CN113010926B - 机械隔离式数据传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械隔离式数据传输装置，机械隔离式数据传输装置包括：第一接口单元、第一控制单元、第一磁头模组、磁介质、传动结构、第二磁头模组、第二控制单元和第二接口单元；第一控制单元配置为在第一接口单元作为输入接口时控制第一磁头模组作为写模组，在第一接口单元作为输出接口时控制第一磁头模组作为读模组；第二控制单元配置为在第二接口单元作为输入接口时控制第二磁头模组作为写模组，在第二接口单元作为输出接口时控制第二磁头模组作为读模组，控制读模组从磁介质读取数据并发送至第二接口单元；传动结构用于传动磁介质以将磁介质中被写模组写入磁数据后的部分由写模组处传动至读模组处。本发明能够提高数据传输的安全性。

Description

机械隔离式数据传输装置

技术领域

本发明实施例涉及数据传输技术，尤其涉及一种机械隔离式数据传输装置。

背景技术

随着网络安全要求的提高，一些核心设备或局域网络无法直接采集外部数据。然而在实际应用中又不可避免的要与外部网络进行数据交互。

现有的一般通过传输数据线等方式进行数据交互，然而传输数据线安全性较差。

发明内容

本发明提供一种机械隔离式数据传输装置，以提高数据传输的安全性。

本发明实施例提供了一种机械隔离式数据传输装置，所述机械隔离式数据传输装置包括：第一接口单元、第一控制单元、第一磁头模组、磁介质、传动结构、第二磁头模组、第二控制单元和第二接口单元；

所述第一接口单元和所述第二接口单元配置为其中一个作为输入接口，另一个作为输出接口；

所述第一控制单元配置为在所述第一接口单元作为输入接口时控制所述第一磁头模组作为写模组，并控制写模组将所述第一接口单元接收的数据写入所述磁介质，在所述第一接口单元作为输出接口时控制所述第一磁头模组作为读模组，控制读模组从所述磁介质读取数据并发送至所述第一接口单元；

所述第二控制单元配置为在所述第二接口单元作为输入接口时控制所述第二磁头模组作为写模组，并控制写模组将所述第二接口单元接收的数据写入所述磁介质，在所述第二接口单元作为输出接口时控制所述第二磁头模组作为读模组，控制读模组从所述磁介质读取数据并发送至所述第二接口单元；

所述传动结构用于传动所述磁介质以将磁介质中被写模组写入磁数据后的部分由写模组处传动至读模组处。

可选地，所述机械隔离式数据传输装置还包括：

擦头模组，所述擦头与所述磁介质滑动连接，所述擦头模组用于擦除所述磁介质中由读模组读取数据后的部分中的数据；

所述传动结构为转轮，所述磁介质为磁盘，所述磁盘设置于所述转轮上。

可选地，所述第一控制单元包括：第一数据处理模块、第一数据写入控制模块及第一数据读取控制模块；

所述第一磁头模组包括第一写磁头和第一读磁头；

所述第一数据处理模块用于在所述第一接口单元作为输入接口时控制所述第一数据写入控制模块工作，所述第一数据写入控制模块用于控制所述第一写磁头将所述第一接口单元接收的数据写入所述磁介质；所述第一数据处理模块还用于在所述第一接口单元作为输出接口时控制所述第一数据读取控制模块工作，所述第一数据读取控制模块用于控制所述第一读磁头从所述磁介质读取数据并发送至所述第一接口单元。

可选地，所述机械隔离式数据传输装置还包括：

逻辑控制单元；

所述第一数据处理模块还用于在所述第一接口单元作为输出接口时，对所述第一数据读取控制模块读取的数据中的预设内容进行逻辑判断，并在判断结果不满足预设条件时生成初始化信号；

