一种可远程删除数据的存储装置及其使用方法

摘要

本发明涉及一种可远程删除数据的存储装置及其使用方法，其特征在于该存储装置包括操控单元和执行单元，所述操控单元为预先设定的与执行单元进行通信的手机，执行单元接收操控单元发送的指令；所述执行单元包括双串口单片机、GSM模块、GPS模块、USB读写模块、存储设备、EEPROM、锂电池、密码锁和三态门电路；所述双串口单片机作为中央处理芯片通过第一串口与GSM模块进行通信，双串口单片机通过第二串口与GPS模块相连，双串口单片机通过并行口与USB读写模块一端相连，USB读写模块的另一端与存储设备连接；双串口单片机通过I2C总线与EEPROM相连，双串口单片机通过A/D转换与锂电池相连，锂电池为整个执行单元供电。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可远程删除数据的存储装置及其使用方法。

背景技术

随着科技的发展，移动存储设备，尤其是USB存储设备因为其体积小，存储量大，便于 携带等优点已经成为人们存储信息的主要工具，但是随之而来的便是安全问题，每时每刻都 会有存储设备丢失的问题发生。

如今虽有许多方法来保障存储设备的安全，比如密码技术对存储设备进行软件加密；或 者利用环境感知技术，使得存储设备在特定环境下运行或销毁；彭栋等人在《移动存储设备 安全管理技术的研究与实现》中将加密技术、访问控制技术结合起来，防止了U盘信息外泄， 但并不能够找回U盘。此类方法都有一定的局限性，有加密就有解密，单单加密的方法并不 能保障存储设备的安全；而环境感知技术则受到位置的限制，只有在特定的位置才可以使用 存储设备，使得存储设备的使用有很大的局限性。

要想要从根本上解决存储设备丢失以及信息安全问题，仅仅通过防盗，或对设备进行软 件加密是不够的，必须在保障数据安全的情况下提供找回的策略。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种可远程删除数据的存储装 置及其使用方法。该存储装置在丢失或被盗时进行远程定位以及操控，能找回或追踪到该装 置，并在无法找回的情况下可以删除存储装置的信息，防止外泄，保证信息的安全。该方法 是通过预先设定好的手机通过操作指令远程对存储装置的执行单元下达指令，且该存储装置 可通过不同的指令确定所处状态并在特定情况下执行不同的操作，提升了设备找回的可能 性，并可以在无法找回的情况下对存储设备锁定或删除文件，方法灵活，有效的保障了存储 设备以及信息的安全。

本发明解决所述存储装置技术问题所采用的技术方案是，提供一种可远程删除数据的存 储装置，其特征在于该存储装置包括操控单元和执行单元，所述操控单元为预先设定的与执 行单元进行通信的手机，执行单元接收操控单元发送的指令；所述执行单元包括双串口单片 机、GSM模块、GPS模块、USB读写模块、存储设备、EEPROM、锂电池、密码锁和三态门电 路；所述双串口单片机作为中央处理芯片通过第一串口与GSM模块进行通信，双串口单片机 通过第二串口与GPS模块相连，双串口单片机通过并行口与USB读写模块一端相连，USB读 写模块的另一端与存储设备连接；双串口单片机通过I2C总线与EEPROM相连，双串口单片 机通过A/D转换与锂电池相连，锂电池为整个执行单元供电；双串口单片机分别与密码锁和 三态门电路通过相应的I/O接口连接，存储设备的经过三态门电路输出USB接口，通过该 USB接口与外部计算机连接，锂电池通过该USB接口的VCC线与外接电源连接进行充电。

本发明解决所述方法技术问题所采用的技术方案是，提供一种上述可远程删除数据的存 储装置的使用方法，该方法的具体步骤是：

(1)当正常使用存储设备时，无需使用任何远程功能，可以通过操控单元向执行单元 发送关闭保护措施指令，使执行单元关闭，最大限度地方便存储设备用户的使用；

(2)当存储设备丢失时，操控单元先向执行单元发送开启保护功能指令，再发送锁定 存储设备指令，防止其他人使用外部计算机读取该存储设备的数据；并可以通过查询GPS数 据指令，获取该存储设备的移动路线以及当前位置信息，增加设备找回的可能性；可通过指 令查询锂电池电量，当存储设备获取GPS信息后依然无法找回或电量过低时，通过格式化存 储设备数据指令，防止数据失窃；当存储设备在丢失期间插入外部计算机时，执行存储设备 上电自动反应流程；同时操控单元可发送指令选择是否开启短信提醒，选择在存储设备每次 上电时，是否发送短信给指定的手机提醒汇报此次读取。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、基于GPS模块的远程定位操控，稳定简便。在存储设备丢失的情况下对存储设备进 行定位。

