CN106355061A - 基于毫米波的手势认证装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种基于毫米波的手势认证装置，包括毫米波发射接收模块、传感器模块、处理器模块、电源模块、存储模块、通信模块和加密解密模块。本实施例利用60GHz毫米波高速传播、高数据带宽的特点，可以对手部的手势动作进行精确测量，并且集成到可穿戴设备中，在不额外设置其它硬件下即可实现对手势动作的获取，进而完成加解密或认证，用户只需要重复初始化的手势即可实现加解密或认证，方便快捷，并且人的手势动作是人长久养成的习惯、个人生理特征等的复合，具有独一无二性，难以被复制或盗用，比一般的密码秘钥更加安全。

Description

基于毫米波的手势认证装置

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其是基于60GHz高频毫米波的手势认证装置。

背景技术

物联网技术的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机，随着互联网技术的发展和各种硬件、应用软件的极大丰富，物联网技术也得到了极大的发展。物联网被视为互联网的应用拓展，物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

目前，对物联网技术的具体应用化非常多，例如智能家居技术，通过网络把家庭内的各个系统关联管理，统一控制；又例如车联网技术，通过网络把一个区域内的车辆关联起来，实现监控、调度、追踪等等应用。目前提出来很多未来发展方向，大的如智慧地球、智慧城市，小到智慧水务、智慧燃气等等，可以预见，以物联网技术为核心的新一代互联网技术将会极大的改变人们的工作和生活。

物联网技术的要义就是物物相连，信息互通，并随着智能终端和移动互联网的兴起，物联网的信息认证成为了各方关注的交点，一方面认证安全需要保证，避免个人隐私或财务在物联网系统使用过程中被轻易窃取，另一方面，认证高度智能化和简单化，以适应物联网系统在不同环境条件下的便捷使用。

符合这两方面要求的是生物特征认证，因此大量兴起了基于指纹、声纹、虹膜以及人脸等的生物识别和认证技术，但是生物特征认证往往需要额外添加设备硬件，例如指纹识别；并且使用环境、场所要求苛刻，例如声纹识别在嘈杂的环境中效果不好；或者识别准确率有待提高，例如人脸识别在不同光线条件下准确率不同等等。所以尽管生物特征识别是目前物联网和移动互联网最为期盼的认证应用形式，但是迟迟未能在领域内开花结果，推广和使用情况较差。

因此，有必要提出一种更加符合的认证装置、系统或方法，来解决目前的这种需求。

发明内容

本发明实施例提出一种基于毫米波的手势认证装置，包括毫米波发射接收模块、传感器模块、处理器模块、电源模块、存储模块、通信模块和加密解密模块；所述电源模块提供装置电源；所述毫米波发射接收模块用于发出和接收毫米波信号测量手部动作；所述处理器模块用于对测量信号进行处理，获取当前的手势动作信息；存储模块用于存放数据；通信模块用于与外界进行通信；加密解密模块用于将所述手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

更进一步，所述毫米波发射接收模块发出的所述毫米波为60GHz的毫米波信号。

更进一步，所述毫米波发射接收模块包括脉冲雷达部分和连续波雷达部分，脉冲雷达部分发出60GHz毫米波的脉冲雷达信号，用于测定手部动作的距离；连续波雷达部分发出60Ghz毫米波的连续波雷达信号，用于测定手部动作的速度。

更进一步，还包括传感器模块，用于获取手部运动状态的传感信息，传感信息包括温度、速度、角度、距离、空间位置、磁场强度、心跳特征等的一种或多种。

更进一步，所述传感器模块获得的传感信息用于开启或关闭所述装置的手势识别功能。

更进一步，还包括振动模块，用于发出振动提醒信息。

更进一步，所述装置设置成手环，可穿戴于用户的手腕部。

更进一步，所述手势动作信息可以为N个，且N大于等于2。

本实施例利用60GHz毫米波高速传播、高数据带宽的特点，可以对手部的手势动作进行精确测量，并且集成到可穿戴设备中，在不额外设置其它硬件下即可实现对手势动作的获取，进而完成加解密或认证，用户只需要重复初始化的手势即可实现加解密或认证，方便快捷，并且人的手势动作是人长久养成的习惯、个人生理特征等的复合，具有独一无二性，难以被复制或盗用，比一般的密码秘钥更加安全。

附图说明

图1 展示一种基于毫米波的手势认证装置结构图；

图2展示一种手势加密方法流程图；

图3展示另一种手势加密方法流程图；

图4展示一种生物动作认证系统结构图。

具体实施方式

下面将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，本发明实例在附图中示出，尽管将结合这些实施例来描述本发明，应该理解其并非要将本发明限制为这些实施例。相反，本发明意欲覆盖可包括在所附权利要求所限定的精神和范围内的替换、修改和等效形式。另外，在对本发明实施例的以下详述中，提出了很多具体细节以使本发明得到彻底理解。然而，本领域普通技术人员将认识到，没有这些具体细节也可实施本发明。在其它实例中，为了不必要地模糊本发明的方面，未详细描述公知的方法、过程、部件和电路。

