一种电子秤身份识别系统

技术领域

本发明涉及电子秤管理领域，更具体地，涉及一种电子秤身份识别系统。

背景技术

当今常见的电子秤篡改的方法是，通过篡改电子秤的主芯片(MCU)程序，通过加入遥控电路或者直接从键盘按下按键，改变MCU的引脚(I/O口)电平，根据I/O口电平状态，跳转到篡改程序去运行，得到篡改结果。通过遥控或键盘很方便的退出篡改程序恢复正常。这样的情形，监管人员很难发现被篡改的证据。

对于装有遥控篡改装置的电子秤，经拆机后可找到加装的电路，经制造商技术鉴证，出具验证报告，可作为处理辅助依据。对于仅通过按键操作实行篡改行为的，除非掌握其操作方法，否则，很难捉到证据。这是因为在硬件上，电子秤的结构和电路都与原产品一模一样，没区别；而软件是摸不着、看不见的。虽然电子秤出厂时都带有签封，但市场的电子秤由于维修、碰刮等原因，大多丢失签封的。电子秤不带签封的情况也不能成为被篡改过依据了。

目前，有很多防止电子秤被篡改的方法，但大多数由于各种原因难以实现。比如，操作复杂、成本高、技术难度大、检测准确度不高等。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术操作复杂、检测准确度高的缺陷，提供一种电子秤身份识别系统，用于达到操作简单、成本低、提高检测准确度的目的。

本发明采取的技术方案是，提供一种电子秤身份识别系统，包括电子秤和检测装置；所述电子秤设有接收器和数据发送部；所述检测装置设有显示器、与接收器相对应的发送器以及与数据发送部相对应的数据接收部的检测装置；所述电子秤设有响应检测装置访问并输出验证数据的程序，所述检测装置设有对应的程序内码；所述显示器用于显示验证数据的结果。

电子秤是具备制造资质的厂商提供的，出厂之前，设置了可响应检测装置访问并输出验证数据的程序；检测装置由电子秤厂配置，出厂之前，设置了可对应电子秤的程序内码。发送器用于发送检测装置的请求命令至电子秤；数据接收部用于检测装置接收来自电子秤的返回数据；接收器用于电子秤接收来自检测装置的请求命令；数据发送部用于电子秤返回数据到检测装置。显示器显示检验数据的结果的方式是多样化的，可根据需求展示其方式。

系统工作过程如下：检测装置通过发送器发出请求命令，电子秤的接收器接收请求命令并根据请求命令的要求，通过数据发送部返回数据到检测装置；检测装置通过数据接收部接收返回的数据并与程序内码的数据比较，得出验证数据。验证数据的结果通过设置于检测装置上的显示器显示出来。

优选地，所述电子秤与检测装置均设有与地址号对应的机器码，所述机器码用于识别电子秤的程序是否被篡改过。机器码对应地址号编排，地址号与机器码的对应是唯一的。利用这种唯一对应的关系，识别电子秤的程序是否被篡改过。

优选地，系统随机抽取电子秤某地址号的机器码与检测装置对应地址号的机器码比对，可识别电子秤的程序是否被篡改过。由前述可知，系统可利用地址号与机器码唯一对应的关系，随机抽取电子秤某地址号的机器码与检测装置对应地址号的机器码比对，判断程序是否被篡改过。

优选地，所述检测装置包括程序空间、引导编程空间和数据空间；所述程序空间用于备份电子秤程序；所述引导编程空间用于储存检测程序；所述数据空间用于备份电子秤用户参数。检测装置内采用单片机作为主控芯片，单片机的内存空间分三个部分，即程序空间、引导编程空间和数据空间。

优选地，检测装置通过检测程序发送命令给电子秤，电子秤根据命令要求返回数据给检测装置，检测装置读取备份的电子秤程序和电子秤用户参数的数据并与返回的数据比较，识别电子秤程序是否被篡改过。检测程序发送命令给电子秤，电子秤解释命令后，按命令要求，返回数据给检测装置，检测装置解释返回的数据。检测装置读出备份的电子秤程序和电子秤用户参数的数据与电子秤返回的数据比较。

优选地，对程序进行数据加密处理并设置对应的数据解密处理。为防止程序代码泄露，对程序进行数据加密处理，并设置对应的解密处理。

优选地，所述接收器为红外接收器，设置于电子秤前显示板或/和后显示板；所述发送器为红外发送器。红外接收器和红外发送器都利用红外载波实现无线通信，减少电路连接，成本低。红外接收器设置于电子秤前显示板或/和后显示板可以与电子秤本身的电路集中设置。

优选地，所述数据发送部设置于电子秤前显示板或/和后显示板。数据发送部设置于电子秤前显示板或/和后显示板可以与电子秤本身的电路集中设置，数据发送部还集成于接收器上或与接收器分开设置。

优选地，所述显示器设有彩色指示灯，所述彩色指示灯通过颜色指示验证数据的结果。通过彩色指示灯可简单明了地知道验证数据的结果，同时也便于非技术人员识别。

优选地，所述彩色指示灯包括红色LED灯、绿色LED灯、黄色LED灯，不同颜色的LED灯分别指示不同的验证数据结果。通过不同颜色的指示灯指示不同的验证数据结果，简单明了。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：提供一种电子秤身份识别系统，设置了检测装置、电子秤以及相互配合的程序、机器码、数据加密和解密处理、显示装置等技术方案，检测结果准确度高且程序不易被篡改，另外，使用人员不需具备专业技能即可使用，且操作简单，使用人员仅仅用检测装置照射电子秤即可识别电子秤是否被篡改。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为检测装置1的结构示意图。

