一种基于NFC识别组件信息的加密读写装置的制作方法

一种基于nfc识别组件信息的加密读写装置
技术领域
1.本发明涉及nfc技术领域，具体为一种基于nfc识别组件信息的加密读写装置。


背景技术：

2.近距离非接触式射频识别通信技术，简称nfc，是一种短距高频的无线电技术，其运行频率为13.56mhz，通信距离一般控制在10厘米内，它利用无线射频方式在发起者和应答者之间进行非接触双向通信，以达到目标识别和数据交换的目的。
3.现在的nfc装置在实际使用时，还存在着以下缺点：
4.装置不能对部分信息进行加密处理，容易出现信息丢失和泄漏的情况。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于nfc识别组件信息的加密读写装置，具备各设备之间连接合理，且可对信息进行加密处理等优点，解决了对传输信息不加密的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述各设备之间连接合理，且可对信息进行加密处理的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于nfc识别组件信息的加密读写装置，包括服务器、显示板组件、主控板组件、阅读器、识别组件以及nfc电路，所述显示板组件与所述主控板组件电性连接，所述阅读器与所述主控板组件电性连接，所述nfc电路包括第一电路、第二电路、第三电路、第四电路和第五电路，所述第二电路与第一电路上的mcu-rxd1和mcu-txd1引脚电性连接，所述第三电路与第一电路上的mcu-rst引脚电性连接，所述第四电路与所述第一电路上的mcu-rxd1、mcu-txd1和mcu-rst引脚电性连接，所述第五电路与第一电路上的mcu-rxd1、mcu-txd1、mcu-rst、swdio以及swclk引脚电性连接。
9.优选的，所述识别组件上设置有多个电子标签，所述阅读器上设置有多个天线线圈，多个所述天线线圈分别与多个所述电子标签一一对应。
10.优选的，所述显示板组件通过wifi与所述服务器之间进行信息交互。
11.优选的，所述第一电路包括arm微控制器；电阻r38和r39以及电容器c89和c8，所述电容器c89处接地线，所述arm微控制器的型号为stm32g070kb。
12.优选的，所述第二电路包括电阻r55、r26、r28、r29、r30、r31、r32、r33、r34、r35、r36、r37、r75和r76；电容器c119、c120、c88、c142和c143以及晶体管q1、q2、q3和q4。
13.优选的，所述第三电路包括电阻r1和电容器c1。
14.优选的，所述第四电路包括xh5p；二极管d2、d3、d4、d5和d6；电阻r77；电容器c141、c121、c122、c116、c117和c118以及电感器fb1、fb2、fb9、fb10和fb11。
15.(三)有益效果
16.与现有技术相比，本发明提供了一种基于nfc识别组件信息的加密读写装置，具备
以下有益效果：
17.该基于nfc识别组件信息的加密读写装置，通过整个系统由服务器、显示板组件、主控板组件、阅读器以及识别组件组成，其中，识别组件为待进行特征数据检测的对象，在识别组件上粘贴电子标签，写入特定的参数，运行过程中，能够实现部分信息反写，阅读器对电子标签内信息进行读出或者将信息写入，在使用时，电子标签粘贴在组件上，整机结构设计时，固定阅读器与组件之间的物理距离，同时确保阅读器pcb板上的射频天线线圈与电子标签上的天线线圈一一对应(不形成错位)，电子标签内部存储芯片写入能表征对应组件状态的技术参数；整机上电后，阅读器与电子标签无接触通信后，阅读器会读取到的电子标签内部技术参数，并将数据传送给其他主控板或者显示板，一方面将组件的运行状态显示在屏幕上，另一方面通过wifi上传至服务器，并与存储在服务器内的关键参数进行比对，如果参数一致，则代表该组件是原厂产品，服务器认可此组件的身份，完成电子身份识别与验证，允许整机执行下一步的动作，如果不一致，则服务器不认可待检测的组件的身份，电子身份识别与验证不通过，在整机显示屏幕上进行警告提醒，同时不允许整机执行某些特定的功能，其中，为保护客户产品信息，实际应用场景中一般会将组件内的标签内部分块加密，后续通过密码方式访问.为此，目前软件设计采取读写标签均需要密码的机制执行，同时根据可根据用户对暴力破解的防护需求，配置相关严苛的认证与自我保护机制，使得整个系统满足使用的需要。
