专利名称：用于在移动和固定人群之间传输数据的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明的领域是关于通过电话或计算机通信网络传送数据。
更具体地讲，本发明涉及到一种使得两组人以安全快捷的方式交换数据的方法和系统，其中的一组人是固定的(例如长途业务提供者)，而另一组人是移动的(例如业务提供者的用户)。
所提出的问题是，使得一个授权移动用户获得对业务提供者所提供业务的远程接入权，同时防止欺诈分子申明他是有权用户，已经支付相关费用或没有要求需要他支付费用的业务。
为解决该问题，建议使用接入密钥，该密钥由移动用户通过介质终端或与电话手机相连的一种外围设备产生，例如通过将一个存储卡插入到外围设备中。这些方法，除了它们的费用之外，并不实用，并且实现繁琐，因为它们要求安装诸如存储卡读卡器之类的外围设备。实际上，如果没有设法同时解决另一个问题，也就是设计一种方便使用，实现快捷并且经济的方法和系统，上述问题是无法有效解决的。因为，一旦一种应用被用于大量公众，使用的方便和省时变成为重要的问题，不可忽视。更特别的是，用户喜欢移动产品具有信用卡般大小，可以方便地装入钱包或卡夹，这要求设计用这些尺寸特性来实现移动产品的方法和系统。
根据本发明，通过包括以下步骤的方法，这些问题可以被解决，这些目标可以实现-便携式物体按照移动人群中的个人的要求放置，这些物体具有类似信用卡的形式，并且通过对每个人和每张卡特定的标识符来定做，-上述卡被用来发送至少部分加密的DTMF类型的简短的声音识别信号，当卡被卡持有者激活时，声音识别信号就被卡发送(一个这种类型的卡在法国专利No.2705853中被描述，该专利发表于1994，12月2日。)，-上述声音识别信号通过标准电话机的麦克风接收，且上述信号被标准电话机处理，使得处理后的信号可以通过电话或计算机网络发送，-该信号经过电话通信网络被发送到固定人群中的至少一个人的数据处理服务器。
在现有技术的情况下，减小了的尺寸和卡的形式以及使用卡的条件(比如存在老化了的麦克风，卡和麦克风之间较差的声音耦合，环境噪声，温度等)，不允许具有某种质量的DTMF声音信号的前向发送，使得所接收的信号总能由存在于数据处理服务器中的声音服务器按原来的样子加以利用。具有信用卡形式的便携式物体的实现由此带来了一个问题，到现在为止，限制了该技术的使用。
为了克服上述困难，根据本发明的方法，结合刚才阐述的步骤，进一步包括以下步骤-从卡而来的信号(经过麦克风，标准的电话机，通信网络)被特定的软件程序处理，该软件的参数是以下诸因素的函数卡的特性，它的与电话机麦克风结合的使用条件，声音识别信号的特定特性，以及用于相应于被发送的识别数据的特定类型的信号的通信网络特性。
这样，处理之后，从卡而来并被数据处理服务器接收的信号包含有移动人群希望发送给固定人群的数据。
根据本发明，该方法进一步包括以下步骤-为识别卡和卡的持有者，信号被解密，解密之后获得的数据元素被与数据处理服务器中保存的数据元素相比较。
这样，通过这种方法，业务提供者确认呼叫者确实拥有授权卡，不是一个数据处理业务的欺诈者，而且他能够识别卡的持有者是一个他所提供的业务的有权用户。结果，当安全快捷的识别过程实现之后，两个群体的人们便可以十分安全地交换数据了。
有利地，在一个可选实施方案中，为了确定处理来自卡的信号的特定软件程序的参数，根据本发明的方法是-该卡被用来发送一个预定的声音信号以对应于一个校准信号，特别是在频率上和功率上，-所接收的信号被数据处理服务器分析，被与校准的声音信号进行比较，-通过上述比较导出特定处理软件程序的参数。
