一种具有活体指纹采集的二代身份证信息获取装置的制作方法

本实用新型提供一种具有活体指纹采集的二代身份证信息获取装置，涉及到活体指纹采集技术、二代身份证信息识别技术，属于身份证信息识别技术领域。

背景技术：

在科学技术的迅猛发展的今天，二代身份证技术领域上也得到极大的提高，存储了更多的个人信息，如指纹、照片、血型等。在边防检验、出入境检验、公安、部队等涉及国家安全的场所都需要核实个人身份信息，在购买机票、车票、机场、社保、医保、金融、保险、交通、教育等场所也需要出示身份证，并对个人身份证进行核验；在办理移动业务时也需要实名认证，如电信业的手机营业厅、移动POS机端。二代证身份证使用的频率越来越因此二代身份证读卡器已经成为读取身份信息的不可缺少的、必备设备。

目前市场上的二代身份证采集设备分为两类，第一类设备只具有二代身份证采集功能，不具有指纹采集功能；第二类设备具有二代身份证采集功能，具有指纹采集功能；这两类设备都不具有活体指纹采集技术，无法确认采集人的真实指纹和所持身份证属于同一个人。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种具有活体指纹采集的二代身份证信息获取方法及装置，通过活体指纹采集技术侦辨用户使用的是真实手指，通过二代身份证信息采集技术实现身份证内置数据的读取，在将活体指纹验证和二代身份证信息采集验证完美结合，对持卡人身份进行双重验证；通过USB总线技术，和计算机服务器通讯、实现数据交互，解决了以往产品无法确认持卡人的真实指纹和所持身份证属于同一个人的问题。

本实用新型进一步公开了一种具有活体指纹采集的二代身份证信息获取方法及装置，由电源电路、单片机电路、射频电路、安全模块电路、USB接口电路、指纹采集模块电路、蜂鸣器电路组成；其中，

所述的电源电路与单片机电路、射频电路、安全模块电路、USB接口电路、指纹采集模块电路、蜂鸣器电路的供电端相连，提供电源信号；

所述的单片机电路的SPI端口通过SPI总线和射频电路通讯，控制射频电路工作，身份证密文信号被传送到射频电路，射频电路解调出身份证数字密文信息，将再通过SPI总线将密文信息传送到单片机电路的SPI端口上；

所述的单片机电路通过I2C总线将密文数据发送到安全模块电路，密文数据在安全模块电路内被解调成明文信息，发送到USB端口；

所述的指纹采集模块接口电路由电感CM3、指纹采集仪头P1组成，实现活体指纹采集和USB数据功能；其中，VCC网络与P1的电源端电连接，提供电源信号；GND网络与P1的接地端电连接，提供接地信号；P1的USB数据经CM3耦合输出到U580_N网络、U580_P网络；P1的USB与CM3电连接；CM3分别连接到U580_N网络、U580_P网络；

所述的单片机电路由单片机芯片U3、晶体Y1组成，实现对外设电路的管理；其中， VCC网络与U3的电源端电连接，提供电源信号；GND网络分别与U3、Y1接地端电连接，提供接地信号；U2的通用IO端口与Y1的RESET网络相连；U2的晶体端分别与Y1的端口相连，为U2提供震荡信号；U2的USB数据端分别与N_DP_N、N_DP_P网络连接，并通过USB接口电路与计算机进行数据交互；U2的通用IO端口与BUZZER网络相连，传送蜂鸣器电路控制信号；U2的I2C数据端分别与I2C_DATA0、I2C_CLK0、RX_FRAME、TX_FRAME网络相连接，并与安全模块进行I2C数据交互，传送身份证密文信息；U2的通讯接口SPI端分别与IQR、NSS、MISO、SCK、MOSI网络相连，传送SPI信号到射频电路，进行数据交互，读取身份证密文信息；U2的串行数据端分别与RXD_SAMA、TXD_SAMA网络相连，和安全模块电路进行串行数据交互，传送身份证明文信息；

所述的USB接口电路由USB接口芯片U5、USB连接器J4、保险丝F1、电感CM4组成，实现多路USB设备相互通讯；其中，VCCUSB网络经保险丝F1与J4的电源端连接；VCC网络经与U5的电源端电连接，提供电源电压；GND网络与U5、J4的接地端电连接，提供接地信号；U5的四个USB端口分别与CM4耦合连接到J4的DM、DP数据端，传递USB数据；与N_DP_N、N_DP_P连接，传送数据到单片机电路，进行数据交互；与U580_N、U580_P连接，传送数据到指纹采集模块接口电路，进行数据交互；与S_DP_N、S_DP_P连接，传送数据到安全模块电路，进行数据交互；

