CN114584944A - 一种计重传感装置及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种计重传感装置及使用方法，其计重传感装置包括：计重传感器、图像采集器、加密芯片、控制器及通信模块；图像采集器的输出端与控制器的第一I/O端口电连接，用以传输图像信息，控制器还用于比对图像信息；控制器的第二I/O端口与计重传感器的输出端电连接，用以获取待测物品的计重信息；控制器的第三I/O端口与加密芯片的I/O端口电连接，用以对图像信息以及计重信息加密；控制器的通信端口通过通信模块与计重系统通信连接。本发明实施例的技术方案可保证数据传输的安全，降低计重传感装置的资源消耗。

Description

一种计重传感装置及使用方法
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种计重传感装置及使用方法。
背景技术
在信息安全领域中，信息尤其涉及生物特征参数等敏感或机密信息在不同载体之间传输通常会对信息的访问者进行身份验证，从而通过限制访问的方法以保证信息的安全。
公开号为CN107592933A的安全生物计量数据捕捉、处理及管理公开了一种计算系统，通过计算系统中的传感器中枢对多个传感器进行独占式访问，并且还将操作系统的非受信/未经验证的部分与对由传感器获取的未经加密的生物计量数据的直接访问隔离。在生物计量扫描/收集过程期间，仅传感器中枢和安全引擎能够访问传感器和存储组件。传感器中枢读取传感器以获得与扫描/收集过程相关联的生物计量数据，并将生物计量数据存储在存储组件中。安全引擎在传感器中枢移除访问限制之前对生物计量数据进行加密。各组件将经加密的生物计量数据从存储组件转移到受信环境。
但上述针对生物计量数据的操作方式也存在一定程度的不足。首先上述生物计量数据在由传感器收集至传感器中枢的过程中缺少加密机制，因而存在计量数据曝光、泄露的风险；此外系统需要区分非受信应用执行环境以及受信应用执行环境，以便将加密后的生物计量数据转移至受信应用执行环境中，但上述处理方式增大了系统的资源占用，降低了系统的工作效率。
发明内容
本发明提供一种计重传感装置及使用方法，目的在于提高在生物计量数据进行传输及处理过程中安全性以及高效性。
第一方面，本发明实施例提供了一种计重传感装置，包括：计重传感器、图像采集器、加密芯片、控制器及通信模块；
图像采集器的输出端与控制器的第一I/O端口电连接，用以传输图像信息；
控制器的第二I/O端口与计重传感器的输出端电连接，用以获取待测物品的计重信息；
控制器的第三I/O端口与加密芯片的I/O端口电连接，用以对图像信息以及计重信息加密；
控制器的通信端口通过通信模块与计重系统通信连接。
可选地，加密芯片包括：安全存储模块、加密运算模块和随机数生成模块；
其中随机数生成模块用以生成随机数以作为密钥；
安全存储模块用以存储密钥；
加密运算模块用以对图像信息以及计重信息进行加密。
可选地，还包括供电单元，供电单元包括电源模块；
电源模块与控制器、加密芯片以及通信模块电连接，用以分别对控制器、加密芯片以及通信模块供电。
可选地，供电单元还包括冗余供电模块；
冗余供电模块与控制器、加密芯片以及通信模块电连接，用以提供备用电源。
可选地，通信模块包括蓝牙模块、4G模块和5G模块中的一种或几种。
第二方面，本发明实施例提供了一种计重传感装置的使用方法，应用第一方面所提供的计重传感装置，包括：
获取并比对图像采集器所传输的待测物品的图像信息，得到比对结果；
若判定比对结果为授权，则通过计重传感器获取待测物品的计重信息；
通过加密芯片加密图像信息及计重信息，得到加密数据；
通过通信模块发送加密数据至计重系统。
进一步地，在获取并比对图像采集器所传输的待测物品的图像信息之前，还包括：
存储已授权物品的图像信息，提取并得到图像信息的参考特征点。
进一步地，通过加密芯片加密图像信息及计重信息之前，还包括：
关联图像信息与计重信息，得到关联信息。
进一步地，得到加密数据，具体包括：
按照图像信息、计重信息以及关联信息的顺序排列，得到明文；
通过随机数生成模块所产生的随机数作为密钥；
根据密钥，通过加密运算模块对明文进行加密。
进一步地，加密芯片所采用的加密算法包括SM1、SM2、SM3、SM4、SM7和SM9的一种或几种。
本发明实施例提供的一种计重传感装置及使用方法，利用图像采集器获取待测物品的图像信息并传输至控制器进行比对，当比对成功后利用计重传感器对待测物品进行计重，并将计重信息传输至控制器，由控制器通过加密芯片对待测物品的图像信息及计重信息进行一并加密后，通过通信模块传输至计重系统进行保存，从而实现了对待测物品的授权状态进行验证以及对图像信息和计重信息进行加密，并将加密信息传输至计重系统数据的进行保存，保证了数据传输的安全，降低了计重传感装置的资源消耗。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种计重传感装置的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种计重传感装置中加密芯片的原理图；
