專利名稱：一種基于射頻識別與心音技術(shù)的身份認(rèn)證設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本應(yīng)用屬于身份認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種基于射頻識別與心音技術(shù)的身份認(rèn)證設(shè)備。
背景技術(shù)：
在高度信息化的現(xiàn)代社會，隨著交通、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類的活動范圍越來越大，身份認(rèn)證的難度和重要性也越來越突出，對人類自身身份認(rèn)證的準(zhǔn)確性、安全性與實(shí)用性提出了更高的要求。射頻身份識別(Radio Frequency IDentification)技術(shù),又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識別，是ー種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID技術(shù)具有非接觸識別、操作簡單、技術(shù)成熟等特點(diǎn)，在社會生活各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。射頻身份識別系統(tǒng)一般由標(biāo)簽(Tag)、讀寫器(Reader )、天線(Antenna)組成。標(biāo)簽(Tag):由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象；讀寫器(Reader):讀寫標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；天線(Antenna):在標(biāo)簽和讀寫器間傳遞射頻信號。目前商業(yè)上采用的身份認(rèn)證方法主要有人臉身份認(rèn)證、虹膜身份認(rèn)證、指紋身份認(rèn)證、聲音身份認(rèn)證等。這些生物認(rèn)證技術(shù)在身份認(rèn)證方面雖然取得了初步推廣，但在實(shí)際應(yīng)用中也面臨許多挑戰(zhàn)，其中比較突出的是生物認(rèn)證技術(shù)的安全問題。有人成功利用明膠制成的假手指騙過了指紋身份認(rèn)證系統(tǒng)；利用打印下的虹膜圖片或者在隱形眼鏡上蝕刻出的虛假虹膜，可以讓虹膜識別系統(tǒng)真假難辨，聲音容易被模仿，臉形也容易從用戶的相片中提取出來等等。為了增加身份認(rèn)證技術(shù)的可靠性和安全性，探索新的更具安全性的認(rèn)證方法是身份認(rèn)證領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。
發(fā)明內(nèi)容本應(yīng)用新型的目的在于提出一種基于射頻識別與心音技術(shù)的身份認(rèn)證設(shè)備。該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)射頻身份認(rèn)證和心音認(rèn)證的雙重身份認(rèn)證。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為基于射頻識別與心音技術(shù)的身份認(rèn)證設(shè)備，包括射頻天線、射頻讀寫器、識別卡、心音傳感器、30-500HZ帶通濾波器、音頻功率放大器、耳機(jī)、微控制器、藍(lán)牙模塊、嵌入式ARM王板和液晶顯不屏。心音傳感器采集人體生理信號，并將信號傳輸至30-500HZ的帶通濾波器；經(jīng)過濾波后的心音在微控制器的控制下，一路信號經(jīng)過音頻功率放大電路，傳入人耳，使用戶能過聽清心跳的聲音；另一路信號通過藍(lán)牙模塊發(fā)送到嵌入式ARM主板進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取與處理；同時(shí)射頻讀寫器通過射頻天線的磁場感應(yīng)讀取識別卡的電子編碼，經(jīng)過串ロ，將讀取到的電子編碼傳入嵌入式ARM主板進(jìn)行處理；心音數(shù)據(jù)與識別卡的電子編碼經(jīng)過嵌入式ARM主板相關(guān)處理后，通過LVDS接口和USB接口將識別結(jié)果傳至液晶顯示屏。本實(shí)用新型的有益效果該身份認(rèn)證設(shè)備，通過射頻身份認(rèn)證和心音身份認(rèn)證的雙重身份認(rèn)證，確保了身份認(rèn)證的準(zhǔn)確性與安全性。此外，該設(shè)備具有體積小、功耗低、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)勢，極大地提高了該設(shè)備的應(yīng)用范圍。

圖I.基于射頻識別與心音技術(shù)的身份認(rèn)證設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)圖；圖2.基于射頻識別與心音技術(shù)的身份認(rèn)證系統(tǒng)的流程圖；圖3.射頻讀寫模塊接口程序設(shè)計(jì)流程圖；圖4.一比一心音匹配算法流程圖。
具體實(shí)施方式
基于射頻識別和心音技術(shù)的身份認(rèn)證系統(tǒng)是在通過射頻技術(shù)初步認(rèn)證的基礎(chǔ)上，采用心音技術(shù)進(jìn)一步確認(rèn)人員身份的一種高精度、快速認(rèn)證的人體身份認(rèn)證技術(shù)。采用射頻識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能自動操作，減少使用人員的工作量，同時(shí)利用心音技術(shù)進(jìn)行二次復(fù)合認(rèn)證，能更加有效地保證身份認(rèn)證的準(zhǔn)確性，極大地提高身份認(rèn)證系統(tǒng)的安全性。下面結(jié)合圖1-4詳細(xì)說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
