Các vấn đề bảo mật liên quan đến Sinh trắc học cũng đang dần được sử dụng nhiều trong cuộc sống hằng ngày đơn cử việc mở khóa các thiết bị công nghệ như điện thoại thông minh, máy tính xách tay bằng móng mắt, vân tay hay khuôn mặt, các phương thức đó đòi hỏi cần có sự riêng tư cho chủ nhân của nó.
Trang 1HỆ THỐNG BẢO MẬT BẰNG VÂN TAY
Nguyễn Văn Thiệu - 1410662
Nguyễn Huỳnh Ngọc Anh - 1410598
Huỳnh Minh Khoa - 1410628 Trần Văn Toản - 1410686
Lê Ích Thịnh - 1410672
Lớp VTK38, Khoa Vật lý
1 LỜI MỞ ĐẦU
Các vấn đề bảo mật liên quan đến Sinh trắc học cũng đang dần được sử dụng nhiều trong cuộc sống hằng ngày đơn cử việc mở khóa các thiết bị công nghệ như điện thoại thông minh, máy tính xách tay bằng móng mắt, vân tay hay khuôn mặt, các phương thức đó đòi hỏi cần có sự riêng tư cho chủ nhân của nó Vậy tại sao chúng ta không dùng vân tay của mình để
mở cửa nhà thay vì dùng chìa khóa truyền thống như xưa nay chúng ta vẫn dùng? Vân tay đã được biết tới với tính phân biệt (tính chất cá nhân) và ổn định theo thời gian cao nhất, vì vậy nó
là đặc trưng sinh trắc được sử dụng rộng rãi nhất Nếu áp dụng vân tay vào vấn đề bảo về ngôi nhà thân yêu của chúng ta thì sẽ giải quyết được khá nhiều vấn đề, mỗi người chỉ cần đăng ký dấu vân tay một lần mà vẫn có thể sử dụng lâu dài thay vì việc mỗi lần gia đình có thành viên mới thì lại phải đánh thêm một chiếc chìa khóa mới, nhiều lần đánh chìa khóa lâu dài sẽ ảnh hưởng không tốt tới ổ khóa Vân tay vẫn là biện pháp tối ưu cho việc bảo vệ ngôi nhà của chúng ta
Việc bảo mật bằng vân tay trở thành vấn đề để áp dụng vào thực tế Không chỉ dừng lại
ở việc mở cửa thì sự phân quyền cho người có mẫu vân tay hợp lệ cũng là vấn đề cần lưu ý Đối với chủ nhà khi họ nhập vân tay thì họ có quyền sử dụng tất cả các thiết bị trong nhà Với trẻ em trong nhà khi nhập vân tay vẫn được dùng các thiết bị trong nhà nhưng vẫn bị giới hạn ở một vài thiết bị hoặc đơn cử nhà có khách trọ thì dấu vân tay của họ chỉ được dùng đề mở cửa cho họ và các thiết bi trong phòng trọ của họ còn các thiết bị khác trong nhà thì không thể mở được.Chúng ta có thể phát triển thêm phần phân quyền sẵn có giúp chủ nhà có thể biết được ai vừa đăng nhập dấu vân tay để vào nhà, hoặc khi có người xấu cố tình đăng nhập dấu vân tay không có trong hệ thống dữ liệu để thực hiện các mục đích xấu, khi phát hiện trường hợp như vậy thì hệ thống sẽ sử dụng những biện pháp đã được cấu hình sẵn trong thiết bị để nó có thể chủ động phát âm thanh cảnh báo, khóa không cho đăng nhập khi quá số lần nhập sai, báo cho chủ nhân của căn nhà, khóa tất cả các cửa trong nhà, bật camera để lưu hình ảnh người nhập sai hoặc gọi cảnh sát Đó là những trường hợp có thể xảy ra khi có sự cố và cũng là những hướng phát triển cho đề tài này bằng cách nào đó chúng ta có thể biến ngôi nhà chúng ta thành nhà thông minh
2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Bước 1: Đặt các câu hỏi: Vì sao cần phải nghiên cứu? Các trình tự thực hiện như thế nào? Có ích trong thực tế hay không?
