CN101646262A - 一种无线数据卡及其身份认证方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线数据卡及其身份认证方法，该方法的特征在于利用指纹进行身份认证，该数据卡包括处理器、接口模块、无线通信功能模块和识别模块，所述的接口模块、无线通信功能模块和识别模块通过所述处理器的总线***与处理器相连，这里，所述的识别模块包括指纹传感器及***电路和存储在存储器内的指纹识别***应用程序，所述的指纹传感器的输出端通过***电路输出数据到总线***。本发明的有益效果是：使用指纹识别模块集成到无线数据卡上，通过指纹认证来代替繁琐的密码进行无线数据卡的解锁，使用无线网络登录既安全又方便。

Description

一种无线数据卡及其身份认证方法

技术领域

本发明涉及无线网络通信领域，特别涉及一种在无线数据卡，该无线数据卡中利用指纹来进行身份认证的方法验证用户身份。

背景技术

随着社会发展的不断进步，人们对移动互联网络的需求越来越高。移动互联网络也从原来的2G时代的GPRS、EDGE等发展到了现在的3G标准：TD-SCDMA、WCDMA等等。目前主流的无线上网方式都是采用无线数据卡连接。

传统的无线数据卡利用用户名和密码对用户身份进行验证，一般包括以下模块：

处理器：控制无线数据卡内的各模块。

接口模块：用于通过USB(Universal Serial Bus通用串行总线)接口或者PCMCIA接口或者其它接口将无线数据卡连接至终端。

识别模块：包括身份识别***，在用户进行登录时用来识别用户身份，并根据用户的授权额度决定该用户是否有权使用本服务。

无线通信功能模块：连接至识别模块，用于根据识别模块识别的结果在指定通信体制下为终端实现无线接入。

但是现在使用传统的无线数据卡上网时，一方面，需要用户输入用户名和密码进行登录，以确定用户的真实身份，是否有权使用该无线数据卡上网。由于用户密码容易遗忘，并且在密码输入过程中易泄露，因此，这种登录方式既不安全，又不方便。

另一方面，在用户第一次使用数据卡时，如果将用户名和密码保存在数据卡内，虽然下次使用时候减少了用户名和密码输入的过程，但是，数据卡一旦丢失、就容易造成用户账户信息丢失，这样就会给用户造成损失比如可能出现非法上网、打电话等，有时可能带来非常大的损失比如数据卡内存储的数据泄漏、进而重要资料就得不到保护，损失不可估量。

而且，传统无线数据卡应用面窄、只能通过内置的存储卡存储文件，功能相对单一，且没有对计算机***或应用软件的安全应用提供任何保障。另外，目前无线数据卡都随机配备存储卡(SD卡，TF卡，MMC卡等)，无线数据卡在运行时，可以当U盘使用，这种存储方式没有任何安全保证，只能使用基于PC软件的密码来进行一些简单的加密，重要数据极度不安全。

出于安全考虑、传统无线数据卡不适于应用在对身份认证、密码银行、网上支付等安全要求较高的场合。

发明内容

为解决现有技术中无线数据卡的身份识别***这种认证方式既不安全，又不方便的不足，本发明提供一种基于指纹识别***的一种无线数据卡。

本发明为了实现其技术目的所采用的技术方案是：一种无线数据卡，包括处理器、接口模块、无线通信功能模块和识别模块，所述的接口模块、无线通信功能模块和识别模块通过所述处理器的总线***与处理器相连，所述的识别模块包括指纹传感器及***电路和存储在存储器内的指纹识别***应用程序，所述的指纹传感器的输出端通过***电路输出数据到总线***。

进一步的，所述的无线数据卡中，指纹传感器的***电路可以是并行总线接口电路，也可以是SPI接口电路，处理器是通过并行总线或者SPI接口电路与指纹传感器联接的。

进一步的，所述的无线数据卡中，存储有指纹识别***应用程序的存储器可以设置在数据卡内，处理器通过指纹传感器直接调用指纹识别***应用程序进行身份识别，也可以将存储有指纹识别***应用程序的存储器设置在使用数据卡的主机中，处理器通过与主机通信利用指纹传感器进行用户身份识别。

