Vingerafdruksensoren uitgelegd: complete beginnersgids voor veilige authenticatie

Vingerafdruksensor

Een vingerafdruksensor-schakeling is een perfect projectidee voor een ingenieur of ontwerper om een beveiligingsapplicatie te creëren.

Omdat vingerafdrukken uniek zijn voor elk individu, voegt de sensor een extra beveiligingslaag toe aan elk beveiligingssysteem dat u wilt bouwen.

Zeker, het bouwen van een vingerafdruksensor klinkt complex, vooral als u een beginnende ingenieur bent. Maar het is geen raketwetenschap.

Dit artikel laat zien hoe vingerafdruksensoren werken, hun toepassingen en hoe u ze op uw apparaten installeert.

Wat is een vingerafdruksensor?

Mensen neigen naar biometrie wanneer er hoge beveiligingseisen zijn. Het biedt geavanceerde beveiliging wanneer gecombineerd met andere beschermingsvormen – zoals wachtwoorden.

De vingersensor is een biometrisch systeem dat een menselijke vingerafdruk kan vastleggen en herkennen. Zoals gezegd, heeft iedereen een unieke vingerafdruk voor eenvoudige identificatie. Vingers hebben rillingen die tot vijf verschillende typen afdrukken creëren: spiraal, linkslus, rechtslus, boog en getente.

Vingerafdruk

Vingerafdruksensoren werken voornamelijk voor apparaten die betere prestaties en nauwkeurigheid vereisen dan gewone wachtwoorden.

U hoeft u geen zorgen te maken over problemen met gelijke vingerafdrukken. Vingerafdruksensoren hebben ingebouwde detectiemodules die vingerafdrukken onderscheiden door de uiteinden van de vingerrillingen te ontdekken.

Daarnaast bieden vingerafdruksensoren een toegankelijkere en veiligere manier om apparaten te vergrendelen en ontgrendelen. Vingerafdrukken dienen als digitale wachtwoorden die u niet kunt vergeten.

Apparaatbeveiliging

Hoe werkt een vingerafdruksensor?

Inschrijving (enrollment) en matching zijn de twee hoofdprincipes van de werking van een vingerafdruksensor. Voordat u een vingerafdruksensor kunt gebruiken, moet u uw vingerafdruk in de database van het apparaat inschrijven.

Stel u koopt een nieuwe mobiele telefoon met vingerafdruksensor en wilt de biometrische beveiliging activeren. Het apparaat vraagt u uw vinger meerdere keren op de sensor te leggen om uw vingerafdruk succesvol in te schrijven.

Maar dat is alleen wat er aan de oppervlakte gebeurt. Tijdens inschrijving genereert de sensor een vingerafdrukpatroon op basis van uw vinger en slaat het op in codevorm voor matching.

Na succesvolle inschrijving scant de sensor uw vingerafdruk en zet deze om in een code. Vervolgens matcht het de code met de opgeslagen code in de database. Daarna ontgrendelt het automatisch het apparaat of systeem. Als het niet matcht, wordt toegang geweigerd.

Drie scannermethoden van een vingerafdruksensor

Een vingerafdruksensor kan drie scannermethoden gebruiken voor inschrijving en matching: optisch, capacitief en ultrasonisch.

Optische scanners

Optische scanners schijnen een helder licht over uw vinger om hoge-resolutie digitale foto's van uw vingerafdruk te maken. Het lijkt op het leggen van uw hand op een fotokopiemachine.

In plaats van een donkere fotokopie te maken, stuurt het uw vastgelegde afdruk naar een apparaat voor opslag.

Optische scanners

Optische scanners gebruiken lichtgevoelige microchips om visuele beelden te creëren. Deze chips kunnen CCD- of CMOS-sensoren zijn.

Het aangesloten apparaat doet drie dingen:

• Analyseert de afbeelding
• Selecteert alleen de vingerafdruk
• Zet de vingerafdruk om in een code met geavanceerde patroonherkenningssoftware

Capacitieve sensoren

Wanneer u uw vinger op een oppervlak legt, maken de rillingen van uw vingerafdruk contact met het oppervlak, terwijl de holtes tussen de rillingen niet precies het oppervlak raken. Capacitieve sensoren gebruiken een elektrische stroom om uw vinger te meten.

