一种光盘及光盘盒的制作方法

1.本技术涉及寻物、存储领域，尤其涉及一种用于防丢系的光盘及光盘盒。


背景技术：

2.秘密分为国家秘密、工作秘密、商业秘密、个人隐私四种类型，常见的秘密类型主要有国家秘密、工作秘密和商业秘密。使用光盘进行涉密信息传递的单位主体有两类，一类是从事涉及国家秘密的企事业单位、研究机构等，另一类是需要保护自身商业秘密的企事业单位和机构。《中华人民共和国保守国家秘密法》第五章第四十八条规定，对于“通过普通邮政、快递等无保密措施的渠道传递国家秘密载体的行为”，“依法给予处分”，“构成犯罪的，依法追究刑事责任”。因此在一般情况下，涉及国家秘密的单位主体会通过人工随身携带记录有涉密信息的光盘的方式进行涉密信息的传递。对于能为权利人带来巨大经济利益的商业秘密，企业主体也会用涉密光盘完成涉密信息的传输。
3.这类涉密光盘若在个人携带过程中丢失，无论是对国家还是企业，都将带来巨大的损失。
4.当前主流的智能防丢器主要有设备防丢和人防丢等方式；用于设备防丢的防丢器形式比较单一，主要有防丢贴片或防丢挂件，而用于人防丢的防丢器形式就比较多了，挂件、手表、项链、鞋等等，形式五花八门。此外，将涉密光盘放入智能保密箱，可起到防丢作用。
5.利用上述现有技术对于涉密光盘确实可以起到一定的防丢作用，但仍存在较大的风险。
6.1.无法做到实现防丢功能的物理实体与涉密光盘密不可分。
7.利用市面上已有的产品，对于涉密光盘确实可以起到一定的防丢作用，但仍存在较大的风险。
8.1.1.使用防丢器类产品的解决方案
9.该方案是通过绳索、挂扣或贴片等方式将涉密光盘与防丢器绑定。此种绑定方式并不可靠，容易出现意外分离的情况。同时，这种绑定方式过于简单，没有隐蔽性，极易被人发现，存在被人为蓄意分离的风险。
10.1.2.使用智能保密箱的解决方案
11.该方案将光涉密光盘放入保密箱，存在因客观因素用户并未将涉密光盘放入智能保密箱，但智能保密箱本身未能察觉，仍然报告正常的情况，从而导致重大失泄密事故发生。同时，此种方式会导致用户外出时只要携带一张光盘，就要携带一个箱子，增加额外负担，降低用户体验度。
12.2.无法做到具备防丢功能的光盘与普通光盘在使用上没有区别。
13.若采用将普通防丢器与涉密光盘相绑定的方法，光盘还要在使用时拆除防丢设备，才能放入光盘读写设备，否则会影响光盘的正常使用。这种方案增加了使用光盘的额外操作，同样会增加用户使用难度，降低用户体验度。
14.3.现有的解决方案存在违反现行国家、企业的法律、规定的风险。
15.涉密光盘中储存的数据是涉密资料，涉密光盘自身的位置信息按照国家保密规定是不允许接入公共网络的。《武器装备科研生产单位一/二/三级保密资格标准》明确规定“未经批准，不得将具有无线通讯功能的设备和具备拍摄、录音等功能的电子设备带入保密要害部门。”16.如现有防丢方案中使用的产品很多都是自身带有定位和通信功能，直接与无线公共通信网络互联，在物理上无法做到与互联网隔离。这样方案导致产品的使用违反了相关法规，不会被涉及国家秘密的用户接受。


技术实现要素：

17.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本技术提供了一种光盘及光盘盒。
18.本技术提供了一种光盘，所述光盘上设置有信号发射电路；所述信号发射电路耦合在光盘盘基中间的透明环区域，所述信号发射电路具有短距离无线通信器件。
19.可选地，所述信号发射电路包括元器件、天线和基板；所述元器件包括电路元器件和短距离无线通信器件；所述基板为环形pcb，所述基板的一面作为所述天线承载面，另一面装配所述元器件；所述天线表面设置有涂覆材料。
20.可选地，所述环形基板具备以下一种或多种属性：
21.所述环形基板的重心与所述光盘的重心重合；
22.所述环形基板的厚度保证与光盘装配后，可正常放入光盘读写设备；
23.所述环形基板的重量保证与光盘装配后，不会导致光盘读写设备驱动电机超负荷运转而失效。
24.可选地，所述信号发射电路上凸起元器件设置在所述光盘盘基中间的透明环区域中采用机械加工方式的镂空。
25.可选地，所述电路元器件包括用于提供芯片工作所需的时钟晶振和用于电源滤波的去耦电容；所述天线为弧状的异形结构。
26.可选地，所述光盘盘基中间的透明环区域还设置有电池正负极接触孔。
27.可选地，所述光盘盘基中间的透明环区域还设置有定位孔。
28.本技术还提供了一种用于如上任一项所述的光盘的光盘盒，所述光盘盒设置有供电装置，所述供电装置设置于光盘盒底座中心处，并与所述光盘中心重合。
