身體耦合的通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及身體耦合的通信系統(tǒng)以及用于在這樣的身體耦合的通信設(shè)備中使用的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]身體親合的通信(body-coupled communicat1n) (BCC)允許在定位于或位于例如用戶的身體的緊密接近區(qū)域(close proximity)中的設(shè)備之間信息的交換。BCC信號(hào)經(jīng)由身體而非經(jīng)由線路或非經(jīng)由無線電信號(hào)來發(fā)送。身體可以與使用BCC的設(shè)備的電極直接接觸或者身體可以位于使用BCC的設(shè)備的天線的直接鄰近區(qū)域(direct vicinity)中，這是因?yàn)殡娙蓠詈弦部梢杂糜贐CC。BCC具有一些特定的優(yōu)點(diǎn)，諸如:身體耦合的通信所使用的能量的數(shù)量是相對(duì)低的，并且身體耦合的通信的信號(hào)只能被位于形成身體耦合的通信的傳輸通道的身體的直接鄰近區(qū)域中的設(shè)備接收(和發(fā)送)。從而，身體耦合的通信的覆蓋區(qū)域被約束(confine)。
[0003]BCC被提議為體域網(wǎng)(body area network) (BAN)的物理層的候選者，例如，參見IEEE 802.15.6 BAN標(biāo)準(zhǔn)化。身體耦合的通信也已被若干作者確認(rèn)為個(gè)人局域網(wǎng)(PersonalArea Network) (PAN)的良好候選者，其原因在于:迄今為止，PAN的設(shè)備被用戶穿戴或保持在其身體的緊密接近區(qū)域中。BCC的信號(hào)被約束到圍繞用戶身體的相對(duì)小的區(qū)域的事實(shí)在某種程度上導(dǎo)致安全的通信技術(shù)，這是因?yàn)槟硞€(gè)人只在他能夠?qū)⒃O(shè)備帶入形成BCC的傳輸通道的身體的緊密接近區(qū)域中時(shí)才能誤用(misuse)通信。然而，只要設(shè)備被帶入用戶的身體的緊密接近區(qū)域中，BCC通信就仍然可能被無意中聽到(overheard)。此外，只要BCC使能的設(shè)備被盜，該設(shè)備就可能被誤用并且該設(shè)備上的信息就可能被惡意方獲得。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種使用身體耦合的通信的更安全的通信系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明提供一種身體耦合的通信系統(tǒng)。在從屬權(quán)利要求中定義有利的實(shí)施例。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面的身體通信系統(tǒng)包括第一設(shè)備和第二設(shè)備。第一設(shè)備包括第一身體耦合的通信界面(interface)，用于當(dāng)?shù)谝簧眢w耦合的通信界面位于用戶的身體的直接鄰近區(qū)域中時(shí)經(jīng)由沿著(follow)用戶的身體的身體傳輸通道形成身體通信網(wǎng)絡(luò)。第二設(shè)備包括第二身體耦合的通信界面，用于當(dāng)?shù)诙眢w耦合的通信界面位于用戶的身體的直接鄰近區(qū)域中時(shí)經(jīng)由沿著用戶的身體的身體傳輸通道與第一設(shè)備一起形成身體通信網(wǎng)絡(luò)，第一身體耦合的通信界面和第二身體耦合的通信界面被配置成經(jīng)由身體傳輸通道互相傳送信息。直接鄰近區(qū)域被定義為最大距離，其中在該最大距離上各自地第一設(shè)備和第二設(shè)備能夠經(jīng)由身體傳輸通道發(fā)送和/或接收信息。最大距離是在用戶的身體與各自地第一身體耦合的通信界面和第二身體耦合的通信界面之間的距離。身體耦合的通信系統(tǒng)被配置成給身體耦合的通信系統(tǒng)的用戶提供附加安全性，以防止第一設(shè)備或第二設(shè)備的誤用。通過以下來提供附加安全性:第一設(shè)備被配置成:在形成身體通信網(wǎng)絡(luò)之后，檢測(cè)是否第二設(shè)備仍然存在于(present in)身體通信網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)已檢測(cè)到第二設(shè)備不再存在于身體通信網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，第一設(shè)備警告用戶。
