本發(fā)明涉及一種條碼解碼硬件加密模塊，具體地說涉及一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼模塊和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前市面上的工業(yè)級pda條碼識讀設(shè)備都是專用設(shè)備，例如本公司的mt65、mt80等，都是具備專門設(shè)計條碼圖像采集設(shè)備。采用比如條碼識讀模組em2028、em3000等等型號，再配合專用的硬件解碼芯片或是專用的軟件解碼庫，使得條碼識讀設(shè)備具備識讀速度快，識讀成功高等優(yōu)勢。隨著微信、支付寶等軟件的迅速普及，使得普通手機具有了一定的條碼掃描識讀能力。但由于在解碼這塊沒有使用專門的硬件解碼芯片，軟件解碼也都是基于開放的解碼庫，導致手機、平板電腦等移動設(shè)備在解碼速度、解碼精度上與專用的條碼解碼設(shè)備存在較大差距。

隨著手機、平板電腦等移動設(shè)備應用范圍的不斷擴大，在某些物流、倉儲等場合，企業(yè)主希望能通過員工自備的手機就可以進行條碼的掃描識讀，一方面避免了企業(yè)重新購置專用條碼識讀設(shè)備產(chǎn)生的額外成本，同時由于員工移動設(shè)備已經(jīng)隨身攜帶，如果再攜帶一臺設(shè)備，會造成不必要的麻煩，并且，條碼識讀解碼設(shè)備的核心組件為條碼解碼芯片或軟件，軟件通常容易被破解使用使條碼設(shè)備研發(fā)企業(yè)蒙受損失，現(xiàn)有技術(shù)中針對條碼解碼芯片的通常沒有較好的加密措施，一旦芯片被復制，條碼解碼功能也隨即破解。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中移動設(shè)備識讀條碼性能不佳，專用條碼識讀設(shè)備購置成本較高，攜帶較為不便，條碼解碼芯片加密技術(shù)水平較為薄弱。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的所采用的技術(shù)方案：一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼模塊，包含以下組件：

硬件接口，與移動設(shè)備進行物理連接；

通信組件，與移動設(shè)備進行通信，接收移動設(shè)備發(fā)送的授權(quán)信息后通過解碼控制芯片傳輸至解碼加密組件；

解碼加密組件，包含根公鑰和設(shè)備非對稱加密公、私鑰對，利用根公鑰解密授權(quán)信息，并將解密后的結(jié)果反饋至解碼控制芯片進行比對，解碼控制芯片比對解密后的結(jié)果是否與解碼芯片存儲的信息相吻合；設(shè)備非對稱加密公、私鑰對與移動設(shè)備協(xié)商生成對稱加密密鑰；

解碼控制芯片，解碼條碼的硬件邏輯電路，及控制解碼加密組件接收和傳輸對稱加密密鑰；

解碼加密組件確認授權(quán)信息和對稱加密密鑰后，解碼控制芯片通知通信組件向移動設(shè)備發(fā)送具有使用權(quán)限的，通信組件接收移動設(shè)備預先處理的條碼圖像預解碼信息并傳送至解碼控制芯片，解碼控制芯片進行解碼嘗試，解碼成功后將解碼信息經(jīng)通信組件發(fā)送至移動設(shè)備。

所述硬件接口為音頻插頭接口。

所述通信組件與所述移動設(shè)備采用總線通信。

一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼系統(tǒng)，包含以下模塊：條碼加密解碼模塊，包含以下組件：

硬件接口，與移動設(shè)備進行物理連接；

通信組件，與移動設(shè)備進行通信，接收移動設(shè)備發(fā)送的授權(quán)信息后通過解碼控制芯片傳輸至解碼加密組件；

解碼加密組件，包含根公鑰和設(shè)備非對稱加密公、私鑰對，利用根公鑰解密授權(quán)信息，并將解密后的結(jié)果反饋至解碼控制芯片進行比對，解碼控制芯片比對解密后的結(jié)果是否與解碼芯片存儲的信息相吻合；設(shè)備非對稱加密公、私鑰對與移動設(shè)備協(xié)商生成對稱加密密鑰；

