一种智能印章及其控制方法与流程

1.本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种智能印章及其控制方法。


背景技术：

2.印章作为印于文件上表示鉴定或签署的文具，在日常工作和生活中具有广泛应用。传统印章存在容易被盗印、复制等缺陷，对公司、个人未经授权的印章使用，会带来财产、声誉等的损失，在物联网时代，印章管理需要引入智慧解决方案。
3.相关技术中，可通过mcu及无线网络、传感器、电机控制等的结合，实现印章使用可感知，印章内容防盗的效果，例如使用输入密码、指纹识别等进行鉴权，并通过物理遮挡的方式阻止非法用印的行为；又例如使用压力、三轴加速等传感器对印章使用情况进行监控上报告警。但通过鉴权和物理遮挡方式，并不能阻挡印章被暴力破坏的强行使用，对印章使用情况监控和告警的方式亦不能阻挡印章被非法使用。


技术实现要素：

4.本发明提供一种智能印章及其控制方法，解决了相关技术中印章被非法使用，安全性差的问题。
5.本发明的实施例提供一种智能印章，包括：印章本体、底座本体、鉴权装置和处理器；其中，
6.印章本体包括：多个微管构成的微管阵列，底座本体包括：容纳油墨的油墨腔；
7.其中，当鉴权装置鉴权通过时，处理器控制微管阵列中的第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成目标图案；
8.当鉴权装置鉴权未通过时，处理器控制微管阵列中的第二部分微管从油墨腔内吸墨形成告警图案，或者，控制微管阵列中的所有微管吸墨或不吸墨。
9.可选地，当印章本体放置于底座本体上时，处理器控制微管阵列中的所有微管吸墨或不吸墨。
10.可选地，印章本体还包括：控制微管的开关，以及控制开关的第一控制器，其中，微管阵列中的每个微管均设置有单独的开关；
11.底座本体还包括：与微管配合的套筒，以及控制油墨腔的第二控制器，其中，一个套筒套接一个微管，套筒的进墨口与油墨腔相连通；
12.第一控制器和第二控制器分别与鉴权处理器连接；
13.当鉴权装置鉴权通过时，处理器向第一控制器和第二控制器输出第一信号，开关在第一信号的作用下控制第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成目标图案；
14.当鉴权装置鉴权未通过时，处理器向第一控制器和第二控制器输出第二信号，开关在第二信号的作用下控制第二部分微管从油墨腔内吸墨形成告警图案，或者，开关在第二信号的作用下控制所有微管吸墨或不吸墨。
15.可选地，第一控制器包括第一气泵，印章本体还包括：受第一气泵控制的第一可变
压力气腔，微管与第一可变压力气腔相连通，开关置于第一可变压力气腔内。
16.可选地，第二控制器包括第二气泵，底座本体还包括：受第二气泵控制的第二可变压力气腔，油墨腔由柔性容器形成，并置于第二可变压力气腔内。
17.可选地，印章本体还包括：压力传感器，在鉴权装置鉴权通过时，若压力传感器检测到用印操作，处理器控制微管阵列中的第一部分微管油墨腔内吸墨，形成目标图案。
18.可选地，印章本体还包括：设置于微管周围的导向片，以及与导向片连接的步进电机，步进电机在处理器的控制下，带动所述导向片改变微管的出墨角度。
19.可选地，鉴权装置包括：人脸识别模块、指纹识别模块、密码模块和远程授权模块中的至少一项。
20.可选地，智能印章还包括：存储器，存储器存储有鉴权数据与目标图案的对应关系，其中，不同的鉴权数据对应有各自的目标图案。
21.可选地，该智能印章还包括：告警模块，当鉴权装置鉴权未通过时，通过告警模块上报告警信号。
22.本发明实施例还提供了一种智能印章的控制方法，智能印章包括：印章本体和底座本体，控制方法包括：
23.获取使用印章的鉴权请求，其中，印章本体包括：多个微管构成的微管阵列，底座本体包括：容纳油墨的油墨腔；
24.根据鉴权请求进行鉴权；
25.若鉴权通过，则控制微管阵列中的第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成目标图案；
26.若鉴权未通过，则控制微管阵列中的第二部分微管从油墨腔内吸墨形成告警图案，或者，控制微管阵列中的所有微管吸墨或不吸墨。
27.可选地，智能印章的控制方法还包括：
28.当印章本体放置于底座本体上时，控制微管阵列中的所有微管吸墨或不吸墨。
29.可选地，若鉴权通过，则控制微管阵列中的第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成目标图案的步骤，包括：
30.在检测到用印操作时，控制微管阵列中的第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成目标图案。
31.可选地，控制微管阵列中的第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成目标图案的步骤，包括：