所述的安全模块电路由安全模块U10组成； VCC网络与U5的电源端电连接，提供电源电压；GND网络与U10的接地端、使能端电连接，提供接地信号；U10的I2C端口分别与单片机电路的I2C端口电连接，通过I2C协议，传送身份证密文数据；U10的USB端口分别与USB接口电路电连接，传送解密后的身份证明文数据；

所述的射频电路由射频接口芯片U1、天线J5、晶体Y2、电容C15、C16组成，其中，VCC网络与U1的电源端电连接，提供电源电压；GND网络与U1、J4、Y2的接地端电连接，提供接地信号；U1的SPI端口分别与MOSI、SCK、MISO、NSS、IQR、PDOWN网络相连接，通过SPI总线进行数据交互，接收身份证密文数据； U1的天线端口Vmid、RXP、TX1、TX2、RXN分别与J5的VMID、RX、TX1、TX2、RX端口相连接，U1的发射端TX1、TX2发射射频信号到J5端，J5将感应区内接收到的身份证信号，传送到U1的接收端RXP、RXN，由U1进行数据解调；

VCCUSB网络分别与U4的电源输入端、E1的正端、C33的一端电连接，提供电源信号；GND网络分别与U4、E1、E2、C33、C36的接地端电连接，提供电源地信号；U4的输出端分别与E2的正端、C36的一端、VCC网络电连接，提供VCC输出电压。

进一步阐述本实用新型工作原理：

本实用新型所述的一种具有活体指纹采集的二代身份证信息获取方法及装置，通过活体指纹采集技术侦辨用户使用的是真实手指，通过二代身份证信息采集技术实现身份证内置数据的读取，在将活体指纹验证和二代身份证信息采集验证完美结合，对持卡人身份进行双重验证；本实用新型由电源电路、单片机电路、射频电路、安全模块电路、USB接口电路、指纹采集模块电路、蜂鸣器电路组成；所述的电源电路与单片机电路、射频电路、安全模块电路、USB接口电路、指纹采集模块电路蜂鸣器电路的供电端相连，提供电源信号；所述的单片机电路的SPI端口通过SPI总线和射频电路通讯，控制射频电路工作；射频电路感应发出高频磁场，在高频磁场感应区内，身份证内部电路被激活，身份证高频数据密文信号被传送到射频电路，射频电路解调出身份证数字密文信息，将再通过SPI总线将密文信息传送到单片机电路的SPI端口上；所述的单片机电路通过I2C总线将密文数据发送到安全模块电路，密文数据在安全模块电路内被解调成明文信息，发送到USB端口1；所述的指纹采集模块接口电路采用鸿达公司自行研制的活体指纹模块S580，内部集成活体指纹采集功能，当模块检测到有活体手指放入后，通过USB端口4将数据传送到USB接口电路；当模块检测到非活体手指放入后，USB端口4无数据输出；USB接口电路分别与计算机终端的USB端口0、安全模块电路的USB端口1、单片机电路的USB端口2、指纹采集模块电路的USB端口4总线交互通讯，将指纹信息、身份证明文信息、单片机信息和计算机服务器进行USB通讯，传递数据信息，再由计算机服务器汇总信息，进行比对，判别持卡人所用指纹和所持身份证是否属于同一个人；所述的单片机通用IO端口与蜂鸣器电路相连，控制蜂鸣器鸣响。

本实用新型积极效果在于：通过活体指纹采集技术侦辨用户使用的是真实手指，通过二代身份证信息采集技术实现身份证内置数据的读取，在将活体指纹验证和二代身份证信息采集验证完美结合，对持卡人身份进行双重验证；通过USB总线技术，和计算机服务器通讯、实现数据交互，解决了以往产品无法确认持卡人的真实指纹和所持身份证属于同一个人的问题。实现了活体指纹采集功能、二代身份证信息采集功能；实现了对持卡人指纹、身份证信息双重认证功能；实现了鉴别持卡人和所持身份证是否属于同一个人功能；集成USB总线技术，简化通讯接口。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型的指纹采集模块接口电路；