解碼控制芯片，解碼條碼的硬件邏輯電路，及控制解碼加密組件接收和傳輸對稱加密密鑰；

解碼加密組件確認授權(quán)信息和對稱加密密鑰后，解碼控制芯片通知通信組件向移動設(shè)備發(fā)送具有使用權(quán)限的，通信組件接收移動設(shè)備預先處理的條碼圖像預解碼信息并傳送至解碼控制芯片，解碼控制芯片進行解碼嘗試，解碼成功后將解碼信息經(jīng)通信組件發(fā)送至移動設(shè)備；

移動設(shè)備，包含以下組件：

攝像組件，圖像傳感器通過多層鏡頭采集條碼圖像；

傳輸組件，與所述條碼加密解碼模塊進行數(shù)據(jù)傳輸；

密鑰鑒權(quán)模塊，存儲有授權(quán)信息和對稱加密密鑰；

控制組件，控制密鑰鑒權(quán)模塊發(fā)送授權(quán)信息至所述條碼加密解碼模塊，當收到所述條碼加密解碼模塊解密授權(quán)信息后，與所述條碼加密解碼模塊協(xié)商生成對稱加密密鑰，在協(xié)商成功后，將條碼圖像預解碼信息通過密鑰鑒權(quán)模塊使用上述對稱加密密鑰加密后發(fā)送至條碼加密解碼模塊；

預解碼組件，將所述攝像組件采集到的條碼圖像進行處理得到條碼圖像預解碼信息；

控制組件將條碼圖像預解碼信息經(jīng)傳輸組件發(fā)送至條碼加密解碼模塊，接收條碼加密解碼模塊傳輸?shù)慕獯a信息，并通知由顯示組件顯示解碼信息；

顯示組件，顯示采集到的條碼圖像和解碼信息。

所述硬件接口為音頻插頭接口。

所述通信組件與所述移動設(shè)備采用總線通信。

所述預解碼組件，將所述攝像組件采集到的條碼圖像進行對比度、銳化度、亮暗處理。

所述圖像傳感器為具有全局電子快門的圖像傳感器。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:

1.本發(fā)明所述的一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼模塊，包含以下組件：硬件接口與設(shè)備建立物理連接，通信組件可以與移動設(shè)備進行一般通信，使得該模塊可以作為移動設(shè)備的一部分使用。所述通信組件也可以接受移動設(shè)備發(fā)送的授權(quán)信息和對稱密鑰。解碼加密組件存儲有不同的密鑰，根公鑰用于初級驗證，驗證移動設(shè)備是否合法。對稱加密密鑰用于驗證移動設(shè)備是否有使用專用解碼功能的權(quán)限。只有根公鑰和對稱加密密鑰都驗證完畢后，解碼控制芯片確認這雙重驗證成功后才允許移動設(shè)備使用條碼解碼功能，使得解碼控制芯片不會被不法廠商復制。

2.本發(fā)明所述的一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼模塊，采用音頻插頭接口，適配性高，不會影響移動設(shè)備充電口工作。

3.本發(fā)明所述的一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼模塊，所述通信組件與所述移動設(shè)備采用總線通信，可以確保傳輸?shù)拿荑€數(shù)據(jù)不被監(jiān)聽、盜取。

4.本發(fā)明所述的一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼系統(tǒng)，包含條碼加密解碼模塊和移動設(shè)備。其中移動設(shè)備的硬件接口與移動設(shè)備的傳輸組件建立物理連接，通信組件可以與移動設(shè)備進行一般通信，使得碼加密解碼模塊可以作為移動設(shè)備的一部分使用。移動設(shè)備檢測到條碼加密解碼模塊接入時，控制密鑰鑒權(quán)模塊發(fā)送授權(quán)信息至所述條碼加密解碼模塊，當收到所述條碼加密解碼模塊解密授權(quán)信息成功后，設(shè)備非對稱加密公、私鑰對與移動設(shè)備協(xié)商生成對稱加密密鑰，在協(xié)商成功后，將條碼圖像預解碼信息發(fā)送至條碼加密解碼模塊。使用不同的密鑰，根公鑰用于初級驗證，驗證移動設(shè)備是否合法。對稱加密密鑰用于驗證移動設(shè)備是否有使用專用解碼功能的權(quán)限。只有根公鑰和對稱加密密鑰都驗證完畢后，解碼控制芯片確認這雙重驗證成功后才允許移動設(shè)備使用條碼解碼功能，使得解碼控制芯片不會被不法廠商復制。并由移動設(shè)備進行條形碼圖像預解碼，利用移動設(shè)備圖像處理能力的優(yōu)勢進行圖像的初步處理，減少條碼加密解碼模塊圖像處理壓力，從而提升條碼解碼速度。