附图说明
18.图1为本发明的结构示意图；
19.图2为本发明nfc电路的示意图；
20.图3为本发明第一电路的示意图；
21.图4为本发明第二电路的示意图；
22.图5为本发明第三电路的示意图；
23.图6为本发明第四电路的示意图；
24.图7为本发明第五电路的示意图。
25.图中：1-服务器，2-显示板组件，3-主控板组件，4-阅读器，5-识别组件，6-电子标签，7-天线线圈。
具体实施方式
26.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.实施例一：
28.一种基于nfc识别组件信息的加密读写装置，包括服务器1、显示板组件2、主控板组件3、阅读器4、识别组件5以及nfc电路，显示板组件2与主控板组件3电性连接，阅读器4与主控板组件3电性连接，nfc电路包括第一电路、第二电路、第三电路、第四电路和第五电路，第二电路与第一电路上的mcu-rxd1和mcu-txd1引脚电性连接，第三电路与第一电路上的
mcu-rst引脚电性连接，第四电路与第一电路上的mcu-rxd1、mcu-txd1和mcu-rst引脚电性连接，第五电路与第一电路上的mcu-rxd1、mcu-txd1、mcu-rst、swdio以及swclk引脚电性连接。
29.识别组件5上设置有多个电子标签6，阅读器4上设置有多个天线线圈7，多个天线线圈7分别与多个电子标签6一一对应，阅读器4(又称读卡器)，通信发起者，是nfc通信的控制和数据处理中心，阅读器4可以定义为读/写装置，将标签中的信息读出或将标签所需要存储的信息写入标签的装置，其基本构成通常包括：收发天线，频率产生器，锁相环，调制电路，微处理器，存储器，解调电路等。阅读器4通过收发线圈在一个区域内发送射频能量形成电磁场(区域的大小取决于发射功率)，在该区域内的电子标签被触发，向读卡器发送存储在其中的数据，或根据阅读器4的指令修改存储在其中的数据。
30.对应很多应用场景，组件内有数个零件均需要进行识别与数据交互，阅读器4读写通道存在多通道对这些零件上的标签进行读写，由于nfc通讯为感应式通讯，设计上需要进行通道间的读写隔离，达到不同通道间的数据不串扰。
31.识别组件5为待进行特征数据检测的对象。如滤水器中的滤芯，空调内的空气类滤网模块等。在识别组件5上粘贴上电子标签6，并写入特定参数后，就可以与相匹配对应的标签阅读器4进行通信完成身份识别功能，同时在系统整机运行过程中，可适时将运行时间等参数反写到电子标签6内部，实现识别组件5的识别与实际运行时间等参数进行绑定。
32.显示板组件2通过wifi与服务器1之间进行信息交互，使得整个系统不受地域的限制，便于使用。
33.第一电路包括arm微控制器；电阻r38和r39以及电容器c89和c8，电容器c89处接地线，arm微控制器的型号为stm32g070kb。
34.第二电路包括电阻r55、r26、r28、r29、r30、r31、r32、r33、r34、r35、r36、r37、r75和r76；电容器c119、c120、c88、c142和c143以及晶体管q1、q2、q3和q4。
35.第三电路包括电阻r1和电容器c1，第三电路与第一电路上的mcu-rst引脚电性连接。
