CN115835206A - 一种电动车自动感应身份识别解锁系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动车自动感应身份识别解锁系统及方法，该系统包括设备和手机；设备上装有主芯片和震动传感器。该方法为：人靠近车辆时，主芯片先识别记录在手机中且由手机蓝牙发送的双钥加密算法认证所产生的FDQ‑ID，完成识别结果；触动车辆检测到信号，达到设定条件即为检测到信号；车辆在行驶过程中，主芯片将监控蓝牙的信号强弱、车辆的行驶及震动情况，任意个不满足条件车辆都不会被关闭；当车辆使用完毕后，车辆将根据设备上的震动传感器的设置和信号强弱的设置自动关闭。本发明基于双钥加密算法，使之应用在设备中，大幅提高了设备的安全性，使得电动车的解锁方式更智能，为客户提供了更舒适的体验。

Description

一种电动车自动感应身份识别解锁系统及方法

技术领域

本发明涉及电动车自动解锁技术领域，具体涉及一种电动车自动感应身份识别解锁系统及方法。

背景技术

防盗器以其实惠的价格满足了客户对安全的要求，因此其在电动单车的应用上非常广泛，几乎被用在了所有的车型中。而随着社会信息化的发展，手机被广泛使用，如果将防盗器同手机联系在一起将会给客户带来更多的便利，进而如果可以解决手机同车辆的绑定，以实现智能化的识别方式，将会革命性的改变防盗器传统解锁模式，为客户带来不一样的体验。

市场上用户都是通过F-C中的APP或小程序来控制开关，更智能的方法是通过距离来控制，这样就需要功能F-A，通过信号强弱就可以判断处在车辆的相对位置。所以，通过FDQ-I D验证的F-C，在靠近车辆的过程中就会被根据距离确认，当设置的距离条件达到就会打开，失去条件就会被关闭。这一智能化的解锁方式，也有一个结果让人不适，就是当你没有想要解锁，只是经过一下它时，也会自动打开，自动关闭,使用体验不好。

鉴于此，在中国专利CN201711420128.3中公开了一种用于电动车辆的钥匙系统，其特征在于：包括遥控钥匙、设置在车辆中的基站，所述的基站与车辆双向通信，用于数据传输和身份识别，并通过加密算法验证传送识别信息；采用kee l oq加密方式对识别信息加密；所述的基站包括低频发射模块、编码控制模块，所述的编码控制模块编码输出身份验证信息并通过低频发射模块发射出去；所述的遥控钥匙包括低频接收模块、钥匙模块、keel oq加密模块、高频发射模块，所述的基站还包括高频接收模块、kee l oq解密模块；车辆上设置的基站发出的低频信号经低频接收模块后送入到钥匙模块，钥匙模块对接收的信息中身份验证字段进行验证，并在验证成功后由钥匙模块控制kee loq加密模块输出加密后的身份验证信息，经由高频发射模块发射出去；基站中的高频接收模块接收数据后送入keeloq解密模块对信息进行解密并将解密后的信息送入至编码控制模块进行识别，在身份识别成功后控制车辆解锁。该专利虽然也能实现身份识别解锁,但其是通过基站与车辆双向通信，主要是通过高低频模块来实现数据的远程通讯或收发,需要基站和遥控钥匙中的多个模块来协同工作进行信号识别与解锁，这种信号识别与解锁方式中的信号需要附加的硬件电路提供支持，所以成本也较高,同时数据传输用到的加密算法也不够安全,再者在实际识别与解锁过程中必须要通过一种特殊或专用的遥控器来实时对硬件进行唤醒,这种唤醒方式不仅存在一定局限性,需要特定芯片和电路来完成，不够便利,成本也较高。

综上所述，有必要对现有技术做进一步创新。

发明内容

针对上述背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种电动车自动感应身份识别解锁系统及方法，其构思合理、巧妙，基于双钥加密算法，使之应用在设备中，大幅提高了设备的安全性，也解决了由于安卓手机蓝牙重启会发生Mac地址编号造成每次重启均要重新认证的问题，使得电动车的解锁方式更智能，为客户提供了更舒适的体验。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种电动车自动感应身份识别解锁系统，包括设备和手机；所述设备上装有主芯片和震动传感器；所述主芯片采用蓝牙微处理器，且所述蓝牙微处理器具有读取信号强弱的功能；所述震动传感器为震动传感器；所述手机为含有蓝牙功能的手机。

