淺談基于指紋識別的智能排隊系統

劉天穎

（蘇州工業園區工業技術學校，蘇州 215000）

1 指紋識別智能排隊系統設計框架

指紋識別的智能排隊系統包括軟件和硬件兩個部分，硬件是實現智能排隊系統的基礎，可以有效識別人體指紋；軟件為硬件功能的實現提供技術支持，可以實現排隊智能化。智能排隊系統在設計的時候，必須確保各個服務窗口處于并列關系，在運營過程中不會相互干擾，乘客根據大廳的液晶顯示屏中出現的排隊信息選擇相應的窗口購票。乘客進入購票大廳以后，在自助服務終端按取號鍵，然后錄入指紋信息，獲得排隊號碼，在大廳等候叫號。按照號碼順序，購票乘客聽到大廳廣播“請XX號乘客窗口的X號辦理買票”時，乘客只需要到對應的窗口，按下指紋識別鍵，系統自動識別客戶的指紋，如果客戶的指紋和乘客進入大廳錄入指紋信息相同，則用戶可以順利購票，如果指紋不符合，則系統會發出警報信息，并出現繼續排隊的提示。如果乘客購票成功，下一位乘客只需要按下下一位，顯示屏和語音同時提示下一位乘客。以這樣的方式乘客是不能插隊的，達到了各個窗口并行運營的目的。

2 系統的硬件設計

2.1 指紋識別模塊

指紋識別的步驟參見下圖，指紋識別模塊分為兩個部分，一個是乘客指紋信息的獲取和指紋信息的識別。乘客指紋信息的采集主要通過傳感器采集乘客指紋信息，并將乘客指紋信息存儲在系統數據庫中。乘客在購票的時候，將指紋放入到傳感器設備上，傳感器設備將采集的指紋信息和數據庫的指紋信息進行對比，如果指紋信息與數據庫中的信息匹配，則驗證通過，可以正常購票。如果指紋信息不符合，則驗證失敗，乘客購票失敗。

指紋識別步驟

2.2 液晶顯示模塊

液晶顯示屏一般顯示各個窗口的實時排隊情況與乘客獲取的排隊號碼，打造人機友好交流的界面。此次應用JM12864M-2的液晶顯示屏，能夠顯示圖形與漢字，內置128個字符，8192個漢字與64x256點陣顯示RAM。

2.3 電源模塊

指紋識別智能排隊系統對電源要求比較高，如果電源供電質量不合格，則影響到客戶的購票過程。因此，需要提供穩定電源電壓，采用L7805 CV穩壓器為排隊系統提供+5V電壓。如果電網供電不穩定，則穩壓器可以有效控制電流大小。并根據散熱條件，提供相應的電源電壓。這一系列的穩壓器應用的時候，應當注意下列幾點：其一，務要認清輸入口與輸出口，如果混淆接錯，可能擊穿器件，同時接地端不可開路。其二，輸出電流過大的時候，必須用散熱器。其三，輸入電壓范圍：（7.5V，35V），1.5A是最大的輸出電流。

2.4 語音模塊

語言模塊是購票系統呼叫乘客的主要工具，為現場售票員提供購票的乘客號碼和等待購票的人數。語言模塊可以顯示正在排隊購票的人數和正在購票的號碼。語音模塊采用ISD2560型的語音芯片，一共采用8位單片機ISD2560型的語音芯片，設計電源電壓為3V，該系統不需要設計錄音引腳，僅用其放音的性能。可對芯片的地址進行設置，進而訪問每段語音。通過高等的語音編程拷貝機ISD1425復制芯片的信息。

3 系統的軟件設計

3.1 處理指紋數據

本次應用兩次指紋登陸一個模板的形式存儲于Flash指紋庫，其步驟見下：其一，發布獲得圖像的指令：PS-GetImage，由收集指紋的傳感器上對圖像進行讀取，同時存儲于圖像的緩沖區域。其二，根據采集的指紋信息特征將其存儲在CharBufferl或者 CharBuffer2。其三，重復操作上述兩個步驟，注意第二步的時候要錄入BufferID=2的參數。然后發布注冊模板的指令PS RegModle，將模板中具有Chauffeur和CharBuffer2特點的文件進行合并，并生成新的模板存儲在Char-buffer2，最后將數據庫信息從緩存區存在計算機Flash軟件的指紋庫中。

3.2 單片機在各種模式下控制系統

第一，滿足指紋錄入要求。單片機通過函數Enroll（void）可以采集乘客 兩次指紋信息，并根據提取的指紋信息，生成指紋模板。每一個單片機可以滿足40次指紋信息采集的要求，超過40次則數據采集失敗，需要返回上一級菜單欄，再一次進行指紋信息采集。第二，滿足指紋識別要求。指紋信息采集以后，通過通訊系統傳輸到指紋信息庫。乘客在購票的時候，指紋識別系統自動提取乘客的指紋特征，并將乘客指紋信息與數據庫中的數據信息進行搜索，尋找相匹配的指紋信息，如果搜索成功，則返回已經搜索指紋界面。第三，購票大廳每天采集大量的指紋信息，并將指紋信息存儲在數據庫中，對購票系統的數據庫容量要求比較高。

3.3 控制語音播放

在這一系統里，為了對芯片里的第一段語音進行播放，把ISD2560地址九個引腳A共同接地，這個時候單片機將P1.0引腳和ISD2560節電的引腳連接，實現對芯片的控制。然后單片機將ISD2560的引腳P/R和單片機P1.1連接，進而對語音芯片工作模式。EOM鍵則是直接關閉語音信息。

4 結束語

基于指紋識別的智能排隊系統充分利用了指紋不可復制的特征，在大量乘客排隊購票時，售票人員可以按照收集的指紋加以對比與匹配，并對匹配成功的人正常售票，采用智能系統進行售票，提升了售票的效率，維護了售票廳的秩序，有效避免了亂插隊的不良現象，實現了售票系統可靠、快捷、智能化的管理。