基于智能卡的身份认证系统的应用设计与实现

作者:唐晓龙;孙杉;朱海涛;殷俊;阎俊杰; 刊名:电脑知识与技术 上传者:凌永浩

【摘要】随着我国的老龄化程度不断加重,近年来无线体域网技术成为了研究热点.无线体域网由于其可移动性,有着传统医疗系统无法比拟的优势.该文设计并实现了一种基于无线体域网的数据采集刷卡认证系统.该系统通过Android手机终端收集体征参数,在用户经过刷卡认证后,将体征参数传送到监护室,以便对收集到的参数进行下一步处理.

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1概述随着生活水平的提高,人们越来越关注医疗健康方面的问题。现如今,我国社会老龄化程度越来越严重,并且医疗资源非常紧张,传统的集中式医疗服务显然不能满足人们迫切的医疗需求。无线体域网(wirelessbodyareanetwork,简称为WBAN)的提出则有望解决如何监测老龄群体身体状况这一难题[1]。基于无线体域网技术,通过前端传感器采集人体的体征数据,如体温、血压、血糖、心率等,传输给监护室医疗服务平台上,可以实现对疾病的预防和监测。由于无线体域网技术的高效性、实时性和低成本性,使得它在医疗方面有着巨大的发展前景[2]。无线体域网在医疗上的应用场景如图1所示。图1无线体域网在医疗方面的应用场景但是事实上,一方面由于无线信道的开放性,另一方面因为传感器节点收集到的人体数据关乎个人的敏感隐私,安全和隐私保护是阻碍体域网得到广泛应用的重要的原因之一。IEEE802.15.6体域网标准定义了三种安全级别[3]:不加密且不认证、认证但不加密、加密且认证,显然最后一种的安全级别最高。本文设计并实现了一种基于智能卡的数据采集认证系统。第二部分介绍了本系统的功能设计;第三和第四部分分别介绍了系统设计和系统实现;第五部分进行总结。2系统功能基于智能卡的身份认证系统在将传感器实时采集地人体体征参数传输到Android手机终端后,用户通过IC卡刷卡通过监护室认证。各终端主要需要实现的功能如图2所示。前端生物传感器节点可以在人体体内、体表或周围放置,能实现对用户的人体体征参数,如血压、体温、血糖等进行采集的功能,通过蓝牙无线方式将收集到的体征数据传送给上层的控制节点。Android手机终端部分是无线体域网的汇聚节点,能实现汇聚体征数据、存储体征数据和远程通信的功能。认证服务端部分能对用户身份进行认证,此外还有用户注册、建立通信和存储体征数据的功能。各功能详细说明如下:1)人体体征数据采集:主要通过一些可穿戴式的传感器实时采集人体的生理体征数据,如体温、血压和心率等。2)体征数据传输到Android手机终端:通过对传感器的开发,实现将人体生理体征数据通过蓝牙技术短距离传输到用户手机终端。3)Android手机终端进行数据的保存和查看:手机终端通过建立数据库,解析传感器发送的数据并保存到手机SQLite数据库中,并且可以进行分析。4)Android手机终端传输数据到监护室服务系统:手机终端和监护室服务系统之间通过建立TCP连接,在同一个局域网内以一定的格式发送和接收人体体征数据。5)监护室服务系统的注册:用户在使用监护室的系统时,首先需要将自己的手机号码和系统管理员分发的IC卡进行绑定注册,并将注册信息录入服务系统数据库。6)身份认证:对于请求发送数据的手机终端,服务系统首先判断用户是否已经刷卡,如果没有,则显示认证失败,丢弃数据;否则查询服务系统数据库找到此已经刷卡的IC卡号绑定的手机号码,和之前解析出的手机终端号码进行比对,如果比对成功,则认证成功,同时接收数据;否则认证失败,丢弃数据。7)数据存储:通过建立服务系统的数据库,对于认证成功的手机终端发送的人体体征数据,保存到服务系统的数据库中。8)数据分析:监护室的医疗人员可以通过服务系统,对用户存储的数据进行分析,并给出医疗建议。3系统设计本系统中数据采集层的传感器节点采用蓝牙技术进行无线通信。手机终端利用Android在Androidstudio中进行开发;认证服务端利用C#在VS2015中进行Windows窗体应用程序开发。后台Android手机终端采用SQLite数据库;认证服务端采用SQLserver200

参考文献

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