专利名称：上网管理器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电脑上网领域，尤指上网管理。
背景技术：
在这飞速发展的信息时代，网络已成为学习和工作极为重要的、不可或缺的工具。然而，由于未成年人自制力差，家长或忙于工作，或管教方法不当，或无能为力，公共网络服务场所则极端追求利益，昧心接纳自制力差的未成年人，致使网络对孩子的心理、学习和身体产生极为严重的负面影响，以至于厌学、出走、乃至犯罪现象不乏其例！在这些数以百万计的网络成瘾孩子的家庭陷入无尽的烦恼之中之时，其他数以千万计的尚未成瘾孩子的家长则陷入了极度的惶恐之中孩子上网有如此大的危害，而不上网又会落后于时代，到底要不要孩子上网？一方面，孩子需要上网，另一方面，网络存在严重的负面影响！一方面，家长和管理部门关闭电脑、强行禁止孩子接触网络，另一方面，孩子们渴望学习网络知识，而无处上网！这样下去，不仅社会因此而失谐，而且更为重要的是，切断未成年人学习网络的渠道，无异于降低国家未来的发展潜力！那么，面对这一严重的社会问题，现在有没有解决方案呢？归纳起来，现在已经有八个办法1)纯硬件定时器限制孩子上网时间，这太死板、功能太少，也不可靠，连过滤网络不良信息的功能也没有，因此不能真正解决未成年人上网问题。
2)纯软件产品/附带简单硬件的软件产品限制孩子上网时间，比较灵活，但功能不多，不能解决上网引发的全部问题，而且通过密码操作麻烦，且家长自己容易忘记，尤其有一个致命的缺陷，即孩子可以卸载或绕过或跟踪密码的方式来使管理软件无效。特别需要注意的是，附带简单硬件的软件产品也只能作为纯软件产品看待，因为，在软件被卸载后功能就会变得无效，如目前的USB上网锁、带读卡器的IC卡上网系统等均属于此类产品。
3)上网服务提供限制孩子上网过滤和限时，但导致上网速度慢，账号密码容易被破译而不起作用。这种方法对电脑起不到任何控制作用。
4)有关部门加强管理但仅限于网络服务场所，将未成年人堵在网络服务场所门外，而事实证明收效甚微或者使大多数网络服务场所面临惨淡经营、引起恶性价格竞争。
5)戒瘾演讲会给社会和家长以一定的警醒和指导作用，但是具体到孩子上网还是收效很小、面很窄，亦不能长效。
6)著书指导家长，也仅限于家庭，而且是素质较高的家长，一般家长很难掌握，其效甚小。
7)医院戒瘾这不仅收费高，孩子要经常跑医院接受心理和药物治疗，收效并不高，而且效果也不能长久，当孩子进入现实环境后很容易复发。当然预防网瘾的作用更加没有了。
8)特种学校戒瘾这是采用全封闭管教的方法强行孩子脱瘾的戒瘾方法，不仅费用高，而且孩子在重新进入现实环境中后很容易复发。
实用新型内容鉴于上述严峻的情况，本实用新型提供一种采用软硬件结合的、简便实用、工作稳定可靠的上网管理器。
本实用新型的上网管理器，其特征在于包括中央处理器作为处理和控制中心；存储器连接到所述中央处理器，用来存放处理程序和数据；时钟连接到所述中央处理器，为中央处理器提供定时；I/O口连接到所述中央处理器，以产生必要的I/O控制口线；上网限制装置连接到所述I/O口，是用于对上网必须的硬件进行有效限制的装置；上网限制软件单元位于所述存储器内、根据使用权限的不同，对上网实现限制的软件单元。
网络过滤软件单元用于根据使用权限要求对上网内容进行过滤；移动盘管理软件单元用于根据使用权限要求对计算机移动盘的使用进行限制；上网定时软件单元根据使用权限要求对上网时间进行定时，当使用时间完毕时对上网实现限制。
还包括权限卡用于承载使用权限、上网时间等数据的便携式载体；权限卡接口器连接于所述I/O口，用于读取权限卡内的使用权限等信息；上网限制装置之防护机构用于确保所述上网限制装置的安全可靠，即不会被受限用户采用普通方法破解；计算机接口连接到所述I/O口，用于与计算机交换信息；鉴于集成电路技术的发展，以上上网管理器中的中央处理器、存储器、时钟及I/O口等部分均可以集成在一至几块芯片中，例如，采用将这四部分集成在单一芯片中的单片机，这些均不影响本实用新型的实质性内容，因为该单片机实际上已经包含有这些部分，仅仅是采用的电路形式不同而已。