图3为本实用新型的单片机电路；

图4为本实用新型的USB接口电路；

图5为本实用新型的安全模块电路；

图6为本实用新型的射频电路；

图7为本实用新型的电源电路；

图8为本实用新型的蜂鸣器电路。

具体实施方式

通过以下实施例进一步举例描述本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型，在不背离本实用新型的技术解决方案的前提下，对本实用新型所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本实用新型的权利要求范围之内。

实施例1

如图1所示，一种具有活体指纹采集的二代身份证信息获取装置，其系统框图由电源电路、单片机电路、射频电路、安全模块电路、USB接口电路、指纹采集模块电路、蜂鸣器电路组成；所述的电源电路与单片机电路、射频电路、安全模块电路、USB接口电路、指纹采集模块电路蜂鸣器电路的供电端相连，提供电源信号；所述的单片机电路的SPI端口通过SPI总线和射频电路通讯，控制射频电路工作；射频电路感应发出高频磁场，在高频磁场感应区内，身份证内部电路被激活，身份证高频数据密文信号被传送到射频电路，射频电路解调出身份证数字密文信息，将再通过SPI总线将密文信息传送到单片机电路的SPI端口上；所述的单片机电路通过I2C总线将密文数据发送到安全模块电路，密文数据在安全模块电路内被解调成明文信息，发送到USB端口1；所述的指纹采集模块接口电路采用活体指纹模块S580，内部集成活体指纹采集功能，当模块检测到有活体手指放入后，通过USB端口4将数据传送到USB接口电路；当模块检测到非活体手指放入后，USB端口4无数据输出；USB接口电路分别与计算机终端的USB端口0、安全模块电路的USB端口1、单片机电路的USB端口2、指纹采集模块电路的USB端口4总线交互通讯，将指纹信息、身份证明文信息、单片机信息和计算机服务器进行USB通讯，传递数据信息，再由计算机服务器汇总信息，进行比对，判别持卡人所用指纹和所持身份证是否属于同一个人；所述的单片机通用IO端口与蜂鸣器电路相连，控制蜂鸣器鸣响。

如图2所示，本实用新型所述的指纹采集模块接口电路由电感CM3、指纹采集仪头P1组成，实现活体指纹采集和USB数据功能。其中，电感CM3选用CML201212T-121M ，指纹采集仪头P1选用S580，P1内部集成活体指纹采集功能，当P1检测到有活体手指放入后，通过USB端口4将数据传送到USB接口电路；当P1检测到非活体手指放入后，USB端口4无数据输出；VCC网络与P1的电源端电连接，提供电源信号；GND网络与P1的接地端电连接，提供接地信号P1的USB数据经CM3耦合输出到U580_N网络、U580_P网络；P1的USB端口2脚、3脚分别与CM3的2脚、4脚电连接；CM3的1脚、3脚分别连接到U580_N网络、U580_P网络。

如图3所示，本实用新型所述的单片机电路由单片机芯片U3、晶体Y1组成，实现对外设电路的管理。其中，单片机芯片U3选用NUC12、晶体Y1频率选用12Mhz；VCC网络与U3的电源端11脚、13脚、14脚、37脚电连接，提供电源信号；GND网络与U3的接地端1脚、12脚、Y1的2脚、4脚电连接，提供接地信号；U2的通用IO端口24脚与Y1SRESET网络相连，对后级电路提供一个复位信号；U2的晶体端44脚、45脚分别与Y1的1脚、3脚相连，为U2提供震荡信号；U2的USB数据端15脚、16脚分别与N_DP_N、N_DP_P网络连接，并通过USB接口电路与计算机进行数据交互；U2的通用IO端口与BUZZER网络相连，传送蜂鸣器控制信号；U2的I2C数据端19脚、20脚、21脚、22脚分别与I2C_DATA0、I2C_CLK0、RX_FRAME、TX_FRAME网络相连接，和安全模块进行I2C数据交互，传送身份证密文信息；U2的通讯接口SPI端30脚、31脚、32脚、33脚、34脚、42分别与IQR、NSS、MISO、SCK、MOSI网络相连，传送SPI信号到射频电路，进行数据交互，读取身份证密文信息；U2的串行数据端17脚、18脚分别与RXD_SAMA、TXD_SAMA网络相连，和安全模块电路进行串行数据交互，传送身份证明文信息；

