本实用新型涉及便携电子设备的单芯片技术领域,特别地涉及一种用于进行指纹识别的芯片以及配置有该种芯片的可穿戴设备。
背景技术:
随着科学技术的不断发展,各种基于通信技术的便携式电子设备得以发明并被人们广泛地应用到日常生活中,如电子手环、电子钥匙。同时,为了不断地满足使用者的需求,诸如电子手环这类的便携式电子设备被加入了越来越丰富的功能,包括支付功能、通讯功能等等,为使用者带来了前所未有的便利。而随着这些功能不断地被加入,越来越多的个人信息不经认何处理地被存储在便携式电子设备中,在调取使用时也无需经过任何形式的验证。一旦这类现有的便携式电子设备被他人盗取,由于其无法核实当前使用者的身份,其中所存储的个人信息也会被他人轻而易举地获取,从而给这些便携式电子设备的拥有者带来无法估量的损失。
技术实现要素:
本实用新型旨在提出一种结构简单、能够配置于各种便携式电子设备上进行使用者身份验证的指纹识别芯片。
为了达到上述目的,本实用新型提供了如下的技术方案:
本实用新型所述指纹识别芯片,包括集成于一体的处理器、安全存储器以及生物传感器,其中,所述安全存储器仅与所述指纹识别芯片的处理器连接,用于存储用户数据并仅供所述处理器访问和调取存储于其中的用户数据,所述生物传感器为指纹传感器,其与所述处理器连接,用以采集使用者的指纹原始图像,并将其传输给所述处理器,所述处理器包括控制模块以及分别地与所述控制模块相连接的指纹特征值提取模块和指纹特征值比较模块。
优选地,所述指纹特征值提取模块用于对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,而所述指纹特征值比较模块则用于将由所述指纹特征值提取模块所提取的指纹特征值与存储在所述安全存储器中的基准指纹特征值进行比较,并将比较结果传输给所述控制模块,所述控制模块根据所接收到的比较结果控制所述安全存储器和/或安装有所述指纹识别芯片的设备,使其保持锁闭状态或对其进行解锁。
优选地,所述处理器还进一步地包括与所述控制模块连接的加密/解密模块,用于对安全存储器中所存储的数据进行加密或解密。
优选地,所述处理器还进一步地包括与所述控制模块相连的基准指纹特征录入模块,用于将由所述指纹特征值提取模块所提取的指纹特征值作为基准指纹特征值存储到所述安全存储器中,所述基准指纹特征录入模块能够在工作状态与非工作状态之间切换。
优选地,在所述处理器通过所述指纹特征值提取模块提取了由所述指纹传感器采集的使用者的指纹原始图像的指纹特征值后,由所述控制模块判断所述基准指纹特征录入模块是否处于工作状态,当所述基准指纹特征录入模块处于工作状态时,所述控制模块直接地将所提取的指纹特征值存储到所述安全存储器中,反之,当所述基准指纹特征录入模块处于非工作状态时,所述控制模块控制所述指纹特征值比较模块将由所述指纹特征值提取模块所提取的指纹特征值与存储在所述安全存储器中的基准指纹特征值进行比较,并从所述指纹特征值比较模块处获得比较结果。
本实用新型还进一步地提供了一种设置有如上所述指纹识别芯片的可穿戴设备,其中,包括可穿戴设备本体以及设置于所述可穿戴设备本体上的如上文所述的指纹识别芯片。
更进一步地,本实用新型还进一步地提供了一种设置有如上所述指纹识别芯片的可穿戴设备,所述可穿戴设备包括可穿戴设备本体以及设置于所述可穿戴设备本体上的指纹识别芯片,所述指纹识别芯片,包括集成于一体的处理器、安全存储器以及生物传感器,其中,所述安全存储器仅与所述指纹识别芯片的处理器连接,用于存储用户数据并仅供所述处理器访问和调取存储于其中的用户数据,所述生物传感器与所述处理器连接,用于采集用户的生物信息;所述生物传感器为指纹传感器,所述指纹传感器用以采集使用者的指纹原始图像,并将其传输给所述处理器,而所述处理器包括控制模块以及分别地与所述控制模块相连接的指纹特征值提取模块和指纹特征值比较模块,其中,所述指纹特征值提取模块用于对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,而所述指纹特征值比较模块则用于将由所述指纹特征值提取模块所提取的指纹特征值与存储在所述安全存储器中的基准指纹特征值进行比较,并将比较结果传输给所述控制模块,所述控制模块根据所接收到的比较结果控制所述安全存储器和/或安装有所述指纹识别芯片的设备,使其保持锁闭状态或对其进行解锁;在所述安全存储器中还进一步地存储有由所述加密/解密模块加密过的用户数据;所述可穿戴设备本体上还进一步地设置有与所述指纹识别芯片相连接的第二生物传感器,用于感应所述可穿戴设备是否为使用者所佩戴,当所述第二生物传感器检测到使用者将所述可穿戴设备摘下时,则向所述处理器传输摘脱信号,所述处理器在接收到由所述第二生物传感器发送的所述摘脱信号后,由通过控制模块对所述安全存储器进行锁定。
进一步地,当所述第二生物传感器检测到使用者将所述可穿戴设备摘下时,则向所述处理器传输摘脱信号,所述处理器在接收到由所述第二生物传感器发送的所述摘脱信号后,通过控制模块控制所述指纹特征值提取模块不再接收由所述指纹传感器所采集的指纹原始图像。
进一步地,当所述第二生物传感器检测到有使用者佩戴所述可穿戴设备时,则向所述处理器传输佩戴信号,所述处理器通过所述指纹特征值提取模块对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,并将其与存储在所述安全存储器中的基准指纹特征值进行比较,当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相匹配时,则通过所述控制模块对所述安全存储器进行解锁,同时控制所述加密/解密模块对所述安全存储器中所存储的用户数据进行解密。
