CN203630785U - 一种采用音频接口的身份认证装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种采用音频接口的身份认证装置，包括：音频接口，用于与目标设备的音频接口连接，包括相连接的音频线识别单元和音频线标准选择单元；主控单元，其接收端与音频线识别单元连接，控制端与音频线标准选择单元连接；通信单元，连接于音频线标准选择单元与主控单元之间，用于之间信号传输的模数转换处理。由上，以音频接口作为桥梁，即可通过音频线识别单元识别是否有音频插头接入，并由主控单元通过输出高/低电平至音频线标准选择单元，并通过接收音频线识别单元的反馈电平以判断出音频插头属于国际标准或中国国家标准，实现在目标设备不需要任何改变，即可通过音频接口使用上符合国密规范的加密产品。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采用音频接口的身份认证装置。
背景技术
近年来在Apple、Google等公司的大力推动下，智能手机和平板电脑飞速发展，广泛应用于银行、医疗、保险、交通和社会公共事业收费等多种领域，大大便利了人们的生活。相应的，智能手机、平板电脑使用中的安全身份认证要求也越来越受到重视。目前在这些设备上所使用的身份认证基本为软件加密的方式，这样造成了很多的安全隐患。例如申请号为201110008594.7的手机的银行卡支付装置，当该装置与手机等移动设备连接时，该装置的音频信号输入接口和手机等移动设备的耳机接口连接，音频信号输出接口和手机等移动设备的麦克接口连接，在手机等移动设备内安装音频数据编解码程序。该装置可以保存一个或多个用于数据加密和认证的密钥，保存在该装置中的密钥不能够被读出，该装置能够基于手机完成银行卡的刷卡支付。但现有智能手机或平板电脑的音频接口通常有国际标准（CTIA）和中国国家标准（OMTP），对比文件所公开的技术并无法实现对两种标准的兼容。
实用新型内容
本实用新型提供一种采用音频接口的身份认证装置，以音频接口作为桥梁，在目标设备不需要任何改变，即可通过音频接口使用上符合国密规范的加密产品。
本实用新型所提供的采用音频接口的身份认证装置，包括：
音频接口，用于与目标设备的音频接口连接，包括相连接的音频线识别单元和音频线标准选择单元；
主控单元，其接收端与音频线识别单元连接，控制端与音频线标准选择单元连接；
通信单元，连接于音频线识别单元与主控单元之间，用于之间信号传输的模数转换处理。
由上，以音频接口作为桥梁，即可通过音频线识别单元识别是否有音频插头接入，并由主控单元通过输出高/低电平至音频线标准选择单元，并通过接收音频线识别单元的反馈电平以判断出音频插头属于国际标准或中国国家标准，实现在目标设备不需要任何改变，即可通过音频接口使用上符合国密规范的加密产品。
可选的，所述音频线识别单元包括：兼容插口，包括A MIC端口和B MIC端口；
比较器，其反向输入端口与A MIC端口和B MIC端口连接，正向输入端连接一参考电压；
所述A MIC端口、B MIC端口与比较器反向输入端口之间均设置有正向二极管。
由上，当有软音频线插入兼容插口后，比较器依据比较电压，输出高电平，以实现识别由音频线插入。
可选的，所述音频线标准选择单元内部设置有两路单刀双掷开关，
第一路单刀双掷开关包括有第一麦克端口，第一地线端口和第二地线端口，以及第一控制端口，第一麦克端口与A MIC端口连接，所述第一地线端口与第一控制端口连接，第一控制端口与主芯片控制端连接；
第二路单刀双掷开关包括有第二麦克端口，第三地线端口和第四地线端口，以及第二控制端口，第二麦克端口与B MIC端口连接，所述第三地线端口与第二控制端口连接，第二控制端口与主芯片控制端连接。
由上，主芯片通过控制两路单刀双掷开关以判断软音频线的接口标准，实现自动匹配。
可选的，还包括供电单元，分别与音频接口、通信单元和主控单元电连接。
可选的，供电单元包括：电池组，分别与音频接口、通信单元和主控单元电连接；
充电电路，包括：电压检测电路，与电池组连接；
主控单路，与电压检测电路连接；
整流滤波电路，与主控单路连接；
恒流电路，与整流滤波电路连接。
由上，实现对电池组电压的检测，当电压不足时自动充电，且电压饱和后自动断电。
