CN108667844A - Wifi热点与本地缓存结合的数据安全上传装置及方法 - Google Patents

Wifi热点与本地缓存结合的数据安全上传装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，包括微处理器模块和为装置中各用电模块供电的供电电源，以及与微处理器模块相接并用于采集工作状态数据的数据采集模块、用于进行本地数据缓存的SD卡数据存储模块和用于通过WIFI热点连接到云端服务器的WIFI模块；本发明还公开了一种WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传方法。本发明通过公共WIFI热点连接时进行数据上传下载到云端服务器和未联网时将数据保存到本地SD卡数据存储模块中两种方式相互结合，相互补充，数据更安全，更节约资源，能够对共享WIFI热点设施充分利用；能够满足现在城市共享设施，如共享电动车、共享充电宝等对数据上传的需求。

Description

WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置及方法
技术领域
本发明属于数据传输技术领域，具体涉及一种WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置及方法。
背景技术
随着电动车的使用不断增加，现在道路网交通状况更加堪忧。我国这样的电动车大国，个人电动车数量仍在不断增加，但电动自行车对道路拥堵造成的影响却因数据不足难以统计，乱停乱放现象同样因为监管数据不足难以整治；出于用户对电动车电池的合理使用监管，同批次个人电动车电池在实际道路的运行信息的统计，也因数据不足不能完全统计，进行改进。
城市的公共自行车有着易管理的优势，却受到共享单车的冲击，原本就不能通过车体使用范围，频率等信息，将使用效率最大化的问题更加明显，此时采集车体数据，进行统计计算来提高效率尤为重要。
当下流行的共享单车，充电宝，电动车，汽车等，这些共享族们，随着投放市场对这些产品的电池信息，运行状态信息就断了线，如果能获得使用的状态信息对维护产品，改进产品的使用，将更好的服务于商家和消费者。
综上所述，投放市场的产品，在用户使用产品过程中产品的位置信息和运行状态这些信息，必须完整，安全的收集并上传到合法的服务器，进行数据挖掘是产品效益更大，那么一种低成本，安全的数据上传方式显得尤其被需要。
目前移动设备上传数据使用的是一种WIFI数据与移动数据同时使用的数据获取方式，但移动数据业务受环境影响大，从而对数据上传的完整性不能保证，造成数据永久丢失，并且使用费用较高；同时WLAN技术覆盖面积小，当用户较多时数据通信受影响很大，同样会造成数据永久性丢失；
针对以上结合WIFI数据与移动数据同时使用的数据获取方式共同的受使用环境影响较大时，会造成数据永久性丢失，若数据不能及时上传又会被后来数据覆盖，同样造成数据丢失的问题。
为确保数据的完成性以及安全性，同时为达到充分利用城市共享WIFI热点资源，减小基站压力的理念，提出一种共享WIFI热点与本地缓存相互结合的数据安全上传方法和装置成为待解决问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低，能够使数据传输更安全的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：包括微处理器模块和为装置中各用电模块供电的供电电源，以及与微处理器模块相接并用于采集工作状态数据的数据采集模块、用于进行本地数据缓存的SD卡数据存储模块和用于通过WIFI热点连接到云端服务器的WIFI模块。
上述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述微处理器模块包括ARM微处理器STM32F103C8T6以及与ARM微处理器STM32F103C8T6相接的第一晶振电路、第二晶振电路和微处理器复位电路，所述第一晶振电路包括晶振Y1、电容C1和电容C2，所述晶振Y1的一端和电容C1的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第5引脚连接，所述晶振Y1的另一端和电容C2的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第6引脚连接，所述电容C1的另一端和电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y2、电容C3和电容C4，所述晶振Y2的一端和电容C3的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第3引脚连接，所述晶振Y2的另一端和电容C4的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第4引脚连接，所述电容C3的另一端和电容C4的另一端均接地；所述微处理器复位电路包括复位按键S1、电阻R12和电容C17，所述复位按键S1的一端、电阻R12的一端和电容C17的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第7引脚连接，所述电阻R12的另一端与供电电源的+3.3V电压输出端连接，所述复位按键S1的另一端和电容C17的另一端均接地。
上述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述SD卡数据存储模块包括SDCARD-M和12针插头P4，所述SDCARD-M的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第5引脚、第7引脚和第8引脚依次对应与12针插头P4的第6引脚、第5引脚、第4引脚、第3引脚、第2引脚和第1引脚连接，所述12针插头P4的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚和第6引脚分别通过电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18与供电电源的+3.3V电压输出端连接；所述SDCARD-M的第4引脚与供电电源的+3.3V电压输出端连接，且通过电容C18接地；所述SDCARD-M的第6引脚、第10引脚和第11引脚均接地；所述12针插头P4的第8引脚、第9引脚、第10引脚和第11引脚依次对应与ARM微处理器STM32F103C8T6的第27引脚、第26引脚、第28引脚和第25引脚连接。