所述逻辑控制单元用于根据所述初始化信号对所述第二控制单元中的数据进行初始化。

可选地，所述预设内容包括准确性、大小和重复性中的至少一个。

可选地，所述第一读磁头被配置为仅能读取所述磁介质中第一预设格式的字符串。

可选地，所述第二控制单元包括：第二数据处理模块、第二数据写入控制模块及第二数据读取控制模块；

所述第二磁头模组包括第二写磁头和第二读磁头；

所述第二数据处理模块用于在所述第二接口单元作为输入接口时控制所述第二数据写入控制模块工作，所述第二数据写入控制模块用于控制所述第二写磁头将所述第二接口单元接收的数据写入所述磁介质；所述第二数据处理模块还用于在所述第二接口单元作为输出接口时控制所述第二数据读取控制模块工作，所述第二数据读取控制模块用于控制所述第二读磁头从所述磁介质读取数据并发送至所述第二接口单元。

可选地，所述擦头模组包括第一擦头和第二擦头，沿所述磁盘的旋转方向，所述第一写磁头、所述第二读磁头、所述第一擦头、所述第二写磁头、所述第一读磁头及所述第二擦头依次排布。

可选地，所述第二写磁头被配置为仅能向所述磁介质写入第二预设格式的字符串。

可选地，所述第一接口单元为USB口或网口；

所述第二接口单元为USB口或网口。

本发明实施例的技术方案，采用的机械隔离式数据传输装置包括第一接口单元、第一控制单元、第一磁头模组、磁介质、传动结构、第二磁头模组、第二控制单元和第二接口单元；第一接口单元和第二接口单元配置为其中一个作为输入接口，另一个作为输出接口；第一控制单元配置为在第一接口单元作为输入接口时控制第一磁头模组作为写模组，并控制写模组将第一接口单元接收的数据写入磁介质，在第一接口单元作为输出接口时控制第一磁头模组作为读模组，控制读模组从磁介质读取数据并发送至第一接口单元；第二控制单元配置为在第二接口单元作为输入接口时控制第二磁头模组作为写模组，并控制写模组将第二接口单元接收的数据写入磁介质，在第二接口单元作为输出接口时控制第二磁头模组作为读模组，控制读模组从磁介质读取数据并发送至第二接口单元；传动结构用于传动磁介质以将磁介质中被写模组写入磁数据后的部分由写模组处传动至读模组处。通过机械的方式实现数据传输，输入接口和输出接口之间的数据被隔离，确保了数据输入与输出之间无数据链路的生成，极大地提高了数据传输的安全性。同时由于采用的是机械传动结构，无需配置网络策略，无相关网络专业知识的人也能即插即用，使用极为方便。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种机械隔离式数据传输装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的又一种机械隔离式数据传输装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种机械隔离式数据传输装置的结构示意图，参考图1，机械隔离式数据传输装置包括：第一接口单元11、第一控制单元12、第一磁头模组13、磁介质14、传动结构15、第二磁头模组16、第二控制单元17和第二接口单元18；第一接口单元11和第二接口单元18配置为其中一个作为输入接口，另一个作为输出接口；第一控制单元12配置为在第一接口单元11作为输入接口时控制第一磁头模组13作为写模组，并控制写模组将第一接口单元11接收的数据写入磁介质，在第一接口单元11作为输出接口时控制第一磁头模组13作为读模组，控制读模组从磁介质14读取数据并发送至第一接口单元11；第二控制单元17配置为在第二接口单元18作为输入接口时控制第二磁头模组16作为写模组，并控制写模组将第二接口单元18接收的数据写入磁介质14，在第二接口单元18作为输出接口时控制第二磁头模组16作为读模组，控制读模组从磁介质14读取数据并发送至第二接口单元18；传动结构15用于传动磁介质14以将磁介质14中被写模组写入磁数据后的部分由写模组处传动至读模组处。

具体地，机械隔离式数据传输装置能够将数据从输入接口传输至输出接口，其中，第一接口单元11作为输入接口时，第二接口单元18作为输出接口；而当第一接口单元11作为输出接口时，第二接口单元18作为输入接口；第一接口单元11既可以作为输入接口又可以作为输出接口，同样第二接口单元18也既可以作为输入接口又可以作为输出接口，可设置第一接口单元11和第二接口单元18为相同类型的接口，在使用时不必考虑接口的方向性，换句话说，若需要在外部设备与内部设备之间传输数据，既可以将第一接口单元11接到外部设备，将第二接口单元18接到内部设备，又可以将第一接口单元11接到内部设备，将第二接口单元18接到外部设备，使用较为方便；第一接口单元11和第二接口单元18哪个作为输入接口可根据数据传输协议来确定，如第一接口单元11在数据输入时各个端口的电压与在数据输出时的电压不同，据此可判断第一接口单元为输入接口还是输出接口。