本发明还涉及到一种使得两组人以安全快捷的方式交换数据的系统，其中的一组人是固定的(例如长途业务提供者)，而另一组人是移动的(例如业务提供者的用户)。该系统的特点是具有包含实现以上定义的方法以及它的可选实施方案的设备。
更具体而言，根据本发明，该系统包括-便携式物体按照移动人群中的个人的要求放置，这些便携式物体具有类似信用卡的形式，并且通过对每个人和每张卡特定的标识符来定做，-每个卡包含用于发送至少部分加密的DTMF类型的简短声音识别信号的设备，当卡被卡持有者通过可从卡的表面接触的至少一个部件按照他的需要激活时，声音识别信号就被卡发送，-一个标准的电话机包括*一个麦克风，当声音识别信号被发送时，相对于该麦克风，卡的持有者根据他的需要放置该卡，*用于对上述声音识别信号作标准处理的设备，使得处理后的识别信号可以通过一个电话通信网络被发送设备前向发送到某个距离，-一个包括数据处理设备的数据处理服务器，它是按照固定人群中至少一个人的需要，与电话通信网络相连，并负责接收从电话机而来的识别信号。
在现有技术的情况下，减小了的尺寸和卡的形式以及使用卡的条件(比如存在老化了的麦克风，卡和麦克风之间较差的声音耦合，环境噪声，温度，等)，不允许具有某种质量的DTMF声音信号的前向发送，使得所接收的信号总能由存在于数据处理服务器中的声音服务器按原来的样子加以利用。为了克服上述困难，根据本发明的系统是使得所述的数据处理设备进一步包括*用于处理从卡(经过麦克风，标准的电话机或通信网络)而来的信号的设备，该设备包含特定的软件程序，该软件程序的参数是以下诸因素的函数卡的特性，它的与电话机麦克风结合的使用条件，以及用于相应于被发送的识别数据的特定类型的信号的通信网络的特性。这样，处理之后，从卡而来并被数据处理服务器所接收的信号包含了移动人群希望发送给固定人群的数据元素。
所述的数据处理设备进一步包括*用于对信号解密的设备，使得通过这些信号可以获得卡和卡持有者的特定的标识符，*一个数据库，包含根据需要的卡和卡持有者的资料，以及他们的识别数据，
*用于将卡和卡持有者的特定标识符与数据库中所包含的该卡以及卡持有者的识别数据进行比较的设备。结果，在该快速安全的识别过程完成之后，两个人群中的每个人群的人们便可以完全安全地交换数据了。
有利地，根据一个可选实施方案，为了确定处理来自该卡的信号的特定软件程序的参数，根据本发明的系统是-该卡的发送设备发出一个预定的声音信号，该信号相应于校准信号，特别是在频率上和功率上，-数据处理服务器的数据处理设备，包含用于分析数据处理服务器所接收的信号以及用于将该信号与校准的声音信号比较的装置，根据本发明，在系统的第一个可选实施方案中，上述用于处理从卡而来的信号的设备，对于其它构成数据处理设备的设备来说，被放置在上行线路(upline)。
根据本发明，在系统的第二个可选实施方案中，上述用于处理从卡而来的信号的设备，对于其它构成数据处理设备的设备来说，被作为资源来放置。
根据本发明，在系统的第三个可选实施方案中，上述用于处理从卡而来的信号的设备，对于其它构成数据处理设备的设备来说，被放置在网络中。
根据本发明，在系统的第四个可选实施方案中，上述用于处理从卡而来的信号的设备，与其它构成数据处理设备的设备综合在一起。
本发明的其它的特性和优点从以下的四个本发明的优选实施方案的描述和附图中可以表现出来，给出的实施方案作为说明性且非限定性的例子，其中-
图1显示了根据本发明系统的透视结构图。
-图2以框图的形式给出了第一个可选实施方案的视图，上述用于处理从卡而来的信号的设备，对于其它构成数据处理设备的设备来说，被放置在上行线路。
-图3以框图的形式给出了第二个可选实施方案的视图，上述用于处理从卡而来的信号的设备，对于其它构成数据处理设备的设备来说，被作为资源来放置。
