本發(fā)明屬于智能ic卡讀寫設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式防盜ic卡讀寫裝置及讀寫方法。

背景技術(shù)：

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和移動支付技術(shù)的高速發(fā)展，移動支付時代已經(jīng)到來，越來越多的用戶已經(jīng)習(xí)慣在手機等移動設(shè)備上進行快捷支付充值、查詢等操作。從銀行的角度看，隨著金融ic卡發(fā)卡量的不斷增大，銀行對于滿足用戶在移動互聯(lián)網(wǎng)時代在個人手機等移動設(shè)備上進行金融ic卡的充值、查詢等需求也越來越看重，銀行認為滿足用戶這一需求將會增強銀行金融ic卡的獲客能力，并且大幅增加銀行金融ic卡用戶的粘性。從行業(yè)應(yīng)用如城市水、電、燃氣公司、高速公路公司、石油公司、城際高鐵公司等的角度看，也認為在移動支付時代提供用戶方便快捷的行業(yè)卡充值功能非常有價值。

現(xiàn)有技術(shù)中，無論是金融領(lǐng)域還是交通領(lǐng)域，各種行業(yè)卡的充值問題可以說是制約消費者使用的一大難點，同時也是業(yè)界的一大難點。例如，一張沒有余額的公交卡，用戶需要到指定地點排隊充值，期間用戶可能會錯過了清早趕去公司的一趟地鐵；一張即將透支的etc卡，用戶需要到指定服務(wù)點充值，而如果綁定銀行卡又擔(dān)心不安全；銀行卡的電子現(xiàn)金就更不用說了，其圈存體驗和使用場景問題直接導(dǎo)致了脫機閃付的失敗。

因此，為了解決移動互聯(lián)網(wǎng)時代廣大用戶對于隨時隨地進行各類ic卡充值的需求，在金融ic卡充值、各類行業(yè)ic卡充值等領(lǐng)域，為廣大用戶提供了極為方便快捷的隨時隨地的移動充值服務(wù)的ic卡讀寫設(shè)備應(yīng)運而生。

但是，大量的ic卡讀寫設(shè)備的普及帶來的是金融ic卡或行業(yè)ic卡的信息安全問題，各種用于盜取用戶ic卡內(nèi)信息或金錢的盜取裝置，通過隱蔽地嵌入至ic卡讀寫設(shè)備內(nèi)部，進而讀取ic卡芯片信息，從而達到盜取用戶ic卡內(nèi)余額非法牟利的目的。因此，如果有效解決上述問題，提高ic卡讀寫設(shè)備的使用安全性，是目前需要迫切解決的事情。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種便攜式防盜ic卡讀寫裝置及讀寫方法，可有效解決上述問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種一種便攜式防盜ic卡讀寫裝置，包括：微處理器、usb接口、供電電源、供電方式切換電路、總電流采樣電路、讀寫卡設(shè)備、顯示觸摸設(shè)備、通信模塊、后臺服務(wù)器以及發(fā)卡機構(gòu)服務(wù)器；

所述usb接口的輸出端和所述供電電源的輸出端均連接到所述供電方式切換電路的輸入端；所述供電方式切換電路用于切換當(dāng)前的供電方式，選擇是由usb接口供電還是由供電電源供電；所述供電方式切換電路的輸出端分別與所述微處理器的供電端子和所述讀寫卡設(shè)備的供電端子連接，用于分別向所述微處理器和所述讀寫卡設(shè)備供電，以維持所述微處理器和所述讀寫卡設(shè)備的正常工作狀態(tài)；

所述總電流采樣電路的輸入端與所述供電方式切換電路的輸出端連接，所述總電流采樣電路的輸出端連接到所述微處理器的采樣端子；所述總電流采樣電路用于采集當(dāng)前ic卡讀寫裝置的總輸出電流值，并將該總輸出電流值傳輸給所述微處理器；

所述微處理器包括：

狀態(tài)識別單元，用于識別防盜ic卡讀寫裝置在當(dāng)前時刻的工作狀態(tài)；其中，所述工作狀態(tài)包括三種，分別為靜默態(tài)、激活態(tài)和運行態(tài)；其中，靜默態(tài)為系統(tǒng)處于待機時的狀態(tài)；運行態(tài)為防盜ic卡讀寫裝置的卡槽在插入ic卡片后進行操作時的狀態(tài)；激活態(tài)為除去靜默態(tài)和運行態(tài)后的其他工作狀態(tài)；

