加密解密装置，控制虹膜存储模块、第二用户端证书存储模块、第二加密解密装置、第二通讯模块运行的第二控制模块。
进一步的技术方案在于，所述启动采集模块包括采集指纹的指纹采集模块与开启注册、认证程序的第一启动按钮模块，所述指纹采集模块集成在第一启动按钮模块的触按处。
进一步的技术方案在于，所述可穿戴设备还包括存储指纹并被第一控制模块控制的指纹存储模块。
进一步的技术方案在于，所述可穿戴设备还包括显示文字、图样的显示屏。
进一步的技术方案在于，所述被控设备为门、电梯、车门、门禁、保险柜、电脑、平板、手机、门锁、汽车和电脑上的需要认证的应用程序中的一种或多种。
进一步的技术方案在于，所述可穿戴设备为眼镜、项链、手镯、手表和手环中的一种。
进一步的技术方案在于，所述第一通讯模块与第二通讯模块是基于蓝牙、WIFI、红外线、ZigBee、NFC、UWB、射频的方式进行通讯。
进一步的技术方案在于，一种基于可穿戴设备的控制系统的控制方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)用户向可穿戴设备注册成为合法用户，并将注册用户指纹信息存入指纹存储模块中；
用户通过可穿戴设备与用户所要控制的多个被控设备上的认证解锁装置逐一进行注册，并将注册用户虹膜信息、用户端证书分别存入虹膜存储模块、第二用户端证书存储模块中；
(2)用户通过按下按钮模块开启集成在按钮模块触摸处的指纹采集模块开始采集用户指纹信息，将用户指纹信息与存储在指纹存储模块中的注册用户指纹信息进行匹配；
待指纹匹配成功后，在第一加密解密装置中对请求控制信息用用户端证书进行加密处理，通过第一通讯模块与周围的多个被控设备安装的认证解锁装置进行通讯。
(3)合法注册的认证解锁装置通过第二通讯模块接受相关信息，用其所存储的用户端证书在第二加密解密装置中进行解密，获知请求信息，并对被控设备证书用其所存储的用户端证书进行加密处理，与可穿戴设备进行通讯；
(4)可穿戴设备接受认证解锁装置回馈信息，根据回馈信息判断、确定最近的认证解锁装置为预控设备，并用其所存储的用户端证书对其进行解密处理获取被控设备证书，同时触发虹膜摄像模块进行虹膜信息采集，并将虹膜信息用被控设备证书进行加密处理，与周围的多个被控设备安装的认证解锁装置进行通讯进行通讯；
(5)预控设备接受相关信息，并用其被控设备证书进行解密处理，获取虹膜信息，并与其所存储的注册用户虹膜信息进行匹配；
(6)匹配成功，预控设备接受用户控制，开启相关设施。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明自动的人与设备认证。由于生物识别技术的融入，可穿戴设备可通过各类传感装置提取当前使用者的生物特征，从而自动判断当前使用者是否为合法注册用户，进而控制被控设备开启。
自动与身份关联。由于合法用户的多种生物特征身份信息被预先分割存入可穿戴设备与被控设备，在用户通过可穿戴设备控制设备时，可穿戴设备可自动识别当前控制设备，并自动选择和提供相应的控制设备信息等信息。
丢失后的安全管理。由于该发明提供的是一种人机融合的双因素安全认证方法，当可穿戴设备丢失后，由于无法提取到合法用户的相关认证生物信息的全部，可穿戴设备将无法被正常使用且控制被控设备，保证其所存信息的安全性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明原理图；
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图所示，示出了一种基于可穿戴设备的控制系统，其特征在于：包括用户使用的可穿戴设备，以及安装在多个被控设备上并与可穿戴设备进行通讯的多个认证解锁装置；
所述可穿戴设备包括开启认证程序的启动采集模块，采集虹膜图像的虹膜摄像模块，存储用户端证书的第一用户端证书存储模块，以及对虹膜信息、被控设备证书信息进行加密、解密的第一加密解密装置，控制启动采集模块、虹膜摄像模块、第一用户端证书存储模块、第一加密解密装置运行的第一控制模块，经第一控制模块控制与认证解锁装置进行通信的第一通讯模块；
所述认证解锁装置包括与第一通讯模块进行通讯的第二通讯模块，分别存储虹膜特征、被控设备证书、用户端证书的虹膜存储模块、被控设备证书存储模块和第二用户端证书存储模块，对虹膜信息、被控设备证书信息、用户端证书信息进行加密、解密的第二加密解密装置，控制虹膜存储模块、第二用户端证书存储模块、第二加密解密装置、第二通讯模块运行的第二控制模块。
优选地，所述启动采集模块包括采集指纹的指纹采集模块与开启注册、认证程序的第一启动按钮模块，所述指纹采集模块集成在第一启动按钮模块的触按处。
优选地，所述可穿戴设备还包括存储指纹并被第一控制模块控制的指纹存储模块。
优选地，所述可穿戴设备还包括显示文字、图样的显示屏。
优选地，所述被控设备为门、电梯、车门、门禁和保险柜中的一种或多种。
优选地，所述可穿戴设备为眼镜、项链、手镯、手表和手环中的一种。