以下详细描述的一些部分是按照过程、步骤、逻辑块、处理及对可在计算机存储器上执行的数据位的操作的其它符号表示来提出的。这些描述和表示是数据处理领域的技术人员所使用的、为了将其工作的实质最有效地传达给该领域其它技术人员的手段。这里，过程、计算机执行的步骤、逻辑块、进程等通常设想为导致期望结果的步骤或指令的自洽序列。所述步骤是需要对物理量的物理操纵的步骤。通常，尽管不必要，这些量采用能够在计算机系统中存储、传递、组合、比较或另外操纵的电或磁信号的形式。已经证明，主要是为了公共使用的原因，将这些信号称作位、值、元素、符号、字符、项目、数字等有时是方便的。

然而，应牢记的是，所有这些和相似的术语应与适当的物理量相关联并且仅仅是适用于这些量的方便标记。除非特别指明，否则如以下描述中所显而易见的，应理解在整个本发明中，讨论所用的术语，如“关联”或“识别”或“再现”或“需要”或“确定”或“重复”或“执行”或“检测”或“引导”等，指的是电子系统或类似电子计算设备的动作和过程，其将电子设备的寄存器和存储器内的表示为物理(电子)量的数据操纵和变换成电子设备存储器或寄存器或者其它这样的信息存储、传输或显示设备内的类似地表示为物理量的其它数据。

图1说明根据本发明的各种例示性实施例的展示基于毫米波的手势认证装置图。

实施例一，所述基于毫米波的手势认证装置120，包括毫米波发射接收模块121，处理器模块123，电源模块124，存储模块125、通信模块127以及加密解密模块128。

本实施例中手势认证装置120可用于对信息的加密认证，利用60GHz毫米波对手部进行实时测距和测速，获取当前的手势信息，利用手势信息记载的独特个人生物特征对信息进行加密和认证，从而可以实现有效的、安全的、便捷的加密认证。

毫米波发射接收模块121，用于发出60GHz的毫米波信号，并接受反射的60GHz毫米波信号，其作用相当于雷达，其中包括脉冲雷达部分和连续波雷达部分，脉冲雷达部分发出60GHz毫米波的脉冲雷达信号，用于测定手部动作的距离；连续波雷达部分发出60Ghz毫米波的连续波雷达信号，用于测定手部动作的速度。

处理器模块123，用于对信号进行处理，包括对毫米波发射接收模块121获取的手部动作距离、速度信息进行分析，获取手部当前的手势动作信息。60GHz毫米波具有高速传播、高数据带宽的特点，能在实施对手部动作进行捕获，处理器模块123对手部动作的实时距离、速度等数据进行建模还原，模拟出手部当前的手势动作信息，并负责根据模拟计算出来的手部当前的手势动作信息。

电源模块124，为装置提供电源。

存储模块125，用于存放数据。

通信模块127，与外界进行通信，包括向控制对象发出控制信息，可以用包括蓝牙 (例如蓝牙 4.0 标准)、 红外激光、 蜂窝、 802.11 WiFi、 感应无线、 超宽带无线、 Zigbee，和其他已知或有待开发的短和远距离无线通信方式。还可以选择进一步包括有线的通信方式，如通用串行总线 (USB) 或任何已知的各种有线的通信方式。

加密解密模块128，用于对手部动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对某一手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对N个手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥，N≥2。

优选的，手势认证装置120设置成手环，可佩带在用户的手上，对手部的手势动作进行捕获。

本实施例利用60GHz毫米波高速传播、高数据带宽的特点，可以对手部的手势动作进行精确测量，并且集成到可穿戴设备中，在不额外设置其它硬件下即可实现对手势动作的获取，进而完成加解密或认证，用户只需要重复初始化的手势即可实现加解密或认证，方便快捷，并且人的手势动作是人长久养成的习惯、个人生理特征等的复合，具有独一无二性，难以被复制或盗用，比一般的密码秘钥更加安全。

实施例二，所述基于毫米波的手势认证装置120，包括毫米波发射接收模块121，传感器模块122，处理器模块123，电源模块124，存储模块125以及通信模块127、加密解密模块128。

本实施例中手势认证装置120可用于对信息的加密认证，利用60GHz毫米波对手部进行实时测距和测速，获取当前的手势信息，利用手势信息记载的独特个人生物特征对信息进行加密和认证，从而可以实现有效的、安全的、便捷的加密认证。

