一种基于近场设备感知的显示唤醒与权限校验方法与流程

本技术涉及智能终端近场感知与身份权限控制，更具体地说，涉及一种基于近场设备感知的显示唤醒与权限校验方法。

背景技术：

1、现有的智能交互车模、带显示功能的车辆模型或桌面车辆状态展示终端，通常通过按键、触摸、定时任务、红外人体感应或蓝牙连接等方式实现屏幕或显示区域的唤醒。部分设备能够识别已配对的手机，并利用低功耗蓝牙（bluetooth low energy，以下简称ble）的接收信号强度（received signal strength indicator，以下简称rssi）估计用户是否处于智能交互车模终端（以下简称车模终端）附近，但上述方案通常难以同时兼顾低功耗、距离可信度、用户身份及分级显示权限等多方面需求。

2、在车模终端需要根据用户接近程度切换展示内容或开放交互入口的应用场景中，可采用蓝牙信道探测（bluetooth channel sounding，以下简称cs）或超宽带（ultra wideband，以下简称uwb）技术进行精确测距；近场通信（near field communication，以下简称nfc）技术则具有通信距离短、需要用户主动靠近的特点，适合用于车模终端绑定、身份确认或敏感功能授权。然而，现有方案通常将上述多种近场感知技术分别独立使用，缺少面向车模终端“低功耗发现—精确测距—身份认证—分级显示—主动升权—离场熄屏”的统一控制方法，由此导致现有技术存在以下技术问题：

3、其一，仅依据单次rssi或固定rssi阈值控制显示唤醒，容易受到人体遮挡、多径反射、设备摆放方向及发射功率差异的影响，造成误唤醒或显示区域频繁亮灭；

4、其二，若长期持续开启uwb或其他高精度测距组件，会显著增加车模终端的待机功耗，而现有技术缺少由ble低功耗粗感知触发精确测距按需启动的分层工作机制；

5、其三，身份认证与距离判断通常相互独立，存在“设备身份合法即直接开放全部显示内容”的情况，无法根据用户的实际接近距离和认证强度逐级开放显示权限；

6、其四，在多种测距通道同时存在的情况下，现有技术缺少针对测距质量、结果一致性和异常冲突的可信度融合机制，单一测距路径的异常结果可能导致车模终端错误升权；

7、其五，nfc通常仅作为设备配对或身份识别方式使用，未能充分利用其需要用户主动触碰的交互特征，形成面向敏感信息访问或高权限操作的临时升权机制；

8、其六，当多个授权设备同时处于车模终端的感知范围内时，现有技术缺少面向不同用户角色、不同距离可信度及不同认证会话的权限仲裁与隔离机制，容易出现权限误继承或显示内容反复切换等问题。

9、综上所述，亟需一种能够综合ble低功耗粗感知、cs/uwb精确测距、nfc主动认证及多条件权限计算的显示唤醒与权限校验方法，以在保证车模终端低功耗待机的同时，提升显示唤醒的响应速度、权限判断的可信度以及多用户并发场景下的显示稳定性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本技术的目的在于针对上述问题，提供一种基于近场设备感知的显示唤醒与权限校验方法，应用于具有显示区域和近场通信组件的智能交互车模终端，所述方法包括：