优选地，所述第一通讯模块与第二通讯模块是基于蓝牙、WIFI、红外线、ZigBee、NFC、UWB、射频等无线传输方式进行通讯。
优选地，一种基于可穿戴设备的控制系统的控制方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)用户向可穿戴设备注册成为合法用户，并将注册用户指纹信息存入指纹存储模块中；
用户通过可穿戴设备与用户所要控制的多个被控设备上的认证解锁装置逐一进行注册，并将注册用户虹膜信息、用户端证书分别存入虹膜存储模块、第二用户端证书存储模块中；
(2)用户通过按下按钮模块开启集成在按钮模块触摸处的指纹采集模块开始采集用户指纹信息，将用户指纹信息与存储在指纹存储模块中的注册用户指纹信息进行匹配；
待指纹匹配成功后，在第一加密解密装置中对请求控制信息用用户端证书进行加密处理，通过第一通讯模块与周围的多个被控设备安装的认证解锁装置进行通讯。
(3)合法注册的认证解锁装置通过第二通讯模块接受相关信息，用其所存储的用户端证书在第二加密解密装置中进行解密，获知请求信息，并对被控设备证书用其所存储的用户端证书进行加密处理，与可穿戴设备进行通讯；
(4)可穿戴设备接受认证解锁装置回馈信息，根据回馈信息判断、确定最近的认证解锁装置为预控设备，并用其所存储的用户端证书对其进行解密处理获取被控设备证书，同时触发虹膜摄像模块进行虹膜信息采集，并将虹膜信息用被控设备证书进行加密处理，与周围的多个被控设备安装的认证解锁装置进行通讯进行通讯；
(5)预控设备接受相关信息，并用其被控设备证书进行解密处理，获取虹膜信息，并与其所存储的注册用户虹膜信息进行匹配；
(6)匹配成功，预控设备接受用户控制，开启相关设施。
在用户使用时，将购买的多件认证解锁装置安装在门锁处、保险柜门锁处、电梯控制器处等等需要控制的设备上。
用户对被控设备进行控制时，由于周围有多个认证解锁装置，有的是尚未注册或者无权限的，有的是已注册的有权限的，对于已注册的有权限的，又分为自己想控制的，自己不想控制的，在此利用多重验证的方式以距离远近判断进而控制被控设备。
用户使用时，首先得进行可穿戴设备与人的一重指纹认证，判断是否为注册用户，然后进行无权限、有权限设备的用户端证书加密解密认证，判断出已注册的设备，根据设备的反馈信息判断自己想要控制的设备，用被控设备证书以确定一对一加密虹膜信息传输，稍后进行再一次的虹膜认证，待验证通过后方可开启相关设备。
实施例：
第一次使用:
第一步：按下可穿戴设备第一启动按钮模块，指纹采集模块(EM03-2010))启动，第一次采集指纹生物特征后执行注册流程，通过第一控制模块(OniuM2016-01)连接指纹存储模块，然后存储指纹模块特征，生成和存储第一用户端证书存储模块；
第二步：存储完成后，(启动被控设备第二启动按钮模块，第二控制模块(OniuM2016-02))通过第二通讯模块和第一通讯模块连接第一控制模块((OniuM2016-01))；
第三步：第二控制模块和第一控制模块连接成功后，第二控制模块连接可穿戴设备虹膜摄像头模块(OniuIrisM2016-01)，第二虹膜存储模块通过第二控制模块存储虹膜特征，被控设备证书存储模块通过第二控制模块存储被控设备证书，第二用户端证书通过第二控制模块存储用户端证书；
第四步：第二加解密装置通过第二控制模块对第二虹膜存储模块、被控设备证书存储模块、第二用户端证书模块进行加密；
第五步：第二控制模块通过第二蓝牙模块和第一蓝牙模块把第二加密模块加密的信息传输给第一控制模块中的第一加解密装置
第六步：第一次工作完成
第二次使用：
第一步：按下可穿戴设备第一启动按钮模块，指纹采集模块(EM03-2010))启动，采集指纹生物特征通过第一控制模块(OniuM2016-01)和第一用户端证书存储模块进行身份验证；
第二步：验证失败继续验证，继续第一步；
第三步：验证成功，启动被控设备第二启动按钮模块，第一控制模块和第二控制模块通过第一蓝牙和第二蓝牙通讯模块连接；
或验证成功，在第一加密解密装置中对请求控制信息用用户端证书进行加密处理，通过第一蓝牙通讯模块与周围的多个被控设备安装的认证解锁装置进行通讯，合法注册的认证解锁装置通过第二通讯模块接受相关信息，用其所存储的用户端证书在第二加密解密装置中进行解密，获知请求信息，并对被控设备证书用其所存储的用户端证书进行加密处理，与可穿戴设备进行通讯；可穿戴设备接受认证解锁装置回馈信息，根据回馈信息判断、确定最近的认证解锁装置为预控设备。
第四步：第一控制模块和第二控制模块(预控设备)连接成功，第一控制模块通过虹膜摄像模块采集虹膜生物特征；
第五步：第一加密解密装置使用预控设备的被控设备证书通过第一控制模块对采集的虹膜特征以进行加解密，并同通过第一通讯模块传输给第二控制模块。
第六步：第二加密解密装置对第二控制模块接受到的信息进行加解密；
第七步：第二控制模块对加解密后的信息进行特征匹配、身份认证等操作；
第八步：第二控制认证成功通过应用程序模块对相应的被控设备进行相应的操作。
