阅读说明：本技术 一种电子烟加密认证方法、系统及电子烟 (Electronic cigarette encryption authentication method and system and electronic cigarette ) 是由 焦继业 叶新华 赵尧主 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电子烟加密认证方法、系统及电子烟,该方法应用于烟杆设备时,包括：向烟弹设备供电,并监听是否接收到第一连接信息；响应于接收到所述第一连接信息,发送第一反馈消息至烟弹设备,以及,发送第一识别信息至所述烟弹设备以获取第二识别信息；响应于接收到所述第二识别信息,判断所述第二识别信息是否正确；响应于所述第二识别信息正确,向所述烟弹设备停止供电并点燃加热丝；其中,所述第二识别信息是对所述第一识别信息进行加密后得到的。该认证方法只有在认证成功后才进行点烟操作,从而能够便于用户认证当前使用的电子烟产品是否是正品,从而有效地避免了用户使用仿冒的电子烟产品,避免对用户产生不良健康影响。(The invention discloses an electronic cigarette encryption authentication method, an electronic cigarette encryption authentication system and an electronic cigarette, wherein when the method is applied to cigarette rod equipment, the method comprises the following steps: supplying power to the smoke bomb equipment and monitoring whether first connection information is received or not; in response to receiving the first connection information, sending a first feedback message to a cartridge device, and sending first identification information to the cartridge device to obtain second identification information; in response to receiving the second identification information, determining whether the second identification information is correct; in response to the second identification information being correct, ceasing to supply power to the cartridge device and igniting the heater wire; the second identification information is obtained by encrypting the first identification information. The authentication method can be used for lighting the cigarette only after the authentication is successful, so that the user can conveniently authenticate whether the currently used electronic cigarette product is a genuine product, the user can be effectively prevented from using counterfeit electronic cigarette products, and adverse health influence on the user can be avoided.)

一种电子烟加密认证方法、系统及电子烟

技术领域

本发明属于电子烟技术领域，具体涉及一种电子烟加密认证方法、系统及电子烟。

背景技术

电子烟一般包括雾化器和电池组件，电子烟经过雾化器的加热而将烟液雾化产生电子烟雾供吸烟者抽吸，由于电子烟烟液中不含有烟焦油，故抽吸电子烟发出的烟雾中也不含烟焦油，电子烟在某种程度上减少了烟焦油对于人们身体的危害，因此，电子烟逐渐替代香烟得到广泛使用。

随着电子烟的普及，电子烟在社会上的销量也逐年递增。品质好、品牌好的电子烟，很受消费者的欢迎，占据了很大市场份额，而某些品质差的电子烟销量不好，就有可能冒充、伪造品牌好的电子烟的雾化器供给消费者替代使用，且以价格低的优势吸引消费者，但由于其质量差，消费者在使用中可能出现漏油、电路断电、烟雾量少、烟液质量差等问题，不仅给消费者带来不良的使用体验，也给电子烟正品企业造成不良的声誉。

然而，当前市场上的大多数电子烟，烟杆和烟弹之间的通讯电路较为复杂，不通用；烟弹必须以特定的方向与烟杆进行连接，给使用带来不便；并且，烟杆和烟弹之间没有认证过程，导致烟杆可适配多种烟弹，无法从源头避免混用的情况，导致假冒伪劣产品横行，对商家造成了严重的经济、信誉等损害，也对用户的健康造成了损害。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种电子烟加密认证方法、系统及电子烟。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种电子烟加密认证方法，应用于烟杆设备，包括：