2、确定满足预设设备发现条件的候选设备，并进入设备发现状态；

3、在设备发现状态下，对候选设备进行连续扫描，并建立候选设备对应的rssi滑动窗口；

4、提取信号强度特征、接近趋势特征、持续在场特征及有效样本特征，并确定信号稳定度和趋势可靠度；

5、对信号强度特征、接近趋势特征、持续在场特征及有效样本特征进行加权融合，得到近场接近可信度，并在近场接近可信度满足预设条件时，对候选设备进行身份预认证；

6、在身份预认证通过后，对候选设备进行多通道测距，获取各测距通道对应的测距距离值及测距可信度；

7、基于各测距通道的测距距离值进行门控判断及跨通道一致性判断，得到融合距离及综合测距可信度。

8、在一些实施例中，信号强度特征、接近趋势特征、持续在场特征及有效样本特征的提取方法为：

9、基于综合测距可信度、融合距离及rssi平滑值与参考信号强度之间的差值，确定设备偏置修正量；

10、根据设备偏置修正量对rssi平滑值进行校正，并根据预设信号强度参考区间对校正后的rssi进行归一化及限幅处理，得到信号强度特征；

11、对最近预设时长内rssi滑动窗口中的rssi平滑值及对应扫描时刻进行线性拟合，得到rssi变化斜率，并根据预设趋势参考区间对rssi变化斜率进行归一化及限幅处理，得到接近趋势特征；

12、根据候选设备的累计在场时间与预设持续在场参考时长之间的比值，并对比值进行限幅处理，得到持续在场特征；

13、统计rssi滑动窗口中经异常值剔除后保留的有效样本数量，根据所述有效样本数量与固定样本容量之间的比值，确定有效样本特征。

14、在一些实施例中，确定信号稳定度和趋势可靠度的方法为：

15、获取候选设备所处环境的历史环境噪声水平，并根据历史环境噪声水平确定预设波动参考值；

16、获取rssi滑动窗口内经异常值剔除后的rssi样本，并计算rssi样本的标准差；

17、根据标准差与预设波动参考值之间的比值确定指数衰减因子，并通过负指数函数对指数衰减因子进行映射，得到信号稳定度；

18、获取rssi样本对应的扫描时刻，并对rssi样本与扫描时刻进行线性拟合，根据拟合结果确定拟合优度；

19、根据预设映射关系对拟合优度进行归一化处理，得到趋势可靠度。

20、在一些实施例中，对候选设备进行身份预认证的方法为：

21、获取候选设备对应的绑定凭证或公钥摘要；

22、生成随机数，并向候选设备发送包含随机数的预认证请求；

23、接收候选设备基于用户凭证对随机数执行认证运算后返回的应答数据，并判断应答数据是否在预设应答时长内返回且符合预设数据格式；

24、在满足预设应答时长及预设数据格式的情况下，基于绑定凭证或公钥摘要验证应答数据，以确定候选设备是否通过身份预认证；

25、当候选设备通过身份预认证时，读取对应的预配置用户角色权限，并设置身份预认证有效时长；当候选设备未通过身份预认证时，维持候选设备的未授权状态；

26、当身份预认证有效时长届满且未获得后续精确测距结果支撑时，清除候选设备的身份预认证状态。

27、在一些实施例中，测距距离值及测距可信度的获取方法为：

28、分别对第一距离序列、第二距离序列及原始测距距离样本序列进行基于中位数和中位绝对偏差的异常值剔除，得到有效测距样本；

29、针对蓝牙信道探测组件，根据有效测距样本确定相位测距距离和往返时间测距距离，并基于有效样本比例及测距标准差确定融合权重，对二者进行加权融合得到蓝牙测距距离值；根据二者的距离差值及对应测距标准差确定蓝牙测距可信度；

30、针对超宽带组件，根据有效测距样本，以距离和速度为状态量进行卡尔曼滤波状态估计，得到超宽带测距距离值、速度估计值及测距标准差，并基于有效帧比例、测距标准差及链路质量指示确定超宽带测距可信度；

31、当链路质量指示表征当前测距处于非视距状态时，增大卡尔曼滤波的测量噪声方差，并重新进行状态估计，以更新超宽带测距距离值及测距可信度。

32、在一些实施例中，融合距离及综合测距可信度的获取方法为：

33、确定通过门控判断且处于一致状态的测距通道为参与融合通道；

34、当不存在参与融合通道时，不输出当前测距判断周期的融合距离及综合测距可信度，并重新执行多通道测距或进入权限降级流程；

35、当参与融合通道的数量为一个时，将对应的测距距离值确定为融合距离，并将对应的测距可信度确定为综合测距可信度，且将综合测距可信度限制在预设单通道可信度上限以内；

