CN208797938U - 一种带有安全加密芯片的wifi模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有安全加密芯片的WIFI模块，在PCB板上设置有板载PCB天线，所述安全芯片包含微处理器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块；所述输入输出接口模块、微处理器模块、NFC信号处理模块和安全模块通过芯片的内部连接总线依次电性连接；所述电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块分别与微控制器模块连接；所述安全模块与外部收发装置电性连接，所述外部收发装置包括外部接收装置和外部发送装置，所述输入输出接口模块与外部接口装置电性连接,本实用新型将WIFI通信技术和硬件安全加密技术相结合,在不改动WIFI设备主体设计的前提下对该设备的通信数据进行安全加密，即可实现花极小的代价将传统WIFI设备升级为安全加密WIFI设备的目的。

Description

一种带有安全加密芯片的WIFI模块

技术领域

本实用新型属于智能WIFI控制领域，尤其涉及一种带有安全加密芯片的WIFI模块。

背景技术

近年来，随着物联网的普及，智能家居市场的火爆，越来越多的家庭设备可以连接

到WIFI网络，这些设备将产生很多的数据，例如：智能化家庭中，各种传感器采集到的家庭数据，用户管控家电的行为数据,家电本身的状态数据等,都将通过网络传输到相应的服务器中。而当今市场上大部分智能家电和单品设备的数据信息都是未加密的“明文”或者通过固定在代码里的明文秘钥加密后就传输到了网络上，因此黑客通过反汇编获取存储在代码里的秘钥就可对设备进行攻击，为了避免这些设备不会被轻易攻击和数据的泄露，一种带有硬件安全加密的WIFI模块嵌入在这些智能设备中就将成为必要。将WIFI通信技术和硬件安全加密技术相结合,在不改动WIFI设备主体设计的前提下对该设备的通信数据进行安全加密，即可实现花极小的代价将传统WIFI设备升级为安全加密WIFI设备的目的。

NFC(Near Field Communication) 即近距离无线通讯技术，是由飞利浦公司和索尼公司共同开发的一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、FC和智能控制工具间进行近距离无线通信，NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

NFC己经形成了国际标准 IS021481, 覆盖了IS018092,IS014443,IS015693 等的内容， NFC的可实现的功能包括非接触卡、非接触读卡器和点对点 (Feer-to-Feer) 通讯三种，现有技术中，NFC 芯片的输入输出接口主要是UART,SFI等数字通讯接口，实现数字信号与NFC 模拟信号的转换，这些NFC芯片通常用于内嵌到手机里面与手机的主控芯片一起工作实现手机 NFC 功能，需要手机设计和生产厂家来实现。如果要通过一个装置让己有的手机或其它设备实现 NFC 功能，这个装置就需要现有的 NFC 芯片再加一些其它芯片以解决与这些现有设备的通讯问题，既增加了成本,同时也增大了产品体积，并且原有的设备中没有设置有数据存储和时钟模块，不能及时对芯片提供时钟信号，以及对接收的数据进行存储管理或对原有数据进行备份，另一方面在芯片使用时，数据在传输过程中容易出现不安全等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种带有安全加密芯片的WIFI模块,将WIFI通信技术和硬件安全加密技术相结合,在不改动WIFI设备主体设计的前提下对该设备的通信数据进行安全加密，即可实现花极小的代价将传统WIFI设备升级为安全加密WIFI设备的目的。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种带有安全加密芯片的WIFI模块，在PCB板上设置有板载PCB天线，在所述PCB板上焊接有WIFI芯片， WIFI芯片对应的天线管脚与板载PCB天线连接，安全芯片焊接在PCB板上并与WIFI芯片连接，所述PCB板上还焊接有与WIFI芯片连接的存储器芯片以及用于连接外接电源的电源接口，电源接口连接外接电源并经转换后为PCB板上的各芯片供电，所述安全芯片包含微处理器模块、 NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块；所述输入输出接口模块、微处理器模块、NFC 信号处理模块和安全模块通过芯片的内部连接总线依次电性连接；所述电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块分别与微控制器模块连接；所述安全模块与外部收发装置电性连接，所述外部收发装置包括外部接收装置和外部发送装置，所述输入输出接口模块与外部接口装置电性连接；

所述数据传输模块包含本地振荡器、调制电路、混频器、解调电路和发送接收切换电路，本地振荡器与调制电路、发送接收切换电路分别连接，混频器与发送接收切换电路、调制电路分别连接，混频器与解调电路连接，本地振荡器与微控制器模块连接。