向烟弹设备供电，并监听是否接收到第一连接信息；

响应于接收到所述第一连接信息，发送第一反馈消息至烟弹设备，以及，发送第一识别信息至所述烟弹设备以获取第二识别信息；

响应于接收到所述第二识别信息，判断所述第二识别信息是否正确；

响应于所述第二识别信息正确，向所述烟弹设备停止供电并点燃加热丝；

其中，所述第二识别信息是对所述第一识别信息进行加密后得到的。

在一个

具体实施方式

中，所述第一识别信息包括若干字节随机数据；

所述第二识别信息包括识别码、批次号、校验码、以及根据所述随机数据生成的密文。

在一个具体实施方式中，判断所述第二识别信息是否正确，包括：

读取所述第二识别信息中的密文；

对所述密文进行解密运算得到明文，判断所述明文是否与所述随机数据相匹配。

本发明同时提供了一种电子烟加密认证方法，应用于烟弹设备，包括：

发送第一连接信息至烟杆设备以获取第一反馈消息；

响应于在第一设定时间内接收到所述第一反馈消息，则接收烟杆设备发送的第一识别信息；

对所述第一识别信息进行加密后生成第二识别信息，并将所述第二识别信息发送至所述烟杆设备。

在一个具体实施方式中，所述第一识别信息包括若干字节随机数据；

所述第二识别信息包括识别码、批次号、校验码、以及根据所述随机数据生成的密文。

在一个具体实施方式中，对所述第一识别信息进行加密后生成第二识别信息，包括：

读取所述第一识别信息中的若干字节随机数据；

将所述随机数据进行加密处理得到密文；

将预先存储的识别码、批次号、校验码连同所述密文生成第二识别信息。

在一个具体实施方式中，电子烟加密认证方法还包括：响应于在第一设定时间内未接收到所述第一反馈消息，则重新发送第一连接信息至烟杆设备以获取第一反馈消息。

本发明还提供了一种电子烟加密认证系统，包括：

设置在烟杆设备上的主控芯片，所述主控芯片包括电压源VCC、主供电通信接口IO1、接地端GND、电阻R，其中，所述电阻R连接在所述电压源VCC与主供电通信接口IO1之间；

设置在烟弹设备上的从机芯片，所述从机芯片包括第一电源接口Y1、第二电源接口Y2、从机供电通信接口IO、电容引脚CAP、电容地引脚CAPGND、电容C、加热丝F，其中，所述电容C连接在所述电容引脚CAP与所述电容地引脚CAP GND之间，所述加热丝F设置在所述第一电源接口Y1与所述第二电源接口Y2之间；

并且，当所述烟杆设备与所述烟弹设备连接时，使所述第一电源接口Y1或所述第二电源接口Y2连接所述接地端GND，以及使所述主供电通信接口IO1连接所述从机供电通信接口IO实现通讯；

其中，当所述烟杆设备与所述烟弹设备连接时，所述烟杆设备用于：

向烟弹设备供电，并监听是否接收到第一连接信息；

响应于接收到所述第一连接信息，发送第一反馈消息至烟弹设备，以及，发送第一识别信息至所述烟弹设备以获取第二识别信息，所述第二识别信息是对所述第一识别信息进行加密后得到的；

响应于接收到所述第二识别信息，判断所述第二识别信息是否正确；

响应于所述第二识别信息正确，向所述烟弹设备停止供电并点燃加热丝F；

当所述烟杆设备与所述烟弹设备连接时，所述烟弹设备用于：

发送第一连接信息至烟杆设备以获取第一反馈消息；

响应于在第一设定时间内接收到所述第一反馈消息，则接收烟杆设备发送的第一识别信息；

对所述第一识别信息进行加密后生成第二识别信息，并将所述第二识别信息发送至所述烟杆设备。

在一个具体实施方式中，当所述主供电通信接口IO1与所述从机供电通信接口IO的通讯信号为高电平时，所述电压源VCC向所述从机芯片和所述电容C供电；

当所述主供电通信接口IO1与所述从机供电通信接口IO的通讯信号为低电平时，所述电容C向所述从机芯片供电。

本发明还提供了一种电子烟，包括上述电子烟加密认证系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明的电子烟加密认证方法通过连接上电后，烟杆对烟弹进行加密认证，能够获知烟弹是否为与烟杆匹配的正品，并在认证成功后才进行点烟操作，能够便于用户认证当前使用的电子烟产品是否是正品，从而有效地避免了用户使用仿冒的电子烟产品，避免对用户产生不良健康影响。

2、本发明的电子烟加密认证系统电路结构简单，能够有效节省芯片IO口，所占面积小，使烟弹体积、外观方面能够更加合理地设计，同时可实现主从机“正反插”，使用方便。

3、本发明的电子烟加密认证系统的主从机之间采用一个IO口进行单线供电和传输信号，性能好，功耗低，电路简单，兼容性强。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电子烟加密认证方法烟杆端流程图；

图2为本发明实施例提供的一种电子烟加密认证方法烟杆端具体示例图；

图3为本发明实施例提供的一种电子烟加密认证方法烟弹端流程图；

图4为本发明实施例提供的一种电子烟加密认证方法烟弹端具体示例图；

图5为本发明实施例提供的一种电子烟加密认证系统电路结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种电子烟加密认证系统电路结构示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种的电子烟加密认证系统电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种电子烟加密认证方法烟杆端流程图，应用于烟杆设备，包括：