上述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述WIFI模块包括WIFI模块USR_C216以及与WIFI模块USR_C216连接的天线连接电路、数据发送连接电路、数据接收连接电路、WIFI模块复位电路和重新加载电路，所述天线连接电路包括电阻R1、电容C501和电容C502，所述电阻R1的一端和电容C501的一端均与WIFI模块USR_C216的第17引脚连接，所述电阻R1的另一端和电容C502的一端连接且连接有天线Antenna；所述数据发送连接电路包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R8，所述三极管Q1的基极通过电阻R8与WIFI模块USR_C216的第5引脚连接，且通过电阻R2与供电电源的+3.3V电压输出端连接，所述三极管Q1的集电极和三极管Q2的基极均通过电阻R3与供电电源的+3.3V电压输出端连接，所述三极管Q2的集电极与ARM微处理器STM32F103C8T6的第43引脚连接，且通过电阻R4与供电电源的+5V电压输出端连接，所述三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极均接地；所述数据接收连接电路包括三极管Q3、三极管Q4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R9，所述三极管Q3的基极通过电阻R9与ARM微处理器STM32F103C8T6的第42引脚连接，且通过电阻R5与供电电源的+5V电压输出端连接，所述三极管Q3的集电极和三极管Q4的基极均通过电阻R6与供电电源的+5V电压输出端连接，所述三极管Q4的集电极与WIFI模块USR_C216的第6引脚连接，且通过电阻R7与供电电源的+3.3V电压输出端连接，所述三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均接地；所述WIFI模块复位电路包括复位按键S2、电阻R22、电阻R24和电容C9，所述复位按键S2的一端、电阻R22的一端和电容C9的一端均与WIFI模块USR_C216的第10引脚连接，所述电阻R22的另一端与供电电源的+3.3V电压输出端连接，所述复位按键S2的另一端通过电阻R24接地，所述电容C9的另一端接地；所述重新加载电路包括重新加载按键S3、电阻R23、电阻R25和电容C10，所述重新加载按键S3的一端、电阻R23的一端和电容C10的一端均与WIFI模块USR_C216的第12引脚连接，所述电阻R23的另一端与供电电源的+3.3V电压输出端连接，所述重新加载按键S3的另一端通过电阻R25接地，所述电容C10的另一端接地。
上述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述数据采集模块包括电池电流检测电路、电池电压检测电路、GPS定位模块和用于与产品的控制器的串口连接的四引脚接插件J1。
上述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述电池电流检测电路包括电流采集电阻R20，所述电流采集电阻R20的一端与电池的输出端E-OUT连接，且与ARM微处理器STM32F103C8T6的第12引脚连接，所述电流采集电阻R20的另一端接地；所述电池电压检测电路包括串联的电阻R21和电阻R22，串联后的电阻R21和电阻R22的一端与电池的输出端E-OUT连接，串联后的电阻R21和电阻R22的另一端接地，所述电阻R21和电阻R22的连接端与ARM微处理器STM32F103C8T6的第13引脚连接。
上述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述GPS定位模块包括微雪U-BLOX NEO-6M GPS定位模块，所述微雪U-BLOX NEO-6M GPS定位模块的数据发送端引脚TXD与ARM微处理器STM32F103C8T6的第46引脚连接，所述微雪U-BLOX NEO-6MGPS定位模块的数据接收端引脚RXD与ARM微处理器STM32F103C8T6的第45引脚连接；所述四引脚接插件J1的第1引脚与ARM微处理器STM32F103C8T6的第30引脚连接，所述四引脚接插件J1的第2引脚与ARM微处理器STM32F103C8T6的第31引脚连接，所述四引脚接插件J1的第3引脚和第4引脚分别用于连接产品的控制器的串口接收端引脚和串口发送端引脚。
本发明还提供了一种方法步骤简单、实现方便、安全性高的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、通过数据采集模块将采集的产品工作状态数据传输给微处理器模块；
步骤二、所述微处理器模块将其接收到的产品工作状态数据与微处理器内部实时时钟的日历和时间进行打包后，执行步骤三；
步骤三、所述微处理器模块发送指令访问SD卡数据存储模块，当收到SD卡数据存储模块返回的SD卡存在的指令时，执行步骤五；当未收到SD卡数据存储模块返回的SD卡存在的指令时，执行步骤四；
步骤四、所述微处理器模块重新发送指令访问SD卡数据存储模块，若仍未收到SD卡存在的指令，所述微处理器模块发送“无SD卡”警告，等待处理；
步骤五、所述微处理器模块将SD卡数据存储模块的储存空间大小与步骤二中打包后的数据包大小相对比，当SD卡数据存储模块的储存空间小于步骤二中打包后的数据包大小时，执行步骤六；当SD卡数据存储模块的储存空间大于步骤二中打包后的数据包大小时，执行步骤七；
步骤六、所述微处理器模块发送指令访问SD卡数据存储模块文件目录，删除时间在一月前的标记已上传数据包，执行步骤七；
步骤七、所述微处理器模块访问SD卡数据存储模块目录，创建分类目录，并将步骤二中打包后的数据包储存在分类目录下，并标记未上传，继续步骤八；
步骤八、所述微处理器模块发送指令访问WIFI模块，访问是否有连接WIFI热点，当有连接时，执行步骤十；当无连接时，执行步骤九；
步骤九、所述微处理器模块重新发送指令访问WIFI模块，访问是否有连接WIFI热点，当有连接时，执行步骤十；当无连接时，所述微处理器模块发送“无热点连接”警告；
步骤十、所述微处理器模块发送指令访问WIFI模块，访问是否有连接网络，当有连接时，执行步骤十二；当无连接时，执行步骤十一；
步骤十一、所述微处理器模块重新发送指令访问WIFI模块，访问是否连接网络，当有连接时，执行步骤十二；当无连接时，所述微处理器模块发送“无网络连接”警告；
