CN113190337A - 一种便携式子母计算机系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种便携式子母计算机系统及其实现方法，所述系统包括：母机端、子机端和转换器，母机端与子机端通过所述转换器进行通信连接，所述母机端包括人机交互设备；所述子机端包括CPU、内存、硬盘，所述CPU、内存、硬盘相互配合运行子机端的操作系统；所述转换器包括HUB芯片、鼠标键盘转换芯片和视频压缩转换芯片，所述视频压缩转换芯片用于将子机端的视频图像输出信息进行压缩后并转换为HDMI数据流，并作为母机端上的显示器的视频图像输入信息；所述鼠标键盘转换芯片用于将母机端的键盘、鼠标输入转换为子机端的键盘、鼠标输入。本发明实现了母机端与子机端系统的“双活”，并有效推进了便携式子母计算机系统的产业化路线。

Description

一种便携式子母计算机系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种便携式子母计算机系统及其实现方法。

背景技术

当前，对于警务、政务人员来说，通常面临出差需要移动办公的场景，由于警务、政务业务处理过程中对安全性要求较高，所以需要专门为警务、政务人员配备安全性较高的笔记本电脑用于办公，根据警务、政务业务办理规定，办公的笔记本电脑不能用于生活娱乐，为了满足警务、政务人员的工作、生活所需，通常还需要配备一台生活娱乐用的笔记本，然而这样的话，将会增加成本。为了节省成本，如今也会对警务、政务人员配备一台普通电脑，并同时为警务、政务人员配备一个便携式安全终端，当生活娱乐时，则直接用该笔记本电脑；当工作时，将便携式安全终端插接于笔记本电脑上，并启动便携式安全终端的操作系统，借助内置的安全模块安全接入警务、政务内网，实现移动警务、政务办公。然而便携式安全终端则会采用笔记本电脑上的CPU和内存进行启动并运行，继而容易造成敏感数据在笔记本电脑上的残留，容易造成敏感数据泄露的风险。

为了实现政务、警务办公要求的双网物理隔离，目前部分企业推出了政务安全移动办公方案。即在便携式终端安装操作系统，并集成4G通信模块和安全芯片，当使用USB接口插入到定制的安全笔记本时，重新开机启动，默认就会从这个便携式终端上启动，通过4G通信模块，连接到专用网络，从而连接内网，实现了一机而双网物理隔离的效果。然而采用此方案容易产生以下问题：

一、产业配套难。上述政务安全移动办公方案要求笔记本厂商修改固件(Bios)，因为双网隔离属于特别的要求，需求数量不可能和大众消费品比，上游产业链因为订货数量不足，往往难以配套，特别是笔记本是更新换代速度很快的产品，每一代都需要修改固件定制，势必会增加了笔记本产商产业化的难度。

二、用户体验感较差。因为每次使用，需要重新启动进行切换，因此属于“单活”，就是内网和外网形态不能同时存在，非常不方便。当需要同时查看外网和内网资料的时候，通过重启切换的方式则不能满足要求，存在用户体验感较差的硬伤。

发明内容

为了解决上述问题，有必要提供一种便携式子母计算机系统及其实现方法。

本发明第一方面提出一种便携式子母计算机系统，所述系统包括：母机端、子机端和转换器，所述母机端与所述子机端通过所述转换器进行通信连接；

所述母机端包括第一CPU、第一内存、第一硬盘和人机交互设备，所述第一CPU、所述第一内存和所述第一硬盘相互配合运行母机端的操作系统，所述人机交互设备包括键盘、鼠标和显示器，所述键盘和鼠标用于输入控制信息，所述显示器用于显示视频图像界面；

所述子机端包括第二CPU、第二内存和第二硬盘，所述第二CPU、第二内存和第二硬盘相互配合运行子机端的操作系统，使所述母机端和所述子机端处于双活工作模式；

所述转换器包括HUB芯片、鼠标键盘转换芯片和视频压缩转换芯片，以建立所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道；

