CN108781221B - 用于识别人的设备及其方法 - Google Patents

Abstract

一种具有处于相同位置的指纹读取器和第一心律监测器的设备，使得人的心律与指纹同时被获得。该设备与用于监测人在运动中的表现的另一个心律监测器形成整体。如果被读取指纹的人与穿戴第二心律监测器的人是同一个人，则该其它心律监测器的读数与该第一心律监测器的读数相关联，在这种情况下该指纹认为能够接受用于识别此人。能够使用除指纹之外的其它生物识别，诸如虹膜识别。

Description

用于识别人的设备及其方法

技术领域

本发明涉及一种人的认证设备和方法。特别地，本发明涉及一种设备，所述设备能够被用来确认穿戴或使用该设备的人确实是被认证的那个人。

背景技术

已经提出了可穿戴设备用于监测人们在锻炼或运动中的身体表现。使用这样设备的人们通常仅将该设备穿戴在他们的手腕、腰部、胸部等。这些设备中的一些包含加速计，以对人在越野跑中所迈出的步数或者在游泳中所执行的划水次数进行计数，或者观测他已经跳跃企及的高度。这些设备中的一些能够监测人的心律或温度，并且可在人看上去处于他的耐力或表现耐受性的末端时发出警告。此外，这些设备可以包含GPS应答器以观测人在长距离运动中已经覆盖的距离。

这些设备可以用来记录身体上彼此远离的人们之间的比赛。人们的表现可以被实时记录并显示在每个人所穿戴的可穿戴设备上。以这种方式，人们能够分辨他们中的每个人所迈出的步数以及每人所覆盖的距离。这样的可穿戴设备所存在的问题在于，它们能够被其他人而不是所预期的人拿走并穿戴。其他人可以穿戴某人的设备从而代替这个人来参与比赛。

已经提出了生物认证方法来对穿戴这样设备的人进行认证。例如，设备包括用来对人进行认证的指纹读取器。然而，这种方法并不是非常安全的。替代某人参与比赛的人可以穿戴该设备，但由那个人提供指纹以供读取。

因此，期望提供一种认证方法用于对穿戴这样可穿戴设备的真实的人的身份进行验证。

发明内容

在第一方面，本发明提出了一种用于识别人的设备，包括：生理监测器；生物特性读取器；其中所述生物特性读取器和所述生理监测器配置为使得所述生物特性读取器读取人的生物信息并且所述生理监测器同时读取此人的生理信息。

使用相同设备在读取生理数据的同时读取生物信息提供了验证生理数据属于通过生物信息所识别的人的可能性。

优选地，所述生理监测器与所述生物特性读取器相邻；使得生理监测器和生物特性读取器之间的物理距离防止所述生理监测器和所述生物特性读取器同时单独地应用于多个人。例如，所述生理监测器和所述生物特性读取器处于同一设备外壳中，所述设备外壳的大小为置于人的身体的相同部分上。较小的外壳确保了本发明的实施例同时使用且用于同一人；所述生理监测器无法在所述生物特性读取器应用于一个人的同时在物理上应用于另一个人。

优选地，所述生理监测器监测人的心跳模式。术语“心跳模式”用来包括心率，但是还可以涉及对心脏所进行的其它类型的生理观测。例如，不同于心率，“心跳模式”可以是峰间振幅(magnitude)。

可选地，所述设备与第二生理监测器进行通信；所述设备的所述生物特性读取器和所述生理监测器以及所述第二生理监测器配置为使得在相同时间，所述生物特性读取器读取人的生物信息，所述生理监测器读取此人的生理信息，并且所述第二生理监测器读取此人的生理信息。

假设所识别的人穿戴的所有“第二”生理检测器的相同生理数据读数相匹配，这提供了根据一组生理数据该任意数目的设备可以级联地验证为正由同一人穿戴的可能性。一旦这些其它“第二”生理监测器验证为正由同一人所穿戴，则这些“第二”生理监测器的不同功能可采用并信任它们应用于所识别的人。

可选地，所述设备以无线方式与所述第二生理监测器进行通信。在这样的实施例中，所述设备是具有指纹扫描器的智能电话，所述指纹扫描器能够从人的指尖读取心率模式，并且所述第二生理监测器是由此人穿戴的设备。此人可以将所述第二生理监测器穿戴于他的手腕、脚踝、耳朵、头部、胸部上，或者甚至处于他的身体内部(诸如处于他的肠道中的被吞咽设备)。无线通信协议可以是Wi-Fi、蓝牙^TM、红外等。