額定電流值存儲單元，用于存儲系統(tǒng)在靜默態(tài)、激活態(tài)和運行態(tài)時的額定電流值，分別表示為：is，ia，ir；

計算單元，用于計算系統(tǒng)分別在靜默態(tài)、激活態(tài)或運行態(tài)時的采樣電流的平均值，即：

其中，ns為靜默態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目，na為激活態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目，nr為運行態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目；is,iia,i和ir,i分別為系統(tǒng)在靜默態(tài)、激活態(tài)或運行態(tài)時的實時總采樣電流值，由所述總電流采樣電路采集得到；

判斷單元，用于判斷以下不等式是否成立：或或其中，this為靜默態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限，thia為激活態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限，thia為運行態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限；如果成立，則認為防盜ic卡讀寫裝置異常，存在信息盜取裝置的可能，發(fā)出警告信息；否則，認為防盜ic卡讀寫裝置的狀態(tài)正常；

所述讀寫卡設(shè)備通過接口與所述微處理器連接，供所述微處理器讀取插入卡槽的ic卡的數(shù)據(jù)信息，或由所述微處理器向插入卡槽的ic卡中寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息；

所述顯示觸摸設(shè)備與所述微處理器通過通用的接口相連；當(dāng)所述微處理器發(fā)出警告信息時，同時通過所述顯示觸摸設(shè)備進行顯示；

所述通信模塊的兩端分別與所述微處理器和所述后臺服務(wù)器連接；當(dāng)所述微處理器發(fā)出警告信息時，所述微處理器同時通過所述通信模塊向所述后臺服務(wù)器發(fā)送告警信息。

優(yōu)選的，所述通信模塊采用標(biāo)準(zhǔn)低功耗藍牙協(xié)議或者標(biāo)準(zhǔn)wlan協(xié)議。

本發(fā)明還提供一種便攜式防盜ic卡讀寫方法，包括以下步驟：

步驟1，微處理器實時識別ic卡讀寫裝置當(dāng)前所處的工作狀態(tài)，并根據(jù)當(dāng)前所處的工作狀態(tài)調(diào)整總電流采樣電路的電流采樣周期；具體的，所述當(dāng)前所處的工作狀態(tài)包括靜默態(tài)、激活態(tài)和運行態(tài)；其中，靜默態(tài)為系統(tǒng)處于待機時的狀態(tài)；運行態(tài)為防盜ic卡讀寫裝置的卡槽在插入ic卡片后進行操作時的狀態(tài)；激活態(tài)為除去靜默態(tài)和運行態(tài)后的其他工作狀態(tài)；

如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為靜默態(tài)，則電流采樣周期調(diào)整為ts；如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為激活態(tài)，則電流采樣周期調(diào)整為ta；如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為運行態(tài)，則電流采樣周期調(diào)整為tr；

步驟2，總電流采樣電路按照調(diào)整的電流采樣周期采集系統(tǒng)總電流值，并將實時采集到的總采樣電流值上傳給微處理器；其中，is,iia,i和ir,i分別為系統(tǒng)在靜默態(tài)、激活態(tài)或運行態(tài)時的實時總采樣電流值；

步驟3，微處理器根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前所處的工作狀態(tài)，采用以下公式分別計算系統(tǒng)在靜默態(tài)、激活態(tài)或運行態(tài)時的采樣電流的平均值，即：

其中，ns為靜默態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目，na為激活態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目，nr為運行態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目；

步驟4，微處理器根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前所處的工作狀態(tài)，判斷以下不等式是否成立：或或具體的，如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為靜默態(tài)，則判斷是否成立以下不等式：如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為激活態(tài)，則判斷是否成立以下不等式：如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為運行態(tài)，則判斷是否成立以下不等式：

其中，this為靜默態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限，thia為激活態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限，thia為運行態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限；

如果成立，則認為防盜ic卡讀寫裝置異常，存在信息盜取裝置的可能，發(fā)出警告信息；否則，認為防盜ic卡讀寫裝置的狀態(tài)正常。

優(yōu)選的，還包括：

步驟5，若微處理器判斷結(jié)果為防盜ic卡讀寫裝置存在異常，則微處理器生成告警信息，并將告警信息通過觸摸顯示設(shè)備顯示，提示操作員防盜ic卡讀寫裝置存在信息被盜的可能性。

優(yōu)選的，還包括：

步驟6，微處理器將所述告警信息、異常的采集電流值、防盜ic卡讀寫裝置的型號和防盜ic卡讀寫裝置的唯一編號通過通信單元上傳至后臺服務(wù)器，后臺服務(wù)器記錄告警信息，判斷是否為設(shè)備硬件故障；若為設(shè)備硬件故障，則通知系統(tǒng)管理員執(zhí)行相應(yīng)的處理機制；否則記錄告警信息。