图3为检测装置和电子秤程序码分布图。

图4为电子秤的结构示意图。

图5为ACD检测电流示意图。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种电子秤身份识别系统，包括检测装置1、电子秤2。检测装置1上设有显示器、发送器、数据接收部；显示器可以是显示屏，也可以是如指示灯一类可以显示数据验证结果的装置。发送器可以是红外接收器，通过红外载波实现通信。数据接收部为红外接收部，通过红外载波实现通信。电子秤2设有接收器和数据发送部，接收器也可以是红外接收器，通过红外载波实现通信。数据发送部也可以为红外发送部，通过红外载波实现通信。电子秤通过在芯片上设置响应检测装置访问并输出验证数据的程序，检测装置在芯片上设置对应的程序内码。电子秤芯片和检测装置芯片上的机器码，都严格对应地址号编排，地址号与机器码的对应是唯一的。随机抽取电子秤某地址号的机器码与检测装置对应地址号的机器码比对，可识别电子秤的程序是否被篡改过。

如图2所示，检测装置1包括显示器，显示器优选为彩色指示灯，彩色指示灯可以设有三个，分别为绿色LED灯11、黄色LED灯12和红色LED灯13，不同颜色的LED灯分别指示不同的验证数据结果。绿色LED灯代表验证数据结果是正确的；黄色LED灯代表其他的情况，如电路故障、电子秤程序被篡改、没接收到返回数据、电子秤或检测装置的电路被替换了；红色LED灯代表验证数据结果是错误的。红色LED灯代表验证数据结果是错误的。检测装置1还包括按键14和检测装置本体15，按键14只设置一个并设置于彩色指示灯下方，检测装置本体15可以设置为长方体。

如图3所示，检测装置1的芯片和电子秤的芯片可以采用N79E815，其内存空间可分为三部分，程序空间、引导编程空间和数据空间。程序空间(APROM Flash)用于备份电子秤程序；引导编程空间(LDROM Flash)用于储存检测程序；数据空间(Data Flash)用于备份电子秤用户参数。检测装置1通过检测程序以红外载波的形式发送检验命令给电子秤，电子秤解释命令后，按命令要求，返回数据给检测装置，检测装置解释返回的数据。检测装置读出备份的数据，即读出命令指定地址的程序码与电子秤返回的数据比较。数据正确则点亮绿色LED灯，错误则点亮红色LED灯，超时没接到数据则点亮黄色LED灯。

如图4所示，电子秤2上具有前显示板21和后显示板22。接收器和数据发送部都通过电路连接于电子秤前显示板或/和后显示板。

操作过程如下：检测装置1对着电子秤2的前显示板21或后显示板22，按下按键14，通过发送器发出请求命令，电子秤2的接收器接收到请求命令并根据请求命令的要求，通过数据发送部返回数据到检测装置；检测装置将返回的数据与程序内码的数据比较，得出验证数据。验证数据的结果通过设置于检测装置1上的彩色指示灯显示出来。数据正确则点亮绿色LED灯，错误则点亮红色LED灯，超时没接到数据则点亮黄色LED灯。

本发明对数据进行加密措施。先用硬件方法来产生一个0至0x4000(N79E815的内存为16k)的随机值。如图5的ACD检测电路。由于N79E815内部的ACD(模数转换器)为十位，最低两位不利用，结果转换的最大数值为8位，即十六进制的0xFF。由于数模转换器内部的参考电压等于VDD，如果ACD点的电压为VDD，那么转换的数值就是0xFF。PWM3输出的电压幅值接近于MCU电源VDD，要随机抽查的内存地址最大16k(0x4000)。这样前面字节0x40，与ACD最大值之比为1/4，选择R22为30千欧电阻，R23为10千欧电阻，这样把PWM3的输出频率调整到大约1千赫兹，调整C26的电容值，在ACD点可得到近似正弦波。这样、数模转换器检测ACD点可得到最大0x40的值。按照上述方式，检测两次，把后面得到的数值乘以4，去掉高位，得到0到0xFF的值，再把两次值连接起来可得到0到0x40FF之间的值。把大于0x4000的值去掉，就得到随机值，用以随机抽取N79E815内存数据。PWM3的输出频率用于生成随机数后，调回到38kHz，用于红外发送。改变上面程序的参数可改变PWM3的脉冲频率。

接着，对随机值进行加密。上面得到随机数地址为两字节的xy。继续生成两字节随机数m、n。m+n取低字节得p。用p异或xy得uv。填入表1数组中，格式如下：

表1

随机数3—随机数10：用前面方法获得填入。

检验和：是地址、随机数的累加和取低字节。

字头和结束符固定。总共16字节。当p为奇数时，使用序号1填入法。当p为偶数时，使用序号2填入法。解密时，按规律逆向进行。

程序工作过程：

1、检测装置。按下检测键，检测装置上电并自锁。生成随机数，按加密方法包装数据。再生成红外载波，通过串口把数据调制载波后从红外发送电路中发送出去。

2、电子秤。接收到16字节的数据流后，比较字头、结束符。并计算校验和。不正确，不处理，继续运行电子秤程序。正确，去处理解密，包装数据加密，返回数据，然后回到电子秤程序。

电子秤解密：取出m、n相加得p。p为奇数，直接取uv。p为偶数取vu，位置交换成uv。用p异或uv得xy。顺序读取电子秤程序码，从xy地址起后面的12个字节数据。

电子秤加密：把所读出的12个字节数据分别与p异或。异或的值，填到表2数组中。

表2

从红外电路发送回检测装置。校验和是数1—数12的累加和、取低字节。

检测装置解密：检测装置接收到16字节的数据流后，比较字头、结束符。并计算校验和。

数据流不符规定的，显示黄灯1秒，关机。数据流符合规定的，进行数据解密如表3。

表3

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。