进一步地,在所述安全存储器包括有多个数据存储区,用于分别地存储多组基准指纹特征值,以及与该组基准指纹特征值相对应的用户数据。
进一步地,当所述指纹特征值比较模块经比较后确认所提取的指纹特征值与存储于所述安全存储器中的某一组基准指纹特征值相匹配时,所述控制模块控制所述加密/解密模块对与该组基准指纹特征值相对应的用户数据进行解密。
首先,本实用新型所述的指纹识别芯片被设计为可以配置于各类便携式电子设备中,用于对各个便携式电子设备的使用者/佩戴带进行身份识别,只有这些电子设备的真正拥有者才可以对其进行解锁并使用其实现相应的功能,其它人即使得到该设备也无法对其进行解锁,更不要说对其进行操作来实现各种功能;其次,本实用新型所述的指纹识别芯片包括集成为一体的处理器、指纹传感器、安全存储器,其中,所述安全存储器仅与所述指纹识别芯片的处理器连接并仅供所述处理器从中读取相关信息,从而从所述指纹识别模块的外部无法直接访问到安全存储器;同时,该处理器又必须以指纹认证成功为前提才能够提取存放在安全存储器内的信息,从而为各类便携式电子设备提供了高度安全的硬件级别的信息保护。
另外,本实用新型所述的配置有所述指纹识别芯片的可穿戴设备还进一步地设置有第二生物传感器,用以检测佩戴者佩戴有所述可穿戴设备或所述可穿戴设备已被佩戴者脱下,并根据所检测到的情形对所述可穿戴设备进行闭锁或解锁,从而提高该设备使用的方便程度以及安全度。
附图说明
从对说明本实用新型的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看,本实用新型的以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的,在附图中:
图1示出了本实用新型所述的指纹识别芯片的结构示意图;
图2示出了本实用新型所述的指纹识别芯片的处理器的优选实施方式的结构示意图;
图3示出了本实用新型所述的指纹识别芯片的处理器的又一优选实施方式的结构示意图;
图4示出了本实用新型所述的指纹识别芯片的处理器的又一优选实施方式的结构示意图;
图5示出了本实用新型所述的可穿戴设备的后视图;
图6示出了本实用新型所述的可穿戴设备上所配置的指纹识别芯片以及第二生物传感器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所述的指纹识别芯片以及配置有所述指纹识别芯片的可穿戴设备进行说明。
如图1、2所示,本实用新型所述的指纹识别芯片,包括集成于一体的处理器1、安全存储器2以及指纹传感器3,其中,所述安全存储器2仅与所述指纹识别芯片的处理器1连接,用于存储用户数据并仅供所述处理器1访问和/或调取存储于其中的用户数据,所述指纹传感器3与所述处理器1连接,用于采集用户的指纹原始图像并将其传输给所述处理器1。
在本实用新型优选的实施方式中,所述指纹传感器2可以是半导体电容式传感器、电阻式传感器或其他嵌入式传感器;所述安全存储器2为可读写存储器。
其中,所述处理器1包括指纹特征值提取模块11、指纹特征值比较模块12以及控制模块13,其中,所述指纹特征值提取模块11用于对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,而所述指纹特征值比较模块12则用于将由所述指纹特征值提取模块11所提取的指纹特征值与存储在所述安全存储器2中的基准指纹特征值进行比较,并将比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果控制所述安全存储器2和/或安装有所述指纹识别芯片的设备,使其保持锁闭状态或对其进行解锁。
具体地,当处于休眠模式的所述指纹识别芯片被激活后,所述处理器1启动所述指纹传感器3,由所述指纹传感器3采集指纹原始图像,并将其传输给所述处理器1,所述处理器1通过所述指纹特征值提取模块11对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,并通过所述指纹特征值比较模块12将其与存储在所述安全存储器2中的基准指纹特征值进行比较,当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相匹配时,所述指纹特征值比较模块12将“指纹信息相匹配”的比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果对所述指纹识别芯片进行解锁;反之,当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相不匹配时,所述指纹特征值比较模块12将“指纹信息不相匹配”的比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果控制所述指纹识别芯片,对其保持锁闭状态。
如图3所示,在本实用新型的又一具体实施方式中,所述的指纹识别芯片,包括集成于一体的处理器1、安全存储器2以及指纹传感器3,其中,所述安全存储器2仅与所述指纹识别芯片的处理器1连接,用于存储用户数据并仅供所述处理器1访问和/或调取存储于其中的用户数据,所述指纹传感器3与所述处理器1连接,用于采集用户的指纹原始图像并将其传输给所述处理器1。
