基于指紋識別的門禁控制系統(tǒng)設(shè)計

趙志鵬，周一帆，何馨怡

（武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院，武漢 430000）

隨著社會的進(jìn)步，人們的安全防盜意識在逐漸增強，為門禁控制系統(tǒng)提供了良好的發(fā)展平臺。其中，家庭、學(xué)校、公司等場所中，門禁控制系統(tǒng)的應(yīng)用較多，同時人們也對該系統(tǒng)的人性化水平、安全性，提出了更高的要求，因此將指紋識別技術(shù)應(yīng)用在門禁控制系統(tǒng)中。通過這樣的設(shè)計方式，進(jìn)一步提高了門禁控制系統(tǒng)的安全性，并滿足人們對系統(tǒng)人性化的要求。

1 基于指紋識別的門禁控制系統(tǒng)的總體設(shè)計

1.1 系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計

以M門禁控制系統(tǒng)為例，其以達(dá)盛科技所研發(fā)的ARM-860平臺為基礎(chǔ)，其處理器的型號為OMAO3530，同時根據(jù)門禁控制系統(tǒng)的需求，將一系列的外擴部件應(yīng)用在系統(tǒng)中，如兩相步進(jìn)電機、指紋識別、紅外傳感器、LCD顯示屏、數(shù)字溫度傳感器、鍵盤、紅外傳感器、蜂鳴器、溫度壓力傳感器等。

其中，OMAO3530處理器為M門禁控制系統(tǒng)的核心，其控制著其他的外擴部件，同時相互之間完成數(shù)據(jù)的傳輸。例如：OMAO3530處理器、溫濕度傳感器之間，傳感器會將所采集的信息、數(shù)據(jù)，傳輸?shù)絆MAO3530處理器中，而處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比、分析，判斷是否符合相應(yīng)的條件，最后將相應(yīng)的指令反饋到傳感器中，實現(xiàn)M門禁控制系統(tǒng)的基本功能[1]。

1.2 系統(tǒng)的軟件平臺設(shè)計

在設(shè)計M門禁控制系統(tǒng)軟件平臺的過程中，可以運用Linux操作系統(tǒng)作為基礎(chǔ)?；谥讣y識別的門禁控制系統(tǒng)設(shè)計，如果應(yīng)用Linux操作系統(tǒng)作為軟件平臺，還需要設(shè)計多個與之相符的軟件模塊，包括步進(jìn)電機模塊、鍵盤中斷模塊、指紋處理匹配模塊、指紋采集模塊、LCD模塊等。通過這樣的設(shè)計方式，實際上與硬件平臺相同，存在一個核心系統(tǒng)，即Linux系統(tǒng)，與其他的軟件模塊之間可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、反饋，保證M門禁控制系統(tǒng)的功能可以順利實現(xiàn)。

2 基于指紋識別的門禁控制系統(tǒng)的功能設(shè)計

在M門禁控制系統(tǒng)中，需要通過指紋識別模塊、紅外傳感模塊，實習(xí)對兩相步進(jìn)電機的驅(qū)動，從而控制門內(nèi)系統(tǒng)、門外系統(tǒng)。其中，門內(nèi)系統(tǒng)即鍵盤、LCD顯示屏，在日常的運行中系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境監(jiān)測，同時屏幕會將壓力、溫度、濕度等信息顯示出來，如果發(fā)現(xiàn)異常則會以蜂鳴的形式報警。門外系統(tǒng)即鍵盤模塊、指紋識別模塊、報警器、紅外傳感器模塊、兩相步進(jìn)電機模塊，應(yīng)用之初需在M門禁控制系統(tǒng)中添加指紋。

2.1 門內(nèi)系統(tǒng)功能設(shè)計

就門內(nèi)系統(tǒng)來說，其主要的功能就是對指紋、密碼等進(jìn)行修改。在應(yīng)用的過程中，為了能夠保證信息的安全性，必須以指紋驗證的方式完成權(quán)限認(rèn)證，然后進(jìn)行設(shè)置的界面之中。在這一基礎(chǔ)上，用戶可以根據(jù)需要，選擇恢復(fù)數(shù)據(jù)、指紋修改、密碼修改等不同的選項：

（1）恢復(fù)數(shù)據(jù)：如果用戶選擇該選項，那么M門禁控制系統(tǒng)就會自動進(jìn)入到恢復(fù)出廠設(shè)置的環(huán)節(jié)，同時密碼也會自動重置，恢復(fù)成為默認(rèn)密碼“222222”，而系統(tǒng)中所保存的指紋信息也會隨之刪除。

（2）修改指紋：M門禁控制系統(tǒng)中修改指紋包含兩個功能，即刪除指紋、添加指紋，前者會刪除系統(tǒng)中所保存的所有指紋信息，所以用戶應(yīng)該謹(jǐn)慎操作；后者添加指紋就會錄入一個系統(tǒng)中沒有的指紋，需要在完成權(quán)限認(rèn)證以后才能進(jìn)行。錄入指紋的過程中，需要對同一枚指紋錄入三次，在對比無誤后，添加至系統(tǒng)的指紋庫之中。

（3）修改密碼：密碼的修改需要用戶輸出舊密碼來驗證身份，然后將新密碼輸入其中，點擊鍵盤中的#號鍵完成修改。隨后，如果修改成功M門禁控制系統(tǒng)就會做出“修改成功”的提示，反之則會做出“修改失敗”的提示。

2.2 門外與識別系統(tǒng)功能設(shè)計

就門外系統(tǒng)的功能來說，主要就是應(yīng)用于對訪問者身份的判斷，同時對系統(tǒng)中紅外線模塊進(jìn)行管理，在檢測到有人時自動將指紋識別功能開啟。在密碼輸入發(fā)生錯誤且超過3次，門外系統(tǒng)就會觸發(fā)警報，隨后只有當(dāng)密碼驗證、指紋驗證均成功以后才能夠完成開關(guān)門[2]。

M門禁控制系統(tǒng)中，包含兩個識別系功能：（1）指紋識別功能，主要涉及4方面，即獲取指紋信息、刪除指紋信息、驗證指紋信息、添加指紋信息；（2）紅外識別功能，該功能能夠?qū)門禁控制系統(tǒng)附近進(jìn)行檢測，將獲取的數(shù)據(jù)通過傳輸，進(jìn)入指紋識別模塊中，從而系統(tǒng)對指紋識別進(jìn)行控制與管理。對于這一功能，用戶可以進(jìn)行模擬測試，即使用手掌在M門禁控制系統(tǒng)的紅外傳感器的附近，進(jìn)行簡單的晃動，此時系統(tǒng)檢測到附近有人，就會自動開啟指紋識別模塊。通過這樣的方式，能夠充分發(fā)揮指紋識別技術(shù)的作用，提高門禁控制系統(tǒng)的整體性能，從而保護(hù)用戶財產(chǎn)的安全。

3 結(jié)束語

綜上所述，將指紋識別系統(tǒng)應(yīng)用在門禁控制系統(tǒng)中，符合人們的需求與發(fā)展趨勢，因此技術(shù)人員應(yīng)該對系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計。在這一基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮了先進(jìn)技術(shù)的作用，豐富了門禁控制系統(tǒng)的功能，保證系統(tǒng)應(yīng)用的安全性，進(jìn)而保障用戶財產(chǎn)的安全。因此，結(jié)合本文的分析發(fā)現(xiàn)，將指紋識別技術(shù)應(yīng)用在門禁控制系統(tǒng)中，實際上具有較強的可行性。