然而，优选地，所述设备与所述第二生理监测器物理整合，所整合的设备具有防止所述生理监测器、所述生物特性读取器和所述第二生理监测器应用于不同的人的尺寸。就实施例必须应用于可以被所述生物特性读取器所识别的同一人的意义而言，这有助于在物理上确保实施例的完整性。

优选地，所述生物特性读取器是指纹读取器。可替换地，所述生物特性读取器是生物心跳模式读取器，诸如生物ECG监测器。在一些实施例中，所述生物特性读取器和所述生理监测器二者以相机的形式一体化提供，所述相机定位为能够由人眼进行观测。

优选地，所述设备进一步包括用于捆绑至人的手腕的带子。可替换地，所述设备是能够插入人的耳道的耳机或耳塞，在这种情况下所述第二生理监测器可以是安装在所述耳机或耳塞中的基于光的血流监测器。

优选地，所述第二生理监测器是安装在耳机中的基于光的血流监测器。

可选地，所述生物特性读取器是用于监测使用所述设备的人的特有特点(characteristic mannerism)的加速计，此人的特有特点能够用作行为生物辨识。

在第二方面，本发明提出了一种生理监测器，所述生理监测器能够获得从人读取的第一生理数据集合；供应所述第一生理数据集合以与从同一个人读取的第二生理数据集合进行匹配；所述第一生理数据集合和所述第二生理数据集合在同时从同一个人读取。

通常，从其读取所述第二生理数据集合的人已经被认证。因此，包含所述生理监测器的设备可以用于监测穿戴这样的设备的人的表现，以及可以通过将所述第一生理数据集合和所述第二生理数据集合进行匹配而认证此人。

这提供了可以将不同的生理监测器单独地提供或出售给此人并且仍然从能够获得第二生理数据集合从而与第一生理数据集合进行匹配而获益的优势。以这种方式，只要第二生理数据集合已经验证为是从经认证的人获得的，第一生理数据集合就由于是从所述经认证的人读取的而是可信的。

优选地，所述第一生理数据集合实时地从此人读取。因此，所述第二生理数据集合也实时地从此人读取。由于所述第二生理数据集合并非预先记录的，这允许有所改善的身份安全性。

可选地，所述生理监测器是安装在耳机中的基于光的血流监测器。

优选地，所述生理监测器能够使用此人的生物数据实时地对生理数据进行加密。不同的人可以使用相同的设备，但是他们中的每个人在他们依次使用所述设备时被单独且独立地进行认证。

在另外的方面，本发明提出了一种对人的生理信息进行认证的方法，包括步骤：提供第一生理监测器；提供生物特性读取器；所述生物特性读取器读取人的生物信息，并且所述第一生理监测器同时读取此人的生理信息；对此人的生物信息进行认证以接受所述生理信息是属于此人。

优选地，所述生物特性读取器和所述第一生理监测器在物理上限制为防止单独地同时应用于多个人。

优选地，所述人的生物信息是此人在键盘上打字的击键模式特征。

优选地，所述方法包括进一步的步骤：提供第二生理监测器；所述第二生理监测器读取此人的生理信息；如果所述第一生理监测器所读取的生理信息与所述第二生理监测器所读取的生理信息相关联；则接受所述第二生理监测器所读取的另外的生理信息为属于此人。

优选地，所述方法包括进一步的步骤：使用所述人的生物信息对所述第二生理监测器所读取的另外的生理信息进行加密。

在另外的方面，本发明提出了一种位于相同位置以从活体的相同部分进行读取的生理监测器和生物特性读取器。身体的部分可以是指尖或眼睛。典型而并非必要地，所述生理监测器是脉搏读取器，并且所述生物特性读取器在所述身体的部分是指尖的情况下是指纹读取器，或者所述生物特性读取器在所述身体的部分是眼睛的情况下是虹膜扫描器。位于同位置，优选地处于同一物理外壳中以防止所述生理监测器和所述生物特性读取器分开，确保了信息是从同一人读取。以这种方式，来自所述生理监测器和所述生物特性读取器的读数都能够确定地称作源自于同一人。

