规划布景
人们运用锁具的方法在不断的产生着改变。从机械锁到电子锁，锁具职业跨出了巨大的一步，一起也给人们的日子带来到了严重的改善。而现在，“生物辨认技能”在全球范围内的鼓起，正在推进锁具职业的又一次技能革新，这必将引领“指纹锁”年代的到来。
据锁业专家计算，现在全国锁具销售量每年约在22亿把以上。经过数年商场酝酿，商场对指纹锁的需求正日益俱增。据预算，包含金融、军警、作业在内的商用商场每年有约500万套的商场需求。民用商场成熟后，每年至少商用商场的需求量。在未来的数年内，指纹锁具将占居锁具商场的最大比例，成为我国锁业的一个转折点。
正是在这样的商场布景下，新加坡蓝科有限公司推出了能够运用指纹锁具的SIB8132指纹辨认专用芯片。在此，将这款指纹辨认专业芯片的规划体会与读者共享。
总体规划
严厉来讲，指纹锁是电子锁的一种。只不过由于是依据指纹辨认技能，扔掉了曾经电子锁的“暗码”和“智能卡”，运用人体与生俱来的生物特征—指纹，因而而到达了科技与人道之完美一致。指纹锁在满意人们对安全诉求的一起，使人们远离“回忆暗码的烦恼”和“带着卡片又怕丢”的忧虑，真实的能够做到了“既安全又快捷”。
完结这种“既安全又快捷”的指纹锁，在产品总体规划上需求从以下几个方面考虑。
榜首，在“安全性”上，不只要考虑防破坏性开锁，还要统筹防技能性开锁。选用指纹辨认模块，减除了钥匙开锁方法，基本上能够消除技能性开锁的问题。
第二，要考虑重码率，或许叫密钥量。关于选用信息编码的电子锁而言，密钥量一般不少于105。而关于选用生物辨认技能的，密钥量都在256个字节以上。其暗码强度远远大于现有的暗码。
第三，选用的指纹辨认和指纹收集器材的功用直接影响着指纹锁的安全性和易用性。尽管“指纹密钥”的强度很大，理论上和实践中，依然有误识的状况产生，仅仅这种机率远比暗码和机械钥匙小的多。
第四，指纹锁是否添加了较多本钱。指纹锁相关于智能卡锁、指纹锁，并未添加多少本钱。尤其是选用SIB8132单芯片解决计划后，能够把锁的操控程序和指纹辨认程序融合于一个MCU中。这也是现在全球仅有的单芯片规划计划，现已被很多公司完结。
图1是功用较为全面的指纹锁计划框图。从图中能够看出，内置指纹辨认功用的锁具操控模块即为SIB8132。它是整个指纹锁的中心。SIB8132是32位低功耗专用处理器，内置256K的ROM、RAM，以及256K FLASH Memory，最大能够存储1000枚指纹数据。整个指纹的比对处理在片内完结，250枚以内1：N比对，1秒内输出成果。
环绕SIB8132的是指纹锁的输入输出模块。这些模块包含电源模块、指纹收集头、键盘、蜂鸣器、以及锁具驱动设备。LCD/LED显现设备、通讯接口和调试接口是可选模块，依据产品功用规范要求能够取舍。
详细规划关键
锁具操作流程规划
关于像锁具这种一般老百姓天天运用的产品来讲，一个“简略有用”的操作流程是十分重要的。操作流程规划以“最简略”和“最合乎逻辑”为优选准则。锁具操作流程规划时需求留意：
·子功用设置尽量独立，削减按键复用。
·操作时按键次数尽量少，操作层级不超越2级。
指纹操作流程规划
为一般锁添加指纹功用后，关于锁的运用，客观上带来了必定的杂乱度。当然这仅仅体现在初度运用时的指纹挂号操作上，指纹开锁操作依然是十分简略的。
初度运用指纹锁时，需求先存入指纹数据到锁的操控模块中。存储指纹需求经过“指纹收集”和“指纹判别”。“指纹收集”需求规划一个友爱的操作序列来引导用户顺利的收集指纹。在“指纹判别”时，需求依据“指纹质量”给出回馈信息，以提示和协助用户输入较好质量的指纹。存储的指纹数据一般称为指纹模板，指纹模板的好坏直接影响后续指纹辨认(开锁)的准确性。
在大多数场景下运用的指纹锁，都会触及“指纹办理”的问题。即由特定的办理员来授权其它人运用该指纹锁。“指纹办理”包含指纹添加、指纹删去(单个)、指纹铲除(悉数)。乃至包含指纹编号办理，以及重复注册的辨认问题。
在安全等级要求更高的指纹锁中，或许会触及“双指(多指)证明”—即由多个人的指纹串连验证经过才干开锁的状况。这些触及到“指纹办理”功用的需求，需求结合详细的运用场景来完结流程规划。
中心操控模块规划
