HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ - ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ THIẾT BỊ MỞ-KHÓA CỬA
BẰNG CẢM BIẾN VÂN TAY
Sinh viên thực hiện : LÊ DUY Khóa : K63 Chuyên ngành : TỰ ĐỘNG HÓA
Giảng viên hướng dẫn : TS. NGÔ TRÍ DƯƠNG HÀ NỘI – 2024 ii LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng nhóm tôi, các
kết quả nghiên cứu được trình bày trong đồ án là trung thực, khách quan và chưa
từng dùng để bảo vệ cho bất kỳ đồ án nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án đã được
cảm ơn , các thông tin trích dẫn trong đồ án này đều ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 08 tháng 02 năm 2024 Tác giả đồ án Duy Lê Duy LỜI CẢM ƠN
Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám đốc trường Học
viện nông nghiệp Việt Nam. Ban chủ nhiệm khoa Cơ Điện cùng toàn thể các thầy,
cô giáo trong khoa, trong trường đã dạy bảo, dìu dắt em trong suốt 5 năm qua dưới mái trường Học viện.
Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Ngô Trí Dương
trưởng bộ môn Tự động hóa đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình
hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo, bạn bè và những người thân
đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành tốt đợt làm đồ án này.
Do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi những
thiếu sót, mong quý thầy cô, và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án của em được hoàn chỉnh tốt hơn.
Cuối cùng em xin kính chúc toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Cơ Điện,
các thầy cô trong Học viện nông nghiệp Việt Nam cùng toàn thể bạn bè, người
thân sức khỏe, hạnh phúc và thành đạt.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 08 tháng 02 năm 2024 Sinh viên Duy Lê Duy MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề:
Ngày nay, xã hội ngày càng phát triển. Công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày
càng phát triển được nâng cao và đổi mới để phát triển đất nước và cải thiện cuộc
sống của con người. Trong đó công nghệ xử lí hình ảnh, quan sát và giám sát từ
xa đang là một bước ngoặt cho sự phát triển thời đại 4.0. Công nghệ xử lí hình
ảnh đã và đang được sử dụng trong mọi ngành nghề công việc vì sự tiên tiến và
tiện ích nó mang lại. Vì vậy việc ứng dụng khoa học kĩ thuật ngày càng rộng rãi,
phổ biến và mang lại những hiệu quả vô cùng cao trong hầu hết các lĩnh vực kinh
tế, kỹ thuật cũng như trong đời sống xã hội con người.
Hiện nay, có rất nhiều cách để mở-khóa cửa khác nhau, cụ thể như là sử
dụng khóa cửa sắt thep bình thường ( hình thức này yêu cầu phải có chìa khóa
luôn đi theo bên mình và nếu có rơi mất thì sẽ mất rất nhiều thời gian để làm lại khóa mới).
Nhận thấy nhu cầu sử dụng đồ dùng thông minh đang tăng cao trong thời
đại hiện đại hóa 4.0. Cũng như giúp các hộ gia đình hạn chế việc bị đánh rơi hoặc
là bỏ quên chìa khóa dẫn đến việc không mở khóa được cửa. Vì vậy, em quyết
định chọn đề tài “ Thiết kế thiết bị mở-khóa cửa sử dụng cảm biển vân tay” áp
dụng phương pháp quét vân tay.
Bên cạnh đó, em cũng muốn thông qua đề tài để tìm hiểu thêm về ứng dụng
của công nghệ vào đời sống đồng thời vận dụng và hiểu sâu hơn về các kiến thức đã được học.
Em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em hoàn
thành đề tài. Do thời gian còn hạn chế trong quá trình thực hiện không tránh khỏi
những sai sót kính mong quý thầy cô bỏ qua. Em rất mong sự đóng góp của thầy
cô để đề tài em hoàn thiện và có hướng phát triển hơn. Em xin cảm ơn!
2. Mục đích của đồ án
Ứng dụng thành công công nghệ sinh trắc học ( cảm biến vân tay ) vào đề tài.