[0007]第一身體耦合的通信界面和第二身體通信界面被配置成形成身體通信網(wǎng)絡(luò)。這基本上意味著:經(jīng)由身體傳輸通道執(zhí)行物理通信，并且各自的身體耦合的通信界面將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用于這些設(shè)備之間的通信。特別地，當(dāng)兩個(gè)以上的設(shè)備存在于身體通信網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，尋址(addressing)方案可以用于發(fā)送信息片段到正確的設(shè)備。對(duì)于只有兩個(gè)設(shè)備存在于身體通信網(wǎng)絡(luò)中的情形，這樣的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以包括“輕量(light weight)”選項(xiàng)。這樣的“輕量”選項(xiàng)可以省略尋址方案。各自的身體耦合的通信界面形成網(wǎng)絡(luò)的能力也可以包括發(fā)現(xiàn)協(xié)議來檢測(cè)是否帶有身體耦合的通信界面的新的激活設(shè)備變得靠近用戶的身體，以致它們可以變成身體通信網(wǎng)絡(luò)的新成員。
[0008]將注意:當(dāng)用戶的身體同時(shí)位于第一身體耦合的通信界面和第二身體耦合的通信界面的直接鄰近區(qū)域中時(shí)，第一設(shè)備和第二設(shè)備二者是身體通信網(wǎng)絡(luò)的成員。
[0009]任選地，(直接鄰近區(qū)域的)最大距離比10厘米(cm)更近或比5厘米更近。任選地，最大距離比2厘米更近。在本發(fā)明的任選實(shí)施例中，直接鄰近區(qū)域意味著:用戶觸摸第一和第二身體耦合的通信界面。
[0010]如先前所討論的，當(dāng)這些設(shè)備位于用戶的身體的緊密接近區(qū)域中時(shí)，這些設(shè)備只能是身體通信網(wǎng)絡(luò)的成員。因而，當(dāng)某人正在偷竊第二設(shè)備時(shí)，第二設(shè)備在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)不再是身體通信網(wǎng)絡(luò)的成員。第二設(shè)備的突然缺席(absence)可以利用第一設(shè)備來檢測(cè)并且(例如，借助于可聞信號(hào)、視覺信號(hào)或振動(dòng)信號(hào))可以生成警報(bào)。因而，可以在相對(duì)短的時(shí)間周期內(nèi)將第二設(shè)備的缺席通知第一設(shè)備的用戶，這給用戶提供在為時(shí)已晚之前收集(collect)第二設(shè)備的機(jī)會(huì)。這個(gè)實(shí)施例對(duì)于在用戶即將丟失第二設(shè)備時(shí)防止第二設(shè)備的丟失也是非常有幫助的。因而，這個(gè)實(shí)施例防止第二設(shè)備落入另一(未經(jīng)授權(quán)的)用戶的手中并且防止誤用。
[0011 ] 任選地，第一設(shè)備被配置成定期檢測(cè)是否第二設(shè)備仍然存在于身體通信網(wǎng)絡(luò)中。
[0012]任選地，第一設(shè)備被配置成:在形成身體通信網(wǎng)絡(luò)之后，檢測(cè)是否第一設(shè)備仍然能夠經(jīng)由身體通信網(wǎng)絡(luò)通信。第一設(shè)備被配置成在已檢測(cè)到第一設(shè)備不再能夠經(jīng)由身體通信網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)警告用戶。在這個(gè)任選實(shí)施例中，當(dāng)某人正在盜竊第一設(shè)備時(shí)或者當(dāng)用戶即將丟失第一設(shè)備時(shí)，提供警告用戶的措施。先前已討論警告用戶的特定形式。
[0013]任選地，第一設(shè)備被配置成定期檢測(cè)是否第一設(shè)備仍然能夠經(jīng)由身體通信網(wǎng)絡(luò)來通信。
[0014]任選地，第二設(shè)備被配置成在形成身體通信網(wǎng)絡(luò)之后檢測(cè)是否第一設(shè)備仍然存在于身體通信網(wǎng)絡(luò)中，并且在已檢測(cè)到第一設(shè)備不再存在于身體通信網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，第二設(shè)備警告用戶。任選地，第二設(shè)備被配置成檢測(cè)是否第二設(shè)備能夠經(jīng)由身體通信網(wǎng)絡(luò)來通信，并且當(dāng)已檢測(cè)到第二設(shè)備不再能夠經(jīng)由身體通信網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，第二設(shè)備警告用戶。這些任選實(shí)施例和先前討論的第一設(shè)備的實(shí)施例相類似并且提供和先前討論的第一設(shè)備的實(shí)施例相同的好處。