36、当参与融合通道的数量大于一个时，根据各参与融合通道对应的测距可信度与测距标准差平方及预设正则化常数之和的比值确定融合权重，并基于融合权重对各参与融合通道的测距距离值进行加权融合，得到融合距离；同时，根据参与融合通道的数量、各参与融合通道对应的测距可信度及各参与融合通道之间的测距距离差异，确定综合测距可信度。

37、在一些实施例中，还包括：

38、响应于候选设备对近场通信组件的预设感应区域执行主动触碰操作，对候选设备进行身份认证，并在身份认证通过后生成对应的临时授权凭证；

39、在融合距离及综合测距可信度满足预设高可信近距条件时，激活临时授权凭证；

40、根据用户角色权限、近场可信权限及认证权限，确定当前有效权限；

41、根据当前有效权限，控制显示区域的唤醒状态、显示内容等级及交互入口开放范围；

42、在检测到测距异常、认证异常、临时授权凭证异常或所述候选设备离场时，根据对应异常状态对所述当前有效权限进行保持、限制或降级处理。

43、在一些实施例中，响应于候选设备对近场通信组件的预设感应区域执行主动触碰操作的方法为：

44、通过nfc主动认证组件检测候选设备是否进入预设感应区域对应的有效感应范围；

45、当检测到候选设备进入有效感应范围并触发nfc感应交互时，确定候选设备执行主动触碰操作；

46、响应于主动触碰操作，生成包括随机数、终端标识、认证会话标识及有效时间的认证请求，并通过nfc主动认证组件发送至候选设备；

47、接收候选设备基于预先建立的用户凭证对随机数执行数字签名或消息认证码运算后生成的认证应答数据，并通过近场通信链路或已建立的受认证通信链路接收认证应答数据。

48、在一些实施例中，对候选设备进行身份认证，并在身份认证通过后生成对应的临时授权凭证，包括以下步骤：

49、对候选设备返回的运算结果进行验证，并在验证结果与候选设备基于同一随机数生成的验证结果一致时，确定候选设备通过身份认证；

50、根据候选设备对应的用户标识、终端标识、认证会话标识、精确测距会话标识、允许权限范围、凭证生成时间及凭证失效时间生成临时授权凭证，并设置为待激活状态；

51、在预设绑定时长内，获取与精确测距会话标识对应的新鲜测距证据；

52、当新鲜测距证据对应的融合距离不超过预设高可信近距阈值且综合测距可信度不低于预设高可信度阈值时，将临时授权凭证激活；

53、当预设绑定时长内未获得新鲜测距证据时，维持临时授权凭证的待激活状态，直至达到所述凭证失效时间；

54、对激活后的临时授权凭证进行激活时长计时，并在激活时长达到预设最大会话时长时，使临时授权凭证失效。

55、在一些实施例中，确定当前有效权限的方法为：

56、根据新鲜测距证据对应的融合距离及综合测距可信度，确定新鲜测距证据是否满足凭证激活条件；

57、当满足凭证激活条件时，将临时授权凭证由待激活状态切换为激活状态，并根据临时授权凭证中的允许权限范围确定当前有效权限；

58、当预设绑定时长内未获得满足凭证激活条件的新鲜测距证据时，维持临时授权凭证的待激活状态，并在达到凭证失效时间时使临时授权凭证失效；

59、对处于激活状态的临时授权凭证进行激活时长计时，并在激活时长达到预设最大会话时长时使临时授权凭证失效；

60、响应于临时授权凭证失效，重新执行主动触碰操作及身份认证。

61、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：

62、本技术通过构建基于rssi特征分析、身份预认证、多通道可信测距及动态权限校验的协同机制，实现了显示唤醒与权限控制的智能联动，提高了近场交互的可靠性、安全性及用户体验。