动态令牌工作状态的控制方法、装置及动态令牌

技术领域

本发明涉及一种电子技术领域，尤其涉及一种动态令牌工作状态的控制方法、装置及动 态令牌。

背景技术

动态令牌OTP（One Time Password）是用来生成动态口令的终端。OTP根据专门的算法 每隔60秒生成一个与时间相关的、不可预测的随机数字组合，即动态口令，每个动态口令一 次有效。OTP产生6位/8位动态数字采用一次一密的方式进行认证。

在使用基于时间同步的动态令牌时，需要将动态令牌的时间和动态口令验证服务器的时 间进行比对。这种技术不仅要求验证服务器能够十分精确地保持正确的时钟，同时对动态令 牌的晶振频率也有严格的要求，因此OTP需要一直维持时间因子，也就是说，自使用起，无 论开机与否，电池都需要对其保持不间断供电以维持时间同步。

现有的动态令牌采用一次性物理封装工艺，不可以打开更换电池，因此令牌的使用寿命 取决于电池的耐久度；并且令牌设计为断电后芯片数据销毁工艺，这就使得电池耗尽的令牌 只能报废，用户需重新购买令牌，目前动态令牌使用时间一般为2-3年。因此，电池是令牌 生产中的短板，并且大容量的电池体积较大，不适合内置在OTP中，会影响到产品的易携性。

发明内容

本发明提供了一种动态令牌工作状态的控制方法、装置及动态令牌，以至少解决动态令 牌不能更换电池，使用寿命短的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种动态令牌工作状态的控制方法，包括：检测所述动 态令牌的电池的剩余电量百分比，其中，所述电池是充电电池；若所述剩余电量百分比大于 第一阈值，控制所述动态令牌进入使用状态，所述动态令牌在所述使用状态下接收到指令后， 生成动态口令；若所述剩余电量百分比小于等于所述第一阈值且大于第二阈值，控制所述动 态令牌进入节电状态，所述动态令牌在所述节电状态下，降低耗电且维持时钟供电；若所述 剩余电量百分比小于等于所述第二阈值，销毁所述动态令牌。

此外，在所述剩余电量百分比小于等于所述第一阈值且大于第二阈值时，还判断是否正 在给所述电池充电；如果正在给所述电池充电，则检测所述剩余电量百分比，若所述剩余电 量百分比大于第三阈值，则控制所述动态令牌进入所述使用状态，其中，所述第三阈值大于 所述第一阈值；若所述剩余电量百分比小于等于所述第三阈值，则控制所述动态令牌维持所 述节电状态。

此外，采用以下公式计算所述第一阈值：采用以下公式计算所述第二阈值： 采用以下公式计算所述第三阈值：其中，T_d是期 望待机时间，I_d是待机电流，T_w是期望工作时间，I_w是工作电流，T_j是期望销毁所述动态令 牌的时间，Q是电池总电量。

此外，所述节电状态包括第一节电状态和第二节电状态；若所述剩余电量百分比小于等 于所述第一阈值且大于第四阈值，控制所述动态令牌进入所述第一节电状态，所述动态令牌 在所述第一节电状态下，至少采用以下方式之一降低所述动态令牌的耗电：降低显示屏亮度 和缩短背景灯亮时间；若所述剩余电量百分比小于等于所述第四阈值且大于第二阈值，控制 所述动态令牌进入所述第二节电状态，所述动态令牌在所述第二节电状态下，仅维持时钟供 电，并在所述动态令牌关机后，拒绝执行开机的操作。

此外，所述方法还包括：在进入充电状态之后，采用以下公式计算所述预计充电时间T： 其中，T_d是期望待机时间，I_d是待机电流，T_w是期望工作时间， I_w是工作电流，I_s是充电电流。

根据本发明的另一个方面，提供了一种动态令牌工作状态的控制方法，包括：检测所述 动态令牌的电池的剩余电量百分比，其中，所述电池是充电电池；若所述剩余电量百分比大 于第一阈值，控制所述动态令牌进入使用状态，所述动态令牌在所述使用状态下接收到指令 后，生成动态口令；若所述剩余电量百分比小于等于所述第一阈值且大于第二阈值，判断是 否正在给所述电池充电，如果正在给所述电池充电，则控制所述动态令牌进入节电状态，所 述动态令牌在所述节电状态下，降低所述动态令牌的耗电且维持时钟供电；如果没有给所述 电池充电，则控制所述动态令牌进入所述使用状态；若所述剩余电量百分比小于等于所述第 二阈值且大于第三阈值，控制所述动态令牌进入所述节电状态；若所述剩余电量百分比小于 等于所述第三阈值，销毁所述动态令牌。

此外，所述节电状态包括第一节电状态和第二节电状态，若所述剩余电量百分比小于等 于所述第二阈值且大于第四阈值，控制所述动态令牌进入所述第一节电状态，所述动态令牌 在所述第一节电状态下，至少采用以下方式之一降低所述动态令牌的耗电：降低显示屏亮度 和缩短背景灯亮时间；若所述剩余电量百分比小于等于所述第四阈值且大于第三阈值，控制 所述动态令牌进入所述第二节电状态，所述动态令牌在所述第二节电状态下，仅维持时钟供 电，并在所述动态令牌关机后，拒绝执行开机的操作。

此外，采用以下公式计算所述第一阈值：采用以下公式计 算所述第二阈值：采用以下公式计算所述第三阈值：其中，T_d是 期望待机时间，I_d是待机电流，T_w是期望工作时间，I_w是工作电流，T_j是期望销毁所述动态 令牌的时间，Q是电池总电量。