Chạy thử nghiệm thành công và đánh giá kết quả đạt được. 3. Giới hạn
Từ lý thuyết đến thực tế là một chặng đường dài, và với tốc độ phát triển
hiện nay thì công nghệ và kiến thức thay đổi không ngừng. Với tầm hiểu biết hạn
hẹp của em thì khó lòng giải quyết được nhiều yêu cầu trên thực tế vì nhiều khi
chỉ cần thêm một yêu cầu cũng khiến khối lượng kiến thức liên quan cũng như độ
khó tăng lên nhiều lần. Do đó, đồ án này chỉ tập trung vào xây dựng một hệ thống
chứng minh được tính khả thi của đồ án và giới hạn như sau:
Mô hình sử dụng cảm biến vân tay có thể sử dụng và cải tiến được thêm các công dụng khác.
Tốc độ quét của vân tay chưa được nhạy, do là dính bụi hoặc bám bẩn.
Giới hạn về đối tượng nghiên cứu :
Đề tài chỉ dừng lại ở việc xây dựng mô hình hệ thống.
Các thiết bị sử dụng chỉ mạng tính chất học thuật không tối ưu về kinh phí
cũng như tính ổn định của thiết bị.
Đề tài được nghiên cứu qua các tài liệu, kiến thức trên mạng internet và các sách giáo trình.
Đề tài được thực hiện và thử nghiệm tại nhà riêng. 4. Ý nghĩa
Đề tài “Thiết kế thiết bị mở-khóa cửa sử dụng cảm biến vân tay ” được áp
dụng vào trong đời sống nhằm phục vụ cho việc tự động sử dụng thiết bị. Là nền
tảng cơ sở để xây dựng quy trình tự động hóa trong nông nghiệp góp phần đưa
sản xuất nông nghiệp của Việt Nam tiến gần hơn với nền nông nghiệp 4.0. Quá
trình nhận dạng vân tay sẽ giúp hạn chế việc đánh rơi chìa khóa mà không lo bị
đứng ở ngoài cửa. Mô hình được dùng làm công cụ để nghiên cứu phát triển và thực nghiệm ứng dụng.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1. Giới thiệu về đề tài
1.1.1. Giới thiệu công nghệ sinh trắc học:
Theo Biometric Research Group,.Inc sinh trắc học (hay Biometrics) là các
điểm thể chất và hành vi có thể đo lường cho phép thiết lập và xác minh danh tính của một cá nhân.
Sinh trắc học là quá trình các đặc điểm thể chất và đặc điểm khác của một
người được phát hiện và ghi lại bởi một thiết bị hoặc hệ thống điện tử như một
phương tiện xác nhận danh tính. Thuật ngữ “Sinh trắc học” bắt nguồn từ từ “Sinh
trắc học”, dùng để chỉ việc phân tích thống kê quan sát các hiện tượng sinh trắc học.
Hình 1-1. Công nghệ sinh trắc học
Vì mã nhận dạng sinh trắc học là duy nhân của các cá nhân, chúng đáng tin
cậy hơn trong việc xác minh danh tính so với các phương pháp khác như chứng
minh nhân dân và mật khẩu.
Các mã nhận dạng hoặc phương thức sinh trắc học thường được phân loại là
“sinh lý học” hoặc “hành vi”. Các mã nhận dạng sinh trắc học liên quan đến thể
chất của một người và bao gồm: nhận dạng vân tay, bàn tay, nhận dạng tĩnh mạch,
mùi, mùi hương, DNA, nhận dạng khuôn mặt, quét mống mắt.
Công nghệ sinh trắc học là các hệ thống hoặc ứng dụng được thiết kế để sử
dụng dữ liệu sinh trắc học thu được từ các phương thức hoặc nhận dạng sinh trắc
học. Hệ thống sinh trắc học là một quá trình tự động: 1)
Thu thập dữ liệu sinh trắc học thông qua thiết bị nhận dạng sinh trắc
học,chẳng hạn như máy quét hình ảnh cho dấu vân tay hoặc các mẫu tĩnh mạch
lòng bàn tay hoặc một máy ảnh để thu thập các bản quét khôn mặt và mống mắt. 2)
Trích xuất dữ liệu từ mẫu được gửi thực tế. 3)
So sánh dữ liệu được quét từ những dữ liệu được thu thập để tham khảo. 4)
Đối sánh giữa mẫu đã gửi với các mẫu. 5)
Xác định hoặc xác minh xem danh tính của người giữa dữ liệu sinh trắc
họccó xác thực hay không.