指纹锁的中心操控模块是以SIB8132为中心规划的操控板。图2两图分别是指纹操控板上的正面和反面。SIB8132是一个相似ARM7的32位高功用处理器。作业电压3.3V，内核作业电压2.5V，最大作业电流75mA。256K的RAM、ROM使得编写一个集暗码、遥控、指纹三者于一体的运用程序捉襟见肘。巨细有14×14mm及10×10mm两种。100个PIN引脚包含了3组UART、32位GPIO、主副I2C、8位并口、SPI等丰厚的接口。这些接口便于处理器与更多的外设衔接，然后能够完结功用更为强壮的指纹锁体系。因而关于现在商场上“多板拼接”的指纹锁具计划，SIB8132具有更大的竞赛优势。选用SIB8132处理器，真实能够做到“单板单芯”的操控模块。
指纹收集设备选型
指纹收集设备是除了中心操控模块外的最为重要的外设。它的功用好坏关乎整个指纹锁的质量。指纹收集设备是运用者触摸最多的部件，是指纹数据生成的源头。正由于它被触摸最多最频频，所以在选型时，经用性和易用性是最早考虑要素。经用性考量体现在手指触摸时的防静电才能、耐磨耐腐蚀性、以及传感活络度是否随运用次数显着下降等。一般以为，光学指纹收集头较为经用，而选用半导体直接传感的指纹收集头较为活络。易用性体现在运用者的感触上。一般来说，按压式即面状指纹收集器运用简略，手指一按即可收集指纹。按压式的巨细一般是15mm-25mm见方。除此之外，为了降低本钱,以及为了习惯小型手持设备的需求，也有不少此类产品运用滑动式即刮擦式传感器，其巨细仅有10×5mm见方左右。
当然关于指纹锁来讲，用户更为大众化一些。所以，运用按压式收集头的会更多一些。低本钱一点的运用光学按压式指纹收集头。高品质一点的选用半导体按压式指纹收集芯片(其中有半导体%&&&&&%、半导体电感、半导体压感三者常用传感方法)。
电源模块规划
电源模块关于任何一个嵌入式体系都很重要，指纹锁也不破例。对运用电池的指纹锁产品来讲，在电源规划上尤其要考虑供电方法、功耗、以及缺电等应急状况。选用SIB8132，能够到达作业功耗不超越75mA。
在电源规划上，还需考虑低电压报警的问题。低电压报警是当电池电量缺乏时，提早提示用户替换新电池的功用。在规划上要确保低电压状态下可用次数到达至少100次以上。假如在电量耗尽前，用户仍未能换上足量电池，则需求锁上有外接电源接口，以确保能够应急开门。当然，应急的状况还包含电路体系失效的状况，这时能够考虑“双机”形式，其安全性则更高。
输入输出设备选型
输入输出设备依据产品功用规划来选取。需求留意的是，假如功用较为杂乱，配套LCD或LED数码管是必要的。至少在指纹办理时，用于显现指纹编号等信息。
规划经历共享
完结双模作业
“双模作业”是指指纹模块既能够是主控作业形式，也能够是隶属作业形式。
由于不同产品的功用规划不同，有时指纹辨认模块在整个体系中只扮演一个独立的指纹辨认功用，不执职事务逻辑的操控，这种被称为通用的指纹模块。有时需求指纹辨认模块也能完结一些事务逻辑操控，这种称为主控指纹模块。通用指纹模块是把指纹模块当作一个独立实体，经过规范数据接口(多为UART)与主MCU通讯。它在整个锁中，只完结指纹存储和指纹验证功用。而主控指纹模块集事务逻辑与指纹辨认于一体，功用更为强壮、本钱更有优势。
如前所述，SIB8132不只能够作为指纹锁的主控模块运用，也能够作为指纹锁的隶属模块运用。SIB8132是现在仅有能够完结这两种作业形式的指纹专用芯片。之所以能够完结这种“双模作业”方法，得益于SIB8132内部一种被称为PLUGIN的技能架构。
单芯片优势
传统的指纹锁操控板多选用一般DSP来完结指纹辨认功用。这种方法下，存储指纹就需求外扩存储芯片。而且DSP不能够再编程，只能经过接口来操控它，因而还需一个主控MCU。而关于SIB8132来讲，一是指纹存储在片内，无需外扩存储。二是SIB8132是可编程的，能够内置运用程序，而且能够接入很多外设，因而还或许节约一个MCU。
这种单芯片指纹锁运用计划，在节约器材本钱的一起，也削减了PCB板的巨细，为产品ID规划留下更多空间。
柔性兼容
“柔性兼容”是指只需经过更改SIB8132的内置程序就可完结对指纹传感设备的前向兼容，乃至能够一起接入两个指纹传感器材。指纹传感器商场不断的在移风易俗，产品功用会跟着传感技能的改善而不断提高。现时的指纹模块与指纹传感器是逐个绑定的。因而作为指纹锁的产品厂商，替换指纹传感器的本钱相当于替换整个指纹模块的本钱。而选用SIB8132的指纹模块针对指纹传感芯片的接入是灵敏的、前瞻的。替换传感器无需替换指纹模块，只需求修正固件即可完结对新式传感器的兼容。
结语
指纹锁具商场现已逐步成为指纹运用的主战场。期望本文所述内容能够为广大读者认知指纹锁具产品和技能起到必定的启迪效果。一起在此声明，本文版权归杨若冰先生一切，未经书面赞同，任何个人或组织不能转载。引证请注明出处。
