CN202431057U

CN202431057U - 基于指纹识别的nfc电子钥匙电路

Info

Publication number: CN202431057U
Application number: CN2012200314039U
Authority: CN
Inventors: 廖裕民
Original assignee: Fuzhou Rockchip Electronics Co Ltd
Current assignee: Fuzhou Rockchip Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2022-01-31

Abstract

本实用新型提供了一种基于指纹识别的NFC电子钥匙电路，包括依次连接的指纹采集器、指纹识别芯片、CPU控制器、加解密芯片、NFC控制器以及NFC天线。当NFC天线接近主设备(即电子锁设备)时，感应到主设备发出的电磁场，并利用感应电势能产生电源给电路供电，开始工作，指纹采集器采集使用者指纹信息并送往指纹识别芯片进行指纹识别，当指纹识别成功，CPU控制器开始接收主设备的加密信息，主设备发出的加密信息通过NFC天线到达NFC控制器，NFC控制器将加密信息经加解密芯片得到解密后的密文，并将密文与CPU控制器所带的密文信息进行比较是否一致，一致，则进行开锁动作。本实用新型无机械磨损的问题，且安全性比较高。

Description

基于指纹识别的NFC电子钥匙电路

【技术领域】

本实用新型涉及电子通讯设备领域，特别涉及一种基于指纹识别的NFC电子钥匙电路。

【背景技术】

现有大部分的钥匙还是机械钥匙，机械钥匙易磨损且一旦钥匙丢失，任何人都可以开启，安全性不足。只有部分钥匙是电子钥匙，如汽车行业的电子钥匙，但该电子钥匙通信距离和安全强度都不足，通信时信息易被截获和破解且要担心钥匙遗失，钥匙上也需要有电池，担心没电。如果能找到一种安全性功能强，不需要电源的电子钥匙，是一个很有意义的研究。

其中近场通信(Near Field Communication，NFC)，又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输(在十厘米内)交换数据。这个技术主要用于手机等手持通讯设备中。由于近场通讯具有天然的安全性，因此，NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。NFC将非接触读卡器、非接触卡和点对点(Peer-to-Peer)功能整合进一块单芯片，为消费者的生活方式开创了不计其数的全新机遇。这是一个开放接口平台，可以对无线网络进行快速、主动设置，也是虚拟连接器，服务于现有蜂窝状网络、蓝牙和无线802.11设备与RFID一样，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递，但两者之间还是存在很大的区别。首先，NFC近场通信是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，其传输范围比RFID小，RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米，但由于NFC采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，目前已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。再次，NFC还是一种近距离连接协议，提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。与无线世界中的其他连接方式相比，NFC是一种近距离的私密通信方式。最后，RFID更多的被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上，而NFC则在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。

同时，NFC还优于红外和蓝牙传输方式。作为一种面向消费者的交易机制，NFC比红外更快、更可靠而且简单得多，不用向红外那样必须严格的对齐才能传输数据。与蓝牙相比，NFC面向近距离交易，适用于交换财务信息或敏感的个人信息等重要数据；蓝牙能够弥补NFC通信距离不足的缺点，适用于较长距离数据通信。因此，NFC和蓝牙互为补充，共同存在。事实上，快捷轻型的NFC协议可以用于引导两台设备之间的蓝牙配对过程，促进了蓝牙的使用。NFC和传统的近距通讯相比，近场通讯(NFC)就有天然的安全性，以及连接建立的快速性。

其NFC分为两种工作模式，即NFC主动通信模式和NFC被动通信模式。

主动通信模式工作原理如下：在主动通信模式下，每台设备要向另一台设备发送数据时，都必须产生自己的射频场。如图1A所示，发起设备和目标设备都是产生自己的射频场即RF场，以便进行通信。这是点对点通信的标准模式，可以获得非常快速的连接设置。

被动通信模式工作原理如下：在被动通信模式下，NFC发起设备(也叫主设备，启动NFC通信的设备)，在整个通信过程中提供射频场，如图1B所示，NFC发起设备可以选择106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s其中一种传输速度，将数据发送到另一台设备。另一台设备称为NFC目标设备(也叫从设备)，不必产生射频场，利用感应的电动势提供工作所需的电源，使用负载调制技术进行数据收发。

【发明内容】

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种基于指纹识别的NFC电子钥匙电路，其电子钥匙无机械磨损的问题，且安全性比较高。

