CN106529251A - 一种针对智能机器人的认证方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对智能机器人的认证方法及***。用于智能机器人的认证方法包括：获取与认证问题对应的认证问题音频流；将所述认证问题音频流转换成认证问题超声波音频，并将所述认证问题超声波音频输出到认证设备；接收来自所述认证设备的认证答案超声波音频，并根据所述认证答案超声波音频对所述认证设备进行认证。根据本发明的认证方法可以实现对智能机器人的用户基于超声波认证设备的认证操作。相较于现有技术，本发明的认证流程的安全性得到有效提高。

Description

一种针对智能机器人的认证方法及***

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体说涉及一种针对智能机器人认证方法及***。

背景技术

随着智能机器人的应用领域越来越广泛，对智能机器人的使用安全性提出了更高的要求。

对使用用户进行认证是智能机器人一种常用的安全手段。但现有智能机器人***的用户认证一般基于密码输入等手段，容易被破解或窃取，严重影响智能机器人的安全性。基于这个问题，本发明提出一种提高认证安全性的智能机器人认证方法。

发明内容

本发明提出了一种用于智能机器人的认证方法，所述方法包括：

获取与认证问题对应的认证问题音频流；

将所述认证问题音频流转换成认证问题超声波音频，并将所述认证问题超声波音频输出到认证设备；

接收来自所述认证设备的认证答案超声波音频，并根据所述认证答案超声波音频对所述认证设备进行认证。

在一实施例中，将所述认证问题音频流转换成认证问题超声波音频，包括：

根据预设的固定频率生成第一超声流；

将所述认证问题音频流与所述第一超声流进行和频生成所述认证问题超声波音频。

在一实施例中，所述方法还包括：

对所述预设的固定频率设定使用时限；

当所述预设的固定频率的达到使用时限时从云端服务器接收新的超声频率值以更新原有的所述预设的固定频率。

本发明还提出了一种用于智能机器人认证设备的认证方法，所述方法包括：

接收来自机器人的认证问题超声波音频；

将所述认证问题超声波音频还原为认证问题音频流并将所述认证问题音频流输出给用户；

获取来自所述用户的认证答案音频流，并将所述认证答案音频流转换成认证答案超声波音频；

将所述认证答案超声波音频反馈给机器人。

在一实施例中，将所述认证问题超声波音频还原为认证问题音频流，包括：

根据预设的固定频率生成第二超声流；

将所述认证问题超声波音频与所述第二超声流进行差频以还原得到所述认证问题音频流。

在一实施例中，所述方法还包括：

对所述预设的固定频率设定使用时限；

当所述预设的固定频率的达到使用时限时从机器人处接收新的超声频率值以更新原有的所述预设的固定频率。

本发明还提出了一种智能机器人，所述机器人包括：

认证问题获取模块，其配置为获取与认证问题对应的认证问题音频流；

超声波音频转换模块，其配置为将所述认证问题音频流转换成认证问题超声波音频；

输出模块，其配置为将所述认证问题超声波音频输出到认证设备；

认证答案采集模块，其配置为接收来自所述认证设备的认证答案超声波音频；

认证模块，其配置为根据所述认证答案超声波音频对所述认证设备进行认证。

在一实施例中，所述超声波音频转换模块包括：

超声流生成单元，其配置为根据预设的固定频率生成第一超声流；

和频单元，其配置为将所述认证问题音频流与所述第一超声流进行和频生成所述认证问题超声波音频。

本发明还提出了一种智能机器人认证设备，所述设备包括：

认证问题采集模块，其配置为接收来自机器人的认证问题超声波音频；

认证问题还原模块，其配置为将所述认证问题超声波音频还原为认证问题音频流；

认证问题输出模块，其配置为将所述认证问题音频流输出给用户；

认证答案采集模块，其配置为获取来自所述用户的认证答案音频流；

超声波音频转换模块，其配置为将所述认证答案音频流转换成认证答案超声波音频；

认证答案输出模块，其配置为将所述认证答案超声波音频反馈给机器人。

在一实施例中，所述认证问题还原模块包括：

超声流生成单元，其配置为根据预设的固定频率生成第二超声流；

差频单元，其配置为将所述认证问题超声波音频与所述第二超声流进行差频以还原得到所述认证问题音频流。

根据本发明的认证方法可以实现对智能机器人的用户基于超声波认证设备的认证操作。相较于现有技术，本发明的认证流程的安全性得到有效提高。

本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一实施例的方法流程图；

图2-5是根据本发明实施例的方法的部分流程图；

图6是根据本发明实施例的***结构简图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

随着智能机器人的应用领域越来越广泛，对智能机器人的使用安全性提出了更高的要求。

对使用用户进行认证是智能机器人一种常用的安全手段。但现有智能机器人***的用户认证一般基于密码输入等手段，容易被破解或窃取，严重影响智能机器人的安全性。基于这个问题，本发明提出一种提高认证安全性的针对智能机器人的认证方法。

