包括用于控制对机密数据的生物鉴别访问的系统的手表的制作方法

1.本发明涉及一种手表，该手表包括用于控制对存档在该手表的存储元件中的机密数据的生物鉴别访问的系统。更具体地，本发明涵盖用于控制对存档在手表的存储元件中的至少一个机密数据的访问的方法以及实施这种方法的系统。
2.本发明还涉及一种计算机程序。


背景技术：

3.手表包括可供佩戴者使用的一组功能。此类功能可以使得能够查询该佩戴者的个人数据，或访问所提供的各种服务，诸如银行服务、商业服务（在线商店、电子商务事业），或者电子消息收发或即时消息收发的服务。在这样的背景下，此处存在如下缺点：一旦认证了手表的佩戴者，任何个人都能访问手表的功能，特别是在手表被盗的情况下，因此能够访问佩戴者的个人数据和机密数据。
4.应当理解，需要找到一种解决方案，特别是不具有现有技术缺点的解决方案。


技术实现要素：

5.因此，本发明旨在提出一种安全、可靠、有效且稳健的解决方案，其使得能够控制对存档在手表的存储元件中的机密数据的访问。
6.为此，用于控制对存档在手表的存储元件中的至少一个机密数据的访问的方法，所述存储元件包括两个数据类别：一般数据和所述机密数据，所述手表的功能对所述机密数据的访问需要对其佩戴者进行识别，该方法包括以下步骤：
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对手表佩戴者进行认证，以便授权对该手表的功能的访问；
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选择需要使用存档在存储元件中的所述机密数据或一般数据中的至少一个的手表的所述功能中的一个；
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确定该功能所需的所述至少一个数据所属的类别；
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若所述至少一个数据属于机密数据的类别，则基于包括在手表佩戴者的皮肤部分中的至少一个生物鉴别信息元素来检验该佩戴者的身份，以及
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若检验了手表佩戴者的身份，则授权该功能使用所述至少一个机密数据。
7.在其他实施例中：
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确定步骤包括估计所述数据的访问准则的子步骤，所述访问准则定义所述数据是属于机密数据类别还是一般数据类别；
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确定步骤包括比较所估计的访问准则与参考准则的子步骤；
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检验步骤包括由包括在手表中的至少一个皮肤多光谱生物鉴别传感器获取与所述传感器相邻的佩戴者的皮肤部分的多个图像的子步骤，所述图像包括包含在该皮肤部分中的所述至少一个生物鉴别信息元素；
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检验步骤包括基于包括在从所述皮肤部分获取的图像中的所述至少一个生物鉴别信息元素生成数字识别元素的子步骤；
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检验步骤包括在考虑佩戴者的识别的情况下验证所生成的数字识别元素的子步骤；
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生物鉴别信息元素与血管网络或该皮肤的纹理有关。
8.本发明还涉及用于控制对存档在手表的存储元件中的至少一个机密数据的访问的系统，其实施根据前述权利要求中的任一项所述的方法，该系统包括彼此连接的以下元件：处理单元、皮肤多光谱生物鉴别传感器、输入接口、视觉信息播送接口、以及存储元件，存储元件包括两个数据类别：一般数据和所述机密数据。
9.本发明还涉及包括这样的系统的手表，特别是可联网机械手表。
10.一种计算机程序，包括程序代码指令，所述程序代码指令用于当所述程序由处理单元执行时执行该方法的步骤。
附图说明
11.从下面参考附图给出的作为示例而绝非限制的描述中，其他特征和优点将清楚地显现出来，在附图中：
