Układ czujnik linii papilarnych to doskonały pomysł na projekt dla inżyniera lub projektanta, który chce stworzyć aplikację zabezpieczającą.
Ponieważ odciski palców są unikalne dla każdej osoby, czujnik stanowi dodatkową warstwę zabezpieczeń dla każdego systemu bezpieczeństwa, który planujesz zbudować.
Bez wątpienia budowa czujnika linii papilarnych brzmi skomplikowanie, zwłaszcza jeśli jesteś początkującym inżynierem. Ale to nie jest nauka o rakietach.
W tym artykule dowiesz się, jak działają czujniki linii papilarnych, jakie są ich zastosowania i jak zainstalować je w swoich urządzeniach.
Czujnik linii papilarnych
Źródło:
Flickr
Co to jest czujnik linii papilarnych?
Ludzie skłaniają się ku biometrii, gdy istnieje duże zapotrzebowanie na bezpieczeństwo. Ponadto, w połączeniu z innymi formami zabezpieczeń, takimi jak hasła, zapewnia ona zaawansowane poziomy bezpieczeństwa.
Czujnik linii papilarnych to system biometryczny, który potrafi przechwycić i rozpoznać odcisk palca człowieka. Jak już wspomnieliśmy, każda osoba posiada unikalny odcisk palca, który ułatwia identyfikację. Palce mają grzbiety, które tworzą do pięciu różnych rodzajów odcisków, takich jak: okółek, lewa pętla, prawa pętla, łuk i nacięcie.
Odcisk palca
Czujniki linii papilarnych sprawdzają się przede wszystkim w urządzeniach, które wymagają lepszej wydajności i dokładności niż zwykłe hasła.
Dlatego nie musisz się martwić o problemy z podobnymi odciskami palców. Czujniki linii papilarnych mają wbudowane moduły wykrywania odcisków palców, które rozróżniają odciski palców. Osiąga się to dzięki wykrywaniu końców grzbietu palca.
Ponadto czujniki linii papilarnych oferują bardziej przystępny i bezpieczniejszy sposób blokowania i odblokowywania urządzeń. Odciski palców mogą też służyć jako cyfrowe hasła, których nie da się zapomnieć.
Bezpieczeństwo urządzeń
Jak działa czujnik linii papilarnych?
Zapisywanie i dopasowywanie to dwa główne czynniki, na których opiera się zasada działania czujnika linii papilarnych. Zanim będziesz mógł korzystać z czujnika linii papilarnych, musisz zarejestrować swój odcisk w bazie danych urządzenia.
Załóżmy, że kupiłeś nowy telefon komórkowy z czujnikiem linii papilarnych i chcesz aktywować swoje zabezpieczenie biometryczne. Urządzenie poprosi Cię o kilkakrotne przyłożenie palca do czujnika w celu pomyślnego zarejestrowania odcisku palca w urządzeniu.
Ale to tylko pozory. Podczas zapisywania czujnik generuje wzór odcisku palca na podstawie palca i zapisuje go w postaci kodu w celu dopasowania.
Po pomyślnym zapisaniu się w systemie czujnik skanuje i przekształca zeskanowany odcisk palca w kod. Następnie dopasowuje kod do kodu zapisanego w swojej bazie danych. Następnie automatycznie odblokowuje urządzenie lub system. Jeśli kod nie pasuje, odmawia dostępu.
Trzy metody skanowania przez czujnik linii papilarnych
Ponadto czujnik linii papilarnych może korzystać z trzech metod skanowania w celu rejestrowania i dopasowywania odcisków palców. Należą do nich: skanowanie optyczne, pojemnościowe i ultradźwiękowe.
Skanery optyczne
Skanery optyczne świecą jasnym światłem na palec użytkownika, aby wykonać cyfrowe zdjęcie odcisku palca o wysokiej rozdzielczości. Przypomina to przykładanie ręki do kserokopiarki.
Zamiast jednak wykonywać ciemną fotokopię, skaner przesyła przechwycony odcisk do urządzenia w celu jego zapisania.
Skanery optyczne
Również skanery optyczne wykorzystują światłoczułe mikroukłady do tworzenia obrazów wizualnych. Te światłoczułe mikroukłady mogą być czujnikami CCD lub CMOS.
Następnie urządzenie podłączone do czujnika optycznego wykonuje trzy czynności:
Analizuje obraz
Wybiera tylko odcisk palca
Przekształca odcisk palca w kod za pomocą zaawansowanego oprogramowania do rozpoznawania wzorów.
Czujniki pojemnościowe
Po umieszczeniu palca na dowolnej powierzchni grzbiety linii papilarnych stykają się z powierzchnią, natomiast zagłębienia między brzegami nie dotykają jej dokładnie. W przeciwieństwie do nich czujniki pojemnościowe wykorzystują prąd elektryczny do pomiaru palca.