在传统的密码认证流程中，用户在密码输入界面输入用户名以及对应的密码。但是由于机器人自身的硬件以及应用场合限制，分别输入用户名以及密码势必带来较复杂的输入操作(二次输入)，并不适合机器人的输入界面。因此传统的密码输入流程并不能很好的应用于机器人。针对机器人的硬件特点以及应用场景特点，本发明提出了适合机器人的认证方法。本发明的认证方法的最基本的原理是对话验证，即机器人输出认证问题，用户针对认真问题回馈认证答案，机器人通过验证认证问题与认证答案的匹配情况来进行认证。这样，大大降低了真正操作中的输入操作的复杂程度(只需要一次输入)。

进一步的，考虑到大多数机器人主要采用语音设备与用户进行语音交互，为了便于认证操作的执行，本发明以语音交互为基础进行对话验证。但是，由于语音交互的过程容易被第三方监听，从而造成认证问题与认证答案被窃取。因此，为了提高认证安全性，本发明的方法在语音交互过程中采用超声波对交互的语音数据进行加密，从而避免第三方窃取交互内容。

具体的，在认证过程中，机器人与用户之间的语音数据并不是直接发送到对方，而是先由超声波加密，然后将加密后的超声波音频发送给对方。这样，空间中传输的就不是可以直接理解的声音，而是加密的超声波音频。即使第三方监听到这些超声波音频也无法解读，这就大大提高了认证安全性。

接下来基于附图详细描述本发明实施例的执行流程，附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明首先提出了一种用于智能机器人的认证方法。如图1所示，在一实施例中，机器人首先获取与认证问题对应的认证问题音频流(步骤S110)。具体的，在一实施例中，认证问题保存在机器人内置的认证***中(或者保存在云端的服务器中)。机器人对当前交互环境以及用户交互需求的判断确定当前的认证需求从而调用相应的认证问题。

进一步的，在一实施例中，认证问题直接以音频流的方式被预先保存，机器人直接调用音频流。在一实施例中，认证问题以文本(或其他非音频流)方式保存，机器人调用认证问题后，将认证问题转化为相应的音频流(例如使用文本-语音转化引擎)。

当机器人获取到认证问题音频流后将认证问题音频流转换生成认证问题超声波音频(S120)；然后将认证问题超声波音频输出到认证设备(步骤S130)以完成认证问题的输出。机器人输出认证问题后，接收来自认证设备的认证答案超声波音频(步骤S140)，并根据认证答案超声波音频对认证设备端进行认证(步骤S150)。

在图1所示的流程中，关键步骤之一是将认证问题音频流转换生成认证问题超声波音频(步骤S120)，如图2所示，在一实施例中，转换的具体流程包含：

根据预设的固定频率生成第一超声流(步骤S210)；

将认证问题音频流与第一超声流进行和频生成认证问题超声波音频(步骤S220)。

在图2所示的实施例中，对于不知道预设的固定频率的第三方而言，认证问题超声波音频相当于认证问题音频流的加密文件。第三方即便截获也不可能解析超声波，获取其中包含的认证问题，认证安全性得到有效保证。

进一步的，由于长时间使用一个固定频率进行超声波音频的生成容易被破解，为了进一步保证数据安全，在本发明一实施例中，预设的固定频率并不是固定不变的。具体的：

对预设的固定频率设定使用时限；

当预设的固定频率的达到使用时限时从云端服务器接收新的超声频率值以更新原有的预设的固定频率。

在图1所示的流程中，关键步骤还包括基于认证问题超声波音频的认证操作(步骤S150)。在本发明一实施例中，机器人的认证***直接保存有对应认证问题的正确的认证答案超声波音频。机器人通过验证接收到的认证答案超声波音频与预存的认证答案超声波音频是否一致来进行认证。由于不需要对接收到的认证答案超声波音频进行处理直接进行对比验证，认证操作的数据处理压力得到有效控制。

直接保存对应认证问题的正确的认证答案超声波音频虽然可以降低认证操作的数据处理压力，但是其需要较大的数据存储空间。并且设定者在确定认证问题/认证答案后需要将认证答案转化为认证答案超声波音频，这就提高了最初的认证问题/认证答案的预设过程的操作繁琐度。由于保存的认证答案超声波音频无法直接被人类辨识，因此更新或修正认证问题/认证答案的操作复杂度也就被提高。

针对上述问题，在本发明另一实施例中，机器人的认证***保存有对应认证问题的正确的认证答案。机器人接收到认证答案超声波音频后首先基于预设的算法对认证答案超声波音频进行解析，将认证答案超声波音频转化为认证答案，然后通过验证转化出的认证答案与预存的认证答案是否一致来进行认证。

