一种安全的北斗导航芯片及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于位置导航与信息安全的技术领域，具体地涉及一种安全的北斗导航芯片，还有使用方法。
【背景技术】
[0002]现有位置导航通常是移动终端设备直接采集GPS模块或北斗模块输出的未加密(明文)定位数据，容易出现定位数据造假的问题。
[0003]对于定位数据造假，目前比较常见的解决方案是将定位芯片与加密芯片分体式连接在终端设备CPU芯片上，如图1所示，未加密的定位数据首先传输至终端设备主控芯片上，主控芯片再调用加密芯片对定位数据加密后无线发送给物流监控平台，此种方式虽然避免了空中无线传输时的定位数据截获和数据造假，但是无法解决在移动终端上修改定位数据，恶意造假原始定位数据，主要缺点分析如下:
[0004]1.从硬件上采用GPS/北斗模拟器将定位芯片进行替换或电路旁路，造假的定位数据传输至终端主控芯片，即使调用了加密芯片进行定位数据加密，原始定位信息是造假的，传输到物流监控平台的位置信息自然也是虚假的。
[0005]2.终端设备主控从软件上将未加密的定位数据进行修改、替换后再调用加密芯片进行加密，这样传输至监控平台的定位数据即使加密，位置信息也是假的。
[0006]3.此种方式两颗芯片体积比较大，功耗比较高，速度也比较慢，不便于在电子关锁、手机等电池供电的小型移动终端中使用。
【发明内容】
[0007]本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种安全的北斗导航芯片，其能够从根本上解决定位数据源真实性问题，使得物流监管更加真实可靠，能够有效推进安全定位在物流监控系统中的应用与实践，体积小、功耗低、速度快。
[0008]本发明的技术解决方案是:这种安全的北斗导航芯片，其包括北斗芯片、安全加密芯片、终端设备主控芯片、通信模块;北斗芯片和安全加密芯片通过SIP封装为一体化芯片，且二者之间通过UART接口进行通讯；终端设备主控芯片通过SPI接口与一体化芯片进行通讯;卫星发出的导航数据通过天线被一体化芯片中的北斗芯片接收，通过UART接口发送到安全加密芯片进行加密后，通过SPI接口发送到终端设备主控芯片，再通过通信模块经天线传输给物流监控平台。
[0009]由于北斗芯片和安全加密芯片通过SIP封装为一体化芯片，卫星发出的导航数据通过天线被一体化芯片中的北斗芯片接收，通过UART接口发送到安全加密芯片进行加密后，通过SPI接口发送到终端设备主控芯片，再通过通信模块经天线传输给物流监控平台，因此能够从根本上解决定位数据源真实性问题，使得物流监管更加真实可靠，能够有效推进安全定位在物流监控系统中的应用与实践，体积小、功耗低、速度快。
[0010]还提供了这种安全的北斗导航芯片的使用方法，其包括以下步骤:[0011 ] (I)终端设备主控芯片通过SPI接口向安全加密芯片发出导航数据请求，安全加密芯片在收到请求后，通过UART接口向北斗芯片发送请求导航数据的指令；
[0012](2)北斗芯片在收到指令并判断其为正确指令后，将导航数据以二进制协议格式通过UART接口发送到安全加密芯片；
[0013](3)安全加密芯片收到导航数据且按照二进制协议验证成功后，输出到终端设备主控芯片；
[0014](4)导航数据通过通信模块经天线传输给物流监控平台。
【附图说明】
[0015]图1为现有的安全的北斗导航芯片的结构示意图。
[0016]图2为根据本发明的安全的北斗导航芯片的结构示意图。
[0017]图3为根据本发明的安全的北斗导航芯片的定位方法的示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图2所示，这种安全的北斗导航芯片，其包括北斗芯片、安全加密芯片、终端设备主控芯片、通信模块;北斗芯片和安全加密芯片通过SIP封装为一体化芯片，且二者之间通过UART接口进行通讯；终端设备主控芯片通过SPI接口(同步串行通信接口)与一体化芯片进行通讯;卫星发出的导航数据通过天线被一体化芯片中的北斗芯片接收，通过UART接口(异步串行通信接口)发送到安全加密芯片进行加密后，通过SPI接口发送到终端设备主控芯片，再通过通信模块经天线传输给物流监控平台。
[0019]由于北斗芯片和安全加密芯片通过SIP封装为一体化芯片，卫星发出的导航数据通过天线被一体化芯片中的北斗芯片接收，通过UART接口发送到安全加密芯片进行加密后，通过SPI接口发送到终端设备主控芯片，再通过通信模块经天线传输给物流监控平台，因此能够从根本上解决定位数据源真实性问题，使得物流监管更加真实可靠，能够有效推进安全定位在物流监控系统中的应用与实践，体积小、功耗低、速度快。
[0020]当然，本发明的北斗芯片也可以换成GPS芯片，或者二者都使用。
[0021]优选地，所述北斗芯片由第一电源供电，所述安全加密芯片由第二电源供电。这样两个芯片能够独立使用。
[0022]优选地，所述一体化芯片还包括电源控制模块，其与第一、第二电源均连接，终端设备主控芯片通过电源控制模块来开或关第一、第二电源。
[0023]优选地，所述北斗芯片通过一个通信接口与终端设备主控芯片连接。这样导航数据可以不加密就直接传输给终端设备主控芯片。
[0024]优选地，所述通信模块是GPRS通信模块、3G通信模块、或4G通信模块。因此，本发明能够使用多种通信模块进行数据传输。