W związku z tym odległości między poszczególnymi częściami palca a powierzchnią, której dotykają, są różne. Również w tym przypadku odległość ta jest mierzona przez czujnik pojemnościowy w celu wygenerowania obrazu odcisku palca. Ponadto skanery pojemnościowe są podobne do ekranów dotykowych telefonów i nie działają dobrze w przypadku wilgotnych palców.
Choć czujniki pojemnościowe są bezpieczniejsze i szybsze niż optyczne, można je uszkodzić za pomocą ładunków elektrostatycznych. I to w przypadku ciągłego używania ich z mokrymi palcami.
Czujniki pojemnościowe
Źródło:
Wikimedia Commons
Ultradźwiękowe skanery linii papilarnych
Alternatywą jest ultradźwiękowy czujnik linii papilarnych, który do analizy odcisków palców wykorzystuje ultradźwięki, a nie elektryczność czy światło. Z tego powodu skanery ultradźwiękowe można znaleźć w nowych modelach smartfonów. Ponadto czujniki ultradźwiękowe skanują odciski palców w 3D, dzięki czemu są bezpieczniejsze niż skanery optyczne. Jednak skanery ultradźwiękowe są zwykle wolniejsze niż czujniki pojemnościowe.
Ultradźwiękowy czujnik linii papilarnych
Źródło: Trusted Reviews
Jak zainstalować czujnik linii papilarnych?
Możesz zainstalować czujnik linii papilarnych zasilany przez USB" w swoim urządzeniu lub zainstalować go za pomocą Arduino. Przyjrzyjmy się bliżej obu tym sposobom.
Czujnik linii papilarnych USB
Po pierwsze, podłącz skaner linii papilarnych do urządzenia przez port USB. Jeśli działa, komputer rozpozna urządzenie. Następnie zainstaluj oprogramowanie dla czytnika. Możesz skorzystać z płyty instalacyjnej dołączonej do czytnika lub pobrać odpowiednie oprogramowanie online.
Po zainstalowaniu oprogramowania możesz korzystać z czujników linii papilarnych. Następnie spróbuj przycisnąć palec do czujnika i zarejestrować swój odcisk palca. Jeśli się to uda, połączenie jest udane. Niektóre modele mogą jednak wymagać skonfigurowania dodatkowych ustawień.
Następnie możesz zacząć używać swojego odcisku palca do odblokowywania urządzenia.
Czujnik linii papilarnych z Arduino
Do podłączenia czujników linii papilarnych do Arduino potrzebujesz tylko kilku elementów. Są to następujące elementy:
Moduł czujnika linii papilarnych
Płytka
Power bank
Przewody łączące
Wyświetlacz TFT
Płytka Arduino
Krok 1: Piny czujników linii papilarnych zawierają piny DNC, VCC, TX, RX i GND. W związku z tym użyj białego przewodu do podłączenia pinu DNC, czerwonego do VCC, niebieskiego do TX, zielonego do RX i czarnego do GND.
Krok 2: Aby podłączyć czujniki linii papilarnych do Arduino, połącz czarny przewód z pinem GND, czerwony z pinem 5V, zielony z pinem 2, a biały z pinem 3.
Krok 3: Możesz również podłączyć wyświetlacz do Arduino, klikając w następującej kolejności:
Po wykonaniu poniższych połączeń załaduj poniższy kod, używając biblioteki Adafruit fingerprint dla czujnika. Oraz bibliotek Adafruit GFX i Sumotoy dla wyświetlacza.
Kod Arduino
Kod Arduino
Nie działa
Jeśli Twój czujnik linii papilarnych nie działa po udanym połączeniu, możesz poszukać problemów lub go wymienić. Możesz też sprawdzić w instrukcji obsługi, jakie są opcje rozwiązywania problemów.
Jeśli korzystasz z połączenia Arduino, upewnij się, że wszystkie styki są prawidłowo podłączone lub sprawdź, czy nie masz wadliwego sprzętu.
Zastosowania
Czujniki linii papilarnych służą głównie do zastosowań związanych z bezpieczeństwem. Dlatego można ich używać do zabezpieczania komputerów w telefonie, uzyskiwania dostępu do budynków, a nawet przechwytywania danych.
Dostęp do odcisku palca
Źródło:
Pixabay
Słowa końcowe
Skanowanie odcisków palców
Skanowanie za pomocą czujnika linii papilarnych jest bardziej popularne niż jakakolwiek inna forma zabezpieczenia biometrycznego. Jedną z zalet skanowania linii papilarnych jest ochrona urządzenia, informacji lub własności przed przestępcami lub intruzami. Ponadto jest łatwe w użyciu i umożliwia bezpieczne przechowywanie danych.
Dlatego jeśli potrzebujesz lepszego sposobu na zabezpieczenie swoich prywatnych informacji, powinieneś skorzystać z czujnika linii papilarnych. Już nigdy więcej nie będziesz mieć takich problemów, jak zapomnienie hasła czy kluczy.
Jeśli masz jeszcze jakieś pytania dotyczące czujników linii papilarnych, które nie zostały tutaj omówione, skontaktuj się z nami.