專利名稱：基于指紋識別的nfc電子鑰匙電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子通訊設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路。
背景技木現(xiàn)有大部分的鑰匙還是機(jī)械鑰匙，機(jī)械鑰匙易磨損且一旦鑰匙丟失，任何人都可以開啟，安全性不足。只有部分鑰匙是電子鑰匙，如汽車行業(yè)的電子鑰匙，但該電子鑰匙通信距離和安全強(qiáng)度都不足，通信時信息易被截獲和破解且要擔(dān)心鑰匙遺失，鑰匙上也需要有電池，擔(dān)心沒電。如果能找到ー種安全性功能強(qiáng)，不需要電源的電子鑰匙，是ー個很有意義的研究。其中近場通信(Near Field Communication, NFC),又稱近距離無線通信,是一種短距離的高頻無線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸(在十厘米內(nèi))交換數(shù)據(jù)。這個技術(shù)主要用于手機(jī)等手持通訊設(shè)備中。由于近場通訊具有天然的安全性，因此，NFC技術(shù)被認(rèn)為在手機(jī)支付等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。NFC將非接觸讀卡器、非接觸卡和點(diǎn)對點(diǎn)(Peer-to-Peer)功能整合進(jìn)ー塊單芯片，為消費(fèi)者的生活方式開創(chuàng)了不計(jì)其數(shù)的全新機(jī)遇。這是ー個開放接ロ平臺，可以對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速、主動設(shè)置，也是虛擬連接器，服務(wù)于現(xiàn)有蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙和無線802. 11設(shè)備與RFID —祥，NFC信息也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式傳遞，但兩者之間還是存在很大的區(qū)別。首先，NFC近場通信是ー種提供輕松、安全、迅速的通信的無線連接技術(shù)，其傳輸范圍比RFID小，RFID的傳輸范圍可以達(dá)到幾米、甚至幾十米，但由于NFC采取了獨(dú)特的信號衰減技術(shù)，相對于RFID來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點(diǎn)。其次，NFC與現(xiàn)有非接觸智能卡技術(shù)兼容，目前已經(jīng)成為得到越來越多主要廠商支持的正式標(biāo)準(zhǔn)。再次，NFC還是ー種近距離連接協(xié)議，提供各種設(shè)備間輕松、安全、迅速而自動的通信。與無線世界中的其他連接方式相比，NFC是ー種近距離的私密通信方式。最后，RFID更多的被應(yīng)用在生產(chǎn)、物流、跟蹤、資產(chǎn)管理上，而NFC則在門禁、公交、手機(jī)支付等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著巨大的作用。同時，NFC還優(yōu)于紅外和藍(lán)牙傳輸方式。作為一種面向消費(fèi)者的交易機(jī)制，NFC比紅外更快、更可靠而且簡單得多，不用向紅外那樣必須嚴(yán)格的對齊才能傳輸數(shù)據(jù)。與藍(lán)牙相比，NFC面向近距離交易，適用于交換財(cái)務(wù)信息或敏感的個人信息等重要數(shù)據(jù)；藍(lán)牙能夠彌補(bǔ)NFC通信距離不足的缺點(diǎn)，適用于較長距離數(shù)據(jù)通信。因此，NFC和藍(lán)牙互為補(bǔ)充，共同存在。事實(shí)上，快捷輕型的NFC協(xié)議可以用于引導(dǎo)兩臺設(shè)備之間的藍(lán)牙配對過程，促進(jìn)了藍(lán)牙的使用。NFC和傳統(tǒng)的近距通訊相比，近場通訊(NFC)就有天然的安全性，以及連接建立的快速性。其NFC分為兩種工作模式，即NFC主動通信模式和NFC被動通信模式。主動通信模式工作原理如下在主動通信模式下，每臺設(shè)備要向另一臺設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，都必須產(chǎn)生自己的射頻場。如圖IA所示，發(fā)起設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備都是產(chǎn)生自己的射頻場即RF場，以便進(jìn)行通信。這是點(diǎn)對點(diǎn)通信的標(biāo)準(zhǔn)模式，可以獲得非?？焖俚倪B接設(shè)置。、[0007]被動通信模式工作原理如下在被動通信模式下，NFC發(fā)起設(shè)備(也叫主設(shè)備，啟動NFC通信的設(shè)備)，在整個通信過程中提供射頻場，如圖IB所示，NFC發(fā)起設(shè)備可以選擇106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s其中一種傳輸速度,將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一臺設(shè)備。另一臺設(shè)備稱為NFC目標(biāo)設(shè)備(也叫從設(shè)備)，不必產(chǎn)生射頻場，利用感應(yīng)的電動勢提供工作所需的電源，使用負(fù)載調(diào)制技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路，其電子鑰匙無機(jī)械磨損的問題，且安全性比較高。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路，包括依次連接的指紋采集器、指紋識別芯片、CPU控制器、加解密芯片、NFC控制器以及NFC天線。進(jìn)ー步地，還包括電源管理電路，該電源管理電路與所述CPU控制器連接。 進(jìn)ー步地，所述指紋識別芯片為FPS200型號的芯片或MBF200型號的芯片。進(jìn)ー步地，所述加解密芯片為ALPU-MP型號的芯片。