藍牙指紋識別與認證系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著當今社會信息化的高速發(fā)展與進步,越來越多的人開始選擇網(wǎng)上購物、網(wǎng)上支付等。信息時代高速化給大家?guī)砹嗽S多便捷。如何保證個人隱私及其他敏感信息在網(wǎng)絡通信中的安全與可靠性已變得尤為重要?；趥鹘y(tǒng)的身份識別方法,如密碼口令、密?？?、U盾等在互聯(lián)網(wǎng)上的應用已日益廣泛,但仍有可能被不法分子盜取和利用。針對如何保障個人敏感信息,尤其是個人財產(chǎn)在當今社會諸多經(jīng)濟活動中的安全性,本文分析了基于指紋特征的新型生物特征識別的安全認證手段,借助藍牙無線通

2、信和嵌入式技術(shù)將其應用于個人信息安全領(lǐng)域,實現(xiàn)了原本應用于企業(yè)級解決方案的指紋識別技術(shù)向普通民用級別的應用系統(tǒng)階段的跨越。藍牙通信是一種短距離的無線通信,通信發(fā)射端以射頻技術(shù)向外廣播信號。在本系統(tǒng)應用中藍牙技術(shù)起到指紋采集模塊和上位機之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄旱淖饔谩?br>　　本文的主要研究工作分為指紋采集和藍牙通信兩大模塊,指紋采集模塊主要完成:
　　(1)分析了指紋模塊的工作原理和內(nèi)部運行機制,設計了完善的通信電路,配置了指紋采集的

3、部分設備。
　　(2)在現(xiàn)有指紋圖像預處理和特征提取等圖像處理算法的基礎上,提出了適用于嵌入式指紋數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改進算法,以適應嵌入式指紋識別系統(tǒng)(EFIS)計算速度快、高實時性和高交互性等多方面的要求。
　　(3)仿照現(xiàn)今Internet網(wǎng)絡協(xié)議,即TCP/IP協(xié)議,構(gòu)造并實現(xiàn)了一個適合于本系統(tǒng)的且基于串行通信的指紋模塊與單片機進行數(shù)據(jù)交換的協(xié)議,在該協(xié)議中詳細規(guī)定了:通信協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)、指紋模塊(FM)與單片機(MCU)

4、建立連接的流程和方式、初始化參數(shù)設置、數(shù)據(jù)幀格式、協(xié)議各層數(shù)據(jù)包的組成結(jié)構(gòu)、丟幀和差錯重傳機制等。
　　(4)根據(jù)主控制器芯片的構(gòu)造和引腳功能,設計了合適的并有利于今后進行功能擴展的硬件模塊連接電路圖以控制和協(xié)調(diào)各模塊的功能和操作,定制開發(fā)電路板。對單片機主控制器芯片的UART串行通信口進行編程,用程序?qū)崿F(xiàn)了嵌入式指紋模塊通信協(xié)議。
　　(5)針對不同的電腦操作系統(tǒng),選擇適合于嵌入式指紋識別模塊的應用程序編程接口,即API和

5、開發(fā)環(huán)境進行編程。程序涉及指紋模塊數(shù)據(jù)處理、存儲、顯示、傳輸、利用藍牙適配器進行本地設備和周邊設備的掃描、藍牙設備配對、藍牙SPP虛擬串口通信協(xié)議、通信安全驗證及加密等,并根據(jù)情況編寫兼容不同上位機的通信軟件,實現(xiàn)與嵌入式終端的通信。
　　藍牙通信模塊主要內(nèi)容:
　　(1)從分析藍牙協(xié)議棧出發(fā),研究了藍牙功能特性和軟件接口。
　　(2)總體分析了藍牙傳輸協(xié)議,研究并實現(xiàn)藍牙BCSP(BlueCore Serial Pr