附图说明

参考附图对本发明进一步进行描述将会是方便的，所述附图图示了本发明的可能部署形式，其中同样的整数指代同样的部分。本发明的其它部署形式是可能的，因此附图的特定性并不被理解为替代本发明之前描述的一般性。

图1是第一实施例的图示；

图2是不同视角的图1的实施例的图示；

图2a图示了图1的实施例所能够观测到的心律信号；

图3以立体图图示了图1的实施例；

图4图示了使用中的图1的实施例；

图5是第二实施例的图示；

图6是使用中的图5的实施例的图示；

图7是第三实施例的图示；

图8是不同视角的图7的实施例的图示；

图9图示了图7的实施例所能够观测到的心律信号；

图10是第四实施例的图示；

图11是图10的实施例的另一图示；

图12是图11的实施例的不同视图；

图13图示了又一个实施例；

图14图示了另一个实施例；和

图15图示了再一个实施例。

具体实施方式

实施例1

图1至图4示出了第一实施例100，这是一种可以穿戴在人的手腕上的设备。图1中示出了该设备的顶面101，即在穿戴时它朝向远离手腕。图2中示出了下侧201，即在穿戴的情况下与人的手腕相接触的面。图3以立体图形式示出了实施例100。图4则示出了人穿戴时的实施例100。

顶面101和底面201均每一个都提供有基于光的心律监测器。优选类型的光基心律监测器是PPG传感器(光电容积描记法)。

图1中的顶部PPG传感器103——即实施例100的顶面101上的PPG传感器——与指纹读取器105叠加，使得手指的尖端能够同时覆盖顶部PPG传感器103和指纹读取器105。

“叠加”意味着顶部PPG传感器103和指纹读取器105一个叠放在另一个上。然而，“叠加”的含义还包括其中顶部PPG传感器103和指纹读取器105以这样的紧凑接近度进行放置而使得人的指尖能够同时覆盖顶部PPG传感器和指纹读取器这二者的任何配置。换句话说，顶部PPG传感器103和指纹读取器105也可以是彼此相邻或相接的。

指纹读取器105旁边是用于显示信息的屏幕107。然而，在其它实施例中，指纹读取器105、顶部PPG传感器103和显示屏幕107一个叠放在另一个上，以使得屏幕107在设备的顶面101上方的尺寸最大化。

实施例100提供有腕带109。人通过将实施例100捆绑到他的手腕上来穿戴它，使得底部PPG传感器211紧密地贴合此人的皮肤放置。典型的PPG传感器包括至少一个诸如LED(发光二极管)的光源203，它在图2中由圆圈所图示，以及通常置于光源203旁边的至少一个相对应的光学传感器205，它在图2中由四方形所图示。图2中围绕光学传感器205和光源203的矩形虚线表示作为整体的底部PPG传感器211。

光源203的光频率为使得手腕皮肤和手腕组织中的血液能够吸收光。来自光源203的、已经通过人的皮肤和组织进行传送的光通常是脉动的。所述脉动是循环的并且实际上是周期性的，对应于血液在被心脏泵送时去往皮肤和组织之中的血流。图2a示意性地图示了通过人的皮肤和组织的PPG传感器光传播的脉动模式。信号中的波峰207是心脏放松且手腕组织相对失血而使得更多的光传播通过手腕到达光学传感器的时刻。该信号中的波谷209则是心脏已经收缩并且手腕组织相对充血而使得较少的光传播通过手腕到达光学传感器205的时刻，这是因为大多数光已经被血液所吸收。光学传感器205监测该脉动，这可以用来确定PPG传感器贴紧其皮肤放置的人的心跳模式。

图1并未以其光学传感器和光源的组件对顶部PPG进行图示，然而本领域技术人员应当理解这些组件组成了顶部PPG。

与顶部PPG传感器103叠加的指纹读取器105提供了人将他自己识别为实际穿戴实施例100的那个人的可能性。

为了将他自己认证为穿戴实施例100的那个人，此人将他的食指同时放在指纹读取器105和顶部PPG传感器103上。这在图3和图4中图示。

由于顶部PPG传感器103实际上与指纹读取器105处于同位置，所以在人的食指的指纹正被扫描的同时，顶部PPG传感器103也从所述食指读取此人的心跳模式。同时，底部PPG传感器也从此人的手腕监测此人的心跳模式。

