CN108479056A - 一种盲人用网上抓娃娃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盲人用网上抓娃娃机，解决的是保密性低的技术问题，通过采用包括娃娃机，与娃娃机通过通信网络连接的服务器，以及与服务器通过通信网络连接的移动终端；所述娃娃机包括机械手，机械手控制单元，以及视频图像采集单元；所述机械手控制单元与视频图像采集单元共同连接有数据传输单元，所述数据传输单元包括密码生成装置；所述密码生成装置用于生成密码添加到数据首部和服务器进行数据加密传输；所述移动终端用于和服务器进行数据交互的技术方案，较好的解决了该问题，可用于娃娃机应用中。

Description

一种盲人用网上抓娃娃机

技术领域

本发明涉及娃娃机技术领域，具体涉及一种盲人用网上抓娃娃机。

背景技术

娃娃机，又称选物贩卖，台湾俗称夹娃娃机，香港称夹公仔机，在国内也叫抓娃娃机，为一种源于日本的电子游戏。是指将商品陈列在一个透明的箱内，其上有一个可控制抓取物品的机器手臂，使用者要凭自己的技术操控手臂，以取得自己想要的物品。

现有的娃娃机大多是现场控制，在人们时间日益金贵的今天已经不能满足需求。目前也出现了远程控制的娃娃机，但是其存在用于数据传输保密性低的技术问题。因此，提供一种高保密性、高可靠性的盲人用网上抓娃娃机就很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的保密性低技术问题。提供一种新的盲人用网上抓娃娃机，该盲人用网上抓娃娃机具有保密性高、能够调节抓取难度、功能性高的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种盲人用网上抓娃娃机，所述盲人用网上抓娃娃机包括娃娃机，与娃娃机通过通信网络连接的服务器，以及与服务器通过通信网络连接的移动终端；所述娃娃机包括机械手，机械手控制单元，以及视频图像采集单元；所述机械手控制单元与视频图像采集单元共同连接有数据传输单元，所述数据传输单元包括密码生成装置；所述密码生成装置用于生成密码添加到数据首部和服务器进行数据加密传输；所述移动终端用于和服务器进行数据交互；所述娃娃机机械手上设置有信号接收器，所述娃娃上设置有与信号接收器匹配的信号发射器；所述数据传输单元还包括与信号接收器连接的信号强度检测单元，所述数据传输单元将信号强度检测单元的实时检测结果通过服务器传输给移动终端，所述移动终端包括一个音频发生器，音频发生器的驱动信号大小与信号强度检测单元的实时检测结果对应。

上述方案中，为优化，进一步地，所述娃娃机还包括位于机械手下方的娃娃机轨道，娃娃机轨道用于带动娃娃机移动，所述娃娃机还包括用于控制娃娃机轨道速度的轨道控制单元。

进一步地，所述密码生成装置包括真随机数生成装置，伪随机数生成装置，以及与所述真随机数生成装置、所述伪随机数生成装置通过字典CD共同连接的流密码的生成装置；所述字典CD为同步的真随机数所构成，所述真随机数同步装置包括同步物理随机源，O/E转换模块，A/D转换模块以及延时异或模块。

进一步地，所述同步物理随机源包括第三半导体激光器DSL，与第三半导体激光器连接的第一半导体激光器SL1和第二半导体激光器SL2；所述第三半导体激光器DSL设置有外反馈腔QT3，用于给第一半导体激光器SL1和第二半导体激光器SL2提供相同的驱动信号；所述第一半导体激光器SL1与第二半导体激光器SL2均设置有外反馈腔QT1，外反馈腔QT1与外反馈腔QT3的外腔长度及反馈强度不同。

进一步地，所述伪随机数生成装置包括密钥分发模块，与密钥分发模块连接的RC4程序单元；所述密钥分发模块用于给RC4程序单元提供密钥；

所述RC4程序单元用于将密钥分发模块提供的密钥作为种子执行RC4算法获得随机数序列。

进一步地，所述RC4算法包括密钥初始化算法和伪随机数生成算法。

本发明的有益效果：

效果一，通过在设置密码生成装置生成密码添加到数据首部，构成加密数据用于传输，能够提高通信网络娃娃机的保密性，提高隔离度；

效果二，采用伪随机数与真随机数相结合的方式，基于RC4算法和同步的物理随机数发生器，实现了灵活、高速、高安全性流密码产生。而且，通过伪随机数与真随机数模加所产生的流密码，所具有的误码率相对同步物理随机数误码率放大的有限，不会影响其适用性；

