CN107483119A - 一种以声波为传输介质的读感器及其系统和读卡操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以声波为介质传输数据的读感器、应用该读感器的系统以及读卡操作方法；所述读感器包括用于加密和解密的数据处理器、拾音器、扬声器和数据输出接口，所述读感器经拾音器和扬声器通过声波进行数据交互。本发明读感器以声波为调频载波信号来发生数据交互，交互过程通过临时密钥和共有的加密算法进行加密和解密，数据交互安全可靠；用户端为带有扬声器和拾音器可存储卡片信息的电子设备，可存储的卡片信息不限，可有效减少用户的卡片携带量，提高资源利用率；系统设计科学合理，数据交互流程简单，操作方便，尤其适用于安防门禁、停车场等场所。

Description

一种以声波为传输介质的读感器及其系统和读卡操作方法
技术领域
本发明涉及智能读卡器领域，特别是一种通过声波来传输数据信息，ID信息的读感器和读卡操作方法。
背景技术
当前智能卡片的读取方式是采用无线电给智能卡充电后通过无线电传输智能卡内部信息的方式，但是均需要携带卡片。在越来越多种类的卡片使用的同时，不仅需要用户携带多张卡片，携带不方便的同时使用者也容易混淆，给使用者造成了一定的影响。在移动终端设备丰富的当前环境下，如何设计提供一种以纯加密方式可以像卡片一样使用的方式，像NFC一样可存储卡片信息，以声波为载波信号的方式与读感器进行交换数据，同时又能有效保障数据交互的安全性是本发明的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的读感设备，以扬声器和拾音器为交互器件，以声波为载波信号进行加密数据交互，尤其适用于安防门禁、停车场场所。本发明的技术方案为：
一种以声波为介质传输数据的读感器，所述读感器包括用于加密和解密的数据处理器、拾音器、扬声器和数据输出接口，所述读感器经拾音器和扬声器通过声波进行数据交互。
作为本发明进一步说明，所述数据输出接口包括RS232、485、CAN、微根、SPI或iic接口。
一种使用上述以声波为介质传输数据读感器的系统，包括所述以声波为介质传输数据的读感器、用户终端和第三方数据内容使用设备；所述用户终端带有扬声器、拾音器和存储单元；所述第三方数据内容使用设备通过所述数据输出接口与所述读感器连接。
作为本发明优选的技术方案，所述用户终端优选为手机等智能终端设备。
本发明还提供了使用上述读感器和系统的读卡操作方法，包括以下步骤：
1）所述用户终端向所述读感器发送唤醒指令；
2）所述读感器通过所述拾音器接收到所述唤醒指令后通过加密算法f（g）加密后通过所述扬声器发送密钥数据给所述用户终端；
3）所述用户终端接收到所述密钥数据后通过加密算法f（g）解析获得密钥，使用所述密钥通过加密算法f（g，s）把要传输的内容数据进行加密后通过扬声器发送到所述读感器；
4）所述读感器通过拾音器接收到加密的内容数据，通过密钥解密获得所述内容数据；
5）所述读感器通过所述数据输出接口将所述内容数据发送给所述第三方数据内容使用设备使用。
作为本发明进一步说明，所述加密算法f（g）为所述读感器和所述用户终端共有的加密算法。
更进一步地，所述密钥为临时密钥，由所述读感器接收到所述用户终端的唤醒指令后临时生成。
更进一步地，所述步骤4）和步骤5）之间还包括所述读感器销毁所述临时密钥的步骤，以提高系统和数据的安全性。
更进一步地，所述步骤5）之后所述所述读感器关闭能耗，进入待机状态，以减少系统能耗。
本发明的优点：本发明读感器以声波为调频载波信号来发生数据交互，交互过程通过临时密钥和共有的加密算法进行加密和解密，数据交互安全可靠；用户端为带有扬声器和拾音器可存储卡片信息的电子设备，可存储的卡片信息不限，可有效减少用户的卡片携带量，提高资源利用率；系统设计科学合理，数据交互流程简单，操作方便，尤其适用于安防门禁、停车场等场所。
附图说明
图1为本发明系统数据交互流程图。
具体实施方式
实施例：