32.根据鉴权请求中携带的鉴权数据，控制微管阵列中的第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成与鉴权数据对应的目标图案。
33.可选地，智能印章的控制方法还包括：
34.当鉴权装置鉴权未通过时，上报告警信号。
35.本发明的上述技术方案的有益效果是：通过阵列式微管与油墨腔分离设计，可规避根据分析阵列印章油墨用量破解印章内容的风险，且通过鉴权装置进行鉴权，能够防止暴力破解，即便物理损坏也无法非法使用。
附图说明
36.图1表示本发明实施例的智能印章的结构示意图之一；
37.图2表示本发明实施例的智能印章的结构示意图之二；
38.图3表示本发明实施例的印章本体的结构示意图之一；
39.图4表示本发明实施例的印章本体的结构示意图之二；
40.图5表示本发明实施例的印章本体的印面方向示意图；
41.图6表示本发明实施例的开关控制配置示意图；
42.图7表示本发明实施例的智能印章的控制方法的流程示意图；
43.图8表示本发明实施例的智能印章的控制装置的硬件示意图。
44.其中，图中：
45.1、印章本体，2、底座本体；
46.11、微管，12、开关，13、第一控制器，14、第一可变压力气腔，15、压力传感器，16、导向片，17、步进电机；
47.21、油墨腔，22、套筒，23、第二控制器，24、第二可变压力气腔。
具体实施方式
48.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
49.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
50.在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
51.在本发明所提供的实施例中，应理解，“与a相应的b”表示b与a相关联，根据a可以确定b。但还应理解，根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其它信息确定b。
52.如图1和2所示，本发明实施例提供了一种智能印章，包括：印章本体1、底座本体2、鉴权装置和处理器。其中，印章本体1包括：多个微管11构成的微管阵列，底座本体2包括：容纳油墨的油墨腔21。其中，当鉴权装置鉴权通过时，处理器控制微管阵列中的第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成目标图案；当鉴权装置鉴权未通过时，处理器控制微管阵列中的第二部分微管从油墨腔内吸墨形成告警图案，如“非法用印”“授权失败”等字样，或者，控制微管阵列中的所有微管吸墨或不吸墨。
53.其中，上述微管11根据疏密的不同，共同组成制定图案、文字，这些图案、文字可以通过窄带nb、2g、4g、5g等无线网络进行下发设置。这样，本发明实施例通过阵列式微管与油墨腔分离设计，可规避根据分析阵列印章油墨用量破解印章内容的风险。进一步地通过鉴权装置进行鉴权，仅当鉴权通过时才能形成合法的目标图案，当鉴权未通过时无法形成图
案或形成告警图案，可以防止暴力破解，即便物理损坏也无法非法使用印章，提高了印章的安全性。
54.进一步地，当印章本体1放置于底座本体2上时，处理器控制微管阵列中的所有微管吸墨或不吸墨。也就是说，在印章与底座放置在一起时，印章的微管11与下方油墨腔21紧密结合，相比外部气压形成密闭管道，微管11中的剩余油墨将被反吸入底座本体2的油墨腔21内，以便下次使用。
55.如图1至4所示，印章本体11还包括：控制微管11的开关12，以及控制开关12的第一控制器13，其中，微管阵列中的每个微管11均设置有单独的开关12。也就是说，印章的印面由一系列具备可控开关12的毛细微管11组成，每一个开关12均可单独进行控制。底座本体2还包括：与微管11配合的套筒22，以及控制油墨腔21的第二控制器23，其中，一个套筒22套接一个微管11，套筒22的进墨口与油墨腔21相连通，也就是说，毛细微管11与下方底座本体1的油墨腔21(供油腔体)相接触，供油腔体可与毛细微管组成一一对应的供油槽。第一控制器13和第二控制器23分别与鉴权处理器连接，当鉴权装置鉴权通过时，处理器向第一控制器13和第二控制器23输出第一信号，开关12在第一信号的作用下控制第一部分微管从油墨腔21内吸墨，形成目标图案；当鉴权装置鉴权未通过时，处理器向第一控制器13和第二控制器23输出第二信号，开关12在第二信号的作用下控制第二部分微管从油墨腔21内吸墨形成告警图案，或者，开关12在第二信号的作用下控制所有微管11吸墨或不吸墨。
56.也就是说，印章本体1与底座本体2的油墨腔21分离设计，印章本体1的每个微管11与底座本体2的套筒22阵列共同组成密闭腔体，配合正负压，不使用时，印章本体1的微管11不会吸入油墨，无法通过各个出墨单元的用墨量来破解印章内容。