2、用户可随时通过GSM模块对存储设备进行控制并获取存储设备的位置信息，实现在 存储设备丢失的情况下，可以找回，并且可随时删除存储设备里的数据，进而有效防止数据 被窃。

2、通过双串口单片机控制三态门电路，可以锁定存储设备，使任何计算机或其他平台 无法与该存储设备建立通信并读取存储设备信息，有效地保障了存储设备内信息的安全。

3、执行单元的GSM模块在接收到短信后，自动滤除其他手机短信的干扰。在不同的情 况下双串口单片机可以调整不同的措施，保证存储设备信息安全，在无法找回的情况下也可 以保证信息不会泄露，方法比较灵活，安全度比较高。

附图说明

图1为本发明可远程删除数据的存储装置一种实施例的结构框图；

图2为本发明可远程删除数据的存储装置的操控单元的操控指令流程图；

图3为本发明可远程删除数据的存储装置的使用方法中存储设备上电自动反应流程图；

图中，1.执行单元、101.GSM模块、102.双串口单片机、103.密码锁、104.USB读写模 块、105.EEPROM(带电可擦可编程只读存储器)、106.三态门电路、107.GPS模块、108.锂 电池、109.存储设备、2.操控单元、3.外部计算机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不以此作为对本发明权利要求保护范围的 限定。

图1所示实施例表明，图1中虚线框内为本发明可远程删除数据的存储装置(简称存储 装置)，包括操控单元2和执行单元1，所述操控单元2为预先设定的与执行单元1进行通 信的手机，执行单元1接收操控单元2发送的指令；所述执行单元1包括双串口单片机102、 GSM模块101、GPS模块107、USB读写模块104、存储设备109、EEPROM(带电可擦可编程 只读存储器)105、锂电池108、密码锁103和三态门电路106；所述双串口单片机102作为 中央处理芯片通过第一串口与GSM模块101进行通信，双串口单片机102通过第二串口与 GPS模块107相连，获取GPS模块的信息，双串口单片机102通过并行口与USB读写模块104 一端相连，USB读写模块104的另一端与存储设备109连接；双串口单片机102通过I2C总 线与EEPROM 105相连，双串口单片机102通过A/D转换与锂电池108相连，监控锂电池108 的剩余电量，锂电池108为整个执行单元供电；双串口单片机102分别与密码锁103和三态 门电路106通过相应的I/O接口连接，存储设备109经过三态门电路106输出USB接口，通 过该USB接口与外部计算机3连接，锂电池108通过该USB接口的VCC线与外接电源连接进 行充电。

存储设备109经过三态门电路106输出USB接口，通过该USB接口与外部计算机3连 接，存储设备109由USB接口通过差分信号与外部计算机3进行通信，公知地，USB接口 是由电源正极(VCC)线、负电压数据线(Digital Minus，简称DM)、正电压数据线(Digital  Positive，简称DP)和地线(GND)四根导线组成，Digital Positive与Digital Minus是用来 传输数据的，当USB接口插入计算机时，计算机通过VCC端口给存储设备供电并通过DM 和DP端口读取该存储设备上的信息。

本发明在现有的USB接口的DM、DP中引入三态门电路106，即USB接口中的负电压 数据线DM和正电压数据线DP之间分别与三态门电路连接，存储设备的负电压数据线DM 和正电压数据线DP接入三态门电路后的负电压数据线DM和正电压数据线DP再结合原先 的电源正极(VCC)线和地线(GND)，共同形成整个存储装置的USB接口，电源正极(VCC) 线同时与锂电池108连接，当接入外部计算机时该USB接口为整个存储装置进行对外通信 与充电的接口。该三态门电路由单片机102的I/O接口控制，通过单片机可以失能三态门电 路的使能端，使三态逻辑输出门处于第三态-高阻态，此时输出端相当于悬空，从而控制存 储设备109无法与外部计算机3建立通信，存储设备处于锁定状态，但此时单片机可以通过 USB读写模块104对存储设备109进行操作；而存储设备处于非锁定状态时，单片机使能 三态门的使能端，存储设备109与外部计算机3可以正常通信，此时若单片机102需对存储 设备109进行操作，需失能三态门电路，锁定存储设备109与外部计算机3之间的通信；即 存储设备通过USB接口经三态门电路与外部计算机连接，并当外部计算机对存储设备进行操 作时，USB读写模块不做任何操作。当单片机需对存储设备进行操作时，通过三态门电路断 开存储设备与外部计算机之间的连接。