所述视频压缩转换芯片用于将子机端的视频图像输出信息进行压缩后并转换为HDMI数据流，作为母机端上的显示器的视频图像输入信息；所述鼠标键盘转换芯片用于将母机端的键盘、鼠标输入转换为子机端的键盘、鼠标输入；所述HUB芯片用于将所述鼠标键盘转换芯片和所述视频压缩转换芯片分出的2个接口汇合为一个USB接口，并接入母机端的USB接口。

进一步的，所述母机端上安装有切换功能模块，所述切换功能模块用于控制母机端的人机交互设备独占为所述母机端或所述子机端所用，实现母机端专用模式与子机端专用模式之间切换；

预设一固定的切换快捷键，所述切换快捷键用于向切换功能模块发送模式切换指令；

当用户通过母机端的键盘触发该切换快捷键，且所述切换功能模块捕捉到该触发动作时，则开启或关闭所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道，将所述母机端的人机交互设备在子机端专用模式与母机端专用模式之间切换。

进一步的，预先配置所述母机端和所述子机端处于双活工作模式，

在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式时，所述母机端用于指示所述母机端的第一CPU继续运行，还用于将所述显示器显示的视频图像界面切换为子机端的第二CPU运行输出的视频图像；

在母机端的人机交互设备处于母机端专用模式时，所述母机端还用于指示所述子机端的第二CPU继续运行，还用于将所述显示器显示的视频图像界面切换为母机端的第一CPU运行输出的视频图像。

本发明第二方面提出一种便携式子母计算机系统的实现方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，通过转接器建立母机端与子机端之间的安全通信通道，用户通过母机端上的键盘或鼠标输入物理按键指令；

步骤2，母机端将物理按键指令通过转接器的HUB芯片转到转接器的鼠标键盘转换芯片，转接器的鼠标键盘转换芯片将接收到的物理按键指令转换为子机端的键盘或鼠标输入信号并通过USB的方式传给子机端；

步骤3，子机端的第二CPU基于接收到的键盘或鼠标输入信号进行处理，形成子机端的视频图像输出信息；

步骤4，子机端将视频图像输出信息传到转接器的视频压缩转换芯片，所述视频压缩转换芯片将所述视频图像输出信息压缩并转换为HDMI数据流；

步骤5，转接器的视频压缩转换芯片将HDMI数据流经由HUB芯片转交给母机端，母机端将接收到的HDMI数据流作为母机端上的显示器的视频图像输入信息进行显示。

进一步的，在步骤1之前，所述方法还包括：所述母机端检测预先设置的切换快捷键是否被触发，所述切换快捷键用于向切换功能模块发送模式切换指令；

若检测到所述切换快捷键被触发且切换功能模块捕捉到该触发动作，则开启所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道，将母机端的人机交互设备由母机端专用模式切换为子机端专用模式；

响应于用户触发的模式切换指令，所述母机端指示所述母机端的第一CPU继续运行，将所述显示器显示的视频图像界面切换为子机端的第二CPU运行输出的视频图像。

进一步的，所述方法还包括：在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式下，母机端再次检测预先设置的切换快捷键是否被触发，

若检测到所述切换快捷键被触发且切换功能模块捕捉到该触发动作，则将母机端的人机交互设备由子机端专用模式切换为母机端专用模式；

响应于用户再次触发的模式切换指令，指示所述子机端的第二CPU继续运行，将所述母机端的显示器显示的视频图像界面切换为母机端的第一CPU运行输出的视频图像。

本发明的母机端与子机端分别具有各自CPU、内存、硬盘和通信模块等，预先配置所述母机端和所述子机端处于双活工作模式，实现管控系统与用户系统的共存，实现了“双活”的工作模式，就是两个系统能够同时运行，且相互隔离，这种“双活”的工作模式非常方便用户进行移动办公。

