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鸿达公司张宏民谈指纹锁技术及发展趋势

发布时间:2019-06-08 16:01:27 编辑:笔名

鸿达公司张宏民谈指纹锁技术及发展趋势

各位领导、各位来宾、各锁具行业朋友们:大家好! 首先,非常感谢全国工商联五金机电商会组织召开这次研讨会,为我们大家提供一个进一步相互了解、相互交流与合作的平台。同时,也要感谢各位厂家代表在百忙之中莅临我们鸿达公司,参加此次研讨会。希望通过今天的研讨会,大家能够对目前的指纹识别技术及指纹产品有一个更加清晰的理解。 首先,我向大家介绍一下生物识别技术。指纹识别技术是生物识别技术的一种;众所周知生物识别技术是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种解决方案。人体的生物特征包括指纹、人脸、声音、虹膜、角膜、掌纹、骨架、静脉等,行为特征有签字、声音、按键力度、运动姿势等,同时包括法医学.的血液、DNA等都属于身体的特征。所谓的生物识别的核心在于如何获取这些生物特征,并将之转换为数字信息,存储于存储器中,微处理器利用可靠的匹配算法来完成验证与识别个人身份的过程。 由于人体特征具有人体所固有的不可复制的性,这一生物密钥无法复制,失窃或被遗忘。而常见的口令、IC卡、条纹码、磁卡或钥匙则存在着丢失、遗忘、复制及被盗用诸多不利因素。因此采用生物"钥匙",您可以不必携带大串的钥匙,也不用费心去记或更换密码。而系统管理员更不必因忘记密码而束手无策。 人类在追寻文档、交易及物品的安全保护的有效性与方便性经历了三个阶段的发展。阶段也就是初始的方法,是采用大家早已熟悉的各种机械钥匙。第二阶段是由机械钥匙发展到数字密钥如密码、条形码、IC卡、IB卡、射频卡、遥控等。第三阶段是利用人体所固有的生物特征来辨识与验证身份。生物识别是当今数字化生活中别的安全密钥系统。 指纹生物识别技术 十九世纪初,科学研究发现了至今仍然承认的两个重要特征:一是两个不同手指的指纹纹脊的样式(RidgePattern)不同,另外一个是指纹纹脊的样式终生不变。这个研究成果使得指纹在刑侦犯罪鉴别中得以正式应用。二十世纪末,由于计算机可以有效地处理图形,人们开始着手研究计算机来处理指纹,自动指纹识别系统AFIS在法律实施方面的研究与应用就由此展开来。 一个的生物识别系统要求能实时迅速有效地完成其识别过程。所有的生物识别系统都包括如下几个处理过程:采集、解码、比对和匹配。指纹识别处理也一样,它包括对指纹图像采集、指纹图像处理特征提取、特征值的比对与匹配等过程。使用指纹识别方式的优点在于其可靠、方便与便于被接受。你只要花微不足道的时间去用指纹仪获取指纹图像,许多研究表明指纹识别在所有生物识别技术中是对人体不构成侵犯的一种技术手段。 在目前生物识别技术中,指纹识别是容易发展,也是发展成熟的生物识别技术。其应用也为广泛。指纹在相对性和稳定性方面均非常符合生物识别系统的要求。根据国际生物识别集团IBG的统计,指纹识别占据了生物识别市场的主角。占了生物识别市场的80%份额。 指纹锁技术的发展 指纹锁作为第三代安全产品,打破了传统意义上的机械锁单一开门的功能,是集光学、机械、电子及指纹核心算法技术为一身的高科技产品。现在的指纹锁有很多的功能,比如联功能,开门记录功能、远程遥控、智能报警、多人模式、管理者级别等等。这些都是与IT行业电子信息技术紧密相连的。那么随着人们安防意识的加强、生活水平及需求的不断提高,新的功能、新的需求也在不断的应运而生,同时受国家政府职能机构的要求,也有很多相关的需求。 