具有遠(yuǎn)程開啟功能的指紋應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計

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

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

3 遠(yuǎn)程報警和開啟
3．1 遠(yuǎn)程報警
遠(yuǎn)程報警是指當(dāng)傳感器檢測到侵入或者輸入報警密碼時，系統(tǒng)向預(yù)先設(shè)置的手機(jī)號碼發(fā)送報警信息。所謂報警密碼是指預(yù)先設(shè)置的一組密碼，使用這組密碼同樣也能開啟鎖具，但是在開啟的同時，它將啟動遠(yuǎn)程通信模塊，并向遠(yuǎn)程手機(jī)發(fā)送報警的信息。報警密碼主要用在被挾持開鎖的情況下，既能保證人身安全，又能有一定的反制措施。
3．2 遠(yuǎn)程開啟
遠(yuǎn)程開啟是指使用手機(jī)發(fā)送開機(jī)指令，在遠(yuǎn)距離情況下開啟門鎖或者保險箱。遠(yuǎn)程開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(tǒng)中對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)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(yuǎn)程開啟功能包括鎖具部分和用戶手機(jī)部分，兩部分必須相互配合才能完成預(yù)期目標(biāo)。鎖具部分在前述章節(jié)建立的基礎(chǔ)上開發(fā)完成，用戶手機(jī)部分使用Android平臺作為開發(fā)對象。遠(yuǎn)程開啟功能包括注冊流程和遠(yuǎn)程開啟流程，分別如圖5和圖6所示。

由于MSP430F149沒有隨機(jī)數(shù)生成器，因此使用內(nèi)部的計時器，對用戶按鍵間隔計時，使用這個間隔時間作為隨機(jī)數(shù)種子。
3．3 基于Android的遠(yuǎn)程開啟程序設(shè)計
本文基于Android平臺，針對指紋鎖遠(yuǎn)程開啟的應(yīng)用需求，采用DES算法加密通信數(shù)據(jù)，設(shè)計了符合安全要求的指紋鎖手機(jī)端軟件。
手機(jī)端軟件主要實(shí)現(xiàn)3個功能：遠(yuǎn)程開啟、注冊、刪除。軟件的總體結(jié)構(gòu)如圖7所示。

注冊：手機(jī)端軟件接收鎖體短信，將鎖體名稱、密鑰和短信來源號碼保存到數(shù)據(jù)庫。
開啟：獲取用戶輸入的隨機(jī)數(shù)和密碼，用隨機(jī)數(shù)和保存的密鑰對密碼進(jìn)行加密，發(fā)送到指紋鎖對應(yīng)的號碼。
刪除：手機(jī)端軟件刪除對應(yīng)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(xiàng)目配置文件中添加SEND_SMS和RECEIVE_SMS權(quán)限。
接收系統(tǒng)廣播，需要向系統(tǒng)申請廣播接收者權(quán)限。申請的方式有靜態(tài)和動態(tài)兩種。靜態(tài)方式在軟件的項(xiàng)目配置文件聲明即可。靜態(tài)方式下，軟件在整個運(yùn)行過程中都將響應(yīng)系統(tǒng)廣播。動態(tài)方式是在需要的時候使用registerReceivei方法向系統(tǒng)申請權(quán)限，在結(jié)束的時候使用unregisterReceiver方法注銷即可，本文中采用動態(tài)方式。接收到短信的系統(tǒng)廣播為android．provider．Telephony．SMSRECEIVED，用它生成過濾器IntentFilter類，即可使軟件只對該廣播進(jìn)行響應(yīng)。
發(fā)送短信功能通過短信服務(wù)SmsManager類實(shí)現(xiàn)。該類中sendTextMessage方法即可控制手機(jī)硬件，實(shí)現(xiàn)短信的發(fā)送。

結(jié)語
本文設(shè)計的指紋識別和控制系統(tǒng)(不包括遠(yuǎn)程通信模塊)使用4節(jié)1．5 V干電池串聯(lián)供電。經(jīng)測試，在使用指紋按捺感應(yīng)啟動功能的前提下，待機(jī)功耗為10．4μA，密碼識別過程功耗為8．9 mA，指紋識別過程功耗為131．2mA。系統(tǒng)主要功耗指標(biāo)已達(dá)到商業(yè)水平，具有較高的實(shí)
用價值。