智能一体化模块制造技术

本发明专利技术公开了一种智能一体化模块，内置蓝牙模块、带算法处理的主控制器、加速度传感器和声光驱动模块，能够封装成单一芯片，主控制器平时处于间歇休眠状态，由加速度传感器输出信号或蓝牙模块输入信号触发进入工作状态进行数据处理和通讯。为增强功能，还包括生物特征传感器、存储器、数据接口和NFC模块，生物特征传感器读取生物特征数据，唤醒主控制器调取存储器中生物特征模板进行比对，成功则设置计时并通过驱动模块控制外部设备或触发蓝牙模块通讯，外部设备通过蓝牙接口请求获取加密的加速度传感器数据和生物特征数据，以及通过数据接口连接NFC模块、SIM卡和串行通信设备，支持移动支付、公交和门禁等多应用功能。

Intelligent integrated module

【技术实现步骤摘要】
智能一体化模块
本专利技术涉及一种能够用于可穿戴设备的一体化集成模块，包括内置加速度传感器，带蓝牙接口的微控制器和直接能够驱动LED、蜂鸣器和振动马达的驱动电路。技术背景普通的可穿戴设备由多个模块组成，蓝牙芯片、加速度传感器、NFC支付模块、显示驱动、马达驱动等，如果增加指纹模块，普通的指纹模块也不具备验证指纹功能，只有采集指纹和数据接口，还需要增加复杂的算法处理系统才能进行完整指纹服务。如果把这些模块都集成在一起，能够大大简化可穿戴设备设计复杂度并降低成本。
技术实现思路
本专利技术公开了一种智能一体化模块，其特征在于，内置蓝牙模块、带算法处理的主控制器、加速度传感器、电源管理模块和驱动模块，能够封装成单一芯片，外部只需连接电池单元、显示单元、蜂鸣器和振动马达即可组成完整的可穿戴产品，所述智能一体化模块平时各内置组件均处于超低功耗待机状态；所述主控制器具有唯一编号和算法处理单元，能够通过加密算法进行安全认证和本地数据保护，所述主控制器的程序能够由外部授权设备通过蓝牙模块进行安全更新，所述主控制器能够通过算法处理单元能够判断连续的加速度传感器信号，与预存的手势模板进行比对，用于安全认证，所述主控制器平时处于间歇休眠状态，由加速度传感器的输出信号或蓝牙模块的输入信号触发进入工作状态进行相应的数据处理和通讯工作，完成后继续进入间歇休眠状态；所述手势模板是指采集一定时间范围内的加速度传感器的数据，滤除干扰和低相关数据，计算出每个特定方向的运动特征和维持时间，形成可识别的手势动作，用于和实际采集的加速度传感器数据进行比对；所述电源管理模块支持电源转换和外部电池单元充放电保护，所述驱动模块能够直接驱动外部的显示单元、蜂鸣器和振动马达。所述的智能一体化模块，其特征在于，还内置有SE模块和/或数据设备接口，所述数据设备接口能够连接SE模块、SIM卡和TF卡中的一种或多种；所述SE模块是具备安全控制器和存储器的智能卡类硬件，具备独立执行安全应用的功能；所述数据设备接口能够连接SIM卡插槽、TF卡插槽或二合一插槽；所述二合一插槽同时具备两种接口，能同时支持SIM卡和TF卡。所述的智能一体化模块，其特征在于，所述SE模块是还具备NFC通信功能的NFC模块，能够通过NFC无线接口与外部NFC设备通信；所述数据设备接口能够连接具备NFC通信功能的SIM卡和具备NFC通信功能的TF卡；所述NFC模块、SIM卡和TF卡支持智能卡应用，能够安装符合特定行业标准的应用，实现类似非接触智能卡或双界面智能卡的功能。所述的智能一体化模块，其特征在于，所述NFC模块、SIM卡和TF卡还能够支持Java虚拟机，能够安装符合特定行业标准的Java应用，实现一卡多应用的功能。所述的智能一体化模块，其特征在于，所述NFC模块、SIM卡和TF卡能够自带天线，无需外接NFC天线，简化整体产品设计。所述的智能一体化模块，其特征在于，所述NFC模块、SIM卡和TF卡同时内置升压放大器和天线，当升压放大器检测到外部NFC设备要进行通信时，会主动增压，使NFC模块、SIM卡和TF卡处于良好供电和自动调谐适配的优良工作环境下，使得刷卡距离得到很大提升。所述的智能一体化模块，其特征在于，内置组件还包括采集模块，所述采集模块能够连接触摸传感器，当人体靠近智能一体化模块的表面或外接的金属片时，采集模块能够根据触摸传感器检测到的静电信号强度进行判断，将触发信号发送给主控制器进行处理，所述采集模块支持多路触摸传感器信号采集，当人体在智能一体化模块的表面或外接的多个金属片上滑动时，触摸传感器能够根据依次检测到的静电信号强度进行判断，将多个触发信号按次序发送给主控制器用于判断触摸位置和滑动方向。所述的智能一体化模块，其特征在于，所述采集模块能够连接压电陶瓷拾音器、电容话筒、薄膜线圈麦克风中的一种或多种，能够采集音频和通过主控制器进行音频特征比对。所述的智能一体化模块，其特征在于，所述采集模块还能够连接生物特征传感器，主控制器的算法处理单元根据预先存储的生物特征模板与采集模块送来的生物特征数据进行比对，如果比对成功则通过驱动模块和蓝牙模块向外部发出控制信号；所述生物特征模板是指根据生物特征原始数据经过压缩和加密处理形成的单向的不可还原成原始数据的子集，在识别精度上略低于原始生物特征数据，但安全性有极大的提高；所述生物特征传感器是电容式指纹传感器、光学式指纹传感器、射频式刮擦指纹传感器、红外摄像头虹膜传感器、单摄像头人脸识别传感器、双摄像头人脸识别传感器、步姿识别高精度图像传感器、DNA传感器和声音特征识别传感器中的一种或多种，所述生物特征传感器能够和智能一体化模块共同封装成更大的独立模块；所述主控制器还包括存储器单元，能够缓存更多的加速度传感器数据、手势模板数据和生物特征模板数据，所述存储器单元是内置存储器和/或复用数据设备接口，所述数据设备接口能够连接存储芯片、SE模块、SIM卡和TF卡中的一种或多种。所述的智能一体化模块，其特征在于，所述控制信号能够包括当前时间，随机数，生物特征比对结果和数字签名，外部设备能够根据当前时间、随机数和数字签名判断是否选用生物特征比对结果，也能够继续请求获取加密的生物特征数据，根据授权条件解密后再进行分析比对。具体实施方式本专利技术的智能一体化模块，其具体实施方式为，主控制器采用可编程的带蓝牙接口，内置存储器单元的微控制器，外接带NFC功能的SIM卡与TF卡二合一插槽，生物特征传感器采用与智能一体化模块一起封装的电容式指纹传感器，用户首次使用，需要通过外部设备的应用程序控制，通过主控制器获取用户的指纹数据进行分析处理，形成指纹模板，写入内置存储器单元，并设定好加密认证方式，就可以正常使用了。当用户指纹不匹配时，主控制器不发唤醒信号，当指纹匹配，有唤醒信号产生时，后端设备通过数据接口获取带数字签名的验证结果和时间信息判断是否继续进行后续工作，后端设备也可以请求重新获取指纹数据进行比对。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能一体化模块，其特征在于，内置蓝牙模块、带算法处理的主控制器、加速度传感器、电源管理模块和驱动模块，能够封装成单一芯片，外部只需连接电池单元、显示单元、蜂鸣器和振动马达即可组成完整的可穿戴产品，所述智能一体化模块平时各内置组件均处于超低功耗待机状态；所述主控制器具有唯一编号和算法处理单元，能够通过加密算法进行安全认证和本地数据保护，所述主控制器的程序能够由外部授权设备通过蓝牙模块进行安全更新，所述主控制器能够通过算法处理单元能够判断连续的加速度传感器信号，与预存的手势模板进行比对，用于安全认证，所述主控制器平时处于间歇休眠状态，由加速度传感器的输出信号或蓝牙模块的输入信号触发进入工作状态进行相应的数据处理和通讯工作，完成后继续进入间歇休眠状态；所述手势模板是指采集一定时间范围内的加速度传感器的数据，滤除干扰和低相关数据，计算出每个特定方向的运动特征和维持时间，形成可识别的手势动作，用于和实际采集的加速度传感器数据进行比对；所述电源管理模块支持电源转换和外部电池单元充放电保护，所述驱动模块能够直接驱动外部的显示单元、蜂鸣器和振动马达。