本实用新型具有如下实质性特点和优势本实用新型的上网管理器，在家长、孩子与网络之间建立起了一个可信赖的桥梁，彻底解决了目前广泛存在的未成年人用电脑和上网因时间无节制、浏览不良内容而影响学习和身心健康的难题。本实用新型的产品使用极为灵活简单，采用权限卡，即插即用、即拔即锁，功能齐全，孩子通过未成年人权限卡用电脑和上网，既适当娱乐又合理节制，并滤除不良网络内容，从而确保和促进孩子的学习，帮助孩子养成良好习惯和自制力；家长通过家长权限卡可无限制使用，简单快捷；还可以实现许多有益于孩子的其它功能(如奖励上网时间等)；同时采用了安全可靠的硬件控制上网装置，所以孩子不能通过卸载软件手段来绕过控制，安全性极高，是一种系统、长效的上网管理方法。
通过本实用新型的运用，可以在家庭和公共网络服务场所均推广采用本实用新型的上网管理器，在公共的网络营业场，未成年人采用未成年人权限卡上网、成年人采用成年人权限卡上网，从而系统、实用而长效地解决了未成年人在家里和公共网络服务场所上网负面影响问题，对国家未来的发展具有深远的意义。
另外，本实用新型的产品亦可用于管理企事业单位职员(公务员)上班期间的无度上网问题。
图1是本实用新型上网管理器原理框图。
图2是本实用新型上网管理器另一种等价的浓缩原理框图。
图3是本实用新型上网管理器典型的具体实施例一的电路图。
图4是本实用新型上网管理器典型的具体实施例二的电路图。
具体实施方式
参阅图1和图2，其中所标相同序号的部分是相同的，不重复说明。本实用新型的上网管理器是由中央处理器1、存储器2、时钟3、I/O口4、上网限制装置5、计算机接口6、上网限制软件单元7、权限卡接口器8、权限卡9、网络过滤软件单元10、移动盘管理软件单元11、上网定时软件单元12以及上网限制装置之防护机构13组成。
中央处理器1为本实用新型的上网管理器的处理和控制中心(这一点与纯软件的产品具有本质的不同，后者的处理和控制中心是电脑，因此一旦软件被卸载其功能就会失效，而前者的软件不能被卸载)；存储器2用于存放中央处理器1的处理程序和必要的数据；时钟3给中央处理器1提供时钟；I/O口4用于中央处理器1输入和输出的接口。中央处理器1、存储器2、时钟3及I/O口4组成一个微型计算机系统，这样的系统的某些部分或全部可以集成在单一芯片中，如图2中就用单片机21代替了其全部，但其实用新型原理是一致的，并没有本质区别，因此，它们是同一个实用新型方案的不同形式而已。
上网限制装置5用于对上网必需的硬件进行有效限制的装置，这样的装置必须是控制着上网的关键部位，如上网电脑的交流电源、直流电源、上网电脑开关机的控制信号线、网线、交换机、集线器、调制解调器、路由器等部位，当这种部位被该装置限制后将无法进行有效上网。上网限制软件单元7则在上述微型计算机系统或单片机21在获知用户使用权限后，对上网限制装置5实施相应控制，即用户受限时将通过上网限制装置5限制上网，否则将开放上网。这里，用户受限是指用户无权上网、用户上网时间已经用完等情况。上网限制装置之防护机构13则是对上网限制装置5采取的安全防护机构，目的是不会被受限用户采用普通方法破解，这也可以采取多种方法实现，如采用特殊的接插件或采用带特别形式螺钉的机箱、采取带锁的机箱、带密码锁的机箱等将上网限制装置及上网装置被限制的必要部分锁在机箱内。
计算机接口6用于上述微型计算机系统或单片机21与计算机之间交换信息，如进行必要的设置，传递必要的状态等。能够实现这种要求的计算机接口6的形式可以多种多样，如串口、并口、USB口、1394口、红外线口、主板插槽适配卡等。
权限卡9是用于承载使用权限、使用时间等数据的便携式载体，如接触式IC卡、非接触式IC卡、SD卡、CF卡、USB钥匙等，按照使用权限可分为未成年人权限卡(受限上网，由家长设置上网时间、内容等受限数据)、家长权限卡(无限上网，可设置未成年人权限卡)等；权限卡接口器8则用于读取权限卡9的使用权限、使用时间等数据，其形式与权限卡9相适应，如接触式IC卡座、非接触式读卡模块、USB接口等。通过使用权限卡9即可获知上网权限，决定是否可以上网，若没有权限卡9则没有上网权限。这里虽然也可以通过输入账号等方式取得使用权限、使用时间等信息，但此方式需要用户记忆和繁琐地输入账号密码，而且密码还有被猜出或被跟踪的缺点。
网络过滤软件单元10是用于对不良网络内容(如不良信息关键词、不良网站地址等)进行滤除的软件单元，这一软件单元既可置于上述储存器2或单片机21中，也可以安装到上网计算机上，该软件单元测试到达网页浏览器或网页浏览器之前的网络数据是否符合上述不良网络内容，若符合就采取屏蔽该网络数据或屏蔽其在网页浏览器的显示，不符合就正常通过，从而达到有效滤除不良网络内容的目的。
