[實用新型]支持移動非接觸式數據交換存儲的電子手寫筆系統

有效

• 申請號: 201620489109.0
• 申請日: 2016-05-25
• 公開（公告）號: CN206209624U
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 辛義忠;姜欣慧;李洋
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G06F3/0354
• 分類號: G06F3/0354;G06F21/32;G06K9/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)21115
• 代理人: 周智博,宋鐵軍

技術領域：本實用新型涉及筆式交互及通信技術領域，具體涉及一種支持移動非接觸式數據交換存儲的電子手寫筆系統及方法。

背景技術：隨著筆式交互技術的發展，筆式輸入設備更為廣泛地使用于不同的設備，如手機、平板電腦、智能桌面以及個人計算機。在筆式交互系統下，筆式輸入設備可以實現書寫、繪圖和命令操作等功能。進行設計、繪圖、動畫制作等工作時，通常涉及到設計人員組內討論及設計方案共享，如何進行快速有效的數據傳輸，同時保證自身數據的安全性，成為一個亟待解決的問題。

傳統的便攜式存儲設備可以在一定程度上解決上述問題，然而其仍存在以下缺點：(1)由于接觸式物理接口的限制，實現設備連接和數據傳輸時需要匹配與之相對應的數據線或接口，且接觸式物理接口的數量有限，在多個外部設備同時接入時會發生接口數量不足的情況；(2)有些便攜式存儲設備體積較小，容易丟失；(3)在使用傳統存儲設備時，數據保護的實現方式是輸入預設的密碼，而輸入密碼需要使用物理鍵盤或虛擬鍵盤實現，操作不流暢；(4)傳統存儲設備在進行頻繁的數據傳輸和交換時，需要對設備進行多次插拔，操作繁瑣且浪費時間。

實用新型內容：

實用新型目的：本實用新型提供一種支持移動非接觸式數據交換存儲的電子手寫筆系統及方法，其目的是解決傳統數據存儲設備在數據傳輸過程中出現的接觸式接口多次插拔，安全驗證操作繁瑣等問題。

技術方案：

一種支持移動非接觸式數據交換存儲的電子手寫筆系統,其特征在于：該系統包括電子筆和上位機，電子筆包括筆桿，其特征在于：筆桿內設置有供電模塊、主控模塊、物理存儲模塊、通信模塊和通信天線；供電模塊、物理存儲模塊和通信模塊均與主控模塊連接，通信天線位于筆桿尾部，與通信模塊相連接；通信模塊連接供電模塊和物理存儲模塊，供電模塊與物理存儲模塊連接；上位機與通信模塊無線連接。

該手寫筆還包括USB接口，USB接口與物理存儲模塊連接，USB接口位于筆桿尾端置于筆尾蓋內。

利用上述的支持移動非接觸式數據交換存儲的電子手寫筆系統所實施的用戶身份驗證方法，其特征在于：該方法通過在電子筆原有書寫功能的基礎上增加數據存儲功能，以無線通信的方式進行數據交換，利用筆跡識別進行安全驗證并觸發數據傳輸。

具體步驟為：

(1)安裝上位機客戶端，保持程序正常運行；

(2)利用客戶端啟動上位機的無線通信功能，保證上位機與電子筆間的實際距離在對應通信方式的通信距離范圍內；

(3)上位機對筆進行設備識別，檢查是否已設定安全驗證筆跡，若未設定，提供安全驗證界面，要求用戶設定個性化安全驗證筆跡，設置成功后將筆跡信息發送至電子筆；

(4)若已設定安全驗證筆跡，則請求電子筆上傳驗證筆跡信息，收到筆跡信息后，顯示安全驗證界面，請求用戶進行安全驗證；

(5)若接收到的驗證筆跡輸入符合預設，則開啟數據傳輸，允許用戶獲取電子筆存儲的文件信息并對其進行操作；

(6)若接收到的筆跡輸入與預設不符，上位機客戶端生成用戶提示信息，要求用戶再次輸入；

(7)上位機客戶端提供電子筆內存儲信息的瀏覽和操作功能，客戶端支持筆跡輸入、筆姿態命令輸入和控制命令輸入；

(8)文件傳輸完成后，允許在客戶端斷開連接，或電子筆與上位機間距離超過通信距離范圍一段時間之后，設備連接自動斷開，再次連接需重新登錄。

上位機為支持電子筆輸入且具有無線通信和屏幕顯示功能的計算機或平板電等，上位機幫助用戶瀏覽電子筆存儲器內的文件結構，并方便用戶對電子筆內的文件進行選擇、剪切、復制、粘貼和刪除操作。

所述筆跡為具有用戶生物特征的筆跡識別信息，安全驗證筆跡為用戶自定義的個性化筆跡，在首次設定時，上位機對筆跡輸入進行分析并將筆跡特征記錄在上位機和電子筆的存儲器中。

(3)步驟中：安全驗證筆跡識別允許以下述算法實現：

1)用戶首次設定簽名時，實時捕捉簽名筆跡樣本點的x-y坐標信息，并同時存儲每個樣本點對應的采樣時間t，形成簽名樣本點信息集P{[(x,y),t]|(x,y)∈簽名軌跡}；

2)根據時間信息t，計算集合P中相鄰樣本點組成的向量形成向量集

3)計算向量集V中相鄰向量間的夾角θ，若θ>90°，則將夾角頂點信息[(x,y),θ]加入集合Q中，形成特征點集，并設定Q{[(x,y),θ]|θ>90°，(x,y)∈簽名軌跡}為該用戶的筆跡識別匹配模板；