作为本实用新型一种带有安全加密芯片的WIFI模块的进一步优选方案，所述安全模块内设置有加密模块、解密模块。

作为本实用新型一种带有安全加密芯片的WIFI模块的进一步优选方案，所述微处理器模块采用芯片型号为TMS320F28069的DSP处理器芯片。

作为本实用新型一种带有安全加密芯片的WIFI模块的进一步优选方案，所述数据存储模块包括用于对片内 RAM 进行实时管理的 RAM 管理模块和用于对片内 FLASH 进行实时管理的 FLASH管理模块。

作为本实用新型一种带有安全加密芯片的WIFI模块的进一步优选方案，所述输入输出接口模块能为蓝牙通讯单元、 WIFI 通讯单元、数模转换器、 USB 控制单元或 SD/MMC控制单元，且与其对应的外部接口装置能为超高频天线、超高频天线、音频连接器、 USB 连接器或 SD/MMC 连接器。

作为本实用新型一种带有安全加密芯片的WIFI模块的进一步优选方案，所述WIFI芯片为QCA4004B或RealTek8711AF或RealTek8711AM或ESP8266。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本实用新型所述安全芯片包含微处理器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块，其解决了将WIFI通信技术和硬件安全加密技术相结合,在不改动WIFI设备主体设计的前提下对该设备的通信数据进行安全加密，即可实现花极小的代价将传统WIFI设备升级为安全加密WIFI设备的目的。

本实用新型在移动设备、消费类电子产品、FC 和智能控制工具间进行近距离无线通信，NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务；

本实用新型不仅节约了了成本,同时也减小了产品体积，并且原有的设备中设置有数据存储和时钟模块，能及时对芯片提供时钟信号，以及对接收的数据进行存储管理或对原有数据进行备份，另一方面在芯片使用时，数据在传输过程中有效的避免容易出现不安全等问题。

附图说明

图1是本实用新型安全芯片的结构原理图；

图2是本实用新型数据传输模块的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

一种带有安全加密芯片的WIFI模块，包括PCB板，所述PCB板1上设有板载PCB天线，在所述PCB板上焊接有WIFI芯片，WIFI芯片3对应的天线管脚与板载PCB天线连接，安全芯片焊接在PCB板上并与WIFI芯3连接，所述PCB板上还焊接有与WIFI芯片连接的存储器芯片以及用于连接外接电源的电源接口，电源接口连接外接电源并经转换后为PCB板上的各芯片供电。

所述PCB板上还焊接有与板载PCB天线相配合的天线***电路元件、与WIFI芯片相配合的WIFI芯片***电路元件、与安全芯片相配合的安全芯片***电路元件、与存储器芯片相配合的存储器芯片***电路元件以及与电源接口相配合的模块电源电路元件，所述板载PCB天线与天线***电路元件组成天线单元，所述WIFI芯片与WIFI芯片***电路元件组成WIFI芯片单元，所述存储器芯片与存储器芯片***电路元件组成存储器单元，所述安全芯片与安全芯片***电路元件组成安全芯片单元，所述电源接口与模块电源电路元件组成用于给WIFI模块供电的供电单元。

如图1所示，所述安全芯片包含微处理器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块；所述输入输出接口模块、微处理器模块、NFC信号处理模块和安全模块通过芯片的内部连接总线依次电性连接；所述电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块分别与微控制器模块连接；所述安全模块与外部收发装置电性连接，所述外部收发装置包括外部接收装置和外部发送装置，所述输入输出接口模块与外部接口装置电性连接；

如图2所示，所述数据传输模块包含本地振荡器、调制电路、混频器、解调电路和发送接收切换电路，本地振荡器与调制电路、发送接收切换电路分别连接，混频器与发送接收切换电路、调制电路分别连接，混频器与解调电路连接，本地振荡器与微控制器模块连接。

所述安全模块内设置有加密模块、解密模块。

所述微处理器模块采用芯片型号为TMS320F28069的DSP处理器芯片。

所述数据存储模块包括用于对片内 RAM 进行实时管理的 RAM 管理模块和用于对片内 FLASH 进行实时管理的 FLASH管理模块。

所述输入输出接口模块能为蓝牙通讯单元、 WIFI通讯单元、数模转换器、USB控制单元或 SD/MMC 控制单元，且与其对应的外部接口装置能为超高频天线、超高频天线、音频连接器、USB连接器或SD/MMC连接器。

