一、概述
　　托普集團(tuán)研制開(kāi)發(fā)出的IC卡式生物信息指紋識(shí)別器，于日前在成都托普集團(tuán)西部軟件園內(nèi)完成第一批次的試生產(chǎn)，樣品的性能和工藝都達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，正式生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作現(xiàn)已在緊鑼密鼓地進(jìn)行之中。該識(shí)別器采用了美國(guó)LAEPFROG公司的專利，并已在美國(guó)完成了硬件軟件的設(shè)計(jì)、調(diào)試工作。這種指紋識(shí)別器采用了生物信息技術(shù)，是應(yīng)用于指紋識(shí)別領(lǐng)域和身份識(shí)別領(lǐng)域的新技術(shù)，在全球范圍內(nèi)處于領(lǐng)先地位，使識(shí)別的精度達(dá)到了一個(gè)新的水平。
二、技術(shù)分析
　　目前，傳統(tǒng)的指紋識(shí)別器中最重要的技術(shù)部件——傳感器主要有兩類，第一類是采用壓敏元件開(kāi)發(fā)的壓力傳感器；第二類是運(yùn)用光學(xué)原理使用CCD采集指紋圖象信息再送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖象處理。對(duì)于第一類，識(shí)別的精度受到傳感器上壓敏元件分布的精度和密度的影響，壓敏元件分布的越均勻，壓敏元件的密度越大，則傳感器的精度就會(huì)越好，但目前的資料顯示，該類指紋識(shí)別系統(tǒng)的精度不是很高。對(duì)于第二類，即采用CCD鏡頭的指紋識(shí)別器，因?yàn)镃CD鏡頭中的感光元件的密度可以做到很高的水平，所以采用CCD鏡頭的指紋識(shí)別系統(tǒng)也能夠達(dá)到很高的精度，但是價(jià)格昂貴是阻止這類識(shí)別器進(jìn)入市場(chǎng)的主要原因。
托普集團(tuán)開(kāi)發(fā)的指紋識(shí)別器運(yùn)用了生物信息傳感技術(shù)，根據(jù)此技術(shù)開(kāi)發(fā)的微電場(chǎng)檢測(cè)傳感器，是生物信息指紋識(shí)別器區(qū)別于通常指紋識(shí)別器的一個(gè)最重要的閃光點(diǎn)。我們知道不同形狀的物體在周圍產(chǎn)生的電場(chǎng)的形狀也會(huì)不同，微電場(chǎng)檢測(cè)傳感器利用了該特性來(lái)確定指紋。與前兩類識(shí)別器所采用的傳感器相比較，微電場(chǎng)傳感器具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)：
　　第一，電場(chǎng)是無(wú)處不在，運(yùn)用電場(chǎng)檢測(cè)，與常規(guī)的指紋識(shí)別器相比，在某種意義上說(shuō)具有“透視”的功能。一般說(shuō)來(lái)沾有灰塵、手指受過(guò)傷、指紋較淺…等因素會(huì)造成使用壓力傳感器或CCD鏡頭采樣的識(shí)別器的精度下降，但使用微電場(chǎng)傳感器能夠透過(guò)表皮，完全不受以上幾個(gè)方面因素的影響，更深入的說(shuō)，就目前我們使用的微電場(chǎng)傳感器器甚至可以檢測(cè)到手指骨的形狀，這就是前面所說(shuō)的“透視”功能。
　　第二，其次由于采用電場(chǎng)檢測(cè)，使得我們可以采集到的更大面積的指紋，與壓力傳感器相比，我們采集的指紋信息不僅僅包括與傳感器接觸處的指紋，還包括了該手指上接觸處周圍的指紋，數(shù)據(jù)量的增加，可以為用戶提供更高的安全保證。我們不難看出，微電場(chǎng)檢測(cè)傳感器的使用，提高了指紋識(shí)別器的安全性，可靠性和方便性。雖然手指處的電場(chǎng)非常的微弱，精確的測(cè)量存在極大的困難，但目前的加工工藝已能達(dá)到要求，從而使識(shí)別器的性能得到了保證。
　　生物信息指紋識(shí)別器中采用了全新的獨(dú)特的壓縮算法，試驗(yàn)證明，該算法是科學(xué)的、有效的、實(shí)用的，對(duì)于其它產(chǎn)品，我們沒(méi)有更詳細(xì)的資料，不易說(shuō)明比較各自的優(yōu)劣。性能比較見(jiàn)表1。
　　　　　　　