毫米波发射接收模块121，用于发出60GHz的毫米波信号，并接受反射的60GHz毫米波信号，其作用相当于雷达，其中包括脉冲雷达部分和连续波雷达部分，脉冲雷达部分发出60GHz毫米波的脉冲雷达信号，用于测定手部动作的距离；连续波雷达部分发出60Ghz毫米波的连续波雷达信号，用于测定手部动作的速度。

传感器模块122，用于获取手部运动状态的传感信息。传感器可能包括一个或多个陀螺仪(例如三轴陀螺仪)、 加速度 (例如三轴加速度计)，磁强计 (例如三轴磁强计)，接近传感器（例如距离传感器）、 肌电图传感器 (例如EMG) 、温度传感器、全球定位系统 (GPS) 传感器，传感器还可包括视觉发射器和传感器，如可能检测光视觉或红外波段的传感器。

优选的传感器模块122还用于判断是否需要获取手部的手势动作信息。在其中一个实施方式，温度传感器检测佩带人的手部温度，当传感器获得的温度在35摄氏度以上，开启获取手部手势动作信息功能，否则，关闭获取手部手势动作信息功能。在其中一个实施方式中，传感器获取佩戴人一个特定动作来决定是否开启或关闭获取手部手势动作信息功能，所述特定动作可以设置为顺时针圆周运动一圈表示开启获取手部手势动作信息功能，逆时针圆周运动一圈表示关闭获取手部手势动作信息功能。

处理器模块123，用于对信号进行处理，包括对毫米波发射接收模块121获取的手部动作距离、速度信息进行分析，获取手部当前的手势动作信息。60GHz毫米波具有高速传播、高数据带宽的特点，能在实施对手部动作进行捕获，处理器模块123对手部动作的实时距离、速度等数据进行建模还原，模拟出手部当前的手势动作信息，并负责根据模拟计算出来的手部当前的手势动作信息。

电源模块124，为装置提供电源。

存储模块125，用于存放数据。

通信模块127，与外界进行通信，包括向控制对象发出控制信息，可以用包括蓝牙 (例如蓝牙 4.0 标准)、 红外激光、 蜂窝、 802.11 WiFi、 感应无线、 超宽带无线、 Zigbee，和其他已知或有待开发的短和远距离无线通信方式。还可以选择进一步包括有线的通信方式，如通用串行总线 (USB) 或任何已知的各种有线的通信方式。

加密解密模块128，用于对手部动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对某一手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对N个手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥，N≥2.

优选的，手势认证装置120设置成手环，可佩带在用户的手上，对手部的手势动作进行捕获。

本实施例利用60GHz毫米波高速传播、高数据带宽的特点，可以对手部的手势动作进行精确测量，并且集成到可穿戴设备中，在不额外设置其它硬件下即可实现对手势动作的获取，进而完成加解密或认证，用户只需要重复初始化的手势即可实现加解密或认证，方便快捷，并且人的手势动作是人长久养成的习惯、个人生理特征等的复合，具有独一无二性，难以被复制或盗用，比一般的密码秘钥更加安全。

实施例三，所述基于毫米波的手势认证装置120，包括毫米波发射接收模块121，传感器模块122，处理器模块123，电源模块124，存储模块125，震动模块126以及通信模块127、加密解密模块128。

本实施例中手势认证装置120可用于对信息的加密认证，利用60GHz毫米波对手部进行实时测距和测速，获取当前的手势信息，利用手势信息记载的独特个人生物特征对信息进行加密和认证，从而可以实现有效的、安全的、便捷的加密认证。

毫米波发射接收模块121，用于发出60GHz的毫米波信号，并接受反射的60GHz毫米波信号，其作用相当于雷达，其中包括脉冲雷达部分和连续波雷达部分，脉冲雷达部分发出60GHz毫米波的脉冲雷达信号，用于测定手部动作的距离；连续波雷达部分发出60Ghz毫米波的连续波雷达信号，用于测定手部动作的速度。

传感器模块122，用于获取手部运动状态的传感信息。传感器可能包括一个或多个陀螺仪(例如三轴陀螺仪)、 加速度 (例如三轴加速度计)，磁强计 (例如三轴磁强计)，接近传感器（例如距离传感器）、 肌电图传感器 (例如EMG) 、温度传感器、全球定位系统 (GPS) 传感器，传感器还可包括视觉发射器和传感器，如可能检测光视觉或红外波段的传感器。

优选的传感器模块122还用于判断是否需要获取手部的手势动作信息。在其中一个实施方式，温度传感器检测佩带人的手部温度，当传感器获得的温度在35摄氏度以上，开启获取手部手势动作信息功能，否则，关闭获取手部手势动作信息功能。在其中一个实施方式中，传感器获取佩戴人一个特定动作来决定是否开启或关闭获取手部手势动作信息功能，所述特定动作可以设置为顺时针圆周运动一圈表示开启获取手部手势动作信息功能，逆时针圆周运动一圈表示关闭获取手部手势动作信息功能。