57.如图3和图4所示，第一控制器13包括第一气泵，印章本体1还包括：受第一气泵控制的第一可变压力气腔14，微管11与第一可变压力气腔14相连通，开关12置于第一可变压力气腔14内。也就是说，印章本体1的毛细微管11的上端与第一可变压力气腔14相连通，第一可变压力气腔14由第一气泵(可控气泵)进行动态控制。
58.相对应地，第二控制器23包括第二气泵，底座本体2还包括：受第二气泵控制的第二可变压力气腔24，油墨腔21由柔性容器形成，并置于第二可变压力气腔24内。也就是说，油墨腔21(供油槽)中的印油容纳在柔性容器中，柔性容器置放于第二可变压力气腔24当中，第二可变压力气腔24由第二气泵(可控气泵)进行动态控制。
59.其中，印章本体1底部密集排布毛细微管11，微管11上方由电控开关12控制开闭。顶部的第一可变压力气腔14由第一气泵进行正压、负压控制，用于配合底座本体2进行油墨的吸入及释放。底座本体2包含与印章本体1的毛细微管11一一对应的密集排布的底座套筒22，这些套筒22与毛细微管11一一对应组合，在印章本体1放入底座本体2时形成密闭腔体。这些套筒22与内部油墨腔21相连通，通过印章本体1的第一可变压力气腔14的正压、底座本体2的第二可变压力气腔24的负压设置，以及毛细微管11根据预先设定的开关12控制，来控制进入到毛细微管11中油墨的位置及进入量，用于形成指定文字或图案。
60.在印章本体1与底座本体2放置在一起时，印章本体1的毛细微管11与下方油墨腔21与之对应的供油槽套筒22紧密结合，相比外部气压形成密闭管道，在印章本体1的第一气泵及底座本体1的第二气泵联合作用下，配合上述一一对应结合的紧密腔体，可以精确控制油墨进入印章毛细微管的量。由于印章本体1的各个毛细微管11分别由单独的开关12进行
控制，进入毛细微管11的油墨可以选择性进入，以控制印章最终输出的文字或图案。
61.可选地，印章本体还包括：压力传感器，在鉴权装置鉴权通过时，若压力传感器检测到用印操作，处理器控制微管阵列中的第一部分微管油墨腔内吸墨，形成目标图案。例如，当印章拿取时，依靠毛细作用印油保持在微管阵列中，当通过压力传感器感知到用印操作时，mcu/cpu控制毛细微管11上方的开关12开启，可选通过内部气腔正压，控制油墨推出，完成用印操作。通过压力传感器的感知及mcu/cpu的计数，可以根据配置按照一定顺序引出不同的图案或文字，达到一个印章能够印出多个文字、图案的效果。
62.可选地，鉴权装置包括：人脸识别模块、指纹识别模块、密码模块和远程授权模块中的至少一项。通过人脸识别、指纹识别、远程授权等方式，对拿取印章人进行鉴权及识别，若授权通过，印章本体1指定区域形状的毛细微管开启，其他区域毛细微管闭合，配合底座本体2的第二可变压力气腔24的正压、印章本体1的第一可变压力气腔14的负压，推动指定量的油墨进入到指定区域及形状的印章毛细微管中。再通过压力传感器15，检测到执行盖章操作时，第一可变压力气腔14负压释放，油墨落下，形成正确的印章图案。当印章本体1放回底座本体2时，配合密闭腔体，印章本体1形成正压、底座本体2形成负压，将剩余油墨吸入到底座本体2的油墨腔21当中，准备下次使用。若授权不通过，可选禁止底座本体1中的油墨推入到印章毛细微管的操作。或者，可选指定区域油墨通过上述过程进入到印章微管当中，组成“非法用印”、“授权失败”等字样，作为非法用印的证据保留。
63.可选地，该智能印章还包括：告警模块，当鉴权装置鉴权未通过时，通过告警模块上报告警信号。也就是说，当授权不通过，可选禁止底座本体1中的油墨推入到印章毛细微管的操作。或者，可选指定区域油墨通过上述过程进入到印章微管当中，组成“非法用印”、“授权失败”等字样，作为非法用印的证据保留，同时通过nb等无线网络上报告警。例如，上述底座本体2、印章本体1还包含包括mcu、flash、电源模块、nb/2g/4g/5g等无线通信模块，以及天线、压力传感器等，对毛细微管及气动室进行联动控制，并与云端系统进行配置下发数据交互及使用状态上传等。
64.可选地，通过第一可变压力气腔14的正压和第二可变压力气腔24的负压相配合，以及微管11的开关占空比的单独控制和压力传感器15的配合，实现一个印章可以印出多种图案、文字的效果。
65.可选地，智能印章还包括：存储器，存储器存储有鉴权数据与目标图案的对应关系，其中，不同的鉴权数据对应有各自的目标图案。配合本地鉴权、云端授权及数据交互，实现了印章的数字化管理，一个印章可以实现多人共同使用，分别根据不同的权限输出不同的印章内容。
66.可选地，如图4和5所示，印章本体1还包括：设置于微管11周围的导向片16，以及与导向片16连接的步进电机17，步进电机17在处理器的控制下，带动导向片16改变微管11的出墨角度。通过导向片16的配合，对印章微管11流下油墨的方向进行精细控制，进一步提升图案、文字的精细化效果。通过上述方法，实现同一印章不同图案/文字的输出，由于微管出墨在纸张上一般为圆形润染，为进一步精细控制油墨在纸张上的流向，进一步的通过微管间的导向片进一步精准控制。通过微管间隙导向片的方向配合，对微管出墨的方向、形状进行进一步精细控制，能够组成更加平滑、细腻的文字及图像，提升在纸张上印油润染的效果。