[0015]任選地，第一設(shè)備和第二設(shè)備在身體通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)應(yīng)用輪詢協(xié)議，以檢測(cè)是否第一設(shè)備或第二設(shè)備之一仍然存在于身體通信網(wǎng)絡(luò)中和/或檢測(cè)是否第一設(shè)備或第二設(shè)備之一仍然能夠經(jīng)由身體通信網(wǎng)絡(luò)來通信。通過應(yīng)用輪詢協(xié)議，設(shè)備定期互相聯(lián)系是檢測(cè)是否這些設(shè)備之一不再位于身體通信網(wǎng)絡(luò)中或不再能夠經(jīng)由身體通信網(wǎng)絡(luò)通信的有利方式。當(dāng)輪詢請(qǐng)求未被應(yīng)答時(shí)，可以得出這樣的結(jié)論:特定設(shè)備不再位于身體通信網(wǎng)絡(luò)中和/或特定設(shè)備不再能夠與身體通信網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備通信。輪詢協(xié)議經(jīng)常定義:必須定期執(zhí)行輪詢，這提供設(shè)備的缺席或者一個(gè)設(shè)備不再能夠經(jīng)由身體通信網(wǎng)絡(luò)來通信的更可靠的檢測(cè)。輪詢協(xié)議也可以定義:每一個(gè)設(shè)備應(yīng)定期輪詢所有其他的設(shè)備，這導(dǎo)致更可靠的輪詢機(jī)制。
[0016]任選地，當(dāng)已檢測(cè)到第一設(shè)備不再能夠經(jīng)由身體通信網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，第一設(shè)備至少暫時(shí)阻止其操作。當(dāng)?shù)诙O(shè)備也能夠檢測(cè)是否它能夠經(jīng)由身體通信網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，第一設(shè)備和第二設(shè)備之中的每一個(gè)被配置成在已檢測(cè)到各自的第一設(shè)備或第二設(shè)備不再能夠經(jīng)由身體通信網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)至少暫時(shí)阻止其操作。這個(gè)任選實(shí)施例強(qiáng)烈地防止誤用。這意味著:這些設(shè)備只在它們位于用戶的身體的緊密接近區(qū)域中時(shí)并且在它們是身體通信網(wǎng)絡(luò)的一部分時(shí)才操作。只要這些設(shè)備丟失或被盜，它們對(duì)于惡意方而言就是無用的并因而是無價(jià)值的。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過以下來提供附加安全性:第一設(shè)備包括用于與另一網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備通信的附加的通信界面，并且第一設(shè)備被配置成在身體通信網(wǎng)絡(luò)中與第二設(shè)備通信并且經(jīng)由附加的通信界面與另一網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備通信。第二設(shè)備被配置成僅與身體通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備通信。因而，第一設(shè)備是在身體通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)能夠與另一網(wǎng)絡(luò)通信的唯一設(shè)備，并且身體通信網(wǎng)絡(luò)的其他設(shè)備沒有直接接入另一網(wǎng)絡(luò)。因而，第一設(shè)備對(duì)于另一網(wǎng)絡(luò)而言是某種類別的網(wǎng)關(guān)，并因此第一設(shè)備可以應(yīng)用附加的措施來保護(hù)在身體耦合的網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備免受來自另一網(wǎng)絡(luò)的攻擊，并且第一設(shè)備可以應(yīng)用附加的協(xié)議來防止:身體通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備以未經(jīng)授權(quán)的方式聯(lián)系另一網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。