所述电动车自动感应身份识别解锁系统，其中，所述解锁系统的绑定过程为：首先，手机与设备通过双钥加密算法认证连接,连接成功后通过设备上的主芯片生成一个六个字节的唯一码，缩写为FDQ-I D；其次，手机通过蓝牙连接所述主芯片，连接过程为认证模式，需要满足认证程序才可正常连接；然后，手动操作手机发起绑定，绑定发起后，主芯片会被设置为通过FDQ-I D快速连接认证设备且满足设定条件自动打开车辆，主芯片会记录双钥加密算法认证产生的FDQ-I D；最后，绑定成功，车辆也会对震动传感器信号强弱进行设置，当手机靠近，主芯片就会验证手机的FDQ-I D是否一致，一致则连接过程会省略掉双钥加密算法认证，直接进入正常连接。

一种电动车自动感应身份识别解锁方法，基于上述的电动车自动感应身份识别解锁系统，包括以下步骤：

(1)人靠近车辆时，设备上的主芯片首先识别记录在手机中且由手机蓝牙发送的双钥加密算法认证所产生的FDQ-I D，完成识别结果；

(2)触动车辆或轮动检测到信号，达到设定条件即为检测到信号：如设备上的震动传感器的值超过了设定，进一步读取蓝牙信号强度，如强度在条件内且FDQ-I D是合法的，将自动打开车辆；

(3)车辆在行驶过程中，设备上的主芯片将监控蓝牙的信号强弱的强弱、车辆的行驶及震动情况，任意一个不满足条件车辆都不会被关闭；

(4)当车辆使用完毕后，车辆将根据设备上的震动传感器的设置，蓝牙信号强弱的设置自动关闭。

所述电动车自动感应身份识别解锁方法，其中，所述步骤(1)中主芯片识别由手机蓝牙发送的双钥加密算法认证所产生的FDQ-I D的认证算法为：主芯片端产生两个素数以及一个随机数rx，素数的乘积mx大于26；降数积fx＝两个素数分别减1后的乘积；再取一个与降数积fx互素的随机数e；计算出未发出的解密密钥d，满足(d*e)mod fx＝1；将随机数rx、mx和e一起打包到广播信号中。

所述电动车自动感应身份识别解锁方法，其中：所述随机数rx在蓝牙每次断开连接后更新一次。

所述电动车自动感应身份识别解锁方法，其中，所述步骤(1)中设备上的主芯片通过双钥匙加密算法产生FDQ-I D的认证过程为：手机小程序要授权通过二维码获取本设备名称及MAC地址，进而获取设备的蓝牙广播，将广播数据记录并连接设备，设备被连接后就停止发送广播，等待密文确认设备，手机连接成功后就计算出密文并将密文发送给设备，设备对所获密文进行计算，且计算结果若与手机发送过来的密文算出来的结果一致，则通过验证，通过验证后设备产生一个快速连接码I D发送给手机，手机保存后，可以通过快速连接码连接设备，为了使每次连接发送的连接码不同，每次发送前连接码I D，都同广播中的随机数相加，设备收到的连接码要减去广播出去的随机数，然后同保存的快速连接码比较，相同则可以操纵设备，否则断开连接。

所述电动车自动感应身份识别解锁方法，其中，所述设备与手机连接成功后计算出密文的具体过程为：取出MAC地址的每个字节值，每个字节值+随机数rx后再同26取余数，获得resu lt0，resu lt1，resu lt2，resu lt3，resu lt4，resu lt5；然后将随机数rx mod6得到一个0至5的值，确认如果是0则通过resu lt0，resu l t1计算发送字节sdbyt0，sdbyt1；如果是1则通过resu lt1，resu lt2计算；以此类推，如果是5则通过resu l t5，resu lt0计算。

所述电动车自动感应身份识别解锁方法，其中：所述设备与手机连接的方式包括通过快速连接码I D连接和通过算法认证连接；通过算法认证连接时，设备会重新产生一个连接I D发送给手机即每次通过算法认证连接时，快速连接码I D都会被更新，旧的失效；

所述手机与设备第一次连接为算法认证连接，且MAC地址需要扫码获取，以后的MAC地址以及快速连接I D会被记录在系统中的，每次算法认证连接MAC地址不会变化，快速连接码I D会被更新。

所述电动车自动感应身份识别解锁方法，其中：所述步骤(2)中的信号强度条件为大于-75db；所述步骤(3)中当在等红绿灯时，处于静止状态，需要判断信号强度，此时人在车上，信号强度强，不可以关闭。

所述电动车自动感应身份识别解锁方法，其中：所述步骤(4)中震动传感器的设置距离可以精确到1米以内。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明电动车自动感应身份识别解锁系统及方法构思合理、巧妙，使得电动车的解锁方式更智能，更安全，为客户提供了更舒适的体验。

