CN1376982A - 计算机使用者身份识别系统 - Google Patents
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Abstract
一种计算机使用者身份识别系统,由识别卡、读取器和软件所构成,识别卡制成适宜佩带的卡式,内置单片机、发射单元和电池;读取器由单片机、接收单元和通信接口组成,识别卡定时发射经过加密和编码的无线电或红外信息,读取器接收此信息后,经解码和解密后传送给计算机,当使用者离开计算机使读取器检测不到识别卡发出的信号时,计算机屏幕会受到保护并将键盘锁死;其体积小、功耗低、抗干扰、接口形式灵活、使用方便、应用范围广。
Description
本发明涉及一种计算机安全防范系统，特别是一种能在特定距离内识别计算机使用者身份的系统。
随着信息技术的高速发展，计算机和计算机网络已普遍应用到国民经济的各个领域，计算机数据及处理过程的安全性已成为人们迫切关注和急待解决的问题。在某些涉及金融、机密和生命、财产安全的重要领域，作为安全防范的措施之一，是对使用者的身份进行验证，通常的方法是在每台计算机上设置和输入各种形式的密码，或通过磁卡、指纹等其它手段，以确认使用者的身份和其在工作期间内的责任，防止非法身份的使用者使用本机或通过本机进入计算机系统。但这些方法只能限定使用者启动工作系统，在工作过程中，如果合法的使用者一旦短时间离开操作现场，而又忘记了退出工作系统，会给非法使用者的操作造成机会；如果频繁的进入和退出工作系统也会给工作带来不便。
本发明的目的是提供一种能在特定距离内识别计算机使用者身份的安全系统，当使用者启动计算机时，该系统会自动运行，在识别和确认了使用者身份后允许其进入工作程序，而非法使用者启动计算机后，该装置会向计算机发出报警，禁止其进入；当使用者离开计算机时，该系统会采取自动锁死键盘或屏幕保护措施，有效防止其他人观看屏幕内容或通过键盘对该台计算机及所连接的网络进行操作，只有当使用者重新回到计算机旁，才能自动恢复到工作状态。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：它由计算机、识别卡、读取器、电池和相关的系统软件所构成，计算机通过其光驱将该识别系统的运行软件安装到硬盘内，通过计算机通信接口与该识别系统的硬件装置相连。识别卡由低功耗单片机(1)、无线通信发射单元(2)和电池(BTA)所构成，它是与计算机分立、佩带于操作人员身上的部件，其中低功耗单片机(1)定时产生经过加密和编码的信息，并经无线通信发射单元(2)发射出来。读取器由单片机(3)、无线通信接收单元(4)、读取器通信接口(5)及工作电源(6)所构成，读取器通信接口(5)与计算机通信接口相连，无线通信接收单元(4)接收识别卡发射的识别信息，并传输给单片机(3)，经单片机解码和解密后传送给计算机。
本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：无线通信发射单元(2)和无线通信接收单元(4)之间的通信可采用无线电通信方式或红外线通信方式；读取器通信接口(5)与计算机通信接口相连时，可采用RS232、RS485、IrDA或USB标准接口方式，还可将读取器制作于计算机的主板上；读取器的工作电源(6)直接取自于计算机通信接口；无线通信发射单元(2)和无线通信接收单元(4)之间的有效通信距离为0.5米以内-3米以内；当在无线通信发射单元(2)和无线通信接收单元(4)之间采用无线电通信方式通信时，其发射频点为13.56MHz-5GHz。
本发明的优点是：
1、体积小、使用方便：由于电装工艺采用表面贴装技术，电池采用薄型锂电池，物理尺寸小、便于佩带。
2、自动识别、安全度高：在软件的管理下，无线通信发射单元和无线通信接收单元处于连续的工作状态下，当使用者离开计算机并超过信号检测范围时，计算机会自动受到保护，不用人为干预。
3、功耗低、寿命长：由于采用低功耗的单片机和高性能的锂电池，以及通过单片机检测电池的功耗，使用寿命可达三年以上。如果扩大通信距离，可采用大容量电池或在需要时更换电池。
4、频带宽、性能稳定：在采用无线电通信方式时，其频带宽，频点可调，经过合理的数传协议、编码和加密算法，使该系统运行稳定，尤其是在计算机密集环境下具有抗干扰能力。
5、接口形式多，适用范围广：该系统与计算机的连接可采用多种标准接口形式，应用灵活。
下面结合附图和实施例进一步详细说明：
图1为本发明系统结构框图。
图2为本发明识别卡结构框图。
图3为本发明读取器结构框图。
图4为本发明识别卡红外通信方式电路原理图。
图5为本发明读取器红外通信方式电路原理图。
图6为本发明识别卡无线电通信方式电路原理图。
图7为本发明读取器无线电通信方式电路原理图。
图中标号说明如下：
1、低功耗单片机 2、无线通信发射单元
3、单片机 4、无线通信接收单元
5、读取器通信接 6、工作电源
TX、天线 BTA、电池
D、红外线发光二极管 DT、红外接收头
T1、T2、T3、三极管
实施例1：
如图1所示，读取器与计算机的RS232串行口相连接，识别卡制作成胸卡，佩带在计算机使用者的身上，并以无线通信方式相联系，当佩带识别卡的工作人员离开读取卡的距离超过0.5米时，本系统自动将计算机屏幕保护并将键盘锁死。识别卡的电装工艺采用表面贴装技术，以减少电路板尺寸，便于系统集成和模具设计，外形采用全密封一次性卡片结构或可更换电池的活动插接结构，如果扩大通信距离，可采用大容量电池或在需要时更换电池。本系统的运行软件通过计算机的光驱按照安装向导装入计算机硬盘。对于单服务器、多终端的用户环境，为降低软件开销，可以仅由服务器来处理各终端的通信口信息。