三、產(chǎn)品介紹
　　1、生物信息指紋識(shí)別器采用了高集成電路,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，共采用芯片9片，芯片位置布放合理：
●微處理器采用90系列單片機(jī)，工作頻率7.3728MHZ；
●傳感器采用美國(guó)LEAPFROG公司專利產(chǎn)品，工作頻率16.0000MHZ；
●通過(guò)一片F(xiàn)IFO芯片（STC16C2550CJ44）降低傳感器傳送出的數(shù)據(jù)的速度, 實(shí)現(xiàn)傳感器與微處理器之間的通訊；
●MC74ACT573、MC74ATC139實(shí)現(xiàn)微處理器的外圍接口；
●LT1131ACSW用于微處理器與上級(jí)PC之間的通訊。
　　電路原理見(jiàn)圖1：
　　　　　　
　　2、指紋比對(duì)通過(guò)比較指紋斷點(diǎn)的矢量位置及數(shù)目來(lái)確定人員身份，存儲(chǔ)在IC卡中的數(shù)據(jù)根據(jù)斷點(diǎn)的數(shù)量的不同占據(jù)400到500個(gè)字節(jié)不等，用于該識(shí)別器的IC卡沒(méi)有特殊的要求，符合國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的IC卡均可用于該識(shí)別器。
　　3、識(shí)別器可通過(guò)RS232或PS2與上級(jí)計(jì)算通訊。
　　4、對(duì)信息的計(jì)算和比較由上級(jí)微機(jī)進(jìn)行，指紋圖象顯示在上級(jí)微機(jī)的屏幕上。
四、系統(tǒng)組成
　　我們現(xiàn)在的產(chǎn)品，可以通過(guò)串口或者PS/2口直接與上級(jí)計(jì)算機(jī)通訊。一套基本的系統(tǒng)應(yīng)該包括兩級(jí)：第一級(jí)是識(shí)別器組成。在該級(jí)中使用者的指紋信息被識(shí)別器采集，經(jīng)過(guò)一定的處理后將和從IC卡中讀出的數(shù)據(jù)一起送入上級(jí)計(jì)算機(jī)；第二級(jí)為系統(tǒng)處理層，在該層將包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)，在該層中將對(duì)從第一級(jí)送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理，比較通過(guò)傳感器采集到的信息和IC卡中存儲(chǔ)的信息，確定使用者是否合法。一個(gè)基本的組成見(jiàn)圖2。
　　如果用戶有需要，還可以增加第三級(jí)。即再向上增加一級(jí)服務(wù)器，對(duì)所有的用戶進(jìn)行集中管理，美方公司與美國(guó)海軍簽定的合同中就增加了第三級(jí)，需要說(shuō)明的是如果增加第三級(jí)，那么這里需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以按照標(biāo)準(zhǔn)的模式來(lái)進(jìn)行鋪設(shè)。
　　　　　　

　　　　　　　　　　
五、市場(chǎng)預(yù)測(cè)
　　以指紋識(shí)別來(lái)作為IC卡中的密鑰，在安全性、可靠性、方便性等方面將使IC卡得到很大的改進(jìn)。在國(guó)內(nèi)，預(yù)測(cè)未來(lái)十年中，按金卡工程的總體目標(biāo)為二億張左右，簡(jiǎn)單的認(rèn)為若將指紋識(shí)別技術(shù)只用于要求保密性能好，需要身份識(shí)別的環(huán)境中，估計(jì)若使ATM的應(yīng)用達(dá)到臺(tái)灣當(dāng)前的水平，全國(guó)需要4.5萬(wàn)臺(tái)，若ECR和POS在全國(guó)各大中商場(chǎng)的配備率達(dá)到20%，則至少需要200萬(wàn)臺(tái)。而對(duì)于世界，從包括金融、存取控制與身份識(shí)別等有需要使用指紋識(shí)別技術(shù)的行業(yè)看，則需IC卡10億張，大批的讀寫(xiě)設(shè)備需要安裝或改造，這里都為指紋識(shí)別技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了廣闊的空間。

六、結(jié)束語(yǔ)
　　托普集團(tuán)采用微電場(chǎng)傳感器生產(chǎn)的生物信息指紋識(shí)別器在實(shí)用性、可靠性、價(jià)格等各個(gè)方面都能滿足用戶的需求。我們目前所采用的技術(shù)水平在世界上也處于領(lǐng)先的地位。但我們也感到目前的產(chǎn)品還有補(bǔ)足之處：因?yàn)槭艿阶R(shí)別器中微處理芯片工作的速度影響，識(shí)別器還不能獨(dú)立完成傳感器采集到的指紋信息的處理工作以及將采集的指紋信息與IC卡中存儲(chǔ)的指紋數(shù)據(jù)相比較。所以我們下一步的目標(biāo)將是開(kāi)發(fā)以586一級(jí)或以上的CPU芯片作為處理器的指紋識(shí)別器，實(shí)現(xiàn)單機(jī)操作，更一步降低系統(tǒng)的價(jià)格，擴(kuò)大識(shí)別器在應(yīng)用中的使用范圍。