5.本發(fā)明所述的一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼系統(tǒng)，所述采用音頻插頭接口，適配性高，不會影響移動設(shè)備充電口工作。

6.本發(fā)明所述的一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼系統(tǒng)，所述通信組件與所述移動設(shè)備采用總線通信，可以確保傳輸?shù)拿荑€數(shù)據(jù)不被監(jiān)聽、盜取。

7.本發(fā)明所述的一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼系統(tǒng)，利用移動設(shè)備自帶的圖像處理芯片自身的優(yōu)勢對條碼圖像進行對比度、銳化度、亮暗處理可以大幅減輕條碼加密解碼模塊圖像處理壓力，從而提升條碼解碼速度。

8.本發(fā)明所述的一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼系統(tǒng)，采用具有全局電子快門的圖像傳感器具有較好的運動容差性能，可以獲取較為清晰的圖像。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中，

圖1為本發(fā)明一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中附圖標記表示為：1-條碼加密解碼模塊；11-硬件接口；12-通信組件；13-解碼加密組件；14-解碼控制芯片；2-移動設(shè)備；21-攝像組件；22-傳輸組件；23-密鑰鑒權(quán)模塊；24-控制組件；25-預解碼組件；26-顯示組件。

具體實施方式

實施例1

一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼模塊1，如圖1所示，包含以下組件：

硬件接口11，與移動設(shè)備進行物理連接。主要是有線連接，也可以采用無線連接，利用藍牙或者wifi。

通信組件12，與移動設(shè)備進行通信。包含接收移動設(shè)備發(fā)送的授權(quán)信息(即非對稱加密的密文)后通過解碼控制芯片傳輸至解碼加密組件。

解碼加密組件13，包含根公鑰和設(shè)備非對稱加密公、私鑰對，利用根公鑰解密授權(quán)信息，并將解密后的結(jié)果反饋至解碼控制芯片14進行比對，解碼控制芯片14比對解密后的結(jié)果是否與解碼芯片存儲的信息相吻合；設(shè)備非對稱加密公、私鑰對與移動設(shè)備協(xié)商生成對稱加密密鑰。設(shè)備非對稱加密公、私鑰對與移動設(shè)備協(xié)商生成對稱加密密鑰。

解碼控制芯片14，解碼條碼的硬件邏輯電路，及控制解碼加密組件13接收和傳輸對稱加密密鑰。接收經(jīng)由硬件接口11傳輸?shù)臈l碼圖像預解碼信息，及控制解碼加密組件接收和傳輸硬件接口傳輸?shù)姆菍ΨQ加密的密文和對稱加密密鑰。解碼控制芯片為現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)，可以是新大陸電腦股份有限公司生產(chǎn)的二維碼解碼芯片。fpga引腳功能可靈活配置。

解碼加密組件13確認授權(quán)信息和對稱加密密鑰后，解碼控制芯片14通知通信組件12向移動設(shè)備發(fā)送具有使用權(quán)限的指令，通信組件接收移動設(shè)備預先處理的條碼圖像預解碼信息并傳送至解碼控制芯片，解碼控制芯片14進行解碼嘗試，解碼成功后將解碼信息經(jīng)通信組件發(fā)送至移動設(shè)備。