本发明的子机端无需安装任何软件，也无需进行任何运算，相较于传统两端通过共享软件来实现共用人机交互设备的方式，本发明的方式无需考虑共享软件与系统的兼容性、软件版本之间的兼容性等一系列问题，对于使用场景是无限制的，无需再由厂商定制专门的笔记本电脑，进而实现了便携式子母计算机系统的产业化路线。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本发明一种便携式子母计算机系统的框图；

图2示出了本发明一种便携式子母计算机系统的实现方法的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了本发明一种便携式子母计算机系统的框图。

如图1所示，本发明第一方面提出一种便携式子母计算机系统，所述系统包括：包括：母机端、子机端和转换器，所述母机端与所述子机端通过所述转换器进行通信连接；

所述母机端包括第一CPU、第一内存、第一硬盘和人机交互设备，所述第一CPU、所述第一内存和所述第一硬盘相互配合运行母机端的操作系统，以实现外网访问任务；所述人机交互设备包括键盘、鼠标和显示器，所述键盘和鼠标用于输入控制信息，所述显示器用于显示视频图像界面；

所述子机端包括第二CPU、第二内存和第二硬盘，所述第二CPU、第二内存和第二硬盘相互配合运行子机端的操作系统，以实现内网访问任务；

所述转换器包括HUB芯片、鼠标键盘转换芯片和视频压缩转换芯片，以建立所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道；

所述视频压缩转换芯片用于将子机端的视频图像输出信息进行压缩后并转换为HDMI数据流，作为母机端上的显示器的视频图像输入信息；所述鼠标键盘转换芯片用于将母机端的键盘、鼠标输入转换为子机端的键盘、鼠标输入；所述HUB芯片用于将所述鼠标键盘转换芯片和所述视频压缩转换芯片分出的2个接口汇合为一个USB接口，并接入母机端的USB接口。

由于所述子机端的CPU、内存和硬盘相互配合运行能够子机端的操作系统，满足警务、政务业务处理需求；且，在用户通过该便携式子母计算机系统在完成警务、政务业务处理过程中并不需要借用母机端的CPU、内存和硬盘，不会造成敏感数据在笔记本电脑上的残留，不存在敏感数据泄露的风险。

需要说明的是，在通过母机端的人机交互设备操控子机端时，子机端无需任何软件，由于转换器包含有视频压缩转换芯片、键盘鼠标转换芯片和HUB芯片，视频压缩转换芯片将子机端的视频输出进行视频压缩后转换为数据流，在母机端作为一个视频摄像头输入，键盘鼠标转换芯片将母机端的键盘、鼠标输入转换为子机端的键盘、鼠标输入，由于转接器在子机端是直接作为键盘鼠标的形态接入，因此也无需任何软件，HUB芯片将这2个接口汇合为一个USB接口，接入母机端的USB接口，这样使用更加方便。

具体的，本发明键盘鼠标转换的硬件技术有以下两种：一种是母机端通过串口和带USB口的转换器连接，这样就要求母机端安装USB转串口的驱动软件，但是可以简化转换器线路的设计；另外一种是采用二颗通过SPI方式连接芯片，与子机端通信连接的第一芯片作为USB鼠标和键盘设备，与母机端通信连接的第二芯片采用自定义USB设备转换芯片，这二颗芯片直接采用SPI通信直接传输数据，从而将母机端的键盘和鼠标信号转换为子机的鼠标键盘输入。

在本发明中，所述母机端上安装有切换功能模块，所述切换功能模块用于控制母机端的人机交互设备独占为所述母机端或所述子机端所用，实现母机端专用模式与子机端专用模式之间切换；预设一固定的切换快捷键，所述切换快捷键用于向切换功能模块发送模式切换指令；当用户通过母机端的键盘触发该切换快捷键，且所述切换功能模块捕捉到该触发动作时，则开启或关闭所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道，将所述母机端的人机交互设备在子机端专用模式与母机端专用模式之间切换。

进一步的，所述母机端还用于在检测到所述切换快捷键被触发后，检测母机端的人机交互设备的鼠标光标是否处于生效区域，所述生效区域为母机端上的显示器界面上设定的一个区域；若检测到所述切换快捷键被触发且母机端的人机交互设备的鼠标光标处于生效区域，则将母机端的人机交互设备切换为子机端专用模式。