本发明本发明电动车自动感应身份识别解锁系统及方法主要有以下特点和优点：

(1)连接如果通过双钥加密算法确认，会产生快速连接码；

(2)双钥加密算法，使用Mac地址+随机数作为密文。因此密文也是不断发生变化的；

(3)密钥有两个，一个用来加密，另一个用来解密，也可以对调，通过加密的密钥不可能推导出解密的密钥；解密的密钥不会出现在报文中，因此很难破解；

(4)快速连接码的发送也会跟随机数关联，因为每次的随机数都不同，所以快速连接码是变化的；

(5)每次双钥算法加密实现的连接都会产生一个新的快速连接码，旧的会被丢弃；

本发明在应用时，只有授权的用户才能够操作设备，从安全性考虑，使用了多种算法(基于双钥加密算法)，使之应用在本设备中，大幅提高了设备的安全性，也解决了由于安卓手机蓝牙重启会发生Mac地址编号造成每次重启均要重新认证的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电动车自动感应身份识别解锁系统的结构连接示意图；

图2为本发明电动车自动感应身份识别解锁系统的绑定流程示意图；

图3为本发明电动车自动感应身份识别解锁方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。

如图1所示，本发明电动车自动感应身份识别解锁系统，包括设备和手机。

该设备上装有主芯片和震动传感器。

该主芯片使用蓝牙微处理器作为防盗器的主芯片(funct ion-MAI N:F-M)；其中，该蓝牙微处理器含有读取信号强弱的功能rss i(Received Signa l Strength I nd ication)。

该震动传感器为震动传感器(能提供姿态)(funct ion-B：F-B)。

该手机为含有蓝牙功能的手机(funct i on-C l ient:F-C)。

如图2所示，本发明电动车自动感应身份识别解锁系统的绑定过程为：首先，第一次连接需要通过双钥加密算法认证连接,连接成功后通过设备中的F-M生成一个六个字节的唯一码，缩写为FDQ-I D；其次，F-C通过蓝牙连接F-M，连接过程为认证模式，需要满足厂家的认证程序才可以正常连接；然后，手动操作F-C发起绑定，绑定发起后，F-M会被设置为通过FDQ-I D快速连接认证设备且满足设定条件自动打开车辆，F-M会记录双钥加密算法认证产生的FDQ-I D；最后，绑定成功，车辆也会对震动传感器信号强弱进行设置(即开关条件)，当F-C靠近，F-M就会验证F-C的FDQ-I D是否一致，一致则连接过程会省略掉双钥加密算法认证(绑定条件下，只会使用快速连接I D连接)，直接进入正常连接。

如图3所示，本实施例提供的电动车自动感应身份识别解锁方法,基于上述的电动车自动感应身份识别解锁系统，主要包括以下步骤：

(1)人靠近车辆时，F-M首先识别记录在手机中且由手机蓝牙发送的双钥加密算法认证产生的FDQ-I D(报文经过了简单的加密)，完成识别结果；

(2)触动车辆(会触发F-B设置的条件)或轮动检测到信号(电路中检测到车轮发生转动)，达到设定条件即为检测到信号：如F-B的值超过了设定，进一步读取蓝牙信号强度，如强度在条件内(大于-75db)，且FDQ-I D是合法的，将自动打开车辆；

(3)为了保证客户的用车安全，车辆在行驶过程中，F-M将监控蓝牙的信号强弱，车辆的行驶及震动情况，任意一个不满足条件车辆都不会被关闭；当在等红绿灯时，处于静止状态，需要判断信号强度，此时人在车上，信号强度强，不可以关闭；避免短暂静止时出现关闭，又要重新开锁启动的麻烦；

(4)当车辆使用完毕后，车辆将根据震动传感器的设置(F-B的值)，蓝牙信号强弱的设置自动关闭，不需要手动关闭(可以精确到1米以内)。

上述步骤(1)中F-M通过双钥匙加密算法产生FDQ-I D的认证算法为：主芯片端产生两个素数(如：3,11)以及一个rx(0-255)的随机数，素数的乘积mx要大于26；比如使用素数3和11，计算素数的乘积mx＝3*11＝33；降数积fx＝(3-1)*(11-1)＝20(两个素数分别减1后的乘积)；再取一个与20(fx)互素的随机数e＝3(要小于20)；计算出未发出的解密密钥d，满足(d*e)mod fx＝1；比如这里d＝7；然后，将随机数rx(随机数在蓝牙每次断开连接后更新一次)、mx和e一起打包到广播信号中。