步骤十二、所述微处理器模块通过WIFI模块向指定IP的网络云端服务器发送数据发送请求，当接收到云端服务器返回的接受信息时，执行步骤十四；当未接收到云端服务器返回的接受信息时，执行步骤十三；
步骤十三、所述微处理器模块重新通过WIFI模块向指定IP的网络云端服务器发送数据发送请求，当接收到云端服务器返回的接受信息时，执行步骤十四；当未接收到云端服务器返回的接受信息时，所述微处理器模块发送“云端访问失败”警告；
步骤十四、所述微处理器模块访问SD卡数据存储模块，通过WIFI模块将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器，当接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，执行步骤十六；当未接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，执行步骤十五；
步骤十五、所述微处理器模块重新访问SD卡数据存储模块，通过WIFI模块将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器，当接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，执行步骤十六；当未接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，所述微处理器模块发送“数据上传失败”警告；
步骤十六、所述微处理器模块发送指令访问SD卡数据存储模块，将上传数据包标记为已上传。
上述的方法，其特征在于：步骤一中所述产品为共享电动车，所述采集的产品工作状态数据包括共享电动车的电池电流、共享电动车的电池电压、共享电动车的地理位置和共享电动车的运行状态，所述共享电动车的电池电流通过电池电流检测电路检测得到，所述共享电动车的电池电压通过电池电压检测电路检测得到，所述共享电动车的地理位置通过GPS定位模块进行位置检测得到，所述共享电动车的运行状态通过接插件连接到共享电动车的控制器并与控制器通信得到。
上述的方法，其特征在于：步骤十四中所述微处理器模块访问SD卡数据存储模块，通过WIFI模块将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器；以及步骤十五中所述微处理器模块重新访问SD卡数据存储模块，通过WIFI模块将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器；均采用动态密码的方法，其中，所述云端服务器的具体工作过程为：
步骤A1、云端服务器接收登录动态密码0；
步骤A2、云端服务器从云数据库SQL中提取动态密码，与进行动态密码0核对；
步骤A3、云端服务器确定动态密码为真，生成新动态密码1，传输给微处理器模块；
步骤A4、云端服务器保存新动态密码1到云数据库SQL，并标记为未确定；
步骤A5、云端服务器接收微处理器模块通过WIFI模块上传的数据包；
步骤A6、云端服务器保存数据包到云数据库SQL，并标记为未确定；
步骤A7、云端服务器删除云数据库SQL内未确定的标记；
当微处理器模块为预先与云端服务器配套的真微处理器模块时，所述微处理器模块的具体工作过程为：
步骤B1、微处理器模块从SD卡数据存储模块取出动态密码0；
步骤B2、微处理器模块提交动态密码0给云端服务器；
步骤B3、成功登陆后,微处理器模块接收到新动态密码1；
步骤B4、微处理器模块保存新动态密码1到SD卡数据存储模块；
步骤B5、微处理器模块标记动态密码0为已使用；
步骤B6、7天后,微处理器模块删除被标记为已使用的动态密码；
步骤B7、微处理器模块从SD卡数据存储模块中取出动态密码0和标记为未上传的数据包；
步骤B8、微处理器模块用动态密码0做钥匙对数据包进行算数加密打包；
步骤B9、微处理器模块上传加密打包数据包给云端服务器；
步骤B10、微处理器模块标记SD卡数据存储模块中数据包为已上传；
步骤B11、7天后，微处理器模块删除SD卡内标记为已上传的数据包；
当微处理器模块为预先未与云端服务器配套的伪微处理器模块时，所述微处理器模块的具体工作过程为：
步骤C1、微处理器模块用盗取的动态密码0提交给云端服务器，成功登陆；
步骤C2、微处理器模块接收新动态密码2；
步骤C3、微处理器模块上传伪数据包；
当微处理器模块为预先未与云端服务器配套的伪微处理器模块时，伪操作报警的具体工作过程为：
步骤D1、微处理器模块取出动态密码0；
步骤D2、微处理器模块提交动态密码0给云端服务器；
步骤D3、云端服务器接收登录动态密码0；
步骤D4、云端服务器从云数据库SQL提取动态密码，与进行动态密码0核对；
步骤D5、云端服务器核对登录动态密码为动态密码1不同，却与动态密码0相同；
步骤D6、云端服务器确认有一次伪微处理器模块登录和数据伪操作，或有伪设备用动态密码0不正当登录；
步骤D7、云端服务器向用户主发送报警有不正当操作，需在规定时间内通过真微处理器模块实时登录云端服务器；
步骤D8、用户在规定时间内通过真微处理器模块实时登录云端服务器；
步骤D9、云端服务器取出云数据库SQL的未确定动态密码；
步骤D10、云端服务器通过将实时登录的动态密码与未确定的动态密码一一核对，确定伪登录时间，伪数据包；
步骤D11、云端服务器进行安全删除伪数据包，进行数据恢复；
步骤D12、云端服务器生成新动态密码2，传输给微处理器模块；
步骤D13、云端服务器保存新动态密码2到云数据库SQL，并标记为验证。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置采用了模块化的设计方法，电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低。
2、本发明WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传方法的方法步骤简单，实现方便，采用动态密码的方式，安全性更高。
3、本发明在无网络连接时，能够将产品实时的监测数据进行打包，安全储存在本地SD卡数据存储模块中；当设备处在有WIFI热点覆盖的区域，检测到并自动请求连接，成功连接后将SD卡数据存储模块中储存的数据包，通过WIFI模块、WIFI热点传输到互联网指定IP的云端服务器；通过公共WIFI热点连接时进行数据上传下载到云端服务器和未联网时将数据保存到本地SD卡数据存储模块中两种方式相互结合，相互补充，数据更安全，更节约资源，能够对共享WIFI热点设施充分利用。
