用于保护基于身体的通信的技术的制作方法
【技术领域】
[0001]在此描述的各实施例总体上涉及使用生物计量特性来保护身体承载设备之间的通过身体的通信。
[0002]背景
[0003]已经变得常见的是人员随身携带各种电子设备并且正在变得常见的是这些电子设备在通常被成为个域网(PAN)的网络中组网以便交换信息。这种设备包括腕表、智能电话、智能手表、智能眼镜、活动监控设备诸如计步器、健康监控设备诸如脉搏监控器、用于音频通信的无线耳机、起搏器等等。许多PAN采用无线射频(RF)通信，并且其他形式的无线网络已经被证明易于受到安全漏洞影响，其中，另一个人使用其他电子设备来无线地访问PAN用于诸如从该PAN的电子设备中的一个或多个电子设备盗取信息的目的。
[0004]应对这种安全漏洞的一种方法已经用人体替换作为通信介质发出信号的无线RF，形成体域网或BAN。更确切地，身体的皮肤和/或其他组织被用作导电介质来在布置在身体附近的电子设备之间传送信号。然而，BAN也被证明易于受到由进行皮肤到皮肤接触或至少足够物理接近从而使得其身体上的另一个电子设备能够被瞬时地添加到BAN上所导致的安全漏洞。这种安全漏洞已知在其中众多人员瞬时地位于彼此附近的情况下发生，诸如在乘地铁或乘电梯时或在排队等待时。
【附图说明】
[0005]图1示出安全通信系统的实施例。
[0006]图2示出根据实施例的身体上的可以在其处布置身体承载设备的示例位置。
[0007]图3示出安全通信系统的替代实施例。
[0008]图4示出根据实施例的瞬时地组合的两个体域网的示例。
[0009]图5示出根据实施例的将身体承载设备关联到组合网络的示例。
[0010]图6示出安全通信系统的实施例的一部分。
[0011]图7至图9各自示出根据实施例的逻辑流。
[0012]图10示出根据实施例的处理架构。
【具体实施方式】
[0013]各个实施例总体上涉及用于在布置在人员的身体附近的两个或更多个身体承载设备之间形成并维护安全通信以便形成体域网(BAN)的技术。更确切地，通过用作通信介质的身体在两个或更多个身体承载设备之间反复地交换安全测试信号以便检查身体的生物电特性从而符合身体的身份。随着时间在预定的变化速率内发生的生物电特性的变化被反复地适配，而通过呈现安全挑战来对在太高速率发生的变换做出响应以便使用不同的机制来验证身体的身份。
[0014]BAN的身体承载设备通过身体的一个或多个组织在反复的基础上交换具有已知信号特性的安全测试信号以便测量该一个或多个组织的生物电特性从而确认这是被授权使用身体承载设备的人员的身体。这种已知的信号特性可以包括已知振幅、已知频率组合、已知频偏模式、已知数据模式等等。这种生物电特性可以包括在一个或多个频率的电阻、电感和/或电容。实质上，当它们被传送通过身体时，身体的组织对安全测试信号进行变换。
[0015]这种交换信号以便测量生物电特性可以作为交换信号以便交换数据的一部分发生。换言之，当它们被接收以便确定生物电特性时，可以在信号中交换也被分析的数据。可替代地或此外，这种交换信号以便测量生物电特性可以独立于交换信号以便交换数据而发生并且可以随机地和/或在预定的间隔发生。每个这种身体承载设备存储安全测试信号的已知信号特性和身体的预期生物电特性的指示。当接收到时，所接收的安全测试信号的信号特性与其已知特性进行比较，从而导出与然后与预期生物电特性进行比较以便确定是否存在匹配的生物电特性。
[0016]在某些实施例中，可以在单个身体的不同部位发现组织的生物电特性中的不同。换言之，通过身体的一个部分通信的身体承载设备可以在它们在身体上的位置之间遇到不同于由在相同身体上的两个其他位置之间通信的两个其他这种设备遇到的这种特性的生物电特性。因此，在某些实施例中，每个这种身体承载设备可以存储指示不同的预期生物电特性的特性，每个特性与去向或来自可以在其处将身体承载设备布置在身体上的不同位置的通信相关联。例如，一个身体承载设备可以预期在其与另一个身体承载设备的通信中遇到不同的生物电特性，取决于身体承载设备被布置在身体的哪一条小腿上。
[0017]在各个实施例中，身体的组织的生物电特性可以随着更短和更长的时间段而变化。通过示例，随着人员参与各种活动中的任一种、休息、吃饭、喝水、改变情绪状态、进入更热或更冷的环境、进入更干或更湿的环境、淋浴等等，身体的碳水化合物水平可以在一小时或一天内变化。同样通过示例，皮肤组织及其到皮下组织的耦合已知在一生中经历显著的变化作为变老的一部分。如本领域技术人员可认识到的，这种身体变化易于导致在身体承载设备之间的通信中遇到的生物电特性变化，至少对于可以在其处交换信号的某些频率而言。因此，在某些实施例中，生物电特性的变化随着时间不超过预定的变化速率可以被适配。更确切地，存储在身体承载设备中的包括预期生物电特性的指示特性数据可以被允许随着时间被更新，并且这种更新的条件可以是这些生物电特性在不超过预定的变化阈值速率的速率变化。