Do đó, công nghệ sinh trắc học bao gồm cả phần cứng và phần mềm. Thiết
bị nhận dạng sinh trắc học là phần cứng thu thập, đọc và so sánh dữ liệu sinh trắc
học. Dữ liệu sinh trắc học là một mẫu được lấy từ cá nhân và duy nhất. Phần mềm
được nhúng trong công nghệ sinh trắc học bao gồm một công cự sinh trắc học xử
lý dữ liệu sinh trắc học đã thu thập được. Phần mềm này thường hoạt động song
song với phần cứng để vận hành quy trình thu thập dữ liệu sinh trắc học, trích xuất
dữ liệu và thực hiện so sánh, bao gồm cả đối sánh dữ liệu.
1.1.2 Lịch sử công nghệ sinh trắc học:
Ngày càng có nhiều người tiêu dùng chuyển sang thế giới kỹ thuật số. Tuy
nhiên, sự phổ biến ngày càng tăng của các nền tảng mua sắm trực truyến và các
dịch vụ tài chính online đã trở thành mục tiêu cho tội phạm mạng.
Với các mối đe dọa bảo mật tiềm tàng, các doanh nghiệp phải thực hiện các
biện pháp an ninh mạng mạnh mẽ để ngăn chặn các tội phạm truy cập trái phép
vào mạng của họ. Do đó, công nghệ sinh trắc học được coi là sự thay thế khả thi
cho các phương pháp xác minh danh tính thông thường. Đặc điểm sinh trắc học
là thứ không thể giả mạo, do đó với việc sử dụng công nghệ sinh trắc học, các
doanh nghiệp có thể chống lại các hacker nhằm tìm ra điểm yếu trong hệ thống.
Xác thực sinh trắc học nghe có vẻ như là công nghệ của tương lai nhưng thực
tế việc sử dụng sinh trắc học cho mục đích nhận dạng đã được phát triển kể từ
những năm 1800. Ban đầu nó dựa trên các mẫu giọng nói và dấu vân tay của con
người và được sử dụng để xác định tội phạm. Nhưng khi công nghệ có những
bước nhảy bọt, khoa học ính trắc học cũng phát triển không ngừng và hiện nay,
công nghệ sinh trắc học đã được phổ biến rộng rãi ở khắp mọi nơi và cụ thể là
ngay trên điện thoại của bạn.
Năm 1823: Nhà khoa học Joannes Evangelista Purkinji tìm thấy các mô hình
và hình dạng của ngón tay.
Năm 1880: Henry Faulds và W.J Herchel, trong một công trình công bố tên
là “Nature”. đã đề xuất sử dụng vân tay như là phương thức độc đáo để xác định bản chất con người.
Cuối thế kỉ 19 năm 1880: Tiến sĩ Henry Faulds đưa ra lý luận số lượng vân
tay TRC(Total Ridge Count) có thể dự đoán tương đối chính xác mức độ phụ
thuộc của chúng vào gen di truyền của con người được kế thừa trong đó có liên
quan đến tiềm năng và trí tuệ của con người.
Năm 1892: ông Fancis Galton đã chỉ ra rằng: vân tay của những cặp song
sinh, anh em và di truyền cùng dòng máu thì có sự tương đồng. Chính điều này
đã mở ra ngành nhân học.
Năm 1926: Harol Cummins đề xuất “Dermatoglyphics” (Sinh trắc học dấu
vân tay) như là một thuật ngữ cho chuyên ngành để nghiên cứu dấu vân tay tại
Hiệp hội hình thái học của Mỹ.
Năm 1930: Hiệp hội nghiên cứu hình thái sinh lý học (viết tắt là SSPP:
Society for the Study of Physiological Pattems) bắt đầu công trinh nghiên cứu 5
chúng vân tay và những nét đặc trưng độc đáo của nó.