4、本发明的实用性强，能够满足现在城市共享设施，如共享单车，共享电动车，共享充电宝，一些固定的售卖装置对数据上传的需求，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置的电路原理框图。
图2为本发明微处理器模块的电路原理图。
图3为本发明SD卡数据存储模块的电路原理图。
图4为本发明WIFI模块的电路原理图。
图5为本发明电池电流检测电路的电路原理图。
图6为本发明电池电压检测电路的电路原理图。
图7为本发明GPS定位模块的电路原理图。
图8为本发明四引脚接插件J1的电路原理图。
附图标记说明:
1—微处理器模块； 2—供电电源； 3—数据采集模块；
4—SD卡数据存储模块； 5—WIFI模块。
具体实施方式
如图1所示，本发明的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，包括微处理器模块1和为装置中各用电模块供电的供电电源2，以及与微处理器模块1相接并用于采集工作状态数据的数据采集模块3、用于进行本地数据缓存的SD卡数据存储模块4和用于通过WIFI热点连接到云端服务器的WIFI模块5。
本实施例中，如图2所示，所述微处理器模块1包括ARM微处理器STM32F103C8T6以及与ARM微处理器STM32F103C8T6相接的第一晶振电路、第二晶振电路和微处理器复位电路，所述第一晶振电路包括晶振Y1、电容C1和电容C2，所述晶振Y1的一端和电容C1的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第5引脚连接，所述晶振Y1的另一端和电容C2的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第6引脚连接，所述电容C1的另一端和电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y2、电容C3和电容C4，所述晶振Y2的一端和电容C3的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第3引脚连接，所述晶振Y2的另一端和电容C4的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第4引脚连接，所述电容C3的另一端和电容C4的另一端均接地；所述微处理器复位电路包括复位按键S1、电阻R12和电容C17，所述复位按键S1的一端、电阻R12的一端和电容C17的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第7引脚连接，所述电阻R12的另一端与供电电源2的+3.3V电压输出端连接，所述复位按键S1的另一端和电容C17的另一端均接地。
本实施例中，如图3所示，所述SD卡数据存储模块4包括SDCARD-M和12针插头P4，所述SDCARD-M的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第5引脚、第7引脚和第8引脚依次对应与12针插头P4的第6引脚、第5引脚、第4引脚、第3引脚、第2引脚和第1引脚连接，所述12针插头P4的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚和第6引脚分别通过电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18与供电电源2的+3.3V电压输出端连接；所述SDCARD-M的第4引脚与供电电源2的+3.3V电压输出端连接，且通过电容C18接地；所述SDCARD-M的第6引脚、第10引脚和第11引脚均接地；所述12针插头P4的第8引脚、第9引脚、第10引脚和第11引脚依次对应与ARM微处理器STM32F103C8T6的第27引脚、第26引脚、第28引脚和第25引脚连接。
本实施例中，如图4所示，所述WIFI模块5包括WIFI模块USR_C216以及与WIFI模块USR_C216连接的天线连接电路、数据发送连接电路、数据接收连接电路、WIFI模块复位电路和重新加载电路，所述天线连接电路包括电阻R1、电容C501和电容C502，所述电阻R1的一端和电容C501的一端均与WIFI模块USR_C216的第17引脚连接，所述电阻R1的另一端和电容C502的一端连接且连接有天线Antenna；所述数据发送连接电路包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R8，所述三极管Q1的基极通过电阻R8与WIFI模块USR_C216的第5引脚连接，且通过电阻R2与供电电源2的+3.3V电压输出端连接，所述三极管Q1的集电极和三极管Q2的基极均通过电阻R3与供电电源2的+3.3V电压输出端连接，所述三极管Q2的集电极与ARM微处理器STM32F103C8T6的第43引脚连接，且通过电阻R4与供电电源2的+5V电压输出端连接，所述三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极均接地；所述数据接收连接电路包括三极管Q3、三极管Q4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R9，所述三极管Q3的基极通过电阻R9与ARM微处理器STM32F103C8T6的第42引脚连接，且通过电阻R5与供电电源2的+5V电压输出端连接，所述三极管Q3的集电极和三极管Q4的基极均通过电阻R6与供电电源2的+5V电压输出端连接，所述三极管Q4的集电极与WIFI模块USR_C216的第6引脚连接，且通过电阻R7与供电电源2的+3.3V电压输出端连接，所述三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均接地；所述WIFI模块复位电路包括复位按键S2、电阻R22、电阻R24和电容C9，所述复位按键S2的一端、电阻R22的一端和电容C9的一端均与WIFI模块USR_C216的第10引脚连接，所述电阻R22的另一端与供电电源2的+3.3V电压输出端连接，所述复位按键S2的另一端通过电阻R24接地，所述电容C9的另一端接地；所述重新加载电路包括重新加载按键S3、电阻R23、电阻R25和电容C10，所述重新加载按键S3的一端、电阻R23的一端和电容C10的一端均与WIFI模块USR_C216的第12引脚连接，所述电阻R23的另一端与供电电源2的+3.3V电压输出端连接，所述重新加载按键S3的另一端通过电阻R25接地，所述电容C10的另一端接地。