处理器模块123，用于对信号进行处理，包括对毫米波发射接收模块121获取的手部动作距离、速度信息进行分析，获取手部当前的手势动作信息。60GHz毫米波具有高速传播、高数据带宽的特点，能在实施对手部动作进行捕获，处理器模块123对手部动作的实时距离、速度等数据进行建模还原，模拟出手部当前的手势动作信息，并负责根据模拟计算出来的手部当前的手势动作信息。

电源模块124，为装置提供电源。

存储模块125，用于存放数据。

震动模块126，用于提供震动信息，可以使用手机震动器或者其他更小型的振动装置。在其中一个实施方式中，振动信息可作为手势装置识别或状态的反馈，例如，当手势无法识别的时候，产生一种振动提醒用户该手势错误；或者，当用户手势识别并完成加解密或认证后，产生一种振动提醒用户完成操作。

通信模块127，与外界进行通信，包括向控制对象发出控制信息，可以用包括蓝牙 (例如蓝牙 4.0 标准)、 红外激光、 蜂窝、 802.11 WiFi、 感应无线、 超宽带无线、 Zigbee，和其他已知或有待开发的短和远距离无线通信方式。还可以选择进一步包括有线的通信方式，如通用串行总线 (USB) 或任何已知的各种有线的通信方式。

加密解密模块128，用于对手部动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对某一手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对N个手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥，N≥2.

优选的，手势认证装置120设置成手环，可佩带在用户的手上，对手部的手势动作进行捕获。

本实施例利用60GHz毫米波高速传播、高数据带宽的特点，可以对手部的手势动作进行精确测量，并且集成到可穿戴设备中，在不额外设置其它硬件下即可实现对手势动作的获取，进而完成加解密或认证，用户只需要重复初始化的手势即可实现加解密或认证，方便快捷，并且人的手势动作是人长久养成的习惯、个人生理特征等的复合，具有独一无二性，难以被复制或盗用，比一般的密码秘钥更加安全。

图2说明根据本发明的各种例示性实施例的展示手势加密方法流程图。

手势认证装置120利用60GHz毫米波高速传播、高数据带宽的特点，可以对手部的手势动作进行精确测量，并且集成到可穿戴设备中，在不额外设置其它硬件下即可实现对手势动作的获取，进而完成加解密或认证，用户只需要重复初始化的手势即可实现加解密或认证，方便快捷，并且人的手势动作是人长久养成的习惯、个人生理特征等的复合，具有独一无二性，难以被复制或盗用，比一般的密码秘钥更加安全。

因此，手势加密方法步骤包括：

S101，手势认证装置捕获手部动作和/或获取传感器信息。

手势认证装置的毫米波发射接收模块121，可发出60GHz的毫米波信号，并接受反射的60GHz毫米波信号，即雷达测量信息。毫米波发射接收模块121包括脉冲雷达部分和连续波雷达部分，脉冲雷达部分发出60GHz毫米波的脉冲雷达信号，用于测定手部动作的距离；连续波雷达部分发出60Ghz毫米波的连续波雷达信号，用于测定手部动作的速度。

手势认证装置的传感器模块122，可以获取手部运动状态的传感信息。传感器可能包括一个或多个陀螺仪(例如三轴陀螺仪)、 加速度 (例如三轴加速度计)，磁强计 (例如三轴磁强计)，接近传感器（例如距离传感器）、 肌电图传感器 (例如EMG) 、温度传感器、全球定位系统 (GPS) 传感器，传感器还可包括视觉发射器和传感器，如可能检测光视觉或红外波段的传感器。

优选的传感器模块122所获得的传感器信息还用于判断是否需要获取手部的手势动作信息。在其中一个实施方式，温度传感器检测佩带人的手部温度，当传感器获得的温度在35摄氏度以上，开启获取手部手势动作信息功能，否则，关闭获取手部手势动作信息功能。在其中一个实施方式中，传感器获取佩戴人一个特定动作来决定是否开启或关闭获取手部手势动作信息功能，所述特定动作可以设置为顺时针圆周运动一圈表示开启获取手部手势动作信息功能，逆时针圆周运动一圈表示关闭获取手部手势动作信息功能。

S102，获取手部特定部位空间位置信息。

包括对毫米波发射接收模块121获取的手部动作距离、速度信息进行分析，获取手部当前的手势动作信息。60GHz毫米波具有高速传播、高数据带宽的特点，能在实施对手部动作进行捕获，处理器模块123对手部动作的实时距离、速度等数据进行建模还原，模拟出手部当前的手势动作信息，得出手部特定部位的空间位置信息，所述手部特定部位，是指经过计算得出的手部动作的参考点，例如手指之间的位置，或者手指某处关节的位置等，这些特定的部位是与个人生理特征密切相关的，例如人的手指长度是不一样的，因此对应的在空间中的相对位置也是不同的，这种不同即可成为个人独特的加解密或认证信息。