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在干本實(shí)用新型包括依次連接的指紋采集器、指紋識別芯片、CPU控制器、加解密芯片、NFC控制器以及NFC天線。當(dāng)電路的NFC天線接近主設(shè)備(即電子鎖設(shè)備)時，感應(yīng)到主設(shè)備發(fā)出的電磁場，NFC天線利用感應(yīng)電勢能產(chǎn)生工作所需的電源向電路供電，電路開始工作，指紋采集器采集使用者指紋信息并送往指紋識別芯片進(jìn)行指紋識別，當(dāng)指紋識別成功，CPU控制器開始接收主設(shè)備的加密信息，主設(shè)備發(fā)出的無線加密信息通過NFC天線到達(dá)NFC控制器，NFC控制器將加密信息經(jīng)過加解密芯片得到解密后的密文，并將密文送往CPU控制器與CPU控制器所帶的密文信息進(jìn)行比較是否一致，一致則CPU控制器將密文發(fā)送給主設(shè)備進(jìn)行開鎖動作，不一致，則不開鎖。本實(shí)用型的優(yōu)點(diǎn)如下I.電子鑰匙無機(jī)械磨損的問題；2. NFC的先天優(yōu)勢超短距離通信，被截獲的難度非常大，幾乎不可能被截獲，安全性比較高；3.使用指紋識別芯片的技術(shù)，只供設(shè)置好的人員使用，不用擔(dān)心鑰匙丟失造成其他損失；4.被動式NFC結(jié)構(gòu)的鑰匙，可以通過電磁感應(yīng)從主設(shè)備獲取能源供給，不必自帶電源。

圖IA是現(xiàn)有技術(shù)中NFC主動通信模式工作原理圖。圖IB是現(xiàn)有技術(shù)中NFC被動通信模式工作原理圖。圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式請參閱圖2所示，本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路，包括依次連接的指紋采集器I、指紋識別芯片2、CPU控制器3、加解密芯片4、NFC控制器5以及NFC天線6。其中，所述指紋識別芯片為FPS200型號的芯片或MBF200型號的芯片；所述加解密芯片為ALPU-MP型號的芯片。由于該實(shí)施例的基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路無電源模塊，因此NFC控制器5為被動模式，即NFC天線6可以通過電磁感應(yīng)從主設(shè)備獲取能源供給，無需提供電源。該實(shí)施例的工作原理如下當(dāng)電路中的NFC天線6接近主設(shè)備(即電子鎖設(shè)備)時，感應(yīng)到主設(shè)備發(fā)出的電磁場，NFC天線6利用感應(yīng)電勢能產(chǎn)生工作所需的電源向電路供電，電路開始工作，指紋采集器I采集使用者指紋信息并送往指紋識別芯片2進(jìn)行指紋識別，當(dāng)指紋識別成功，CPU控制器3開始接收主設(shè)備的加密信息，主設(shè)備發(fā)出的無線加密信息通過NFC天線6到達(dá)NFC控制器3，NFC控制器5將加密信息經(jīng)過加解密芯片2得到解密后的密文，并將密文送往CPU控制器3與CPU控制器3所帶的密文信息進(jìn)行比較是否一致，一致則CPU控制器3將密文發(fā)送給主設(shè)備進(jìn)行開鎖動作，不一致，則不開鎖。如圖2所示，為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其與第一實(shí)施例的區(qū)別在于還包括電源管理電路7，該電源管理電路7與所述CPU控制器3連接。電源管理電路7連接電源，這樣為本實(shí)用新型的NFC電子鑰匙電路提供電源，NFC控制器5就是主動模式， 當(dāng)電源管理電路連接的電源沒電時，NFC控制器5又會轉(zhuǎn)為被動模式。本實(shí)用新型的基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路有如下優(yōu)點(diǎn)I.電子鑰匙無機(jī)械磨損的問題；2. NFC的先天優(yōu)勢超短距離通信，被截獲的難度非常大，幾乎不可能被截獲，安全性比較高；3.使用指紋識別芯片的技術(shù)，只供設(shè)置好的人員使用，不用擔(dān)心鑰匙丟失造成其他損失；4.被動式NFC結(jié)構(gòu)的鑰匙，可以通過電磁感應(yīng)從主設(shè)備獲取能源供給，不必自帶電源。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路，其特征在于包括依次連接的指紋采集器、指紋識別芯片、CPU控制器、加解密芯片、NFC控制器以及NFC天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路，其特征在于還包括電源管理電路，該電源管理電路與所述CPU控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路，其特征在于所述指紋識別芯片為FPS200型號的芯片或MBF200型號的芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路，其特征在于所述加解密芯片為ALPU-MP型號的芯片。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種基于指紋識別的NFC電子鑰匙電路，包括依次連接的指紋采集器、指紋識別芯片、CPU控制器、加解密芯片、NFC控制器以及NFC天線。當(dāng)NFC天線接近主設(shè)備(即電子鎖設(shè)備)時，感應(yīng)到主設(shè)備發(fā)出的電磁場，并利用感應(yīng)電勢能產(chǎn)生電源給電路供電，開始工作，指紋采集器采集使用者指紋信息并送往指紋識別芯片進(jìn)行指紋識別，當(dāng)指紋識別成功，CPU控制器開始接收主設(shè)備的加密信息，主設(shè)備發(fā)出的加密信息通過NFC天線到達(dá)NFC控制器，NFC控制器將加密信息經(jīng)加解密芯片得到解密后的密文，并將密文與CPU控制器所帶的密文信息進(jìn)行比較是否一致，一致，則進(jìn)行開鎖動作。本實(shí)用新型無機(jī)械磨損的問題，且安全性比較高。
文檔編號G06K9/00GK202431057SQ20122003140
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者廖裕民 申請人:福州瑞芯微電子有限公司