[0025]如图3所示，还提供了使用这种安全的北斗导航芯片的定位方法，其包括以下步骤:
[0026](I)终端设备主控芯片通过SPI接口向安全加密芯片发出导航数据请求，安全加密芯片在收到请求后，通过UART接口向北斗芯片发送请求导航数据的指令；
[0027](2)北斗芯片在收到指令并判断其为正确指令后，将导航数据以二进制协议格式通过UART接口发送到安全加密芯片；
[0028](3)安全加密芯片收到导航数据且按照二进制协议验证成功后，输出到终端设备主控芯片；
[0029](4)导航数据通过通信模块经天线传输给物流监控平台。
[0030]优选地，所述步骤(3)中，安全加密芯片收到导航数据且按照二进制协议验证成功后，调用国密314算法加密接口(当然也可以采用其它加密算法，例如国密511、512、513、SSF33及国际DES/3DES、AES和RSA等多种信息安全算法)对导航数据进行加密，并将加密结果通过SPI 口发送到终端设备主控芯片。从而加密处理速度快。
[0031]优选地，所述步骤(3)中，安全加密芯片收到导航数据且按照二进制协议验证成功后，直接通过SPI 口发送到终端设备主控芯片。
[0032]优选地，该方法还包括步骤(5)，终端设备主控芯片判断终端设备不需要导航时，通过电源控制模块来关闭第一、第二电源。
[0033]将北斗芯片与安全芯片融合为不可分割的北斗安全一体化定位芯片，定位与安全加密芯片在软件、芯片器件等方面完全融合，一体化芯片输出的直接是加密定位数据，终端设备主控接收加密定位数据；因为北斗定位芯片和安全芯片已经二合一，因此无法对原始定位数据进行分离和电路旁路，一旦人为修改加密后的定位数据，物流监控平台验证数据篡改后会立即报警。因此北斗安全一体化芯片从根本上解决了定位数据源真实性问题，使得物流监管更加真实可靠，能够有效推进安全定位在物流监控系统中的应用与实践。
[0034]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种安全的北斗导航芯片，其特征在于:其包括北斗芯片、安全加密芯片、终端设备主控芯片、通信模块;北斗芯片和安全加密芯片通过SIP封装为一体化芯片，且二者之间通过UART接口进行通讯;终端设备主控芯片通过SPI接口与一体化芯片进行通讯;卫星发出的导航数据通过天线被一体化芯片中的北斗芯片接收，通过UART接口发送到安全加密芯片进行加密后，通过SPI接口发送到终端设备主控芯片，再通过通信模块经天线传输给物流监控-ψ-1 口 O2.根据权利要求1所述的安全的北斗导航芯片，其特征在于:所述北斗芯片由第一电源供电，所述安全加密芯片由第二电源供电。3.根据权利要求2所述的安全的北斗导航芯片，其特征在于:所述一体化芯片还包括电源控制模块，其与第一、第二电源均连接，终端设备主控芯片通过电源控制模块来开或关第一、第二电源。4.根据权利要求2所述的安全的北斗导航芯片，其特征在于:所述北斗芯片通过一个通信接口与终端设备主控芯片连接。5.根据权利要求1所述的安全的北斗导航芯片，其特征在于:所述通信模块是GPRS通信模块、3G通信模块、或4G通信模块。6.一种根据权利要求1所述的安全的北斗导航芯片的使用方法，其特征在于:其包括以下步骤: (1)终端设备主控芯片通过SPI接口向安全加密芯片发出导航数据请求，安全加密芯片在收到请求后，通过UART接口向北斗芯片发送请求导航数据的指令； (2)北斗芯片在收到指令并判断其为正确指令后，将导航数据以二进制协议格式通过UART接口发送到安全加密芯片； (3)安全加密芯片收到导航数据且按照二进制协议验证成功后，输出到终端设备主控芯片； (4)导航数据通过通信模块经天线传输给物流监控平台。7.根据权利要求6所述的定位方法，其特征在于:所述步骤(3)中，安全加密芯片收到导航数据且按照二进制协议验证成功后，调用国密SM4算法加密接口对导航数据进行加密，并将加密结果通过SPI 口发送到终端设备主控芯片。8.根据权利要求6所述的定位方法，其特征在于:所述步骤(3)中，安全加密芯片收到导航数据且按照二进制协议验证成功后，直接通过SPI 口发送到终端设备主控芯片。9.根据权利要求6所述的定位方法，其特征在于:该方法还包括步骤(5)，终端设备主控芯片判断终端设备不需要导航时，通过电源控制模块来关闭第一、第二电源。
【专利摘要】本申请公开一种安全的北斗导航芯片，其能够从根本上解决定位数据源真实性问题，使得物流监管更加真实可靠，能够有效推进安全定位在物流监控系统中的应用与实践，体积小、功耗低、速度快。其包括北斗芯片、安全加密芯片、终端设备主控芯片、通信模块；北斗芯片和安全加密芯片通过SIP封装为一体化芯片，且二者之间通过UART接口进行通讯；终端设备主控芯片通过SPI接口与一体化芯片进行通讯；卫星发出的导航数据通过天线被一体化芯片中的北斗芯片接收，通过UART接口发送到安全加密芯片进行加密后，通过SPI接口发送到终端设备主控芯片，再通过通信模块经天线传输给物流监控平台。还有这种安全的北斗导航芯片的使用方法。
【IPC分类】G01S19/42
【公开号】CN105676248
【申请号】CN201610147793
【发明人】胡葛军, 薛文通, 沈威, 姚向红, 梁大伟, 赵培, 马盼, 余耀辉, 赵彦彦, 李俊强
【申请人】东方口岸科技有限公司, 西安航天华迅科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月15日