进一步的，在本发明一实施例中，机器人接收到认证答案超声波音频后首先验证认证答案超声波音频的频率是否与认证***的预设频率匹配(是否是预设的合法频率)，只有频率匹配才会进行接下来的认证操作。

在图1所示的实施例中，机器人输出的是包含认证问题的认证问题超声波音频。由于其不能被简单的接收并解析，因此为了完成认证操作，合法用户必须配备匹配的认证设备，这就有效保证了认证的安全性(没有认证设备是不能介入认证操作的)。

由于本发明的认证流程必须有认证设备的参与，因此本发明还提出了一种用于智能机器人认证设备的认证方法。如图3所示，在一实施例中，智能机器人认证设备首先接收来自机器人的认证问题超声波音频(步骤S310)；然后将认证问题超声波音频还原为认证问题音频流(步骤S320)；接着向用户输出还原出的认证问题音频流(步骤S330)；用户针对认证问题音频流向认证设备输入对应的答案，认证设备获取来自用户的认证答案音频流(步骤S340)；将认证答案音频流转换成认证答案超声波音频(步骤S350)；最后将认证答案超声波音频发送到机器人(步骤S360)。

在步骤S320中，在一实施例中，对应图2所示的流程，认证设备将认证问题超声波音频还原为认证问题音频流，如图4所示，还原的具体流程包含：

根据预设的固定频率生成第二超声流(步骤S410)，其中，认证设备中预设的固定频率与机器人中预设的固定频率保持一致；

将认证问题超声波音频与第二超声流进行差频以还原得到认证问题音频流(步骤S420)。

进一步的，在一实施例中，在步骤350中，认证设备采用与图2所示的相同原理流程完成从认证答案音频流到认证答案超声波音频的转换。进一步的，在一实施例中，在步骤350中，认证设备采用步骤S410使用的预设的固定频率完成从认证答案音频流到认证答案超声波音频的转换。在另一实施例中，认证设备采用与步骤S410使用的预设的固定频率不同的另一预设固定频率完成从认证答案音频流到认证答案超声波音频的转换。

对应的，在一实施例中，在图1所示的步骤S150中，机器人采用与图4所示的相同原理流程先将认证答案超声音频流还原为认证答案音频流，然后基于认证答案音频流进行验证。具体的，机器人采用在步骤350中认证设备采用的预设固定频率完成认证答案超声音频流到认证答案音频流的还原。

进一步的，在步骤S310中，在一实施例中，认证设备验证接收到的认证问题超声波音频的频率是否与内部预设频率一致，如果不一致，说明认证设备与机器人并不匹配，此时认证设备不进行下一步的认证操作并向用户发出提示。

进一步的，对应机器人端的预设的固定频率的更新，认证设备的预设的固定频率也做相应的更新，具体的：

对认证设备的预设的固定频率设定使用时限，其中，使用时限与机器人的设置保持一致；

当预设的固定频率的达到使用时限时从机器人处接收新的超声频率值以更新原有的预设的固定频率。

进一步的，在步骤S330中，认证设备向用户输出认证问题音频流，具体的，在一实施例中，认证设备通过音频播放装置直接向用户输出认证问题音频流(播放认证问题)。在另一实施例中，认证设备基于当前的环境参数或者用户设定的输出参数将认证问题音频流转化为匹配的其他非音频格式并输出(例如文字格式)。

对应的，在步骤S340中，在一实施例中，用户直接语音输入认证答案。认证设备采集用户的语音输入，经过降噪等音频处理后生成认证答案音频流。在另一实施例中，用户采用其他非语音方式输入认证答案(例如文本输入)，认证设备采集用户的输入，将其转化为音频格式(例如使用文本-语音转换引擎)。

综上，根据本发明的方法可以实现基于音频传输的认证操作。由于机器人以及认证设备输出的都是超声波，对于没有相应认证设备的第三方，其并不能简单地通过人耳或常用的声音采集设备截获机器人以及认证设备输出的认证问题和认证答案。这就有效地保证了认证数据的传输安全。

进一步的，包含认证问题的超声波只能被对应的认证设备解析，第三方即便截获也不可能解析超声波，获取其中包含的认证问题。尤其的，机器人不直接接收认证答案，而是接收包含认证答案的超声波。第三方即使窃取到认证答案，但脱离对应的认证设备，也不能生成相应的包含认证答案的超声波。在这种多重防护的机制下，认证安全性被大大提高。