此外，所述方法还包括：在进入充电状态之后，采用以下公式计算所述预计充电时间T： 其中，T_d是期望待机时间，I_d是待机电流，T_w是期望工作时间， I_w是工作电流，I_s是充电电流。

根据本发明的一个方面，提供了一种动态令牌工作状态的控制装置，包括：第一检测模 块，用于检测所述动态令牌的电池的剩余电量百分比，其中，所述电池是充电电池；第一控 制模块，用于在所述剩余电量百分比大于第一阈值的情况下，控制所述动态令牌进入使用状 态，所述动态令牌在所述使用状态下接收到指令后，生成动态口令；第二控制模块，用于在 所述剩余电量百分比小于等于所述第一阈值且大于第二阈值的情况下，控制所述动态令牌进 入节电状态，所述动态令牌在所述节电状态下，降低耗电且维持时钟供电；第三控制模块， 用于在所述剩余电量百分比小于等于所述第二阈值的情况下，销毁所述动态令牌。

此外，所述装置还包括：判断模块，用于在所述剩余电量百分比小于等于所述第一阈值 且大于第二阈值的情况下，判断是否正在给所述电池充电；第二检测模块，用于在正在给所 述电池充电的情况下，检测所述剩余电量百分比；第四控制模块，用于在所述剩余电量百分 比大于第三阈值的情况下，控制所述动态令牌进入所述使用状态，其中，所述第三阈值大于 所述第一阈值；第五控制模块，用于在所述剩余电量百分比小于等于所述第三阈值的情况下， 控制所述动态令牌维持所述节电状态。

此外，所述装置还包括：第一计算模块，用于采用以下公式计算所述第一阈值： 第二计算模块，用于采用以下公式计算所述第二阈值：第三计算模 块，用于采用以下公式计算所述第三阈值：其中，T_d是期望待 机时间，I_d是待机电流，T_w是期望工作时间，I_w是工作电流，T_j是期望销毁所述动态令牌的 时间，Q是电池总电量。

此外，所述第二控制模块包括第一控制单元和第二控制单元，所述节电状态包括第一节 电状态和第二节电状态；所述第一控制单元，用于在所述剩余电量百分比小于等于所述第一 阈值且大于第四阈值的情况下，控制所述动态令牌进入所述第一节电状态，所述动态令牌在 所述第一节电状态下，至少采用以下方式之一降低所述动态令牌的耗电：降低显示屏亮度和 缩短背景灯亮时间；所述第二控制单元，用于在所述剩余电量百分比小于等于所述第四阈值 且大于第二阈值的情况下，控制所述动态令牌进入所述第二节电状态，所述动态令牌在所述 第二节电状态下，仅维持时钟供电，并在所述动态令牌关机后，拒绝执行开机的操作。

此外，所述装置还包括：第四计算模块，用于在进入充电状态之后，采用以下公式计算 所述预计充电时间T：其中，T_d是期望待机时间，I_d是待机电流， T_w是期望工作时间，I_w是工作电流，I_s是充电电流。

根据本发明的一个方面，提供了一种动态令牌工作状态的控制装置，其特征在于，包括： 检测模块，用于检测所述动态令牌的电池的剩余电量百分比，其中，所述电池是充电电池； 第一控制模块，用于在所述剩余电量百分比大于第一阈值的情况下，控制所述动态令牌进入 使用状态，所述动态令牌在所述使用状态下接收到指令后，生成动态口令；判断模块，用于 在所述剩余电量百分比小于等于所述第一阈值且大于第二阈值的情况下，判断是否正在给所 述电池充电；第二控制模块，用于在正在给所述电池充电的情况下，控制所述动态令牌进入 节电状态，所述动态令牌在所述节电状态下，降低所述动态令牌的耗电且维持时钟供电；在 没有给所述电池充电的情况下，控制所述动态令牌进入所述使用状态；第三控制模块，用于 在所述剩余电量百分比小于等于所述第二阈值且大于第三阈值的情况下，控制所述动态令牌 进入所述节电状态；第四控制模块，用于在所述剩余电量百分比小于等于所述第三阈值的情 况下，销毁所述动态令牌。

此外，所述第三控制模块包括第一控制单元和第二控制单元，所述节电状态包括第一节 电状态和第二节电状态，所述第一控制单元，用于在所述剩余电量百分比小于等于所述第二 阈值且大于第四阈值的情况下，控制所述动态令牌进入所述第一节电状态，所述动态令牌在 所述第一节电状态下，至少采用以下方式之一降低所述动态令牌的耗电：降低显示屏亮度和 缩短背景灯亮时间；所述第二控制单元，用于在所述剩余电量百分比小于等于所述第四阈值 且大于第三阈值的情况下，控制所述动态令牌进入所述第二节电状态，所述动态令牌在所述 第二节电状态下，仅维持时钟供电，并在所述动态令牌关机后，拒绝执行开机的操作。

此外，所述装置还包括：第一计算模块，用于采用以下公式计算所述第一阈值： 第二计算模块，用于采用以下公式计算所述第二阈值： 第三计算模块，用于采用以下公式计算所述第三阈值：其中，T_d是期望待机时间，I_d是待机电流，T_w是期望工作时间，I_w是工作电流，T_j是期望销毁所述动 态令牌的时间，Q是电池总电量。