-图4以框图的形式给出了第三个可选实施方案的视图，上述用于处理从卡而来的信号的设备，对于其它构成数据处理设备的设备来说，被放置在网络中。
-图5以框图的形式给出了第四个可选实施方案的视图，上述用于处理从卡而来的信号的设备，与其它构成数据处理设备的设备综合在一起。
-图6以框图的形式给出了处理流程图的视图。
现在参照图1阐述根据本发明的系统和方法。根据本发明的系统和方法使得移动人群中的每个人11得以使用含有麦克风17的电话机16安全快捷地访问固定人群(业务提供者12)中的人们12为他们提供的服务器30。位于离业务提供者12的数据处理服务器18一定距离的电话机16与电话通信网络15相连。
该系统包括具有信用卡形式的卡10，通过用于每个卡和每个用户11的特定标识符来定做。该卡根据使用者的需要由业务提供者12设置。该卡10包含用于发送至少部分加密的DTMF类型的简短的声音识别信号20的设备13。
当发送设备13被用户通过部件14激活时，这些信号便被发送，部件14可以从卡的外部访问(图中不能看出，因为它位于卡的另一边)。声音信号20被电话机的麦克风17接收，相对于该麦克风，用户放置卡10。系统还包括了设备19，用于处于电话机16内的声音信号20的前向传输。这些前向传输设备在信号处理之后，通过电信网15，实现信号的长途传输，将信号送到业务提供者的数据处理服务器18。与电信网络15相连的该数据处理服务器，包括了数据处理设备21。该数据处理设备21包括-设备22，用于激活上述电话机16的前向传输设备19，-设备28，用于处理由卡(经过麦克风，标准的电话机和通信网络)而来的信号，该设备包含特定的软件26，该软件的参数是以下诸因素的函数卡10的特性，它的与电话机16的麦克风17结合的使用条件，以及用于相应于被发送的识别数据元素的特定类型的信号的通信网络15的特性。
为了定义前向传输线路的转移函数，即为了考虑信号处理设备28的特定软件26中的以下特性-麦克风的质量(阻尼，失真，背景噪声)，
-电话单元的特性(放大，限幅，带通滤波)，-卡被使用地点的环境温度(隐含由卡发出的频率和由麦克风和线路产生的失真)，-线路本身的噪声和质量，-在长途呼叫中经常发生的中断/截止，回声，该卡发送一个预定的声音信号，以对应于与精确特性校准的信号，特别是在频率和功率上。
将由数据处理服务器在线路端接收的信号与依据精确特性的预定的校准声音信号相比较。该比较使得数据处理设备21能计算出特定处理软件16的参数。该软件26的主函数涉及到-相对于高通和低通滤波器的信号线性化，-对于高阻尼信号和/或噪声浸入信号的信号相关性计算，-有关传输地点的环境温度和发送设备状态的频率漂移的测量和校正，-设备噪声滤除，-纠错，-回声抵消，-信号的自同步，-脉冲的检测和解释，-信号的智能统计分析语声/代码识别，-具有限幅信号部分重组功能的电话机放大量和/或滤波器的限幅度的检测。
这样，通过这些处理设备28和位于通信网络15另一端、被呼叫的业务的提供者附近的特定软件程序26，用户11有可能使用具有信用卡形式的移动产品10，他们已习惯该产品并可以方便地携带在钱包或卡夹中。而且，人们可以使用标准的电话机16，地球上有大约一亿部可以被使用。
数据处理设备21还包括*设备24，用于对信号解密，使得可以从这些信号中获得卡和卡持有者的特定标识符，*数据库23，包含有卡和卡持有者的参数，以及他们的识别数据，*设备25a，用于将卡和卡持有者的特定标识符和数据库中保存的卡和卡持有者的识别数据作比较。
结果，在完成了上述快捷准确的识别处理后，两个人群中的每个人群的人们便可以以完全安全的方式交换数据元素了。