Năm 1985: Tiến sĩ nổi tiếng Chen YI Mou - Đại học Havard nghiên cứu
Sinh trác vân tay dựa trên Thuyết Đa Thông Minh của Tiến sĩ Howard Garder.
Đây là lần đầu tiên phương pháp này được áp dụng sinh trắc vân tay trong lĩnh
vực giáo dục và chức năng của bộ não liên quan đến dấu vân tây.
1.1.3 Ứng dụng công nghệ sinh trắc học:
- Các ứng dụng của sinh trắc học đang áp dụng hiện nay
Dấu vân tay - fingerprint
Hình 1-2 Sinh trắc học vân tay
Tại hội nghị WQC năm 2014 đã có kết quả báo cáo rằng có đến 85%
người sử dụng Iphone 5S dùng công nghệ bảo mật vân tay TouchID để
bảo vệ thiết bị của mình. Lý do mà việc dấu vân tay được sử dụng nhiều
như vậy là do khả năng bảo mật cao. Và điện thoại của họ hoàn toàn
được bảo mật khi bị thất lạc hoặc bị mất trộm.
Không chỉ sử dụng dấu vân tay cho mục đích bảo vệ tài sản, mà dấu
vân tay còn được sử dụng nhiều trong các thiết bị điện tử như: Khóa
điện tử, khóa cửa bằng vân tay, chấm công bằng vân tay. Hiện nay thì
việc sử dụng dấu vân tay là phổ biển trên nhiều trường học trên thế giới.
Máy quét tĩnh mạch lòng bàn tay - Palm Vein Reader
Hình 1-3 Sinh trắc học bàn tay
Một hệ thống camera hồng ngoại đặc biệt sẽ được tích hợp dưới màn hình
thiết bị. Khi người dùng đưa bàn tay qua màn hình thiết bị, hệ thống camera này
sẽ kết hợp với ánh sáng từ màn hình để quét các thông số tĩnh mạch của đối tượng
rồi so sánh với dữ liệu gốc đã được đưa ra quết định cho phép mở khóa thiết bị
hay không. Mặc dù phương pháp bảo mật này có vẻ không khác gì bảo mật vân
tay được Apple cùng rất nhiều hãng smarthome áp dụng. Mức độ bảo mật được
cho là cao hơn nhiều so với dấu vân tay nó nằm trong cơ thể và rất khó bị làm giả.
Nhận diện khuôn mặt
Hình 1-4 Sinh trắc học khuôn mặt
Nhận diện khuôn mặt là công nghệ tưởng chừng chỉ xuất hiện trong các bộ
phim viễn tưởng. Nhưng ngày nay nó đã xuất hiện trong các thiết bị công nghệ
phổ biến như mở khóa cửa bằng khuôn mặt, mở điện thoại bằng khuôn mặt. Công
nghệ này đặc biệt được sử dụng nhiều trong quá trình tìm kiếm kẻ truy nã. Với hệ
thống camera quan sát lắp đặt tại khu trung tâm và những nơi yêu cầu bảo mật cao
như ngân hàng, sân bay, chung cư, văn phòng, nhà xưởng, kho bãi..v..v. Sử dụng
phần mềm phân tích khuôn mặt còn giúp phá các vụ án nhanh hơn.
Sinh trắc học hành vi - Behavioral Biometri
Hình 1-5 Sinh trắc học dựa vào hành vi con người
Công nghệ xác thực về hành vi được hình thành từ thói quan sử dụng của
con người trên các thiết bị smartphone. Chúng phân tích các từ khóa mà người sử
dụng hay sử dụng. Hay những ứng dụng mhay mở để phân tích các hành vi. Và
tao ra lưu trữ cho những lần tiếp theo. Công nghệ này được phản ứng tích cực hơn
từ đa số mọi người. Có thể đưa ra một cảnh báo và chặn truy cập vào tài khoản.
Khi người dùng có hành vi sai lệch khi thực hiện đăng nhập. Nhóm dịch vụ tài
chính toàn cầu BBVA sử dụng công nghệ cài đặt trên thiết bị di động. Nhịp tim - Cardiac Rhyth
Hình 1-6 Dựa vào nhịp tim để thanh toán các hóa đơn
Mọi người có thể đã chẳng còn lạ gì với theiets bị đọc điện tâm đồ (ECG) xuất
hiện trong các bệnh viện. Về thực chất thì công nghệ điện tâm đồ không thể nói
là có quá nhiều đột phá, những gì xuất hiện trên bản đồ sinh trắc học đơn giản.