所述硬件接口11為音頻插頭接口。優(yōu)選的為3.5mm音頻插頭。采用音頻插頭接口，適配性高，不會影響移動設(shè)備充電口工作。

所述通信組件12與所述移動設(shè)備采用總線通信，可以確保傳輸?shù)拿荑€數(shù)據(jù)不被監(jiān)聽、盜取。

本發(fā)明所述的一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼模塊，硬件接口與設(shè)備建立物理連接，通信組件可以與移動設(shè)備進行一般通信，使得該模塊可以作為移動設(shè)備的一部分使用。所述通信組件也可以接受移動設(shè)備發(fā)送的非對稱加密的密文和對稱密鑰。解碼加密組件存儲有兩種不同的密鑰，公鑰用于初級驗證，驗證移動設(shè)備是否合法。對稱加密密鑰用于驗證移動設(shè)備是否有使用專用解碼功能的權(quán)限。只有公鑰和對稱加密密鑰都驗證完畢后，解碼控制芯片確認這雙重驗證成功后才允許移動設(shè)備使用條碼解碼功能，使得解碼控制芯片不會被不法廠商復制。

實施例2

一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼系統(tǒng)，包含以下模塊：條碼加密解碼模塊1，包含以下組件：

硬件接口11，與移動設(shè)備進行物理連接。主要是有線連接，也可以采用無線連接，利用藍牙或者wifi。

通信組件12，與移動設(shè)備進行通信。包含接收移動設(shè)備發(fā)送的授權(quán)信息(即非對稱加密的密文)后通過解碼控制芯片傳輸至解碼加密組件。

解碼加密組件13，包含根公鑰和設(shè)備非對稱加密公、私鑰對，利用根公鑰解密授權(quán)信息，并將解密后的結(jié)果反饋至解碼控制芯片14進行比對，解碼控制芯片14比對解密后的結(jié)果是否與解碼芯片存儲的信息相吻合；設(shè)備非對稱加密公、私鑰對與移動設(shè)備協(xié)商生成對稱加密密鑰。設(shè)備非對稱加密公、私鑰對與移動設(shè)備協(xié)商生成對稱加密密鑰。

解碼控制芯片14，解碼條碼的硬件邏輯電路，及控制解碼加密組件13接收和傳輸對稱加密密鑰。接收經(jīng)由硬件接口11傳輸?shù)臈l碼圖像預解碼信息，及控制解碼加密組件接收和傳輸硬件接口傳輸?shù)姆菍ΨQ加密的密文和對稱加密密鑰。解碼控制芯片為現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)，可以是新大陸電腦股份有限公司生產(chǎn)的二維碼解碼芯片。fpga引腳功能可靈活配置。

解碼加密組件13確認授權(quán)信息和對稱加密密鑰后，解碼控制芯片14通知通信組件12向移動設(shè)備發(fā)送具有使用權(quán)限的指令，通信組件接收移動設(shè)備預先處理的條碼圖像預解碼信息并傳送至解碼控制芯片，解碼控制芯片14進行解碼嘗試，解碼成功后將解碼信息經(jīng)通信組件發(fā)送至移動設(shè)備。

移動設(shè)備2，可以為手機、智能移動終端、平板電腦等，包含以下組件：

攝像組件21，圖像傳感器通過多層鏡頭采集條碼圖像。攝像組件21可以是諸如手機攝像頭系統(tǒng)。

傳輸組件22，與所述條碼加密解碼模塊進行數(shù)據(jù)傳輸。采用總線傳輸協(xié)議。

密鑰鑒權(quán)模塊23，存儲有授權(quán)信息(即非對稱加密的密文)和對稱加密密鑰。對稱加密密鑰生成方式為解碼加密組件發(fā)送設(shè)備非對稱加密公鑰至密鑰鑒權(quán)模塊23，所述密鑰鑒權(quán)模塊23隨即生成一串指定長度的二進制數(shù)據(jù)作為對稱加密密鑰，并使用接收到的設(shè)備非對稱加密公鑰加密后發(fā)送回所述解碼加密組件13，所述解碼加密組件13使用所述設(shè)備非對稱加密私鑰解密后得到加密密鑰，該過程也稱為協(xié)商或?qū)υ挕?/p>

