一种USB防插拔报警系统的制作方法

一种usb防插拔报警系统
技术领域
1.本发明属于usb防插拔报警设备技术领域，具体涉及一种usb防插拔报警系统。


背景技术：

2.现有的计算机安全主要是通过防火墙等软件来实现，防止计算机被攻击、数据泄露，还有一些手段是物理上的防护，防止计算机硬件被非法转移导致的数据遗失、泄露。
3.经检索，中国专利文件申请号为202122794953.8，公开了一种具有定位结构的usb防插拔设备，设置在计算机主机箱usb接口槽位置，可移动动触点结构、位置传感器、定位模块、无线通讯模块、电源模块，当计算机主机设备被非法转移时，当usb数据线被拔出时,报警信息传递给监控人员，监控人员可以关注查看设备情况，是否时被非法转移；如果报警信息得到后并没能有效处理，导致计算机设备被非法转移,，定位模块可以追踪设备的位置，有利于追寻设备，提高了设备的安全性；将具有防插拔功能的可移动动触点结构、位置传感器、无线通信模块设置在计算机主机箱的内部，不需要在机箱外部设置锁链等外部结构，在防止设备被非法转移的同时，也不会影响办公场所的形象。
4.但是该设备仍存在以下缺陷：
5.该设备在usb数据线被拔出时会进行报警，但是在外部设备插入usb接口时的防护措施不佳，使外部设备很易将计算机设备内的数据外泄，从而降低了对计算机的防护效果，因此我们需要提出一种usb防插拔报警系统来解决上述存在的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种usb防插拔报警系统，可对usb接口插或拔出时均进行报警作业，便于及时提示人员及时进行手动验证，当验证成功后才可消除报警，以提高对usb接口插拔两个状态的防护效果，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
8.一种usb防插拔报警系统，包括usb触点识别模块、控制模块、报警模块、验证模块、传输模块和供电模块，所述usb触点识别模块、报警模块和验证模块均与控制模块电性连接，所述验证模块与传输模块电性连接，所述usb触点识别模块在无电流传输条件下感应到有电流时或在有电流传输的条件下感应到电流突然断开时均会触发报警模块进行报警作业和对usb接口临时封锁，同时控制模块控制验证模块进行插拔验证，若验证模块验证成功后自动消除报警作业，若验证不成功则继续保持报警作业；
9.所述usb触点识别模块包括电流感应单元、安装在usb接口一侧的触碰感应单元和设备识别单元，所述电流感应单元和触碰感应单元均与设备识别单元电性连接，所述电流感应单元用于感应usb接口处是否有电流传输，所述触碰感应单元用于确认usb接口处是否有设备插接，所述设备识别单元是usb接口处有电流传输以及设备插接时对设备的数据进行分析识别，以判定是属于什么类型的设备；
10.所述传输模块包括数据调取单元和数据传输单元，当验证成功时根据传输者的传
输需求通过数据调取单元调取需传输的数据资料，最后通过数据传输单元进行传输；
11.所述供电模块用于为usb触点识别模块、控制模块、报警模块、验证模块和传输模块供电。
12.优选的，所述usb触点识别模块还包括多个安装在计算机上的usb接口，每个所述usb接口均对应一个电流感应单元，多个所述电流感应单元与设备识别单元电性连接。
13.优选的，所述电流感应单元包括电流传感器，所述电流传感器与usb接口的其中一个引脚连接，所述电流传感器设置为霍尔电流传感器。
14.优选的，所述触碰感应单元包括多个触碰传感器，多个所述触碰传感器分别嵌装在多个usb接口的端口处，且所述触碰传感器的感应面与usb接口的端口平齐。
15.优选的，所述设备识别单元包括集线器，所述集线器通过d-线和d+线与usb接口连接，且所述d-线与d+线上均连接有上拉电阻和下拉电阻，当d+线为高电平时则判定连接在usb接口的外接设备为全速设备，当d-线为高电平时，则判定连接在usb接口的外接设备为低速设备。
16.优选的，所述报警模块包括声光报警器和用于给usb接口临时冻结的加密组件，所述报警模块在进行声光报警的同时，加密组件对usb接口进行加密，将usb接口进行临时封锁，防止计算机内部数据向外部传输，验证模块会根据加密组件的加密内容生成解密密钥。
17.优选的，所述验证模块在验证时具体包括如下两种情况：