在本实施例中，当确定了输入接口和输出接口后，第一控制单元12和第二控制单元17控制对应的磁头模组工作；例如若确定第一接口单元11为输入接口，而第二输入单元18为输出接口，则此时第一控制单元12控制第一磁头模组13为写模组，第二控制单元17控制第二磁头模组16为读模组，第一控制单元12根据第一接口单元11中接收的数据控制写模组向磁介质14中写数据，同时传动结构15开始工作，将磁介质14中写完数据的部分传动至读模组处，读模组读取磁介质14中的数据，并由第二控制单元17将读模组读取的数据发送至第二接口单元18输出，从而实现数据从输入接口到输出接口的传输；若确定第二接口单元18为输入接口，而第一输入单元11为输出接口，则此时第二控制单元17控制第二磁头模组16为写模组，第一控制单元12控制第一磁头模组13为读模组，第二控制单元17根据第二接口单元18中接收的数据控制写模组向磁介质14中写数据，同时传动结构15开始工作，将磁介质14中写完数据的部分传动至读模组处，读模组读取磁介质14中的数据，并由第一控制单元12将读模组读取的数据发送至第一接口单元11输出，从而实现数据从输入接口到输出接口的传输；在本实施例中，通过机械的方式实现数据传输，输入接口和输出接口之间的数据被隔离，确保了数据输入与输出之间无数据链路的生成，极大地提高了数据传输的安全性。同时由于采用的是机械传动结构，无需配置网络策略，无相关网络专业知识的人也能即插即用，使用极为方便。

本实施例的技术方案，采用的机械隔离式数据传输装置包括第一接口单元、第一控制单元、第一磁头模组、磁介质、传动结构、第二磁头模组、第二控制单元和第二接口单元；第一接口单元和第二接口单元配置为其中一个作为输入接口，另一个作为输出接口；第一控制单元配置为在第一接口单元作为输入接口时控制第一磁头模组作为写模组，并控制写模组将第一接口单元接收的数据写入磁介质，在第一接口单元作为输出接口时控制第一磁头模组作为读模组，控制读模组从磁介质读取数据并发送至第一接口单元；第二控制单元配置为在第二接口单元作为输入接口时控制第二磁头模组作为写模组，并控制写模组将第二接口单元接收的数据写入磁介质，在第二接口单元作为输出接口时控制第二磁头模组作为读模组，控制读模组从磁介质读取数据并发送至第二接口单元；传动结构用于传动磁介质以将磁介质中被写模组写入磁数据后的部分由写模组处传动至读模组处。通过机械的方式实现数据传输，输入接口和输出接口之间的数据被隔离，确保了数据输入与输出之间无数据链路的生成，极大地提高了数据传输的安全性。同时由于采用的是机械传动结构，无需配置网络策略，无相关网络专业知识的人也能即插即用，使用极为方便。

可选地，继续参考图1，机械隔离式数据传输装置还包括：擦头模组19，擦头模组19与磁介质14滑动连接，擦头模组19用于擦除磁介质14中由读模组读取数据后的部分中的数据；传动结构15为转轮，磁介质14为磁盘，磁盘设置于转轮上。

具体地，转轮可由电极带动旋转，在本实施例中，磁介质14为可重复利用的磁介质，通过设置擦头模组19，当读模组读完数据后，擦头模组将数据擦除，从而使得磁介质中的各部分能够重复利用，也即传动结构14在传动时，先将磁介质中被写模组写完数据的部分传动至读模组处，读模组读取数据，该部分又被传送至擦头模组处，由擦头模组擦除数据后再传送至读模组处，从而重复利用磁介质中的各部分，极大地降低成本。

