Funktion und Anwendungen des Fingerabdrucksensors

Aus der Vergangenheit Seit einigen Jahren gibt es die Verwendung der Fingerabdruckerkennung zur Identifizierung. Im Allgemeinen umfassen die Merkmale von Fingerabdruckerkennungssystemen eine höhere Geschwindigkeit, niedrigere Kosten sowie eine Konsistenz, die im Vergleich zu anderen Arten biometrischer Geräte besser ist. Jede Person hat ein separates Modell des Fingerabdrucks, der aus Rillen besteht, die Wirbel und Schlaufen erzeugen, die für jede Person einzigartig sind. Fingerabdrücke werden in fünf Typen eingeteilt, nämlich Wirbel, rechte Schleife, linke Schleife, Zelt und Bogen. Bei den meisten Erkennungssystemen treten Probleme beim Unterscheiden zwischen ähnlichen Arten von Fingerabdrücken auf. Es stehen verschiedene Erkennungssysteme zur Verfügung, die in neuronalen Netzen verwendet werden, um Enden des Kamms zu entdecken, Minutien, um einen Fingerabdruck abzugleichen.

Was ist der Fingerabdrucksensor?

Der Fingerabdrucksensor ist eine Art von Sensor, der in einem Fingerabdruckerkennungsgerät verwendet wird. Diese Geräte sind hauptsächlich in das Fingerabdruckerkennungsmodul integriert und werden für die Computersicherheit verwendet. Zu den Hauptmerkmalen dieses Geräts gehören hauptsächlich Genauigkeit, bessere Leistung und Robustheit basierend auf der exklusiven biometrischen Fingerabdruck-Technologie. Beide Fingerabdruckscanner sind ansonsten ein äußerst sicheres &geeignetes Gerät für die Sicherheit anstelle eines Geheimwortes. Weil das Passwort leicht zu scannen und auch schwer zu merken ist.

Verwenden Sie also besser einen USB-basierten Fingerabdruckleser oder -scanner mit biometrischer Software zur Verifizierung, Identifizierung und Authentifizierung, die es Ihren Fingerabdrücken ermöglicht, ähnlich wie digitale Passwörter zu funktionieren. Diese Passwörter können nicht vergessen, verloren gehen oder gestohlen werden.

R305 Fingerabdrucksensormodul

Auf dem Markt sind verschiedene Arten von Fingerabdruckmodulen wie R305, R307 erhältlich. Zum besseren Verständnis dieses Sensors werden wir hier einen Überblick über das R305-Fingerabdrucksensormodul geben.

Das R305 ist eine Art von Fingerabdrucksensormodul, das in der Biometrie zur Sicherheit bei der Fingerabdruckerkennung und -verifizierung verwendet wird. Diese Geräte werden hauptsächlich in Tresoren verwendet, in denen ein leistungsstarker DSP-Chip zum Rendern von Bildern, zum Auffinden von Merkmalen, zum Suchen und Berechnen verwendet wird, indem er mit Hilfe von TTL-Seriell an einen beliebigen Mikrocontroller angeschlossen wird und Datenpakete gesendet werden, um Fotos zu erhalten , Notizdrucke, Suche und Hash. Die Registrierung neuer Finger kann direkt im Flash-Speicher des Boards gespeichert werden.

Funktionen des Fingerabdrucksensors

Zu den Funktionen dieses Sensors gehören die folgenden.

• Enthält die Bildsammlung sowie den Chip-Algorithmus
• Der Fingerabdruckleser kann weniger wachsen und kann in eine Reihe von Endprodukten eingebaut werden
• Der Energieverbrauch ist gering, die Leistung hervorragend, die Größe klein und die Kosten geringer
• Die verwendete optische Technologie ist professionelle und exakte, modular entwickelte Techniken
• Die Möglichkeiten der Bildverarbeitung sind gut und können effektiv Bilder mit einer Auflösung von bis zu 500 dpi aufnehmen

Funktionsprinzip des Fingerabdrucksensors

Das Funktionsprinzip des Fingerabdrucksensors hängt hauptsächlich von der Verarbeitung ab. Die Fingerabdruckverarbeitung umfasst hauptsächlich zwei Elemente, nämlich Registrierung und Abgleich. Bei der Fingerabdruckregistrierung muss jeder Benutzer den Finger zweimal platzieren.