67.由于印章图案或文字的精细程度受到毛细微管的疏密程度影响，为进一步精准控制，部分毛细微管的开关量，在印章进行负压吸墨时，进行特定频率的开启及关闭，控制其进墨量。进一步的，在印章执行盖印动作时，印章上的mcu/cpu同样对指定毛细微管的开关量进行频率控制，控制指定形状的出墨量，来进一步完善印章的文字或图案的效果。
68.如图6所示，以其中2个微管的开关控制为例。微管a、微管b开启关闭周期分别设为t(a)、t(b)。组成图案1时，微管a开启占空比配置成d(a)＝th(a)/t(a)。微管b开启占空比配置成d(b)＝th(b)/t(b)。同理，其他微管按照特定占空比或开关状态，共同配合组成图案/文字1。根据压力传感器或云端命令，触发控制图案或文字转换，按照配置更改上述微管的开关占空比的组合，共同组成图案/文字2。
69.本发明实施例的智能印章，通过阵列式印章毛细微管与油墨分离设计，在实现印章内容可编程的同时，规避了分析阵列印章根据油墨用量破解印章内容的风险。同时由于毛细微管正负压时开关占空比及导向片的配合，令出墨效果更佳可控。一个印章可以印出多种图案，实现了一个印章具备多种图案、文字输出的能力。并配合本地鉴权及云端授权及数据交互，实现了印章的数字化管理，一个印章可以实现多人共同使用，分别根据不同的权限输出不同的印章内容，实现印章的统一集群管理。
70.如图7所示，本发明的实施例提供了一种智能印章的控制方法，智能印章包括：印章本体和底座本体，该控制方法具体包括以下步骤：
71.步骤71：获取使用印章的鉴权请求，其中，印章本体包括：多个微管构成的微管阵列，底座本体包括：容纳油墨的油墨腔。
72.步骤72：根据鉴权请求进行鉴权。
73.步骤73：若鉴权通过，则控制微管阵列中的第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成目标图案。
74.步骤74：若鉴权未通过，则控制微管阵列中的第二部分微管从油墨腔内吸墨形成告警图案，或者，控制微管阵列中的所有微管吸墨或不吸墨。
75.可选地，智能印章的控制方法还包括：当印章本体放置于底座本体上时，控制微管阵列中的所有微管吸墨或不吸墨。
76.可选地，步骤73包括：在检测到用印操作时，控制微管阵列中的第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成目标图案。
77.可选地，控制微管阵列中的第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成目标图案的步骤，包括：根据鉴权请求中携带的鉴权数据，控制微管阵列中的第一部分微管从油墨腔内吸墨，形成与鉴权数据对应的目标图案。
78.可选地，智能印章的控制方法还包括：当鉴权装置鉴权未通过时，上报告警信号。
79.本发明的控制方法实施例是与上述智能印章的实施例对应的，上述智能印章实施例中的所有实现手段均适用于该控制方法的实施例中，也能达到相同的技术效果。该控制方法通过鉴权，能够防止暴力破解，即便物理损坏也无法非法使用。
80.如图8所示，本发明实施例还提供了一种对应于智能印章的控制方法的控制装置，包括：电源供电、处理器、开关控制、步进控制、压力传感、摄像头、指纹识别、密码、5g模组和处理器，处理器包括：dram、flash、cpu和fpga。由于微管、导向片可以单独进行控制，可选通过较多io口的fpga或cpld进行联动控制，同时压力传感器用于感知是否进行了盖章操作。
配合摄像头、指纹识别、密码等手段进行本地鉴权；配合云端服务器下发解锁、更改输出的图案、文字等进行远端授权及控制。
81.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例的全部或者部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过计算机程序来指示相关的硬件来完成，所述计算机程序包括执行上述方法的部分或者全部步骤的指令；且该计算机程序可以存储于一可读存储介质中，存储介质可以是任何形式的存储介质。
82.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述智能印章的控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(read-only memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等。
83.此外，需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
84.因此，本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
85.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。