【技术特征摘要】
1.一种智能一体化模块，其特征在于，内置蓝牙模块、带算法处理的主控制器、加速度传感器、电源管理模块和驱动模块，能够封装成单一芯片，外部只需连接电池单元、显示单元、蜂鸣器和振动马达即可组成完整的可穿戴产品，所述智能一体化模块平时各内置组件均处于超低功耗待机状态；所述主控制器具有唯一编号和算法处理单元，能够通过加密算法进行安全认证和本地数据保护，所述主控制器的程序能够由外部授权设备通过蓝牙模块进行安全更新，所述主控制器能够通过算法处理单元能够判断连续的加速度传感器信号，与预存的手势模板进行比对，用于安全认证，所述主控制器平时处于间歇休眠状态，由加速度传感器的输出信号或蓝牙模块的输入信号触发进入工作状态进行相应的数据处理和通讯工作，完成后继续进入间歇休眠状态；所述手势模板是指采集一定时间范围内的加速度传感器的数据，滤除干扰和低相关数据，计算出每个特定方向的运动特征和维持时间，形成可识别的手势动作，用于和实际采集的加速度传感器数据进行比对；所述电源管理模块支持电源转换和外部电池单元充放电保护，所述驱动模块能够直接驱动外部的显示单元、蜂鸣器和振动马达。2.根据权利要求1中所述的智能一体化模块，其特征在于，还内置有SE模块和/或数据设备接口，所述数据设备接口能够连接SE模块、SIM卡和TF卡中的一种或多种；所述SE模块是具备安全控制器和存储器的智能卡类硬件，具备独立执行安全应用的功能；所述数据设备接口能够连接SIM卡插槽、TF卡插槽或二合一插槽；所述二合一插槽同时具备两种接口，能同时支持SIM卡和TF卡。3.根据权利要求2中所述的智能一体化模块，其特征在于，所述SE模块是还具备NFC通信功能的NFC模块，能够通过NFC无线接口与外部NFC设备通信；所述数据设备接口能够连接具备NFC通信功能的SIM卡和具备NFC通信功能的TF卡；所述NFC模块、SIM卡和TF卡支持智能卡应用，能够安装符合特定行业标准的应用，实现类似非接触智能卡或双界面智能卡的功能。4.根据权利要求3中所述的智能一体化模块，其特征在于，所述NFC模块、SIM卡和TF卡还能够支持Java虚拟机，能够安装符合特定行业标准的Java应用，实现一卡多应用的功能。5.根据权利要求4中所述的智能一体化模块，其特征在于，所述NFC模块、SIM卡和TF卡能够自带天线，无需外接NFC天线，简化整体产品设计。6.根据权利要求5中所述的智能一体化模块，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新，
申请(专利权)人：陈新，
类型：发明
国别省市：北京,11