示例性地，磁盘上设置有至少一个磁道141，当磁道数量为N时，由写模组到读模组之间的距离设为L，设转轮转速为S，间隔时间为T，则有T＝L/SN。由于L是固定的，那么T就由转速S决定。假设转轮的半径为5cm,以半圆为L，参照当前机械硬盘每分7200-3000转的转速，取每分3000转计算，磁道100(常规在1800道左右)，T＝L/SN＝0.05/50000＝0.000001(秒)＝0.001(毫秒)。所以其转输数据的延时可忽略不计，完全可满足当前数据传输的高速率要求。数据量大时，由于本装置设计为即插即用方式，则可采用多个装置形成组合方式，对数据进行分组，多装置同时工作，同样满足大数据转输要求。

需要说明的是，在其它一些实施方式中，磁介质也可以是其它磁介质，如也可以是磁带等，可设置磁带具有较大的数据存储空间，此时也可不必设置擦头模组。

可选地，图2为本发明实施例提供的又一种机械隔离式数据传输装置的结构示意图，参考图2，第一控制单元12包括：第一数据处理模块121、第一数据写入控制模块122和第一数据读取控制模块123；第一磁头模组13包括第一写磁头131和第一读磁头132；第一数据处理模块121用于在第一接口单元11作为输入接口时控制第一数据写入控制模块122工作，第一数据写入控制模块122用于控制第一写磁头将第一接口单元11接收的数据写入磁介质；第一数据处理模块121还用于在第一接口单元11作为输出接口时控制第一数据读取控制模块123工作，第一数据读取控制模块123用于控制第一读磁头132从磁介质读取数据并发送至第一接口单元11。

具体地，第一数据处理模块121可用于综合处理从第一接口单元11接收的数据，如将该数据整合后输出至第一数据写入控制模块122，此时第一数据处理模块121控制第一数据写入控制模块122工作，并且控制第一数据读取控制模块123不工作，也即此时第一磁头模组13中第一写磁头131工作，而第一读磁头132不工作，从而控制第一磁头模组13作为写模组。

可选地，继续参考图2，机械隔离式数据传输装置还包括：逻辑控制单元20；第一数据处理模块121还用于在第一接口单元11作为输出接口时，对第一数据读取控制模块123读取的数据中的预设内容进行逻辑判断，并在判断结果不满足预设条件时生成初始化信号；逻辑控制单元20用于根据初始化信号对第二控制单元中的数据进行初始化。

具体地，在本实施例中，第一接口单元11用于连接内部设备，第二接口单元18用于连接外部设备，其中，内部设备为待保护的设备，也即内部设备中的数据需要进行保护，并且内部设备中的数据均是安全的数据，而外部设备中的数据的安全性未知，可能存在恶意数据；本实施例中第一数据处理模块121可对接收的数据中的预设内容进行逻辑判断，预设内容例如可以是准确性、大小和重复性中的至少一个，例如准确性过低时，或者数据量的大小过小，或者重复性过高时，均表示从外部设备输入的数据中可能存在恶意数据，此时第一数据处理模块会生成初始化信号，逻辑控制单元20根据该初始化信号对第二数据处理模块171中的数据进行初始化，防止恶意数据写入内部设备中，从而进一步提高安全性。

需要说明的是，逻辑控制单元20仅对第二数据处理模块171中从外部接收的数据进行初始化，如清零，而对第二数据处理模块171中的程序不进行初始化，第二数据处理模块171中的出厂程序固化在第二数据处理模块171中，对第二数据处理模块171的初始化不会影响其出厂程序。第二数据处理模块171重启后，不会影响其功能，但是却可将恶意程序彻底清除，由此，恶意数据无法传输到内部设备，而外部设备也不必对输入的文件进行安全扫描，可节省安全扫描时间，提高数据传输效率。