进一步的，所述的无线数据卡中，无线数据卡的处理器与主机可以通过USB总线联接，也可以通过PCMCIA总线联接。

本发明的另一个目的是提供一种上述无线数据卡利用指纹认证***进行用户身份识别的方法。其技术方案如下：

一种上述的无线数据卡的身份认证方法，包括以下步骤：

A、使用者注册指纹时，生成指纹信息标准模板并保存在存储器中；

B、使用者使用时，生成指纹信息模板，所述的指纹信息模板与存储器中的指纹信息标准模板进行匹配，若匹配成功，则接受用户登录，否则，拒绝登录。

进一步的，上述的无线数据卡的身份认证方法中，所述的生成指纹信息标准模板和生成指纹信息模板包括以下步骤：

A1、通过指纹传感器采集指纹图像，传送到无线数据卡；

A2、通过指纹识别应用程序处理指纹信息，生成指纹信息模板。

更进一步的，上述的无线数据卡的身份认证方法中，在步骤A2中包括以下步骤：

A21、指纹识别应用程序通过指纹识别应用程序接口调用图像采集、处理程序获得指纹图像信息；

A22、调用指纹识别算法程序对获得的指纹图像信息进行处理。

本发明的有益效果是：把指纹识别模块集成到无线数据卡上，通过指纹认证来代替繁琐的密码进行无线数据卡的账户登录和开锁解锁，使无线网络登录既安全又方便。同时更进一步通过PC应用软件增加各种互联网络、文件加密、***登录等PC安全应用。

下面结合附图和具体实施例对本发明作较为详细的描述。

附图说明

附图1为本发明方法流程图。

附图2为实现图1所示方法软件框图。

附图3为本发明实施例1***框图。

附图4为本发明实施例2***框图。

附图5为本发明实施例3***简化框图。

附图6为本发明实施例4***简化框图。

附图7为本发明实施例5***简化框图。

附图8为本发明实施例6***简化框图。

附图9为本发明实施例7***简化框图。

附图10为本发明实施例8***简化框图。

附图11为本发明实施例9***简化框图。

附图12为本发明实施例10***简化框图。

具体实施方式

实施例1，如图3所示：一种基于上述身份认证方法的无线数据卡。其技术方案为：一种无线数据卡，包括处理器、接口模块、无线通信功能模块和识别模块，所述的接口模块、无线通信功能模块和识别模块通过所述处理器的总线***与处理器相连，这里，所述的识别模块包括指纹传感器及***电路和存储在存储器内的指纹识别***应用程序，所述的指纹传感器的输出端通过***电路输出数据到总线***。本实施例中，指纹传感器的***电路是通过并行总线与处理器相连。也可以通过串行外设接口(SPI)总线与处理器相连。使用的指纹传感器的型号可以为TCS5C或AES1711或AES1750，也可以为其它指纹传感器。处理器可以为ARM或ARM+DSP处理器，也可以为其它专用处理器。

本实施例中，指纹传感器与指纹识别***的应用程序是通过以下步骤完成身份识别的，其识别流程图如图1所示，软件实现框图如图2所示。

如图1，图2所示：当使用者注册指纹时，指纹传感器采集指纹图像，通过接口传送到无线数据卡***内，无线数据卡软件***探测到使用者在刷指纹，通过指纹识别应用程序来处理指纹信息，指纹识别应用程序通过指纹识别应用程序接口调用图像采集、处理程序来获得指纹图像信息，然后调用指纹识别算法程序对获得的指纹图像信息进行处理，提取指纹特征点，生成指纹信息模板，保存在存储器中。后续如果使用者再刷指纹时，执行同样的处理过程，生成的指纹信息与***内原有模板进行匹配。匹配后，通过指纹识别应用程序返回一个匹配结果给无线数据卡软件***，无线数据卡软件***根据匹配结果决定是否与相应的指纹应用应用程序或无线数据卡应用程序进行交互。这样，就实现了指纹在无线数据卡的应用，大大提高了无线数据卡的安全性。

