近场通信移动签到系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及通信领域，尤其涉及一种近场通信移动签到系统。
【背景技术】
[0002] 在企事业单位的日常运作过程中，各种会议及上下班都需要员工进行签到，以掌 握出勤情况。在现有的签到方式中，部分单位仍然采用传统手写签名形式，容易出现代人签 到等情况，不利于掌握真实的出勤情况；另有部分单位虽然采用了比较流行的指纹录入签 到或者面部特征识别签到等新兴的电子签到方式，但这些新兴电子签到方式在签到效率方 面仍然存在有不足之处。
[0003] 例如，在采用指纹录入或者面部特征识别的电子签到方式中，在签到终端处，当待 签到人员数量较多，需要排队完成指纹录入或面部特征识别，这无疑浪费了排队人员的大 量时间，也降低了签到效率;另外，由于待签到人员的指纹信息和面部特征信息属于个人的 隐私信息，当这些隐私信息存储到签到终端内，一旦人员离职或者签到终端被非法用户侵 入，势必会造成个人信息的外泄，严重威胁个人信息安全。
[0004] 随着通信技术以及智能终端设备的不断发展，具有近场通信（Near Field Communi cat ion，简称NFC)功能的NFC智能终端不断涌现。NFC是一种短距高频的无线电技 术，是由非接触式射频识别技术和点对点通信技术融合演变而来，其在〇到20cm距离内传输 速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三种，并可以在不同的传输速度之间自动 切换。点对点通信模式作为NFC的重要使用模式，用于实现不同的NFC智能终端之间的数据 交互，从而将多个具备NFC功能的智能终端连接起来，并通过链路层通信协议实现数据的点 对点传输。基于NFC技术在近距离点对点通信中的优势，将NFC技术与现有签到方式结合，以 形成能够解决当前电子签到方式不足的移动签到系统成为可能。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种既能够快速便捷完成 签到过程，又可以保证签到人员信息安全的近场通信移动签到系统。
[0006] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:近场通信移动签到系统，其特征 在于，包括移动智能终端、签到终端、签证终端以及分别位于签到终端附近的中继融合中心 和N(N2 3)个NFC中继终端，签证终端分别连接移动智能终端和签到终端，其中：
[0007] 所述移动智能终端包括微处理器以及分别连接微处理器的二代身份证扫描器、指 纹采集器、第一加密模块、S頂卡、签到信息处理模块、第一时钟器、GPS定位模块、摄像头、音 频采集器、脉搏传感器、心率传感器、存储器、第一 LTE通信模块、第一蓝牙模块、第一 NFC模 块以及能够检测空闲频段的第一频谱感知模块;其中：
[0008] 所述二代身份证扫描器、指纹采集器分别连接第一加密模块，所述二代身份证扫 描器、指纹采集器、SM卡、第一时钟器和GPS定位模块分别连接签到信息处理模块;所述签 到信息处理模块、摄像头、音频采集器、脉搏传感器和心率传感器分别连接存储器;所述存 储器分别连接第一 LTE通信模块、第一蓝牙模块和第一 NFC模块;所述签到信息处理模块分 别连接第一蓝牙模块和第一 NFC模块;所述音频采集器、脉搏传感器和心率传感器分别连接 第一 LTE通信模块;其中：
[0009] 所述二代身份证扫描器，一方面用以获取移动智能终端合法拥有者的身份证信 息，并经第一加密模块加密后保存到存储器;另一方面，用以将加密后的身份证信息发送给 签到信息处理模块；
[0010] 所述指纹采集器，一方面用以采集移动智能终端合法拥有者的指纹信息，并经第 一加密模块加密处理后保存到存储器;另一方面用以将加密后的指纹信息发送给签到信息 处理模块；
[0011]所述脉搏传感器和心率传感器，用以分别对应获取移动智能终端合法拥有者的脉 搏信息和心率信息，并将获取的脉搏信息和心率信息作为移动智能终端合法拥有者的个人 生物特征信息进行保存；
[0012] 所述签到信息处理模块，根据签到需要，生成包含有S頂卡信息、时钟信息和GPS定 位信息的签到基础信息或者生成包含有签到基础信息、身份证信息、指纹信息、个人生物特 征信息的安全签到信息，并将签到基础信息、安全签到信息均分别发送至存储器；
[0013] 所述第一 NFC模块，根据微处理器的命令，将存储器中保存的签到基础信息或安全 签到信息发送给签到终端；
[0014] 所述摄像头、音频采集器，用于分别对应获取移动智能终端合法拥有者的视频信 息、音频信息，并保存视频信息、音频信息到存储器；
[0015] 所述签到终端包括中央处理器以及分别连接中央处理器的第二LTE通信模块、第 二NFC模块、第二蓝牙模块、第二时钟器、蓝牙信号能量检测器、警示器、签到信息数据库和 第二加密模块;所述签到信息数据库分别连接第二LTE通信模块、第二NFC模块、第二蓝牙模 块、第二加密模块和第二时钟器;其中：
[0016]所述第二NFC模块，与第一 NFC模块通信，用以接收移动智能终端经第一 NFC模块发 送的签到基础信息或安全签到信息，并保存到签到信息数据库；
[0017] 所述蓝牙信号能量检测器，用以在移动智能终端与签到终端经配对的第一蓝牙模 块、第二蓝牙模块建立通信后，检测蓝牙信号的能量，并将附带有第一蓝牙模块标识号的信 息以及对应的蓝牙信号能量值发送给中央处理器；