Chỉ là các thiết bị nhỏ bé giúp kết nối với nhịp đập trái tim của người sử dụng và
hệ thống tín hiệu. Được đeo trên người có thể xác nhận các nhịp tim riêng biệt khi
hoạt động của từng cá nhân.
Nhận diện qua võng mạc - Eye Scan
Hình 1-7 Sinh trắc học nhận diện võng mạc
Công nghệ quét võng mạc đã xuất hiện từ những năm 1980. Và là một trong những
ứng dụng sinh trắc học nổi tiếng nhất. Ngày nay người ta chủ yếu sử dụng cho
ứng dụng kiểm soát ra vào trong môi trường bảo mật cao: trong doanh trại, nhà
chính phủ,…. Quét võng mạc là một công nghệ mới những rất có triển vọng.
1.2 Mục đích nghiên cứu
Đề tài được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng những kiến
thức đã được học trong nhà trường để thiết kế, tạo ra một hệ thống mởđóng cửa
bằng phương pháp quét vân tay. Hệ thống gồm có: Arduino Cảm biến vân tay AS608 Màn hình LCS 16x2 4 nút nhấn Module relay Module thời gian thực RTC
1.3 Nội dung nghiên cứu
Tìm hiểu về cảm biến vân tay và phương pháp mở-đóng cửa tự động
Thiết kế module cảm biến vân tay
Đánh giá kết quả thực hiện được.\
1.4 Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm:
Sau khi nhận đề tài, em đã tập trung tìm hiểu các vấn đề liên quan đến đề tài.
Sau đó chế tạo mạch, sản phẩm để kiểm tra thực tế. Trong quá trình chạy thực tế
kiểm tra lỗi, những hạn chế mắc phải để sửa và phát triển thêm các ý tưởng khác.
Phương pháp quan sát: khảo sát một số mạch điện thực tế đang có trên thị
trường và tham khảo thêm một số dạng mạch từ mạng Internet.
Phương pháp tham khảo tài liệu: bằng các thu thập thông tin từ sách, tạp chí về
điện tử và truy cập từ mạng Internet. 1.5 Ý nghĩa thực tiễn -
Thực tế có rất nhiều công ty, doanh nghiệp đã áp dụng công nghệ mở-
khóacửa thông minh sử dụng cảm biến vân tay này. Nó mang lại tính hữu ích cao,
tiết kiệm thời gian cho công nhân cũng như quản lý, cải thiện chất lượng cuộc
sống - Tạo tính tư duy, sáng tạo cho sinh viên trong quá trình nghiên cứu. -
Có tính linh động và mở rộng cho sinh viên thiết kế mô hình dựa trên cơ sởthực tiễn. -
Mô hình nhỏ, đơn giản nhưng tiện lợi, hữu ích.
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Trong cuộc sống hiện nay, mở cửa bằng dấu vân tay là phương thức mở
khóa hiện đại được sử dụng trong các dòng khóa vân tay, khóa cửa điện tử.
2.1.1. Phân loại các phương pháp mở-khóa cửa thông minh:
2.2.1 Mở-khóa cửa bằng thẻ từ:
Mở-khóa cửa bằng thẻ từ là thiết bị điện tử hoạt động khi cắm điện và sử
dụng thẻ từ cảm ứng gắn chip (RFID) để nhân viên mở-khóa cửa.
Ưu điểm của cách mở-khóa cửa này là:
- Mở khóa tiện lợi và nhanh chóng:
Người dùng chỉ cần chạm đầu ngón tay lên phần đầu đọc, chưa đầy một
giây, cửa sẽ được mở ra.
Người sử dụng không cần luôn mang theo chìa khóa bên người giống như
với loại ổ khóa cơ truyền thống.
Không lo lắng việc quên chìa khóa hay đánh rơi, làm mất chìa khóa Chìa
khóa là vân tay, người dùng có thể mở khóa mà không cần bất kỳ phương tiện hay công cụ nào khác.