实施例2，如图4所示：本实施例中，指纹传感器可以提供两种接口，SPI接口、并行接口，指纹传感器配合***实现电路构成一个无线数据卡指纹模块。该指纹模块通过接口输出传感器采集的图像，输出的图像经过处理器(PC/(ARM+DSP)或其他专用处理器)调用指纹算法程序进行处理，生成指纹模板，模板可以保存在计算机上，也可以保存在无线数据卡自带的存储器(如EEPROM)上。用户使用时扫描指纹，生成的指纹数据会与指纹模板相匹配，匹配成功，就可以进行相应的无线数据卡功能应用和计算机应用等。

实施例3，如图5所示：本实施例的硬件***中，作为指纹传感器的TCS5C芯片通过并行总线与其***电路相连，传感器的***电路也是通过并行总线与作为处理器的ARM+DSP平台相连，本实施例中的接口模块是USB接口模块，处理器通过USB口接计算机。

本实施例中，无线数据卡指纹模块通过并行总线和无线数据卡处理器连接输出采集的图像/特征点，无线数据卡处理器通过USB接口把无线数据卡指纹模块的数据传送到使用该无线数据卡的计算机内，通过计算机端的应用软件进行指纹比对。

实施例4，如图6所示：本实施例的硬件***与实施例3基本相似，只是作为指纹传感器的TCS5C芯片通过SPI总线与其***电路相连，传感器的***电路也是通过SPI总线与作为处理器的ARM+DSP平台相连。其余部分与实施例3相同。

本实施例中：无线数据卡指纹模块通过SPI总线和无线数据卡处理器连接输出采集的图像/特征点，无线数据卡处理器通过USB接口把无线数据卡指纹模块的数据传送到使用本无线数据卡的计算机内，通过计算机端的应用软件进行指纹比对。

实施例5，如图7所示，本实施例的硬件***与实施例3和实施例4基本相似，只是作为指纹传感器的TCS5C芯片通过并行总线与其***电路相连，传感器的***电路也是通过并行总线与作为处理器的ARM+DSP相连。处理器与PC机使用PCMCIA总线相连。其余部分与实施例3相同。

本实施例中，无线数据卡指纹模块通过并行总线和无线数据卡处理器连接输出采集的图像/特征点，无线数据卡处理器通过PCMCIA接口把无线数据卡指纹模块的数据传送到计算机内，通过计算机端的应用软件进行指纹比对。

实施例6，如图8所示，本实施例的硬件***与实施例3和实施例4和实施例5基本相似，只是作为指纹传感器的TCS5C芯片通过SPI总线与其***电路相连，传感器的***电路也是通过SPI总线与作为处理器的ARM+DSP平台相连。处理器与计算机使用PCMCIA总线相连。

本实施例中，无线数据卡指纹模块通过SPI总线和无线数据卡处理器连接输出采集的图像/特征点，无线数据卡处理器通过PCMCIA接口把无线数据卡指纹模块的数据传送到计算机内，通过计算机端的应用软件进行指纹比对。

实施例7，如图9所示，本实施例的硬件***与前四个实施例相比明确了存储指纹模板的存储器(EEPROM)设置在数据卡一边，作为指纹传感器的TCS5C芯片通过并行总线与其***电路相连，传感器的***电路也是通过并行总线与作为处理器的ARM+DSP平台相连。本实施例中的接口模块是USB接口模块，处理器通过USB口接计算机。

本实施例中，无线数据卡指纹模块通过并行总线和无线数据卡处理器连接输出采集的图像/特征点，无线数据卡处理器调用***内置的指纹算法程序对采集的图像/特征点处理，生成指纹模板存储在EEPROM里面；用户使用时，采集到的图像/特征点在无线数据卡处理器内与指纹模板进行比对。比对结果通过USB接口输送到计算机端，和计算机端应用软件结合使用。