图3为本发明实施例三提供的一种计重传感装置的使用方法的流程图。
图中：1、计重传感器；2、图像采集器；3、加密芯片；4、控制器；5、通信模块；6、安全存储模块；7、加密运算模块；8、随机数生成模块；9、供电单元；10、电源模块；11、冗余供电模块。
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。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种计重传感装置的结构示意图。本实施例所提供的可用于对待测物品的身份信息进行验证，同时能够对待测物品的计重信息以及图像信息进行加密转发保存。
该计重传感装置具体包括：计重传感器1、图像采集器2、加密芯片3、控制器4及通信模块5；其中计重传感器1是一种力传感器，并将重力按照一定比例转换成可计量的输出信号；图像采集器2优选采用摄像头，用以对待测物品进行拍照以获取图像信息；通信模块5根据需要可采用蓝牙模块、4G模块和5G模块中的一种或几种。控制器4优选采用片上系统，通过片上系统中的存储器对已授权物品的图像信息进行保存。
图像采集器2的输出端与控制器4的第一I/O端口电连接，用以传输图像信息；控制器4还用于比对图像信息。控制器4通过将所传输的图像信息与已授权物品的图像信息进行比对，从而判定待测物品是否属于可授权的范围。
控制器4的第二I/O端口与计重传感器1的输出端电连接，用以获取待测物品的计重信息；当上述待测物品属于可授权的范围，则通过控制器4通过计重传感器1获取待测物品的计重信息。
控制器4的第三I/O端口与加密芯片3的I/O端口电连接，用以对图像信息以及计重信息加密；一种可选的实施方式中，控制器4中的存储器获取图像信息及计重信息，并通过发送至加密芯片3进行加密。加密芯片3内部集成了SM1、SM2、SM3、SM4、SM7和SM9的一种或几种。
控制器4的通信端口通过通信模块5与计重系统通信连接；计重系统的作用在于存储已授权物品的图像信息及计重信息。计重系统可被认作为安全的存储空间，对计重系统的访问用户进行身份验证，通过之后将上述图像信息及计重信息发送至访问用户。
本发明实施例提供的一种计重传感装置，利用图像采集器获取待测物品的图像信息并传输至控制器进行比对，当比对成功后利用计重传感器对待测物品进行计重，并将计重信息传输至控制器，由控制器通过加密芯片对待测物品的图像信息及计重信息进行一并加密后，通过通信模块传输至计重系统进行保存，从而实现了对待测物品的授权状态进行身份验证以及对图像信息和计重信息进行加密，并将加密信息传输至计重系统数据的进行保存，保证了数据传输的安全，降低了计重传感装置的资源消耗。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种计重传感装置中加密芯片的原理图。如图1及图2所示，加密芯片3包括：安全存储模块6、加密运算模块7和随机数生成模块8；
其中随机数生成模块8用以生成随机数以作为密钥；
安全存储模块6用以存储密钥；
加密运算模块7用以对图像信息以及计重信息进行加密。密钥的作用在于通过加密算法应用于图像信息及计重信息(明文)，进而转化为密文进行传输。
一种可选的实施方式中，上述密钥可通过控制器4传输至计重系统，并由计重系统传输至授权的访问用户，从而实现对密文的解密。
此外上述计重传感装置还包括供电单元9，供电单元9包括电源模块10；
电源模块10与控制器4、加密芯片3以及通信模块5电连接，用以分别对控制器4、加密芯片3以及通信模块5供电。
供电单元9还包括冗余供电模块11；
冗余供电模块11与控制器4、加密芯片3以及通信模块5电连接，用以提供备用电源。上述冗余供电模块11可采用充电电池，从而在电源模块10无法使用的情况下对控制器4、加密芯片3及通信模块5进行短时间供电。这里需要补充的是，计重传感器1以及图像采集器2可采用独立电源进行供电，也可以采用供电单元9进行供电。
本实施例的技术方案在具备供电单元进行供电的基础上，利用加密芯片中的随机数生成模块生成密钥，并继而由控制器传输至计重系统，并由计重系统传输至授权的访问用户，从而保证了图像信息及计重信息传递的有效性，保证了数据传输的安全。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种计重传感装置的使用方法的流程图，本实施例所提供的计重传感装置的使用方法，应用于实施例一及实施例二所提供的计重传感装置所属的控制器，包括：
S10：获取并比对图像采集器所传输的待测物品的图像信息，得到比对结果；其中，上述图像信息可以包含待测物品的种类、形态以及颜色等类别信息。
S20：若判定比对结果为授权，则通过计重传感器获取待测物品的计重信息；一种优选的实施方式中，根据类别信息的需要，选取已授权物品的图像信息，比对待测物品的图像信息。若比对的结果为非授权，则取消对待测物品进行称重的步骤。
S30：通过加密芯片加密图像信息及计重信息，得到加密数据；加密的方式可采用对称加密和/或非对称加密的算法，例如：SM1、SM2、SM3、SM4、SM7和SM9的一种或几种。