控制組件24，可以是cpu或者mcu，控制攝像組件采集條碼圖像，識別所述傳輸組件是否連接所述條碼加密解碼模塊，當所述移動設(shè)備連接所述條碼加密解碼模塊時，控制密鑰鑒權(quán)模塊發(fā)送授權(quán)信息(即非對稱加密的密文)至所述條碼加密解碼模塊，當收到所述條碼加密解碼模塊解密授權(quán)信息后，與所述條碼加密解碼模塊協(xié)商生成對稱加密密鑰，在協(xié)商成功后，將條碼圖像預解碼信息通過密鑰鑒權(quán)模塊使用上述對稱加密密鑰加密后發(fā)送至條碼加密解碼模塊，在收到具有使用解碼條碼權(quán)限的信息后，將條碼圖像預解碼信息發(fā)送至條碼加密解碼模。

預解碼組件25，將所述攝像組件采集到的條碼圖像進行處理得到條碼圖像預解碼信息。利用移動設(shè)備自帶的isp(imagesignalprocessing)圖像信號處理芯片進行條碼圖像的預先處理。

控制組件24將條碼圖像預解碼信息經(jīng)傳輸組件發(fā)送至條碼加密解碼模塊，接收條碼加密解碼模塊傳輸?shù)慕獯a信息，并通知由顯示組件顯示解碼信息。

顯示組件26，顯示采集到的條碼圖像和解碼信息，可以是移動設(shè)備的觸摸顯示屏。

所述硬件接口為音頻插頭接口。優(yōu)選的為3.5mm耳機插口，適配性好，可以適配安卓和ios系統(tǒng)，同時不會影響移動設(shè)備充電口工作。

所述通信組件與所述移動設(shè)備采用總線通信，可以確保傳輸?shù)拿荑€數(shù)據(jù)不被監(jiān)聽、盜取。

所述預解碼組件，將所述攝像組件采集到的條碼圖像進行對比度、銳化度、亮暗處理。

所述圖像傳感器為具有全局電子快門的圖像傳感器。

本發(fā)明所述的一種可拆卸的移動設(shè)備的條碼加密解碼系統(tǒng)，包含條碼加密解碼模塊和移動設(shè)備。其中移動設(shè)備的硬件接口與移動設(shè)備的傳輸組件建立物理連接，通信組件可以與移動設(shè)備進行一般通信，使得碼加密解碼模塊可以作為移動設(shè)備的一部分使用。移動設(shè)備檢測到條碼加密解碼模塊接入時，控制密鑰鑒權(quán)模塊發(fā)送授權(quán)信息至所述條碼加密解碼模塊，當收到所述條碼加密解碼模塊解密授權(quán)信息成功后，設(shè)備非對稱加密公、私鑰對與移動設(shè)備協(xié)商生成對稱加密密鑰，在協(xié)商成功后，將條碼圖像預解碼信息發(fā)送至條碼加密解碼模塊。使用不同的密鑰，根公鑰用于初級驗證，驗證移動設(shè)備是否合法。對稱加密密鑰用于驗證移動設(shè)備是否有使用專用解碼功能的權(quán)限。只有根公鑰和對稱加密密鑰都驗證完畢后，解碼控制芯片確認這雙重驗證成功后才允許移動設(shè)備使用條碼解碼功能，使得解碼控制芯片不會被不法廠商復制。并由移動設(shè)備進行條形碼圖像預解碼，利用移動設(shè)備圖像處理能力的優(yōu)勢進行圖像的初步處理，減少條碼加密解碼模塊圖像處理壓力，從而提升條碼解碼速度。將現(xiàn)有技術(shù)中焊接在移動設(shè)備解碼芯片部分獨立出來，這樣就大大拓展了其使用范圍，可以在普通移動設(shè)備端進行使用，不需要改變移動設(shè)備端原有的電路設(shè)計，只需加載專用的接口軟件，然后外插條碼加密解碼模塊就可以使用。充分利用了移動設(shè)備的攝像頭，但是在解碼的碼制支持范圍上更廣了，解碼速度大大提高，抗污損解碼能力也大大增強，極大提升了解碼成功率。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。