移动盘管理软件单元11则是用于管理计算机能够操作的所有类型移动盘，如USB移动磁盘、U盘、CD-ROM光盘、VCD盘片、DVD盘片等，以达到防止受限用户(如未成年人)通过移动盘载入不良内容等目的，该软件是安装到上网计算机上的，通过测试权限，若不允许使用移动盘，则该软件单元将移动磁盘与光驱通过上网计算机的磁盘管理系统将其设为禁用状态，否则设为启用状态，从而达到管理移动盘的目的。
上网定时软件单元12用于对上网时间进行定时，这一软件单元既可置于上述储存器2或单片机21中，也可以安装到上网计算机上，根据使用权限要求，当使用时间完毕时对上网实现限制，这种限制既可以采用软件方法对上网的网络数据进行限制(即不予通过)，也可以通过上网限制软件单元7控制上网限制装置5来限制上网。
以上所指的“计算机”是指用于上网的微型计算机或单片机(如普通上网PC电脑、上网电视机内的单片机等)。
图1与图2中所述各个部分，包括硬件和软件部分，均属于普遍而成熟的技术，而且均可采用多种方案来实现。虽然实现的方案可以千变万化，但是其基本原理都是一样的。以上已经将基本原理进行了阐述，而从整体上看，其原理是通过权限卡(也可以通过输入账号等方式)取得使用权限、使用时间等信息后，上述微型计算机系统或单片机21通过对上网限制装置5进行控制来达到限制或开放上网的目的；通过网络过滤软件单元10滤除不良的网络内容，通过移动盘管理软件单元11管理计算机以拒绝来自移动盘的不良内容；通过上网定时软件单元12根据使用权限要求对上网时间进行定时，当使用时间完毕时对上网实现限制；通过上网限制装置之防护机构13确保所述上网限制装置5的安全可靠。当然，通过软件还很容易实现定时休息、奖励上网时间等功能，使本实用新型的上网管理器功能更加丰富，产品更加实用，方便。当家庭和网络服务场所均安装了本实用新型的上网管理器后，未成年人就可以持一张未成年人权限卡既可在家里上网，也可以在网络服务场所上网，而家长通过设置孩子的权限卡就可达到有效管理孩子上网时间、避免网络对未成年人的负面影响的目的。
下面就图1和图2分别给出一个实施例。由于其原理均与上述原理一致，所以，下面的实施例中不再对该原理进行重复，而仅就其它尚未涉及或不太充分的环节进行一些必要的说明。
图3是图1采用典型的微型计算机系统的实施方案，本方案是采用在上网电脑主板扩展插槽内插入本实用新型的产品的主要部分、在上网电脑机箱前部装入权限卡接口器以插入权限卡，控制上网电脑在开关机时必需的电源控制线PS-ON的通断来实现对上网电脑硬件的控制，并由软件来配合实现的。这些软件包括置于所述微型计算机系统存储器的上网限制软件单元权限卡读取软件以及安装在上网电脑的网络过滤软件单元、移动盘管理软件单元、上网定时软件单元等。由U1(8086中央处理器CPU)、U2(2764EPROM存储器)、U3(8224时钟)、U4(8255AI/O口)、U5(8155I/O口)组成一个典型的微型计算机系统(为了简化说明，系统中的附属电路部分、常规连接方式未画出，但并不影响技术特征的体现，后同)；U1通过U4的口线PA、PB、PC产生上网电脑主板上的PCI插槽信号，作为计算机接口，以与计算机交换信息；U1通过U5的口线PA2、PA3产生读取权限卡U6的信号SCL、SDA，权限卡U6采用了IC卡，读取权限卡还需要通过权限卡接口器即IC卡座X1(将IC卡插入其中才能读取)；U1通过执行存放在存储器U2的上网限制软件单元的软件，在U5的口线PCO产生上网电脑的电源控制信号PCON，并通过PNP型三极管T1(即上网限制装置)实现对上网电脑内开关电脑必需的控制线PS-ON的通断控制，断开时不能开机或强行断电，接通时允许电脑开关机。此实施例中上网限制软件单元获得需要禁止上网的权限时，可以通过以下8086指令即可实现禁止上网MOV AL，#01HOUT PORT_PC，AL；向U5的PC口写入01H以使PCO输出1，截止三极管T1，断开电脑电源控制线PS-ON，以禁止上网电脑开机上网限制装置之防护机构则采取下列方法实现上网电脑的电源部分不采用通用的方法引出PS-ON，而是采用一个特别的接插件X3(一般的做法是来自电源的PS-ON直接通过一个标准的接插件插到主板上)将电源内的PS-ON先引出，经过T1控制后返回，因为这种接插件是一般电脑没有的，只能插在X3位置，从而确保了上网限制装置的安全可靠。