[0018]当在足够短的时间段内检测到生物电特性的显著较大的变化超过预定的变化速率时，与BAN相关联的一个或多个身体承载设备可以呈现安全挑战。这种安全挑战可以包括要求采取指定的行动来验证该一个或多个身体承载设备位于其附近的身体的身份。通过示例，密码、指纹等等请求可以由一个或多个身体承载设备听觉地或视觉地呈现。通过另一个示例，其中，身体承载设备可以被布置在身体上的与其之前已经被布置的位置不同的位置，可以呈现移动身体承载设备的请求，使得其被布置在其之前被布置在的位置从而使得能够在该位置进行生物电特性的新测试。
[0019]可以对身体承载设备进行注册以便变成BAN的一部分，部分地通过被供应指示具体的身体的预期生物电特性的特性数据、指示已经在BAN中注册的其他身体承载设备的标识符的网络数据、和/或用于使得能够进行加密和/或其他安全措施的凭证数据。这种数据供应可以由存储这种数据的服务器执行作为与BAN相关联的账户的账户数据的一部分。注册身体承载设备可能需要使用被布置在身体的一个或多个位置的注册设备以便传输安全测试信号从而由身体承载设备接收来生成预期生物电特性的一个或多个初始指示从而存储在身体承载设备和/或这种服务器中。
[0020]总体上参照在此使用的注释和术语，可以用在计算机或计算机网络上执行的程序流程的方式呈现其后的详细描述的各部分。这些流程描述和表示用于由本领域技术人员最有效地将其工作实质传达给本领域的其他技术人员。流程在此并且通常被认为是导致所期望的结果的操作的自洽序列。这些操作是要求物理量的物理操纵的那些步骤。通常，尽管不必需，这些量采取能够被存储、传输、组合、比较、以及以其他方式操纵的电信号、磁信号或光信号的形式。证明方便的是有时主要出于常见用途的原因，将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项目、编号等等。然而，应当注意的是所有这些和类似的项目有待与适当的物理量相关联并且仅仅是适用于那些量的方便标签。
[0021]另外，经常以术语引用这些操纵，诸如添加或比较，其通常与由人类操作员执行的手动操作相关联。然而，在本文描述的形成一个或多个实施例的一部分的操作的任何操作中，无需人类操作员的这种能力或者无需在大多数情况下期望这种能力。而是，这些操作是机器操作。用于执行各个实施例的操作的有用机器包括由所存储的根据在此描述的技术编写的计算机程序选择性地激活或配置的通用数字计算机和/或包括专门为所需目的构建的装置。各个实施例还涉及用于执行这些操作的装置或系统。这些装置可以专门为所需目的构建或者可以包括通用计算机。各种各样的这些机器的所需结构将从所给出的描述明显。
[0022]现在参照附图，其中，相同的参考号用于贯穿指代相同的元件。在以下描述中，为了解释的目的，列出了许多特定细节以便提供其透彻理解。然而，可能明显的是可以在没有这些特定细节的情况下实现新颖实施例。在其他情况中，用框图的形式示出公知的结构和设备，以便促成其描述。意图是将所有修改、等效方案和替代方案涵盖在权利要求书的范围内。
[0023]图1是并入服务器100、注册设备300和一个或多个身体承载设备500中的一个或多个的安全通信系统1000的实施例的框图。这些计算设备100、300和500各自可以是各种类型的计算设备中的任一种，包括但不限于桌上计算机、数据输入终端、膝上计算机、上网本计算机、平板计算机、手持式个人数字助理、智能电话、数字相机、并入到衣服中的身体穿戴计算设备、集成到车辆中(例如，汽车、自行车、轮椅等等)的计算设备、服务器、服务器集群、月艮务器群等等。
[0024]如所描绘的，这些计算设备100、300和500中的一个或多个通过网络999和体域网(BAN)919中的一个或两个交换与在身体承载设备500中的多个设备之间建立安全通信相关联的信号。然而，这些计算设备中的一个或多个可以与彼此和/或与仍其他计算设备(未示出)经由网络999或BAN919交换与安全通信完全不相关的其他数据。在各个实施例中，网络999可以是可能仅限于在单个建筑物或其他相对受限区域内扩展的单个网络、可能扩展相当的距离的连接网络的组合，和/或可以包括互联网。因此，网络999可以基于可以通过其交换信号的各种(或组合)通信技术中的任一种，包括但不限于采用电气和/或光学导电线缆的有线技术以及采用红外、射频或其他形式的无线传输的无线技术。
[0025]在各个实施例中，身体承载设备500中的每个设备并入处理器组件550、存储设备560、控件520、显示器580和用于将服务器器500耦合到网络999的接口 590中的一项或多项。身体承载设备500中的每个设备还并入身体接口 510，该身体接口用于传输和/或接收通过被用作BAN 919的通信介质的身体1的组织传导的信号。存储设备560存储控制例程540、特性数据531、凭证数据535、网络数据539、应用例程570和数据537中的一项或多项。