心跳模式贯穿人的身体是相同的。因此，如果穿戴实施例100的人与已经将其手指放到指纹读取器105上的是同一人，则顶部PPG传感器103所读取的心跳模式和底部PPG传感器211所读取的心跳模式应当是相同的。因此，如果实施例100中的两个PPG传感器中的每一个所观测到的心跳模式相关联，则认为穿戴实施例100的人也就是其指纹已经被扫描的那个人。在这种情况下，所扫描的指纹被认为可接受用来验证人的身份。实施例100随后将所扫描的指纹无线传送至服务器以便进行验证。人的指纹的副本已经事先扫描并且记录在服务器中，它因此可以被用作模板而用于匹配从实施例100传送的所扫描指纹以便验证人的身份。

可替换地，实施例100所扫描的指纹与已经预先存储在实施例100内的存储器中的人的指纹副本进行匹配，以便验证人的身份。

如果实施例100中的两个PPG传感器中的每一个所观测到的心跳模式并不关联，则认为穿戴实施例100的人并不是其指纹已经被扫描的那个人。因此，实施例100所扫描的指纹不能被接受用来验证人的身份。

典型地，只要底部PPG传感器211尚未检测到它自己从人那里移开，人的身份就假设被验证且实施例被此人所穿戴。例如，如果底部PPG传感器211的光学传感器205检测到明亮的外界光线，则实施例100将假设实施例100已经从人的手腕取下。可替换地，如果实施例100检测到人的心律已经在一段时间内无法检测到，则实施例100也将假设实施例100已经从人的手腕取下。在这些情况下，人的身份需要使用以上过程来重新验证。

随后，人能够开始锻炼并且他的心律和锻炼表现能够被实施例100所记录。如果实施例包含加速计，则人的步数能够被计数。如果实施例包含GPS，则人的位置能够被监测。该数据能够传送至实施例100与之进行无线通信的服务器以便存储在人的简档之下。

实施例能够用于监测世界各地全部穿戴着实施例100的不同的人们的表现。这些不同的人们的表现能够被服务器所实时记录和比较，以促成远程比赛。

因此，实施例100提供了确保实际穿戴实施例的人的身份得到认证的可能性。

可以使用除PPG传感器以外的其它技术，诸如那些基于红外光、电极来监测电信号的技术等。无需在这里对这些进行详细描述。

在实施例100的变化形式中，一旦人已经认证，生物数据就用来对实施例发往服务器的任何数据进行加密。在服务器具有人的生物数据的副本的情况下，所述服务器能够对数据进行解密。以这种方式，不同的人可以使用相同的设备，但是他们中的每个人可以在他们依次使用设备时被单独且独立地认证。由设备所收集的他们的生理数据以及其它信息可以安全地送至服务器，而不用担心被无线截获和使用。这允许相同的实施例被多个用户所使用，以获得用于医疗记录的非常敏感且个人化的生理数据并且还在彼此之间以及针对未知第三方保持了信息的安全性。实际上，由于生理数据是从穿戴实施例的人那里持续获得的，所以生理数据的每个数据分组的加密实时完成。

因此，实施例100包括一种使用人的生物数据执行实时数据加密的方法。优选地，所述生物数据已经首先如所描述地验证了。

实施例2

图5图示了另一个实施例500。在该实施例中，人的认证不是通过其指纹而是通过其生物眼睛识别来获得。这可以是虹膜识别。虹膜具有每个人唯一的复杂图案。该图案是稳定的并且能够从一定距离看到。虹膜识别能够使用视频相机在近红外照明下捕捉虹膜图案来完成。

在该实施例的变化形式中，生物眼睛识别是视网膜血管图案识别。然而，这并不是优选方法，因为视网膜要求对眼睛更深入的扫描。

该实施例500也是一种手腕穿戴的设备，并且底部PPG传感器211仍然用来监测人的手腕中的血液流动。然而，图5示出了包括相机501的实施例100，所述相机501替代了第一实施例中的指纹读取器105和顶部PPG传感器103。这是因为相机501能够捕捉虹膜的图像以便对人进行识别，以及观测视网膜中的血管脉动以监测人的心跳模式。