另外对于银行系统的联动门,金库的3门联动门,指纹枪柜,税务系统、监狱、医疗卫生、教育系统、考试系统等等方面都有着特殊的需求。 我公司自成立至今,在指纹锁产品各种功能的开发设计等方面一直处理地位,并不断的开发新的产品去引领指纹锁行业的发展,可以说我们公司是指纹锁市场开拓的领军者之一。 指纹锁的关键技术的分析 指纹锁作为高科技的电子信息类产品,对于以下核心技术研究是发展的重点: 1.指纹的识别算法:目前我公司的指纹产品的识别算法是完全为我公司的自有知识产权的核心算法,整个相应的技术指标达到了的地位,其中:认假率(误识率): 0.0001%:百万分之一,也就是误开锁的几率;拒真率: 0.3%:千分之三,也就是您存储指纹后,拒绝开锁的几率;旋转角度:正负180度,也就是可以360度任意的旋转;平移:5mm;识别时间: 0.2s,指纹比对处理的时间。 2.光学采集仪:在众多的指纹采集传感器中,光学的采集系统是可靠、可适应各种场合,抗破坏、寿命长,是我公司主要的采集应用设备。而且现在有两款产品(亮、暗背景),完全是我公司独立开发和制造的,要通过严格的检测后才应用的指纹锁产品上。采集设备有以下关键的技术指标:分辨率(象素数目):指每英寸象素点数目(dpi)。FBI和我国公安部标准要求在警用和一些商用设备不得小于500dpi;如果小于这个值则相邻指纹纹线已无法在图像上清晰分辨,导致特征提取算法无法定位特征点。面积尺寸:有效获得指纹图像的矩形区域尺寸。较大的面积尺寸可以获得较大的指纹图像,提供较多的指纹脊线和谷线,使明确的识别分辨较为容易,我公司的光学采集仪的尺寸为:18*22mm,完全可以保证500dpi,(实际是508dpi);灰度等级:图像中每个象素灰度值包含的位数,即A/D转换精度,FBI标准要求8位,但我们的产品是256级灰度,这样保证采集出的纹线到可以清晰体现。几何精度:采集设备的图像几何畸变,用相对百分比来表示,我们专业的称为几何精度或畸变。在大多数光学采集仪系统中,都会有此问题,例如采用棱镜的系统会有梯形畸变、矩形畸变等,但可通过光学系统补偿来校正,如果不补偿校正,会造成采集仪表面不同位置的指纹图像的不一致变形,从而影响指纹的识别;如果需要将图象上传到计算机系统,则会使图象失真,如果畸变的参数在生产造成时无法控制,则会使指纹锁在联识别系统无法识别其它锁采集的图象,造成联指纹识别系统无法实现。 目前我公司的所有采集设备的几何精度也就是畸变,都是小于1%,也就是属于无畸变的采集,当然要保证这一点,一是要有科学的光学光路进行保证,同时也是要有严格的生产、工艺、检测的环节进行保证,再有是高品质的材料进行保证。 图像质量:指对不同类型指纹的适应性,是个不易量化的指标。实际应用中,脊线特别浅的指纹(如手工劳动者,老人)、太干或太湿的指纹、冲击线折皱特别多的指纹都会造成指纹图像质量较差,往往不同原理的指纹传感器的适应性不同。如对于非常干的手指,可能电容式或压感式传感器的采集效果较好,但是他们采集窗的表面非常容易破坏。 总之,可以说指纹识别系统的好坏,算法固然重要,但是指纹采集设备采集图像的质量更重要,再好的算法,配合不好的采集设备也是会对于识别系统的可用性大打折扣的,就像一个加工工厂,生产的设备再先进,工艺再完美,如果选择的加工原料较差,那么加工出来的产品也只能叫做次品。 1.电子电路部分:整个的指纹锁的识别系统,是依靠于可靠的以微处理器为核心的电子电路。大家都知道,机电结合类产品其电子部分的可靠性是不可能高于机械结构的可靠性的。那么对于一台综合了机械、电子等各学科的指纹锁类产品,其电子电路的可靠性是影响一台指纹锁可靠性的关键的部分。