29.可选地，所述供电装置上设置有与光盘的电池正负极接触孔对应的两个弹簧式探针；所述供电装置用于通过两个弹簧式探针对所述光盘的信号发射电路供电。
30.可选地，所述供电装置上还设置有用于定位用的弹簧式探针，该弹簧式探针与光盘定位孔对应。
31.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
32.本技术各实施例具备使用方便、便于管理、不违反相关保密管理法规等特点。相对与现有有的涉密光盘防丢方案，具备以下优点。
33.1.本技术为涉密光盘的外出携带提供了有效的安全保障；
34.2.本技术提升了涉密单位的密品管理水平，降低了失泄密风险；
35.3.本技术具备高安全性，不产生安全漏洞，不带来任何使用风险；
36.4.本技术使用方便，操作简单。
附图说明
37.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
38.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本技术各个实施例提供的光盘示意图；
40.图2为本技术各个实施例提供的光盘盒示意图；
41.图3为本技术各个实施例提供的信号发射电路的原理图；
42.图4为本技术各个实施例提供的印刷天线外形及性能示意图。
具体实施方式
43.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
44.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
45.本实用新型的一个实施例提供一种光盘，如图1所示，所述光盘上设置有信号发射电路；所述信号发射电路耦合在光盘盘基中间的透明环区域1，所述信号发射电路具有短距离无线通信器件。短距离无线通信器件可以是短距离无线通信芯片，也可以称之为短距离无线通信模块等。
46.本实用新型的另一个实施例提供一种用于上述光盘的光盘盒，如图2所示，所述光盘盒设置有供电装置1，所述供电装置设置于光盘盒底座中心处，并与所述光盘中心重合。
47.简述本实用新型的工作原理：
48.本实用新型中光盘、光盘盒可以与移动终端构成一个防丢系统，其中，短距离无线通信器件完成广播信号的辐射，移动终端中的监控模块根据能否接收到广播信号或者接收到的信号强弱，进行防丢提醒。
49.本实用新型实施例中光盘还可以描述为防丢光盘。移动终端可以为手机，监控模块可以采用app方式实现。防丢提醒方式可以是振动及铃声报警。
50.本实用新型实施例采用硬件构成的光盘，可以构成针对涉密光盘防丢应用的完整系统，具备使用方便、便于管理、不违反相关保密管理法规等特点。相对与现有有的涉密光盘防丢方案，具备以下优点。
51.1.本技术为涉密光盘的外出携带提供了有效的安全保障；
52.2.本技术提升了涉密单位的密品管理水平，降低了失泄密风险；
53.3.本技术具备高安全性，不产生安全漏洞，不带来任何使用风险；
54.4.本技术使用方便，操作简单。
55.以下以涉密光盘为例，详细描述本实用新型实施例的可选具体实现方式。
56.本实施方式提供一种能够在距离携带者超过一定距离后及时发现涉密光盘远离并触发报警的防丢系统。防丢系统由包含防丢光盘、光盘盒的硬件和可以安装在手机上的app软件共同组成。
57.本实施方式中采用的防丢原理是将一块具有短距离无线通信功能的信号发射电路耦合在光盘盘基中间的透明环区域。由于信号发射电路做得足够轻薄，在与光盘紧密耦合后不影响光盘的正常读写使用。将带有上述信号发射电路的光盘装入带有供电装置的特制光盘盒中，通过携带者预装有专用app的手机与之进行短距离无线通信。当使用者携带的手机与涉密光盘的距离超过预设距离时，手机发出振动及铃声报警，提醒使用者已与防丢光盘距离过远，从而实现涉密光盘外出携带时的防丢功能。
58.本实施方式中采用的系统架构，仅针对涉密光盘的防丢应用，对于如纸质文件、u盘、移动硬盘等其它涉密载体并未涉及。因此，涉密光盘防丢系统除了要具备防丢功能外，必须还要符合相关政策法规的规定。因此，涉密光盘防丢系统的设计理念需要遵从以下原则。
59.1.信号发射电路体积尽可能压缩，做到与光盘不可轻易分离；
60.2.尽可能减少防丢光盘的整体重量，不会影响光盘的正常使用；
61.3.系统通过短距离无线通信与用户手机连接，不接入无线公共网络；
62.4.系统能够在涉密场所彻底切断电源，不主动发射无线电信号；
63.5.系统采用的通信方式是独特及专有的，避免被恶意攻击。