图4是图2采用典型的单片机的实施方案，本方案是采用在上网电脑之外提供一个本实用新型的完整的产品，在产品前部装入权限卡接口器以插入权限卡，产品提供控制上网电脑的交流电源的通断来实现对上网电脑硬件的控制，并由软件来配合实现的。这些软件包括置于所述微型计算机系统存储器的上网限制软件单元、权限卡读取软件以及安装在上网电脑的网络过滤软件单元、移动盘管理软件单元、上网定时软件单元等。由U1(8051单片机或称单片微控制器MPU)产生串行口线TXD、RXD，经过U2、U3(UART驱动芯片)转换并通过串口连接器X2后与上网电脑连接以与上网电脑交换信息(U2、U3、X2组成计算机接口器)；U1的口线P1.0、P1.1产生读取权限卡U6的信号SCL、SDA，权限卡U6采用了IC卡，读取权限卡还需要通过权限卡接口器即IC卡座X1(将IC卡插入其中才能读取)；U1通过执行存放在单片机U1的上网限制软件单元的软件，在其P1.2口线上产生上网电脑的电源控制信号PCON，并通过三极管T1驱动继电器JK1实现对上网电脑必需的电源的通断控制(T1、JK1组成上网限制装置)，断开时上网电脑得不到电源，不能开机或强行断电，接通时允许电脑开关机。此实施例中上网限制软件单元获得需要禁止上网的权限时，可以通过以下MCS-51指令即可实现禁止上网CLR P1.2；截止三极管T1、关闭继电器JK1，断开电脑电源，以禁止开机上网限制装置之防护机构则采取下列方法实现本实用新型的产品采用机箱，把上网电脑的电源线锁在机箱内，由上网限制装置控制电源，而机箱采用七角特种螺钉X4固定，形成上网限制装置之防护机构，使得机箱采用一般工具无法拆卸，从而确保了上网限制装置的安全可靠。
权利要求1.上网管理器，其特征在于包括中央处理器作为处理和控制中心；存储器连接到所述中央处理器，用来存放处理程序和数据；时钟连接到所述中央处理器，为中央处理器提供定时；I/O口连接到所述中央处理器，以产生必要的I/O控制口线；上网限制装置连接到所述I/O口，通过上网限制软件单元、网络过滤软件单元、移动盘管理软件单元及上网定时软件单元等软件的处理，对上网必须的硬件进行有效限制的装置。
2.根据权利要求1所述的上网管理器，其特征在于还包括权限卡用于承载使用权限、上网时间等数据的便携式载体；权限卡接口器连接于所述I/O口，用于读取权限卡内的使用权限等信息。
3.根据权利要求2所述的上网管理器，其特征在于还包括上网限制装置之防护机构用于确保所述上网限制装置的安全可靠，即不会被受限用户采用普通方法破解。
4.根据权利要求1所述的上网管理器，其特征在于还包括上网限制装置之防护机构用于确保所述上网限制装置的安全可靠，即不会被受限用户采用普通方法破解。
5.根据权利要求4所述的上网管理器，其特征在于还包括权限卡用于承载使用权限、上网时间等数据的便携式载体；权限卡接口器连接于所述I/O口，用于读取权限卡内的使用权限等信息。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的上网管理器，其特征在于还包括计算机接口连接到所述I/O口，用于与计算机交换信息。
专利摘要上网管理器，由中央处理器、存储器、时钟、I/O口、上网限制装置、上网限制装置之防护机构、计算机接口、上网限制软件单元、权限卡接口器、权限卡、网络过滤软件单元、移动盘管理软件单元及上网定时软件单元组成。它在家长、孩子与上网电脑之间建立起了一个可信赖的桥梁，彻底地解决了目前广泛存在的孩子用电脑和上网影响学习和身心健康的难题。本实用新型的产品使用极为灵活简单，采用权限卡，即插即用、即拔即锁，既适当娱乐又合理节制，并滤除不良网络内容，从而确保和促进孩子的学习，帮助孩子养成良好习惯和自制力；家长通过家长权限卡可无限制使用，简单快捷；同时采用了硬件控制上网装置，所以孩子不能通过卸载软件手段来绕过控制，安全性极高，是一种系统、长效的上网管理方法。
文档编号G06F1/00GK2922302SQ20062012158
公开日2007年7月11日 申请日期2006年6月27日 优先权日2006年6月27日
发明者张恩迪 申请人:张恩迪