实施例8，如图10所示，本实施例的硬件***与实施例7基本相同，作为指纹传感器的TCS5C芯片和传感器的***电路与作为处理器的ARM+DSP平台都是通过SPI总线相连。本实施例中的接口模块是USB接口模块，处理器通过USB口连接到计算机。

本实施例中，无线数据卡指纹模块通过SPI总线和无线数据卡处理器连接输出采集的图像/特征点，无线数据卡处理器调用***内置的指纹算法程序对采集的图像/特征点处理，生成指纹模板存储在EEPROM里面；用户使用时，采集到的图像/特征点在无线数据卡处理器内与指纹模板进行比对。比对结果通过USB接口输送到计算机端，和计算机端应用软件结合使用。

实施例9，如图11所示，本实施例的硬件***与实施例8基本相同，作为指纹传感器的TCS5C芯片和传感器的***电路与作为处理器的ARM+DSP平台都是通过并行总线相连。本实施例中的接口模块是PCMCIA接口模块，处理器通过PCMCIA口接PC。

无线数据卡指纹模块通过并行总线和无线数据卡处理器连接输出采集的图像/特征点，无线数据卡处理器调用***内置的指纹算法程序对采集的图像/特征点处理，生成指纹模板存储在EEPROM里面；用户使用时，采集到的图像/特征点在无线数据卡处理器内与指纹模板进行比对。比对结果通过PCMCIA接口输送到计算机端，和计算机端应用软件结合使用。

实施例10，如图12所示：本实施例的硬件***与实施例9基本相同，作为指纹传感器的TCS5C芯片和传感器的***电路与作为处理器的ARM+DSP平台都是通过SPI总线相连。本实施例中的接口模块是PCMCIA接口模块，处理器通过PCMCIA口连接到计算机。

无线数据卡指纹模块通过SPI总线和无线数据卡处理器连接输出采集的图像/特征点，无线数据卡处理器调用***内置的指纹算法库对采集的图像/特征点处理，生成指纹模板存储在EEPROM里面；用户使用时，采集到的图像/特征点在无线数据卡处理器内与指纹模板进行比对。比对结果通过PCMCIA接口输送到计算机端，和计算机端应用软件结合使用。

以上实施例由于都使用比较成熟的现有技术中的无线通信功能模块，因此都没有对该模块进行描述，以致实施例2至实施例6的图中都没有加上该模块，但该模块是本发明所有实施例中必不可少的一部份，只是它是现有技术中的一个模块。上述的实施例的***构成基本上都是：

指纹传感器+无线数据卡处理器(ARM+DSP)+计算机***。其中：

上述的实施例中，指纹传感器为半导体指纹传感器，例如TCS5C，无线数据卡处理器为无线数据卡和指纹图像处理器，例如(ARM+DSP)，能进行指纹图像的特征点提取，指纹模板存储，指纹比对，及无线数据卡功能应用，具有数据安全加密机制。

指纹模块数据接口：采用SPI和并行接口。

无线数据卡处理器采用(ARM/ARM+DSP/其它专用处理器)：

ARM处理器：能够进行指纹算法运算，多任务，任务管理，低功耗处理，部分无线信号解码运算。

DSP处理器：数字信号处理器，可以完成无线信号解码，指纹算法运算。

上述实施例中描述的各种计算机都是一种可通过利用无线数据卡上网的计算机主机，用户利用该计算机上网或进行计算机安全应用。

本发明的实施例中，无线数据卡处理内部是个很复杂的过程，涉及到无线通信，必须用到DSP解码，DSP用于解码，指纹算法运算，同时，DSP完成的只是一部分解码的部分，对一些多任务场合应用，比如任务管理，功耗管理，外接各种器件，比如SD卡等，都需要ARM来处理。

当然，ARM单独也可以进行指纹算法和无线解码的运算，但是没有DSP速度快，所以本发明的实施例中，数据卡算法运算可以是DSP，也可以是ARM。当然可选用其它专用处理器。