实际应用中，所述便携式子母计算机系统存在母机端的人机交互设备专用于母机端、母机端的人机交互设备专用于子机端等多种应用场景，所述母机端预设一固定的切换快捷键，通过硬件模式切换开关来动态地调整母机端的人机交互设备的独占权，安全可靠。且，本申请的母机端和子机端无需借助远程桌面工具，仅仅在母机端装一个切换功能模块，即可实现将母机端的人机交互设备在子机端与母机端之间进行切换。

进一步的，预先配置所述母机端和所述子机端处于双活工作模式，

在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式时，所述母机端用于指示所述母机端的第一CPU继续运行，还用于将所述显示器显示的视频图像界面切换为子机端的第二CPU运行输出的视频图像；在母机端的人机交互设备处于母机端专用模式时，所述母机端还用于指示所述子机端的第二CPU继续运行，还用于将所述显示器显示的视频图像界面切换为母机端的第一CPU运行输出的视频图像。

可以理解的是，该便携式子母计算机系统处于双活工作模式，在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式时，指示所述母机端的CPU与所述子机端的CPU同时运行。在通过子机端进行远程办公时，即使将母机端的人机交互设备切换为子机端所独占使用时，母机端的第一CPU和第一内存仍可以在后端保持运行自己的业务，反之，当切换人机交互设备为母机端所独占使用时，子机端的第二CPU和第二内存也能保持运行自己的业务；因此，子机端（内网终端）的CPU和内存无需迎合外网终端的需求，不会为母机端（外网终端）所用，能够做到一机两用、内外网隔离、相互独立且互不干扰。

由于所述母机端和所述子机端处于双活工作模式，所述母机端用以实现外网访问任务，所述子机端用以实现内网访问任务，从而内网和外网形态同时存在，安全且便捷，当需要同时查看外网和内网资料的时候，无需重启所述母机端和所述子机端即可满足要求，大大改善了用户体验感。

优选的，所述切换快捷键为Ctrl+Alt+E，但不限于此。

在一种具体实施方式中，所述转接器还包括监管权限管理模块，所述监管权限管理模块，用于在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式时，获取母机端的鼠标键盘监管权限，基于鼠标键盘监管权限监听针对所述子机端的输入内容，还用于暂停母机端的鼠标键盘监管权限，使得母机端无法感知针对所述子机端的输入内容；

所述监管权限管理模块，还用于在母机端的人机交互设备处于母机端专用模式切换时，恢复母机端的鼠标键盘监管权限，并暂停转接器的鼠标键盘转换芯片对母机端的鼠标键盘监管权限。

需要说明的是，对于警务、政务人员等特殊领域来说，鼠标键盘的输入内容（账号、密码等）也是至关重要的，一旦被其他人员捕捉到，可能造成严重后果。因此，本发明在通过母机端的鼠标键盘事件控制子机端的过程中，所述转接器的鼠标键盘转换芯片会屏蔽或暂停母机端的鼠标键盘监管权限，使得母机端无法捕获或感知当前鼠标键盘输入信号，保证在通过母机端的鼠标键盘控制子机端的过程中，母机端都无法看到或者获知到鼠标键盘的任何输入内容，从而在实现一机两用、内外网隔离的同时，避免母机端泄漏针对所述子机端的输入内容，进一步减低敏感数据泄露的风险，保证子机端专用模式的通信绝对安全。

进一步的，所述子机端通过USB数据线与所述转换器电连接，所述转换器通过USB数据线与母机端进行电连接，所述子机端直接由USB电连接方式向母机端取电。

在实际应用中，子机端如果采用低功耗设计，可以直接由USB向母机端取电，如此一来，子机端只需要通过一根USB数据线连接至母机端，即可完成子机端与母机端之间的数据交互，以及子机端向母机端取电的双重功效，更加方便用户携带以及移动办公。