同时由于,指纹锁类产品附加各种功能,对于电子电路系统的可靠性更是提出了严峻的考验。 我公司在研发设计指纹锁产品之初,就订立了严格的标准,要求每款产品使用寿命达到美国UL的检测标准,同时也要求产品通过CE测试认证(我们选择的是国际上的CE认证组织SGS,国内叫“通标”的认证),同时每款产品通过国家公安部的相关检测,真正的对于产品的性能和寿命等方面做到高可用性、高可靠性,我们也同时是国家《指纹防盗门锁标准》的起草单位之一。正在积极的参与其它相关指纹锁标准的制定。当然,我们也在同国际上大的锁业公司看齐,如同KABA公司合作,现在正在向着可靠性100万次的目标努力。 对于电子产品,另外一个关键的指标是:功耗;这里体现的两个技术指标是动态电流、静态电流;对于动态电流,我们采用了国际上先进的能源分配方案,保证指纹锁工作时使用较小的电池能源;对于静态电流我们现在已经达到小于1UA的静态电流,这个指标是已经是相当于电池放置在潮湿的空间内的自放电电流,也就是可以这样讲:我们的指纹锁已经做到了静态功耗为0功耗;为什么我们在静态电流上下了这么大的工夫研发,其实原因很简单,因为指纹锁产品上使用的是一次性干电池,对于用户来说,使用指纹锁用于开启门锁的时间很短,大部分的时间是锁处于静态状态,那么静态的攻耗就非常的关键,这是决定了指纹锁电池使用寿命的关键的技术指标,如果静态攻耗较大,可能一把锁放在门上3个月不用一次,可能就已经没有电了。 我们现在的指纹锁电池使用已经实现了3万次的目标,正在进行相关的实验,向着电池使用寿命5万次的目标迈进。真正的达到国际上的环保要求,尤其象欧洲地区对于环保的要求非常苛刻,使指纹锁达到5万次,相当于在年内不需要更换电池。 2.机械结构的关键部件:指纹锁产品另外一个关键的部分是电子锁具及其驱动机构,这部分是机械、电子的结合体,可以想象如果对于指纹锁这样的电子锁产品,电的控制信号不能够可靠的转换为机械的控制信号而将锁打开,那么在可靠的指纹识别系统也无济于事。我公司在这方面也投入了大量的研发精力。目前已经成功的应用了如双稳态一体式电磁铁离合机构,用于插芯锁产品;成功的应用了具有直舌锁保护功能的自动摩擦离合的电机驱动机构,用于美标指纹直舌锁产品上。 鸿达品牌指纹产品的介绍 目前我公司经过几年的努力,已经形成了四大类,30多种指纹产品,并在不断的开发新的产品,以适用于不同的领域、不同区域、不同功能的产品。 门锁类:现有的产品按照区域划分,有适合于北美的黑贝系列DL210(双舌)、DL220C(单斜舌)、DL240C(单直舌)等几款指纹锁;铭门系列的BD400B酒店门锁,有适合于欧洲的黑贝DL260、DL270等多款插芯锁,有适合于国内市场黑贝系列的DL200E,DL260E的指纹防盗门锁,当然由于国内用户对于的锁业和门业没有很具体的标准要求,各种美标、欧标的指纹锁也都适合于国内的市场。同时DL220CR、DL260R产品为酒店联门锁,通过标准的以太(TCP/IP)进行连接,同时门上不需要走任何的线路,通过无线IP进行通讯。 门禁考勤类:门神系列DG100,DG110,正在开发的是DG120,DG130产品:DG100:是针对办公环境的普及型指纹门禁设备,适合在办公室及企业内部的出入安装使用,当联使用时,可实现计算机远程开门,远程监控,远程管理,实时报警,考勤等功能。DG110:是针对银行、金库、监狱、部队、枪支弹药库等特别重要安全场所的高端指纹门禁设备,当联使用时,可实现计算机远程开门,远程监控,指纹上传下载,远程管理,实时报警,考勤等功能。 