一种指纹识别技术的设计

陈力

摘 要：文中设计了指纹身份识别技术在单位操作流程中使用解决方案，给出了设计的指纹识别技术和指纹考勤机系统，最后分析了适用范围推广。

关键词：指纹身份；识别技术；操作流程；考勤机系统

1 绪论

纸质操作票有以下几点不足，操作人，监护人姓名可以代签；为了省时省力，操作人和监护人跳步骤执行操作票上内容，或者操作人去操作第3项“合上35kV分段370开关”（在电脑上操作），监护人就到现场进行第4项“查35k分段370开关在合位”的操作任务。并且操作开始、操作结束时间可以造假。

指纹身份识别技术在单位操作流程中使用解决方案是通过指纹身份识别技术提供给管理者一个远程控制平台。

2 设计方案

2.1 系统方案

基于Zigbee技术的无线指纹识别系统主要由一套无线指纹采集模块和一套无线指纹识别模块构成，用户通过使用无线指纹采集模块，利用无线通道将使用者的指纹图像数据传输到无线指纹识别模块，以实现身份认证。该主要由指纹采集模块、指纹识别模块和受控设备三大部分组成。无线指纹采集模块主要由指纹采集模块、无线发送模块和供电电池组成。指纹采集模块可以是一切用来采集指纹图像的设备，可以是一枚电容式、热敏式、压感式或刮擦式的指纹采集芯片，当然也可以是光学的指纹采集头、指纹传感器等。无线发送模块包含 Zigbee芯片Ⅰ，如果该芯片没有MCU功能，也可以加多个CPU来处理发送和接收的过程。无线发送模块通过通信接口控制并接收来自指纹采集模块的指纹图像数据，并将图像数据发送给无线指纹识别模块。无线指纹采集模块由电池加以供电。

无线指纹识别模块包括主芯片、Zigbee芯片Ⅱ和存储芯片。Zigbee芯片Ⅱ用来和无线指纹采集模块进行通信、发送和接收命令或数据。存储芯片用来存储一个或几个预设的指纹模板数据，主芯片可以是一枚高性能的 DSP 或 ARM 芯片，用来处理接收到的指纹图像数据，生成特征文件，并与预先存储在存储芯片中的指纹模板比对，如果比对成功，则指纹身份认证成功，打开或发送相应的权限，如果不成功，则提示用户不成功，可进行下一步选择操作。受控设备，可以是任何需要身份认证的系统，比如锁具、PC 机、笔记本、汽车门系统、汽车防盗锁等。使用无线指纹识别系统时主要分注册登记和指纹识别两个流程，这两个流程可以单独使用，注册登记流程是采集用户的指纹数据并生成指纹模板，保存到指纹识别模块的存储器中，以便在识别流程时使用.

2.2 实施流程

（1）注册登记流程使用者在使用指纹识别系统之前，首先应在无线识别模块上注册登记自己的指纹模板，具体流程如下4适用范围应用功效：首先使用无线指纹采集模块采集使用者的指纹，然后通过Zigbee无线通信技术，将采集到的指纹图像数据传输到无线识别模块，最后无线识别模块经过处理生成指纹模板并存到存储器，完成指纹注册登记流程。

（2）指纹识别流程使用者在使用指纹识别系统时，应进行指纹识别和比对，具体流程如下：首先使用无线指纹采集模块采集使用者的指纹，然后通过Zigbee无线通信技术，将采集到的指纹图像数据传输到无线识别模块，无线识别模块处理指纹图像数据并生成特征文件，无线识别模块将生成的特征文件和预先存在存储器里面的模板对比，执行对比过程，如果比对不成功，则提示用户比对不成功，如果比对成功，则提示成功并以特定方式通知或直接控制受控设备。

3 应用效果测试分析

系统方案进行多次测试试验，结果表明，该系统将具有如下良好效果：⑴由于指纹采集组件和指纹识别组件项分离，因此指纹采集组件可以由使用者随身携带保管，这样就可大大避免采集头和指纹采集组件接触到恶劣的环境。⑵由于指纹采集组件和指纹识别组件无线连接，因此指纹识别组件可以安装在内部环境，从而避免接触到恶劣环境或遭人为破坏。⑶采用了Zigbee无线传输技术，使得信号的传递过程更加安全、可靠和快速。⑷因Zigbee芯片具有低功耗的特性，因此使指纹采集组件中的电源能经久耐用，使用寿命长。

4 小结

基于Zigbee的无线指纹识别系统主要由指纹采集模块和指纹识别模块构成，指纹采集模块可以由使用者自己掌握，而识别模块可以安装在近距离的安全室内，两者之间采用先进的无线技术进行通信，可大大避免因天气情况和人为因素而遭受破坏，另外由于Zigbee技术本身的种种优势，可以使得信号在传输过程中安全、可靠和快捷。Zigbee芯片的低功耗特性，解决了无线指纹采集模块的电源问题。

[参考文献]

[1]张运涛，王红霞，傅江烨，华威.基于Zigbee技术的无线指纹识别装置设计[J].数字技术与应用，2012，（03）：106-107.

[2]王红霞，傅江烨，僧德文，华威.基于Zigbee技术的无线指纹识别系统方案研究[A].中国电子学会信息论分会.Proceedings of 2010 Asia-Pacific Conference on Information Theory（APCIT 2010）[C].中国电子学会信息论分会：2010：4.