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图1是根据本发明实施例的手表的示意性表示，该手表包括用于控制对存档在该手表的存储元件中的至少一个机密数据的访问的系统，以及
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图2是根据本发明实施例的方法流程图，其涉及用于控制对存档在手表的存储元件中的至少一个机密数据的访问的方法。
具体实施方式
12.图1中示出了手表，其包括用于控制对存档在该手表的存储元件中的至少一个机密数据的访问的系统1。这样的手表100优选为可联网机械手表100，其包括诸如表壳之类的主体和诸如腕带之类的附接元件，该附接元件使得能够将该主体固定到例如佩戴者的手腕。更具体地，该手表100以非限制性和/或非穷举性的方式包括：
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处理单元2，包括硬件和软件资源，特别是与存储元件3协作的至少一个处理器，所述存储元件3尤其包括两个数据类别，一般数据31和机密数据28；
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视觉信息播送接口4，例如配备有第一模拟显示部件和第二数字和/或字母数字显示部件的混合显示表盘；
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输入接口5，例如键盘，或者包括在例如视觉信息播送接口4中的触摸接口，以及
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皮肤多光谱生物鉴别传感器7，其包括至少一个照相传感器8a、至少一个多光谱光源8b和至少一个热图像传感器8c，光源8b能够发射波长在300至1100nm之间的光辐射，此外，该光源8b可以是激光类型的。
13.在本发明的本实施例中，机密数据28是手表100的佩戴者的个人/秘密/私人数据，并且该手表100的给定功能对该数据的访问需要对佩戴者进行身份识别。而一般数据即所谓的“公共”数据，其可能与佩戴者相关并且给定功能可以自由地对其进行访问。例如，机密数据28可以包括与包括机密信息的图像、视频、文档（例如文本格式、表格格式、xml等）相关的数字文件，所述机密信息如佩戴者的个人信息（银行信息、姓名、地址、出生日期、体重、年龄、性别、心率、睡眠周期等）。这些机密数据28还可以包括加密/解密密钥、证书、认证码、密码和个人代码。
14.在该手表100中，处理单元2尤其连接到视觉信息播送接口4、输入接口5以及多光谱生物鉴别传感器7。此外，应当注意，多光谱生物鉴别传感器7布置在电子装置100的主体中和/或附接元件中。
15.该手表100适于以不引人注目的方式确保对认证的佩戴者的身份控制，所谓“不引人注目”即没有佩戴者与该手表100的任何直接干预/交互，并且只要手表被佩戴即可。然后，以透明且不引人注目的方式执行佩戴者的识别，并且该识别是基于包括在该佩戴者的皮肤中的至少一个生物鉴别信息元素，诸如皮肤的血管网络或者该皮肤的纹理。覆盖佩戴者身体的该佩戴者皮肤具有特异性，对于本领域技术人员来说不容易想到，因为它不能被人眼自然地观察到，该特异性与位于不同深度的皮肤成分对各种波长（光谱）的吸收和反射特性有关。在简化模型中，皮肤包括称为“表皮”的层，该层是半透明的并且位于体表，然后在表皮下方，皮肤包括称为“真皮”的层，该层尤其包括血管（或血管网络），血管中的血红蛋白对接近红色的长波长（例如在760至930nm之间）高度反射，在此，这使得能够揭示或突出佩戴者皮肤的血管网络。换句话说，这些现象的复杂组合导致了构成皮肤的表皮和真皮的成分的光吸收谱随电磁波长、皮肤的外观和颜色的不均匀性。因此，当希望揭示或突出生物鉴别信息元素时，如该佩戴者的皮肤纹理（基本上由裂缝或空腔形成的纹理），于是可以通过限于红色周围的波长的光源来确保皮肤的照射，该光源倾向于使裂缝底部的阴影现象消失。实际上，通过使这些红色附近的波长在真皮上并穿过表皮反射，产生了背投影效果，而远离红色的比色光谱源（通常是位于紫色（400nm）和最高达黄橙色（600nm）之间的波长带）对皮肤的照射则相反使得能够通过使这些裂缝底部的阴影显现而使皮肤的这些裂缝形成显著对比。应当注意，通过优选地在没有照射的情况下使用热图像传感器8c，可以改进对包括在皮肤中的生物鉴别信息元素的识别。例如，为了突出皮肤的纹理，特别是当该佩戴者的皮肤的所考虑部分有毛发时，使用热图像传感器8c使得能够揭示皮肤的该纹理的裂缝，这些裂缝通常比周围的皮肤更温暖，而毛发比该周围的皮肤更冷。因此，在这种构造中，可以通过它们各自的温度之间的这种差异来从热学上区分毛发与皮肤纹理的缝隙。