具体的，所述子机端还包括第一通信模块，所述子机端通过所述第一通信模块接入互联网，且所述第一通信模块为以太网接口或无线通信模块，当所述第一通信模块为以太网接口时，所述子机端通过以太网接口和网线以有线通信方式接入互联网；当所述第一通信模块为无线通信模块时，所述子机端通过无线通信模块以无线通信方式接入互联网。具体的，所述无线通信模块可以为4G无线模块、5G无线模块等。

可以理解，所述母机端也应包括第二通信模块，该第二通信模块类似于子机端的第一通信模块，为节省篇幅，在此不再赘述。

在本发明中，所述子机端还包括安全模块，当所述子机端需要接入政企内网时，所述子机端通过安全模块与政企内网的网关模块构建私有协议的安全通信链路，使得所述子机端通过安全通信链路与政企内网进行安全数据交互。可以理解，本发明的子机端通过安全模块能够实现安全接入内网，确保数据在通信链路传输的安全性。

优选的，所述母机端为笔记本电脑，但不限于此。

在另一种具体实施方式中，所述转换器还包括异常检测模块和异常告警模块，所述异常检测模块，用于获取母机端的键盘或鼠标输入的物理按键指令，判断获取到的物理按键指令的接收端是否为所述子机端的第二CPU，以及确定是否允许该物理按键指令控制所述子机端的第二CPU；所述异常告警模块，用于在确定获取到的物理按键指令的接收端为所述子机端的第二CPU且不允许该物理按键指令控制所述子机端的第二CPU时，触发安全异常告警。

具体的，触发安全异常告警包括停止该物理按键指令转换为子机端的键盘或鼠标输入信号的进程，和/或者，停止转接器获取子机端的视频图像输出信息的进程，和/或者，关闭所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道等。

进一步的，所述异常检测模块，还用于在开启所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道时，获取并预存独占权标识Ⅰ，并在接收到母机端的键盘或鼠标输入的物理按键指令后，提取所述物理按键指令中携带的独占权标识，将预存的独占权标识与提取的独占权标识进行比较，若预存的独占权标识与提取的独占权标识不一致，则判定不允许该物理按键指令控制所述子机端的第二CPU。

需要说明的是，由于内网和外网形态同时存在，在所述母机端的人机交互设备处于子机端专用模式下时，如果转接器不对获取到的物理按键指令进行检测，直接将获取到的物理按键指令传输至子机端，则可能存在外部人员通过转接器非法访问子机端的风险。

为了避免上述风险，所述母机端在开启所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道时会生成一个动态的独占权标识，所述独占权标识为所述母机端通过预设算法（例如，摘要算法）基于捕获到的模式切换指令以及安全通信通道的开启时间动态生成的，其中，安全通信通道的开启时间为所述切换功能模块捕捉到对应触发动作的时间；每次切换至子机端专用模式、重新安全通信通道开启后，所述异常检测模块都会重新获取并对独占权标识进行更新，在检测到异常数据时，所述异常告警模块还会触发安全异常告警，从而增强便携式子母计算机系统的安全可靠性。

由于模式切换指令是母机端预设的且可动态调整，安全通信通道的开启时间也是动态的，因此，独占权标识是动态且可靠的，并自动随物理按键指令传输至所述转接器，外部人员无法截取到独占权标识，从而避免外部人员伪装成内部人员通过转接器非法访问子机端。

需要说明的是，本发明的子机端如同一个移动硬盘的大小，且内置有CPU、内存、硬盘以及通信模块，同时装有操作系统，该操作系统可以为Linux操作系统或Windows操作系统，但不限于此。

图2示出了本发明一种便携式子母计算机系统的实现方法的流程图。

如图2所示，本发明第二方面提出一种便携式子母计算机系统的实现方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，通过转接器建立母机端与子机端之间的安全通信通道，用户通过母机端上的键盘或鼠标输入物理按键指令；

步骤2，母机端将物理按键指令通过转接器的HUB芯片转到转接器的鼠标键盘转换芯片，转接器的鼠标键盘转换芯片将接收到的物理按键指令转换为子机端的键盘或鼠标输入信号并通过USB的方式传给子机端；

