[发明专利]无线私有安全云存储设备

说明书

技术领域

本发明是提供一种具有数据安全验证的无线私有存储设备，其实现的主要方法是通过无线供电模组向硬盘提供电源，同时通过Wi-Fi以及3G无线网络提供硬盘的数据访问和状态监控。

背景技术

随着云存储技术的发展，越来越多的人开始将自己的数据保存于“云端”。目前提供云存储服务有国内的金山快盘、国外的box.com，此外博客、邮箱、社交网络等也具备云存储的功能。苹果还专门提供了icloud服务，为苹果产品的用户提供云存储功能。上述服务的应用范围目前正在不断扩大。

虽然服务提供商都宣称采用了许多技术保证用户数据的安全，但是将数据置于互联网上的安全性一直受到许多专家的质疑。互联网产生至今已经发生过多次用户数据泄露事件，2011年网易、人人和CSDN等知名网站的用户账户和密码的泄露事件暴露出公有云潜在的巨大安全隐患。

针对以上问题，本设计提供了一种私有安全云，将使用者的数据置于自身控制下的存储设备中，实现了真正的全无线使用——无线访问、无线供电、无线监控。为用户的私有数据或重要商业数据等提供了安全、便携、快捷、高效的储存访问方式。

发明内容

本发明提出了一种基于无线供电以及无线数据传输的私有存储设备的设计与实现方案。

本发明提供的技术方案是：一种基于无线供电以及无线数据传输的云存储设备，包扩固态存储模块、无线电源管理模块、近距离无线数据访问模块、远距离无线数据访问模块以及状态监控模块，其中，固态存储模块与无线电源管理模块连接，近距离无线数据访问模块、远距离无线数据访问模块以及状态监控模块分别与固态存储模块及无线电源管理模块连接。同时，为了兼容有线传输方式，方便进行高速数据传输和备份，该存储设备设有USB3.0和eSATA的接口。状态监控模块和用户手机之间采用短信的方式进行通信和控制，用户可以设置是否启用硬盘启动控制，硬盘使用状态报告，发生硬盘销毁指令等功能。状态监控模块所需要的所有命令发布以及状态反馈都通过用户的手机来实现。

所述无线私有安全云存储设备的所有模块均位于存储设备内部，为保障存储设备能够与用户移动设备正常进行无线通信，存储设备的外壳材料采用利于信号通过材质，如工程塑料或玻璃，以避免无线信号被金属结构所屏蔽。

1）无线电源管理模块

无线电源管理模块由无线供电电路和存储设备自带的电池电路组成。当无线私有安全云所处的环境中有无线供电设备时，无线供电电路将对存储设备、近距离通信模块、远距离通信模块以及状态监控模块进行供电，同时对电池进行充电；而当无线私有安全云所处的环境中没有无线供电设备时，由存储设备内置的电池对系统进行供电。

2)固态存储模块

固态存储模块包括控制核心（FPGA或专用控制器）和Flash存储阵列。

本发明采用FPGA作为控制核心，可以保障存储设备控制算法的自主性，并有利于后续功能开发及升级。同时也提供了专用控制器作为控制核心的固态存储模块。其主要完成的工作如下：

在固态硬盘控制器基本功能的基础上，增加了固态存储模块的安全性功能。将存储在Flash芯片上的数据进行AES加密，使数据以密文的方式存储。针对存储的用户数据和控制器固件数据分别加入了销毁功能，用户可以通过远程控制来实现用户数据或固件的销毁。

针对移动应用，增加了低功耗设计，具体为：将供电设计为3.3V模式，并且根据数据的访问情况，加入了实时功耗控制。在没有数据访问的情况下，使控制器及部分Flash进入低功耗模式。

针对移动应用，进一步增强了控制存储设备模块的读写均衡。Flash存储介质的擦写寿命是有限的，如果总是对某一个存储区域进行擦写就会造成Flash的存储坏块，从而减低存储设备的寿命，本发明的固态存储模块的主控制器对整个Flash存储区域进行统一管理，负责进行存储均衡控制，对各个读写单元的擦写次数进行统计，如果单元间的擦写次数之差超过某一个阈值，就会启动损耗均衡控制，将擦写次数较少的单元作为下一次擦写操作的预备单元，以达到读写均衡。阈值的大小根据硬盘的工作状态来动态改变，初始值为128，当硬盘较忙时，阈值为128，当硬盘较闲时，阈值为32。

控制存储设备数据接口与主机之间的数据传输。存储设备与主机之间的数据传输可以采用有线的方式，也可以采用无线的方式。有线的数据传输采用USB协议或者SATA协议，无线的数据传输采用Wi-Fi协议实现。