36.第四电路包括xh5p；二极管d2、d3、d4、d5和d6；电阻r77；电容器c141、c121、c122、c116、c117和c118以及电感器fb1、fb2、fb9、fb10和fb11。
37.实施例二：
38.一种基于nfc识别组件信息的加密读写装置，包括服务器1、显示板组件2、主控板组件3、阅读器4、识别组件5以及nfc电路，显示板组件2与主控板组件3电性连接，阅读器4与主控板组件3电性连接，nfc电路包括第一电路、第二电路、第三电路、第四电路和第五电路，第二电路与第一电路上的mcu-rxd1和mcu-txd1引脚电性连接，第三电路与第一电路上的mcu-rst引脚电性连接，第四电路与第一电路上的mcu-rxd1、mcu-txd1和mcu-rst引脚电性连接，第五电路与第一电路上的mcu-rxd1、mcu-txd1、mcu-rst、swdio以及swclk引脚电性连接。
39.识别组件5上设置有多个电子标签6，阅读器4上设置有多个天线线圈7，多个天线线圈7分别与多个电子标签6一一对应，阅读器4(又称读卡器)，通信发起者，是nfc通信的控制和数据处理中心，阅读器4可以定义为读/写装置，将标签中的信息读出或将标签所需要存储的信息写入标签的装置，其基本构成通常包括：收发天线，频率产生器，锁相环，调制电
路，微处理器，存储器，解调电路等。阅读器4通过收发线圈在一个区域内发送射频能量形成电磁场(区域的大小取决于发射功率)，在该区域内的电子标签被触发，向读卡器发送存储在其中的数据，或根据阅读器4的指令修改存储在其中的数据。
40.对应很多应用场景，组件内有数个零件均需要进行识别与数据交互，阅读器4读写通道存在多通道对这些零件上的标签进行读写，由于nfc通讯为感应式通讯，设计上需要进行通道间的读写隔离，达到不同通道间的数据不串扰。
41.识别组件5为待进行特征数据检测的对象，如滤水器中的滤芯，空调内的空气类滤网模块等。在识别组件5上粘贴上电子标签6，并写入特定参数后，就可以与相匹配对应的标签阅读器4进行通信完成身份识别功能，同时在系统整机运行过程中，可适时将运行时间等参数反写到电子标签6内部，实现识别组件5的识别与实际运行时间等参数进行绑定。
42.显示板组件2通过网线与服务器1之间进行信息交互，传输数据更快，且不易受到干扰。
43.第一电路包括arm微控制器；电阻r38和r39以及电容器c89和c8，电容器c89处接地线，arm微控制器的型号为stm32g070kb。
44.第二电路包括电阻r55、r26、r28、r29、r30、r31、r32、r33、r34、r35、r36、r37、r75和r76；电容器c119、c120、c88、c142和c143以及晶体管q1、q2、q3和q4。
45.第三电路包括电阻r1和电容器c1，第三电路与第一电路上的mcu-rst引脚电性连接。
46.第四电路包括xh5p；二极管d2、d3、d4、d5和d6；电阻r77；电容器c141、c121、c122、c116、c117和c118以及电感器fb1、fb2、fb9、fb10和fb11。
47.加密读写机制流程简述如下：
48.1)设备端发现组件内存在的标签的插入时，主动探测其特征数据，加密后并上传服务器；
49.2)服务器将对应组件读取密匙下发到设备端，设备端解密后传输给阅读器；
50.3)阅读器使用此密匙作为种子，利用自身加密算法计算出真正的访问密匙；
51.4)阅读器使用访问密匙对组件的标签进行读写。