进一步地，第一读磁头被配置为仅能读取磁介质中第一预设格式的字符串。

具体地，第一预设格式例如可以是文本格式，在本实施例中，第一接口单元用于连接内部设备，第二接口单元用于连接外部设备，外部设备向内部设备中写入的数据由于安全性不可信，可能存在恶意数据，为了进一步提高安全性，设置第一读磁头仅能读取文本格式的字符串，而非文本格式的字符串将会被读成乱码，第一数据处理模块可根据读取出的乱码判断外部设备输入的数据存问题，此时第一数据处理模块生成初始化信号，逻辑控制单元根据该初始化信号对第二控制单元进行初始化。也即通过设置第一读磁头仅能读取第一预设格式的字符串，可进一步提高数据传输的安全性。

可选地，第二控制单元17包括：第二数据处理模块171、第二数据写入控制模块172和第二数据读取控制模块173；第二磁头模组16包括第二写磁头161和第二读磁头162；第二数据处理模块171用于在第二接口单元18作为输入接口时控制第二数据写入控制模块172工作，第二数据写入控制模块172用于控制第二写磁头将第二接口单元18接收的数据写入磁介质；第二数据处理模块171还用于在第二接口单元18作为输出接口时控制第二数据读取控制模块173工作，第二数据读取控制模块173用于控制第二读磁头172从磁介质读取数据并发送至第二接口单元18。

具体地，第二数据处理模块171可用于综合处理从第二接口单元18接收的数据，如将该数据整合后输出至第二数据写入控制模块172，此时第二数据处理模块171控制第二数据写入控制模块172工作，并且控制第二数据读取控制模块173不工作，也即此时第二磁头模组16中第二写磁头161工作，而第二读磁头162不工作，从而控制第二磁头模组16作为写模组。

进一步地，第二写磁头161被配置为仅能向磁介质写入第二预设格式的字符串。

具体地，第二预设格式可为文本格式，本实施例中，第一接口单元用于连接内部设备，第二接口单元用于连接外部设备，外部设备向内部设备中写入的数据由于安全性不可信，可能存在恶意数据，为了进一步提高安全性，设置第二写磁头仅能写文本格式的字符串，而非文本格式的字符串不能写入磁介质中，从而在硬件上限制了向内部设备写入的文本的格式。也即通过设置第二写磁头仅能写入第二预设格式的字符串，可进一步提高数据传输的安全性。

可选地，继续参考图2，擦头模组19包括第一擦头191和第二擦头192，沿磁盘的旋转方向，第一写磁头131、第二读磁头162、第一擦头191、第二写磁头161、第一读磁头132及第二擦头192依次排布。

具体地，第一写磁头、第二读磁头162、第一擦头191、第二写磁头161、第一读磁头132及第二擦头192均固定，而磁盘可在转动结构的转动下转动，转动方向固定。

示例性地，当需要从内部设备向外部设备传输数据时，由于内部设备中的数据不存在恶意数据，数据是可信的，因此第一写磁头和第二读磁头均不限制数据格式，经第一控制模块处理后，由第一写磁头131写入磁道中，随后写入数据的磁道被传动到第二读磁头162处，由第二读磁头162读取，随后该部分磁道又被传动到第一擦头191处，由第一擦头191清除数据，再随后该部分磁道又被传动到第一写磁头处，从而完成磁介质的重复利用。

而当需要从外部设备向内部设备传输数据时，由于外部设备中的数据不可信，此时显示数据格式，仅限文本格式数据。为确保外部数据是文本格式，第二写磁头161仅能编码文本格式，由硬件直接限制文件格式，安全性较高。当外部数据输入时，第二写磁头161将外部数据写入到磁道中(非文本格式将会被写成乱码)，随后传动结构将写入数据的磁道传动至第一读磁头132处，被第一读磁头132读取(非文本格式将会被译成乱码文本字符串)，然后在第二擦头处磁道中的数据被擦除，并且第一数据处理模块可通过新建文件来保存数据。

可选地，第一接口单元为USB口或网口；第二接口单元为USB口或网口。USB口或网口在数据传输领域具有广泛的应用，这样设置可极大地提高机械隔离式数据传输装置的兼容性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种机械隔离式数据传输装置，其特征在于，所述机械隔离式数据传输装置包括：第一接口单元、第一控制单元、第一磁头模组、磁介质、传动结构、第二磁头模组、第二控制单元和第二接口单元；