步骤3，子机端的第二CPU基于接收到的键盘或鼠标输入信号进行处理，形成子机端的视频图像输出信息；

步骤4，子机端将视频图像输出信息传到转接器的视频压缩转换芯片，所述视频压缩转换芯片将所述视频图像输出信息压缩并转换为HDMI数据流；

步骤5，转接器的视频压缩转换芯片将HDMI数据流经由HUB芯片转交给母机端，母机端将接收到的HDMI数据流作为母机端上的显示器的视频图像输入信息进行显示。

进一步的，在步骤1之前，所述方法还包括：所述母机端检测预先设置的切换快捷键是否被触发，所述切换快捷键用于向切换功能模块发送模式切换指令；

若检测到所述切换快捷键被触发且切换功能模块捕捉到该触发动作，则开启所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道，将母机端的人机交互设备由母机端专用模式切换为子机端专用模式；

响应于用户触发的模式切换指令，所述母机端指示所述母机端的第一CPU继续运行，将所述显示器显示的视频图像界面切换为子机端的第二CPU运行输出的视频图像。

在其他实施例中，若检测到所述切换快捷键被触发，还检测母机端的人机交互设备的鼠标光标是否处于生效区域，所述生效区域为母机端上的显示器界面上设定的一个区域；若检测到所述切换快捷键被触发且母机端的人机交互设备的鼠标光标处于生效区域，则将母机端的人机交互设备切换为子机端专用模式，从而防止所述切换快捷键被误触发，避免所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道被误打开。

根据本发明的具体实施例，所述方法还包括：在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式时，再次检测到所述切换快捷键被触发，则将母机端的人机交互设备由子机端专用模式切换为母机端专用模式；

进一步的，所述方法还包括：在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式下，母机端再次检测预先设置的切换快捷键是否被触发，

若检测到所述切换快捷键被触发且切换功能模块捕捉到该触发动作，则将母机端的人机交互设备由子机端专用模式切换为母机端专用模式；

响应于用户再次触发的模式切换指令，指示所述子机端的第二CPU继续运行，将所述母机端的显示器显示的视频图像界面切换为母机端的第一CPU运行输出的视频图像。

需要说明的是，当用户需要查看母机端的运行状态时，用户通过键盘输入切换快捷键，并向切换功能模块发送切换指令，以将人机交互设备切换为专用于母机端的模式。

进一步的，所述方法还包括：在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式时，所述转接器还获取母机端的鼠标键盘监管权限，基于鼠标键盘监管权限监听针对所述子机端的输入内容，并暂停母机端的鼠标键盘监管权限，使得母机端无法感知针对所述子机端的输入内容；

在母机端的人机交互设备处于母机端专用模式切换时，所述转接器还恢复母机端的鼠标键盘监管权限。

在其他实施例中，所述步骤2还包括：所述转换器获取母机端的键盘或鼠标输入的物理按键指令，判断获取到的物理按键指令的接收端是否为所述子机端的第二CPU，以及确定是否允许该物理按键指令控制所述子机端的第二CPU；在确定获取到的物理按键指令的接收端为所述子机端的第二CPU且不允许该物理按键指令控制所述子机端的第二CPU时，触发安全异常告警。

具体的，所述转换器在开启所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道时，还获取并预存独占权标识，并在接收到母机端的键盘或鼠标输入的物理按键指令后，提取所述物理按键指令中携带的独占权标识，将预存的独占权标识与提取的独占权标识进行比较，若预存的独占权标识与提取的独占权标识不一致，则判定不允许该物理按键指令控制所述子机端的第二CPU。

进一步的，所述子机端还包括第一通信模块，所述子机端通过所述第一通信模块接入互联网，且所述第一通信模块为以太网接口或无线通信模块，当所述第一通信模块为以太网接口时，所述子机端通过以太网接口和网线以有线通信方式接入互联网；当所述第一通信模块为无线通信模块时，所述子机端通过无线通信模块以无线通信方式接入互联网。