优选的，所述空间位置信息为特定部位的相对空间位置信息，例如手指尖的相对空间位置。

优选的，所述空间位置信息为特定部位的空间轨迹信息，例如手指尖在手势动作过程中的空间轨迹，所述空间轨迹由手势动作生成时间内的手指尖连续空间位置组成。

优选的，所述空间位置信息为特定部位的相对空间位置信息和空间轨迹信息的组合。

S103，根据S102得到的空间位置信息生成加密秘钥。生成方法可以采用现有常规的加密秘钥生成算法，本实施例提出的方法的新创性在于所采用的加密秘钥原始数据是与个人生理特征紧密结合的，并且与人在后天中养成的个人习惯相关，具有独一无二性，任何人都无法对其简单的重复或复制。

优选的，生成加密秘钥的算法中，选择可以添加自定义参数的算法，所述自定义参数选用与空间位置信息具有函数关系参数。

S104，对信息进行加解密或认证。S103生成的加密秘钥后，即可利用该秘钥对信息进行加密或者认证。

本实施例利用60GHz毫米波高速传播、高数据带宽的特点，可以对手部的手势动作进行精确测量，并且集成到可穿戴设备中，在不额外设置其它硬件下即可实现对手势动作的获取，进而完成加解密或认证，用户只需要重复初始化的手势即可实现加解密或认证，方便快捷，并且人的手势动作是人长久养成的习惯、个人生理特征等的复合，具有独一无二性，难以被复制或盗用，比一般的密码秘钥更加安全。

图3说明根据本发明的各种例示性实施例的展示另一种手势加密方法流程图。

S201，手势认证装置捕获第一手部动作和第二手部动作和获取传感器信息。

手势认证装置的毫米波发射接收模块121，可发出60GHz的毫米波信号，并接受反射的60GHz毫米波信号，即雷达测量信息。毫米波发射接收模块121包括脉冲雷达部分和连续波雷达部分，脉冲雷达部分发出60GHz毫米波的脉冲雷达信号，用于测定手部动作的距离；连续波雷达部分发出60Ghz毫米波的连续波雷达信号，用于测定手部动作的速度。

手部进行连续输入两次手部动作，例如第一手部动作是张开手掌，第二手部动作是合拢成拳头，手势认证装置需要捕获张开手掌和合拢拳头这两次手部动作。

手势认证装置的传感器模块122，可以获取手部运动状态的传感信息。传感器可能包括一个或多个陀螺仪(例如三轴陀螺仪)、 加速度 (例如三轴加速度计)，磁强计 (例如三轴磁强计)，接近传感器（例如距离传感器）、 肌电图传感器 (例如EMG) 、温度传感器、全球定位系统 (GPS) 传感器，传感器还可包括视觉发射器和传感器，如可能检测光视觉或红外波段的传感器。

优选的传感器模块122所获得的传感器信息还用于判断是否需要获取手部的手势动作信息。在其中一个实施方式，温度传感器检测佩带人的手部温度，当传感器获得的温度在35摄氏度以上，开启获取手部手势动作信息功能，否则，关闭获取手部手势动作信息功能。在其中一个实施方式中，传感器获取佩戴人一个特定动作来决定是否开启或关闭获取手部手势动作信息功能，所述特定动作可以设置为顺时针圆周运动一圈表示开启获取手部手势动作信息功能，逆时针圆周运动一圈表示关闭获取手部手势动作信息功能。

S202，获取第一、第二手部动作特定部位空间位置信息。

包括对毫米波发射接收模块121获取的手部动作距离、速度信息进行分析，获取手部当前的手势动作信息。60GHz毫米波具有高速传播、高数据带宽的特点，能在实施对手部动作进行捕获，处理器模块123对手部动作的实时距离、速度等数据进行建模还原，模拟出手部当前的手势动作信息，得出手部特定部位的空间位置信息，所述手部特定部位，是指经过计算得出的手部动作的参考点，例如手指之间的位置，或者手指某处关节的位置等，这些特定的部位是与个人生理特征密切相关的，例如人的手指长度是不一样的，因此对应的在空间中的相对位置也是不同的，这种不同即可成为个人独特的加解密或认证信息。

对捕获的第一、第二手部动作，获取这些动作的特定部位的空间位置信息，得到第一空间位置信息和第二空间位置信息。

优选的，所述空间位置信息为特定部位的相对空间位置信息，例如手指尖的相对空间位置。

优选的，所述空间位置信息为特定部位的空间轨迹信息，例如手指尖在手势动作过程中的空间轨迹，所述空间轨迹由手势动作生成时间内的手指尖连续空间位置组成。

优选的，所述空间位置信息为特定部位的相对空间位置信息和空间轨迹信息的组合。

S203，根据S102得到的第一、第二空间位置信息生成加密秘钥。生成方法可以采用现有常规的加密秘钥生成算法，本实施例提出的方法的新创性在于所采用的加密秘钥原始数据是与个人生理特征紧密结合的，并且与人在后天中养成的个人习惯相关，具有独一无二性，任何人都无法对其简单的重复或复制。