可选的，所述音频接口采用音频母座，使用双向公头软音频线将音频接口与目标设备的音频接口连接。
可选的，所述音频接口采用音频公头，以直接与智能手机或平板电脑的音频接口连接。
附图说明
图1为采用音频接口的身份认证装置的原理示意图；
图2为国际标准音频接口示意图；
图3为中国国家标准音频接口示意图；
图4为音频接口的电路原理图。
具体实施方式
本申请所提供的采用音频接口的身份认证装置，通过目标设备（智能手机或平板电脑）的音频接口作为桥梁，将需要加密的信息传输至身份认证装置中进行加密后，回传给目标设备（智能手机或平板电脑），且实现不同目标设备音频标准自适应，由此在目标设备不需要任何改变，即可通过音频接口使用上符合国密规范的加密产品。
如图1所示为音频接口身份认证装置的原理示意图，包括依次连接的音频接口10、通信单元20和主控单元30，以及向上述供电的供电单元40。
音频接口10用于与智能手机或平板电脑的音频接口连接。本实施例中，音频接口10采用音频母座，使用双向公头软音频线将音频接口10与智能手机或平板电脑的音频接口连接。可选的，音频接口还可采用音频公头，以直接与智能手机或平板电脑的音频接口连接。
需要说明的是，由于智能手机或平板电脑的音频接口通常有国际标准（CTIA）和中国国家标准（OMTP）。如图2所示的国际标准（CTIA）音频接口对应采用3.5毫米插头，插针接法依次为左声道1-右声道2-地线4-麦克3。如图3所示的中国国家标准（OMTP）音频接口对应采用3.5毫米插头，插针接法依次为左声道1-右声道2-麦克3-地线4。
本申请中的音频接口10可实现对于上述两种接口标准的兼容，参照图4所示的音频接口10电路图，包括音频线识别单元和音频线标准选择单元，其中，音频线识别单元包括依次连接的兼容插口J1、二极管组D1和比较器U2A；音频线标准选择单元包括与兼容插口J1连接的选择开关模块U1，其内部设置有两路单刀双掷开关。另外，音频线标准选择单元还可通过选择开关电路或比较器实现，本文不做赘述。
兼容插口J1包括A MIC端口和B MIC端口，二者通过二极管组D1并联为AB_MIC端，与比较器U2A的端口2连接，所述比较器的端口1与主芯片的端口1连接。另外，兼容插口J1还包括左声道端口3、6和右声道端口4、5，上述端口与现有技术相同，不再赘述。
选择开关模块U1内部设置有两路单刀双掷开关，第一路单刀双掷开关包括有第一麦克端口2，第一地线端口3和第二地线端口5，以及第一控制端口4，所述第一地线端口3与第一控制端口4关联，受第一控制端口4的控制，当第一控制端口4输出高电平时，第一地线端口3与第一麦克端口2连通，反之第一控制端口4输出低电平时，第一地线端口3与第二地线端口5连通。另外，第一麦克端口2与兼容插口J1的A MIC端口连接。
第二路单刀双掷开关包括有第二麦克端口10，第三地线端口9和第四地线端口7，以及第二控制端口8，所述第三地线端口9与第二控制端口8关联，受第二控制端口8的控制，当第二控制端口8输出高电平时，第三地线端口9与第二麦克端口10连通，反之控制端口8输出低电平时，第三地线端口9与第四地线端口7连通。第二麦克端口10与兼容插口J1的B MIC端口连接。
音频接口10的兼容原理如下：两端为公插头的软音频线一端接入目标设备、如智能手机的耳机孔，另一端连接至兼容插口J1，依据接口标准的不同，其麦克3端与兼容插口J1的A MIC端或者B MIC端联通，通过正向二极管单向导通，由于音频口麦克端存在对地电压差，由此导致AB_MIC端的电压升高，比较器U2A的反向输入端口2的电压高于正向输入端3的参考电压值，使得比较器U2A输出端1的输出电平由高变低，这时主控单元30中的主芯片U3通过其接收端口GPIO3检测到此变化后，识别出软音频线已接入。
主控单元30的主芯片U3控制端口GPIO1输出高电平，控制选择开关模块U1的第一地线端口3偏转连接到第一麦克端口2上，此时第一麦克端口2实质与地线相连，如果A MIC端是软音频线的麦克线（即中国国家标准），则比较器U2A的端口1输出高电平；反之如果A MIC脚是音频线的地线（即国际标准），则比较器U2A的端1脚将保持低电平不变，从而主控芯片U3判断出A_MIC是麦克线或是地线。
进一步的，主控单元30的主芯片U3根据上述判断结果，通过控制端口GPIO1和GPIO2将选择开关模块U1对应的麦克线悬空，地线接地，音频线标准选择单元完成两种接口标准的自适应过程。