本发明存储装置中所采用的双串口单片机102、GSM模块101、GPS模块107、USB读写 模块104、存储设备109、EEPROM 105、锂电池108及密码锁103均为公知技术。

本发明可远程删除数据的存储装置的使用方法的具体步骤是：

(1)当正常使用存储设备时，无需使用任何远程功能，可以通过操控单元2向执行单 元1发送关闭保护措施指令，使执行单元1关闭，最大限度地方便存储设备用户的使用；

(2)当存储设备丢失时，操控单元2先向执行单元1发送开启保护功能指令，再发送 锁定存储设备指令，防止其他人使用外部计算机3读取该存储设备109的数据，并可以通过 查询GPS数据指令，获取该存储设备的移动路线以及当前位置信息，增加设备找回的可能性； 可通过指令查询锂电池电量，当存储设备获取GPS信息后依然无法找回或电量过低时，通过 格式化存储设备数据指令，防止数据失窃；当存储设备在丢失期间插入外部计算机时，执行 存储设备上电自动反应流程，同时操控单元可发送指令选择是否开启短信提醒，选择在存储 设备每次上电时，是否发送短信给指定的手机提醒汇报此次读取。

执行单元1各种参数的设置可以通过计算机平台预先写入双串口单片机102，也可以在 后期通过操控单元2进行更改，执行单元1在使用前需设定是否只接收特定手机的指令，若 设定为只接受特定手机的指令，则需设定与其通信的手机，也可设定多个手机号码，并可在 后期通过操控单元2进行添加或删除。本发明中的操控单元2为预先设定的手机，该手机可 以为用户平常所使用的手机，无需另外购买。当GPS模块107收到手机短信时，通过单片机 102过滤手机信息，除预先设定好的手机信息外其他号码发送的短信内容无论正确与否均被 忽略，只有当预先设定好的手机号码发送了可识别的指令，执行单元1才会执行相应的操作， 并将各种指令存储在EEPROM 105中，这样可以在锂电池108电量耗尽后仍能有效保存数据 及设定。

双串口单片机102监控GSM模块101、GPS模块107、存储设备109的工作状态，通过 A/D转换来监控锂电池108的电量剩余，通过双串口单片机102检测USB接口的VCC端口电 压确定存储设备109否接入外部计算机3，双串口单片机102通过EEPROM 105周期性地记 录从GPS模块107获取的GPS数据和时间并通过单片机写入EEPROM 105；当双串口单片机 102判断无GPS信号时，停止更新GPS数据，锂电池108通过USB接口与外接电源相连，USB 接口的VCC线为锂电池108充电，整个执行单元1通过锂电池108进行供电，在USB接口与 外部计算机3相连时，执行单元1停止由锂电池108供电，转由外部计算机3的USB接口 VCC电源线供电。

所述双串口单片机102作为中央处理芯片，其任务是监控及控制各个模块，通过GSM模 块101以短信方式接收操控单元2发出的指令或向操控单元2反馈工作状态；通过GPS模块 101获取存储设备109的经纬度和时间信息从而确定当前存储设备109所处位置；通过USB 读写模块104对存储设备109进行读写操作，通过A/D转换监控锂电池108的电压，通过 EEPROM 105存储执行单元获取到的GPS数据和执行单元状态(例：保护功能是否开启、存 储设备是否锁定)，在掉电情况下可以保存数据；通过I/O接口控制三态门电路实现锁定存 储设备、通过监控存储设备上电情况(即USB接口的VCC线电压)确定存储设备是否被外界设 备读取；也可以在不同情况下选择性的关闭各个子模块。

GSM模块通过短信接收操控单元所发来的短信指令，可预先通过计算机对执行单元的单 片机设定是否特定手机才可操控执行单元，也可添加/删除/更改可操控执行单元的手机。GSM 模块101收到信息后首先滤除无效的短信指令，并将有效指令传递给双串口单片机102。双 串口单片机102根据收到的信息调整执行单元所处状态或将执行单元所处状态回馈给操控 单元。

操控单元2可以通过特定短信更改执行单元的各种重要参数，为防止其他人使用该手机 时误发短信，除了对短信格式进行要求外，需在短信前加特定的字符串才可被执行单元1识 别。