S11、向烟弹设备供电，并监听是否接收到第一连接信息；

本实施例中，烟弹设备没有独立的供电单元，需要通过烟杆设备与之电连接后，通过供电接口实现烟杆设备对烟弹设备的供电，在一个示例中，该供电接口可同时进行信号传输，即通过单线进行供电和通讯，使得减少了设备的设计复杂度，有效节省了芯片I/O口，降低了设备体积，从而提升了芯片性能、降低了功耗。

供电正常后，烟弹设备就能够进行正常的信息接收与处理，此时，烟弹设备会主动向烟杆设备发送第一连接信息，以告知烟杆设备能够进行正常的信息发送。对应的，烟杆设备则需要监听是否收到烟弹设备发送的第一连接信息，从而确认烟弹设备是否工作正常，示例性的，请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种电子烟加密认证方法烟杆端具体示例图，第一连接信息可以是预先规定好的任意一条信息，例如，烟杆设备和烟弹设备预先协商好当烟杆设备接收到0x55字符串(即第一连接信息为0x55)后，则表明通信正常，而当烟杆设备没有接收到任何信息或者接收到的信息与第一连接信息不一致时，则持续进行监听。

S12、响应于接收到所述第一连接信息，发送第一反馈消息至烟弹设备，以及，发送第一识别信息至所述烟弹设备以获取第二识别信息；

当烟杆设备接收到第一连接信息后，表明烟弹设备能够正常通信，此时烟杆设备主动发送第一反馈消息至烟弹设备，告知烟弹设备已收到第一连接信息，以及发送第一识别信息至烟弹设备。示例性的，第一反馈信息可以是预先规定好的任意一条信息，例如，烟杆设备和烟弹设备预先协商好当烟弹设备接收到0xAA字符串(即第一反馈信息为0xAA)后，则表明烟杆设备能够正常发送信息至烟弹设备，而当烟弹设备没有接收到任何信息或者接收到的信息与第一反馈信息不一致时，则持续进行监听或者重新发送第一连接信息至烟杆设备。

具体的，第一识别信息为烟杆设备预先内置的算法生成的数据，对应的，烟弹设备预先也内置了对应于该算法的加密算法，示例性的，第一识别信息可以是4字节随机数据。当烟弹设备接收到该第一识别信息时，根据预先内置的加密算法对第一识别信息进行加密得到密文，并将能够体现烟弹设备生产信息的识别码、批次号、校验码等信息连同根据第一识别信息生成的密文组成一帧完整的数据(即第二识别信息)发送至烟弹设备。示例性的，当第一识别信息为4字节随机数据时，烟弹设备根据预先内置的加密算法对4字节随机数据进行加密，得到4字节密文，并根据预先设定的帧格式，将烟弹设备生产信息的识别码、批次号、校验码连同4字节密文一并填充到帧结构中，组成21字节的完整数据发送至烟弹设备。

S13、响应于接收到所述第二识别信息，判断所述第二识别信息是否正确；

以步骤S12中的示例进行说明，当烟杆设备接收到21字节的完整数据(即第二识别信息)后，按照预先设定的规则对帧数据进行拆分，例如，将识别码、批次号、校验码以及4字节密文等数据独立拆分出来，并依次与预先存储的合法数据(即烟杆设备认可的数据)进行对比，当判断所有数据均一致时，则表明认证成功，而当判断到任一项数据不一致时，则表明认证失败。

S14、响应于所述第二识别信息正确，向所述烟弹设备停止供电并点燃加热丝，烟弹设备开始正常工作。

本实施例的电子烟加密认证方法通过上电后，烟杆对烟弹进行加密认证，能够获知烟弹是否为与烟杆匹配的正品，并在认证成功后才进行点烟操作，从而能够便于用户认证当前使用的电子烟产品是否是正品，从而有效地避免了用户使用仿冒的电子烟产品，避免对用户产生不良健康影响。

在一个具体实施方式中，判断所述第二识别信息是否正确，包括：

读取所述第二识别信息中的密文；

对所述密文进行解密运算得到明文，判断所述明文是否与所述随机数据相匹配。

本发明实施例对应提供了一种电子烟烟杆设备，包括主控芯片，所述主控芯片中存储有烟杆加密认证程序，所述主控芯片执行所述烟杆加密认证程序时，实现本实施例上述的电子烟加密认证方法。

实施例二

请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种电子烟加密认证方法烟弹端流程图，应用于烟弹设备，包括：