通信单元20与音频接口10的左声道端口、右声道端口连接，用于将智能手机、平板电脑端输出的模拟信号转化为数字信号。
主控单元30与通信单元20连接，用于对所接收的信号采用PKI技术规范进行加解密处理，并通过音频接口10的A MIC端或者B MIC端输出。
供电单元40分别与上述音频接口10、通信单元20和主控单元30电连接，包括电池组以及充电电路。所述充电电路包括电压检测电路、主控单路、整流滤波电路和恒流电路，当电压检测电路检测电池组过低时，控制整流电路将外部交流电转换成直流电电，经过滤波电路滤波，以及恒流电路转换后向电池组充电，并当电压检测电路检测电池组电压饱和后中断充电电路的工作。
本申请的音频接口的身份认证装置采用音频转换通讯技术，为智能手机、平板电脑构建了一个快速安全的通道，参与智能手机、平板电脑等产品的身份认证过程，以保障用户个人信息、财产信息的安全，达到最终的安全目的。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，总之凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种采用音频接口的身份认证装置，其特征在于，包括：
音频接口，用于与目标设备的音频接口连接，包括相连接的音频线识别单元和音频线标准选择单元；
主控单元，其接收端与音频线识别单元连接，控制端与音频线标准选择单元连接；
通信单元，连接于音频线识别单元与主控单元之间，用于之间信号传输的模数转换处理。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述音频线识别单元包括：兼容插口，包括A MIC端口和B MIC端口；
比较器，其反向输入端口与A MIC端口和B MIC端口连接，正向输入端连接一参考电压；
所述A MIC端口、B MIC端口与比较器反向输入端口之间均设置有正向二极管。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述音频线标准选择单元内部设置有两路单刀双掷开关，
第一路单刀双掷开关包括有第一麦克端口，第一地线端口和第二地线端口，以及第一控制端口，第一麦克端口与A MIC端口连接，所述第一地线端口与第一控制端口连接，第一控制端口与主芯片控制端连接；
第二路单刀双掷开关包括有第二麦克端口，第三地线端口和第四地线端口，以及第二控制端口，第二麦克端口与B MIC端口连接，所述第三地线端口与第二控制端口连接，第二控制端口与主芯片控制端连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括供电单元，分别与音频接口、通信单元和主控单元电连接。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，供电单元包括：电池组，分别与音频接口、通信单元和主控单元电连接；
充电电路，包括：电压检测电路，与电池组连接；
主控单路，与电压检测电路连接；
整流滤波电路，与主控单路连接；
恒流电路，与整流滤波电路连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述音频接口采用音频母座，使用双向公头软音频线将音频接口与目标设备的音频接口连接。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述音频接口采用音频公头，以直接与智能手机或平板电脑的音频接口连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104994254A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-10-21 | 蔡先军 | 手持终端扫描仪与智能扫描系统 |
| CN105430004A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-03-23 | 上海爱信诺航芯电子科技有限公司 | 耳机接口标准的音频密码钥匙及接口适配方法 |
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