上述步骤(1)中F-M通过双钥匙加密算法产生FDQ-I D的认证过程为：

首先，手机小程序或app要授权，通过二维码获取本设备名称及MAC地址，进而获取设备的蓝牙广播，将广播数据记录rx、mx和e并连接设备，设备被连接后就停止发送广播，等待密文确认设备，手机连接成功后就计算出密文：取出MAC地址的每个字节值，每个字节值+rx后再同26取余数(即将数映射到0-26)，获得resu l t0，resu l t1，resu l t2，resu lt3，resu l t4，resu l t5(每个字节对26取余数得到的值,MAC地址有6个字节，MAC0,MAC1,MAC2,MAC3,MAC4,MAC5,取余数后对应resu l t0，resu l t1，resu l t2，resu l t3，resul t4，resu l t5)；然后将rx mod 6得到一个0至5的值，确认如果是0则通过resu l t0，resu l t1计算发送字节sdbyt0，sdbyt1；如果是1则通过resu l t1，resu l t2计算；以此类推，如果是5则通过resu l t5，resu l t0计算。其中，手机与设备连接的方式包括两种：一种是通过快速连接码I D连接，另一种是通过算法认证连接；其中通过算法认证连接时，设备会重新产生一个连接I D发送给手机，也就是每次通过算法认证连接时，快速连接码ID都会被更新，旧的失效；另外，手机与设备第一次连接一定是算法认证连接，且MAC地址需要扫码获取，以后的MAC地址以及快速连接码I D会被记录在系统中的，每次算法认证连接MAC地址不会变化，快速连接码I D会被更新。

手机发送以上密文sdbyt0，sdbyt1给设备；

设备对所获密文进行计算且计算过程为：设备获取由手机发送来的密文sdbyt0和sdbyt1后，d i ff0＝sdbyt0-rx＝8，d i ff1＝sdbyt1-rx＝11(由于程序数据注意数据溢出问题，如果rx>sdbyt，则sdbyt+255-rx)；resu l tx0＝d i ff0(8)^d(7)mod 33＝2；resul tx1＝d i ff1(11)^d(7)mod 33＝11；通过mac地址每个字节值+随机数rx后再同26取余数(即将数映射到0-26)，同样获得resu l t0，resu l t1，resu l t2，resu l t3，resu lt4，resu l t5；再rx mod 6得到一个0至5的值，此次即0，则获得resu l t0＝2；resu l t1＝11；

设备对所获密文计算的结果若与手机发送过来的密文算出来的结果一致(手机发送的是MAC地址的映射值，收到解密后得到的也是MAC地址的映射值，就需要设备端也按相同的方法产生映射值,并且产生的映射值应该相同，用映射值来验证是因为使用映射值能够大幅减轻算法的计算量)，所以通过验证，通过验证后设备产生一个快速连接码I D(6字节xx-xx-xx-xx-xx-xx)发送给手机，手机保存后，可以通过快速连接码连接设备，为了使每次连接发送的连接码不同，每次发送前连接码的6字节I D，都同rx(广播中的随机数相加)，设备收到的连接码要减去广播出去的rx(随机数)，然后同保存的快速连接码比较，相同则可以操纵设备，否则断开连接。

其中，上述的发送字节sdbyt0和sdbyt1的计算方法为：以rx(6)mod6＝0为例，resul t0(2)^e mod mx，然后加rx；Resu l t1(11)^e mod mx，然后加rx,即resu l t0＝2；resul t1＝11；则sdbyt0＝(2^3mod 33)+6＝14；sdbyt1＝(11^3mod 33)+6＝17。

本发明构思合理、巧妙，基于双钥加密算法，使之应用在设备中，大幅提高了设备的安全性，也解决了由于安卓手机蓝牙重启会发生Mac地址编号造成每次重启均要重新认证的问题，使得电动车的解锁方式更智能，为客户提供了更舒适的体验。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电动车自动感应身份识别解锁系统，其特征在于：所述解锁系统包括设备和手机；所述设备上装有主芯片和震动传感器；所述主芯片采用蓝牙微处理器，且所述蓝牙微处理器具有读取信号强弱的功能；所述震动传感器为震动传感器；所述手机为含有蓝牙功能的手机。