如图2、图4所示，识别卡由低功耗单片机(1)、无线通信发射单元(2)和电池(BTA)所构成，其中低功耗单片机(1)为TI公司生产的工业标准MSP430系列16位单片机，外时钟频率为32.768KHz，待机电流为1.5μA，工作电流为15μA，电池(BTA)为厚度小于3.5mm的薄型锂电池。由于识别卡功耗极低，可以保证在不更换电池的情况下，使用寿命维持在三年以上。无线通信发射单元(2)由三极管放大器和红外线发光二极管组成，低功耗单片机(1)的数据输出端(TXD)与三极管(T1)的基极相连接，三极管(T1)的集电极连接有红外线发光二极管(D)，低功耗单片机(1)定时产生经过加密和编码的信息，并经无线通信发射单元(2)的调制、放大后发射出来。
如图3、图5所示，读取器由单片机(3)、无线通信接收单元(4)、读取器通信接口(5)及工作电源(6)所构成，无线通信接收单元(4)通过红外接收头(DT)接收识别卡发射的红外识别信息，并送入单片机(3)的信号输入端(DATA)，由单片机进行解码和解密，单片机(3)的信号输出端(TXD)连接到运算放大器(IC3A)的反向输入端，并与“0”信号电平相比较，比较后的信号送入读取器通信接口(5)的数据发送端(STXD)，读取器通信接口(5)与计算机RS232通信接口相连，读取器通信接口(5)的数据接收端(SRXD)经反向器(T2)与单片机(3)的信号接收端(RXD)相连接。读取器的工作电源(6)直接取自计算机通信接口，并经过稳压器降压和稳压。
实施例2：
如图6所示，识别卡同样由低功耗单片机(1)、无线通信发射单元(2)和电池(BTA)所构成，制作形式及工作原理与实施例1相同，不同的是：无线通信发射单元(2)由晶体管(T1)、电容器(CA、CB)、电感器(L)和天线(TX)组成的高频震荡、调制和发射电路构成，低功耗单片机(1)的数据输出端(TXD)与三极管(T1)的基极相连接，低功耗单片机(1)定时产生经过加密和编码的信息，并经无线通信发射单元(2)以无线电波的形式发射出来，其发射频点可以是13.56MHz、315MHz、432MHz、433.92MHz、915MHz、2.45GHz或5GHz，其调制方式可以采用ASK(幅移键控)或FSK(频移键控)方式，接收采用超再生变频(超外差)方式，以提高抗干扰能力，本实施例采用433.92MHz的发射频点，并以ASK方式调制。由于识别卡中的射频模块功耗是系统中的主要功耗，故由单片机来控制射频电路的电源供应。
如图7所示，读取器同样由单片机(3)、无线通信接收单元(4)、读取器通信接口(5)及工作电源(6)所构成，工作原理与实施例1相同，不同的是：无线通信接收单元(4)由天线(TX)、三极管(T3)、电感器(L1)、电容器(C13)、二极管(D4)及其它阻容元件组成射频接收、超再生高频放大和检波电路，由运算放大器(IC3B)和反向器(IC2A、IC2B)组成低频放大电路，由反向器(IC2C、IC2D)组成整形电路，超再生高频放大和检波电路、由运算放大器和反向器依次连接后与单片机(3)的数据输入端(DATA)相连。采用上述方法制作的计算机使用者身份识别系统，每当启动计算机时，便会自动进入识别状态，当读取器检测不到识别卡发出的信号时，会向身份识别系统发出报警，并会采取措施为使用者的计算机提供保护；只有当佩带识别卡的使用者回到读取器的检测范围，计算机才能恢复到工作状态，否则，即便重新启动计算机也不能将其打开。
Claims (6)
1、一种计算机使用者身份识别系统，它包括：
计算机本体，通过其光驱将该识别系统的运行软件安装到硬盘内，通过计算机通信接口与该识别系统的硬件装置相连，接受身份识别信息，按用户软件的授权要求确定是否启动保护程序；
电池，提供未与计算机相连部件的供电电源；
其特征在于，还包括：
识别卡，识别卡由低功耗单片机(1)、无线通信发射单元(2)所构成，它是与计算机分立、佩带于使用者身上的部件，其中低功耗单片机(1)定时产生经过加密和编码的信息，并经无线通信发射单元(2)发射出来；
读取器，读取器由单片机(3)、无线通信接收单元(4)、读取器通信接口(5)及工作电源(6)所构成，读取器通信接口(5)与计算机通信接口相连，无线通信接收单元(4)接收识别卡发射的识别信息，并传输给单片机(3)，经单片机解码和解密后传送给计算机。
2、根据权利要求1所述的计算机使用者身份识别系统，其特征在于：无线通信发射单元(2)和无线通信接收单元(4)之间的通信可采用无线电通信方式或红外线通信方式。
3、根据权利要求1所述的计算机使用者身份识别系统，其特征在于：读取器通信接口(5)与计算机通信接口相连时，可采用RS232、RS485、IrDA或USB标准接口方式，还可将读取器制作于计算机的主板上。
4、根据权利要求1所述的计算机使用者身份识别系统，其特征在于：读取器的工作电源(6)直接连接到计算机通信接口。
5、根据权利要求1所述的计算机使用者身份识别系统，其特征在于：无线通信发射单元(2)和无线通信接收单元(4)之间的有效通信距离为0.5米-3米以内。
6、根据权利要求1或2所述的计算机使用者身份识别系统，其特征在于：当在无线通信发射单元(2)和无线通信接收单元(4)之间采用无线电通信方式通信时，其发射频点为13.56MHz-5GHz。
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2001
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