此外，所述装置还包括：第四计算模块，用于在进入充电状态之后，采用以下公式计算 所述预计充电时间T：其中，T_d是期望待机时间，I_d是待机电流， T_w是期望工作时间，I_w是工作电流，I_s是充电电流。

根据本发明的再一个方面，提供了一种动态令牌，包括：充电电池和上述任一种的动态 令牌工作状态的控制装置。

根据本发明的又一个方面，提供了一种动态令牌，包括：充电电池和上述任一种的动态 令牌工作状态的控制装置。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供了一种动态令牌工作状态的控制方 法、装置及动态令牌，动态令牌的电池采用充电电池，可以充电进行循环使用，延长动态令 牌的使用寿命，解决了现有技术中动态令牌的使用寿命受制于其电池的寿命，使用寿命不长 的问题。并且对电池剩余电量实时检测，在动态令牌的电量降低到一定程度时，对其剩余电 量进行保护，使其处于节电状态，可以限制其部分功能实现节电，延长令牌待机时间，以便 令牌可以维持到下次充电的时候；销毁状态的设计，确保了循环使用过程中OTP产品的准确 性；

另外，将正常使用与节电这两个状态之间的转换阈值在充电与未充电的情况下，设置成 不同，双阈值的设定兼顾了OTP的单次使用时间与循环使用次数，最大化地延长OTP的使 用寿命；

另外，节电状态可以采用降低亮度等措施，也可以限制开机，将剩余电量全部用于供给 时钟的维持，最大化延长了令牌待机时间，以便令牌可以维持到下次充电的时候。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图 作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本发明实施例1提供的动态令牌工作状态的控制方法的流程图；

图2是本发明实施例3提供的动态令牌工作状态的控制方法的流程图；

图3是本发明实施例3提供的工作状态转换的示意图；

图4是本发明实施例3提供的剩余电量（百分比）及其对应的工作状态的示意图；

图5是本发明实施例3提供的动态令牌工作状态的控制方法的示意图；

图6是本发明实施例5提供的动态令牌工作状态的控制装置的结构框图；

图7是本发明实施例6提供的动态令牌工作状态的控制装置的结构框图；

图8是本发明实施例7提供的动态令牌的结构框图。

具体实施方式

下面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。基于本发明的实 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 本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基 于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明 的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或数量或位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以 是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两 个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明 中的具体含义。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种动态令牌工作状态的控制方法，图1是本发明实施例1提供的动态 令牌工作状态的控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，检测动态令牌的电池的剩余电量百分比，其中，电池是充电电池。

当然，也可以检测电池的端电压。实际上，电池或电池组的端电压与电池剩余电量是存 在一定的关系的，可以通过测量获得这两个物理量之间的关系曲线，从而检测一个物理量， 根据关系曲线即可得到与其对应的另一个物理量，检测方式比较灵活。

步骤S102，若剩余电量百分比大于第一阈值，控制动态令牌进入使用状态，动态令牌在 使用状态下接收到指令后，生成动态口令。在使用状态下，动态令牌的各个功能均可正常使 用。

步骤S103，若剩余电量百分比小于等于第一阈值且大于第二阈值，控制动态令牌进入节 电状态，动态令牌在节电状态下，降低耗电且维持时钟供电。

节电状态（也可称为保持状态）与使用状态相比，降低了动态令牌的耗电，降低耗电可 以通过禁止动态令牌执行除维持时钟供电之外的部分或全部功能来实现，例如，可以通过以 下方式降低动态令牌的耗电：降低显示屏亮度和缩短背景灯亮时间中至少之一或者禁止动态 令牌执行除维持时钟供电之外的所有功能（即仅维持时钟供电，并在动态令牌关机后拒绝执 行开机的操作）。节电状态对OTP的部分功能（除维持时钟供电之外）进行限制，在保证部 分功能可用的情况下也能达到一定的节电效果。为获得最佳节电效果，当OTP的电量降到第 一阈值时，直接对OTP限制开机（即最大化的功能限制），将剩余电量全部用于供给时钟的 维持，以延长令牌待机时间，以便令牌可以维持到下次充电的时候，从而有效延长OTP的使 用寿命。

步骤S104，若剩余电量百分比小于等于第二阈值，销毁动态令牌。

本实施例中，将OTP的工作状态分为三种：使用状态、节电状态和销毁状态，其中，使 用状态下可正常开机，收到指令后可正常生成动态口令；节电状态下限制OTP的部分功能， 维持时钟供电，最大化节电的措施是仅维持时钟供电，但不可以开机；销毁状态是未来得及 充电以致电量耗尽的不可逆状态，销毁动态令牌，不可再使用。设定两个转换阈值，通过检 测电池电量，比较电量与转换阈值的大小，控制其进入相应的工作状态，以达到较佳的节电 效果，延长OTP的使用寿命。OTP电量降低到一定程度时，通过切换OTP工作状态的方式 对其剩余电量进行保护。转换状态后，在维持时钟的前提下，对OTP的部分功能进行限制， 从而达到不同程度的节电效果。

第一阈值的设定兼顾考虑到最大化地保证可以开机正常使用动态令牌的时间，同时保证 剩余电量足以维持时钟到下次充电的条件。由于节电状态时的静态功耗比较小，此状态下的 电量维持时间一般可以达到正常使用状态时的百倍，因此第一阈值为比较小的数值，例如 20%、15%等。