在使用中，人将实施例穿戴于该手腕上，使得底部PPG传感器211能够从人的手腕监测心跳模式。人随后看向相机501，如图6中所图示的，以便可以扫描他的虹膜图案并且还可以从他眼中血管中的血液脉动流观测心跳模式。为了更好的敏感度，用于监测眼中的血液流动的光频率优选地选择为是近红外的。

如果在其手腕上穿戴实施例100的人实际上与看向相机501中的是同一个人，则相机501从人眼中的脉动血流所观测到的心跳模式与底部PPG传感器211从人的手腕所观测到的心跳模式应当是相同的。如果两个心跳模式相同，则认为穿戴实施例的人实际上就是已经扫描其虹膜图案的人。因此，认为所述虹膜图案接受用于验证人的身份。

实施例100随后将虹膜图案无线传送至服务器用于验证。人的虹膜图案的副本已经事先扫描并记录在服务器中，它因此可以用作用于匹配从实施例100传送的所扫描虹膜图案的模板，以便验证人的身份。

可替换地，实施例100所扫描的虹膜图案与已经预先存储在实施例100内的存储器中的人的虹膜图案的副本进行匹配，以便验证人的身份。

相反地，如果心跳模式并不相同，则认为穿戴实施例的人并不是其虹膜图案已经被扫描的人。因此，该虹膜图案被拒绝用于验证人的身份。

典型地，只要底部PPG传感器211尚未检测到它自己从人那里移开，人的身份就假设被验证且实施例被此人所穿戴。例如，如果底部PPG传感器211的光学传感器205检测到明亮的外界光线，则实施例100将假设实施例100已经从人的手腕取下。可替换地，如果实施例100检测到人的心律已经在一段时间内无法检测到，则实施例100也将假设实施例100已经从人的手腕取下。在这些情况下，人的身份需要使用以上过程来重新验证。

实施例3

图7和图8示出了另一个实施例700，其中替代第一实施例的指纹读取器105而包括小型ECG(心电图)传感器。在ECG中所获得的心跳信号的模式具有在生物上对于每个人唯一的具体特征。

在该实施例700中，并不需要第一实施例100中的指纹读取器105和顶部PPG传感器103。仅需要底部PPG传感器211用于从人的手腕监测人的心跳模式。由于ECG传感器能够获得心跳信号，所以ECG传感器履行了生物认证设备以及心跳模式监测器的角色。

ECG传感器801在图8中示为置于图8中的实施例700的底面201上。也就是说，ECG传感器801与底部PPG传感器211位于实施例700的同一侧上。

因此，如图7所示的实施例的顶面101能够完全被显示器所占用，因为顶部PPG传感器不再占用顶面101。

图9示出了标准的心动描计曲线，表示为PQRST，其具有能够被检测为来自不同心室的电信号的若干波峰。ECG能够使用心跳子模式(特别是人的标准ECG中的P、QRS、T、PQRS和QRST子集)甚至完整心跳波形来对人进行识别(Exploring Heartbeat Sub-patternsfor Person Identification，Carreiras等人，2013模式识别葡萄牙会议)。ECG传感器中所使用技术的细节并不在本发明的范围之内，因此不必对其进行详细阐述。

在使用中，人将实施例700穿戴于其手腕上，使得底部PPG传感器211能够从手腕监测其心跳模式。ECG传感器801也处于该实施例的下侧并因此从手腕上实际相同的部分观测此人的ECG。底部PPG传感器211所观测到的心跳模式和ECG传感器801所观测到的心律应当是相关联的，因为它们都是从这个人所读取。然而，底部PPG传感器211无法像ECG传感器801那样收集用于生物识别的精细细节。另一方面，底部PPG传感器211更为坚固和鲁棒，并且可用于在人从事剧烈活动的同时长时间地监测他的心跳模式。作为对比，可穿戴的ECG传感器则更精巧并且可以在人已经被验证或认证之后获得非常多的信息，这要求更为密集的处理功率。此外，在大多数情况下，并不需要连续的生物识别。

因此，优选地使得底部PPG传感器211和ECG传感器801处于同一实施例中，即使ECG传感器本身就可以良好地监测人的心跳模式。

为了将自己认证为穿戴实施例700的人，人仅需要与显示屏107进行交互而触发认证过程。

由于底部PPG传感器211实际上与ECG传感器801处于同位置，所以在人的ECG生物特征被扫描的同时，底部PPG传感器211也从手腕读取人的心跳模式。人的ECG生物特性自然包含人的心跳模式。