效果三，在娃娃机下方设置轨道，娃娃机放置在轨道上，能够控制轨道带动娃娃的速度提高挑战难度，提高趣味性；

效果四，通过在移动终端设置音频器件，在机械手上和娃娃机上设置成对的音频信号发射器和接收器，能够实现非视觉的操作，实现盲人适用通信网络娃娃机，提高适用范围。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1，实施例1中通信网络娃娃机***示意图。

图2，密码生成装置的示意图。

图3，密码生成装置的生成方法流程示意图。

附图中：1-机械手，2-机械手控制单元，3-数据传输单元，4-摄像头，5-娃娃机轨道，6-信号发射器，7-信号接收器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种盲人用网上抓娃娃机，如图1，所述盲人用网上抓娃娃机包括娃娃机，与娃娃机通过通信网络连接的服务器，以及与服务器通过通信网络连接的移动终端；所述娃娃机包括机械手1，机械手控制单元2，以及视频图像采集单元；所述机械手控制单元2与视频图像采集单元共同连接有数据传输单元3，所述数据传输单元3包括密码生成装置；所述密码生成装置用于生成密码添加到数据首部和服务器进行数据加密传输；所述移动终端用于和服务器进行数据交互；所述娃娃机机械手1上设置有信号接收器7，所述娃娃上设置有与信号接收器7匹配的信号发射器6；所述数据传输单元3还包括与信号接收器7连接的信号强度检测单元，所述数据传输单元3将信号强度检测单元的实时检测结果通过服务器传输给移动终端，所述移动终端包括一个音频发生器，音频发生器的驱动信号大小与信号强度检测单元的实时检测结果对应。可采用无线信号发射接收器，红外线发射接收器，激光发射接收器。

视频图像采集单元采用设置在娃娃机柜体四壁上的摄像头4装置。移动终端使用手机。机械手1和机械手控制单元2采用现有的娃娃机机械手1和机械手1姿态控制装置。数据传输单元3除密码生成装置外，还包括用于通信网络通信装置的收发单元模块。

为了提高体验性，优选地，如图1，所述娃娃机还包括位于机械手1下方的娃娃机轨道5，娃娃机轨道5用于带动娃娃机移动，所述娃娃机还包括用于控制娃娃机轨道5速度的轨道控制单元。

具体地，如图2，所述密码生成装置包括真随机数生成装置，伪随机数生成装置，以及与所述真随机数生成装置、所述伪随机数生成装置通过字典CD共同连接的流密码的生成装置；所述字典CD为同步的真随机数所构成，所述真随机数同步装置包括同步物理随机源，O/E转换模块，A/D转换模块以及延时异或模块。

具体地，所述同步物理随机源包括第三半导体激光器DSL，与第三半导体激光器连接的第一半导体激光器SL1和第二半导体激光器SL2；所述第三半导体激光器DSL设置有外反馈腔QT3，用于给第一半导体激光器SL1和第二半导体激光器SL2提供相同的驱动信号；所述第一半导体激光器SL1与第二半导体激光器SL2均设置有外反馈腔QT1，外反馈腔QT1与外反馈腔QT3的外腔长度及反馈强度不同。

具体地，所述伪随机数生成装置包括密钥分发模块，与密钥分发模块连接的RC4程序单元；所述密钥分发模块用于给RC4程序单元提供密钥；所述RC4程序单元用于将密钥分发模块提供的密钥作为种子执行RC4算法获得随机数序列。

其中，所述RC4算法包括密钥初始化算法和伪随机数生成算法。

为了实现盲人操控娃娃机***，优选地，如图1，本实施例的RC4流密码生成方法基于前述的RC4流密码生成装置，如图3，方法包括：

步骤1，伪随机数生成装置通过执行RC4算法生成随机数序列；

步骤2，真随机数生成装置生成同步的真随机数；

步骤3，将RC4算法所产生的伪随机数与真随机数相结合，包括使用RC4算法的指针jt，指向的字典CD中的元素与伪随机数Zt相加，RC4流密码为：

Codet=mod(Zt+CDt[jt], 256)。

RC4算法的工作详细工作方式如现有的RC4算法，其中N=512，首先对状态S赋初值0,1,2，…512。然后根据密钥的长度，将密钥的值循环赋给T。完成赋值之后，算法马上根据T中的值进行状态S的重新排列组合。此过程即为KSA。完成状态S的重新排列组合之后，算法立即进行PRGA，同时不断的循环执行随机数的产生过程，生成伪随机序列。