本实施例中，所述数据采集模块3包括电池电流检测电路、电池电压检测电路、GPS定位模块和用于与产品的控制器的串口连接的四引脚接插件J1。
本实施例中，如图5所示，所述电池电流检测电路包括电流采集电阻R20，所述电流采集电阻R20的一端与电池的输出端E-OUT连接，且与ARM微处理器STM32F103C8T6的第12引脚连接，所述电流采集电阻R20的另一端接地；如图6所示，所述电池电压检测电路包括串联的电阻R21和电阻R22，串联后的电阻R21和电阻R22的一端与电池的输出端E-OUT连接，串联后的电阻R21和电阻R22的另一端接地，所述电阻R21和电阻R22的连接端与ARM微处理器STM32F103C8T6的第13引脚连接。
本实施例中，如图7所示，所述GPS定位模块包括微雪U-BLOX NEO-6M GPS定位模块，所述微雪U-BLOX NEO-6M GPS定位模块的数据发送端引脚TXD与ARM微处理器STM32F103C8T6的第46引脚连接，所述微雪U-BLOX NEO-6M GPS定位模块的数据接收端引脚RXD与ARM微处理器STM32F103C8T6的第45引脚连接；如图8所示，所述四引脚接插件J1的第1引脚与ARM微处理器STM32F103C8T6的第30引脚连接，所述四引脚接插件J1的第2引脚与ARM微处理器STM32F103C8T6的第31引脚连接，所述四引脚接插件J1的第3引脚和第4引脚分别用于连接产品的控制器的串口接收端引脚和串口发送端引脚。
本发明的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传的方法，包括以下步骤：
本发明的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传方法，包括以下步骤：
步骤一、通过数据采集模块3将采集的产品工作状态数据传输给微处理器模块1；
步骤二、所述微处理器模块1将其接收到的产品工作状态数据与微处理器内部实时时钟的日历和时间进行打包后，执行步骤三；
步骤三、所述微处理器模块1发送指令访问SD卡数据存储模块4，当收到SD卡数据存储模块4返回的SD卡存在的指令时，执行步骤五；当未收到SD卡数据存储模块4返回的SD卡存在的指令时，执行步骤四；
步骤四、所述微处理器模块1重新发送指令访问SD卡数据存储模块4，若仍未收到SD卡存在的指令，所述微处理器模块1发送“无SD卡”警告，等待处理；
步骤五、所述微处理器模块1将SD卡数据存储模块4的储存空间大小与步骤二中打包后的数据包大小相对比，当SD卡数据存储模块4的储存空间小于步骤二中打包后的数据包大小时，执行步骤六；当SD卡数据存储模块4的储存空间大于步骤二中打包后的数据包大小时，执行步骤七；
步骤六、所述微处理器模块1发送指令访问SD卡数据存储模块4文件目录，删除时间在一月前的标记已上传数据包，执行步骤七；
步骤七、所述微处理器模块1访问SD卡数据存储模块4目录，创建分类目录，并将步骤二中打包后的数据包储存在分类目录下，并标记未上传，继续步骤八；
步骤八、所述微处理器模块1发送指令访问WIFI模块5，访问是否有连接WIFI热点，当有连接时，执行步骤十；当无连接时，执行步骤九；
步骤九、所述微处理器模块1重新发送指令访问WIFI模块5，访问是否有连接WIFI热点，当有连接时，执行步骤十；当无连接时，所述微处理器模块1发送“无热点连接”警告；
步骤十、所述微处理器模块1发送指令访问WIFI模块5，访问是否有连接网络，当有连接时，执行步骤十二；当无连接时，执行步骤十一；
步骤十一、所述微处理器模块1重新发送指令访问WIFI模块5，访问是否连接网络，当有连接时，执行步骤十二；当无连接时，所述微处理器模块1发送“无网络连接”警告；
步骤十二、所述微处理器模块1通过WIFI模块5向指定IP的网络云端服务器发送数据发送请求，当接收到云端服务器返回的接受信息时，执行步骤十四；当未接收到云端服务器返回的接受信息时，执行步骤十三；
步骤十三、所述微处理器模块1重新通过WIFI模块5向指定IP的网络云端服务器发送数据发送请求，当接收到云端服务器返回的接受信息时，执行步骤十四；当未接收到云端服务器返回的接受信息时，所述微处理器模块1发送“云端访问失败”警告；
步骤十四、所述微处理器模块1访问SD卡数据存储模块4，通过WIFI模块5将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器，当接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，执行步骤十六；当未接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，执行步骤十五；
步骤十五、所述微处理器模块1重新访问SD卡数据存储模块4，通过WIFI模块5将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器，当接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，执行步骤十六；当未接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，所述微处理器模块1发送“数据上传失败”警告；
步骤十六、所述微处理器模块1发送指令访问SD卡数据存储模块4，将上传数据包标记为已上传。
本实施例中，步骤一中所述产品为共享电动车，所述采集的产品工作状态数据包括共享电动车的电池电流、共享电动车的电池电压、共享电动车的地理位置和共享电动车的运行状态，所述共享电动车的电池电流通过电池电流检测电路检测得到，所述共享电动车的电池电压通过电池电压检测电路检测得到，所述共享电动车的地理位置通过GPS定位模块进行位置检测得到，所述共享电动车的运行状态通过接插件连接到共享电动车的控制器并与控制器通信得到。
本实施例中，步骤十四中所述微处理器模块1访问SD卡数据存储模块4，通过WIFI模块5将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器；以及步骤十五中所述微处理器模块1重新访问SD卡数据存储模块4，通过WIFI模块5将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器；均采用动态密码的方法，其中，所述云端服务器的具体工作过程为：
步骤A1、云端服务器接收登录动态密码0；
步骤A2、云端服务器从云数据库SQL中提取动态密码，与进行动态密码0核对；