门神产品都配有标准的多功能锁具控制盒,可以控制各种锁具。两者之间采用加密通讯方式,即使前端指纹识别控制器被破坏,均无法进行非法的开锁操作,从而完全杜绝了安全的隐患。 箱包柜体类:指纹箱包BC910产品,目前是只有我公司独有的指纹产品,因为需要指纹模块的体积较小,同时要求执行机构的高可靠性,所以研发设计、生产制造时较难。另外还有,指纹保险柜金刚300、指纹枪柜等产品,都是适用于重要的物品保管。 模块类:其实我们公司的优势是在于算法、光学、电子方面,对于锁具的制造、五金件的制造、塑胶等机构件的制造,我们没有能力,同时对于整机的制造,由于北方的特殊地理位置,和相关的产业链不健全。造成生产成本偏高,所以我们公司未来的发展是专注远核心技术的研究和指纹模块的制造。 我们在开发各款指纹产品,实际上我们是在做指纹锁市场开拓者,行业的领军者,是再扶持和培育用户的认知度。 当然我们有制造指纹整锁的经验,有指纹锁行业的敏锐的洞察力、分析能力,有超前的开发能力,可以说,我们在这方面的综合优势是的,任何同我公司合作的厂家都会受益,强强联合、互惠互利,达到双赢是我们销售模块,合作的宗旨。我们秉着“成心扶持,量身定做,有始有终”的合作诚意等待着传统锁制造厂商的加盟。 其它类:指纹采集设备,如适合于公安系统的S500,适合于警用系统的S680,及S700掌纹采集。同时也正在开发指纹+指静脉的复合采集识别系统。AT100A的指纹识别系统,适合与社保的养老金发放系统,AT100B的指纹考勤通道系统,CS100的考试验证仪和会议身份验证,FPGUARD计算机指纹安全登陆系统。 指纹识别技术的发展趋势 个人身份的确认和权限的认定是生活中的一个非常重要的环节,尤其是随着络化时代的来临,人们对于安全性的要求越来越高。作为21世纪十大高科技之一的指纹生物识别技术,在保护人们信息安全与财产安全方面的作用也日益显着,并成为IT产业的重要课题。生物识别在我国的发展从2003年开始进入第三轮的快速发展期,产品体系建立,技术标准逐渐完善,行业内企业数量继续增加,产品成本大幅度下降,技术获得市场认可,各领域应用趋于普及化态势,行业体系亦然成型。 目前,整个生物识别行业的发展正处于高速增长阶段。一方面,指纹识别技术已开始在政府、军队、金融、电信、信息、制造、教育等多个行业开始呈现大规模应用指纹识别技术的前景。另一方面,传统的以门禁、考勤等为主的低端应用开始向信息安全、金融支付等高端应用演化。而与传统消费电子产品对比,生物识别技术是一种相对成熟的技术,指纹识别产品大多为嵌入式产品,这就使指纹产品对技术和品牌的要求都相对较低,从而使指纹识别产品更容易进入大规模的制造领域。我国目前在电子和信息产品领域的研发实力在全球处于地位,而指纹识别产品方面的制造潜力也将很快转化为实力。那么,作为生物识别技术的代表性产品指纹门锁,已在世界生物识别市场占据了较大的份额,在不久的将来,指纹识别门锁将拥有更加广阔的发展前景。 不可以否认的前景:相对于传统的锁具,指纹锁系列技术产品的应用优势极其明显。单体指纹的性大大提高了用户在安防上的性能要求,而指纹的独特生理附属性,又彻底避免了遗失、被盗、被复制的隐患,同时由于“指纹”随身携带,使用方便,这些巨大的优势使得指纹锁技术越来越被人们所接受,并在全球范围引起一场安防革命,有人预测,指纹生物识别产品在未来几年中仍然将保持高速增长的趋势,预计每年大约以300%的速度增长,所以我坚信其市场的前景是不可否认、不容置疑的。 谢谢领导、各位来宾、各锁具行业朋友们!谢谢大家!

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