第二阈值的设定是由节电状态到销毁状态的不可逆转换，可以看作安全保护值，其设定 是为了确保动态令牌的可靠性，一般设置为一个极小的值（低于这个值，动态令牌生成的动 态口令可能会出现错误），从而既不浪费电量又能确保动态口令的正确性，例如1.5%、1%等。 电量降为该保护值以下时，将切换至销毁状态，自动销毁令牌。

当电量逐步降低，动态令牌处于节电状态时，需要给电池充电，否则电量降低到第二阈 值及以下，动态令牌将无法使用。若在节电状态下及时予以充电，电量将逐步增加，增加到 一定程度时（可以是增加到第一阈值）将可以重新切换为使用状态正常工作。

在一个优选实施方式中，当剩余电量百分比小于等于第一阈值且大于第二阈值时，还判 断是否正在给电池充电；如果正在给电池充电，则检测剩余电量百分比，若剩余电量百分比 大于第三阈值，则控制动态令牌进入使用状态，其中，第三阈值大于第一阈值；若剩余电量 百分比小于等于第三阈值，则控制动态令牌维持节电状态。本优选实施方式中，在剩余电量 百分比小于等于第一阈值且大于第二阈值时，判断是否正在给电池充电，如果正在充电，则 实时检测剩余电量，当剩余电量达到较大的第三阈值时，才可以切换至使用状态，可以更好 地保证充电后的下次使用周期。

第三阈值的设定考虑到充电电池的充电循环次数是有限的，所以充电过程中由节电状态 再次转换为使用状态的第三阈值，设置为与使用过程中使用状态转换为节电状态的第一阈值 不同，第三阈值较大（例如70%、80%等）。充电后电量达到较高的第三阈值以后，方可从节 电状态切换回使用状态，未达到第三阈值时保持节电状态，可以缩短充电时间。这样可以更 好地保证充电后的下次使用周期，减少循环充电的次数，更好地保护电池。

上述三个阈值可以由动态令牌厂商或者银行直接设置，例如，设置第一阈值为20%，第 二阈值为1.5%，第三阈值为80%。电池在充满电后，电量为100%，此时OTP处于使用状态； 随着令牌的使用，电量逐步减少，电池端电压也在下降，当电量下降到20%时，需要保护剩 余电量，将令牌切换至节电状态。如果此时没有充电，电量继续减少，减少至0%令牌不能再 保持时间同步，即此时再充电，令牌也会因产生错误数据而不能够再使用了。为更好的确保 OTP的准确性，设定电量降为1.5%以下时，将切换至销毁状态，自动销毁令牌。如果在节电 状态下及时予以充电，电量将逐步增加，当电量增加到20%以后，可以从节电状态转换为使 用状态，当然，为更好地保证充电后的下次使用周期，设定充电后电量达到80%以后，方可 从节电状态切换回使用状态。即在电池电量不足时可为电池充电，满足使用条件后可开机使 用，该使用条件可以是电量上升到第三阈值，也可以是电量上升到第一阈值。

优选地，除了直接设置各个转换阈值，还可以根据期望待机时间、期望工作时间等参数 采用公式计算上述各个阈值。具体地，可以采用以下公式计算第一阈值：采用 以下公式计算第二阈值：采用以下公式计算第三阈值： 其中，T_d是期望待机时间，I_d是待机电流，T_w是期望工作时间， I_w是工作电流，T_j是期望销毁动态令牌的时间，Q是电池总电量。利用上述公式，根据具体 的使用时间期望值（例如，期望待机时间T_d，期望工作时间T_w以及期望销毁动态令牌的时 间T_j，这些值都是自定义的，可以调整），结合OTP本身固有的参数（例如，待机电流I_d、 工作电流I_w以及电池总电量Q）计算出状态间的转换阈值。本优选方式提供的使用公式计算 阈值的方法，相对于上述直接设置阈值的方法，期望值是自定义的，可以根据需求设置，从 而计算出的阈值更加灵活，可以满足多种需求，甚至可以将不同的期望值带入公式，通过多 次计算与实验，得到最优的满足使用需求的设计方案。

为了更好的理解上述公式，将举例说明。假设I_d=2uA，I_w=100uA，Q=90mAh，I_s=18mA， T_d=24h，T_w=800h，T_j=0.5h，代入计算转换阈值的公式，可以得到：

第一阈值：$I_1=T_d\times \frac{I_d}{Q}=24\times \frac{2}{90\times 1000}=0.05\%$

第二阈值：$I_2=T_j\times \frac{I_d}{Q}=0.5\times \frac{2}{90\times 1000}=0.001\%$

第三阈值：$I_3=\frac{T_d\times I_d+T_w\times I_w+T_w\times I_d}{Q}=\frac{24\times 2+800\times 100+800\times 2}{90\times 1000}=90.7\%$

即第一阈值为0.05%，第二阈值为0.001%，第三阈值为90.7%，电池在充满电后，电量 为100%，OTP处于使用状态；随着令牌的使用，电量逐步减少，当电量下降到0.05%时，需 要保护剩余电量，将令牌切换至节电状态。如果此时没有充电，电量继续减少，降为0.001% 以下时，将切换至销毁状态，自动销毁令牌。如果在节电状态下及时予以充电，电量将逐步 增加，当电量增加到0.05%以后，可以从节电状态转换为使用状态，当然，为更好地保证充 电后的下次使用周期，设定充电后电量达到90.7%以后，才可从节电状态切换回使用状态。 当然，期望值不同，得到的结果不同，可以根据多次计算得到较优的转换阈值或较优的阈值 范围。