52.本发明的有益效果是：通过整个系统由服务器1、显示板组件2、主控板组件3、阅读器4以及识别组件5组成，其中，识别组件5为待进行特征数据检测的对象，在识别组件5上粘贴电子标签6，写入特定的参数，运行过程中，能够实现部分信息反写，阅读器4对电子标签6内信息进行读出或者将信息写入，在使用时，电子标签6粘贴在组件上，整机结构设计时，固定阅读器4与组件之间的物理距离，同时确保阅读器pcb板上的射频天线线圈7与电子标签6上的天线线圈一一对应(不形成错位)，电子标签6内部存储芯片写入能表征对应组件状态的技术参数。整机上电后，阅读器4与电子标签6无接触通信后，阅读器4会读取到的电子标签6内部技术参数，并将数据传送给其他主控板或者显示板，一方面将组件的运行状态显示在屏幕上，另一方面通过wifi上传至服务器1，并与存储在服务器1内的关键参数进行比对，如果参数一致，则代表该组件是原厂产品，服务器1认可此组件的身份，完成电子身份识别与验证，允许整机执行下一步的动作，如果不一致，则服务器1不认可待检测的组件的身份，电子身份识别与验证不通过，在整机显示屏幕上进行警告提醒，同时不允许整机执行某些特定的功能，其中，为保护客户产品信息，实际应用场景中一般会将组件内的标签内部分块
加密，后续通过密码方式访问.为此，目前软件设计采取读写标签均需要密码的机制执行，同时根据可根据用户对暴力破解的防护需求，配置相关严苛的认证与自我保护机制，使得整个系统满足使用的需要。
53.典型案例：
54.一种基于nfc识别组件信息的加密读写装置，包括服务器1、显示板组件2、主控板组件3、阅读器4、识别组件5以及nfc电路，显示板组件2与主控板组件3电性连接，阅读器4与主控板组件3电性连接，nfc电路包括第一电路、第二电路、第三电路、第四电路和第五电路，第二电路与第一电路上的mcu-rxd1和mcu-txd1引脚电性连接，第三电路与第一电路上的mcu-rst引脚电性连接，第四电路与第一电路上的mcu-rxd1、mcu-txd1和mcu-rst引脚电性连接，第五电路与第一电路上的mcu-rxd1、mcu-txd1、mcu-rst、swdio以及swclk引脚电性连接。
55.识别组件5上设置有多个电子标签6，阅读器4上设置有多个天线线圈7，多个天线线圈7分别与多个电子标签6一一对应，阅读器4(又称读卡器)，通信发起者，是nfc通信的控制和数据处理中心，阅读器4可以定义为读/写装置，将标签中的信息读出或将标签所需要存储的信息写入标签的装置，其基本构成通常包括：收发天线，频率产生器，锁相环，调制电路，微处理器，存储器，解调电路等。阅读器4通过收发线圈在一个区域内发送射频能量形成电磁场(区域的大小取决于发射功率)，在该区域内的电子标签被触发，向读卡器发送存储在其中的数据，或根据阅读器4的指令修改存储在其中的数据。
56.对应很多应用场景，组件内有数个零件均需要进行识别与数据交互，阅读器4读写通道存在多通道对这些零件上的标签进行读写，由于nfc通讯为感应式通讯，设计上需要进行通道间的读写隔离，达到不同通道间的数据不串扰。
57.识别组件5为待进行特征数据检测的对象。如滤水器中的滤芯，空调内的空气类滤网模块等。在识别组件5上粘贴上电子标签6，并写入特定参数后，就可以与相匹配对应的标签阅读器4进行通信完成身份识别功能，同时在系统整机运行过程中，可适时将运行时间等参数反写到电子标签6内部，实现识别组件5的识别与实际运行时间等参数进行绑定。
58.显示板组件2通过wifi与服务器1之间进行信息交互，使得整个系统不受地域的限制，便于使用。
59.第一电路包括arm微控制器；电阻r38和r39以及电容器c89和c8，电容器c89处接地线，arm微控制器的型号为stm32g070kb。
60.第二电路包括电阻r55、r26、r28、r29、r30、r31、r32、r33、r34、r35、r36、r37、r75和r76；电容器c119、c120、c88、c142和c143以及晶体管q1、q2、q3和q4。
61.第三电路包括电阻r1和电容器c1，第三电路与第一电路上的mcu-rst引脚电性连接。
62.第四电路包括xh5p；二极管d2、d3、d4、d5和d6；电阻r77；电容器c141、c121、c122、c116、c117和c118以及电感器fb1、fb2、fb9、fb10和fb11。
63.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。