卡的加密设备和数据处理服务器的解密设备最好以这样一种方式设计，即每种操作(时钟同步，计数操作，等，如特别在美国专利No.4998 279和美国专利4 298 098中所阐述的)时的声音信号改变。录音之后，不合法用户就不可能以任何形式使用声音信号获准通过业务提供者的数据处理服务器的识别，因而也不能从他的业务中获得利益。
为了增强系统的安全性，在图1显示的可选实施方案中，系统进一步包括第二个比较设备25b。这些比较设备使得能在数据库中保存的用户专用的保密代码与用户发出的保密代码之间进行比较。该代码由与电话机16和/或卡10相关的键盘27发出，并由通信网络15发送给业务提供者的数据处理设备。这样，业务提供者便可以确认呼叫者11是真正的有资格与他的业务连接的人。一张被偷窃的卡不能被偷窃者使用，因为他不知道保密代码。
参看图2，3，4和5，现在将阐述设备28的四种实施方案，该设备用于处理从卡发送而来，并由电信网络传输的信号。这些图中使用了相同的参数来指明已参照图1所描述的各部分和设备。
根据图2中以框图形式显示的第一个实施方案，用于处理从卡而来的信号的设备28被放置在相对于构成数据处理设备21的其它设备的上行线路(在语声服务器18，30的前面)。声音信号被设备28处理并在经过电话线路重新生成后再保存(restore)，例如它们被以ASCII类型数字形式或任何其它可以直接被计算机使用的规格再保存，或以可以被放置在下行线路(downline)的语音服务器的数字信号处理器(DSP)使用的标准的DTMF形式再保存。这种安排使得(放置在下行线路的语音服务器的)数据处理设备21的任何部分不用被改变。当然，它在信号处理设备28的输入和输出端需要相同数目的电话线路。
根据图3中以框图形式显示的第二个实施方案，用于处理从卡而来的信号的设备28被作为其它构成数据处理设备21(语音服务器)的设备的资源放置。在这种情况下，语音服务器接收到呼叫，但凡有必要都使用信号处理设备28作为系统资源。这种设计允许使用语音服务器18的电话线转接和管理系统40。该语音服务器将一个PCM或ADPCM类型的数字化的声音文件转换为资源。该信号处理设备28采取电子卡与计算机和软件程序相结合的方式。如果线路的数目少，则信号处理设备28包含一个软件程序。它们接着向语音服务器18发送一个ASCII类型的信号或其它类型的信号。
根据图4中以框图形式显示的第三个实施方案，用于处理从卡而来的信号的设备28被放置在与构成数据处理设备21的其它设备相连的网络中。因为，在某些情况下，特别是取决于语音服务器18中使用的操作系统，将信号处理设备作为资源来放置是不可能的。在这种情况下，信号处理设备28被放置在网络中的一台计算机50上。数字化的语音文件经过本地网络15a被传送，并被包括信号处理设备28的网络中的计算机予以处理。由计算机执行的处理操作的结果被以ASCII形式或其它形式经本地网络15a发送到语音服务器。
根据图5中以框图形式显示的第四个实施方案，用于处理从卡而来的信号的设备28被与构成数据处理设备21的其它设备综合在一起。更具体而言，这些设备28被综合到语音服务器18的电子卡的数字信号处理器(DSP)60中，上述服务器中具有调用该特殊DSP功能的逻辑电路。用综合信号处理设备28的功能的特定DSP代替本地服务器的DSP也是可能的。
参看图6，现在将阐述信号处理设备28的处理流程图。被接收信号的结构具有固定的特性所有发送频率的完整定义，每个频率组的传输时间，要被接收的信号数目和所有信号的时长，相应于校准信号的预定信号。所以该信号处理设备“知道”它们必须搜索什么。它们采用快速傅立叶变换函数(FFT)，以小幅度的可变步长(FFT1，FFT2，…，FFT N)100滑动，能够(i)建立相关函数(110)，(ii)获得噪声抑制，以及(iii)在一些FFT时段的每个信号部分的观测。例如，对于20～50毫秒的单一信号，工作步长可以是5毫秒。