其中,所述处理器1包括控制模块13以及分别地与所述控制模块13相连接的指纹特征值提取模块11、指纹特征值比较模块12以及加密/解密模块15,其中,所述指纹特征值提取模块11用于对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,而所述指纹特征值比较模块12则用于将由所述指纹特征值提取模块11所提取的指纹特征值与存储在所述安全存储器2中的基准指纹特征值进行比较,并将比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果控制所述安全存储器2和/或安装有所述指纹识别芯片的设备,使其保持锁闭状态或对其进行解锁,而所述加密/解密模块15则用于对安全存储器2中所存储的数据进行加密或解密。
具体地,当处于休眠模式的所述指纹识别芯片被激活后,所述处理器1启动所述指纹传感器3,由所述指纹传感器3采集指纹原始图像,并将其传输给所述处理器1,所述处理器1通过所述指纹特征值提取模块11对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,并通过所述指纹特征值比较模块12将其与存储在所述安全存储器2中的基准指纹特征值进行比较,当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相匹配时,所述指纹特征值比较模块12将“指纹信息相匹配”的比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果对所述指纹识别芯片进行解锁,同时还控制所述加密/解密模块15使其对安全存储器2中所存储的数据进行解密;反之,当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相不匹配时,所述指纹特征值比较模块12将“指纹信息不相匹配”的比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果控制所述指纹识别芯片,对其保持锁闭状态。
如图4所示,在本实用新型的处理器1的又一具体实施方式中,所述处理器1包括控制模块13以及分别地与所述控制模块13相连接的指纹特征值提取模块11、指纹特征值比较模块12以及基准指纹特征录入模块14,其中,所述指纹特征值提取模块11用于对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,而所述指纹特征值比较模块12则用于将由所述指纹特征值提取模块11所提取的指纹特征值与存储在所述安全存储器2中的基准指纹特征值进行比较,并将比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果控制所述安全存储器2和/或安装有所述指纹识别芯片的设备,使其保持锁闭状态或对其进行解锁,而基准指纹特征录入模块14用于将由所述指纹特征值提取模块11所提取的指纹特征值作为基准指纹特征值存储到所述安全存储器2中。
具体地,当处于休眠模式的所述指纹识别芯片被激活后,所述处理器1启动所述指纹传感器3,由所述指纹传感器3采集指纹原始图像,并将其传输给所述处理器1,所述处理器1通过所述指纹特征值提取模块11对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,再由所述控制模块13判断所述基准指纹特征录入模块14是否处于工作状态,当所述基准指纹特征录入模块14处于工作状态时,所述控制模块13直接地将所提取的指纹特征值存储到所述安全存储器2中,反之,当所述基准指纹特征录入模块14处于非工作状态时,所述控制模块13控制所述指纹特征值比较模块12将由所述指纹特征值提取模块11所提取的指纹特征值与存储在所述安全存储器2中的基准指纹特征值进行比较,倘若所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相匹配时,所述指纹特征值比较模块12将“指纹信息相匹配”的比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果对所述指纹识别芯片进行解锁;反之,倘若所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相不匹配时,所述指纹特征值比较模块12将“指纹信息不相匹配”的比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果控制所述指纹识别芯片,对其保持锁闭状态。
进一步地,在如图4所示出的本实用新型所述的处理器1的又一具体实施方式中,所述处理器1还进一步地包括与所述控制模块13连接的加密/解密模块15,用于对安全存储器2中所存储的数据进行加密或解密。
另一方面,本实用新型还提供了一种可穿戴设备,其包括可穿戴设备本体9以及设置于所述可穿戴设备本体9上的如上文中任一具体实施方式所述的指纹识别芯片。
如图5、6所示,本实用新型所述的可穿戴设备包括可穿戴设备本体9以及设置于所述可穿戴设备本体9上的指纹识别芯片,其中,所述的指纹识别芯片包括集成于一体的处理器1、安全存储器2以及指纹传感器3,其中,所述安全存储器2仅与所述指纹识别芯片的处理器1连接,用于存储用户数据并仅供所述处理器1访问和/或调取存储于其中的用户数据,所述指纹传感器3与所述处理器1连接,用于采集用户的指纹原始图像并将其传输给所述处理器1。
