| Blackfin®轻松鉴别身份 Suprema 获奖的指纹识别算法背后的“强大引擎” |
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对于某些重要的日常生活事项，目前正越来越多地开始借助某种形式的安全机制来管理，这包括PIN、钥匙、签名、密码或“妈妈娘家的姓”。许多系统都要求进行安全鉴别。最先开始使用的是在是 ATM 机、然后在网络服务器和存储器、便携式设备（如膝上型电脑、移动PC、蜂窝电话和PDA）。接着是考勤设备、销售终端 (POS)设备、门禁、建筑物和汽车，更别说与政府有关的安全问题了，这些系统肯定会要求用户证明自己的身份。
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与传统的手段相比，那些借助身体或行为特征来识别个体的生物测定安全系统更可靠、更容易。由于每个人的指纹都不相同，因此指纹识别是很可靠的一种生物测定方式。同 PC 或无线设备相连的小型阅览器可以采集指纹，并将其抽象成一个数学公式，然后将该公式同服务器上的公式进行比较。 |
Suprema是一家领先的生物测定公司，主要提供基于 PC 的应用和嵌入式应用的指纹算法，其低成本OEM模块可以广泛地采用于多种的生物测定应用中。该公司的算法曾在全球指纹验证大赛中荣获第一名，当前正运行在Analog Devices, Inc. (ADI)生产的Blackfin处理器上。
高性价比和低功耗是Suprema 决定使用 Blackfin处理器的主要因素。借助这些特性，Suprema可以直接满足市场对低成本电池式生物测定系统的需求。“除 Blackfin外，市面上还有许多其它的高性能处理器，但它们的功耗大，价格贵，”Suprema, Inc. 的主管Young S. Moon说。“对我们来说，既要保持性能最大化，又要降低总成本和功耗，这一点是非常关键。选择Blackfin处理器是明智的。它能同时满足我们的这种两难要求。”
传感器的类型
光学传感器的操作步骤是，首先将手指放到由 LED 光源照亮的平板上。通过一个棱镜和透镜系统，图像被投射到CMOS图像传感器上。使用帧抓取技术抓取图像，并将其保存起来以备分析。
热传感器包括一组温度测量像素，它们可以区分皮肤凸起位置的温度和凹陷空间中的温度。这种传感器的尺寸可以很小，因为只要让手指掠过扫描仪就可以进行温度扫描。
电容式传感器利用以下接触点的电容值的不同：皮肤传感器与空气传感器之间的接触点。当将手指放到传感器上时，一组像素会测量指纹凸起和凹陷部分的电容变化。这种方法是可行的，因为在皮肤传感器与空气传感器之间的接触点的电容存在差异。
电场式传感器在传感区域的周围产生一个电场，一组像素可以借此测量指纹的凸起和凹陷部分所导致的变化。这种方式可检测出皮肤传导层（位于皮肤表面和表皮之下）中的变化。
丰富的外设组合
Suprema的产品包括UniFinger SFM3000和SFM3500模块。这些模块是嵌入式解决方案，它们由一个独立的处理板和一个运行该公司指纹识别算法的Blackfin处理器组成。Suprema还为OEM提供由知名供应商生产的指纹传感器（光学传感器、热传感器、电容式传感器和电场传感器）。
借助 板上Blackfin 处理器，UniFinger可以在内部存储器中存储上千个指纹，并且提供一套完整生物测定功能，包括登记、一对一验证和一对多鉴定。
这是因为Blackfin处理器是一种新型16/32位嵌入式处理器，特别用来满足当前嵌入应用的计算要求和功耗约束。Blackfin不仅实现了突破性的信号处理性能和功效，而且还在单指令多数据(SIMD)架构上提供了一个完整的32 位RISC MCU编程模型。
Suprema选择Blackfin ADSP-BF531处理器的另一个重要原因是，它包括丰富的一系列外设。这些外设通过数条高带宽总线同内核相连，这样在系统配置和总体系统性能上提供了灵活性。借助业内标准的接口和高性能的信号处理内核，用户无需昂贵的外部组件就可以迅速开发出经济的解决方案。
系统外设包括：1个通用异步收/发两用器 (UART) 端口、1个串行外设接口 (SPI)、2 个串行端口 (SPORT)、4 个通用计时器（其中3个具有脉宽调制(PWM)功能）、1个实时时钟、1个看门狗定时器和1个高速并行外设接口(PPI)。
除通用I/O、实时时钟和计时器外，所有外设都为直接存储器存取 (DMA) 架构所支持。此外，还有一个单独的存储器DMA通道，专门用于处理器的不同存储空间之间的数据传输，包括外部 SDRAM 和异步存储器。具有“一整套补充性的外设和接口，如UART、SPI、计时器和SDRAM控制器，使得整个系统的设计天衣无缝，”Moon 说。“这有助于大幅度降低我们的总体成本。”
低功耗
Suprema的模块很可能被运用在使用电池工作的生物测定设备上，运用在各种领域， 因此，这些模块的功耗必须很低。该公司很明智地选择了Blackfin，因为该处理器提供了世界级的功率管理和性能。Blackfin采用了低功耗和低电压设计原理，其动态功率管理、同时改变工作电压和频率的能力可以显著降低总体功耗。与仅改变工作频率相比，同时改变电压和频率可以更大幅度地降低功耗。对于便携式设备来说，这相当于延长了电池的寿命。ADSP-BF531 处理器还包括一个支持处理器的动态功率管理功能的片上稳压器，它提供了一个输入范围介于2.25V到3.6V的内核电压。
为了加快开发进度，Suprema 采用了ADI的VisualDSP++。这是一个易于安装和使用的集成软件开发和调试环境 (IDDE)。借助该工具，可以在一个界面内对项目进行从头至尾的高效管理。Suprema还使用了ADI的基于PCI的高性能模拟器 (HPPCI)。该模拟器使用JTAG接口（在模拟期间用于监视和控制目标电路板的测试访问端口）进行工作。
Suprema为实现诸如任务调度和处理器之间的通讯等特性，采用了 ADI 的 VisualDSP++ 内核(VDK) 库。VDK 提供了一流的调度和资源分配技术，它们是专门为解决编程时的内存和时间约束而准备的。借助这些技术，工程师可以更有效地利用示例代码，并且通常可以不必从零开始某个项目，因此节省了开发和调试时间。为了让用户节省更多时间，VDK 还提供了标准库和框架，其中含有指定的APIs，另外还可以方便地在其中添加样本、类库和增值知识产权（IP）代码。
低至4.95美元的起价、为获奖立下汗马功劳的优异性能以及超乎设计人员期待的外设，这一切都证明了：Blackfin符合Suprema的性价比要求。“我们希望用较低的价格获得更高的性能，”Moon说，“我们现在如愿以偿了。”Suprema计划在其将来的生产线中采用不同版本的Blackfin处理器。
了解Suprema的更多信息，请访问其公司网站www.supremainc.com.
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