本实用新型是这样实现的：一种基于指纹识别的NFC电子钥匙电路，包括依次连接的指纹采集器、指纹识别芯片、CPU控制器、加解密芯片、NFC控制器以及NFC天线。

进一步地，还包括电源管理电路，该电源管理电路与所述CPU控制器连接。

进一步地，所述指纹识别芯片为FPS200型号的芯片或MBF200型号的芯片。

进一步地，所述加解密芯片为ALPU-MP型号的芯片。

本实用新型的优点在于：本实用新型包括依次连接的指纹采集器、指纹识别芯片、CPU控制器、加解密芯片、NFC控制器以及NFC天线。当电路的NFC天线接近主设备(即电子锁设备)时，感应到主设备发出的电磁场，NFC天线利用感应电势能产生工作所需的电源向电路供电，电路开始工作，指纹采集器采集使用者指纹信息并送往指纹识别芯片进行指纹识别，当指纹识别成功，CPU控制器开始接收主设备的加密信息，主设备发出的无线加密信息通过NFC天线到达NFC控制器，NFC控制器将加密信息经过加解密芯片得到解密后的密文，并将密文送往CPU控制器与CPU控制器所带的密文信息进行比较是否一致，一致则CPU控制器将密文发送给主设备进行开锁动作，不一致，则不开锁。本实用型的优点如下：1.电子钥匙无机械磨损的问题；2.NFC的先天优势超短距离通信，被截获的难度非常大，几乎不可能被截获，安全性比较高；3.使用指纹识别芯片的技术，只供设置好的人员使用，不用担心钥匙丢失造成其他损失；4.被动式NFC结构的钥匙，可以通过电磁感应从主设备获取能源供给，不必自带电源。

【附图说明】

图1A是现有技术中NFC主动通信模式工作原理图。

图1B是现有技术中NFC被动通信模式工作原理图。

图2是本实用新型第一实施例的结构示意图。

图3是本实用新型第二实施例的结构示意图。

【具体实施方式】

请参阅图2所示，本实用新型的第一实施例的基于指纹识别的NFC电子钥匙电路，包括依次连接的指纹采集器1、指纹识别芯片2、CPU控制器3、加解密芯片4、NFC控制器5以及NFC天线6。其中，所述指纹识别芯片为FPS200型号的芯片或MBF200型号的芯片；所述加解密芯片为ALPU-MP型号的芯片。由于该实施例的基于指纹识别的NFC电子钥匙电路无电源模块，因此NFC控制器5为被动模式，即NFC天线6可以通过电磁感应从主设备获取能源供给，无需提供电源。

该实施例的工作原理如下：

当电路中的NFC天线6接近主设备(即电子锁设备)时，感应到主设备发出的电磁场，NFC天线6利用感应电势能产生工作所需的电源向电路供电，电路开始工作，指纹采集器1采集使用者指纹信息并送往指纹识别芯片2进行指纹识别，当指纹识别成功，CPU控制器3开始接收主设备的加密信息，主设备发出的无线加密信息通过NFC天线6到达NFC控制器3，NFC控制器5将加密信息经过加解密芯片2得到解密后的密文，并将密文送往CPU控制器3与CPU控制器3所带的密文信息进行比较是否一致，一致则CPU控制器3将密文发送给主设备进行开锁动作，不一致，则不开锁。

如图2所示，为本实用新型第二实施例的结构示意图。其与第一实施例的区别在于：还包括电源管理电路7，该电源管理电路7与所述CPU控制器3连接。电源管理电路7连接电源，这样为本实用新型的NFC电子钥匙电路提供电源，NFC控制器5就是主动模式，当电源管理电路连接的电源没电时，NFC控制器5又会转为被动模式。

本实用新型的基于指纹识别的NFC电子钥匙电路有如下优点：

1.电子钥匙无机械磨损的问题；

2.NFC的先天优势超短距离通信，被截获的难度非常大，几乎不可能被截获，安全性比较高；

3.使用指纹识别芯片的技术，只供设置好的人员使用，不用担心钥匙丢失造成其他损失；

4.被动式NFC结构的钥匙，可以通过电磁感应从主设备获取能源供给，不必自带电源。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims

1.一种基于指纹识别的NFC电子钥匙电路，其特征在于：包括依次连接的指纹采集器、指纹识别芯片、CPU控制器、加解密芯片、NFC控制器以及NFC天线。

2.根据权利要求1所述的基于指纹识别的NFC电子钥匙电路，其特征在于：还包括电源管理电路，该电源管理电路与所述CPU控制器连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于指纹识别的NFC电子钥匙电路，其特征在于：所述指纹识别芯片为FPS200型号的芯片或MBF200型号的芯片。

4.根据权利要求1或2所述的基于指纹识别的NFC电子钥匙电路，其特征在于：所述加解密芯片为ALPU-MP型号的芯片。