对于节电状态下降低耗电的措施已经描述过，本实施例进而提供了一种优选实施方式： 节电状态包括第一节电状态和第二节电状态；若剩余电量百分比小于等于第一阈值且大于第 四阈值，控制动态令牌进入第一节电状态，动态令牌在第一节电状态下，至少采用以下方式 之一降低动态令牌的耗电：降低显示屏亮度和缩短背景灯亮时间；若剩余电量百分比小于等 于第四阈值且大于第二阈值，控制动态令牌进入第二节电状态，动态令牌在第二节电状态下， 仅维持时钟供电，并在动态令牌关机后，拒绝执行开机的操作。本优选实施方式中，达到节 电状态的第一阈值后，可以先通过降低亮度等措施降低动态令牌的耗电，在此状态下可以使 用动态令牌生成动态口令，也可以设置为仅是通过某些措施降低耗电，以延长待机时间，不 能使用动态令牌生成动态口令；设定第四阈值（例如，10%、8%等），当剩余电量百分比降 到该阈值时，则仅维持时钟供电且关机后不能再开机，最大程度的保证待机时间。分层次进 行不同程度的节电，不影响动态令牌的使用，且最大程度的保证了待机时间。

需要说明的是，如果电池正在充电，在电量恢复的过程中，可以是电量恢复到第一阈值， 可以正常使用动态令牌；也可以是电量恢复到第三阈值，才可以正常使用动态令牌；还可以 设置一个阈值，达到该阈值，先进入第二节电状态，即仅维持时钟，随着电量的增加，再进 入第一节电状态，在第一节电状态下可使用动态令牌，达到第三阈值则进入使用状态。当然， 还有其他的设置方法，本发明并不对此做任何限制。

在检测动态令牌的电池的剩余电量百分比之后，可以在动态令牌的显示屏上显示剩余电 量百分比。实时显示剩余电量百分比，可以方便用户知道动态令牌的剩余电量，以及时充电。

本实施例提供的技术方案动态令牌的电池采用充电电池，可以充电进行循环使用，延长 动态令牌的使用寿命，解决了现有技术中动态令牌的使用寿命受制于其电池的寿命，使用寿 命不长的问题。并且对电池剩余电量实时检测，在动态令牌的电量降低到一定程度时，对其 剩余电量进行保护，使其处于节电状态，可以限制其部分功能实现节电，延长令牌待机时间， 以便令牌可以维持到下次充电的时候；销毁状态的设计，确保了循环使用过程中OTP产品的 准确性。

另外，将正常使用与节电这两个状态之间的转换阈值在充电与未充电的情况下，设置成 不同，双阈值的设定兼顾了OTP的单次使用时间与循环使用次数，最大化地延长OTP的使 用寿命。

另外，节电状态可以采用降低亮度等措施，也可以限制开机，将剩余电量全部用于供给 时钟的维持，最大化延长了令牌待机时间，以便令牌可以维持到下次充电的时候。

另外，实时显示剩余电量百分比，可以使得用户及时充电。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，增加了计算预计充电时间的方案，在进入充电状态后， 根据电池的容量和充电电流计算预计充电时间。优选地，可以采用以下公式计算预计充电时 间T：其中，T_d是期望待机时间，I_d是待机电流，T_w是期望工 作时间，I_w是工作电流，I_s是充电电流。在充电过程中，可以在动态令牌的显示屏上实时显 示预计充电时间，以便用户知道何时充电完毕，避免过度充电。

仍然以实施例1中的数值为例计算得到预计充电时间T：

$T=\frac{T_d\times I_d+T_w\times I_w+T_w\times I_d}{I_s}=\frac{24\times 2+800\times 100+800\times 2}{18\times 1000}=4.5h,$即预计充电时间为4.5小 时。

实施例3

本实施例提供了另外一种动态令牌工作状态的控制方法，本实施例与实施例1的区别在 于：实施例1中利用两个阈值划分三个状态，在剩余电量百分比小于等于第一阈值且大于第 二阈值时，判断是否正在给电池充电，并引入第三阈值；而本实施例中利用三个阈值划分三 个状态，在剩余电量百分比小于等于第一阈值（相当于实施例1中的第三阈值）且大于第二 阈值（相当于实施例1中的第一阈值）时，判断是否正在给电池充电。实际上，本实施例的 方案与实施例1中包括第三阈值的方案类似，即使用状态和节电状态之间的互转采用“双阈 值”，但两个方案中判断是否正在给电池充电的时机不同。

图2是本发明实施例3提供的动态令牌工作状态的控制方法的流程图，如图2所示，该 方法包括以下步骤：

步骤S201，检测动态令牌的电池的剩余电量百分比，其中，电池是充电电池。当然，也 可以检测电池的端电压。

步骤S202，若剩余电量百分比大于第一阈值，控制动态令牌进入使用状态，动态令牌在 使用状态下接收到指令后，生成动态口令。

步骤S203，若剩余电量百分比小于等于第一阈值且大于第二阈值，判断是否正在给电池 充电，如果正在给电池充电，则控制动态令牌进入节电状态，动态令牌在节电状态下，降低 动态令牌的耗电且维持时钟供电；如果没有给电池充电，则控制动态令牌进入使用状态。可 以通过以下方式降低动态令牌的耗电：降低显示屏亮度和缩短背景灯亮时间中至少之一或者 禁止动态令牌执行除维持时钟供电之外的所有功能（即仅维持时钟供电，并在动态令牌关机 后拒绝执行开机的操作）。