64.一、本实施方式的光盘技术方案
65.光盘技术方案包含电路设计、天线设计、结构设计和供电设计。
66.对于电路设计：
67.如图3所示，信号发射电路可以构成防丢电路，由专用短距离无线通信芯片及外部震荡电路及阻容器件构成，包括元器件、天线2和基板；所述元器件包括电路元器件和短距离无线通信器件；电路元器件包括用于提供芯片工作所需的时钟晶振和用于电源滤波的去耦电容。由通信芯片完成固定内容的数字广播信号的编码，经过内部的射频电路完成上变频处理，同时将射频信号耦合到平面硬刷天线完成广播信号的辐射。外部晶振用于提供通信芯片工作时需要的频率源。信号发射电路所选用的电子元器件极少，只有一颗专用的短距离无线通信芯片、一颗晶振用于提供芯片工作所需的时钟，以及一颗去耦电容用于电源滤波。其中，由通信芯片完成固定内容的数字广播信号的编码，经过内部的射频电路完成上变频处理，同时将射频信号耦合到平面硬刷天线完成广播信号的辐射。外部晶振用于提供通信芯片工作时需要的频率源。
68.其中，一般意义上，只要通信收发双方通过电磁波(红外、无线电微波)传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，通常是几十米以内，都可以称之为短距离无线通信。其主要特点如下：
69.1、通信距离短，覆盖距离一般在10～200m；
70.2、发射功率低，一般小于100mw；
71.3、应用范围广，可自由连接各种个人便携式电子设备、计算机外部设备和各种家用电器设备，实现信息共享和多业务的无线传输。
[0072][0073]
可选地，所选用的短距离无线通信芯片，搭载高性能低功耗32位处理器，具有256kb spi nor系统闪存，支持通用多协议。具有多个可编程gpio管脚、内置64kb sram，支持通过pwm/pdm/dma/i2c/spi/uart等接口。该芯片内部集成了无线收发电路、滤波电路和专用信号处理电路，外部只需连接天线就可以实现短距离无线通信功能。短距离无线通信芯片可通过软件配置为低功耗模式，定时向外广播自己的身份标识，广播时间可通过软件配置，其余时间都处于休眠状态，尽可能降低功耗。
[0074]
晶体振荡器选用了市面上小体积的smd2520封装，尺寸为2.5mm x 2.0mm。
[0075]
对于天线设计：
[0076]
天线是该产品设计的关键，其空间不能大于300mm2，并且形状必须是一种边界为弧状的异形结构。例如，所述天线的一端连接信号发射电路；另一端与光盘外环形状匹配，呈弧状；所述天线的两端之间设置两条平行开口，使得所述天线构成类似z型的三段式结构；所述弧状和所述三段式结构构成弧状的异形结构。目前市面上现有的短距离无线通信的天线结构形状基本为矩形，工作频率和尺寸也不符合要求变。
[0077]
为了实现本产品天线的特殊要求，采用印刷天线方式实现与pcb的紧密结合，同时结合天线周边金属与介质层的实际物理分布，采用电磁场仿真软件hfss进行详细电磁场仿真。
[0078]
如图4所示为印刷天线外形示意图及性能。可选地印刷天线尺寸为17.4mm
×
20.3mm，面积约为180，可确保通信稳定可靠，还可以精确控制信号功率，控制有效通信距离，防止告警距离过远的问题。
[0079]
为了提高天线的可靠性，使其不受外部温度、湿度、盐雾以及物理磨损的影响，采用一种专用的涂覆材料，对其进行保护，同时也能美化产品外观。
[0080]
对于结构设计：
[0081]
(1)电路基板的物理外形及材质
[0082]
信号发射电路由元器件装配和基板组成，基板的物理外形及尺寸决定了信号发射电路的安装位置。考虑信号发射电路需要与普通光盘紧密结合，且不影响光盘的正常使用，基板必须具备以下特点：
[0083]
基板的重心必须与光盘的重心高度重合，否则会因重心偏离导致光盘高速旋转过程中出现抖动，影响光盘正常使用；
[0084]
基板的厚度不能超高，与光盘装配后可以正常放入光盘读写设备，不与之产生结构冲突；
[0085]
基板自身重量较小，不会因增加重量过大导致光盘读写设备驱动电机超负荷运转而失效；
[0086]
基板应具备抵抗一定外部应力冲击的能力。
[0087]
基于以上考虑，本实施方式中使用环形pcb方案以解决上述需求，基板的一面作为平面天线承载面，另一面装配所需要的元器件。同时严格控制基板厚度，通过仿真计算，合理规划元器件布局，以保证防丢点电路的物理重心与光盘重合。pcb材质本身特性也可在较小的物理空间内保证质心的均匀分布和机械强度。
[0088]
(2)光盘介质的处理
