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[指纹锁方案开发]指纹锁的核心部件详情介绍——西城微科电子
发布时间 : 2019-03-11 浏览次数 : 191

指纹模块(fingerprint module)是指纹锁的核心部件,安装在如指纹门禁或者硬盘等器件上,用来完成指纹的采集和指纹的识别的模块。指纹模块主要由指纹采集模块、指纹识别模块和扩展功能模块(如锁具驱动模块)组成。

指纹模块按其指纹识别方式可以分为:


光学指纹模块:靠光的折射和反射原理识别指纹;


电容指纹模块:通过电容的数值变化来采集指纹;


射频指纹模块(刮擦指纹模块):利用微量射频信号来探测纹路。


指纹模块的原理


光学指纹模块:利用光的折射和反射原理,光从底部射向三棱镜,并经棱镜射出,射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。CMOS或者CCD的光学器件就会收集到不同明暗程度的图片信息,就完成指纹的采集。


半导体指纹模块:无论是电容式或是电感式,其原理类似,在一块集成有成千上万半导体器件的“平板”上,手指贴在其上与其构成了电容(电感)的另一面,由于手指平面凸凹不平,凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样,形成的电容/电感数值也就不一样,设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总,也就完成了指纹的采集。


射频指纹模块:利用生物射频指纹识别技术,通过传感器本身发射出微量射频信号,穿透手指的表皮层去控测里层的纹路,来获得最佳的指纹图像。防伪指纹能力强,射频识别原理只对人的真皮皮肤有反应,从根本上杜绝了人造指纹的问题。


现在市面上常见的指纹锁产品指纹头分为两类,一种是光学指纹头,一种是半导体指纹头。其优缺点各有千秋。


半导体指纹识别的优势


1.半导体指纹识别模块只识别活体指纹,安全性高。也就是说半导体指纹头可穿透皮肤表发层,所以网上盛传的硅胶模拟指纹在这里基本上起不到什么作用,识别活体指纹的好处在于指纹基本上不能复制或是仿制。


2.半导体指纹识别模块具有非常高的灵敏度和识别精度。半导体指纹识别是由上万个电容器组成电容阵列,采集指纹脊和谷到触板的距离形成指纹数据,相比与光学扫描精度更好,能采集更精细的指纹细节,采集速度也更快。


3. 半导体指纹识别模块识别率高。光学指纹头正常使用中会受到指纹干湿、深浅的影响,导致识别错误和无法识别指纹的现象,而半导体可最大程度免除这些问题。


此外,半导体还功耗小,体积小等等优势,对降低智能锁功耗和缩小锁具大小有很大的帮助。


二、半导体指纹识别的不足


1.半导体指纹识别模块造价稍高。半导体指纹识别模块的电容版显然比比光学指纹模块的钢化玻璃的成本要高,当然其他部件的成本也相对高于光学指纹模块,所以造价较高,但随着行业的发展,两者的价格差逐渐变小。


2. 半导体指纹识别模块不易保养。 半导体指纹头的采集窗会受到污渍汗渍以及静电的影响,且容易被划花,所以需要使用时需要注意保护和保养,不然使用寿命难以保障。


光学指纹识别的优劣


目前由于光学指纹识别模块造价低,适应性强等原因广泛应用于各大领域,目前许多指纹锁使用的也是光学指纹识别模块。


一、光学指纹识别的优势


1. 光学指纹识别模块的环境适应性较强。光学指纹头采集窗一般采用钢化玻璃,能够一定程度的抗压抗磨和耐酸碱、污渍的腐蚀。对工作环境的温度适应较好,在-15摄氏度到55摄氏度,湿度20%-95%的环境下也能保持部件的运行,且玻璃表面易于清洁,既可用于家庭等普通环境,也可用于潮湿、高温和粉尘等特殊环境。


2. 光学指纹识别模块稳定性好。光学指纹识别技术经过市场的长期考验并不断改良,加上光学指纹头对环境的适应性较好,所以在使用过程中稳定性表现较好,理论寿命也比较长。


3. 光学指纹识别模块造价成本低。光学指纹头发展较早,已经有成熟的行业规模,可模块化量产,且光学指纹头所用到的原材料相对比较便宜,所以光学指纹头的造价普遍会比半导体指纹头便宜。


二、光学指纹识别的不足


1. 光学指纹识别防伪性能弱,安全性存隐患。由于光学指纹头的指纹识别技术原理的原因,光学指纹头无法辨别指纹的真伪,如果用户的指纹被有心人获取并仿制,则容易蒙混过关。


2. 光学指纹识别识别精度存在一定固有缺陷。学指纹头是指纹脊和谷对光的反射不同成像,对于指纹浅、指纹太干或脱皮的用户,会容易出现错误识别的现象。


3. 光学指纹识别功耗相对较大。光学指纹头需要发射强光,所以相对于半导体指纹头所需电能较多,一般光学指纹锁半年多需要换一次电池,半导体指纹锁可用一年左右。


大家购买指纹锁时按照自己的喜好和居住环境进行选择购买,总有一款适合你!


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