- Độ an toàn, bảo mật tối ưu
Mỗi người có một dấu vân tay khác nhau, không thể trùng lặp
Ổ khóa cửa kết hợp công nghệ nhận dạng vân tay hiện đại, cho phép khóa
ngăn chặn mọi tình trạng sao chép, làm giả, lấy trộm vân tay
Những người không có dấu vân tay hợp lệ, chưa đăng ký vân tay trước đó
không thể mở cửa trong bất kỳ trường hợp nào.
2.2.2 Mở cửa bằng vân tay
Với cách lưu dữ liệu tương tự như mở cửa bằng thẻ từ, khưng mở cửa bằng
vân tay được áp dụng công nghệ hiện đại hơn. Cách này khắc phục được hạn chế
việc quân hay làm mất thẻ so với cách trên. Song máy cũng có một vài nhược
điểm như không nhạy khi tay ướt, máy cũ còn hay gặp lỗi không xác định được
vân tay và chi phí lắp đặt cao hơn cho với việc mở cửa bằng thẻ từ. Mở cửa thông
minh bằng vân tay cũng không quá phù hợp với các ngành nghề, công việc dễ làm
mờ vân tay như tiếp xúc với sơn hoặc có nhiều bụi bặm, làm đồ gỗ...
Ưu điểm của cách mở-khóa cửa này là:
- Mở khóa tiện lợi và nhanh chóng:
Người dùng chỉ cần chạm đầu ngón tay lên phần đầu đọc, chưa đầy một
giây, cửa sẽ được mở ra.
Người sử dụng không cần luôn mang theo chìa khóa bên người giống như
với loại ổ khóa cơ truyền thống.
Không lo lắng việc quên chìa khóa hay đánh rơi, làm mất chìa khóa Chìa
khóa là vân tay, người dùng có thể mở khóa mà không cần bất kỳ phương tiện hay công cụ nào khác.
- Độ an toàn, bảo mật tối ưu
Mỗi người có một dấu vân tay khác nhau, không thể trùng lặp
Ổ khóa cửa kết hợp công nghệ nhận dạng vân tay hiện đại, cho phép khóa
ngăn chặn mọi tình trạng sao chép, làm giả, lấy trộm vân tay
Những người không có dấu vân tay hợp lệ, chưa đăng ký vân tay trước đó
không thể mở cửa trong bất kỳ trường hợp nào.
Nhược điểm của cách mở cửa này là:
- Lỗi xác nhận vân tay không phải lúc nào cũng thưc hiện được….
- Chi phí lắp đặt sử dụng cao
2.2.3 Mở cửa bằng nhận diện khuôn mặt
Đây là cách mở cửa được nhiều công ty đầu tư, sử dụng hiện nay nhằm tăng
độ an ninh an toàn. Cơ chế hoạt động của hình thức này là sử dụng công nghệ
nhận diện khuôn mặt Face ID để ghi nhận nhân viên.
Ưu điểm của mở cửa nhận diện khuôn mặt - Tính xác thực cao -
Hiện đại và nhanh chóng -
Góp phần đảm bảo an ninh Nhược điểm khi sử dụng: -
Cần đầu tư máy tốt thì hoạt động mới ổn định -
Tốc độ chấm công chậm hơn so với thẻ -
Chi phí lắp đặt sử dụng cao
Kết luận: Mỗi cách mở cửa thông minh đều có ưu và nhược điểm riêng
nhưng đều hỗ trợ người dùng sử dụng. Dựa trên những ưu nhược điểm đó và tùy
theo các người sử dụng đưa ra lựa chọn hiệu quả và tối ưu nhất. Nhưng phương
pháp mở cửa bằng vân tay đang được sử dụng rộng rãi nhất ở thời điểm hiện tại
vì nó nhanh gọn, minh bạch, xác thực cao.
2.2 Tìm hiểu về cảm biến vân tay
Công nghệ cảm biến vân tay ngày càng thông dụng và phát triển. Không chỉ
được sử dụng để tích hợp tính năng bảo mật trên các dòng smartphone hiện nay.