本發(fā)明提供的一種便攜式防盜ic卡讀寫裝置及讀寫方法具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明能夠簡單、快速、靈敏的檢測出ic卡讀寫裝置是否被隱蔽地嵌入盜取裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于擴展的優(yōu)點，大大提高了便攜式ic卡讀寫裝置的使用安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種便攜式防盜ic卡讀寫裝置的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的便攜式防盜ic卡讀寫裝置的狀態(tài)遷移示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種便攜式防盜ic卡讀寫裝置，可為移動式ic卡讀寫設(shè)備的大規(guī)模安全普及提供安全可靠的保障。本發(fā)明主要構(gòu)思為：當(dāng)防盜ic卡讀寫裝置中沒有被隱蔽地嵌入盜取裝置時，系統(tǒng)在不同工作狀態(tài)時的額定工作電流在一個小范圍內(nèi)波動；而當(dāng)防盜ic卡讀寫裝置中被隱蔽地嵌入盜取裝置時，必然會導(dǎo)致系統(tǒng)在不同工作狀態(tài)時消耗的總電流值遠大于額定工作電流，因此，通過對系統(tǒng)在不同工作狀態(tài)時消耗的總電流值進行監(jiān)控，即可靈敏準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)是否被隱蔽地嵌入盜取裝置。

結(jié)合圖1和圖2，便攜式防盜ic卡讀寫裝置包括：微處理器、usb接口、供電電源、供電方式切換電路、總電流采樣電路、讀寫卡設(shè)備、顯示觸摸設(shè)備、通信模塊、后臺服務(wù)器以及發(fā)卡機構(gòu)服務(wù)器；

所述usb接口的輸出端和所述供電電源的輸出端均連接到所述供電方式切換電路的輸入端；所述供電方式切換電路用于切換當(dāng)前的供電方式，選擇是由usb接口供電還是由供電電源供電；所述供電方式切換電路的輸出端分別與所述微處理器的供電端子和所述讀寫卡設(shè)備的供電端子連接，用于分別向所述微處理器和所述讀寫卡設(shè)備供電，以維持所述微處理器和所述讀寫卡設(shè)備的正常工作狀態(tài)；

所述總電流采樣電路的輸入端與所述供電方式切換電路的輸出端連接，所述總電流采樣電路的輸出端連接到所述微處理器的采樣端子；所述總電流采樣電路用于采集當(dāng)前ic卡讀寫裝置的總輸出電流值，并將該總輸出電流值傳輸給所述微處理器；

所述微處理器包括：

狀態(tài)識別單元，用于識別防盜ic卡讀寫裝置在當(dāng)前時刻的工作狀態(tài)；其中，所述工作狀態(tài)包括三種，分別為靜默態(tài)、激活態(tài)和運行態(tài)；其中，靜默態(tài)為系統(tǒng)處于待機時的狀態(tài)，例如，顯示觸摸設(shè)備的顯示屏關(guān)閉時，通常即為待機狀態(tài)；運行態(tài)為防盜ic卡讀寫裝置的卡槽在插入ic卡片后進行充值、查詢等操作時的狀態(tài)；激活態(tài)為除去靜默態(tài)和運行態(tài)后的其他工作狀態(tài)，例如，ic卡讀寫裝置的任一按鍵被觸發(fā)后進入的狀態(tài)。

額定電流值存儲單元，用于存儲系統(tǒng)在靜默態(tài)、激活態(tài)和運行態(tài)時的額定電流值，分別表示為：is，ia，ir；

計算單元，用于計算系統(tǒng)分別在靜默態(tài)、激活態(tài)或運行態(tài)時的采樣電流的平均值，即：

其中，ns為靜默態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目，na為激活態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目，nr為運行態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目；is,iia,i和ir,i分別為系統(tǒng)在靜默態(tài)、激活態(tài)或運行態(tài)時的實時總采樣電流值，由所述總電流采樣電路采集得到；

判斷單元，用于判斷以下不等式是否成立：或或其中，this為靜默態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限，thia為激活態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限，thia為運行態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限；如果成立，則認為防盜ic卡讀寫裝置異常，存在信息盜取裝置的可能，發(fā)出警告信息；否則，認為防盜ic卡讀寫裝置的狀態(tài)正常；

所述讀寫卡設(shè)備通過接口與所述微處理器連接，供所述微處理器讀取插入卡槽的ic卡的數(shù)據(jù)信息，或由所述微處理器向插入卡槽的ic卡中寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息；

