지문 센서 완벽 가이드: 안전한 인증을 위한 초보자 안내서

지문 센서

지문 센서 회로는 보안 애플리케이션을 만들려는 엔지니어나 디자이너에게 완벽한 프로젝트 아이디어입니다.

지문은 개인마다 고유하므로 센서는 구축하려는 모든 보안 시스템에 추가 보안 계층을 추가합니다.

의심할 여지 없이 지문 센서 제작은 복잡하게 들립니다. 특히 초보 엔지니어라면 더욱 그렇습니다. 하지만 로켓 과학은 아닙니다.

이 기사에서는 지문 센서의 작동 원리, 응용 분야, 장치에 설치하는 방법을 보여줍니다.

지문 센서란 무엇인가?

보안에 대한 수요가 높을 때 사람들은 생체 인식에 의존하는 경향이 있습니다. 또한 비밀번호와 같은 다른 보호 형태와 결합하면 고급 보안 수준을 제공합니다.

따라서 지문 센서는 인간의 지문을 캡처하고 인식할 수 있는 생체 인식 시스템입니다. 앞서 언급했듯이 각 사람은 쉬운 식별에 도움이 되는 고유한 지문을 가지고 있습니다. 손가락에는 최대 5가지 유형의 지문(소용돌이, 좌측 루프, 우측 루프, 아치, 텐트 아치)을 생성하는 능선이 있습니다.

지문

지문 센서는 주로 일반 비밀번호보다 더 나은 성능과 정확성이 필요한 장치에서 작동합니다.

따라서 유사한 지문 문제에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 지문 센서에는 내장된 지문 감지 모듈이 있어 지문을 구별합니다. 그리고 손가락 능선의 끝을 발견함으로써 이를 달성합니다.

또한 지문 센서는 장치를 잠그고 잠금 해제하는 더 쉽고 안전한 방법을 제공합니다. 또한 지문은 잊을 수 없는 디지털 비밀번호 역할을 할 수 있습니다.

장치 보안

지문 센서는 어떻게 작동하나요?

등록(Enrollment)과 매칭(Matching)은 지문 센서의 작동 원리를 형성하는 두 가지 주요 요소입니다. 어떤 지문 센서를 사용하기 전에 지문을 장치의 데이터베이스에 등록해야 합니다.

지문 센서가 있는 새 휴대폰을 구입했고 생체 인식 보안을 활성화하고 싶다고 가정해 봅시다. 이제 장치는 지문을 장치에 성공적으로 등록하기 위해 센서에 손가락을 여러 번 올려놓으라고 요청할 것입니다.

하지만 이는 표면에서 일어나는 일일 뿐입니다. 등록하는 동안 센서는 손가락을 기반으로 지문 패턴을 생성하고 매칭을 위해 코드 형태로 저장합니다.

성공적으로 등록되면 센서는 스캔한 지문을 코드로 변환합니다. 그런 다음 데이터베이스에 저장된 코드와 매칭합니다. 이후 자동으로 장치나 시스템을 잠금 해제합니다. 일치하지 않으면 접근을 거부합니다.

지문 센서의 세 가지 스캔 방식

또한 지문 센서는 지문을 등록하고 매칭하기 위해 세 가지 스캔 방식을 사용할 수 있습니다. 이들은 광학, 정전용량, 초음파 스캔입니다.

광학 스캐너

광학 스캐너는 손가락 위로 밝은 빛을 비추어 지문의 고해상도 디지털 사진을 찍습니다. 복사기에 손을 대는 것과 비슷합니다.

하지만 어두운 복사본을 캡처하는 대신 캡처한 지문을 저장 장치로 전송합니다.

광학 스캐너

또한 광학 스캐너는 빛에 민감한 마이크로칩을 사용하여 시각적 이미지를 생성합니다. 이러한 빛에 민감한 마이크로칩은 CCD 또는 CMOS 센서일 수 있습니다.

이후 센서에 연결된 장치는 세 가지 작업을 수행합니다.

• 이미지 분석
• 지문만 선택
• 고급 패턴 매칭 소프트웨어로 지문을 코드로 변환

정전용량 센서

손가락을 표면에 대면 지문 능선이 표면과 접촉하는 반면 능선 사이의 골은 표면을 정확히 만지지 않습니다. 반면 정전용량 센서는 전기 전류를 사용하여 손가락을 측정합니다.

따라서 손가락의 각 부분과 표면 사이에는 서로 다른 거리가 있습니다. 다시 말해, 이 거리가 정전용량 센서가 측정하여 지문 이미지를 생성하는 것입니다. 또한 정전용량 스캐너는 휴대폰 터치스크린과 유사하며 젖은 손가락으로는 잘 작동하지 않습니다.