S21、发送第一连接信息至烟杆设备以获取第一反馈消息；

在烟杆设备正常供电后，烟弹设备主动向烟杆设备发送第一连接信息，以告知烟杆设备能够进行正常的信息发送，从而向烟杆设备索取能够进行身份认证的信息。对应的，烟杆设备则需要监听是否收到烟弹设备发送的第一连接信息，从而确认烟弹设备是否工作正常，示例性的，请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种电子烟加密认证方法烟弹端具体示例图，第一连接信息可以是预先规定好的任意一条信息，例如，烟杆设备和烟弹设备预先协商好在烟杆设备正常供电后发送0x55字符串(即第一连接信息为0x55)，向烟杆设备告知其能够正常通信，从而获取第一反馈消息。

S22、响应于在第一设定时间内接收到所述第一反馈消息，则接收烟杆设备发送的第一识别信息；

当烟杆设备接收到第一连接信息后，表明烟弹设备能够正常通信，此时烟杆设备主动发送第一反馈消息至烟弹设备，告知烟弹设备已收到第一连接信息，以及发送第一识别信息至烟弹设备。

示例性的，第一反馈信息可以是预先规定好的任意一条信息，例如，烟杆设备和烟弹设备预先协商好当烟弹设备接收到0xAA字符串(即第一反馈信息为0xAA)后，则表明烟杆设备能够正常发送信息至烟弹设备，而当烟弹设备没有接收到任何信息或者接收到的信息与第一反馈信息不一致时，表明未接收到第一反馈消息，则持续进行监听或者重新发送第一连接信息至烟杆设备。例如可以预先设定响应时间(即第一设定时间)，即当烟弹设备在第一设定时间内未接收到所述第一反馈消息，则重新发送第一连接信息至烟杆设备以重新获取第一反馈消息。

相应的，在接收到第一反馈消息后，烟弹设备继续接收烟杆设备发送的第一识别信息。具体的，第一识别信息为烟杆设备预先内置的算法生成的数据，示例性的，第一识别信息可以是4字节随机数据。对应的，烟弹设备预先也内置了对应于该算法的加密算法。

S23、对所述第一识别信息进行加密后生成第二识别信息，并将所述第二识别信息发送至所述烟杆设备。

进一步地，对所述第一识别信息进行加密后生成第二识别信息，包括：

读取所述第一识别信息中的若干字节随机数据；

将所述随机数据进行加密处理得到密文；

将预先存储的识别码、批次号、校验码连同所述密文生成第二识别信息。

具体的，当烟弹设备接收到该第一识别信息时，根据预先内置的加密算法对第一识别信息进行加密得到密文，并将能够体现烟弹设备生产信息的识别码、批次号、校验码等信息连同根据第一识别信息生成的密文组成一帧完整的数据(即第二识别信息)发送至烟杆设备。示例性的，当第一识别信息为4字节随机数据时，烟弹设备根据预先内置的加密算法对4字节随机数据进行加密，得到4字节密文，并根据预先设定的帧格式，将烟弹设备生产信息的识别码、批次号、校验码连同4字节密文一并填充到帧结构中，组成21字节的完整数据发送至烟杆设备。

本实施例的电子烟加密认证方法通过上电后，烟杆对烟弹进行加密认证，能够获知烟弹是否为与烟杆匹配的正品，并在认证成功后才进行点烟操作，从而能够便于用户认证当前使用的电子烟产品是否是正品，从而有效地避免了用户使用仿冒的电子烟产品，避免对用户产生不良健康影响。

实施例三

请参见图5，图5为本发明实施例提供的一种电子烟加密认证系统电路结构示意图，包括：

设置在烟杆设备上的主控芯片，所述主控芯片包括电压源VCC、主供电通信接口IO1、接地端GND、电阻R，其中，所述电阻R连接在所述电压源VCC与主供电通信接口IO1之间；

设置在烟弹设备上的从机芯片，所述从机芯片包括第一电源接口Y1、第二电源接口Y2、从机供电通信接口IO、电容引脚CAP、电容地引脚CAPGND、电容C、加热丝F，其中，所述电容C连接在所述电容引脚CAP与所述电容地引脚CAP GND之间，所述加热丝F设置在所述第一电源接口Y1与所述第二电源接口Y2之间；