底部PPG传感器211所读取的心跳模式和ECG生物特性中体现的心跳模式应当是相同的。因此，ECG生物特性用于验证人的身份。实施例700将ECG生物特性无线传送至服务器用于人的验证。人的ECG生物特性的副本已经事先扫描并记录在服务器中，它因此可以用作匹配从实施例700传送的ECG生物特性的模板，以便验证人的身份。

可替换地，实施例100所扫描的ECG生物特性与已经预先存储在实施例700内的存储器中的人的ECG生物特性的副本进行匹配，以便验证人的身份。

如同之前的实施例，只要底部PPG传感器211尚未检测到它自己从人那里移开，人的身份就假设被验证且实施例被此人所穿戴。

实施例4

图10示出了又一个实施例1000，这是包含生理传感器的智能耳机1000。图11示出了意在插入到耳道中的智能耳机1000的耳塞1501的近景图，它剥离了典型的泡沫覆盖物。图12以截面侧视图示出了相同的耳塞1501。

耳机1000包括部署在耳塞1501中的光源203和光学传感器205。典型地，耳塞1501包括可变形的弹性外部部分1701，它的尺寸与人的耳道内相适应。在耳塞1501内是扬声器1703，用于声音从扬声器传入耳朵的中空内核1601，用于柔软度和柔韧性的弹性内部泡沫结构1603，用于连接至光源203和光学传感器205的纤细连线(未图示)。弹性外部部分1701提供了提升的舒适度以及对光源203和光学传感器205的保护。弹性内部泡沫1603在耳塞1501插入耳朵期间会压缩，以在耳道中提供进一步支撑。在耳塞周围具有以120度间隔开来的、光源203和光学传感器205对的三个装置1605。朝向读者的一个装置清楚地示出了光源203和光学传感器205，而其它装置则背对读者。

为了监测穿戴耳机1000的人的心跳模式，光源203将光传送至耳道的皮肤和组织之中。随着光传播进入皮肤和组织，一些光发生散射并且被传向光学传感器205。耳道内的血容量影响光的传送。当耳中血液较多时，较多的光被吸收而较少的光朝向光学传感器205发生散射。当耳中血液较少时，较少的光被吸收而较多的光朝向光学传感器205发生散射。因此，能够通过监测光从光源203经过皮肤和组织以及去往光学传感器205的传送来检测心脏的泵送。

耳机1000能够与服务器无线通信以将人的生理数据、人的特性和耳机的GPS位置发送至所述服务器。

图10示出了沿去往耳机1000的连线的外壳，所述外壳包含与顶部PPG传感器103处于相同位置的指纹读取器105，它们二者都以类似于图1的实施例的方式部署。所述外壳的下侧没有PPG传感器，这是因为底部PPG传感器的收集心跳模式的功能现在是在耳塞1501中提供。

为了识别自己至智能耳机与之通信的服务器，人仅仅将他的指尖同时放在指纹读取器105和PPG传感器103上。在PPG传感器103读取人的心跳模式时，人的指纹的扫描同时从手指的、与PPG传感器103读取人的心跳模式的相同部分完成。

当指纹读取器105开始扫描人的指纹时，耳机中的传感器触发以同时读取人的心跳模式。

如果穿戴耳塞的人与将手指放到指纹读取器上的人是同一个人，则从手指以及在耳道中所读取的心跳模式应当是相同的。因此，如果PPG传感器103和耳机中的传感器所观测到的心跳模式相关联，则认为穿戴耳塞的人实际上就是已经扫描了其指纹的那个人。所扫描的指纹因此被认为可接受用于验证人的身份。

相反，如果PPG传感器103和耳机中的传感器所观测到的心律并不相关联，则认为穿戴耳塞的人并不是已经扫描了其指纹的人。因此，所扫描的指纹被拒绝用于验证人的身份。

典型地，只要耳塞中的传感器并未检测到所述耳塞已经从耳道中取出，人的身份就假设是相同的。例如，如果耳塞中的光学传感器检测到明亮的外界光线，则智能耳机将确定这指示实施例已经从人的耳道中取出。在这样的情况下，人的身份需要再次验证。