进一步地,所述处理器1包括控制模块13以及分别地与所述控制模块13相连接的指纹特征值提取模块11、指纹特征值比较模块12以及加密/解密模块15,其中,所述指纹特征值提取模块11用于对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,而所述指纹特征值比较模块12则用于将由所述指纹特征值提取模块11所提取的指纹特征值与存储在所述安全存储器2中的基准指纹特征值进行比较,并将比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果控制所述安全存储器2和/或安装有所述指纹识别芯片的设备,使其保持锁闭状态或对其进行解锁,而所述加密/解密模块15则用于对安全存储器2中所存储的数据进行加密或解密。
具体地,当处于休眠模式的所述指纹识别芯片被激活后,所述处理器1启动所述指纹传感器3,由所述指纹传感器3采集指纹原始图像,并将其传输给所述处理器1,所述处理器1通过所述指纹特征值提取模块11对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,并通过所述指纹特征值比较模块12将其与存储在所述安全存储器2中的基准指纹特征值进行比较,当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相匹配时,所述指纹特征值比较模块12将“指纹信息相匹配”的比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果对所述指纹识别芯片进行解锁,同时还控制所述加密/解密模块15使其对安全存储器2中所存储的数据进行解密;反之,当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相不匹配时,所述指纹特征值比较模块12将“指纹信息不相匹配”的比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果控制所述指纹识别芯片,对其保持锁闭状态。
在所述安全存储器2中还进一步地存储有由所述加密/解密模块15加密过的用户数据;所述可穿戴设备本体9上还进一步地设置有与所述指纹识别芯片相连接的第二生物传感器4,用于感应所述可穿戴设备是否为使用者所佩戴,当所述第二生物传感器4检测到使用者将所述可穿戴设备摘下时,则向所述处理器传输摘脱信号;而当所述第二生物传感器4检测到有使用者佩戴所述可穿戴设备时,则向所述处理器1传输佩戴信号。
在本实用新型优选的实施方式中,所述第二生物传感器4可以为红外、超声或其他任何可以检测使用者脉搏、心跳、血压等人体生命参数的传感器。
具体地,当所述第二生物传感器4无法检测到任何人体生命参数时,则可认定检测到使用者已将所述可穿戴设备摘下时,此时,所述第二生物传感器4向所述指纹识别芯片的处理器1传输摘脱信号,所述处理器1在接收到由所述第二生物传感器4发送的所述摘脱信号后,由通过控制模块13对所述安全存储器进行锁定,同时,通过控制模块13控制所述指纹特征值提取模块11不再接收由所述指纹传感器3所采集的指纹原始图像;而当所述第二生物传感器4检测到持续的人体生命参数时,即可认定使用者已佩戴上所述可穿戴设备,则向所述处理器1传输佩戴信号,所述处理器通过所述指纹特征值提取模块11对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值的提取,并将其与存储在所述安全存储器2中的基准指纹特征值进行比较,当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相匹配时,所述指纹特征值比较模块12将“指纹信息相匹配”的比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果对所述指纹识别芯片进行解锁,同时还控制所述加密/解密模块15使其对安全存储器2中所存储的数据进行解密;反之,当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相不匹配时,所述指纹特征值比较模块12将“指纹信息不相匹配”的比较结果传输给所述控制模块13,所述控制模块13根据所接收到的比较结果控制所述指纹识别芯片,对其保持锁闭状态。
进一步地,所述可穿戴设备包括输入模块,所述可穿戴设备的使用者通过所述输入模块控制所述基准指纹特征录入模块14在工作状态与非工作状态之间切换。所述输入模块可以为物理按键或触摸显示屏等。
优选地,为了可以方便多个用户使用同一可穿戴设备,所述安全存储器2可以被设置为包括有多个数据存储区,用于分别地存储多组基准指纹特征值,以及与该组基准指纹特征值相对应的用户数据。在该实施方式中,当所述指纹特征值比较模块12经比较后确认所提取的指纹特征值与存储于所述安全存储器2中的某一组基准指纹特征值相匹配时,所述控制模块13控制所述加密/解密模块15对与该组基准指纹特征值相对应的用户数据进行解密,而其它的用户数据依旧保持加密状态。
需要指出的是,以上技述方案所包含的硬件模块所实现的功能是由现有软件实现,并非本实用新型的技术要点。
虽然在此通过实施例描绘了本实用新型,但本领域普通技术人员知道,在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下,就可使本实用新型有许多变形和变化,本实用新型的范围由所附的权利要求来限定。