步骤S204，若剩余电量百分比小于等于第二阈值且大于第三阈值，控制动态令牌进入节 电状态。

步骤S205，若剩余电量百分比小于等于第三阈值，销毁动态令牌。

第一阈值的设定考虑到充电电池的充电循环次数是有限的，所以充电过程中由节电状态 再次转换为使用状态的第一阈值，设置为与使用过程中使用状态转换为节电状态的第二阈值 不同，第一阈值较大（例如70%、80%等）。充电后电量达到较高的第一阈值以后，方可从节 电状态切换回使用状态，未达到第一阈值时保持节电状态，可以缩短充电时间。这样可以更 好地保证充电后的下次使用周期，减少循环充电的次数，更好地保护电池。

第二阈值的设定兼顾考虑到最大化地保证可以开机正常使用动态令牌的时间，同时保证 剩余电量足以维持时钟到下次充电的条件。由于节电状态时的静态功耗比较小，此状态下的 电量维持时间一般可以达到正常使用状态时的百倍，因此第二阈值为比较小的数值，例如 20%、15%等。

第三阈值的设定是由节电状态到销毁状态的不可逆转换，可以看作安全保护值，其设定 是为了确保动态令牌的可靠性，一般设置为一个极小的值（低于这个值，动态令牌生成的动 态口令可能会出现错误），从而既不浪费电量又能确保动态口令的正确性，例如1.5%、1%等。 电量降为该保护值以下时，将切换至销毁状态，自动销毁令牌。

图3是本发明实施例3提供的工作状态转换的示意图，如图3所示，动态令牌的电量降 到第二阈值时，动态令牌从使用状态转换到节电状态；电量降到第三阈值时，动态令牌从节 电状态转换到销毁状态（即销毁动态令牌）；若用户在节电状态下，给动态令牌的电池充电， 则当电量上升到第一阈值时，动态令牌从节电状态转换到使用状态。例如，电量降到15%时， 动态令牌从使用状态转换到节电状态；电量降到1.5%时，动态令牌从节电状态转换到销毁状 态（即销毁动态令牌）；若用户在节电状态下，给电池充电，则当电量上升到75%时，动态令 牌从节电状态转换到使用状态。

图4是本发明实施例3提供的剩余电量（百分比）及其对应的工作状态的示意图，如图 4所示，在使用过程中（即未充电），动态令牌的电量由100%降到第二阈值时，动态令牌从 使用状态转换到节电状态；电量降到第三阈值时，动态令牌从节电状态转换到销毁状态（即 销毁动态令牌）。若用户在节电状态下，给动态令牌的电池充电，则当电量上升到第一阈值时， 动态令牌从节电状态转换到使用状态。

图5是本发明实施例3提供的动态令牌工作状态的控制方法的示意图，如图5所示，包 括以下步骤：

实时检测电池组的剩余电量百分比；

若剩余电量百分比在区间（第一阈值，100%]内，表示电量充足，将OTP置于使用状态；

若剩余电量百分比在区间（第二阈值，第一阈值]内，由图4中可以看出，充电与不充电 时对应的是不同的状态，则此处要判断OTP此时是否正在充电；若不是，则正常使用；若在 充电，则继续充电，将OTP置于节电状态，不可开机；

若剩余电量百分比在区间（第三阈值，第二阈值]内，表明此时电量较低，将OTP置于 节电状态，进入节电模式；

若剩余电量百分比在区间[0%，第三阈值]内，表明此时电量严重不足，OTP随时会断电 以致产生错误数据，此时将OTP进入销毁状态，令牌销毁，不复使用。

对于节电状态，提供了一种优选实施方式：节电状态包括第一节电状态和第二节电状态； 若剩余电量百分比小于等于第二阈值且大于第四阈值，控制动态令牌进入第一节电状态，动 态令牌在第一节电状态下，至少采用以下方式之一降低动态令牌的耗电：降低显示屏亮度和 缩短背景灯亮时间；若剩余电量百分比小于等于第四阈值且大于第三阈值，控制动态令牌进 入第二节电状态，动态令牌在第二节电状态下，仅维持时钟供电，并在动态令牌关机后，拒 绝执行开机的操作。本优选实施方式中，达到节电状态的阈值后，可以先通过降低亮度等措 施进行降低动态令牌的功耗，在此状态下可以使用动态令牌生成动态口令，也可以设置为仅 是通过某些措施降低亮度，以延长待机时间，不能使用动态令牌生成动态口令；设定第四阈 值（例如，10%、8%等），当剩余电量百分比达到该阈值时，则仅维持时钟供电且关机后不 能再开机，最大程度的保证待机时间。分层次进行不同程度的节电，不影响动态令牌的使用， 且最大程度的保证了待机时间。

需要说明的是，如果电池正在充电，在电量恢复的过程中，充电达到第一阈值，才可以 正常使用动态令牌；也可以设置一个阈值，达到该阈值，先进入第二节电状态，即仅维持时 钟，随着电量的增加，再进入第一节电状态，在第一节电状态下可使用动态令牌，达到第一 阈值则进入使用状态。当然，还有其他的设置方法，本发明并不对此做任何限制。