步骤A3、云端服务器确定动态密码为真，生成新动态密码1，传输给微处理器模块1；
步骤A4、云端服务器保存新动态密码1到云数据库SQL，并标记为未确定；
步骤A5、云端服务器接收微处理器模块1通过WIFI模块5上传的数据包；
步骤A6、云端服务器保存数据包到云数据库SQL，并标记为未确定；
步骤A7、云端服务器删除云数据库SQL内未确定的标记；
当微处理器模块1为预先与云端服务器配套的真微处理器模块时，所述微处理器模块1的具体工作过程为：
步骤B1、微处理器模块1从SD卡数据存储模块4取出动态密码0；
步骤B2、微处理器模块1提交动态密码0给云端服务器；
步骤B3、成功登陆后,微处理器模块1接收到新动态密码1；
步骤B4、微处理器模块1保存新动态密码1到SD卡数据存储模块4；
步骤B5、微处理器模块1标记动态密码0为已使用；
步骤B6、7天后,微处理器模块1删除被标记为已使用的动态密码；
步骤B7、微处理器模块1从SD卡数据存储模块4中取出动态密码0和标记为未上传的数据包；
步骤B8、微处理器模块1用动态密码0做钥匙对数据包进行算数加密打包；
步骤B9、微处理器模块1上传加密打包数据包给云端服务器；
步骤B10、微处理器模块1标记SD卡数据存储模块4中数据包为已上传；
步骤B11、7天后，微处理器模块1删除SD卡内标记为已上传的数据包；
当微处理器模块1为预先未与云端服务器配套的伪微处理器模块时，所述微处理器模块1的具体工作过程为：
步骤C1、微处理器模块1用盗取的动态密码0提交给云端服务器，成功登陆；
步骤C2、微处理器模块1接收新动态密码2；
步骤C3、微处理器模块1上传伪数据包；
当微处理器模块1为预先未与云端服务器配套的伪微处理器模块时，伪操作报警的具体工作过程为：
步骤D1、微处理器模块1取出动态密码0；
步骤D2、微处理器模块1提交动态密码0给云端服务器；
步骤D3、云端服务器接收登录动态密码0；
步骤D4、云端服务器从云数据库SQL提取动态密码，与进行动态密码0核对；
步骤D5、云端服务器核对登录动态密码为动态密码1不同，却与动态密码0相同；
步骤D6、云端服务器确认有一次伪微处理器模块登录和数据伪操作，或有伪设备用动态密码0不正当登录；
步骤D7、云端服务器向用户主发送报警有不正当操作，需在规定时间内通过真微处理器模块实时登录云端服务器；
步骤D8、用户在规定时间内通过真微处理器模块实时登录云端服务器；
步骤D9、云端服务器取出云数据库SQL的未确定动态密码；
步骤D10、云端服务器通过将实时登录的动态密码与未确定的动态密码一一核对，确定伪登录时间，伪数据包；
步骤D11、云端服务器进行安全删除伪数据包，进行数据恢复；
步骤D12、云端服务器生成新动态密码2，传输给微处理器模块1；
步骤D13、云端服务器保存新动态密码2到云数据库SQL，并标记为验证。
综上所述，本发明在无网络连接时，能够将产品实时的监测数据进行打包，安全储存在本地SD卡数据存储模块4中；当设备处在有WIFI热点覆盖的区域，检测到并自动请求连接，成功连接后将SD卡数据存储模块4中储存的数据包，通过WIFI模块5、WIFI热点传输到互联网指定IP的云端服务器；通过公共WIFI热点连接时进行数据上传下载到云端服务器和未联网时将数据保存到本地SD卡数据存储模块4中两种方式相互结合，相互补充，数据更安全，更节约资源，能够对共享WIFI热点设施充分利用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：包括微处理器模块(1)和为装置中各用电模块供电的供电电源(2)，以及与微处理器模块(1)相接并用于采集工作状态数据的数据采集模块(3)、用于进行本地数据缓存的SD卡数据存储模块(4)和用于通过WIFI热点连接到云端服务器的WIFI模块(5)。
2.按照权利要求1所述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述微处理器模块(1)包括ARM微处理器STM32F103C8T6以及与ARM微处理器STM32F103C8T6相接的第一晶振电路、第二晶振电路和微处理器复位电路，所述第一晶振电路包括晶振Y1、电容C1和电容C2，所述晶振Y1的一端和电容C1的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第5引脚连接，所述晶振Y1的另一端和电容C2的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第6引脚连接，所述电容C1的另一端和电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y2、电容C3和电容C4，所述晶振Y2的一端和电容C3的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第3引脚连接，所述晶振Y2的另一端和电容C4的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第4引脚连接，所述电容C3的另一端和电容C4的另一端均接地；所述微处理器复位电路包括复位按键S1、电阻R12和电容C17，所述复位按键S1的一端、电阻R12的一端和电容C17的一端均与ARM微处理器STM32F103C8T6的第7引脚连接，所述电阻R12的另一端与供电电源(2)的+3.3V电压输出端连接，所述复位按键S1的另一端和电容C17的另一端均接地。
3.按照权利要求2所述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述SD卡数据存储模块(4)包括SDCARD-M和12针插头P4，所述SDCARD-M的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第5引脚、第7引脚和第8引脚依次对应与12针插头P4的第6引脚、第5引脚、第4引脚、第3引脚、第2引脚和第1引脚连接，所述12针插头P4的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚和第6引脚分别通过电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18与供电电源(2)的+3.3V电压输出端连接；所述SDCARD-M的第4引脚与供电电源(2)的+3.3V电压输出端连接，且通过电容C18接地；所述SDCARD-M的第6引脚、第10引脚和第11引脚均接地；所述12针插头P4的第8引脚、第9引脚、第10引脚和第11引脚依次对应与ARM微处理器STM32F103C8T6的第27引脚、第26引脚、第28引脚和第25引脚连接。
