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

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(bào)給上位機(jī)。下位機(jī)只對(duì)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(huì)給予應(yīng)答；對(duì)于不符合協(xié)議要求的指令碼，下位機(jī)也不會(huì)應(yīng)答。應(yīng)答包的長(zhǎng)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(huì)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(guò)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(bào)警和開啟
3．1 遠(yuǎn)程報(bào)警
遠(yuǎn)程報(bào)警是指當(dāng)傳感器檢測(cè)到侵入或者輸入報(bào)警密碼時(shí)，系統(tǒng)向預(yù)先設(shè)置的手機(jī)號(hào)碼發(fā)送報(bào)警信息。所謂報(bào)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(shí)，它將啟動(dòng)遠(yuǎn)程通信模塊，并向遠(yuǎn)程手機(jī)發(fā)送報(bào)警的信息。報(bào)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(xiǎn)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(duì)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(tái)作為開發(fā)對(duì)象。遠(yuǎn)程開啟功能包括注冊(cè)流程和遠(yuǎn)程開啟流程，分別如圖5和圖6所示。

由于MSP430F149沒(méi)有隨機(jī)數(shù)生成器，因此使用內(nèi)部的計(jì)時(shí)器，對(duì)用戶按鍵間隔計(jì)時(shí)，使用這個(gè)間隔時(shí)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(jì)
本文基于Android平臺(tái)，針對(duì)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(jì)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(gè)功能：遠(yuǎn)程開啟、注冊(cè)、刪除。軟件的總體結(jié)構(gòu)如圖7所示。

注冊(cè)：手機(jī)端軟件接收鎖體短信，將鎖體名稱、密鑰和短信來(lái)源號(hào)碼保存到數(shù)據(jù)庫(kù)。
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(duì)密碼進(jìn)行加密，發(fā)送到指紋鎖對(duì)應(yīng)的號(hào)碼。
刪除：手機(jī)端軟件刪除對(duì)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(qǐng)廣播接收者權(quán)限。申請(qǐng)的方式有靜態(tài)和動(dòng)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(gè)運(yùn)行過(guò)程中都將響應(yīng)系統(tǒng)廣播。動(dòng)態(tài)方式是在需要的時(shí)候使用registerReceivei方法向系統(tǒng)申請(qǐng)權(quán)限，在結(jié)束的時(shí)候使用unregisterReceiver方法注銷即可，本文中采用動(dòng)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(guò)濾器IntentFilter類，即可使軟件只對(duì)該廣播進(jìn)行響應(yīng)。
發(fā)送短信功能通過(guò)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(yǔ)
本文設(shè)計(jì)的指紋識(shí)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(cè)試，在使用指紋按捺感應(yīng)啟動(dòng)功能的前提下，待機(jī)功耗為10．4μA，密碼識(shí)別過(guò)程功耗為8．9 mA，指紋識(shí)別過(guò)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(jià)值。