根据本发明的另一实施例，所述转换器也可以嵌入子机端，使转换器与子机端形成一个整体终端，并使该整体终端引出一个USB数据线，并通过该USB数据线可拆卸的插接于母机端。通过以上设置，将子机端与转换器合二为一，从而增强了用户的便携性，有利于用户进行移动办公。

本发明的母机端与子机端分别具有各自CPU、内存、通信模块等，从而实现管控系统与用户系统的共存，实现了“双活”的工作模式，就是两个系统能够同时运行，且相互隔离，这种“双活”的工作模式非常方便用户进行移动办公。

本发明的子机端无需安装任何软件，也无需进行任何运算，相较于传统两端通过共享软件来实现共用人机交互设备的方式，本发明的方式无需考虑共享软件与系统的兼容性、软件版本之间的兼容性等一些列问题，对于使用场景是无限制的，无需再由厂商定制专门的笔记本电脑，进而实现了便携式子母计算机系统的产业化路线。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种便携式子母计算机系统，其特征在于，包括：母机端、子机端和转换器，所述母机端与所述子机端通过所述转换器进行通信连接；

所述母机端包括第一CPU、第一内存、第一硬盘和人机交互设备，所述第一CPU、所述第一内存和所述第一硬盘相互配合运行母机端的操作系统，所述人机交互设备包括键盘、鼠标和显示器，所述键盘和鼠标用于输入控制信息，所述显示器用于显示视频图像界面；

所述子机端包括第二CPU、第二内存和第二硬盘，所述第二CPU、第二内存和第二硬盘相互配合运行子机端的操作系统；

所述转换器包括HUB芯片、鼠标键盘转换芯片和视频压缩转换芯片，以建立所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道；

所述视频压缩转换芯片用于将子机端的视频图像输出信息进行压缩后并转换为HDMI数据流，作为母机端上的显示器的视频图像输入信息；所述鼠标键盘转换芯片用于将母机端的键盘、鼠标输入转换为子机端的键盘、鼠标输入；所述HUB芯片用于将所述鼠标键盘转换芯片和所述视频压缩转换芯片分出的2个接口汇合为一个USB接口，并接入母机端的USB接口。

2.根据权利要求1所述的便携式子母计算机系统，其特征在于，所述母机端上安装有切换功能模块，所述切换功能模块用于控制母机端的人机交互设备独占为所述母机端或所述子机端所用；

预设一固定的切换快捷键，所述切换快捷键用于向切换功能模块发送模式切换指令；

当用户通过母机端的键盘触发该切换快捷键，且所述切换功能模块捕捉到该触发动作时，则开启或关闭所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道，将所述母机端的人机交互设备在子机端专用模式与母机端专用模式之间切换；

预先配置所述母机端和所述子机端处于双活工作模式，

在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式时，所述母机端用于指示所述母机端的第一CPU继续运行，还用于将所述显示器显示的视频图像界面切换为子机端的第二CPU运行输出的视频图像；

在母机端的人机交互设备处于母机端专用模式时，所述母机端还用于指示所述子机端的第二CPU继续运行，还用于将所述显示器显示的视频图像界面切换为母机端的第一CPU运行输出的视频图像。

3.根据权利要求2所述的便携式子母计算机系统，其特征在于，所述转接器还包括监管权限管理模块，

所述监管权限管理模块，用于在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式时，获取母机端的鼠标键盘监管权限，基于鼠标键盘监管权限监听针对所述子机端的输入内容，还用于暂停母机端的鼠标键盘监管权限，使得母机端无法感知针对所述子机端的输入内容；

所述监管权限管理模块，还用于在母机端的人机交互设备处于母机端专用模式切换时，恢复母机端的鼠标键盘监管权限。

4.根据权利要求2所述的便携式子母计算机系统，其特征在于，所述母机端还用于在检测到所述切换快捷键被触发后，检测母机端的人机交互设备的鼠标光标是否处于生效区域，所述生效区域为母机端上的显示器界面上设定的一个区域；若检测到所述切换快捷键被触发且母机端的人机交互设备的鼠标光标处于生效区域，则将母机端的人机交互设备切换为子机端专用模式。