18.s1、当usb接口在没有设备插入的状态下，此时usb接口无电流传输，当电流感应单元感应到有电流传输时，电流感应单元感应的电流值会触发控制模块，使控制模块控制报警模块进行报警作业；控制模块控制验证模块进行插拔验证确认是否为使用者本人操作，若是使用者本人操作，则输入密钥进行验证，密钥验证成功后则通过控制模块自动消除报警作业，若不是本人操作密钥会验证不成功，控制模块则不对报警模块动件，使报警模块继续保持报警作业；
19.s2、当usb接口在有设备插接的状态下，此时usb接口有电流传输，当电流感应单元感应到无电流传输时，电流感应单元感应的电流值会触发控制模块，使控制模块控制报警模块进行报警作业；控制模块控制验证模块进行插拔验证确认是否为使用者本人操作，若是使用者本人操作，则输入密钥进行验证，密钥验证成功后则通过控制模块自动消除报警作业，若不是本人操作密钥会验证不成功，控制模块则不对报警模块动件，使报警模块继续保持报警作业。
20.优选的，所述控制模块包括plc控制器，所述plc包括中央处理器、存储器和稳压电源，所述存储器和稳压电源均与中央处理器电性连接。
21.优选的，所述数据调取单元包括数据库，在数据调取时使用者先输入传输数据的类型和名称，再从数据库中筛选相应类型和名称的数据资料，再将数据资料进行打包以便于数据传输单元进行传输；所述数据传输单元包括无线数据收发器，所述无线数据收发器由gfsk调制器和解调器组成。
22.优选的，所述供电模块包括锂电池、dc/dc充电接口和充电保护器，所述锂电池的一端与充电保护器的一端连接，所述充电保护器的另一端与dc/dc充电接口连接。
23.本发明提出的一种usb防插拔报警系统，与现有技术相比，具有以下优点：
24.本发明通过usb触点识别模块、控制模块、验证模块和报警模块的配合，usb触点识
别模块在无电流传输条件下感应到有电流时或在有电流传输的条件下感应到电流突然断开时均会触发报警模块进行报警作业和对usb接口临时封锁，同时控制模块控制验证模块进行插拔验证，若验证模块验证成功后自动消除报警作业，若验证不成功则继续保持报警作业，通过此方式可对usb接口插或拔出时均进行报警作业，便于及时提示人员及时进行手动验证，当验证成功后才可消除报警，以提高对usb接口插拔两个状态的防护效果，一定程度上降低了计算机资料外泄的几率。
附图说明
25.图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.本发明提供了如图1所示的一种usb防插拔报警系统，包括usb触点识别模块、控制模块、报警模块、验证模块、传输模块和供电模块，usb触点识别模块、报警模块和验证模块均与控制模块电性连接，验证模块与传输模块电性连接，usb触点识别模块在无电流传输条件下感应到有电流时或在有电流传输的条件下感应到电流突然断开时均会触发报警模块进行报警作业和对usb接口临时封锁，同时控制模块控制验证模块进行插拔验证，若验证模块验证成功后自动消除报警作业，若验证不成功则继续保持报警作业；
28.usb触点识别模块包括电流感应单元、安装在usb接口一侧的触碰感应单元和设备识别单元，电流感应单元和触碰感应单元均与设备识别单元电性连接，电流感应单元用于感应usb接口处是否有电流传输，触碰感应单元用于确认usb接口处是否有设备插接，设备识别单元是usb接口处有电流传输以及设备插接时对设备的数据进行分析识别，以判定是属于什么类型的设备；
29.电流感应单元包括电流传感器，电流传感器与usb接口的其中一个引脚连接，电流传感器设置为霍尔电流传感器，通过电流传感器感应usb接口是否有电流传输或者电流在传输过程中是否突然电流断开。
30.触碰感应单元包括多个触碰传感器，多个触碰传感器分别嵌装在多个usb接口的端口处，且触碰传感器的感应面与usb接口的端口平齐，当有外接设备插入usb接口时，触碰传感器感应物体与usb接口连接，触发控制模块控制设备识别单元进行设备识别，当usb接口上外接的设备拔出时，触碰传感器感应不到有物体接触，此时触碰传感器将异常信号传输至控制模块，通过控制模块控制报警模块及验证模块分别进行报警和验证，以确认是否为使用者自身操作。
31.设备识别单元包括集线器，集线器通过d-线和d+线与usb接口连接，且d-线与d+线上均连接有上拉电阻和下拉电阻，当d+线为高电平时则判定连接在usb接口的外接设备为全速设备，当d-线为高电平时，则判定连接在usb接口的外接设备为低速设备，当集线器的
