RFID指紋識別系統

3．1 3．2 3．3

作為身份認證其中的一種生物識別技術――RFID指紋識別，在中國市場已歷經十多年風雨的洗禮，正受到市場越來越多的關注和追捧。RFID指紋識別已介入人們的工作、生活中，在大眾周圍迅速蔓延開來。人們已經意識到，指紋產品不僅僅套用於門禁考勤中，更是滲入與安全信息認證息息相關的各類領域，比如公安、證券、銀行、社保、醫療、保險、電腦網路、教育、海關等一系列的套用。
指紋識別原理
電容感測器根據指紋的嵴和峪與半導體電容感應顆粒形成的電容值大小不同，來判斷什麼位置是嵴什麼位置是峪。其工作過程是通過對每個像素點上的電容感應顆粒預先充電到某一參考電壓。當手指接觸到半導體電容指紋表面上時，因為嵴是凸起的峪是凹下，根據電容值與距離的關係，會在嵴和峪的地方形成不同的電容值。然後利用放電電流進行放電。因為嵴和峪對應的電容值不同，所以其放電的速度也不同。嵴下的像素(電容量高)放電較慢，而處於峪下的像素(電容量低)放電較快。根據放電率的不同．可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖像數據。
2 FPS110簡介
FPS110指紋感測器晶片具有體積小、成本低、耗電小、安全性高等優點。可廣泛套用於任何需要安全性認證的領域，如銀行、計算機網路、指紋門禁、指紋考勤等許多方面，這無疑將取代原有的識別技術而成為二十一世紀識別技術套用的最新發展趨勢。集成的A／D轉換器可以建立與EPP、USB或MCU的數字接口，使得此器件可以很容易地套用到任何識別套用系統中去。掃描圖像為8×280=2 240萬像素精度．多達2 MH，相當於l 780幀每秒，l百萬次手指無故障讀指紋，低功耗，圖像採集時為4．5 mA，導航時為1．5 mA，睡眠模式小於lO uA。
3 系統硬體設計
3．1 電源
電源電路為整個系統供電，並且電源有電壓轉換晶片， 可以5 V轉3．3 V，3．3 V轉1．8 V的系統要求，滿足FPS110輸入電壓3 V～5．5 V和MCU處理晶片3．3 V電壓供電的要求。
3．2 指紋採集
FPS110感測器的每一列都有兩個採樣一保持電路，一個用來存儲放電前電容兩端的電壓，另一個用來存儲放電後電容兩端的電壓。兩個採樣保持電路的差值可以度量電容的變化。該感測器的靈敏度可以通過調整放電時間和放電電流來校正，而對放電時間和放電電流的修改又可以通過讀寫感測器內部的放電電流暫存器(DCR)和放電時間暫存器(DTR)來進行。
3．3 MCU微處理器
採用NI公司MCU產品MSP430F1002，其內部高達8 kB的可重複編程快閃記憶體、256位元組唯讀存儲器(RAM)、多通道脈寬調製(PWM)計時器、看門狗計時器和板上電池耗盡保護等。MSP430F12x2器件中集成的高速通用同步一異步收發器(USART)可以被置成用於UART或串列外設接口(SPI)中的任一模式。MCU和JTAG仿真器用一根JTAG線連線，再用軟體的monitor，通過編程對FPSllO送來的信號進行處理。
4 串口通信
USB通信接口卡採用FTDI公司的FT8U245BM晶片，連線FPS110與MCU。它的主要功能一方面是將FPS110傳送的控制命令、數據送到測試平台的主MCU，使測試平台完成各種測試任務；另一方面是將測試平台中多MCU系統的自檢信息和測試結果送往FPSllO．以供FPS110進行判斷與分析。
因圖像本身的存儲量巨大，系統需外接存儲器，以保證有足夠的存儲空間，把圖像存儲在隨身碟上。同時系統也可通過數據線和網路相連，實現遠程控制功能。
當沒有人觸控螢幕幕的時候MCU置於省電休眠模式。一旦用戶有了輸入，系統便退出低功耗狀態，進入正常執行狀態4，控制軟體判斷用戶的需求，執行相應的功能
5 實驗仿真
採用The MathWoks公司的LAB7．O圖像處理箱進行數據仿真，計算機配置CPU為INTEL公司2．06 GZH，記憶體為Kingston公司的1GZH，平均一幅圖像數據仿真耗時為O．73秒。識別率誤差小於1／310 000，完全實際符合要求。
6 結束語
創羿科技實驗室分析利用FPS110指紋採集器實現數據採集，當使用者指紋與指紋庫預設的比對指紋不能匹配時。拒絕使用者使用，可以作為辨別使用者的身份，或者代替手工輸入密碼，套用前景廣泛。