4.按照权利要求2所述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述WIFI模块(5)包括WIFI模块USR_C216以及与WIFI模块USR_C216连接的天线连接电路、数据发送连接电路、数据接收连接电路、WIFI模块复位电路和重新加载电路，所述天线连接电路包括电阻R1、电容C501和电容C502，所述电阻R1的一端和电容C501的一端均与WIFI模块USR_C216的第17引脚连接，所述电阻R1的另一端和电容C502的一端连接且连接有天线Antenna；所述数据发送连接电路包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R8，所述三极管Q1的基极通过电阻R8与WIFI模块USR_C216的第5引脚连接，且通过电阻R2与供电电源(2)的+3.3V电压输出端连接，所述三极管Q1的集电极和三极管Q2的基极均通过电阻R3与供电电源(2)的+3.3V电压输出端连接，所述三极管Q2的集电极与ARM微处理器STM32F103C8T6的第43引脚连接，且通过电阻R4与供电电源(2)的+5V电压输出端连接，所述三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极均接地；所述数据接收连接电路包括三极管Q3、三极管Q4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R9，所述三极管Q3的基极通过电阻R9与ARM微处理器STM32F103C8T6的第42引脚连接，且通过电阻R5与供电电源(2)的+5V电压输出端连接，所述三极管Q3的集电极和三极管Q4的基极均通过电阻R6与供电电源(2)的+5V电压输出端连接，所述三极管Q4的集电极与WIFI模块USR_C216的第6引脚连接，且通过电阻R7与供电电源(2)的+3.3V电压输出端连接，所述三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均接地；所述WIFI模块复位电路包括复位按键S2、电阻R22、电阻R24和电容C9，所述复位按键S2的一端、电阻R22的一端和电容C9的一端均与WIFI模块USR_C216的第10引脚连接，所述电阻R22的另一端与供电电源(2)的+3.3V电压输出端连接，所述复位按键S2的另一端通过电阻R24接地，所述电容C9的另一端接地；所述重新加载电路包括重新加载按键S3、电阻R23、电阻R25和电容C10，所述重新加载按键S3的一端、电阻R23的一端和电容C10的一端均与WIFI模块USR_C216的第12引脚连接，所述电阻R23的另一端与供电电源(2)的+3.3V电压输出端连接，所述重新加载按键S3的另一端通过电阻R25接地，所述电容C10的另一端接地。
5.按照权利要求2所述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述数据采集模块(3)包括电池电流检测电路、电池电压检测电路、GPS定位模块和用于与产品的控制器的串口连接的四引脚接插件J1。
6.按照权利要求5所述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述电池电流检测电路包括电流采集电阻R20，所述电流采集电阻R20的一端与电池的输出端E-OUT连接，且与ARM微处理器STM32F103C8T6的第12引脚连接，所述电流采集电阻R20的另一端接地；所述电池电压检测电路包括串联的电阻R21和电阻R22，串联后的电阻R21和电阻R22的一端与电池的输出端E-OUT连接，串联后的电阻R21和电阻R22的另一端接地，所述电阻R21和电阻R22的连接端与ARM微处理器STM32F103C8T6的第13引脚连接。
7.按照权利要求5所述的WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传装置，其特征在于：所述GPS定位模块包括微雪U-BLOX NEO-6M GPS定位模块，所述微雪U-BLOX NEO-6M GPS定位模块的数据发送端引脚TXD与ARM微处理器STM32F103C8T6的第46引脚连接，所述微雪U-BLOX NEO-6M GPS定位模块的数据接收端引脚RXD与ARM微处理器STM32F103C8T6的第45引脚连接；所述四引脚接插件J1的第1引脚与ARM微处理器STM32F103C8T6的第30引脚连接，所述四引脚接插件J1的第2引脚与ARM微处理器STM32F103C8T6的第31引脚连接，所述四引脚接插件J1的第3引脚和第4引脚分别用于连接产品的控制器的串口接收端引脚和串口发送端引脚。
8.一种利用如权利要求1所述装置进行WIFI热点与本地缓存结合的数据安全上传的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、通过数据采集模块(3)将采集的产品工作状态数据传输给微处理器模块(1)；
步骤二、所述微处理器模块(1)将其接收到的产品工作状态数据与微处理器内部实时时钟的日历和时间进行打包后，执行步骤三；
步骤三、所述微处理器模块(1)发送指令访问SD卡数据存储模块(4)，当收到SD卡数据存储模块(4)返回的SD卡存在的指令时，执行步骤五；当未收到SD卡数据存储模块(4)返回的SD卡存在的指令时，执行步骤四；
步骤四、所述微处理器模块(1)重新发送指令访问SD卡数据存储模块(4)，若仍未收到SD卡存在的指令，所述微处理器模块(1)发送“无SD卡”警告，等待处理；
步骤五、所述微处理器模块(1)将SD卡数据存储模块(4)的储存空间大小与步骤二中打包后的数据包大小相对比，当SD卡数据存储模块(4)的储存空间小于步骤二中打包后的数据包大小时，执行步骤六；当SD卡数据存储模块(4)的储存空间大于步骤二中打包后的数据包大小时，执行步骤七；
步骤六、所述微处理器模块(1)发送指令访问SD卡数据存储模块(4)文件目录，删除时间在一月前的标记已上传数据包，执行步骤七；
步骤七、所述微处理器模块(1)访问SD卡数据存储模块(4)目录，创建分类目录，并将步骤二中打包后的数据包储存在分类目录下，并标记未上传，继续步骤八；
步骤八、所述微处理器模块(1)发送指令访问WIFI模块(5)，访问是否有连接WIFI热点，当有连接时，执行步骤十；当无连接时，执行步骤九；