[0018] 所述签到信息数据库，用以保存移动智能终端发送的签到基础信息或安全签到信 息，并对所保存的签到基础信息或安全签到信息加入接收时刻标记；
[0019] 所述第二加密模块，用以对签到信息数据库中的安全签到信息做加密处理，以防 止身份信息和指纹信息泄露；
[0020] 所述第二时钟器，用以将生成的时刻值分别发送给中央处理器和签到信息数据 库；
[0021] 所述中央处理器，一方面，用以判断签到信息数据库所接收的移动智能终端发送 的签到信息是否与签到信息数据库中预存的信息一致：当判断信息一致时，则命令签到信 息数据库对该移动智能终端拥有者的名字做已签到标记；否则，则做未签到标记；另一方 面，判断接收的蓝牙信息能值低于预设能量值时，则命令签到信息数据库对该移动智能终 端拥有者的名字做离席标记，并命令警示器发出提示声音;否则，签到信息数据库和警示器 均不做任何操作；
[0022] 所述签证终端包括签证处理器以及分别连接签证处理器的第三LTE通信模块和身 份标识号数据库，所述第三LTE通信模块连接身份标识号数据库;所述签证终端通过第一 LTE通信模块、第三LTE通信模块连接移动智能终端，所述签到终端通过第二LTE通信模块、 第三LTE通信模块连接签证终端，其中：
[0023]所述第一 NFC模块与第二NFC模块之间实现签到基础信息或安全签到信息的安全 通信过程包括如下步骤(1)至步骤(10):
[0024] (1)移动智能终端将其真实身份标识号发送给签证终端存储，由签证终端生成对 应该移动智能终端的匿名身份标识号以及签证终端与移动智能终端之间的共享秘钥，并由 签证终端发送生成的该共享秘钥给移动智能终端;其中：
[0025] 移动智能终端的真实身份标识号标记为IDMciblle，移动智能终端的匿名身份标识号 标记为ID'Mobiie，签证终端标记为TSM，签证终端TSM的真实身份标识号记为IDtsm，签证终端 与移动智能终端之间的共享秘钥记为SKlfcbi^TSM;
[0026] (2)签到终端将其真实身份标识号发送给签证终端存储，并由签证终端生成、存储 签到终端的匿名身份标识号以及签证终端与签到终端之间的共享秘钥;其中：
[0027] 签到终端的真实身份标识号标记为IDRegistraticin，签到终端的匿名身份标识号标记 为ID'Registration，签证终端与签到终端之间的共享秘钥记为SKRegistration-TSM;
[0028] (3)移动智能终端发送签证请求信息给签证终端，以获取移动智能终端的匿名身 份标识号，并由签证终端记录移动智能终端发送签证请求信息的时间以及签证终端、移动 智能终端之间共享秘钥的生成时间；其中，移动智能终端发送签证请求信息的时间记为T1; 签证终端、移动智能终端之间共享秘钥的生成时间记为T 2;
[0029] (4)移动智能终端和签到终端分别将各自获取的自身位置数据（XMtlblle3,yMcibll(3， ZMobile )矛口 ( XRegistration，yRegistration，ZRegistration )发中组?B虫会'中；匕、，由中组? B虫会'中；匕、以 动智能终端和签到终端连线的中点作为球心，以移动智能终端距签到终端距离的一半作为 球半径，建立空间球体方程S;其中，球心记为0(x〇，y。，ζ。），球半径记为Ro，球体方程S计算公 式如下：
[0032] (5)N个NFC中继终端分别将各自获取的自身位置数据(XReiay, n，yReiay,n，zRei ay,n)及 信噪比SNRReiay,n发送给中继融合中心，由中继融合中心判断、选取参与近场通信的最佳NFC 中继终端；其中，中继融合中心选取最佳NFC中继终端过程包括如下步骤(5-1)至步骤(5- 3)：
[0033] (5-1)中继融合中心根据N个NFC中继终端的位置数据(XRelay,n JRelay,n, ZRelay,η)，判 断(XRel^n-XcOWyRelmn-yc^+URelan-Z。)2^^2时，则选取该位置数据对应的NFC中继终端 作为参与近场通信的备选中继终端；否则，若N个NFC中继终端的位置数据均满足^^^^-XcOWyReian-ycOWzReiap-z。) 2〉!^2时，则剔除该N个NFC中继终端，由移动智能终端和签 到终端直接进行近场通信；
[0034] (5-2)中继融合中心根据各备选中继终端的信噪比，计算获取各备选中继终端的 中继诚信系数;其中，第i个备选中继终端的中继诚信系数记为Kfelay, i，中继诚信系数KRe3Iay, i 计算公式如下：
[0036] 其中，Ν'（OS Ν' SN)为备选中继终端的个数；
[0037] (5-3)中继融合中心根据各备选中继终端距离球心O (X。，y。，z。）的距离dRelay, i以及 获取的各备选中继终?而的中继诚彳目系数KRf3Iay, i，获取各备选中继终?而的参与系数lltelay, i，并 以参与系数最大值所对应的备选中继终端作为参与近场通信的最佳NFC中继终端;其中，参 与系数IRelay,:的计算公式如下：
[0039] (6)移动智能终端接近签到终端且移动智能终端与签到终端之间距离大于近场通 信距离时，移动智能终端发送近场通信请求信息给最佳NFC中继终端，由最佳NFC中继终端 转发该近场通信请求信息给签到终端;其中