优选地，除了直接设置各个转换阈值，还可以根据期望待机时间、期望工作时间等参数 采用公式计算上述各个阈值，具体地，采用以下公式计算第一阈值： 采用以下公式计算第二阈值：采用以下公式计算第 三阈值：其中，T_d是期望待机时间，I_d是待机电流，T_w是期望工作时间，I_w是 工作电流，T_j是期望销毁动态令牌的时间，Q是电池总电量。利用上述公式，根据具体的使 用时间期望值（例如，期望待机时间T_d，期望工作时间T_w以及期望销毁动态令牌的时间T_j， 这些值都是自定义的，可以调整），结合OTP本身固有的参数（例如，待机电流I_d、工作电 流I_w以及电池总电量Q）计算出状态间的转换阈值。本优选方式提供的使用公式计算阈值的 方法，相对于上述直接设置阈值的方法，期望值是自定义的，可以根据需求设置，从而计算 出的阈值更加灵活，可以满足多种需求，甚至可以将不同的期望值带入公式，通过多次计算 与实验，得到最优的满足使用需求的设计方案。

在检测动态令牌的电池的剩余电量百分比之后，可以在动态令牌的显示屏上显示剩余电 量百分比。实时显示剩余电量百分比，可以方便用户知道动态令牌的剩余电量，以及时充电。

本实施例提供的技术方案动态令牌的电池采用充电电池，可以充电进行循环使用，延长 动态令牌的使用寿命，解决了现有技术中动态令牌的使用寿命受制于其电池的寿命，使用寿 命不长的问题。并且，在动态令牌的电量降低到一定程度时，对其剩余电量进行保护，使其 处于节电状态，可以限制其部分功能实现节电，延长令牌待机时间，以便令牌可以维持到下 次充电的时候；销毁状态的设计，确保了循环使用过程中OTP产品的准确性；将正常使用与 节电这两个状态之间的转换阈值在充电与未充电的情况下，设置成不同，双阈值的设定兼顾 了OTP的单次使用时间与循环使用次数。

另外，节电状态可以采用降低亮度等措施，也可以限制开机，将剩余电量全部用于供给 时钟的维持，最大化延长了令牌待机时间，以便令牌可以维持到下次充电的时候。

另外，实时显示剩余电量百分比，可以使得用户及时充电。

实施例4

本实施例在实施例3的基础上，增加了计算预计充电时间的方案，在进入充电状态后， 根据电池的容量和充电电流计算预计充电时间。优选地，可以采用以下公式计算预计充电时 间T：其中，T_d是期望待机时间，I_d是待机电流，T_w是期望工 作时间，I_w是工作电流，I_s是充电电流。在充电过程中，可以在动态令牌的显示屏上实时显 示预计充电时间，以便用户知道何时充电完毕，避免过度充电。

实施例5

本实施例提供了一种动态令牌工作状态的控制装置，可以用于实现实施例1和实施例2 所示的动态令牌工作状态的控制方法，如图6所示，该装置包括：第一检测模块601、第一 控制模块602、第二控制模块603和第三控制模块604。

第一检测模块601，用于检测动态令牌的电池的剩余电量百分比，其中，电池是充电电 池；第一控制模块602，连接至第一检测模块601，用于在剩余电量百分比大于第一阈值的情 况下，控制动态令牌进入使用状态，动态令牌在使用状态下接收到指令后，生成动态口令； 第二控制模块603，连接至第一检测模块601，用于在剩余电量百分比小于等于第一阈值且大 于第二阈值的情况下，控制动态令牌进入节电状态，动态令牌在节电状态下，降低耗电且维 持时钟供电；第三控制模块604，连接至第一检测模块601，用于在剩余电量百分比小于等于 第二阈值的情况下，销毁动态令牌。

上述装置还包括：判断模块605，连接至第二控制模块603，用于在剩余电量百分比小于 等于第一阈值且大于第二阈值的情况下，判断是否正在给电池充电；第二检测模块606，连 接至判断模块605，用于在正在给电池充电的情况下，检测剩余电量百分比；第四控制模块 607，连接至第二检测模块606，用于在剩余电量百分比大于第三阈值的情况下，控制动态令 牌进入使用状态，其中，第三阈值大于第一阈值；第五控制模块608，连接至第二检测模块 606，用于在剩余电量百分比小于等于第三阈值的情况下，控制动态令牌维持节电状态。

上述装置还包括：第一计算模块（图中未示出），用于采用以下公式计算第一阈值： 第二计算模块，用于采用以下公式计算第二阈值：第三计算模块， 用于采用以下公式计算第三阈值：其中，T_d是期望待机时间， I_d是待机电流，T_w是期望工作时间，I_w是工作电流，T_j是期望销毁动态令牌的时间，Q是电 池总电量。

第二控制模块603包括第一控制单元和第二控制单元（图中未示出），节电状态包括第一 节电状态和第二节电状态；第一控制单元，连接至第一检测模块601，用于在剩余电量百分 比小于等于第一阈值且大于第四阈值的情况下，控制动态令牌进入第一节电状态，动态令牌 在第一节电状态下，至少采用以下方式之一降低动态令牌的耗电：降低显示屏亮度和缩短背 景灯亮时间；第二控制单元，连接至第一检测模块601，用于在剩余电量百分比小于等于第 四阈值且大于第二阈值的情况下，控制动态令牌进入第二节电状态，动态令牌在第二节电状 态下，仅维持时钟供电，并在动态令牌关机后，拒绝执行开机的操作。