Damit das System die Fingerbilder zur Verarbeitung prüft sowie ein Muster des Fingers generiert und abspeichert. Beim Abgleich platziert ein Benutzer den Finger unter Verwendung eines optischen Sensors, dann erzeugt das System ein Muster des Fingers und vergleicht es mit den Vorlagen der Fingerbibliothek.

Für den 1:1-Fingerabdruck-Abgleich bewertet das System den Austrittsfinger mit einem präzisen Muster, das innerhalb des Moduls ausgewählt wird. In ähnlicher Weise sucht das Abtastsystem beim 1:N-Matching nach den vollständigen Fingeraufzeichnungen für das Fingermatching. In beiden Situationen kehrt das Scansystem zum entsprechenden Ergebnis zurück, Erfolg andernfalls Absturz.

Spezifikationen

Die Spezifikationen dieses Sensors umfassen Folgendes.

• Der Fingerabdrucksensor ist ein optischer Typ
• Die Schnittstelle ist USB1.1/ TTL Logical Level (UART)
• Die Scangeschwindigkeit beträgt 0,5 Sek.
• Die Verifizierungsgeschwindigkeit beträgt 0,3 Sekunden
• Die Speicherkapazität beträgt 1000
• Die Sicherheitsstufe ist 5
• Die Baudrate von RS232 beträgt 4800BPS ~115200BPS variabel
• Der Strom beträgt typisch 50 mA und der Spitzenwert 80 mA
• Die entsprechende Technik ist 1:N
• Feste Anzeigen-15KV hellgrüne Hintergrundbeleuchtung
• Die Lebensdauer des Sensors beträgt 100 Millionen Mal
• Die Abmessungen betragen 44,1 X 20 X 23,5 mm
• Die Größe der Zeichendatei beträgt 256 Byte
• Die Vorlagengröße beträgt 512 Byte
• Die FRR (False Rejection Rate) beträgt <1,0 %
• Die FAR (False Acceptance Rate) beträgt 0,001 %
• Spannung beträgt 4,2 bis 6,0 VDC
• Die Betriebsumgebungstemperatur beträgt -20 °C bis 40 °C

Fingerabdrucksensor Arduino

Um eine einfache Anwendung dieses Sensors zu zeigen, ist hier ein Projekt, nämlich ein Fingerabdrucksensor mit Arduino-Board. Zu den erforderlichen Komponenten dieses Projekts gehören hauptsächlich ein Arduino Nano-Board, ein Fingerabdrucksensormodul, ein TFT-Display, ein kleines Steckbrett, Verbindungskabel und eine Powerbank.

Der Fingerabdrucksensor enthält Pins wie DNC, VCC, TX, RX und GND. Diese Pins sind durch verschiedenfarbige Anschlussdrähte verbunden. Jeder Farbdraht wird verwendet, um jeden Pin des Sensors anzuzeigen.

• DNC-Pin ist mit einem weißen Draht verbunden
• VCC-Pin ist mit einem roten Draht verbunden
• TX-Pin ist mit einem blauen Draht verbunden
• RX-Pin ist mit einem grünen Draht verbunden
• GND-Pin ist mit einem schwarzen Kabel verbunden

Der Anschluss des Fingerabdrucksensormoduls an ein Arduino-Board kann wie folgt erfolgen.