下行端口上没有usb设备连接时，其d+和d-线上的下拉电阻使得这两条数据线的电压都是近地的，当全速/低速设备连接以后，电流流过由集线器的下拉电阻和设备在d+/d-的上拉电阻构成的分压器。如下拉电阻的阻值是15kq，上拉电阻的阻值是1.5kq，在d+/d-线上会出现大小为(vcc*15/(15+1.5))的直流高电平电压。当usb接口探测到d+/d-线的电压已经接近高电平，而其它的线保持接地时，它就知道全速/低速设备已经连接了(d+为高电平，主机判定接入全速设备；如果检测d-为高电平，则接入的usb设备为低速设备)。
32.usb触点识别模块还包括多个安装在计算机上的usb接口，每个usb接口均对应一个电流感应单元，多个电流感应单元与设备识别单元电性连接。
33.传输模块包括数据调取单元和数据传输单元，当验证成功时根据传输者的传输需求通过数据调取单元调取需传输的数据资料，最后通过数据传输单元进行传输；数据调取单元包括数据库，在数据调取时使用者先输入传输数据的类型和名称，再从数据库中筛选相应类型和名称的数据资料，再将数据资料进行打包以便于数据传输单元进行传输；数据传输单元包括无线数据收发器，无线数据收发器由gfsk调制器和解调器组成。
34.报警模块包括声光报警器和用于给usb接口临时冻结的加密组件，报警模块在进行声光报警的同时，加密组件对usb接口进行加密，将usb接口进行临时封锁，防止计算机内部数据向外部传输，验证模块会根据加密组件的加密内容生成解密密钥。
35.验证模块在验证时具体包括如下两种情况：
36.s1、当usb接口在没有设备插入的状态下，此时usb接口无电流传输，当电流感应单元感应到有电流传输时，电流感应单元感应的电流值会触发控制模块，使控制模块控制报警模块进行报警作业；控制模块控制验证模块进行插拔验证确认是否为使用者本人操作，若是使用者本人操作，则输入密钥进行验证，密钥验证成功后则通过控制模块自动消除报警作业，若不是本人操作密钥会验证不成功，控制模块则不对报警模块动件，使报警模块继续保持报警作业；
37.s2、当usb接口在有设备插接的状态下，此时usb接口有电流传输，当电流感应单元感应到无电流传输时，电流感应单元感应的电流值会触发控制模块，使控制模块控制报警模块进行报警作业；控制模块控制验证模块进行插拔验证确认是否为使用者本人操作，若是使用者本人操作，则输入密钥进行验证，密钥验证成功后则通过控制模块自动消除报警作业，若不是本人操作密钥会验证不成功，控制模块则不对报警模块动件，使报警模块继续保持报警作业。
38.控制模块包括plc控制器，plc包括中央处理器、存储器和稳压电源，存储器和稳压电源均与中央处理器电性连接。
39.供电模块用于为usb触点识别模块、控制模块、报警模块、验证模块和传输模块供电；供电模块包括锂电池、dc/dc充电接口和充电保护器，锂电池的一端与充电保护器的一端连接，充电保护器的另一端与dc/dc充电接口连接。
40.综上，usb触点识别模块在无电流传输条件下感应到有电流时或在有电流传输的条件下感应到电流突然断开时均会触发报警模块进行报警作业和对usb接口临时封锁，同时控制模块控制验证模块进行插拔验证，若验证模块验证成功后自动消除报警作业，若验证不成功则继续保持报警作业，通过此方式可对usb接口插或拔出时均进行报警作业，便于及时提示人员及时进行手动验证，当验证成功后才可消除报警，以提高对usb接口插拔两个
状态的防护效果，一定程度上降低了计算机资料外泄的几率。
41.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种usb防插拔报警系统，包括usb触点识别模块、控制模块、报警模块、验证模块、传输模块和供电模块，其特征在于：所述usb触点识别模块、报警模块和验证模块均与控制模块电性连接，所述验证模块与传输模块电性连接，所述usb触点识别模块在无电流传输条件下感应到有电流时或在有电流传输的条件下感应到电流突然断开时均会触发报警模块进行报警作业和对usb接口临时封锁，同时控制模块控制验证模块进行插拔验证，若验证模块验证成功后自动消除报警作业，若验证不成功则继续保持报警作业；所述usb触点识别模块包括电流感应单元、安装在usb接口一侧的触碰感应单元和设备识别单元，所述电流感应单元和触碰感应单元均与设备识别单元电性连接，所述电流感应单元用于感应usb接口处是否有电流传输，所述触碰感应单元用于确认usb接口处是否有设备插接，所述设备识别单元是usb接口处有电流传输以及设备插接时对设备的数据进行分析识别，以判定是属于什么类型的设备；所述传输模块包括数据调取单元和数据传输单元，当验证成功时根据传输者的传输需求通过数据调取单元调取需传输的数据资料，最后通过数据传输单元进行传输；所述供电模块用于为usb触点识别模块、控制模块、报警模块、验证模块和传输模块供电。