[0089]
为了实现上述紧耦合的效果，采用了特殊设计方案：将相对于信号发射电路上凸起元器件的光盘部分采用机械加工方式镂空，充分利用光盘非存储区域的介质厚度，将防丢光盘的整体高度控制在一个固定精确的范围内，以适应市面上绝大多数的光盘读写设备。
[0090]
如图1所示，防丢光盘与常规光盘的区别是防丢光盘在普通光盘的印刷层一侧，光盘基中间透明环区域耦合了一块环状的短距离无线通信电路，与常规光盘相比，防丢光盘厚度只有略微增加。这样就可以确保防丢光盘放进目前市面在售的绝大部分光盘读写设备里面，完成光盘的正常读写。
[0091]
对于供电设计：
[0092]
系统考虑使用与信号发射电路分离的单独供电装置为防丢光盘供电。在非涉密场所使用时，将二者组合即可让系统正常工作起到防丢的作用，在涉密场所使用时快速分离供电装置，也可单独使用防丢光盘。
[0093]
防丢光盘的供电装置设计为一块单独的电路，安装有一块电池，与光盘盒整体集成在一起，通过金属弹簧针，与信号发射电路上的金属触点相接触。供电装置处于在光盘盒底座中心处，与防丢光盘中心重合。如图1所示，光盘盘基中间的透明环区域还设置有电池正负极接触孔3和定位孔4。如图2所示，所述供电装置7上设置有与光盘的电池正负极接触孔对应的两个弹簧式探针6；所述供电装置用于通过两个弹簧式探针对所述光盘的信号发射电路供电。所述供电装置上还设置有用于定位用的弹簧式探针7，该弹簧式探针与光盘定位孔对应。
[0094]
在具体设计供电装置的物理接口时，主要从以下两点考虑出发：
[0095]
(1)连接器选型
[0096]
普通金属针作为信号发射电路与供电装置的物理接触点时，需要安装额外的壳体才能保证接插件的准确对位和稳定接触。而防丢光盘由于体积限制无法额外安装除了触电外的其它附件，因此使电源的稳定供给成为影响系统可靠工作的隐患。针对上述情况，我们考虑在不额外增加附件的前提下，采用接触时可产生形变应力的连接器作为物理接触点，在光盘盒的配合下，保证信号发射电路与供电装置稳定可靠的接触。
[0097]
本实施方式中选用的连接器是一种叫做pogo pin且广泛应用于半导体设备中的精密连接器，一般应用于手机、通讯、汽车、医疗、航空航天等电子产品中的精密连接。由于pogo pin是一个很精细的探针，体积可以做到非常小，所以应用在精密连接器中可以降低
连接器的重量、节省空间、美化产品外观。这种弹簧式探针由针头和针管以及弹簧三个基本部件通过精密仪器铆压之后形成，又称作弹簧针、弹簧顶针、弹簧探针、spring loaded、pogopin连接器。pogo pin的针头(plunger)的底部通常是斜面结构，斜面结构的作用是确保pogo pin在工作时保持针头(plunger)与针管(tube)内壁接触，让电流主要通过镀金的针头(plunger)和针管(tube)以确保pogo pin的稳定及低阻抗。
[0098]
(2)触点位置分布
[0099]
信号发射电路上设计有电池正负极接触孔和一个结构定位孔，与光盘盒上供电装置上的三个弹簧针相对应。使用时，防丢光盘放入光盘盒，供电装置上的三个弹簧针与防丢光盘上对应的接触孔和定位孔紧密接触”，信号发射电路即可加电开始正常工作。由于三个接触点的位置和角度不是均匀分布的，可以确保有效定位，不会出现电源正负极反接的情况。
[0100]
本实用新型实施例的关键点在于，1.本实用新型将信号发射电路耦合在光盘盘基中间的透明环区域构成防丢光盘；
[0101]
2.防丢光盘与普通光盘相比，正面增加的高度不超过0.6mm；
[0102]
3.本实用新型将系统中的供电装置与信号发射电路分离设计，装配在光盘盒中；
[0103]
4.防丢光盘通过三个非均匀分布的防插错触点与供电装置连接；
[0104]
5.将防丢光盘与特制光盘盒分离后，防丢系统会进入非工作状态；
[0105]
6.本实用新型通过硬件和软件方式将信号发射电路限定在单向广播模式；
[0106]
7.本实用新型通过覆盖pcb专用油墨在外观上隐藏天线设计区域；
[0107]
本实用新型实施例通过动态低功耗算法实时调整发射功率，系统可持续工作时间不小于6天。
[0108]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0109]
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0110]
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。