指紋鎖的核心-指紋頭

指紋模塊（fingerprint module）是指紋鎖的核心部件，安裝在如指紋門禁或者硬盤等器件上，用來完成指紋的采集和指紋的識別的模塊。指紋模塊主要由指紋采集模塊、指紋識別模塊和擴展功能模塊（如鎖具驅動模塊）組成。

 

指紋模塊的原理

光學指紋模塊：利用光的折射和反射原理，光從底部射向三棱鏡，并經棱鏡射出，射出的光線在手指表面指紋凹凸不平的線紋上折射的角度及反射回去的光線明暗就會不一樣。CMOS或者CCD的光學器件就會收集到不同明暗程度的圖片信息，就完成指紋的采集。

 

半導體指紋模塊：無論是電容式或是電感式，其原理類似，在一塊集成有成千上萬半導體器件的“平板”上，手指貼在其上與其構成了電容（電感）的另一面，由于手指平面凸凹不平，凸點處和凹點處接觸平板的實際距離大小就不一樣，形成的電容/電感數值也就不一樣，設備根據這個原理將采集到的不同的數值匯總，也就完成了指紋的采集。

 

射頻指紋模塊：利用生物射頻指紋識別技術，通過傳感器本身發射出微量射頻信號，穿透手指的表皮層去控測里層的紋路，來獲得最佳的指紋圖像。防偽指紋能力強，射頻識別原理只對人的真皮皮膚有反應，從根本上杜絕了人造指紋的問題。

現在市面上常見的指紋鎖產品指紋頭分為兩類，一種是光學指紋頭，一種是半導體指紋頭。其優缺點各有千秋。

 

半導體指紋識別的優勢 

1．半導體指紋識別模塊只識別活體指紋，安全性高。也就是說半導體指紋頭可穿透皮膚表發層，所以網上盛傳的硅膠模擬指紋在這里基本上起不到什么作用，識別活體指紋的好處在于指紋基本上不能復制或是仿制。

2．半導體指紋識別模塊具有非常高的靈敏度和識別精度。半導體指紋識別是由上萬個電容器組成電容陣列，采集指紋脊和谷到觸板的距離形成指紋數據，相比與光學掃描精度更好，能采集更精細的指紋細節，采集速度也更快。

3. 半導體指紋識別模塊識別率高。光學指紋頭正常使用中會受到指紋干濕、深淺的影響，導致識別錯誤和無法識別指紋的現象，而半導體可最大程度免除這些問題。

此外，半導體還功耗小，體積小等等優勢，對降低智能鎖功耗和縮小鎖具大小有很大的幫助。

 

 

二、半導體指紋識別的不足

1．半導體指紋識別模塊造價稍高。半導體指紋識別模塊的電容版顯然比比光學指紋模塊的鋼化玻璃的成本要高，當然其他部件的成本也相對高于光學指紋模塊，所以造價較高，但隨著行業的發展，兩者的價格差逐漸變小。

2. 半導體指紋識別模塊不易保養。 半導體指紋頭的采集窗會受到污漬汗漬以及靜電的影響，且容易被劃花，所以需要使用時需要注意保護和保養，不然使用壽命難以保障。

 

光學指紋識別的優劣

目前由于光學指紋識別模塊造價低，適應性強等原因廣泛應用于各大領域，目前許多指紋鎖使用的也是光學指紋識別模塊。

 

一、光學指紋識別的優勢

1. 光學指紋識別模塊的環境適應性較強。光學指紋頭采集窗一般采用鋼化玻璃，能夠一定程度的抗壓抗磨和耐酸堿、污漬的腐蝕。對工作環境的溫度適應較好，在-15攝氏度到55攝氏度，濕度20%-95%的環境下也能保持部件的運行，且玻璃表面易于清潔，既可用于家庭等普通環境，也可用于潮濕、高溫和粉塵等特殊環境。

2. 光學指紋識別模塊穩定性好。光學指紋識別技術經過市場的長期考驗并不斷改良，加上光學指紋頭對環境的適應性較好，所以在使用過程中穩定性表現較好，理論壽命也比較長。

3. 光學指紋識別模塊造價成本低。光學指紋頭發展較早，已經有成熟的行業規模，可模塊化量產，且光學指紋頭所用到的原材料相對比較便宜，所以光學指紋頭的造價普遍會比半導體指紋頭便宜。

 

 

二、光學指紋識別的不足

1. 光學指紋識別防偽性能弱，安全性存隱患。由于光學指紋頭的指紋識別技術原理的原因，光學指紋頭無法辨別指紋的真偽，如果用戶的指紋被有心人獲取并仿制，則容易蒙混過關。

2. 光學指紋識別識別精度存在一定固有缺陷。學指紋頭是指紋脊和谷對光的反射不同成像，對于指紋淺、指紋太干或脫皮的用戶，會容易出現錯誤識別的現象。

3. 光學指紋識別功耗相對較大。光學指紋頭需要發射強光，所以相對于半導體指紋頭所需電能較多，一般光學指紋鎖半年多需要換一次電池，半導體指紋鎖可用一年左右。