• Das schwarze Kabel ist mit dem GND-Pin des Arduino verbunden
• Das rote Kabel ist mit den 5V des Arduino verbunden
• Grünes Kabel ist mit dem digitalen Pin-2 des Arduino verbunden
• Das weiße Kabel ist mit dem digitalen Pin-3 des Arduino verbunden

Der Anschluss des Displays an ein Arduino-Board kann wie folgt erfolgen.

• Vcc-Pin des Displays ist mit dem 5V-Pin des Arduino verbunden
• GND-Pin des Displays ist mit dem Arduino GND-Pin verbunden
• CS-Pin des Displays ist mit dem Digital Pin-10 verbunden
• RST-Pin des Displays ist mit dem DIgital Pin-9 verbunden
• A0-Pin des Displays ist mit Digital Pin-8 verbunden
• SDA-Pin des Displays ist mit Digital Pin-11 verbunden
• SCK-Pin des Displays ist mit dem Digital Pin-13 verbunden
• LED-Pin des Displays ist mit dem 3.3V-Pin des Arduino verbunden

Projektcode

Zuallererst benötigt der Projektcode dieses Projekts verschiedene Bibliotheken nämlich die Adafruit Fingerprint, die Adafruit GFX &die Sumotoy’s für die Anzeige.

Nehmen Sie einen Beispielcode für die Registrierung und laden Sie ihn auf ein Arduino-Board hoch. Gehen Sie zu Datei  Beispiele Adafruit Fingerprint Sensor Library Enroll.

Mit Hilfe dieses Codes können die Fingerabdrücke im FLASH-Speicher des Geräts gespeichert werden. Sobald sich der serielle Monitor öffnet, fordert er zur Eingabe der Anmeldeinformationen zur Registrierung auf.

Legen Sie den Finger zweimal über das Sensormodul, dann wird der Fingerabdruck gespeichert. So können wir viele Fingerabdrücke eindecken. Der kleine Teil des Codes wird unten angezeigt.

void loop()
{
fingerprintID =getFingerprintID(); //Wir scannen hier den Fingerabdruck
delay(50);
if(fingerprintID ==1) //Wir haben einen gültigen Fingerabdruck mit der ID 1 gefunden
{
display. drawBitmap(30,35,icon,60,60,GREEN);
delay(2000);
displayUnlockedScreen();
displayIoanna();
delay(5000);
display.fillScreen(BLACK);
displayLockScreen();
}
if(fingerprintID ==2) //Wir haben einen gültigen Fingerabdruck mit der ID 2 gefunden {
display.drawBitmap(30,35,icon,60,60,GREEN);
delay(2000);
displayUnlockedScreen();
displayNick();
delay(5000 );
display.fillScreen(BLACK);
displayLockScreen();
}
}

Überprüfen Sie sowohl den Sensor als auch die Anzeige, indem Sie alle 50 ms einen Finger über den Sensor legen, dann überprüft das Modul, ob der Finger im Speicher des Geräts registriert ist oder nicht. Wenn es im Speicher entdeckt, dann geht es zurück, dass Fingerabdrücke Identifikation. Schließlich zeigt es eine Nachricht wie "WILLKOMMEN" an und nach einigen Sekunden wird der Bildschirm automatisch gesperrt.

Hier dreht sich alles um das Fingerabdrucksensor-Modul, das für die Fingerabdruckerkennung verwendet wird und es leichter zugänglich und in Projekten sehr einfach zu verwenden ist. Auf diese Weise können wir die Registrierung, die Erfassung von Fingerabdrücken, die Suche und den Vergleich durchführen. Diese Module sind mit einem FLASH-Speicher ausgestattet, der die Fingerabdrücke speichert. Zu den Fingerabdrucksensor-Anwendungen gehören Handy, Sperren, Entsperren, im Display, auf dem Bildschirm, Sicherheitssysteme, Zeiterfassungssysteme, Türschlösser usw. Hier ist eine Frage an Sie, was kostet ein Fingerabdrucksensor?

Bildnachweis: Arduino