基于本发明的方法，本发明还提出了一种针对智能机器人的认证***。本发明首先提出了一种可以进行认证的智能机器人。如图5所示，在一实施例中，机器人包括：

认证问题获取模块510，其配置为获取与认证问题对应的认证问题音频流；

超声波音频转换模块520，其配置为将认证问题音频流转换成认证问题超声波音频；

输出模块530，其配置为将认证问题超声波音频输出到认证设备；

认证答案采集模块540，其配置为接收来自认证设备的认证答案超声波音频；

认证模块550，其配置为根据认证答案超声波音频对认证设备进行认证。

具体的，在一实施例中，超声波音频转换模块520包括：

超声流生成单元521，其配置为根据预设的固定频率生成第一超声流；

和频单元522，其配置为将认证问题音频流与超声流生成单元521生成的第一超声流进行和频生成认证问题超声波音频。

对应本发明提出的机器人，本发明还提出了一种智能机器人认证设备。如图6所示，在一实施例中，认证设备包括：

认证问题采集模块610，其配置为接收来自机器人的认证问题超声波音频；

认证问题还原模块620，其配置为将认证问题超声波音频还原为认证问题音频流；

认证问题输出模块630，其配置为将认证问题音频流输出给用户；

认证答案采集模块640，其配置为获取来自用户的认证答案音频流；

超声波音频转换模块650，其配置为将认证答案音频流转换成认证答案超声波音频；

认证答案输出模块660，其配置为将认证答案超声波音频反馈给机器人。

具体的，在一实施例中，认证问题还原模块620包括：

超声流生成单元621，其配置为根据预设的固定频率生成第二超声流；

差频单元622，其配置为将认证问题超声波音频与第二超声流进行差频以还原得到认证问题音频流。

综上，根据本发明的机器人以及认证设备可以实现基于音频传输的认证操作。相较于现有技术，本发明的认证***的认证安全性被大大提高。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于智能机器人的认证方法，其特征在于，所述方法包括：

获取与认证问题对应的认证问题音频流；

将所述认证问题音频流转换成认证问题超声波音频，并将所述认证问题超声波音频输出到认证设备；

接收来自所述认证设备的认证答案超声波音频，并根据所述认证答案超声波音频对所述认证设备进行认证。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述认证问题音频流转换成认证问题超声波音频，包括：

根据预设的固定频率生成第一超声流；

将所述认证问题音频流与所述第一超声流进行和频生成所述认证问题超声波音频。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述预设的固定频率设定使用时限；

当所述预设的固定频率的达到使用时限时从云端服务器接收新的超声频率值以更新原有的所述预设的固定频率。

4.一种用于智能机器人认证设备的认证方法，其特征在于，所述方法包括：

接收来自机器人的认证问题超声波音频；

将所述认证问题超声波音频还原为认证问题音频流并将所述认证问题音频流输出给用户；

获取来自所述用户的认证答案音频流，并将所述认证答案音频流转换成认证答案超声波音频；

将所述认证答案超声波音频反馈给机器人。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述认证问题超声波音频还原为认证问题音频流，包括：

根据预设的固定频率生成第二超声流；

将所述认证问题超声波音频与所述第二超声流进行差频以还原得到所述认证问题音频流。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述预设的固定频率设定使用时限；

当所述预设的固定频率的达到使用时限时从机器人处接收新的超声频率值以更新原有的所述预设的固定频率。

7.一种智能机器人，其特征在于，所述机器人包括：

认证问题获取模块，其配置为获取与认证问题对应的认证问题音频流；

超声波音频转换模块，其配置为将所述认证问题音频流转换成认证问题超声波音频；

输出模块，其配置为将所述认证问题超声波音频输出到认证设备；

认证答案采集模块，其配置为接收来自所述认证设备的认证答案超声波音频；

认证模块，其配置为根据所述认证答案超声波音频对所述认证设备进行认证。

8.根据权利要求7所述的机器人，其特征在于，所述超声波音频转换模块包括：

超声流生成单元，其配置为根据预设的固定频率生成第一超声流；

和频单元，其配置为将所述认证问题音频流与所述第一超声流进行和频生成所述认证问题超声波音频。

9.一种智能机器人认证设备，其特征在于，所述设备包括：

认证问题采集模块，其配置为接收来自机器人的认证问题超声波音频；

认证问题还原模块，其配置为将所述认证问题超声波音频还原为认证问题音频流；

认证问题输出模块，其配置为将所述认证问题音频流输出给用户；

认证答案采集模块，其配置为获取来自所述用户的认证答案音频流；

超声波音频转换模块，其配置为将所述认证答案音频流转换成认证答案超声波音频；

认证答案输出模块，其配置为将所述认证答案超声波音频反馈给机器人。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述认证问题还原模块包括：

超声流生成单元，其配置为根据预设的固定频率生成第二超声流；

差频单元，其配置为将所述认证问题超声波音频与所述第二超声流进行差频以还原得到所述认证问题音频流。