优选的，生成加密秘钥的算法中，选择可以添加自定义参数的算法，所述自定义参数选用与空间位置信息具有函数关系参数。

S204，对信息进行加解密或认证。S103生成的加密秘钥后，即可利用该秘钥对信息进行加密或者认证。

本实施例利用60GHz毫米波高速传播、高数据带宽的特点，可以对手部的手势动作进行精确测量，并且集成到可穿戴设备中，在不额外设置其它硬件下即可实现对手势动作的获取，进而完成加解密或认证，用户只需要重复初始化的手势即可实现加解密或认证，方便快捷，并且人的手势动作是人长久养成的习惯、个人生理特征等的复合，具有独一无二性，难以被复制或盗用，比一般的密码秘钥更加安全。

图4说明根据本发明的各种例示性实施例的展示一种生物动作认证系统结构图。

生物认证动作系统，是以人的生物特征作为认证依据的一种系统，尤其是以人先天和后天结合的生物特征为认证依据。人的手在出生的时候就具有先天性因素，例如人的手指长短，在动作总的相对角度位置等，以及人在后天生活中会养成某些特殊的个人习惯，包括手在完成某些特定动作的到时候的幅度、角度、频率等，这些先天和后天的个人生物特征能够成为人独一无二的加解密或认证的以及，在此基础上提出一种基于生物动作认证系统，包括：基于毫米波的手势认证装置120，移动终端110以及服务器130，手势认证装置120与移动终端110之间建立双向通信，移动终端110和服务器130之间建立双向通信。当移动终端110和服务器130之间发生认证响应，例如用户使用移动终端110向服务器130缴付一笔费用，用户启动手势认证装置120的认证功能，手势认证装置120发出60GHz的毫米波信号，对人的手部动作进行探测，捕获手部动作，并获取手部动作特征部位的空间位置信息，并根据所述空间位置信息，生成加解密秘钥或认证秘钥，预存到服务器130中，当需要加解密或认证的时候，用户重复该手势动作，手势认证装置120重复探测、捕获、获取和计算等步骤，将所得到的空间位置通过移动终端110发送到服务器130中进行认证。

对于基于毫米波的手势认证装置120的不同设置，生物动作认证系统有不同的实施方式。

实施例一，所述基于毫米波的手势认证装置120，包括毫米波发射接收模块121，处理器模块123，电源模块124，存储模块125、通信模块127以及加密解密模块128。

本实施例中手势认证装置120可用于对信息的加密认证，利用60GHz毫米波对手部进行实时测距和测速，获取当前的手势信息，利用手势信息记载的独特个人生物特征对信息进行加密和认证，从而可以实现有效的、安全的、便捷的加密认证。

毫米波发射接收模块121，用于发出60GHz的毫米波信号，并接受反射的60GHz毫米波信号，其作用相当于雷达，其中包括脉冲雷达部分和连续波雷达部分，脉冲雷达部分发出60GHz毫米波的脉冲雷达信号，用于测定手部动作的距离；连续波雷达部分发出60Ghz毫米波的连续波雷达信号，用于测定手部动作的速度。

处理器模块123，用于对信号进行处理，包括对毫米波发射接收模块121获取的手部动作距离、速度信息进行分析，获取手部当前的手势动作信息。60GHz毫米波具有高速传播、高数据带宽的特点，能在实施对手部动作进行捕获，处理器模块123对手部动作的实时距离、速度等数据进行建模还原，模拟出手部当前的手势动作信息，并负责根据模拟计算出来的手部当前的手势动作信息。

电源模块124，为装置提供电源。

存储模块125，用于存放数据。

通信模块127，与外界进行通信，包括向控制对象发出控制信息，可以用包括蓝牙 (例如蓝牙 4.0 标准)、 红外激光、 蜂窝、 802.11 WiFi、 感应无线、 超宽带无线、 Zigbee，和其他已知或有待开发的短和远距离无线通信方式。还可以选择进一步包括有线的通信方式，如通用串行总线 (USB) 或任何已知的各种有线的通信方式。

加密解密模块128，用于对手部动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对某一手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对N个手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥，N≥2。