接着并行采用数字梳状滤波操作(120)，输入的数目及其功能可以被参数化。最后，每个结果被比较，并且统计计算(130)能去掉某些可疑信号。相应于校准信号的预定特性信号(140)使用了一组频率，这相对于卡10可能发出的频率来说是足够的。因而可以获得在所有发送的频率上的整个前向传输线路上的有关失真，阻尼，漂移，能量，噪声电平和回声等的状态报告。由于预定信号是已知的，没有对它作其它的解释。它使得能够校准信号处理设备，并使确定前向传输线路(150)的转移函数成为可能。因此由卡发送的信号可以相对于系统的总响应曲线予以校正(160)。所以该信号处理设备28可以处理不同类型的信号，无论它们是单频，双频还是多频信号，以不同的速度发送，以及具有不同的时长值，因为将它们作为要被检测的信号(DTMF或其它)的函数来编程便足够了。
权利要求
1.一种方法，使得两组人以安全快捷的方式交换数据，其中的一组人是固定的(例如长途业务提供者)，而另一组人是移动的(例如该业务提供者的用户)，上述方法的特征在于它包括了以下步骤-便携式物体按照移动人群中的人们的要求进行放置，这些物体具有类似信用卡的形式，并且通过对每个人和每张卡的特定的标识符来定做，-上述卡被用来发送至少部分加密的DTMF类型的简短的声音识别信号，当卡被卡持有者按他的要求激活时，声音识别信号就被卡发送出去，-上述声音识别信号通过标准电话机的麦克风接收，且上述信号被标准电话机处理，使得处理后的信号可以通过电话或计算机网络进行传送，-该信号经过通信网络被前向发送到固定人群中的至少一个人的数据处理服务器，在现有技术的情况下，减小了的尺寸和卡的形式以及使用卡的条件，比如存在老化的麦克风，卡和麦克风之间较差的声音耦合，环境噪声，温度，等，不允许具有某种质量的DTMF声音信号的前向发送，使得所接收的信号总能由存在于数据处理服务器中的声音服务器按原来的样子加以利用，-由卡而来的信号经过麦克风，标准的电话机和通信网络借助于特定的软件程序处理，该软件的参数是以下诸因素的函数卡的特性，它的与电话机的麦克风结合的使用条件，用于相应于被发送的识别数据的特定类型的信号的通信网络的特性，这样，处理之后，从卡而来并被数据处理服务器接收的信号包含有移动人群希望发送给固定人群的数据，-为识别卡和卡的持有者，信号被解密，解密之后获得的数据元素被与数据处理服务器中保存的数据元素相比较，这样，当这种安全快捷的识别过程实现之后，两个人群的每个人群的人们便可以十分安全地交换数据了。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，确定用于处理从卡而来的信号的特定软件程序的参数-该卡被用来发送一个预定的声音信号，该信号相应于校准信号，特别是在频率上和功率上，-所接收的信号被数据处理服务器分析，被与校准声音信号进行比较，-通过上述比较导出特定的处理软件程序的参数。
3.一种使得两组人以安全快捷的方式交换数据的系统，其中的一组人是固定的(例如长途业务提供者)，而另一组人是移动的(例如该业务提供者的用户)，该系统包括-按照移动人群中的个人的要求放置的便携式物体，这些便携式物体是具有类似信用卡的形式、通过对每个人和每张卡特定的标识符来定做的卡，-上述卡包含用于发送至少部分加密的DTMF类型的简短的声音识别信号的设备，当卡被卡持有者通过可从卡的表面接触的至少一个部件，按照他的需要激活时，声音识别信号就被该卡发送出去，-一个标准的电话机，包括*一个麦克风