5.根据权利要求2所述的便携式子母计算机系统，其特征在于，所述转换器还包括异常检测模块和异常告警模块，

所述异常检测模块，用于获取母机端的键盘或鼠标输入的物理按键指令，判断获取到的物理按键指令的接收端是否为所述子机端的第二CPU，以及确定是否允许该物理按键指令控制所述子机端的第二CPU；

所述异常告警模块，用于在确定获取到的物理按键指令的接收端为所述子机端的第二CPU且不允许该物理按键指令控制所述子机端的第二CPU时，触发安全异常告警。

6.根据权利要求5所述的便携式子母计算机系统，其特征在于，所述异常检测模块，还用于在开启所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道时，获取并预存独占权标识，并在接收到母机端的键盘或鼠标输入的物理按键指令后，提取所述物理按键指令中携带的独占权标识，将预存的独占权标识与提取的独占权标识进行比较，若预存的独占权标识与提取的独占权标识不一致，则判定不允许该物理按键指令控制所述子机端的第二CPU。

7.一种便携式子母计算机系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，通过转接器建立母机端与子机端之间的安全通信通道，用户通过母机端上的键盘或鼠标输入物理按键指令；

步骤2，母机端将物理按键指令通过转接器的HUB芯片转到转接器的鼠标键盘转换芯片，转接器的鼠标键盘转换芯片将接收到的物理按键指令转换为子机端的键盘或鼠标输入信号并通过USB的方式传给子机端；

步骤3，子机端的第二CPU基于接收到的键盘或鼠标输入信号进行处理，形成子机端的视频图像输出信息；

步骤4，子机端将视频图像输出信息传到转接器的视频压缩转换芯片，所述视频压缩转换芯片将所述视频图像输出信息压缩并转换为HDMI数据流；

步骤5，转接器的视频压缩转换芯片将HDMI数据流经由HUB芯片转交给母机端，母机端将接收到的HDMI数据流作为母机端上的显示器的视频图像输入信息进行显示。

8.根据权利要求7所述的便携式子母计算机系统的实现方法，其特征在于，在步骤1之前，所述方法还包括：

所述母机端检测预先设置的切换快捷键是否被触发，所述切换快捷键用于向切换功能模块发送模式切换指令；

若检测到所述切换快捷键被触发且切换功能模块捕捉到该触发动作，则开启所述母机端与所述子机端之间的安全通信通道，将母机端的人机交互设备由母机端专用模式切换为子机端专用模式；

响应于用户触发的模式切换指令，所述母机端指示所述母机端的第一CPU继续运行，将所述显示器显示的视频图像界面切换为子机端的第二CPU运行输出的视频图像。

9.根据权利要求8所述的便携式子母计算机系统的实现方法，其特征在于，所述方法还包括：

在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式下，母机端再次检测预先设置的切换快捷键是否被触发，

若检测到所述切换快捷键被触发且切换功能模块捕捉到该触发动作，则将母机端的人机交互设备由子机端专用模式切换为母机端专用模式；

响应于用户再次触发的模式切换指令，指示所述子机端的第二CPU继续运行，将所述母机端的显示器显示的视频图像界面切换为母机端的第一CPU运行输出的视频图像。

10.根据权利要求9所述的便携式子母计算机系统的实现方法，其特征在于，所述方法还包括：

在母机端的人机交互设备处于子机端专用模式时，所述转接器还获取母机端的鼠标键盘监管权限，基于鼠标键盘监管权限监听针对所述子机端的输入内容，并暂停母机端的鼠标键盘监管权限，使得母机端无法感知针对所述子机端的输入内容；

在母机端的人机交互设备处于母机端专用模式切换时，所述转接器还恢复母机端的鼠标键盘监管权限。

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