16.应当注意，热图像的捕获可以在给定波长的照射下进行，这取决于应当被突出或揭示的生物鉴别信息元素。
17.因此，应当理解，根据本发明的原理，基于包括在该佩戴者的皮肤部分的图像中的至少一个生物鉴别信息来执行佩戴者的识别，在适当的情况下，可以根据各种波长来照射所述皮肤，以便捕获包括所寻求的生物鉴别信息元素的图像。因此，包括在这些图像中的该生物鉴别信息元素可以通过在各种波长下进行的照射或在没有照射的情况下（例如，当涉及到执行热图像捕获时）被突出。
18.在该手表中，手表100的处理单元2的存储元件3包括机密数据28和一般数据31以及用于将这些数据分类为机密或一般这两个类别之一的参数。这些存储元件3还包括图像数字处理算法29，其使得能够表征与佩戴者的皮肤相关并且包括在与佩戴者的皮肤部分相关的图像中的至少一个生物鉴别信息元素。该存储元件3还包括用于生成参考数字识别元素以及数字识别元素的算法30。
19.如图2所示，系统1适于实施用于控制对存档在手表的存储元件中的至少一个机密数据的访问的方法，所述存储元件包括两个数据类别，一般数据31和所述机密数据28。
20.该方法包括认证授权使用手表100的功能的该手表100的佩戴者的步骤9。因此，该
认证步骤9使得能够确定地识别手表的佩戴者，使得他能够使用该手表100的所有功能。换句话说，它使得佩戴者能够借助于佩戴者和输入接口34之间的交互通过输入认证码或密码来提供他的身份证明。
21.此外，应当理解，这些功能可以通过手表100的处理单元2执行的处理算法来实施，只要这些功能在佩戴者和该手表100的输入接口5之间的交互之后被激活/选择即可。这样执行的这些算法需要使用通用数据31和/或机密数据28。在这里以非限制性且非穷举性的方式阐述的示例中，手表的这些功能可以涉及图像或视频编辑功能、文本处理功能、用于连接到银行服务的功能、用于连接到商业服务（在线商店、电子商务事业）的功能、用于连接到电子消息收发服务或即时消息收发服务的功能。
22.在该认证步骤9之后，该方法包括选择手表的所述功能之一的步骤10，该功能需要使用存档在存储元件中的所述机密数据28或一般数据31中的至少一个。在该步骤10中，在佩戴者和该手表100的输入接口5之间的交互之后，从显示在视觉播送接口4上的手表的所有功能中选择该功能。如前所述，这种交互有助于处理单元2执行处理算法，该处理算法旨在尤其是基于存档在存储元件3中的至少一个数据来执行该功能，在此，这是实施该算法所必需的。
23.随后，该方法包括确定该功能所需的所述至少一个数据所属的类别的步骤12。该步骤12包括估计所述数据的访问准则的子步骤13，所述访问准则定义了所述数据是属于机密数据28的类别还是属于一般数据31的类别。该子步骤13包括由处理单元2实施计算操作以获得该访问准则的阶段，并且所述计算操作是基于所述数据、功能的性质或类型以及该数据的分类参数。这样的参数与相应数据相关联地存档在手表的处理单元的存储元件中。该参数定义了所述数据属于保密数据28的类别或一般数据31的类别中的哪一个，并且这是根据手表的在其实施中可能需要这样的数据的各种功能的性质或类型。
24.因此，该参数可以使得能够定义诸如图像之类的数据针对一给定功能是机密数据，而针对手表的另一功能是一般数据。因此，应该理解，在这种情况下，数据属于这两个类别中的哪一个与需要其使用的功能有关。
25.随后，确定步骤12包括比较该估计的访问准则和参考准则的子步骤14。在这种情况下，如果访问准则高于或等于参考准则，则功能所需的所述至少一个数据属于机密数据28的类别。相反，如果访问准则低于参考准则，则所述至少一个数据包括在一般数据的类别中。
26.接下来，该方法包括步骤15：若所述至少一个数据属于机密数据28的类别，则基于包括在该佩戴者的皮肤部分中的至少一个生物鉴别信息元素来检验手表100的佩戴者的身份。在确定所选功能的执行需要使用它的至少一个数据属于机密数据28的类别之后依序执行这样的步骤15，并且这样做尤其是为了使处理单元2能够检查手表100的佩戴者是否仍拥有该手表100。该步骤15包括通过传感器7获取佩戴者的皮肤部分的多个图像的子步骤16，所述皮肤部分布置在所述传感器7附近，所述图像包括包含在该皮肤部分中的所述至少一个生物鉴别信息元素。该子步骤16包括根据各种波长照射皮肤部分的阶段17。更具体地，在该阶段17中，处理单元2操控多光谱生物鉴别传感器7，特别是光源8b，使得光源8b根据适于突出或揭示这里所寻求的皮肤特有的所述至少一个生物鉴别信息元素的确切波长向该皮肤部分的方向发射光辐射。在配置好的照射后，获取子步骤16包括捕获被至少一个波长照