這樣的協(xié)議和措施在網(wǎng)關(guān)的領(lǐng)域中是眾所周知的。此外，當(dāng)?shù)诙O(shè)備被盜或丟失時(shí)，其使用相對(duì)受到限制，這是因?yàn)樗荒茉谏眢w通信網(wǎng)絡(luò)中使用并且不能與另一網(wǎng)絡(luò)一起使用。因而，第二設(shè)備的誤用被限制。在示例中，第一設(shè)備是經(jīng)由無線連接提供因特網(wǎng)接入并且也具有第一身體耦合的通信界面的移動(dòng)電話，其中經(jīng)由第一身體耦合的通信界面，第一設(shè)備連接到身體耦合的網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備。移動(dòng)電話能夠防止:惡意的數(shù)據(jù)傳遞發(fā)生在另一網(wǎng)絡(luò)和身體耦合的通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備之間。
[0018]任選地，第一設(shè)備被配置成允許第二設(shè)備經(jīng)由附加的通信界面與另一網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備通信，并且第二設(shè)備被配置成經(jīng)由第一設(shè)備與另一網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備通信。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，雖然第二設(shè)備沒有直接接入另一網(wǎng)絡(luò)，但是它可以經(jīng)由第一設(shè)備聯(lián)系另一網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。如先前所討論的，第一設(shè)備履行網(wǎng)關(guān)的角色，并可以應(yīng)用可以阻止惡意攻擊且可以阻止未經(jīng)授權(quán)通信的安全協(xié)議。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方面，包括第三設(shè)備的身體耦合的通信系統(tǒng)提供附加安全性。第三設(shè)備包括第三身體耦合的通信界面和鑒別器。第三身體耦合的通信界面打算用于在第三身體耦合的通信界面位于用戶的身體的直接鄰近區(qū)域中時(shí)與第一設(shè)備和第二設(shè)備一起變成身體耦合的網(wǎng)絡(luò)的一部分。鑒別器依賴于所接收的密鑰來鑒別用戶。第一設(shè)備包括用于存儲(chǔ)密鑰的第一部分的第一密鑰儲(chǔ)存器，并且在第一設(shè)備和第三設(shè)備是身體通信網(wǎng)絡(luò)的成員時(shí)，第一身體耦合的通信設(shè)備發(fā)送密鑰的第一部分至第三設(shè)備。第二設(shè)備包括用于存儲(chǔ)密鑰的第二部分的第二密鑰儲(chǔ)存器。當(dāng)?shù)诙O(shè)備和第三設(shè)備是身體耦合的通信網(wǎng)絡(luò)的成員時(shí)，第二身體耦合的通信界面發(fā)送密鑰的第二部分至第三設(shè)備。鑒別器被配置成從第三身體耦合的通信界面接收密鑰的第一部分和第二部分，并且鑒別器將所接收的密鑰的第一部分和所接收的密鑰的第二部分進(jìn)行組合。
[0020]在這個(gè)任選實(shí)施例中，用戶不得不在第三設(shè)備上鑒別他自己，并且這必須利用密鑰來完成。然而，密鑰沒有存儲(chǔ)在身體耦合的網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)設(shè)備中，而是被細(xì)分成(至少)兩個(gè)部分且被存儲(chǔ)在身體耦合的網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)不同設(shè)備上。因而，當(dāng)?shù)谝辉O(shè)備和第二設(shè)備之一被盜或丟失時(shí)，惡意用戶不能代表用戶來鑒別，這是因?yàn)橐残枰谝辉O(shè)備和第二設(shè)備之中的另一設(shè)備能夠代表用戶在第三設(shè)備上鑒別。因而，由于密鑰的各部分在不同設(shè)備上的散布(spreading)而增加鑒別的安全性。
[0021]密鑰至第一部分和第二部分的細(xì)分可以是這樣的，以致第一 η個(gè)數(shù)字被存儲(chǔ)在第一設(shè)備中