优选的，手势认证装置120设置成手环，可佩带在用户的手上，对手部的手势动作进行捕获。

本实施例利用60GHz毫米波高速传播、高数据带宽的特点，可以对手部的手势动作进行精确测量，并且集成到可穿戴设备中，在不额外设置其它硬件下即可实现对手势动作的获取，进而完成加解密或认证，用户只需要重复初始化的手势即可实现加解密或认证，方便快捷，并且人的手势动作是人长久养成的习惯、个人生理特征等的复合，具有独一无二性，难以被复制或盗用，比一般的密码秘钥更加安全。

实施例二，所述基于毫米波的手势认证装置120，包括毫米波发射接收模块121，传感器模块122，处理器模块123，电源模块124，存储模块125以及通信模块127、加密解密模块128。

本实施例中手势认证装置120可用于对信息的加密认证，利用60GHz毫米波对手部进行实时测距和测速，获取当前的手势信息，利用手势信息记载的独特个人生物特征对信息进行加密和认证，从而可以实现有效的、安全的、便捷的加密认证。

毫米波发射接收模块121，用于发出60GHz的毫米波信号，并接受反射的60GHz毫米波信号，其作用相当于雷达，其中包括脉冲雷达部分和连续波雷达部分，脉冲雷达部分发出60GHz毫米波的脉冲雷达信号，用于测定手部动作的距离；连续波雷达部分发出60Ghz毫米波的连续波雷达信号，用于测定手部动作的速度。

传感器模块122，用于获取手部运动状态的传感信息。传感器可能包括一个或多个陀螺仪(例如三轴陀螺仪)、 加速度 (例如三轴加速度计)，磁强计 (例如三轴磁强计)，接近传感器（例如距离传感器）、 肌电图传感器 (例如EMG) 、温度传感器、全球定位系统 (GPS) 传感器，传感器还可包括视觉发射器和传感器，如可能检测光视觉或红外波段的传感器。

优选的传感器模块122还用于判断是否需要获取手部的手势动作信息。在其中一个实施方式，温度传感器检测佩带人的手部温度，当传感器获得的温度在35摄氏度以上，开启获取手部手势动作信息功能，否则，关闭获取手部手势动作信息功能。在其中一个实施方式中，传感器获取佩戴人一个特定动作来决定是否开启或关闭获取手部手势动作信息功能，所述特定动作可以设置为顺时针圆周运动一圈表示开启获取手部手势动作信息功能，逆时针圆周运动一圈表示关闭获取手部手势动作信息功能。

处理器模块123，用于对信号进行处理，包括对毫米波发射接收模块121获取的手部动作距离、速度信息进行分析，获取手部当前的手势动作信息。60GHz毫米波具有高速传播、高数据带宽的特点，能在实施对手部动作进行捕获，处理器模块123对手部动作的实时距离、速度等数据进行建模还原，模拟出手部当前的手势动作信息，并负责根据模拟计算出来的手部当前的手势动作信息。

电源模块124，为装置提供电源。

存储模块125，用于存放数据。

通信模块127，与外界进行通信，包括向控制对象发出控制信息，可以用包括蓝牙 (例如蓝牙 4.0 标准)、 红外激光、 蜂窝、 802.11 WiFi、 感应无线、 超宽带无线、 Zigbee，和其他已知或有待开发的短和远距离无线通信方式。还可以选择进一步包括有线的通信方式，如通用串行总线 (USB) 或任何已知的各种有线的通信方式。

加密解密模块128，用于对手部动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对某一手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对N个手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥，N≥2.

优选的，手势认证装置120设置成手环，可佩带在用户的手上，对手部的手势动作进行捕获。

本实施例利用60GHz毫米波高速传播、高数据带宽的特点，可以对手部的手势动作进行精确测量，并且集成到可穿戴设备中，在不额外设置其它硬件下即可实现对手势动作的获取，进而完成加解密或认证，用户只需要重复初始化的手势即可实现加解密或认证，方便快捷，并且人的手势动作是人长久养成的习惯、个人生理特征等的复合，具有独一无二性，难以被复制或盗用，比一般的密码秘钥更加安全。

实施例三，所述基于毫米波的手势认证装置120，包括毫米波发射接收模块121，传感器模块122，处理器模块123，电源模块124，存储模块125，震动模块126以及通信模块127、加密解密模块128。

本实施例中手势认证装置120可用于对信息的加密认证，利用60GHz毫米波对手部进行实时测距和测速，获取当前的手势信息，利用手势信息记载的独特个人生物特征对信息进行加密和认证，从而可以实现有效的、安全的、便捷的加密认证。

毫米波发射接收模块121，用于发出60GHz的毫米波信号，并接受反射的60GHz毫米波信号，其作用相当于雷达，其中包括脉冲雷达部分和连续波雷达部分，脉冲雷达部分发出60GHz毫米波的脉冲雷达信号，用于测定手部动作的距离；连续波雷达部分发出60Ghz毫米波的连续波雷达信号，用于测定手部动作的速度。