射的该皮肤部分的图像的阶段18，所述至少一个波长可突出或揭示所述至少一个生物鉴别信息元素。在该阶段18中，处理单元2与给定波长下的光源8b的激活/去激活同步地操控皮肤多光谱生物鉴别传感器7，特别是照相传感器8a，以便捕获与被至少一个波长照射的皮肤部分相关的至少一个图像。
27.该获取子步骤16还可以包括捕获皮肤部分的至少一个热图像的阶段19。优选地，这样的阶段19在没有照射的情况下执行，但是在其他替代方案中，该部分的照射可以在至少一个给定波长下执行，这显然取决于应当被突出或揭示的生物鉴别信息元素。该阶段19可以在照射阶段16和图像捕获阶段117之前或之后执行。
28.随后，检验步骤15包括基于包括在从皮肤部分获取的图像中的所述至少一个生物鉴别信息元素来生成数字识别元素的子步骤20。这样的子步骤20包括表征包括在与所述皮肤部分相关的图像中的所述生物鉴别信息元素的阶段21。在该阶段21中，处理单元2实施用于处理所获取的图像的算法29，该算法旨在从每个这些图像中识别/检测其所包括的所述至少一个生物鉴别信息元素。如之前已经提到的，这可以是例如与皮肤的纹理或与包括在佩戴者的皮肤的该部分中的血管网络相关的信息元素。处理单元2实施这些算法29、30可以例如提供将这些图像分割成片段的过程。这里应当理解，每个获取的图像给出了佩戴者的皮肤部分的整体视图，并且于是包括对于识别所述至少一个生物鉴别信息元素而言具有可变相关性的区域。这样的分割过程有助于提取要处理的片段，并去除这些图像中不要处理的部分。随后，这些算法29可以通过皮肤部分中的定位区域来提供对包括与要识别的特定的所述至少一个生物鉴别信息元素相关的特征的这些图像片段的索引，以便能够向每个区域分配针对该部分的该地理区域的特征的形态类型学的适当处理。在这种情况下，这些算法29通过执行处理、变换和检测类型的图像分析操作来突出每个这些图像中的像素所携带的信息，从而处理这些图像的每个片段。接下来，这些算法29执行滤波和特征提取或矢量化操作，以便将与所识别和提取的所述至少一个生物鉴别信息元素相关的图像数据转换成参数数据，通常是表示为例如指标或百分比的相对数值。
29.在此应当理解，在各种照射或没有照射的情况下获取表示相同皮肤部分的若干图像有助于改进该表征阶段21的准确度和效率。
30.接下来，生成子步骤20包括基于所述至少一个生物鉴别信息元素的表征来构思数字识别元素的阶段22。在该阶段22中，处理单元2实施用于生成这样的数字识别元素的算法30，数字识别元素专门被提供用于处理在表征阶段21中获得的与所述至少一个生物鉴别信息元素有关的参数数据。
31.随后，检验步骤15包括在考虑了佩戴者的身份检查的情况下验证所生成的数字识别元素的子步骤23。该验证子步骤23包括由处理单元2实施的比较所生成的数字识别元素和参考数字识别元素的阶段24。在该方法中，若佩戴者已按要求被认证并且他的身份是肯定的，则可以创建参考数字识别元素，并且这是在用于定义该参考数字识别元素的步骤11期间，该步骤提供类似于在检验步骤15期间实施的获取子步骤16和生成子步骤20的子步骤。在该方法中，在手表100的佩戴者被认证之后，处理单元2实施该定义步骤11，然后将所获得的参考数字识别元素存档在处理单元2的存储元件3中。因此，该参考数字识别元素可以由处理单元2自动确定，或者由佩戴者在调整过程中配置，所述调整过程旨在引导佩戴者进行该参考数字识别元素的定义。
32.该比较阶段24包括如果所生成的数字识别元素与参考数字识别元素显著不同或不同则拒绝该佩戴者的识别的子阶段25。在这种情况下，处理单元2停止处理单元2对旨在实现该功能的处理算法的执行。此外，还撤销对手表100的访问，尤其是对该手表功能的访问。在这种情况下，在重新执行认证步骤9时邀请手表的佩戴者重新认证他自己，以便通过输入认证码或密码来提供他的身份证明，并且这是借助于佩戴者和输入接口34之间的交互。事实上，手表100的佩戴者和所有者可能已不再拥有它了。
33.比较阶段24还包括如果所生成的数字识别元素与参考数字识别元素大致相似或相似则成功地识别佩戴者的子阶段26。在这种情况下，该方法随后提供步骤27的实施，若检验了手表佩戴者的身份则授权使用属于机密数据28的类别的所述至少一个数据。在该步骤27中，处理单元2继续执行旨在基于存档在存储元件6中的数据实现该功能的处理算法。
34.本发明还涉及包括程序代码指令的计算机程序，所述程序代码指令用于当手表100的处理单元2执行所述程序时执行该方法的步骤10至27。