Er zijn verschillende afstanden tussen de delen van uw vinger en het oppervlak dat u aanraakt. Deze afstand meet de capacitieve sensor om een beeld van uw vingerafdruk te genereren. Capacitieve scanners lijken op telefoon-touchscreens en werken niet goed met vochtige vingers.

Hoewel capacitieve sensoren veiliger en sneller zijn dan optische sensoren, kunt u ze beschadigen met statische elektriciteit als u ze continu met natte vingers gebruikt.

Capacitieve sensoren

Ultrasonische vingerafdrukscanners

De ultrasonische vingerafdruksensor gebruikt ultrasone golven om uw vingerafdrukken te analyseren in plaats van elektriciteit of licht. U vindt ultrasonische scanners op nieuwere smartphones. Ultrasone sensoren scannen vingerafdrukken in 3D – wat ze veiliger maakt dan optische scanners. Ultrasonische scanners zijn echter meestal langzamer dan capacitieve sensoren.

Ultrasonische vingerafdruksensor

Hoe installeert u een vingerafdruksensor?

U kunt een USB-gevoede vingerafdruksensor op uw apparaat installeren of het met een Arduino doen. Laten we beide bekijken.

USB-vingerafdruksensor

Verbinden uw vingerafdrukscanner met uw apparaat via een USB-poort. Als het werkt, herkent uw computer het apparaat. Installeer de software voor uw lezer. U kunt de installatieschijf die bij de lezer zit gebruiken of de passende software online downloaden.

Na installatie van de software kunt u uw vingerafdruksensoren gebruiken. Probeer uw vinger op de sensor te drukken en uw vingerafdruk te registreren. Als het werkt, is de verbinding geslaagd. Sommige modellen vereisen mogelijk extra instellingen.

Daarna kunt u uw vingerafdruk gebruiken om uw apparaat te ontgrendelen.

Vingerafdruksensor met Arduino

U hebt maar een paar componenten nodig om de vingerafdruksensor met Arduino te verbinden:

• Een vingerafdruksensor-module
• Breadboard
• Powerbank
• Verbindingsdraden
• TFT-display
• Arduino-board

Stap 1: De pennen van de vingerafdruksensor zijn DNC, VCC, TX, RX en GND. Gebruit een witte draad voor DNC, rood voor VCC, blauw voor TX, groen voor RX, zwart voor GND.

Stap 2: Om de sensor met de Arduino te verbinden: zwarte draad naar GND-pin, rode naar 5 V-pin, groen naar pin 2, witte naar pin 3.

Stap 3: U kunt het display ook met de Arduino verbinden in de volgende volgorde:

1. VCC van TFT-display naar 5 V-pin van Arduino
2. GND naar GND
3. CS-pin naar digitale pin 10
4. RST-pin naar digitale pin 9
5. A0-pin naar digitale pin 8
6. SDA-pin naar digitale pin 11
7. SCK-pin naar digitale pin 13
8. LED-pin naar 3,3 V-pin

Na deze verbindingen uploadt u de onderstaande code met de Adafruit vingerafdruk-bibliotheek voor de sensor en de Adafruit GFX en Sumotoy bibliotheken voor het display.

Arduino-code

Arduino-code

Werkt niet

Als uw vingerafdruksensor niet werkt na een succesvolle verbinding, kunt u troubleshooten of hem vervangen. Controleer de handleiding voor troubleshooting-opties.

Als u een Arduino-verbinding gebruikt, controleer of alle pennen correct zijn aangesloten of of u defecte apparatuur heeft.

Toepassingen

Vingerafdruksensoren werken voornamelijk voor beveiligingstoepassingen. U kunt ze gebruiken om uw telefoon, computers te beveiligen, toegang tot gebouwen te regelen en zelfs data vast te leggen.

Vingerafdruktoegang

Afsluitende woorden

Vingerafdrukscanning

Vingerafdrukscanning is populairder dan elke andere vorm van biometrische beveiliging. Een voordeel is het beschermen van uw apparaat, informatie of eigendom tegen criminelen of indringers. Het is eenvoudig te gebruiken en veilig data op te slaan.

Als u een betere manier zoekt om uw privés informatie te beveiligen, moet u een vingerafdruksensor gebruiken. U zult geen problemen meer hebben met vergeten wachtwoorden of sleutels.

Als u nog vragen heeft over vingerafdruksensoren die hier niet behandeld zijn, aarzel niet om ons te bereiken.