本实施例中生成同步的真随机数过程如图3，包括：

步骤A：第三半导体激光器DSL在外腔反馈作用下产生初始混沌激光信号；

步骤B：初始混沌激光信号作为驱动信号，***成相同的混沌信号SG1与混沌信号SG2，混沌信号SG1注入到第一半导体激光器SL1，混沌信号SG2注入到第二半导体激光器SL2；

步骤C：第一半导体激光器SL1和第二半导体激光器SL2所产生的同步的混沌激光信号通过光电转换模块中的光电探测器完成O/E转换得到电信号SE；

步骤D：电信号SE通过A/D模块，经过采样、量化、判决之后得到二进制序列C2D；

步骤E：二进制序列C2D依次经过延时异或后的随机数序列为同步的真随机数。

优选地，所述字典CD根据真随机数以及其产生速率做定期的更新。

本实施例的数据加密具备如下特征：密钥的安全性主要依赖于物理随机数的安全性和种子密钥的安全性；同步物理随机数是利用同步混沌激光作为物理随机源，结合后续模块生成的，为物理真随机数；采用已发送的数据获知已经成熟的低速密钥分配技术为RC4算法的种子密钥，算法复杂度低；将RC4算法所产生的伪随机序列和指针j的值所指定的字典CD元素之间进行模加作为流密码，该过程不涉及物理随机数的迭代运算，因而不会引起误码率的急剧放大；将物理随机数与RC4所产生的伪随机数相结合，可以消除RC4因不同种子密钥所造成的伪随机数的分布偏差，有效地抵制状态猜测攻击。

在远程操控娃娃机数据传输方面能够极大的提高保密性。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (6)

1.一种盲人用网上抓娃娃机，其特征在于：所述盲人用网上抓娃娃机包括娃娃机，与娃娃机通过通信网络连接的服务器，以及与服务器通过通信网络连接的移动终端；

所述娃娃机包括机械手，机械手控制单元，以及视频图像采集单元；所述机械手控制单元与视频图像采集单元共同连接有数据传输单元，所述数据传输单元包括密码生成装置；

所述密码生成装置用于生成密码添加到数据首部和服务器进行数据加密传输；

所述移动终端用于和服务器进行数据交互；

所述娃娃机机械手上设置有信号接收器，所述娃娃上设置有与信号接收器匹配的信号发射器；所述数据传输单元还包括与信号接收器连接的信号强度检测单元，所述数据传输单元将信号强度检测单元的实时检测结果通过服务器传输给移动终端，所述移动终端包括一个音频发生器，音频发生器的驱动信号大小与信号强度检测单元的实时检测结果对应。

2.根据权利要求1所述的盲人用网上抓娃娃机，其特征在于：所述娃娃机还包括位于机械手下方的娃娃机轨道，娃娃机轨道用于带动娃娃机移动，所述娃娃机还包括用于控制娃娃机轨道速度的轨道控制单元。

3.根据权利要求2所述的盲人用网上抓娃娃机，其特征在于：所述密码生成装置包括真随机数生成装置，伪随机数生成装置，以及与所述真随机数生成装置、所述伪随机数生成装置通过字典CD共同连接的流密码的生成装置；所述字典CD为同步的真随机数所构成，所述真随机数同步装置包括同步物理随机源，O/E转换模块，A/D转换模块以及延时异或模块。

4.根据权利要求3所述的盲人用网上抓娃娃机，其特征在于：所述同步物理随机源包括第三半导体激光器DSL，与第三半导体激光器连接的第一半导体激光器SL1和第二半导体激光器SL2；所述第三半导体激光器DSL设置有外反馈腔QT3，用于给第一半导体激光器SL1和第二半导体激光器SL2提供相同的驱动信号；所述第一半导体激光器SL1与第二半导体激光器SL2均设置有外反馈腔QT1，外反馈腔QT1与外反馈腔QT3的外腔长度及反馈强度不同。

5.根据权利要求3所述的盲人用网上抓娃娃机，其特征在于：所述伪随机数生成装置包括密钥分发模块，与密钥分发模块连接的RC4程序单元；

所述密钥分发模块用于给RC4程序单元提供密钥；

所述RC4程序单元用于将密钥分发模块提供的密钥作为种子执行RC4算法获得随机数序列。

6.根据权利要求5所述的盲人用网上抓娃娃机，其特征在于：所述RC4算法包括密钥初始化算法和伪随机数生成算法。