上述装置还包括：第四计算模块（图中未示出），用于在进入充电状态后，采用以下公式 计算预计充电时间T：其中，T_d是期望待机时间，I_d是待机电流， T_w是期望工作时间，I_w是工作电流，I_s是充电电流。在进入充电状态后，根据电池的容量和 充电电流计算预计充电时间，以便提醒用户何时充电完毕，避免过度充电。

当然，上述模块划分只是一种示意划分，本发明并不局限于此。该装置还可以仅包括： 检测模块和控制模块，检测模块执行与检测相关的功能，控制模块执行与控制、判断和计算 相关的功能，只要能实现本发明的目的的模块划分，均应属于本发明的保护范围。

实施例6

本实施例提供了一种动态令牌工作状态的控制装置，可以用于实现实施例3和实施例4 所示的动态令牌工作状态的控制方法，如图7所示，该装置包括：检测模块701、第一控制 模块702、判断模块703、第二控制模块704、第三控制模块705和第四控制模块706。

检测模块701，用于检测动态令牌的电池的剩余电量百分比，其中，电池是充电电池； 第一控制模块702，连接至检测模块701，用于在剩余电量百分比大于第一阈值的情况下，控 制动态令牌进入使用状态，动态令牌在使用状态下接收到指令后，生成动态口令；判断模块 703，连接至检测模块701，用于在剩余电量百分比小于等于第一阈值且大于第二阈值的情况 下，判断是否正在给电池充电；第二控制模块704，连接至判断模块703，用于在正在给电池 充电的情况下，控制动态令牌进入节电状态，动态令牌在节电状态下，降低动态令牌的耗电 且维持时钟供电；在没有给电池充电的情况下，控制动态令牌进入使用状态；第三控制模块 705，连接至检测模块701，用于在剩余电量百分比小于等于第二阈值且大于第三阈值的情况 下，控制动态令牌进入节电状态；第四控制模块706，连接至检测模块701，用于在剩余电量 百分比小于等于第三阈值的情况下，销毁动态令牌。

第三控制模块705包括第一控制单元和第二控制单元（图中未示出），节电状态包括第一 节电状态和第二节电状态，第一控制单元，连接至检测模块701，用于在剩余电量百分比小 于等于第二阈值且大于第四阈值的情况下，控制动态令牌进入第一节电状态，动态令牌在第 一节电状态下，至少采用以下方式之一降低动态令牌的耗电：降低显示屏亮度和缩短背景灯 亮时间；第二控制单元，连接至检测模块701，用于在剩余电量百分比小于等于第四阈值且 大于第三阈值的情况下，控制动态令牌进入第二节电状态，动态令牌在第二节电状态下，仅 维持时钟供电，并在动态令牌关机后，拒绝执行开机的操作。

上述装置还包括：第一计算模块（图中未示出），用于采用以下公式计算第一阈值： 第二计算模块，用于采用以下公式计算第二阈值：第三计算模块，用于采用以下公式计算第三阈值：其中，T_d是期望待机时间， I_d是待机电流，T_w是期望工作时间，I_w是工作电流，T_j是期望销毁动态令牌的时间，Q是电 池总电量。

上述装置还包括：第四计算模块（图中未示出），用于在进入充电状态后，采用以下公式 计算预计充电时间T：其中，T_d是期望待机时间，I_d是待机电流， T_w是期望工作时间，I_w是工作电流，I_s是充电电流。在进入充电状态后，根据电池的容量和 充电电流计算预计充电时间，以便提醒用户何时充电完毕，避免过度充电。

当然，上述模块划分只是一种示意划分，本发明并不局限于此。该装置还可以仅包括： 检测模块和控制模块，检测模块执行与检测相关的功能，控制模块执行与控制、判断和计算 相关的功能，只要能实现本发明的目的的模块划分，均应属于本发明的保护范围。

实施例7

本实施例提供了一种动态令牌，如图8所示，该动态令牌包括：充电电池81和实施例5 所示的动态令牌工作状态的控制装置82。

优选地，动态令牌还包括：显示屏，用于显示充电电池的剩余电量百分比，和/或在进入 充电状态后显示预计充电时间。实时显示电池的剩余电量百分比，可以方便用户知道动态令 牌的剩余电量，及时充电，避免动态令牌销毁，延长令牌寿命。实时显示预计充电时间，以 便用户知道何时充电完毕，避免过度充电。

实施例8

本实施例提供了一种动态令牌，包括：充电电池和实施例6所示的动态令牌工作状态的 控制装置。本实施例与实施例7所示的动态令牌中的动态令牌工作状态的控制装置是不同的。

优选地，动态令牌还包括：显示屏，用于显示充电电池的剩余电量百分比，和/或在进入 充电状态后显示预计充电时间。实时显示电池的剩余电量百分比，可以方便用户知道动态令 牌的剩余电量，及时充电，避免动态令牌销毁，延长令牌寿命。实时显示预计充电时间，以 便用户知道何时充电完毕，避免过度充电。

需要说明的是，可以按照不同的使用需求，对OTP设置不同的工作状态，并随着电量的 变化实现几个工作状态之间的切换，本发明实施例中的工作状态以及转换阈值的数值并不唯 一，可视具体使用需求做不同的分段设置，例如，可以根据需求增加更具体的工作状态，转 换阈值则根据期望值的不同而变化。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或 更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且 本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根 据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所 属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施 方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件 来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术 中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻 辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门 阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以 通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程 序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个 单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以 采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功 能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介 质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含 于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的 是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或 多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下 在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权 利要求及其等同限定。