实施例5

图13图示了又一个实施例1300。实施例1300是一种手腕穿戴的设备，类似于图1的实施例100，它包含用于从人的手腕读取他的心跳模式的底部PPG传感器(在图13中不可见)，区别在于实施例1300现在包括用于监测手腕移动的加速计(未图示)。

在该实施例中，人的生物认证是行为的而不是物理属性。特别地，人键入密码的方式具有唯一的击键节奏。也就是说，在不同按键上的不同敲击的加重，键入密码中每两个字母之间的时段，以及人使用他的哪只手来键入密码中的某些字符，等等。已经发现密码的打字方式对于每个人而言是唯一的。

当使用实施例1300的人要在键盘上键入他的密码时，此人触发实施例1300以检测该键入所导致的移动。与此同时，实施例1300使用人的手腕处的底部PPG传感器来读取心跳模式。

在人输入他的密码时，计算机还监测人的打字特征，监测击键节奏，也就是在不同按键上的不同敲击的加重(例如，键盘能够将加重检测为断音和非断音打字)，键入密码中每两个字母之间的时段，等等。计算机能够诸如通过WiFi或Bluetooth^TM与人的手腕上的设备无线通信。计算机或设备中的任一个或者它们二者能够将实施例1300在人输入密码时从他的手部所检测的打字特征与计算机从键盘所感应到的打字特征进行匹配。

如果穿戴实施例1300的那只手所输入的那些字符的打字特征与计算机所接收的(由同一只手输入的)那些字符的打字特征相匹配，则应当认为该实施例正在被已经识别出密码的那个人所穿戴。随后，PPG传感器所获得的心跳模式以及任意其它生理数据或者如实施例1300所提供的移动数据就被认为属于所验证的这个人。

可替换地，人使用智能电话而不是计算机来输入他的密码。人使用穿戴实施例1300的手向智能电话中输入他的密码。如果穿戴实施例1300的那只手所输入的那些字符的打字特征与智能电话所接收到的(由同一只手输入的)那些字符的打字特征相匹配，则应当认为该实施例1300正在被已经识别出密码的那个人所穿戴。

实施例6

图14示出了另一个实施例。

人将运动监测设备1401穿戴在他的手腕上。运动监测设备1401类似于图1的实施例，因为它包括可以用来监测人的手腕中的血流的底部PPG传感器211。然而，运动监测设备1401并没有图1中用于对人进行认证的与顶部PPG传感器103叠加的指纹读取器105。相反，运动监测设备1401依赖于远程生物认证设备1400。

远程生物认证设备1400提供用于读取人的指纹和心跳模式。优选地，远程生物认证设备1400是包括指纹读取器1405的智能电话，所述指纹读取器1405用于解锁智能电话以供用户访问。指纹读取器1405与PPG传感器叠加，使得放在指纹读取器1405上的手指在被扫描指纹的同时还由PPG传感器监测心跳模式。

因此，为了使用运动监测设备1401，人将他的食指放在远程生物认证设备1400的指纹读取器1405上。所述远程生物认证设备诸如通过WiFi或Bluetooth^TM与运行监测设备1401进行无线通信。

假设穿戴运动监测设备1401的人与将手指放到指纹读取器1405上的人实际上是同一个人，则远程生物认证设备1400的指纹读取器1405从人的手指读取的心跳模式和运动监测设备1401中的底部PPG传感器211从人的手腕读取的心跳模式应当是相同或非常相似的。因此，如果心跳模式匹配，则认为穿戴运动监测设备1401的人也是其指纹已经被远程生物认证设备1400所扫描的人。在这种情况下，所扫描的指纹认为可接受用于验证人的身份。

随后，人能够开始锻炼，并且他的心律和锻炼表现能够被运动监测设备1401所记录并通信至与运动监测设备1401无线通信的服务器。

该实施例示出生物认证设备如何无需与人的手腕上的PPG传感器在物理上进行整合。在该实施例的变化形式中，远程生物认证设备1400能够通过物理线路链接至运动监测设备1401，以便在它们之间提供通信信道。