步骤九、所述微处理器模块(1)重新发送指令访问WIFI模块(5)，访问是否有连接WIFI热点，当有连接时，执行步骤十；当无连接时，所述微处理器模块(1)发送“无热点连接”警告；
步骤十、所述微处理器模块(1)发送指令访问WIFI模块(5)，访问是否有连接网络，当有连接时，执行步骤十二；当无连接时，执行步骤十一；
步骤十一、所述微处理器模块(1)重新发送指令访问WIFI模块(5)，访问是否连接网络，当有连接时，执行步骤十二；当无连接时，所述微处理器模块(1)发送“无网络连接”警告；
步骤十二、所述微处理器模块(1)通过WIFI模块(5)向指定IP的网络云端服务器发送数据发送请求，当接收到云端服务器返回的接受信息时，执行步骤十四；当未接收到云端服务器返回的接受信息时，执行步骤十三；
步骤十三、所述微处理器模块(1)重新通过WIFI模块(5)向指定IP的网络云端服务器发送数据发送请求，当接收到云端服务器返回的接受信息时，执行步骤十四；当未接收到云端服务器返回的接受信息时，所述微处理器模块(1)发送“云端访问失败”警告；
步骤十四、所述微处理器模块(1)访问SD卡数据存储模块(4)，通过WIFI模块(5)将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器，当接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，执行步骤十六；当未接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，执行步骤十五；
步骤十五、所述微处理器模块(1)重新访问SD卡数据存储模块(4)，通过WIFI模块(5)将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器，当接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，执行步骤十六；当未接收到云端服务器返回的“数据上传成功”信息时，所述微处理器模块(1)发送“数据上传失败”警告；
步骤十六、所述微处理器模块(1)发送指令访问SD卡数据存储模块(4)，将上传数据包标记为已上传。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤一中所述产品为共享电动车，所述采集的产品工作状态数据包括共享电动车的电池电流、共享电动车的电池电压、共享电动车的地理位置和共享电动车的运行状态，所述共享电动车的电池电流通过电池电流检测电路检测得到，所述共享电动车的电池电压通过电池电压检测电路检测得到，所述共享电动车的地理位置通过GPS定位模块进行位置检测得到，所述共享电动车的运行状态通过接插件连接到共享电动车的控制器并与控制器通信得到。
10.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤十四中所述微处理器模块(1)访问SD卡数据存储模块(4)，通过WIFI模块(5)将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器；以及步骤十五中所述微处理器模块(1)重新访问SD卡数据存储模块(4)，通过WIFI模块(5)将标记未上传的数据包，发送给指定IP的网络云端服务器；均采用动态密码的方法，其中，所述云端服务器的具体工作过程为：
步骤A1、云端服务器接收登录动态密码0；
步骤A2、云端服务器从云数据库SQL中提取动态密码，与进行动态密码0核对；
步骤A3、云端服务器确定动态密码为真，生成新动态密码1，传输给微处理器模块(1)；
步骤A4、云端服务器保存新动态密码1到云数据库SQL，并标记为未确定；
步骤A5、云端服务器接收微处理器模块(1)通过WIFI模块(5)上传的数据包；
步骤A6、云端服务器保存数据包到云数据库SQL，并标记为未确定；
步骤A7、云端服务器删除云数据库SQL内未确定的标记；
当微处理器模块(1)为预先与云端服务器配套的真微处理器模块时，所述微处理器模块(1)的具体工作过程为：
步骤B1、微处理器模块(1)从SD卡数据存储模块(4)取出动态密码0；
步骤B2、微处理器模块(1)提交动态密码0给云端服务器；
步骤B3、成功登陆后,微处理器模块(1)接收到新动态密码1；
步骤B4、微处理器模块(1)保存新动态密码1到SD卡数据存储模块(4)；
步骤B5、微处理器模块(1)标记动态密码0为已使用；
步骤B6、7天后,微处理器模块(1)删除被标记为已使用的动态密码；
步骤B7、微处理器模块(1)从SD卡数据存储模块(4)中取出动态密码0和标记为未上传的数据包；
步骤B8、微处理器模块(1)用动态密码0做钥匙对数据包进行算数加密打包；
步骤B9、微处理器模块(1)上传加密打包数据包给云端服务器；
步骤B10、微处理器模块(1)标记SD卡数据存储模块(4)中数据包为已上传；
步骤B11、7天后，微处理器模块(1)删除SD卡内标记为已上传的数据包；
当微处理器模块(1)为预先未与云端服务器配套的伪微处理器模块时，所述微处理器模块(1)的具体工作过程为：
步骤C1、微处理器模块(1)用盗取的动态密码0提交给云端服务器，成功登陆；
步骤C2、微处理器模块(1)接收新动态密码2；
步骤C3、微处理器模块(1)上传伪数据包；
当微处理器模块(1)为预先未与云端服务器配套的伪微处理器模块时，伪操作报警的具体工作过程为：
步骤D1、微处理器模块(1)取出动态密码0；
步骤D2、微处理器模块(1)提交动态密码0给云端服务器；
步骤D3、云端服务器接收登录动态密码0；
步骤D4、云端服务器从云数据库SQL提取动态密码，与进行动态密码0核对；
步骤D5、云端服务器核对登录动态密码为动态密码1不同，却与动态密码0相同；
步骤D6、云端服务器确认有一次伪微处理器模块登录和数据伪操作，或有伪设备用动态密码0不正当登录；
步骤D7、云端服务器向用户主发送报警有不正当操作，需在规定时间内通过真微处理器模块实时登录云端服务器；
步骤D8、用户在规定时间内通过真微处理器模块实时登录云端服务器；
步骤D9、云端服务器取出云数据库SQL的未确定动态密码；
步骤D10、云端服务器通过将实时登录的动态密码与未确定的动态密码一一核对，确定伪登录时间，伪数据包；
步骤D11、云端服务器进行安全删除伪数据包，进行数据恢复；
步骤D12、云端服务器生成新动态密码2，传输给微处理器模块(1)；
步骤D13、云端服务器保存新动态密码2到云数据库SQL，并标记为验证。
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