本发明使用时，需用户靠近所要控制的被控设备，由于认证解锁装置安装在不同的地方，所以佩戴可穿戴设备的用户距离各个认证解锁装置的距离是不同的，所以以此为基准判断哪个是预控设备。
本发明自动的人与设备认证。由于生物识别技术的融入，可穿戴设备可通过各类传感装置提取当前使用者的生物特征，从而自动判断当前使用者是否为合法注册用户，进而控制被控设备开启。
自动与身份关联。由于合法用户的多种生物特征身份信息被预先分割存入可穿戴设备与被控设备，在用户通过可穿戴设备控制设备时，可穿戴设备可自动识别当前控制设备，并自动选择和提供相应的控制设备信息等信息。
丢失后的安全管理。由于该发明提供的是一种人机融合的双因素安全认证方法，当可穿戴设备丢失后，由于无法提取到合法用户的相关认证生物信息的全部，可穿戴设备将无法被正常使用且控制被控设备，保证其所存信息的安全性。
Claims (8)
1.一种基于可穿戴设备的控制系统，其特征在于：包括用户使用的可穿戴设备，以及安装在多个被控设备上并与可穿戴设备进行通讯的多个认证解锁装置；
所述可穿戴设备包括开启认证程序的启动采集模块，采集虹膜图像的虹膜摄像模块，存储用户端证书的第一用户端证书存储模块，以及对虹膜信息、被控设备证书信息进行加密、解密的第一加密解密装置，控制启动采集模块、虹膜摄像模块、第一用户端证书存储模块、第一加密解密装置运行的第一控制模块，经第一控制模块控制与认证解锁装置进行通信的第一通讯模块；
所述认证解锁装置包括与第一通讯模块进行通讯的第二通讯模块，分别存储虹膜特征、被控设备证书、用户端证书的虹膜存储模块、被控设备证书存储模块和第二用户端证书存储模块，对虹膜信息、被控设备证书信息、用户端证书信息进行加密、解密的第二加密解密装置，控制虹膜存储模块、第二用户端证书存储模块、第二加密解密装置、第二通讯模块运行的第二控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的控制系统，其特征在于：所述启动采集模块包括采集指纹的指纹采集模块与开启注册、认证程序的第一启动按钮模块，所述指纹采集模块集成在第一启动按钮模块的触按处。
3.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的控制系统，其特征在于：所述可穿戴设备还包括存储指纹并被第一控制模块控制的指纹存储模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的控制系统，其特征在于：所述可穿戴设备还包括显示文字、图样的显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的控制系统，其特征在于：所述被控设备为门、电梯、车门、门禁和保险柜中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的控制系统，其特征在于：所述可穿戴设备为眼镜、项链、手镯、手表和手环中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的控制系统，其特征在于：所述第一通讯模块与第二通讯模块是基于蓝牙、WIFI、红外线、ZigBee、NFC、UWB、射频的方式进行通讯。
8.根据权利要求1-7任一项权利要求所述的一种基于可穿戴设备的控制系统的控制方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)用户向可穿戴设备注册成为合法用户，并将注册用户指纹信息存入指纹存储模块中；
用户通过可穿戴设备与用户所要控制的多个被控设备上的认证解锁装置逐一进行注册，并将注册用户虹膜信息、用户端证书分别存入虹膜存储模块、第二用户端证书存储模块中；
(2)用户通过按下按钮模块开启集成在按钮模块触摸处的指纹采集模块开始采集用户指纹信息，将用户指纹信息与存储在指纹存储模块中的注册用户指纹信息进行匹配；
待指纹匹配成功后，在第一加密解密装置中对请求控制信息用用户端证书进行加密处理，通过第一通讯模块与周围的多个被控设备安装的认证解锁装置进行通讯。
(3)合法注册的认证解锁装置通过第二通讯模块接受相关信息，用其所存储的用户端证书在第二加密解密装置中进行解密，获知请求信息，并对被控设备证书用其所存储的用户端证书进行加密处理，与可穿戴设备进行通讯；
(4)可穿戴设备接受认证解锁装置回馈信息，根据回馈信息判断、确定最近的认证解锁装置为预控设备，并用其所存储的用户端证书对其进行解密处理获取被控设备证书，同时触发虹膜摄像模块进行虹膜信息采集，并将虹膜信息用被控设备证书进行加密处理，与周围的多个被控设备安装的认证解锁装置进行通讯进行通讯；
(5)预控设备接受相关信息，并用其被控设备证书进行解密处理，获取虹膜信息，并与其所存储的注册用户虹膜信息进行匹配；
(6)匹配成功，预控设备接受用户控制，开启相关设施。
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