S40：通过通信模块发送加密数据至计重系统。其中计重系统被认定为安全的存储空间。这里需要补充的是，在向计重系统进行传输加密数据的过程中，也需要向计重系统传输密钥。其中若加密芯片采用对称加密，则所传输的密钥与加密所使用的密钥相同；若采用非对称加密，则所传输的密钥与加密所使用的密钥不同。通过传输密钥，并由计重系统转发至授权的访问用户，便于访问用户对密文进行解密。
本实施例所提供的计重传感装置的使用方法，应用于实施例一及实施例二所提供的计重传感装置，具有相同的技术效果，这里不再赘述。
实施例四
本实施例在实施例三的基础上进一步细化。在实施步骤S10之前，还包括：存储已授权物品的图像信息，提取并得到图像信息的参考特征点。上述参考特征点是指能够在其他含有相同场景或目标的相似图像中以一种相同的或相似的形式表示图像或目标的点。之后在获取待测物品的图像信息之后，提取对应的特征点，并与参考特征点进行比对，从而判定待测物品是否属于可授权的范围。
这里还需要补充的是，在步骤S30之前，还包括关联图像信息与计重信息，得到关联信息。
其中关联信息包括图像信息以及计重信息的关联序号。一种优选的实施方式中，上述关联信息中还包括有上述图像信息及计重信息的获取时间。授权用户通过解密之后，通过关联序号一并获取待测物品的图像信息及计重信息。
可选的，步骤S30具体包括：
按照图像信息、计重信息以及关联信息的顺序排列，得到明文；
通过随机数生成模块所产生的随机数作为密钥；
根据密钥，通过加密运算模块对明文进行加密。其中加密芯片所采用的加密算法包括SM1、SM2、SM3、SM4、SM7和SM9的一种或几种。
本发明实施例所提供的一种计重传感装置的使用方法，在实施例三的基础上，利用关联信息关联图像信息以及计重信息，并在加密的过程中将关联信息一并加密，有利于保证图像信息以及计重信息传输的可靠性。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述事故数据分析装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种计重传感装置，其特征在于，包括：计重传感器、图像采集器、加密芯片、控制器及通信模块；
所述图像采集器的输出端与所述控制器的第一I/O端口电连接，用以传输图像信息，所述控制器还用于比对所述图像信息；
所述控制器的第二I/O端口与所述计重传感器的输出端电连接，用以获取待测物品的计重信息；
所述控制器的第三I/O端口与所述加密芯片的I/O端口电连接，用以对所述图像信息以及所述计重信息加密；
所述控制器的通信端口通过所述通信模块与计重系统通信连接。
2.根据权利要求1所述的计重传感装置，其特征在于，所述加密芯片包括：安全存储模块、加密运算模块和随机数生成模块；
其中所述随机数生成模块用以生成随机数以作为密钥；
所述安全存储模块用以存储所述密钥；
所述加密运算模块用以对所述图像信息以及所述计重信息进行加密。
3.根据权利要求1所述的计重传感装置，其特征在于：还包括供电单元，所述供电单元包括电源模块；
所述电源模块与所述控制器、所述加密芯片以及所述通信模块电连接，用以分别对所述控制器、所述加密芯片以及所述通信模块供电。
4.根据权利要求3所述的计重传感装置，其特征在于：所述供电单元还包括冗余供电模块；
所述冗余供电模块与所述控制器、加密芯片以及所述通信模块电连接，用以提供备用电源。
5.根据权利要求1所述的计重传感装置，其特征在于：所述通信模块包括蓝牙模块、4G模块和5G模块中的一种或几种。
6.一种计重传感装置的使用方法，应用于权利要求1-5任一所述计重传感装置所属的控制器，其特征在于，包括：
获取并比对图像采集器所传输的待测物品的图像信息，得到比对结果；
若判定所述比对结果为授权，则通过计重传感器获取所述待测物品的计重信息；
通过加密芯片加密所述图像信息及所述计重信息，得到加密数据；
通过通信模块发送所述加密数据至计重系统。
7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于，在所述获取并比对图像采集器所传输的待测物品的图像信息之前，还包括：
存储已授权物品的图像信息，提取并得到所述图像信息的参考特征点。
8.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于，所述通过加密芯片加密所述图像信息及所述计重信息之前，还包括：
关联所述图像信息与所述计重信息，得到关联信息。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述得到加密数据，具体包括：
按照所述图像信息、所述计重信息以及所述关联信息的顺序排列，得到明文；
通过随机数生成模块所产生的随机数作为密钥；
根据所述密钥，通过加密运算模块对所述明文进行加密。
10.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于：所述加密芯片所采用的加密算法包括SM1、SM2、SM3、SM4、SM7和SM9的一种或几种。
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