2.根据权利要求1所述的一种usb防插拔报警系统，其特征在于：所述usb触点识别模块还包括多个安装在计算机上的usb接口，每个所述usb接口均对应一个电流感应单元，多个所述电流感应单元与设备识别单元电性连接。3.根据权利要求2所述的一种usb防插拔报警系统，其特征在于：所述电流感应单元包括电流传感器，所述电流传感器与usb接口的其中一个引脚连接，所述电流传感器设置为霍尔电流传感器。4.根据权利要求3所述的一种usb防插拔报警系统，其特征在于：所述触碰感应单元包括多个触碰传感器，多个所述触碰传感器分别嵌装在多个usb接口的端口处，且所述触碰传感器的感应面与usb接口的端口平齐。5.根据权利要求4所述的一种usb防插拔报警系统，其特征在于：所述设备识别单元包括集线器，所述集线器通过d-线和d+线与usb接口连接，且所述d-线与d+线上均连接有上拉电阻和下拉电阻，当d+线为高电平时则判定连接在usb接口的外接设备为全速设备，当d-线为高电平时，则判定连接在usb接口的外接设备为低速设备。6.根据权利要求5所述的一种usb防插拔报警系统，其特征在于：所述报警模块包括声光报警器和用于给usb接口临时冻结的加密组件，所述报警模块在进行声光报警的同时，加密组件对usb接口进行加密，将usb接口进行临时封锁，防止计算机内部数据向外部传输，验证模块会根据加密组件的加密内容生成解密密钥。7.根据权利要求6所述的一种usb防插拔报警系统，其特征在于：所述验证模块在验证时具体包括如下两种情况：s1、当usb接口在没有设备插入的状态下，此时usb接口无电流传输，当电流感应单元感应到有电流传输时，电流感应单元感应的电流值会触发控制模块，使控制模块控制报警模块进行报警作业；控制模块控制验证模块进行插拔验证确认是否为使用者本人操作，若是使用者本人操作，则输入密钥进行验证，密钥验证成功后则通过控制模块自动消除报警作业，若不是本人操作密钥会验证不成功，控制模块则不对报警模块动件，使报警模块继续保
持报警作业；s2、当usb接口在有设备插接的状态下，此时usb接口有电流传输，当电流感应单元感应到无电流传输时，电流感应单元感应的电流值会触发控制模块，使控制模块控制报警模块进行报警作业；控制模块控制验证模块进行插拔验证确认是否为使用者本人操作，若是使用者本人操作，则输入密钥进行验证，密钥验证成功后则通过控制模块自动消除报警作业，若不是本人操作密钥会验证不成功，控制模块则不对报警模块动件，使报警模块继续保持报警作业。8.根据权利要求7所述的一种usb防插拔报警系统，其特征在于：所述控制模块包括plc控制器，所述plc包括中央处理器、存储器和稳压电源，所述存储器和稳压电源均与中央处理器电性连接。9.根据权利要求8所述的一种usb防插拔报警系统，其特征在于：所述数据调取单元包括数据库，在数据调取时使用者先输入传输数据的类型和名称，再从数据库中筛选相应类型和名称的数据资料，再将数据资料进行打包以便于数据传输单元进行传输；所述数据传输单元包括无线数据收发器，所述无线数据收发器由gfsk调制器和解调器组成。10.根据权利要求1所述的一种usb防插拔报警系统，其特征在于：所述供电模块包括锂电池、dc/dc充电接口和充电保护器，所述锂电池的一端与充电保护器的一端连接，所述充电保护器的另一端与dc/dc充电接口连接。

技术总结
本发明公开了一种USB防插拔报警系统，包括USB触点识别模块、控制模块、报警模块、验证模块、传输模块和供电模块，通过USB触点识别模块、控制模块、验证模块和报警模块的配合，USB触点识别模块在无电流传输条件下感应到有电流时或在有电流传输的条件下感应到电流突然断开时均会触发报警模块进行报警作业和对USB接口临时封锁，同时控制模块控制验证模块进行插拔验证，若验证模块验证成功后自动消除报警作业，若验证不成功则继续保持报警作业，通过此方式可对USB接口插或拔出时均进行报警作业，便于及时提示人员及时进行手动验证，当验证成功后才可消除报警，以提高对USB接口插拔两个状态的防护效果，一定程度上降低了计算机资料外泄的几率。资料外泄的几率。资料外泄的几率。


技术研发人员：任海正
受保护的技术使用者：上海启丰电子科技有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/14