本实用新型所述安全芯片包含微处理器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块，其解决了通信设备被攻击的最大漏洞：秘钥的生成与保护。

本实用新型通信秘钥不进行永久存储，设备每次重启，或者设备连续在线24h，都会自动进行云端通信密钥更新； APP每次与设备建立TCP连接通信时，都会更新局域网秘钥，从而确保一次一密，防止被工具化攻击，安全加密芯片具有多种算法模块，可满足各种场合的安全加密需要，通过将安全加密芯片置于无线通信WIFI模块之中，这样可以在不改动原有WIFI传输设计方案主体的情况下，将WIFI升级为安全加密WIFI模块。

本实用新型通过在芯片内设置的 NFC 信号处理单元， NFC 信号处理单元用于接收和处理外部收发装置的信号信息，并且将信号发送至安全模块，由安全模块内的加密模块、解密模块和数据输送模块，对接收的数据进行加密、解密和输送处理，然后通过NFC信号处理单元传给微控制器进行控制和处理，提高了芯片的使用安全性和准确性，并且通过对 NFC 芯片集成更多的输入输出接口，增加更实用的接口功能，减少了生产成本，同时也减小了芯片的体积，电源模块和时钟模块与微控制器相电性连接并为微控制器提供电源和时钟信号，数据存储模块用于对接收的数据进行存储管理。

本实用新型所述安全芯片包含微处理器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块，其解决了将WIFI通信技术和硬件安全加密技术相结合,在不改动WIFI设备主体设计的前提下对该设备的通信数据进行安全加密，即可实现花极小的代价将传统WIFI设备升级为安全加密WIFI设备的目的。

本实用新型在移动设备、消费类电子产品、FC 和智能控制工具间进行近距离无线通信，NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务；

本实用新型不仅节约了了成本,同时也减小了产品体积，并且原有的设备中设置有数据存储和时钟模块，能及时对芯片提供时钟信号，以及对接收的数据进行存储管理或对原有数据进行备份，另一方面在芯片使用时，数据在传输过程中有效的避免容易出现不安全等问题。

Claims (6)

1.一种带有安全加密芯片的WIFI模块，在PCB板上设置有板载PCB天线，在所述PCB板上焊接有WIFI芯片，WIFI芯片对应的天线管脚与板载PCB天线连接，安全芯片焊接在PCB板上并与WIFI芯片连接，所述PCB板上还焊接有与WIFI芯片连接的存储器芯片以及用于连接外接电源的电源接口，电源接口连接外接电源并经转换后为PCB板上的各芯片供电，其特征在于：所述安全芯片包含微处理器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块；所述输入输出接口模块、微处理器模块、NFC信号处理模块和安全模块通过芯片的内部连接总线依次电性连接；所述电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块分别与微控制器模块连接；所述安全模块与外部收发装置电性连接，所述外部收发装置包括外部接收装置和外部发送装置，所述输入输出接口模块与外部接口装置电性连接；

所述数据传输模块包含本地振荡器、调制电路、混频器、解调电路和发送接收切换电路，本地振荡器与调制电路、发送接收切换电路分别连接，混频器与发送接收切换电路、调制电路分别连接，混频器与解调电路连接，本地振荡器与微控制器模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种带有安全加密芯片的WIFI模块，其特征在于：所述安全模块内设置有加密模块、解密模块。

3.根据权利要求1所述的一种带有安全加密芯片的WIFI模块，其特征在于：所述微处理器模块采用芯片型号为TMS320F28069的DSP处理器芯片。

4.根据权利要求1所述的一种带有安全加密芯片的WIFI模块，其特征在于：所述数据存储模块包括用于对片内RAM进行实时管理的RAM管理模块和用于对片内FLASH进行实时管理的FLASH管理模块。

5.根据权利要求1所述的一种带有安全加密芯片的WIFI模块，其特征在于：所述输入输出接口模块能为蓝牙通讯单元、WIFI通讯单元、数模转换器、USB控制单元或SD/MMC控制单元，且与其对应的外部接口装置能为超高频天线、超高频天线、音频连接器、USB连接器或SD/MMC连接器。

6.根据权利要求1所述的一种带有安全加密芯片的WIFI模块，其特征在于：所述WIFI芯片为QCA4004B或RealTek8711AF或RealTek8711AM或ESP8266。