GPS模块107在露天时候通过卫星定位确定设备当前的时间、经纬度以及海拔并将数据 以一定周期性传递给双串口单片机进行存储，单片机102记录存储设备的位置及时间信息并 时刻检测GPS信号的有无，当处在没有GPS信号的环境中时，单片机停止更新数据。

当没有GSM信号时若存储设备上电则激活密码锁，需进行密码输入，输入密码多次错误 进入锁定状态只能通过操控单元2进行解锁。

USB读写模块104接收双串口单片机102对存储设备109的指令并对存储设备进行对应 的操作，当双串口单片机102接收到用户发来的指定信息时，格式化存储设备109里的数据。

三态门电路106在特定的操控指令或密码锁输入错误时，由双串口单片机102通过I/O 接口控制三态门电路，进而实现控制锁定该存储设备与计算机之间的USB接口。

图2所示实施例表明，本发明可远程删除数据的存储装置中操控单元2对执行单元1发 送的各种指令，包括对执行单元工作参数的设置和对存储设备状态的查询、以及执行单元由 GSM模块101接收到操控单元2发送的指令后经单片机102解码所做出相应的反应状态和对 操控单元2的反馈。

操控单元2可发出的操控指令包括：指令A1，关闭/开启保护功能；指令A2，锁定/解 锁存储设备；指令A3，开启/关闭短信提醒；指令A4，删除数据，即格式化存储设备109； 指令A5，查询锂电池108电量；指令A6，查询GPS数据；指令A7，更改密码锁。

收到指令A1，执行单元开启/关闭保护功能。

收到指令A2，执行单元的单片机锁定/解锁存储设备。

收到指令A3，执行单元的单片机控制GSM模块开启或关闭短信提醒。

收到指令A4，执行单元的单片机执行删除(格式化)存储设备数据并将删除成功或失 败的结果反馈给操控单元。

收到指令A5，执行单元的单片机将锂电池剩余电量通过短信形式反馈给操控单元。

收到指令A6，执行单元的单片机将EEPROM中存储的12组GPS数据反馈给操控单元。

收到指令A7，执行单元的单片机控制密码锁，修改密码锁的密码并将修改后的新密码 反馈给操控单元。

图3所示实施例表明，本发明可远程删除数据的存储装置的使用方法中存储设备上电自 动反应流程是：

(1)每当双串口单片机通过三门态电路106检测到存储设备109的VCC线为高电压时， 说明存储设备109与外部计算机3建立连接，即存储设备109上电，

(2)执行单元检测是否开启保护功能经步骤(1)检测到存储设备上电后，执行单 元检测是否开启保护功能，若未开启保护功能，则执行单元不做任何反应，存储设备读取成 功，进入步骤(5)；若已开启保护功能，则进入步骤(3)；

(3)检测是否存在GSM信号经步骤(2)检测到已开启保护功能，再通过GSM模块 101检测是否存在GSM信号，当不存在GSM信号时，GSM模块101无法运行，则密码锁103 开启，要求用户输入密码，判断用户所输入密码是否正确，若输入错误密码的次数超过限制 次数，密码仍不正确，则自动锁定存储设备109，进入步骤(5)；若在指定次数内输入正 确密码，则读取成功；当存在GSM信号时，进入步骤(4)；

(4)检测存储设备是否处于锁定状态经步骤(3)确定存在GSM信号，此时检测存储 设备109是否被锁定，若双串口单片机102收到GSM模块101锁定存储设备的短消息，则锁 定存储设备，该存储设备将无法读取，进入步骤(5)；若双串口单片机102没有收到过锁 定存储设备的短消息，则存储设备109读取成功；

(5)是否开启短信提醒单片机102检测是否开启短信提醒，若不开启短信提醒，则 整个程序结束；若开启短信提醒，在每次存储设备读取成功或失败后，由GSM模块101向操 控单元2发送短信，汇报这一次读取的结果，整个程序结束。

当锂电池108电量过低时，GSM模块101自动向操控单元发送短信提醒锂电池电量。

当存储设备109以任意方式进入锁定状态时，只有操控单元2可以解锁设备。

当双串口单片机102收到删除数据处理指令后，立即删除存储设备109内的数据，该指 令无法撤销。

本发明中的存储设备并不局限于USB存储设备，也可以为其他类型的存储设备，同样可 以实现远程定位及远程删除数据，在存储设备丢失时及时进出相应的处理。

本发明未述及之处适用于现有技术。