传感器模块122，用于获取手部运动状态的传感信息。传感器可能包括一个或多个陀螺仪(例如三轴陀螺仪)、 加速度 (例如三轴加速度计)，磁强计 (例如三轴磁强计)，接近传感器（例如距离传感器）、 肌电图传感器 (例如EMG) 、温度传感器、全球定位系统 (GPS) 传感器，传感器还可包括视觉发射器和传感器，如可能检测光视觉或红外波段的传感器。

优选的传感器模块122还用于判断是否需要获取手部的手势动作信息。在其中一个实施方式，温度传感器检测佩带人的手部温度，当传感器获得的温度在35摄氏度以上，开启获取手部手势动作信息功能，否则，关闭获取手部手势动作信息功能。在其中一个实施方式中，传感器获取佩戴人一个特定动作来决定是否开启或关闭获取手部手势动作信息功能，所述特定动作可以设置为顺时针圆周运动一圈表示开启获取手部手势动作信息功能，逆时针圆周运动一圈表示关闭获取手部手势动作信息功能。

处理器模块123，用于对信号进行处理，包括对毫米波发射接收模块121获取的手部动作距离、速度信息进行分析，获取手部当前的手势动作信息。60GHz毫米波具有高速传播、高数据带宽的特点，能在实施对手部动作进行捕获，处理器模块123对手部动作的实时距离、速度等数据进行建模还原，模拟出手部当前的手势动作信息，并负责根据模拟计算出来的手部当前的手势动作信息。

电源模块124，为装置提供电源。

存储模块125，用于存放数据。

震动模块126，用于提供震动信息，可以使用手机震动器或者其他更小型的振动装置。在其中一个实施方式中，振动信息可作为手势装置识别或状态的反馈，例如，当手势无法识别的时候，产生一种振动提醒用户该手势错误；或者，当用户手势识别并完成加解密或认证后，产生一种振动提醒用户完成操作。

通信模块127，与外界进行通信，包括向控制对象发出控制信息，可以用包括蓝牙 (例如蓝牙 4.0 标准)、 红外激光、 蜂窝、 802.11 WiFi、 感应无线、 超宽带无线、 Zigbee，和其他已知或有待开发的短和远距离无线通信方式。还可以选择进一步包括有线的通信方式，如通用串行总线 (USB) 或任何已知的各种有线的通信方式。

加密解密模块128，用于对手部动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对某一手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

优选的，根据对N个手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥，N≥2.

优选的，手势认证装置120设置成手环，可佩带在用户的手上，对手部的手势动作进行捕获。

本实施例利用60GHz毫米波高速传播、高数据带宽的特点，可以对手部的手势动作进行精确测量，并且集成到可穿戴设备中，在不额外设置其它硬件下即可实现对手势动作的获取，进而完成加解密或认证，用户只需要重复初始化的手势即可实现加解密或认证，方便快捷，并且人的手势动作是人长久养成的习惯、个人生理特征等的复合，具有独一无二性，难以被复制或盗用，比一般的密码秘钥更加安全。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于毫米波的手势认证装置，其特征在于，包括毫米波发射接收模块、传感器模块、处理器模块、电源模块、存储模块、通信模块和加密解密模块；所述电源模块提供装置电源；所述毫米波发射接收模块用于发出和接收毫米波信号测量手部动作；所述处理器模块用于对测量信号进行处理，获取当前的手势动作信息；存储模块用于存放数据；通信模块用于与外界进行通信；加密解密模块用于将所述手势动作信息生成加解密秘钥或认证秘钥。

2.如权利要求1所述的基于毫米波的手势认证装置，其特征在于，所述毫米波发射接收模块发出的所述毫米波为60GHz的毫米波信号。

3.如权利要求1所述的基于毫米波的手势认证装置，其特征在于，所述毫米波发射接收模块包括脉冲雷达部分和连续波雷达部分，脉冲雷达部分发出60GHz毫米波的脉冲雷达信号，用于测定手部动作的距离；连续波雷达部分发出60Ghz毫米波的连续波雷达信号，用于测定手部动作的速度。

4.如权利要求1所述的基于毫米波的手势认证装置，其特征在于，还包括传感器模块，用于获取手部运动状态的传感信息，传感信息包括温度、速度、角度、距离、空间位置、磁场强度、心跳特征等的一种或多种。

5.如权利要求4所述的基于毫米波的手势认证装置，其特征在于，所述传感器模块获得的传感信息用于开启或关闭所述装置的手势识别功能。

6.如权利要求1所述的基于毫米波的手势认证装置，其特征在于，还包括振动模块，用于发出振动提醒信息。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的基于毫米波的手势认证装置，其特征在于，所述装置设置成手环，可穿戴于用户的手腕部。

8.如权利要求1-6中任意一项所述的基于毫米波的手势认证装置，其特征在于，所述手势动作信息可以为N个，且N大于等于2。