指紋鎖的設(shè)計(jì)方案及壽命的延長(zhǎng)分析

　進(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)的生物識(shí)別技術(shù)燃起烽火，使指紋鎖行業(yè)得到了迅速發(fā)展。人們使用鎖具的方式在不斷的發(fā)生著變化。從機(jī)械鎖到電子鎖，鎖具行業(yè)跨出了巨大的一步，同時(shí)也給人們的生活帶來(lái)到了重大的改進(jìn)。而如今，“生物識(shí)別技術(shù)”在全球范圍內(nèi)的興起，正在推動(dòng)鎖具行業(yè)的又一次技術(shù)革新，這必將引領(lǐng)“指紋鎖”時(shí)代的到來(lái)。

　　據(jù)鎖業(yè)專(zhuān)家統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)鎖具銷(xiāo)售量每年約在22億把以上。經(jīng)過(guò)數(shù)年市場(chǎng)醞釀，市場(chǎng)對(duì)指紋鎖的需求正日益俱增。據(jù)估算，包括金融、軍警、辦公在內(nèi)的商用市場(chǎng)每年有約500萬(wàn)套的市場(chǎng)需求。民用市場(chǎng)成熟后，每年至少商用市場(chǎng)的需求量。在未來(lái)的數(shù)年內(nèi)，指紋鎖具將占居鎖具市場(chǎng)的最大份額，成為中國(guó)鎖業(yè)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

　　正是在這樣的市場(chǎng)背景下，深圳市指昂科技有限公司推出了國(guó)內(nèi)唯一使用射頻指紋采集器、具有貼心短信報(bào)警功能的鎖具。在此，將這款設(shè)計(jì)高貴奢華而性能又不失靈敏度的高端指紋鎖與讀者分享。

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                             (圖)指昂指紋鎖ZAZ-9900A1

　　總體設(shè)計(jì)

　　嚴(yán)格來(lái)講，指紋鎖是電子鎖的一種。只不過(guò)因?yàn)槭腔谥讣y識(shí)別技術(shù)，拋棄了以前電子鎖的“密碼”和“智能卡”，使用人體與生俱來(lái)的生物特征—指紋，因此而達(dá)到了科技與人性之完美統(tǒng)一。指紋鎖在滿(mǎn)足人們對(duì)安全訴求的同時(shí)，使人們遠(yuǎn)離“記憶密碼的煩惱”和“攜帶卡片又怕丟”的擔(dān)心，指昂指紋鎖真正的能夠做到了“既安全又便捷”。

　　指昂公司實(shí)現(xiàn)這種“既安全又便捷”的指紋鎖，在產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)上需要從以下幾個(gè)方面考慮。

　　第一，在“安全性”上，不僅要考慮防破壞性開(kāi)鎖，還要兼顧防技術(shù)性開(kāi)鎖。采用指紋識(shí)別模塊，減除了鑰匙開(kāi)鎖方式，基本上可以消除技術(shù)性開(kāi)鎖的問(wèn)題。

　　第二，要考慮重碼率，或者叫密鑰量。對(duì)于采用信息編碼的電子鎖而言，密鑰量一般不少于105。而對(duì)于采用生物識(shí)別技術(shù)的，密鑰量都在256個(gè)字節(jié)以上。其密碼強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的密碼。

　　第三，選用的指紋識(shí)別和指紋采集器件的性能直接影響著指紋鎖的安全性和易用性。雖然“指紋密鑰”的強(qiáng)度很大，理論上和實(shí)際中，仍然有誤識(shí)的情況發(fā)生，只是這種機(jī)率遠(yuǎn)比密碼和機(jī)械鑰匙小的多。

　　鎖具操作流程設(shè)計(jì)

　　對(duì)于像鎖具這種普通老百姓天天使用的產(chǎn)品來(lái)講，一個(gè)“簡(jiǎn)單實(shí)用”的操作流程是非常重要的。操作流程設(shè)計(jì)以“最簡(jiǎn)單”和“最合乎邏輯”為優(yōu)選原則。鎖具操作流程設(shè)計(jì)時(shí)需要注意：

　　·子功能設(shè)置盡量獨(dú)立，減少按鍵復(fù)用。

　　·操作時(shí)按鍵次數(shù)盡量少，操作層級(jí)不超過(guò)2級(jí)。

　　指紋操作流程設(shè)計(jì)

