指纹识别的应用领域和前景

指纹识别的应用领域和前景

刘东

国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心 215000

摘要：在智能手机中，指纹识别技术呈现出爆发性增长态势，可以说指纹识别已然成为当前的一大卖点。普及指纹识别及其各项应用属于较为漫长的一个过程，需要各个领域之间得相互配合才可以完美实现。对此，文章将重点分析指纹识别的相关应用领域及未来发展前景。

关键词：应用；指纹识别；前景

引言：关于指纹识别学，是基于人体指纹特征和统计学相结合发展形成的。在具体应用中，依据不同需求将指纹特征划分为：生命、永久性以及非永久性特征。

1.指纹识别主要应用领域及发展前景分析

基于人们逐渐提高的安全意识，加之生物识别技术的出现不仅不需担心忘记复杂的密码，而且也不必随身携带智能卡、钥匙等各种“身外之物”，只需通过个人独有的生物特征便能实现身份认定。从某种角度来讲，个人生物特征均具备和其他人不一样的唯一性以及在某段时期内不会发生改变的稳定性，其也让生物识别技术变为现阶段，得到公认的最安全和方便的识别技术，推动其逐步向军队、政府、汽车、金融、信心、电信等诸多应用领域渗透。指纹识别可以称得上是在众多生物识别技术中相对成熟的，而且具有广泛地使用空间。据IBG发布的一份报告表明，全球生物识别产业在2012年实现了74亿美元的增长，而当中指纹识别大约占据6%的份额。同时我国有关机构提出，中国在2011年的指纹识别市场规模便已经达到46.51亿元，未来会以更快的速度扩张。

2.简述BF51x处理器

BF51x处理器是针对应用指纹识别而进行开发的，属于性价比较高的一个的汇聚式处理器平台，其依据 与ADI公司联合研发的（MSA）微信号体系结构，将一个双MAC16位DSP 有结合一个正交、巧妙的RISC微处理器 的优势，进而允许有关开发人员采取单一编程环境，主要包含四款新型16/32bitBF51x处理器： 均具备可以到达400MHz的时钟速率，并且因为MSA架构充分融合了DSP功能与MCU功能，而且准许灵活划分控制以及信号处理的需求方，所以可以充分保障复杂的数学模型与指纹识别算法性能。与此同时，Blackin针对指令集进行了图像处理的专用扩展，加入了矢量处理与多条像素处理指令，能够在一周期实现多图像像素读写的处理以及乘法和累计的运算，在很大程度上提高了占用大部分指纹处理算法时间的预处理图像时间。而且客户也不必以手工方式对汇编代码进行大量编写，由ADI所提供的 能自动应用有关优化功能。

BF51x处理器，也突破了以往强化性能需要将牺牲功耗作为代价的传统模式。通过调节频率和可编程电压、多电源域支持休眠和深度睡眠模式，能实现最小化总线激活能量的较高代码密度、实现电源效率和最佳性能的混合阈值 等相关低功耗技术。因为在指纹识别过程中会涉及较大的数学运算量，所以会通过会使用到绝大的存储空间。针对以往所使用的指纹识别处理器，很多工程师会觉得其内部存储空间过小，但是存储器外接容易提高设计复杂度与延迟传输速度。对于BF51x处理器而言，其内部设置的116kBRAM与可以选择的SPI闪存能较好处理这些问题。

另外BF51x处理器，可许可工程师以内部高级存储控制器无缝连接外部多组SRAM、SDRAM或者是Flash。针对指纹识别系统当中存在的安全问题，其能通过集成ADI独有的安全及时（Lock box），结合软件与硬件相的方式满足各种安全保护的需求。这一技术在内容保密完整性、来源验证等诸多方面、各个层面为系统当中的用户指纹特征码、指纹识别算法代码创造真正的软硬件结合的安全环境。出于进一步支持指纹识别实现多样化的应用领域与环境，BF51x处理器也集成一些外设，例如：两个 、两个PC兼容的 、一个 兼容双线接口等。这样的高集成度，一方面能对应用指纹识别系统范围加以扩展，另一方面相比器件和分立处理器组合方案，该集成更适合单一汇聚式外设处理器，而且可以让占板空间缩小、功耗降低。

3.简析学习曲线以及生态系统

不仅要关注安全因素、体积大小、处理性能、功耗多少与成本更低，针对系统提供商而言，在选择产品时也会高度重视核心处理器的生态环境与学习曲线，其与招募工程师的难易程度直接相关，而且会对产品的研发成本与周期等造成影响。针对BF51x，当中的单核 代表着从底层的设备驱动、操作系统，到上层的文件系统、协议栈和用户相关应用程序，甚至是各类数据处理算法均会在同一平台运行。在实际设计指纹识别系统过程中，相比以往的双芯片或者是双核架构，该种单一性的开发平台可以降低系统设计针对工程师提出的严格技术，和要建立两个开发环境的要求。与此同时，因为Blackfin 处理器均是汇聚式 ，那么BF51x和该系列处理器中的任意一款产品，均具备软件目标代表与源代码的可重复性与兼容性。

有关开发环境， 公司一方面可以提供效率更高的编译器，让开发人员通过C或者是C++语言对信号控制及处理代码进行编写，还可以借助相应的软件开发环境，对编程人员应继续优化的部分进行自动鉴别。而且

++开发工具可以和美国国家仪器有限公司的 软件、 公司的 环境实现兼容。除此之外，ADI公司面对中国市场为合作伙伴提供，包含开发板、仿真器以及软件模块的Blackfin ，进而尽可能缩短学习曲线，帮助工程师基于BF51x处理器提高针对指纹识别设备的调试、开发速度，而且对生态系统进一步完善。

结束语：指纹识别具有广阔的应用市场，可需要提竞争力能力过硬的指纹识别系统，而这关键在于选择的核心处理器。例如BF51x处理器，可以解决以往指纹识别在安全、性能、成本、功耗与体积方面的难题。与此同时，完备的生态系统与丰富的开发工具，该处理器还能缩短工程师的学习曲线，有利于产品上市时间的提高。

参考文献：

[1]王鑫泉,王灏.指纹识别原理及其应用[J].局解手术学杂志,2006（01）:49-50.

[2]戴平阳.指纹识别技术研究进展[J].厦门大学学报（自然科学版）,2002（06）:750-755.