具有遠程開(kāi)啟功能的指紋應用系統設計

下位機收到指令包后，將有關(guān)指令執行情況與結果采用應答包的形式上報給上位機。下位機只對符合自身地址碼的指令包做出應答，其他地址的指令包不會(huì )給予應答；對于不符合協(xié)議要求的指令碼，下位機也不會(huì )應答。應答包的長(cháng)度是不定的，應答包將返回它應答的指令碼，以及此指令碼的執行結果代碼，還會(huì )返回一些必要的參數。應答包的格式如下所示。

控制模塊(上位機)和指紋處理模塊(下位機)不停地通過(guò)指令包和應答包的傳送，完成一系列的功能任務(wù)。

3 遠程報警和開(kāi)啟
3．1 遠程報警
遠程報警是指當傳感器檢測到侵入或者輸入報警密碼時(shí)，系統向預先設置的手機號碼發(fā)送報警信息。所謂報警密碼是指預先設置的一組密碼，使用這組密碼同樣也能開(kāi)啟鎖具，但是在開(kāi)啟的同時(shí)，它將啟動(dòng)遠程通信模塊，并向遠程手機發(fā)送報警的信息。報警密碼主要用在被挾持開(kāi)鎖的情況下，既能保證人身安全，又能有一定的反制措施。
3．2 遠程開(kāi)啟
遠程開(kāi)啟是指使用手機發(fā)送開(kāi)機指令，在遠距離情況下開(kāi)啟門(mén)鎖或者保險箱。遠程開(kāi)啟功能的一大安全漏洞是使用GSM短信方式并不安全，因此本系統中對傳輸的數據進(jìn)行了安全加密，使得安全性大大提升，加密算法使用256位DES加密。
遠程開(kāi)啟功能包括鎖具部分和用戶(hù)手機部分，兩部分必須相互配合才能完成預期目標。鎖具部分在前述章節建立的基礎上開(kāi)發(fā)完成，用戶(hù)手機部分使用Android平臺作為開(kāi)發(fā)對象。遠程開(kāi)啟功能包括注冊流程和遠程開(kāi)啟流程，分別如圖5和圖6所示。

由于MSP430F149沒(méi)有隨機數生成器，因此使用內部的計時(shí)器，對用戶(hù)按鍵間隔計時(shí)，使用這個(gè)間隔時(shí)間作為隨機數種子。
3．3 基于Android的遠程開(kāi)啟程序設計
本文基于Android平臺，針對指紋鎖遠程開(kāi)啟的應用需求，采用DES算法加密通信數據，設計了符合安全要求的指紋鎖手機端軟件。
手機端軟件主要實(shí)現3個(gè)功能：遠程開(kāi)啟、注冊、刪除。軟件的總體結構如圖7所示。

注冊：手機端軟件接收鎖體短信，將鎖體名稱(chēng)、密鑰和短信來(lái)源號碼保存到數據庫。
開(kāi)啟：獲取用戶(hù)輸入的隨機數和密碼，用隨機數和保存的密鑰對密碼進(jìn)行加密，發(fā)送到指紋鎖對應的號碼。
刪除：手機端軟件刪除對應鎖體的信息，包括保存的密鑰。
軟件中涉及短信接收和短信發(fā)送，必須在項目配置文件中添加SEND_SMS和RECEIVE_SMS權限。
接收系統廣播，需要向系統申請廣播接收者權限。申請的方式有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。靜態(tài)方式在軟件的項目配置文件聲明即可。靜態(tài)方式下，軟件在整個(gè)運行過(guò)程中都將響應系統廣播。動(dòng)態(tài)方式是在需要的時(shí)候使用registerReceivei方法向系統申請權限，在結束的時(shí)候使用unregisterReceiver方法注銷(xiāo)即可，本文中采用動(dòng)態(tài)方式。接收到短信的系統廣播為android．provider．Telephony．SMSRECEIVED，用它生成過(guò)濾器IntentFilter類(lèi)，即可使軟件只對該廣播進(jìn)行響應。
發(fā)送短信功能通過(guò)短信服務(wù)SmsManager類(lèi)實(shí)現。該類(lèi)中sendTextMessage方法即可控制手機硬件，實(shí)現短信的發(fā)送。

結語(yǔ)
本文設計的指紋識別和控制系統(不包括遠程通信模塊)使用4節1．5 V干電池串聯(lián)供電。經(jīng)測試，在使用指紋按捺感應啟動(dòng)功能的前提下，待機功耗為10．4μA，密碼識別過(guò)程功耗為8．9 mA，指紋識別過(guò)程功耗為131．2mA。系統主要功耗指標已達到商業(yè)水平，具有較高的實(shí)
用價(jià)值。