　　為普通鎖增加指紋功能后，對(duì)于鎖的使用，客觀(guān)上帶來(lái)了一定的復(fù)雜度。當(dāng)然這只是體現(xiàn)在初次使用時(shí)的指紋登記操作上，指紋開(kāi)鎖操作仍然是非常簡(jiǎn)單的。

　　初次使用指昂指紋鎖時(shí)，需要先存入指紋數(shù)據(jù)到鎖的控制模塊中。存儲(chǔ)指紋需要經(jīng)過(guò)“指紋采集”和“指紋判別”。“指紋采集”需要設(shè)計(jì)一個(gè)友好的操作序列來(lái)引導(dǎo)用戶(hù)順暢的采集指紋。在“指紋判別”時(shí)，需要根據(jù)“指紋質(zhì)量”給出回饋信息，以提示和幫助用戶(hù)輸入較好質(zhì)量的指紋。存儲(chǔ)的指紋數(shù)據(jù)通常稱(chēng)為指紋模板，指紋模板的好壞直接影響后續(xù)指紋識(shí)別(開(kāi)鎖)的準(zhǔn)確性。

　　在大多數(shù)場(chǎng)景下使用的指紋鎖，都會(huì)涉及“指紋管理”的問(wèn)題。即由特定的管理員來(lái)授權(quán)其它人使用該指紋鎖。“指紋管理”包括指紋增加、指紋刪除(單個(gè))、指紋清除(全部)。甚至包括指紋編號(hào)管理，以及重復(fù)注冊(cè)的識(shí)別問(wèn)題。

　　在安全等級(jí)要求更高的指紋鎖中，可能會(huì)涉及“雙指(多指)論證”—即由多個(gè)人的指紋串連驗(yàn)證通過(guò)才能開(kāi)鎖的情況。這些涉及到“指紋管理”功能的需求，需要結(jié)合具體的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)完成流程設(shè)計(jì)。

　　指紋采集設(shè)備選型

　　指紋采集設(shè)備是除了核心控制模塊外的最為重要的外設(shè)。它的性能優(yōu)劣關(guān)乎整個(gè)指紋鎖的質(zhì)量。指紋采集設(shè)備是使用者接觸最多的部件，是指紋數(shù)據(jù)生成的源頭。正因?yàn)樗唤佑|最多最頻繁，所以在選型時(shí)，耐用性和易用性是最先考慮因素。耐用性考量表現(xiàn)在手指接觸時(shí)的防靜電能力、耐磨耐腐蝕性、以及傳感靈敏度是否隨使用次數(shù)明顯下降等。

　　對(duì)于指紋鎖來(lái)講，用戶(hù)更為大眾化一些。所以，使用按壓式采集頭的會(huì)更多一些。低成本一點(diǎn)的使用光學(xué)按壓式指紋采集頭。中端一點(diǎn)的采用半導(dǎo)體按壓式指紋采集芯片(其中有半導(dǎo)體電容、半導(dǎo)體電感、半導(dǎo)體壓感三者常用傳感方式)，高品質(zhì)一點(diǎn)的，例如深圳市指昂科技有限公司所采用的是目前國(guó)際領(lǐng)先的生物活體射頻真皮指紋模塊。

　　輸入輸出設(shè)備選型
　　輸入輸出設(shè)備根據(jù)產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)來(lái)選取。需要注意的是，如果功能較為復(fù)雜，配套LCD或LED數(shù)碼管是必要的。至少在指紋管理時(shí)，用于顯示指紋編號(hào)等信息。

延長(zhǎng)指紋鎖使用壽命的詳細(xì)分析

　某些指紋鎖的工作壽命較短，難以達(dá)到用戶(hù)對(duì)耐用、方便、安全和時(shí)尚等特點(diǎn)的要求。同一種型號(hào)的指紋鎖，由于設(shè)計(jì)水平，制造質(zhì)量，使用環(huán)境以及顧客的使用和管理水平不同，其使用壽命就會(huì)有巨大的差別。延長(zhǎng)指紋鎖使用壽命的主要因素是可靠性設(shè)計(jì)。影響指紋鎖使用壽命的設(shè)計(jì)主要有三點(diǎn)：