一种以声波为介质传输数据读感器的系统，包括所述以声波为介质传输数据的读感器、用户终端和第三方数据内容使用设备；所述读感器包括用于加密和解密的数据处理器、拾音器、扬声器和数据输出接口，所述读感器经拾音器和扬声器通过声波进行数据交互；所述用户终端带有扬声器、拾音器和存储单元；所述第三方数据内容使用设备通过所述数据输出接口与所述读感器连接，所述数据输出接口为RS232、485、CAN、微根、SPI或iic接口；所述用户终端优选为手机等智能终端设备。
以门禁系统和智能手机为例应用本发明的系统和操作方法：系统包括以声波为介质传输数据的读感器、门禁系统和手机；以声波为介质传输数据的读感器通过RS232、485、CAN、微根、SPI或iic接口等方式与门禁系统连接。该门禁系统的运作过程（如图1所示）为：1）平时读感器处于待机状态；2）当用户需要使用门禁系统时，用手机发送音频的唤醒指令到读感器；3）读感器通过所述拾音器接收到所述唤醒指令后通过加密算法f（g）加密后通过所述扬声器发送一个临时密钥数据(如K8888)到用户的手机；4）用户手机接收到该临时密钥(K8888)后通过加密算法f（g）解析获得临时密钥(如K6666)，使用临时密钥(K6666)通过加密算法f（g，s）把要传输的内容数据（如2017030018000）进行加密后（如123456）通过扬声器发送到读感器；5）读感器通过拾音器接收到加密的内容数据（123456），通过临时密钥(K6666)解密获得所述内容数据（2017030018000），同时销毁临时密钥(K6666)（或超时销毁临时密钥）； 6）读感器通过上述RS232、485、CAN、微根、SPI或iic接口将内容数据发送给上述门禁系统，所述门禁系统确认内容数据（2017030018000）正确后打开门禁，供用户通过；7）一段时间内读感器为进行数据交互则进入待机状态。
需要指出的是，本发明还可以有其他替代方案，因此，实施例不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所做的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种以声波为介质传输数据的读感器，其特征在于：所述读感器包括用于加密和解密的数据处理器、拾音器、扬声器和数据输出接口，所述读感器经拾音器和扬声器通过声波进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的以声波为介质传输数据的读感器，其特征在于：所述数据输出接口包括RS232、485、CAN、微根、SPI或iic接口。
3.一种包含如权利要求1或2所述以声波为介质传输数据的读感器的系统，其特征在于：包括所述以声波为介质传输数据的读感器、用户终端和第三方数据内容使用设备；所述用户终端带有扬声器、拾音器和存储单元；所述第三方数据内容使用设备通过所述数据输出接口与所述读感器连接。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述用户终端为手机。
5.一种使用权利要求3所述系统的读卡操作方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）所述用户终端向所述读感器发送唤醒指令；
2）所述读感器通过所述拾音器接收到所述唤醒指令后通过加密算法f（g）加密后通过所述扬声器发送密钥数据给所述用户终端；
3）所述用户终端接收到所述密钥数据后通过加密算法f（g）解析获得密钥，使用所述密钥通过加密算法f（g，s）把要传输的内容数据进行加密后通过扬声器发送到所述读感器；
4）所述读感器通过拾音器接收到加密的内容数据，通过密钥解密获得所述内容数据；
5）所述读感器通过所述数据输出接口将所述内容数据发送给所述第三方数据内容使用设备使用。
6.根据权利要求5所述的读卡操作方法，其特征在于：所述加密算法f（g）为所述读感器和所述用户终端共有的加密算法。
7.根据权利要求6所述的读卡操作方法，其特征在于：所述密钥为临时密钥。
8.根据权利要求7所述的读卡操作方法，其特征在于：所述步骤4）和步骤5）之间还包括所述读感器销毁所述临时密钥的步骤。
9.根据权利要求5-7任一所述的读卡操作方法，其特征在于：所述步骤5）之后所述所述读感器关闭能耗，进入待机状态。
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