，当声音识别信号被发送时，相对于该麦克风，卡的持有者根据他的需要放置卡，*用于对上述声音识别信号的标准处理的设备，使得处理后的识别信号可以通过一个电话通信网络被发送设备前向发送到某个距离，-一个数据处理服务器，包括数据处理设备，它是按照固定人群中至少一个人的需要，与电话通信网络相连，并负责接收从电话机而来的识别信号，在现有技术的情况下，减小了的尺寸和卡的形式以及使用卡的条件，比如存在老化的麦克风，卡和麦克风之间较差的声音耦合，环境噪声，温度等，不允许具有某种质量的DTMF声音信号的前向发送，使得所接收的信号总能够由存在于数据处理服务器中的声音服务器按原来的样子加以利用，所述的数据处理设备包括*用于处理从卡经过麦克风，标准的电话机或通信网络而来的信号的设备，该设备包含特定的软件程序，该软件的参数是以下诸因素的函数卡的特性，它的与电话机麦克风结合的使用条件，用于相应于被发送的识别数据的特定类型的信号的通信网络的特性，这样，处理之后，从卡而来并被数据处理服务器接收的信号包含移动人群希望发送给固定人群的数据元素，*用于对信号解密的设备，使得通过这些信号获得卡和卡持有者的特定的卡标识符成为可能，*一个数据库，包含根据其需要的卡和卡持有者的资料，以及他们的识别数据，*用于将卡和卡持有者的特定标识符与数据库中包含的该卡和卡持有者的识别数据进行比较的设备，这样，在该快速安全的识别过程完成之后，两个人群中的每个人群的人们便可以完全安全地交换数据了。
4.根据权利要求3的系统，其特征在于，确定处理来自卡的信号的特定软件程序的参数-该卡的发送设备发送一个预定的声音信号，该信号相应于校准信号，特别是在频率上和功率上，-数据处理服务器的数据处理设备，包含用于分析被数据处理服务器接收的信号以及用于比较该信号与校准声音信号的装置。
5.根据权利要求3或4之一的系统，其特征在于，上述用于处理从0卡而来的信号的设备，相对于构成数据处理设备的其它设备来说，被放置在上行线路上。
6.根据权利要求3或4之一的系统，其特征在于-上述用于处理从卡而来的信号的设备，对于构成数据处理设备的其它设备，被作为资源来放置。
7.根据权利要求3或4之一的系统，其特征在于，上述用于处理从卡而来的信号的设备，相对于构成数据处理设备的其它设备来说，被放置在网络中。
8.根据权利要求3或4之一的系统，其特征在于，上述用于处理从卡而来的信号的设备，与构成数据处理设备的其它设备综合在一起。
9.根据权利要求3-8之一的系统，其特征在于-所述卡包括加密设备，使得一种操作的声音信号不同于另一种操作的声音信号。
全文摘要
一种使得两组人(12)能够安全快捷地交换数据的方法,其中的一组人是固定的(特别是远程业务提供者),而另一组人是移动的(特别是业务提供者的用户(11))。根据该方法,在移动人群中分发了一种信用卡大小的便携的物体(10)。该卡被用来发送短的DTMF－类型的声音识别信号(20),该信号至少是部分加密的,且由标准电话设备的麦克风(17)来接收,然后通过标准电话设备(16)处理,使得处理后的信号通过电话或计算机网络(15)发送到固定人群中至少一个人(12)的计算机服务器(18)上。从卡而来的信号,被用特定的软件(26)来处理,该软件具有依赖于卡的特性的参数,结合电话设备的麦克风的工作状态,以及用于对应于发送的识别数据的特定信号的通信网络特性。该信号被解密,且解密后的数据被与计算机服务器上保存的卡以及卡持有者的识别数据相比较。
文档编号H04B7/26GK1202292SQ9619831
公开日1998年12月16日 申请日期1996年9月25日 优先权日1995年9月25日
发明者L·高雷塔, C·杜劳克斯 申请人:芬特尔公司