정전용량 센서는 광학 센서보다 더 안전하고 빠르지만 정전기로 손상될 수 있습니다. 젖은 손가락으로 지속적으로 사용할 경우 그렇습니다.

정전용량 센서

초음파 지문 스캐너

또는 초음파 지문 센서는 전기나 빛 대신 초음파를 사용하여 지문을 분석합니다. 따라서 최신 스마트폰에서 초음파 스캐너를 찾을 수 있습니다. 게다가 초음파 센서는 지문을 3D로 스캔하여 광학 스캐너보다 더 안전합니다. 그러나 초음파 스캐너는 일반적으로 정전용량 센서보다 느립니다.

초음파 지문 센서

지문 센서를 설치하는 방법은?

USB 전원 지문 센서를 장치에 설치하거나 아두이노(Arduino)와 함께 설치할 수 있습니다. 둘 다 자세히 살펴보겠습니다.

USB 지문 센서

먼저 USB 포트를 통해 지문 스캐너를 장치에 연결합니다. 작동하면 컴퓨터가 장치를 인식합니다. 다음, 리더기용 소프트웨어를 설치합니다. 리더기와 함께 제공되는 설치 디스크를 사용하거나 온라인에서 일치하는 소프트웨어를 다운로드할 수 있습니다.

소프트웨어 설치 후 지문 센서를 사용할 수 있습니다. 그런 다음 센서에 손가락을 대고 지문을 등록해 보세요. 작동하면 연결이 성공한 것입니다. 그러나 일부 모델은 추가 설정 구성을 요구할 수 있습니다.

이후 지문으로 장치 잠금을 해제할 수 있습니다.

아두이노(Arduino)와 지문 센서

지문 센서를 아두이노에 연결하려면 몇 가지 구성 요소만 필요합니다. 이 구성 요소에는 다음이 포함됩니다.

• 지문 센서 모듈
• 브레드보드
• 파워 뱅크
• 연결 와이어
• TFT 디스플레이
• 아두이노 보드

1단계: 지문 센서의 핀에는 DNC, VCC, TX, RX, GND 핀이 있습니다. 따라서 흰색 와이어로 DNC 핀, 빨간색으로 VCC, 파란색으로 TX, 녹색으로 RX, 검은색으로 GND를 연결합니다.

2단계: 지문 센서를 아두이노에 연결하려면 검은색 와이어를 GND 핀에, 빨간색을 5V 핀에, 녹색을 핀 2에, 흰색을 핀 3에 연결합니다.

3단계: 다음 순서로 디스플레이를 아두이노에 연결할 수도 있습니다.

1. TFT 디스플레이의 VCC를 아두이노의 5V 핀에 연결
2. GND를 GND에
3. CS 핀을 디지털 핀 10에
4. RST 핀을 디지털 핀 9에
5. A0 핀을 디지털 핀 8에
6. SDA 핀을 디지털 핀 11에
7. SCK 핀을 디지털 핀 13에
8. LED 핀을 3.3V 핀에

다음 연결 후, 센서용 Adafruit 지문 라이브러리와 디스플레이용 Adafruit GFX 및 Sumotoy 라이브러리를 사용하여 아래 코드를 업로드하세요.

아두이노 코드

아두이노 코드

작동하지 않을 때

성공적인 연결 후 지문 센서가 작동하지 않으면 문제를 해결하거나 교체할 수 있습니다. 또한 매뉴얼에서 문제 해결 옵션을 확인할 수 있습니다.

아두이노 연결을 사용하는 경우 모든 핀이 제대로 연결되었는지 확인하거나 장비 결함이 있는지 확인하세요.

응용 분야

지문 센서는 주로 보안 애플리케이션에 사용됩니다. 따라서 휴대폰, 컴퓨터 보안, 건물 출입 통제, 데이터 캡처 등에 사용할 수 있습니다.

지문 접근

맺음말

지문 스캐닝

지문 센서 스캐닝은 다른 어떤 생체 인식 보안 형태보다 더 대중적입니다. 지문 스캐닝을 사용하는 장점 중 하나는 장치, 정보, 재산을 범죄자나 침입자로부터 보호하는 것입니다. 또한 사용하기 쉽고 데이터를 안전하게 저장할 수 있습니다.

따라서 개인 정보를 더 안전하게 보호하는 방법이 필요하다면 지문 센서를 사용하세요. 비밀번호나 열쇠를 잊어버리는 문제도 없을 것입니다.

여기서 다루지 않은 지문 센서에 대한 추가 질문이 있으면 주저하지 말고 연락 주세요.