2.如权利要求1所述的电动车自动感应身份识别解锁系统，其特征在于，所述解锁系统的绑定过程为：首先，手机与设备通过双钥加密算法认证连接,连接成功后通过设备上的主芯片生成一个六个字节的唯一码，缩写为FDQ-ID；其次，手机通过蓝牙连接所述主芯片，连接过程为认证模式，需要满足认证程序才可正常连接；然后，手动操作手机发起绑定，绑定发起后，主芯片会被设置为通过FDQ-ID快速连接认证设备且满足设定条件自动打开车辆，主芯片会记录双钥加密算法认证产生的FDQ-ID；最后，绑定成功，车辆也会对震动传感器信号强弱进行设置，当手机靠近，主芯片就会验证手机的FDQ-ID是否一致，一致则连接过程会省略掉双钥加密算法认证，直接进入正常连接。

3.一种电动车自动感应身份识别解锁方法，基于上述的电动车自动感应身份识别解锁系统，其特征在于，所述解锁方法包括以下步骤：

(1)人靠近车辆时，设备上的主芯片首先识别记录在手机中且由手机蓝牙发送的双钥加密算法认证所产生的FDQ-ID，完成识别结果；

(2)触动车辆或轮动检测到信号，达到设定条件即为检测到信号：如设备上的震动传感器的值超过了设定，进一步读取蓝牙信号强度，如强度在条件内且FDQ-ID是合法的，将自动打开车辆；

(3)车辆在行驶过程中，设备上的主芯片将监控蓝牙的信号强弱的强弱、车辆的行驶及震动情况，任意一个不满足条件车辆都不会被关闭；

(4)当车辆使用完毕后，车辆将根据设备上的震动传感器的设置，蓝牙信号强弱的设置自动关闭。

4.如权利要求3所述的电动车自动感应身份识别解锁方法，其特征在于，所述步骤(1)中主芯片识别由手机蓝牙发送的双钥加密算法认证所产生的FDQ-ID的认证算法为：主芯片端产生两个素数以及一个随机数rx，素数的乘积mx大于26；降数积fx＝两个素数分别减1后的乘积；再取一个与降数积fx互素的随机数e；计算出未发出的解密密钥d，满足(d*e)modfx＝1；将随机数rx、mx和e一起打包到广播信号中。

5.如权利要求4所述的电动车自动感应身份识别解锁方法，其特征在于：所述随机数rx在蓝牙每次断开连接后更新一次。

6.如权利要求3所述的电动车自动感应身份识别解锁方法，其特征在于，所述步骤(1)中设备上的主芯片通过双钥匙加密算法产生FDQ-ID的认证过程为：手机小程序要授权通过二维码获取本设备名称及MAC地址，进而获取设备的蓝牙广播，将广播数据记录并连接设备，设备被连接后就停止发送广播，等待密文确认设备，手机连接成功后就计算出密文并将密文发送给设备，设备对所获密文进行计算，且计算结果若与手机发送过来的密文算出来的结果一致，则通过验证，通过验证后设备产生一个快速连接码ID发送给手机，手机保存后，可以通过快速连接码连接设备，为了使每次连接发送的连接码不同，每次发送前连接码ID，都同广播中的随机数相加，设备收到的连接码要减去广播出去的随机数，然后同保存的快速连接码比较，相同则可以操纵设备，否则断开连接。

7.如权利要求6所述的电动车自动感应身份识别解锁方法，其特征在于，所述设备与手机连接成功后计算出密文的具体过程为：取出MAC地址的每个字节值，每个字节值+随机数rx后再同26取余数，获得result0，result1，result2，result3，result4，result5；然后将随机数rx mod 6得到一个0至5的值，确认如果是0则通过result0，result1计算发送字节sdbyt0，sdbyt1；如果是1则通过result1，result2计算；以此类推，如果是5则通过result5，result0计算。

8.如权利要求7所述的电动车自动感应身份识别解锁方法，其特征在于：所述设备与手机连接的方式包括通过快速连接码ID连接和通过算法认证连接；通过算法认证连接时，设备会重新产生一个连接ID发送给手机即每次通过算法认证连接时，快速连接码ID都会被更新，旧的失效；

所述手机与设备第一次连接为算法认证连接，且MAC地址需要扫码获取，以后的MAC地址以及快速连接ID会被记录在系统中的，每次算法认证连接MAC地址不会变化，快速连接码ID会被更新。

9.如权利要求3所述的电动车自动感应身份识别解锁方法，其特征在于：所述步骤(2)中的信号强度条件为大于-75db；

所述步骤(3)中当在等红绿灯时，处于静止状态，需要判断信号强度，此时人在车上，信号强度强，不可以关闭。

10.如权利要求3所述的电动车自动感应身份识别解锁方法，其特征在于：所述步骤(4)中震动传感器的设置距离可以精确到1米以内。

Images