[0026]身体接口510可以采用各种技术中的任一种至少通过身体10的皮肤组织传输和/或接收信号。通过示例，身体接口510可以采用与身体10的皮肤的直接导电接触(例如，导电表面)以便至少通过皮肤组织传输和/或接收信号(例如，用于信号的交流分量的“皮肤效应”)。可以在身体接口 510中采用电容组件以便避免到身体10的直流(DC)耦合。通过另一个示例，身体接口 510可以采用位于身体10的皮肤附近但是不与其导电接触的一个或多个平板或线圈以便至少在皮肤组织和/或皮下组织中电磁地感应信号。可以通过一层或多层衣服实现这种信号感应，至少允许将身体接口 510定位成覆盖衣服、在口袋中、在身体附近携带的行李箱中(例如，“腰包”或背包)等等。
[0027]这种导电表面、平板或线圈可以被并入身体承载设备500中的一个或多个中和/或并入控件520中。更精确地，身体接口 510可以并入在将至少与皮肤组织物理接触的控件520的外壳或手动可操作旋钮、杠杆、触敏表面、小键盘或键盘的按键的按键帽的外部表面上形成的导电表面。可替代地或此外，身体接口 510可以并入平板或线圈，该平板或线圈并入在控件的外壳或手动可操作旋钮、杠杆、触敏表面、小键盘或键盘的按键的按键帽内以便感测和/或生成电磁场。因此，应当理解的是“布置在身体的位置处”或实现这种效果的类似词语应当被解释为指代承载在身体上(或者以其他方式被带到身体附近)与皮肤接触以便实现导电接触或者与皮肤足够近以便允许在身体的该位置感应信号(例如，由一层或多层衣服分开)O
[0028]如本领域技术人员熟悉的，各种信号频率范围可以或多或少容易地由和/或通过身体的某些部分相对于其他部分传导，并且选择更容易地传导的频率可以取决于用于交换信号的技术。因此，将身体承载设备500之一布置在身体10的位置处需要至少将身体接口510放置为与身体10的皮肤导电接触或者在该位置处在身体10的皮肤附近。
[0029]控制例程540并入在其角色作为身体承载设备500之一的主处理器组件的处理器组件550上操作的指令序列以便实现用于执行各个功能的逻辑。在执行控制例程540时，处理器组件550操作身体接口 510以便通过身体10传输和/或接收信号。这些信号可以通过身体10在身体承载设备500和至少一个其他设备(例如，身体承载设备500中的另一个设备)之间传送数据537。数据537可以是各种类型的数据中的任一种，包括但不限于文本、图形、照片、统计数据、有关身体10的生物计量数据、音频、运动视频等等。应用例程570可以是各种类型的应用例程中的任一种，包括但不限于文本或电子邮件客户端、网站浏览器、健康监控器、音频和/或视觉播放器、照片浏览器等等。不管应用例程570的功能可以是何种功能，数据537可以与应用例程570相关联，并且应用例程570的正确功能发挥可能需要通过身体10向和/或从另一个设备传输和/或接收数据537。
[0030]通过身体10交换信号(包括可以传送数据537的信号)避免交换无线射频(RF)信号的安全陷阱，因为无法在距离身体10—定距离处无线地拦截传送通过身体10的信号。然而，如已经讨论的，确实发生以下情况，人员确实离彼此很近，从而使得甚至传送通过一个人员的身体10的信号可以由偷偷地位于身体10附近的另一个人员的所承载的设备拦截。各种安全措施或安全措施组合可以用于解决这个问题。
[0031]作为一个这种安全措施，被授权成为BAN919的一部分的设备(例如，身体承载设备500中的一个或多个设备)的标识符的指示符可以存储在网络数据539中。此外，在BAN919的设备之间(例如，在身体承载设备500之间)交换的信号可能被要求包括传输它们的设备的身份的指示以便允许身体承载设备500中的接收设备对这些身份与网络数据539进行比较。
[0032]作为另一个这种安全措施，凭证数据535的安全凭证可以用于以本领域技术人员熟悉的方式解密和/或以其他方式限制交换信号。更确切地，凭证数据535可以包括用于加密/解密数据537或在发生交换信号以便传送数据537之前验证另一个设备(例如，身体承载设备500中的另一个设备)的各种密钥、密码、散列、证书等等中的任一种。
[0033]作为仍另一个安全措施，处理器组件550可以操作身体接口 510以便通过身体10传输和/或接收安全测试信号。更准确地，身体承载设备500中的一个设备的处理器组件550可以传输安全测试信号和/或身体承载设备500中的另一个设备的处理器组件550可以接收并分析这些安全测试信号。可以作为与其他设备交换信号以便交换数据的一部分执行交换安全测试信号，从而使得被交换以便传送数据537的信号