Công nghệ cảm ứng vân còn còn được ứng dụng tích hợp vào các thiết bị hiện đại
khác như: Laptop, Tivi, máy chấm công, Khóa cửa…Vậy cảm biến vân tay là gì? Định nghĩa:
Cảm biến vân tay hay còn có tên gọi khác là cảm biến nhận diện vân tay là một
dạng lưu trữu vân tay của người dùng bằng công nghệ sinh trắc học với những
loại sóng khác nhau, sau đó lưu lại những bề mặt lồi lõm và cả lớp da của tay để
lưu lại nhằm đảm bảo tính bảo mật khi người dùng sử dụng.
Nguyên lý hoạt động:
Về cơ bản, cảm biến vân tay là một hệ thống có khả năng lưu bản in vân tay
của người dùng một cách nhanh chóng nhờ một hệ thống được đặt dưới khung
quét. Người dùng đặt tay lên khung quét và các cảm biến trên khung quét sẽ lưu
lại cách hình ảnh đó và các phân mềm, vi xử lý sẽ phân tích hình ảnh này theo các
vị trí lồi/lõm trên đầu ngón tay của bạn. Khi đặt ngón tay lên trên một thiết bị đọc
vân tay, ngay lập tức thiết bị này sẽ quét hình ảnh ngón tay đó và đưa vào hệ
thống. Hệ thống sẽ xử lý dấu vân tay, chuyển sang dạng dữ liệu số rồi đối chiếu
các đặc điểm vân tay đó với dữ liệu đã được lưu trữ trong hệ thống.
Ưu nhược điểm của cảm biến vân tay: Ưu điểm: -
So với các thiết bị thông thường việc mở khóa bằng cảm biến vân tay
sẽnhanh hơn với độ nhạy cao: chỉ cần chạm hoặc vuốt nhẹ -
Không cần ghi nhớ mật khẩu, dễ dàng thao tác, tiếp cận dễ dàng vớingười sử dụng. -
Có tính bảo mật, xác thực cao: do vân tay của mỗi người là khác nhau Nhược điểm: -
Không thể mở cửa nếu vân tay của bạn bị xước, biến dạng mà không cóphương án dự phòng.
Cảm biến vân tay là một hệ thống xác thực, không có chức năng bảo vệ dữ
liệu. Chính vì vậy người khác có thể sử dụng ngón tay của bạn mở khóa cửa khi
bạn ngủ hoặc mất ý thức.
2.4 Phân loại cảm biến vân tay
2.4.1 Cảm biến quang học
Cảm biến này sẽ sử dụng một camera chuyên dụng để chụp lại hình ảnh của
dấu vân tay trên bề mặt kính, bề mặt kính của cảm biến loại này được phủ một lớp
mặt kính. Bức ảnh sau khi được hệ thống camera chụp lại sẽ được nén lại và
chuyển sang tín hiệu số để chuyển đến khối xử lý hình ảnh phía sau. Công
nghệ này có nhược điểm là nhận dạng vân tay lâu. Thiếu độ chính xác cao, khả
năng xử lý dấu vân tay mất nhiều thời gian hơn so với các loại khác.
2.4.2 Cảm biến điện dung
Cảm biến loại này dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, bề mặt cảm biến sẽ
được bố trí một ma trận tụ điện, ma trận này sẽ có nhiệm vụ tái tạo lại hinhfa nhr
vân tay khi được lấy mẫu. Khi ngón tay của người dùng đặt trên bề mặt cảm biến,
ngay lập tức nó sẽ tạo nên sự thay đổi điện dung trong từng con tụ trên ma trận tụ
điện, tùy vào độ nông sâu của vân tay ở từng điểm mà trị số tụ điện sẽ khác nhau.
Dựa vào trị số điện dung ở từng node hệ thống sẽ dựng lại ảnh vân tay trên ngón
vừa lấy mẫu để gửi về khối xử lý và so sánh.
Cảm biến loại này có cấu tạo mỏng và có độ bảo mật cao hơn cảm biến
quang học vì thế nó được áp dụng ở các thiết bị các nhân như máy điện thoại di
động hoặc một số dòng thiết bị cao cấp khác.