实施例7

图15图示了图14的实施例的变化形式，其中指纹读取器被用于虹膜生物识别的相机所替代。

人将运动监测设备1401穿戴在他的手腕上。设备1401类似于图1的实施例，因为该设备包括可以用来监测人的手腕中的血流的底部PPG传感器211。然而，运动监测设备1401并没有图1中与顶部PPG传感器103叠加的指纹读取器105。相反，运动监测设备1401依赖于远程生物认证设备1500。

远程生物认证设备1500提供用于读取人的虹膜并且还从他眼中的血管读取人的心跳模式。优选地，远程生物认证设备1500是智能电话1500中的相机1505。

因此，为了使用运动监测设备1401，人看向相机1505。远程生物认证设备1500诸如通过WiFi或Bluetooth^TM与运行监测设备1401进行无线通信。

假设穿戴运动监测设备1401的人与看向相机1505的人实际上是同一个人，则远程生物认证设备1500从人眼读取的心跳模式和运动监测设备1401中的底部PPG传感器211从人的手腕读取的心跳模式应当是相同或非常相似的。因此，如果心跳模式匹配，则认为穿戴运动监测设备1401的人也是他的虹膜已经被远程生物认证设备1500所扫描的人。在这种情况下，所扫描的虹膜认为可接受用于验证人的身份。

该实施例示出了通过与诸如心跳模式的生理数据同时读取生物信息，所述生理数据可以如何验证为属于所识别的人。根据一组生理数据，同一个人所穿戴的任意数量的其它设备可以在所有这些设备的生理数据匹配的情况下依次验证为由所识别的人穿戴。这允许远程进行的运动或比赛得以开展而无需担心运动员或参赛者被其他人秘密替代。

术语“心跳模式”用来包括心律，但是也可以指对心脏所进行的其它类型的生理观测。例如，不同于心率，“心跳模式”可以是峰间幅值。

虽然在以上描述中对本发明的优选实施例进行了描述，但是本领域技术人员将要理解的是，可以对设计、构造或操作的细节进行许多变化或修改而并不背离所请求保护的本发明的范围。例如，在本发明的构想内的是，相机提供在耳塞内，用于记录并识别唯一的耳道血管以便对人进行生物识别，并且还用于针对诸如心率的生理数据而观测进入耳道的光传送。

换句话说，实施例包括其中生理监测器和生物特性读取器处在相同位置以从活体的相同部分进行读取的设备。

Claims (5)

1.一种用于监测人的生理信息并识别人的设备，包括：

生理监测器；

生物特性读取器；其中

所述生物特性读取器和生理监测器配置为使得所述生物特性读取器读取人的生物信息而所述生理监测器同时读取此人的生理信息；并且

所述生理监测器与所述生物特性读取器相邻；使得生理监测器和所述生物特性读取器之间的物理距离防止所述生理监测器和所述生物特性读取器同时单独地应用于多个人；

使得

当所述生理信息被认证属于此人时，所述生物特性读取器能够中断对此人的所述生物特性的读取，而所述生理监测器继续读取此人的生理信息；并且

如果所述生理监测器检测到已经从此人移开，所述设备能够要求所述生物特性读取器读取人的生物信息、同时要求所述生理监测器重新读取此人的生理信息，以重新认证所述生理信息属于此人。

2.根据权利要求1所述的用于监测人的生理信息并识别人的设备，其中

所述生理监测器监测此人的心跳模式。

3.根据权利要求1所述的用于监测人的生理信息并识别人的设备，其中

所述生物特性读取器是指纹读取器。

4.根据权利要求1所述的用于监测人的生理信息并识别人的设备，其中

所述生物特性读取器是生物心跳模式读取器。

5.一种对人进行认证并进行连续生理监测的方法，包括步骤：

a)提供具有生理监测器和生物特性读取器的设备；

b)所述生物特性读取器读取人的生物信息，并且所述生理监测器同时读取此人的生理信息；

c)对所述人的生物信息进行认证以接受所述生理信息是属于此人；

d)中断由所述生物特性读取器对此人的所述生物特性的读取，而继续由所述生理监测器读取此人的生理信息；以及

e)当所述生理监测器检测认为已经从身体部分移开时，重复步骤b)至d)，

其中，所述生理监测器与所述生物特性读取器相邻；使得生理监测器和所述生物特性读取器之间的物理距离防止所述生理监测器和所述生物特性读取器同时单独地应用于多个人。

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