Trang 2Bước 2: Tìm tài liệu
Bước 3: Thiết kế sơ đồ khối
Bước 4: Tìm linh kiện và thiết bị cần sử dụng
Bước 3: Thiết kế phần mềm
Bước 4: Thiết kế phần cứng
Bước 5: Mô phỏng chạy thử
Bước 6: Thi công
Bước 7: Vận hành và kiểm tra tính ổn định
3 NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1 Nội dung
• Thiết kế sơ đồ khối tổng quát
Nguồn nuôi:
• Nguồn 1: cung cấp điện cho vi điều khiển, cảm biến vân tay, khối hiển thị và khối âm thanh
• Nguồn 2: cung cấp dòng điện cho thiết bị đóng mở
Ổn áp: là bộ chuyển đổi điện áp cao sang điện áp thấp
Vi điều khiển: là trung tâm để xử lí, kết nối và trao đổi dữ liệu giữa các khối với nhau Cảm biến vân tay: gồm cả phần cứng và phần mềm trong đó có một thiết bị quang học
Trang 3Khối hiển thị: kết nối vi điều khiển dùng để hiển thị thông tin của hệ thống
Khối âm thanh và loa: phát âm thanh khi người mở cửa nhập vân tay đúng hoặc không đúng
Thiết bị đóng mở: Dùng để đóng mở cửa khi được cấp điện
• Tìm linh kiện và thiết bị cần được sử dụng
➢ Vi điều khiển: AT Mega 328
➢ Cảm biến vân tay R305
➢ Khối hiển thị - I2C: LCD 16x2
➢ Khối âm thanh: DFPlayer Mini
➢ Thiết bị đóng mở: khóa nam châm từ
• Thiết kế sơ đồ nguyên lý:
Trang 4• Thiết kế phần mềm
➢ Lưu đồ thuật toán:
Khi được cấp nguồn, mạch sẽ bắt đầu kiểm tra phần cứng sau đó khối vi điều khiển sẽ kết nối các khối lại với nhau, sau khi kết nối xong khối hiển thị sẽ hiển thị yêu cầu nhập dấu vân tay, ta sẽ nhập dấu vân tay ở khối cảm biến vân tay; sau khi nhập xong dấu vân tay nếu vân tay trùng khớp với dấu vân tay đã được lưu thì khối hiển thị sẽ hiện tên của người mở cửa, khối
âm thanh sẽ phát tên người mở cửa đồng thời chốt khóa cửa sẽ bị hút vào và cửa sẽ được mở
Các cấp độ phân quyền trong hệ thống:
Cấp 1: Cho phép mở cửa tất cả các phòng
Cấp 2: Cho phép mở cửa phòng 1 và phòng 2
Cấp 3: Cho phép mở cửa phòng 2
Nếu nhập sai dấu vân tay khối hiển thị sẽ hiện vân tay không tồn tại và yêu cầu nhập lại, khối âm thanh sẽ phát ra âm báo đã nhập sai và chốt khóa cửa không hút nên cửa vẫn bị khóa
Trang 5Hình mặt trước Hình mặt sau
3.2 Kết quả đạt được:
Sau thời gian nghiên cứu nhóm đã thực hiện được các yêu cầu đã đặt ra:
• Kiểm tra dấu vân tay
• Thông báo ra màn hình khi nhập dấu vân tay cả đúng hay sai
• Phát âm thanh khi vân tay đúng hoặc sai
• Phân quyền mở cửa cho mỗi người
4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận: Hệ thống đã thực hiện được các chức năng: Nhập đúng vân tay thì cho mở cửa; Hiển thị tên người có dấu vân tay đúng trên màn hình; Đọc tên người mở cửa thông qua loa; Có sự phân quyền khi đăng nhập dấu vân tay theo cấp độ như đã cấu hình sẵn trong phần mềm hệ thống
Tuy nhiên, phải kết nối với máy tính để thêm dấu vân tay và có thể mở rộng phần chấm công
TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Atmega 328 datasheet, http://www.alldatasheet.com, 2018
• R305 datasheet, https://www.olimex.com/Products
• Fingerprint, http://arduino.vn/reference/library
• Youtube (fingerprint, R305 fingerprint sensor, 8051 fingerprint security system, solenoid lock)
• Youtube (LCD-dientu360)