。如圖I所示，由人體心臟跳動產(chǎn)生的心跳聲音，經(jīng)過心音傳感器，傳至30-500HZ的帶通濾波器。經(jīng)過濾波后的心音在微控制器的控制下，一支經(jīng)過音頻功率放大電路，傳入人耳，使用戶能過聽清心跳的聲音；另一支通過藍(lán)牙模塊發(fā)送到嵌入式ARM主板進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取與處理。同時(shí)射頻讀寫器通過射頻天線的磁場感應(yīng)讀取識別卡的電子編碼，經(jīng)過串口，將讀取到的電子編碼傳入嵌入式ARM主板進(jìn)行處理。心音數(shù)據(jù)與識別卡的電子編碼經(jīng)過嵌入式ARM主板相關(guān)處理后，通過LVDS接口和USB接口將識別結(jié)果傳至液晶顯示屏模塊。如圖2所示，是本應(yīng)用新型的總體工作流程圖，主要包括注冊、認(rèn)證兩個(gè)基本過程。本應(yīng)用實(shí)施分為三步SI :識別卡在射頻天線的感應(yīng)范圍內(nèi)，射頻讀寫器模塊讀取識別卡內(nèi)的電子編碼，經(jīng)串口傳輸?shù)教摂M儀器。隨后，通過虛擬儀器接收用戶注冊指令，調(diào)用數(shù)據(jù)庫存儲模塊，將注冊用戶的姓名、年齡等基本信息存儲在本地?cái)?shù)據(jù)庫中。S2 :通過虛擬儀器打開串口讀寫模塊，接收用戶采集心音信號指令，發(fā)送開始采集命令至心音采集模塊，通過串口讀取藍(lán)牙模塊接收到的心音信號，依次調(diào)用信號預(yù)處理模塊、MFCC特征參數(shù)提取模塊、VQ碼本建立模塊和數(shù)據(jù)庫存儲模塊，提取用戶心音信號的特征參數(shù)，建立最佳碼本并存儲在本地?cái)?shù)據(jù)庫中。以上兩步完成注冊過程，下一步是身份認(rèn)證過程。S3 :射頻讀寫模塊再次讀取識別卡內(nèi)的電子編碼，若該識別卡在SI中已經(jīng)注冊過，虛擬儀器將接收用戶指令，打開串口讀寫模塊，發(fā)送開始采集命令至心音采集模塊，通過串口讀取藍(lán)牙模塊接收到的心音信號，依次調(diào)用信號預(yù)處理模塊、MFCC特征參數(shù)提取模塊、數(shù)據(jù)庫讀取模塊和模型匹配模塊，實(shí)現(xiàn)雙重身份認(rèn)證。如圖3所示，是射頻讀寫器模塊接口程序設(shè)計(jì)流程圖[0027]程序發(fā)送初始化指令，對射頻讀寫器模塊進(jìn)行初始化，主要是設(shè)置當(dāng)前地區(qū)碼、設(shè)置射頻頻道、設(shè)置讀寫器的輸出功率。確認(rèn)初始化成功后，發(fā)送讀取電子編碼的指令。該指令控制射頻讀寫器讀取識別卡的電子編碼。如圖4所示，一比一心音匹配算法流程圖。射頻讀寫器讀取用戶ID，若之前已經(jīng)注冊，系統(tǒng)根據(jù)用戶ID取出存儲在數(shù)據(jù)庫中的心音特征值。然后采集用戶的心音，經(jīng)過信號預(yù)處理、MFCC特征參數(shù)提取。比對提取到的特征參數(shù)與之前根據(jù)ID從數(shù)據(jù)庫中取出的特征參數(shù)，若小于設(shè)定好的閾值，則匹配 成功。
權(quán)利要求1.一種基于射頻識別與心音技術(shù)的身份認(rèn)證設(shè)備，包括射頻天線、射頻讀寫器、識別卡、心音傳感器、30-500HZ帶通濾波器、音頻功率放大器、耳機(jī)、微控制器、藍(lán)牙模塊、嵌入式ARM主板和液晶顯示屏，其特征在于心音傳感器采集人體生理信號，并將信號傳輸至30-500HZ的帶通濾波器；經(jīng)過濾波后的心音在微控制器的控制下，一路信號經(jīng)過音頻功率放大電路，傳入人耳，使用戶能過聽清心跳的聲音；另一路信號通過藍(lán)牙模塊發(fā)送到嵌入式ARM主板進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取與處理；同時(shí)射頻讀寫器通過射頻天線的磁場感應(yīng)讀取識別卡的電子編碼，經(jīng)過串口，將讀取到的電子編碼傳入嵌入式ARM主板進(jìn)行處理；心音數(shù)據(jù)與識別卡的電子編碼經(jīng)過嵌入式ARM主板相關(guān)處理后，通過LVDS接口和USB接口將識別結(jié)果傳至液晶顯示屏。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于射頻識別與心音技術(shù)的身份認(rèn)證設(shè)備。目前的認(rèn)證技術(shù)存在安全問題。本實(shí)用新型中的心音傳感器采集人體生理信號，并將信號傳輸至帶通濾波器；經(jīng)過濾波后的心音在微控制器的控制下，一路信號經(jīng)過音頻功率放大電路，傳入人耳；另一路信號通過藍(lán)牙模塊發(fā)送到嵌入式ARM主板；同時(shí)射頻讀寫器通過射頻天線的磁場感應(yīng)讀取識別卡的電子編碼，將讀取到的電子編碼傳入嵌入式ARM主板進(jìn)行處理；心音數(shù)據(jù)與識別卡的電子編碼經(jīng)過嵌入式ARM主板相關(guān)處理后，通過LVDS接口和USB接口將識別結(jié)果傳至液晶顯示屏。本實(shí)用新型通過射頻身份認(rèn)證和心音身份認(rèn)證的雙重身份認(rèn)證，確保了身份認(rèn)證的準(zhǔn)確性與安全性。
文檔編號A61B7/04GK202472705SQ201220097619
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者趙衛(wèi)強(qiáng), 趙治棟, 駱懿 申請人:杭州電子科技大學(xué)