所述顯示觸摸設(shè)備與所述微處理器通過通用的接口相連；當(dāng)所述微處理器發(fā)出警告信息時，同時通過所述顯示觸摸設(shè)備進行顯示；

所述通信模塊的兩端分別與所述微處理器和所述后臺服務(wù)器連接；當(dāng)所述微處理器發(fā)出警告信息時，所述微處理器同時通過所述通信模塊向所述后臺服務(wù)器發(fā)送告警信息。實際應(yīng)用中，通信模塊或者采用標(biāo)準(zhǔn)低功耗藍牙協(xié)議，通過與計算機或手機等其他具有互聯(lián)網(wǎng)連接功能的設(shè)備與后臺服務(wù)器進行連接，或者采用標(biāo)準(zhǔn)wlan協(xié)議，通過與wifi路由器等具有互聯(lián)網(wǎng)連接功能的設(shè)備與后臺服務(wù)器進行連接。

本發(fā)明還提供一種便攜式防盜ic卡讀寫方法，包括以下步驟：

步驟1，微處理器實時識別ic卡讀寫裝置當(dāng)前所處的工作狀態(tài)，并根據(jù)當(dāng)前所處的工作狀態(tài)調(diào)整總電流采樣電路的電流采樣周期；具體的，所述當(dāng)前所處的工作狀態(tài)包括靜默態(tài)、激活態(tài)和運行態(tài)；其中，靜默態(tài)為系統(tǒng)處于待機時的狀態(tài)；運行態(tài)為防盜ic卡讀寫裝置的卡槽在插入ic卡片后進行操作時的狀態(tài)；激活態(tài)為除去靜默態(tài)和運行態(tài)后的其他工作狀態(tài)；

如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為靜默態(tài)，則電流采樣周期調(diào)整為ts；如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為激活態(tài)，則電流采樣周期調(diào)整為ta；如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為運行態(tài)，則電流采樣周期調(diào)整為tr；

步驟2，總電流采樣電路按照調(diào)整的電流采樣周期采集系統(tǒng)總電流值，并將實時采集到的總采樣電流值上傳給微處理器；其中，is,iia,i和ir,i分別為系統(tǒng)在靜默態(tài)、激活態(tài)或運行態(tài)時的實時總采樣電流值；

步驟3，微處理器根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前所處的工作狀態(tài)，采用以下公式分別計算系統(tǒng)在靜默態(tài)、激活態(tài)或運行態(tài)時的采樣電流的平均值，即：

其中，ns為靜默態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目，na為激活態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目，nr為運行態(tài)預(yù)設(shè)的用于計算平均電流值的樣本數(shù)目；

步驟4，微處理器根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前所處的工作狀態(tài)，判斷以下不等式是否成立：或或具體的，如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為靜默態(tài)，則判斷是否成立以下不等式：如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為激活態(tài)，則判斷是否成立以下不等式：如果當(dāng)前所處的工作狀態(tài)為運行態(tài)，則判斷是否成立以下不等式：

其中，this為靜默態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限，thia為激活態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限，thia為運行態(tài)系統(tǒng)允許的電流抖動門限；

如果成立，則認為防盜ic卡讀寫裝置異常，存在信息盜取裝置的可能，發(fā)出警告信息；否則，認為防盜ic卡讀寫裝置的狀態(tài)正常。

還包括：

步驟5，若微處理器判斷結(jié)果為防盜ic卡讀寫裝置存在異常，則微處理器生成告警信息，并將告警信息通過觸摸顯示設(shè)備顯示，提示操作員防盜ic卡讀寫裝置存在信息被盜的可能性。

還包括：

步驟6，微處理器將所述告警信息、異常的采集電流值、防盜ic卡讀寫裝置的型號和防盜ic卡讀寫裝置的唯一編號通過通信單元上傳至后臺服務(wù)器，后臺服務(wù)器記錄告警信息，判斷是否為設(shè)備硬件故障；若為設(shè)備硬件故障，則通知系統(tǒng)管理員執(zhí)行相應(yīng)的處理機制；否則記錄告警信息。

本發(fā)明提供的便攜式防盜ic卡讀寫裝置及讀寫方法，通過在ic卡讀寫裝置處于不同的工作狀態(tài)進行電流的檢測與監(jiān)控，根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置預(yù)設(shè)的電流門限值，若被檢測的實際電流值高于預(yù)設(shè)的門限值，則認為ic卡讀寫裝置異常，輸出相應(yīng)的告警信息，并通過通信模塊將ic卡的告警信息以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于擴展以及檢測靈敏性和檢測準(zhǔn)確性高的優(yōu)點，從而大大提高了便攜式ic卡讀寫裝置的使用安全性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護范圍。