所述第一接口单元和所述第二接口单元配置为其中一个作为输入接口，另一个作为输出接口；

所述第一控制单元配置为在所述第一接口单元作为输入接口时控制所述第一磁头模组作为写模组，并控制写模组将所述第一接口单元接收的数据写入所述磁介质，在所述第一接口单元作为输出接口时控制所述第一磁头模组作为读模组，控制读模组从所述磁介质读取数据并发送至所述第一接口单元；

所述第二控制单元配置为在所述第二接口单元作为输入接口时控制所述第二磁头模组作为写模组，并控制写模组将所述第二接口单元接收的数据写入所述磁介质，在所述第二接口单元作为输出接口时控制所述第二磁头模组作为读模组，控制读模组从所述磁介质读取数据并发送至所述第二接口单元；

所述传动结构用于传动所述磁介质以将磁介质中被写模组写入磁数据后的部分由写模组处传动至读模组处。

2.根据权利要求1所述的机械隔离式数据传输装置，其特征在于，所述机械隔离式数据传输装置还包括：

擦头模组，所述擦头与所述磁介质滑动连接，所述擦头模组用于擦除所述磁介质中由读模组读取数据后的部分中的数据；

所述传动结构为转轮，所述磁介质为磁盘，所述磁盘设置于所述转轮上。

3.根据权利要求2所述的机械隔离式数据传输装置，其特征在于，所述第一控制单元包括：第一数据处理模块、第一数据写入控制模块及第一数据读取控制模块；

所述第一磁头模组包括第一写磁头和第一读磁头；

所述第一数据处理模块用于在所述第一接口单元作为输入接口时控制所述第一数据写入控制模块工作，所述第一数据写入控制模块用于控制所述第一写磁头将所述第一接口单元接收的数据写入所述磁介质；所述第一数据处理模块还用于在所述第一接口单元作为输出接口时控制所述第一数据读取控制模块工作，所述第一数据读取控制模块用于控制所述第一读磁头从所述磁介质读取数据并发送至所述第一接口单元。

4.根据权利要求3所述的机械隔离式数据传输装置，其特征在于，所述机械隔离式数据传输装置还包括：

逻辑控制单元；

所述第一数据处理模块还用于在所述第一接口单元作为输出接口时，对所述第一数据读取控制模块读取的数据中的预设内容进行逻辑判断，并在判断结果不满足预设条件时生成初始化信号；

所述逻辑控制单元用于根据所述初始化信号对所述第二控制单元中的数据进行初始化。

5.根据权利要求4所述的机械隔离式数据传输装置，其特征在于，所述预设内容包括准确性、大小和重复性中的至少一个。

6.根据权利要求4所述的机械隔离式数据传输装置，其特征在于，所述第一读磁头被配置为仅能读取所述磁介质中第一预设格式的字符串。

7.根据权利要求3所述的机械隔离式数据传输装置，其特征在于，所述第二控制单元包括：第二数据处理模块、第二数据写入控制模块及第二数据读取控制模块；

所述第二磁头模组包括第二写磁头和第二读磁头；

所述第二数据处理模块用于在所述第二接口单元作为输入接口时控制所述第二数据写入控制模块工作，所述第二数据写入控制模块用于控制所述第二写磁头将所述第二接口单元接收的数据写入所述磁介质；所述第二数据处理模块还用于在所述第二接口单元作为输出接口时控制所述第二数据读取控制模块工作，所述第二数据读取控制模块用于控制所述第二读磁头从所述磁介质读取数据并发送至所述第二接口单元。

8.根据权利要求7所述的机械隔离式数据传输装置，其特征在于，所述擦头模组包括第一擦头和第二擦头，沿所述磁盘的旋转方向，所述第一写磁头、所述第二读磁头、所述第一擦头、所述第二写磁头、所述第一读磁头及所述第二擦头依次排布。

9.根据权利要求7所述的机械隔离式数据传输装置，其特征在于，所述第二写磁头被配置为仅能向所述磁介质写入第二预设格式的字符串。

10.根据权利要求1所述的机械隔离式数据传输装置，其特征在于，所述第一接口单元为USB口或网口；

所述第二接口单元为USB口或网口。

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