并且，当所述烟杆设备与所述烟弹设备连接时，使所述第一电源接口Y1或所述第二电源接口Y2连接所述接地端GND，以及使所述主供电通信接口IO1连接所述从机供电通信接口IO实现通讯。在进行连接时，只要Y1、Y2接口任一个连接到了主机芯片，即可实现供电和通讯。

所述电压源VCC通过所述主供电通信接口IO1向从机芯片和所述电容C进行供电。

具体的，当所述主供电通信接口IO1与所述从机供电通信接口IO的通讯信号为高电平时，所述电压源VCC向所述从机芯片和所述电容C供电；当所述主供电通信接口IO1与所述从机供电通信接口IO的通讯信号为低电平时，所述电容C向所述从机芯片供电。

具体的，主控芯片，用于控制主机为从机提供电源以及对从机进行认证并且启动功能部件，例如，控制主机向加热丝进行供电；

从机芯片，用于存储、加密认证信息并与主控芯片进行通讯；

电容C，用于通讯时主控芯片发送的电信号为高电平时，存储一定的电量；而当通讯时主控芯片发送的电信号为低电平时，由于电压信号过低，无法为从机芯片提供正常的通讯电压，因此，在高电平充电的电容C在低电平时为从机芯片提供正常的通讯电压。

在实际应用中，从机芯片通常不带电，当烟杆与烟弹连接时，主控芯片的VCC/IO2通过电阻R，单线给从机芯片供电；从机芯片上电工作，开始与主控芯片经IO1/IO进行通讯，通讯过程中，由于需要同时进行信号的传输和电量的供应，因此，通过高低电平的控制来传输信号，并且在高电平时，通过高电平的高电压，会给烟弹的从机芯片进行供电以保证正常通讯，同时给电容C进行充电，而在低电平时，之前充电的电容C给从机芯片进行供电，保证从机芯片的供电正常，在通讯完成后，需要进行点加热丝操作，此时通过主控芯片直接给加热丝进行供电即可。

当然，在烟杆与烟弹连接时，还可以进行加密认证过程，在加密认证之后再启动加热丝进行点火，以便烟杆设备对烟弹设备进行识别，确保烟弹设备为合法设备，从而打击假冒伪劣产品，维护了商家和客户的权益。

本实施例的电子烟加密认证系统电路结构简单，能够有效节省芯片IO口，所占面积小，使烟弹体积、外观方面能够更加合理的设计，同时可实现主从机“正反插”，使用方便，并且主从机之间采用一个IO口进行单线供电和传输信号，性能好，功耗低，电路简单，兼容性强。

在一个具体实施方式中，所述主供电通信接口IO1与所述从机供电通信接口IO之间的通讯协议包括UART、IIC或曼彻斯特码协议。

在一个具体实施方式中，请参见图6，图6为本发明实施例提供的另一种电子烟加密认证系统电路结构示意图，所述烟弹设备上还设置有温度传感器，所述温度传感器连接所述从机芯片，以当所述温度传感器检测到所述加热丝F温度高于预设温度值时，发送告警信号至所述从机芯片以控制所述主控芯片停止向所述加热丝F供电。其中，所述温度传感器可以独立设置在烟弹设备上，也可以内置于从机芯片上。

本实施例的电子烟加密认证系统通过在烟弹上设置温度传感器，当烟弹中烟油过少，从而检测到烟弹温度过高时，设置在烟杆上的主控芯片停止给加热丝F供电，避免干烧，提高安全性。

在一个具体实施方式中，请参见图7，图7为本发明实施例提供的又一种电子烟加密认证系统电路结构示意图，从机芯片可以具体包括从机供电通信接口IO、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一开关SW1、第二开关SW2、电容引脚CAP、电容地引脚CAPGND、电容C、加热丝F，其中，第一二极管D1连接在从机供电通信接口IO和电容引脚CAP之间，电容引脚CAP连接在第一二极管D1的负极和电容C之间，电容地引脚CAP GND还连接至第二二极管D2的正极和第三二极管D3的正极之间、同时还连接至第一开关SW1和第二开关SW2之间，第二二极管D2的负极分别连接第一开关SW1和加热丝F，第三二极管D3的负极分别连接第二开关SW2和加热丝F。

具体地，通过闭合第一开关SW1或者第二开关SW2，可以选择合适的供电电压，例如，闭合第一开关SW1时的电压高于闭合第二开关SW2时的电压，则选择闭合第一开关SW1，导通整个电路，开始通讯。

此外，本发明实施例还提供了一种电子烟，包括本实施例提供的电子烟加密认证系统。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。