上述实施例中，具有如下特点：

第一：使用指纹识别模块集成到无线数据卡上，通过指纹认证来代替繁琐的密码进行无线数据卡的解锁，使无线网络登录既安全又方便。

第二：通过指纹识别模块集成到无线数据卡上，对存储卡的数据进行指纹加密，使存储在存储卡里的数据都为指纹加密过的密文，更好地保护用户数据的安全，而且加密方便，只需手指轻轻一刷。

第三：通过无线数据卡加装指纹模块，结合专用的计算机应用软件，可以实现一个指纹采集仪的功能，可以实现***登录，文件加密，账户管理，密码银行，网上支付，网络身份认证(网游)等多种附加信息安全功能。

无线数据卡指纹模块主要针对无线网络登录保护和指纹身份认证而设计。它是依靠刷指纹的方式来完成活体指纹的采集。它能实现无线数据卡的指纹保护，无需记忆繁琐的密码；通过指纹认证来对无线数据卡的内容加密(包括SIM卡文件，通讯录，存储卡文件等)；对于多种密码应用的场合，可用指纹认证来实现，还可配合上层软件来实现PC***登录，文件加密，账户管理，密码银行，网上支付等附加信息安全功能。

该无线数据卡指纹模块通过将整幅图像/特征码上传给上位机或者无线数据卡处理器，由上位机或者无线数据卡处理器来进行指纹信息的处理、存储、对比等工作。

Claims (10)

1、一种无线数据卡，包括处理器、接口模块、无线通信功能模块和识别模块，所述的接口模块、无线通信功能模块和识别模块通过所述处理器的总线***与处理器相连，其特征在于，所述的识别模块包括指纹传感器及***电路和存储在存储器内的指纹识别***应用程序，所述的指纹传感器的输出端通过***电路输出数据到总线***。

2、根据权利要求1所述的一种无线数据卡，其特征在于：所述的指纹传感器的***电路为并行总线接口电路，指纹传感器通过并行总线与处理器相连。

3、根据权利要求1所述的一种无线数据卡，其特征在于：所述的指纹传感器的***电路是串行外设接口总线电路，指纹传感器通过串行外设接口总线与处理器相连。

4、根据权利要求1至3任一所述的一种无线数据卡，其特征在于：所述的指纹传感器为半导体传感器。

5、根据权利要求4所述的一种无线数据卡，其特征在于：所述的存储有指纹识别***应用程序的存储器设置在数据卡内，所述的处理器通过调用所述的应用程序利用指纹传感器进行用户身份认证。

6、根据权利要求4所述的一种无线数据卡，其特征在于：所述的存储有指纹识别***应用程序的存储器设置在使用该数据卡的主机上，所述的处理器通过与该主机通信调用所述的应用程序利用指纹传感器进行用户身份认证。

7、根据权利要求4所述的一种无线数据卡，其特征在于：所述的处理器与使用该数据卡的主机是通过USB接口或者PCMCIA接口连接。

8、一种根据权利要求1所述的无线数据卡的身份认证方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、使用者注册指纹时，生成指纹信息标准模板并保存在存储器中；

B、使用者登录时，生成指纹信息模板，所述的指纹信息模板与存储器中的指纹信息标准模板进行匹配，若匹配成功，则接受用户登录，否则，拒绝登录。

9、根据权利要求8所述的无线数据卡的身份认证方法，其特征在于：所述的生成指纹信息标准模板和生成指纹信息模板包括以下步骤：

A1、通过指纹传感器采集指纹图像，传送到无线数据卡；

A2、通过指纹识别应用程序处理指纹信息，生成指纹信息模板。

10、根据权利要求9所述的无线数据卡的身份认证方法，其特征在于：在步骤A2中包括以下步骤：

A21、指纹识别应用程序通过指纹识别应用程序接口调用图像采集、处理程序获得指纹图像信息；

A22、调用指纹识别算法程序对获得的指纹图像信息进行处理。

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