基于指纹识别的安全锁设计文献综述
一、研究背景及应用
随着计算机控制技术的发展以及人们生活水平的提高，只能家具已经成为现代家居生活的发展方向，人们不再局限于机械锁以及随身携带的钥匙，而智能门禁系统是智能家居发展的主要方向之一，基于指纹识别的智能门禁系统凭借其独特的优越性在安防系统中取得了飞速的发展和广泛的应用。目前门禁管理系统中应用较多的还是机械锁以及IC电子卡密码锁，但人们对门禁系统的要求在不断提高，不仅要求门禁系统安全性更高，并且要求更加的方便实用。各种依靠指纹、人脸、虹膜、声音等生物特征识别方式的电子锁逐渐应用到人们的生活中。其中的指纹识别技术的发展及应用最为显著，这是因为人体指纹具有确定性、唯一性，并且随身携带和易采集等优势。虽然指纹识别技术在公司考勤方面已普遍应用，但其广阔的家庭应用领域并未得到应有的重视。虽然市面上已有多种指纹安全锁产品面世，但鉴于这些指纹锁系统的性价比不高，其普及程度较低。
生物特征识别技术是为了进行身份验证而采用自动化技术测量其身体特征或个人行为特点，并将这些特征或特点与数据库的模版进行比较，完成认证的一种解决方案，被评为21世纪十大高科技产品之一。生物特征识别是目前最为方便和安全的识别技术，并且生物特征识别产品均借助于计算机技术实现，容易与安全、监控、管理系统整合，实现自动化管理。1997年比尔.盖茨曾预言：“生物识别技术即利用人的生理特征，如指纹、虹膜等来识别个人的身份，将成为未来IT产业的重要革新。”
生物识别技术（Biometric Identification Technology）是一种利用人体与生俱来并且独一无二的生理特征（如视网膜、指纹、DNA等）和行为特征（如签名、声音、步态等），同时利用计算机技术结合声学原理、光学原理、生物统计学原理等高科技来实现用户身份鉴定的技术。这些与生俱来的生理特性和后天习惯形成的行为特征一般具有独一无二性和长久稳定性，这些就避免了模仿和复制，保证了作为鉴别技术的可行性。
生物识别技术一般存在两种模式：识别模式和认证模式。识别是指确定用户的身份，认证指的是验证用户是否为他所声明的身份。采集仪采集使用者的生物特征信息，并将此特征信息与模版数据库中的模版进行匹配比较进而得到用户信息的模式成为识别模式，实际上是由生物特征来识别用户身份，已知用户的个人信息，系统通过该信息从模板库中调出对应的生物特征模版，接着将该模板特征与采集仪采集的特征进行对比匹配，来确定二者的相同性。认证模式的实质是用户信息调用存储的生物特征信息来匹配。
现下生物识别技术种类繁多，但是由于验证的生理特性、行为特征和原理等的不同，各种识别技术拥有各自的优势，同样也有缺点和不足。常用的生物识别技术有DNA识别技术、语音识别技术、指纹识别技术和面部识别技术等。以上这些识别技术都是通过验证单一的生理特征或行为特征来实现识别。当然 ，我们可以采用多种识别技术相结合的方法来进一步提高安全性和可靠性。与传统的识别技术相比较，生物识别技术拥有巨大的优势，主要原因是这些被验证的特征具有随身携带并且不会丢失遗忘，能够长期保持稳定和独一无二等特点。
指纹识别技术作为目前最火热的生物识别技术，虽然其技术在可靠性上比DNA识别技术和虹膜识别技术、视网膜识别技术低，也存在必须接触才能完成图像采集的不足。但是，他的优点远胜于这些不足。安全层面上对于普通用户的要求已经能够充分满足，而且已经得到了用户的认可；采集虽然要接触，但不存在安全隐患且采图迅速，现已达到毫秒级；指纹锁系统的造价方面，目前主要适合高端消费群，通过改进系统设计来满足普通消费者群是完全可行的；技术层面，现在已经比较成熟，可以实现批量产品应用。
- 国内外研究概况
随着社会的进步，传统锁具已经无法满足人们日益增长的安全需求，智能指纹锁应运而生。所谓的智能指纹锁其实是以指纹为识别的基础，通过各种电子信息技术以及机械制造技术进行相应结合的锁具。指纹的唯一性和难以复制性决定了指纹锁的安全性。
在我国，指纹识别技术在破案侦查上广泛运用，同时在民用领域也渐渐有了初步的应用。目前，生活中接触到指纹锁的地方包括：公司考勤机、手机电脑等电子设备的指纹解锁，具有独特的安全性和便捷性。因此它凭借着独特的优势成为行业发展趋势，民用市场逐步开始扩展。虽然国内水平在近几年内有着广泛的提升，可以实现多种智能功能，但电子元件对信号的接受以及分析技术把握也不是很稳定。所以真正掌握指纹锁的核心技术的指纹锁企业寥寥无几。总体来说，国内指纹技术发展水平不是很高，但总体技术水平发展较快，在一些方面已经与世界水平靠近。
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