如图4所示，本实用新型所述的USB接口电路由USB接口芯片U5、USB连接器J4保险丝F1、电感CM4组成，实现多路USB设备相互通讯。其中，USB接口芯片U5选用GL850AUSB，J4选用通用SUB连接器，CM4选用CMC0805S-900T；其中，VCCUSB网络经保险丝F1与J4的电源端连接；VCC网络与U5的电源端5脚、13脚电连接，提供电源电压；GND网络与U5的接地端15脚、J4的接地端5脚、6脚、9脚、10脚、11脚电连接，提供接地信号；U5的USB端口0经CM4耦合连接到J4的DM、DP数据端，传递USB数据；U5的USB端口2分别与N_DP_N、N_DP_P连接，传送数据到单片机电路，进行数据交互；U5的USB端口4分别与U580_N、U580_P连接，传送数据到指纹采集模块接口电路，进行数据交互；U5的USB端口1分别与S_DP_N、S_DP_P连接，传送数据到安全模块电路，进行数据交互；VCC网络经R22、R30、R15、R16后，分别与U5的配置端17脚、18脚、21脚、22脚相连接，使能U5正常工作；RESET网络与U5的复位端13脚相连，提供复位信号。

如图5所示，本实用新型所述的安全模块电路由安全模块U10组成，使用安全模块内部集成的解密算法，对身份证密文数据进行解密，并通过USB总线端口输出到USB接口电路。其中，U10选用公安部指定的兰盒作为安全模块；VCC网络与U5的电源端VCC脚、USB_VCC脚电连接，提供电源电压；GND网络与U10的接地端GND脚、使能端TX_ACK脚、RX_REQ脚电连接，提供接地信号；U10的I2C端口RX_FRAME、TX_FRAME、SCLK、SDATA分别与单片机电路的RX_FRAME、TX_FRAME、I2C_CLK0、I2CDATA0网络电连接，通过I2C协议，传送身份证密文数据；单片机电路的SRESET端与U10的复位端与电连接，发出复位信号；U10的USB端口USB_D+、USB_D-分别与USB接口电路的N_DP_N、 N_DP_P网络电连接，传送解密后的身份证明文数据。

如图6所示，本实用新型所述的射频电路由射频接口芯片U1、天线J5、晶体Y2、电容C15、C16组成，射频电路感应发出高频磁场，在高频磁场感应区内，身份证内部电路被激活，身份证高频数据密文信号被传送到射频电路，射频电路解调出身份证数字密文信息，将再通过SPI总线将密文信息传送到单片机电路的SPI端口上，完成射频信号的发射、接收、解调，得到身份证密文数据。其中，射频接口芯片U1选用CV628，天线J5板载天线，晶体Y2选27.12Mhz；VCC网络与U1的电源端18脚、25脚、7脚、8脚、9脚、25脚、27脚电连接，提供电源电压；GND网络与U1的接地端16脚、26脚、J4的接地端4脚、Y2的接地端2脚、4脚、C16的一端、C15的一端电连接，提供接地信号；U1的SPI端口IF0、IF1、IF2、IF3、IRQ、PDOWN分别与MOSI、SCK、MISO、NSS、IQR、PDOWN网络相连接，通过SPI总线进行数据交互，接收身份证密文数据；U1的震荡端口19脚与Y2的1脚、C16的一端相连，U1的震荡端口120脚与Y2的3脚、C15的一端相连，给U1提供震荡信号；U1的天线端口Vmid、RXP、TX1、TX2、RXN分别与J5的VMID、RX、TX1、TX2、RX端口相连接，U1的发射端TX1、TX2发射射频信号到J5端，J5将感应区内接收到的身份证信号，传送到U1的接收端RXP、RXN，由U1进行数据解调。

如图7所示，本实用新型所述的电源电路由电源稳压芯片U4、电容E1、E2、C33、C36组成，给其他模块提供电源。VCCUSB网络与U4的电源输入端1脚、E1的正端、C33的一端电连接，提供电源信号；GND网络与U4的接地端2脚、E1的一端、E2的一端、C33的一端、C36的一端电连接，提供电源地信号；U4的输出端3脚与E2的正端、C36的一端、VCC网络电连接，提供VCC输出电压，给后级电路供电。

如图8所示，本实用新型所述的蜂鸣器电路由蜂鸣器BZ1、MOS管Q1、电阻R3组成。其中，蜂鸣器BZ1选用TMB12A05 ，MOS管Q1选用XP151；VCC网络与BZ1的一端电连接，提供电源信号；BUZZER网络经R3连接到Q1的栅极上，提供Q1的栅极控制信号；GND网络与Q1的接地端电连接，提供接地信号；Q1的另一端与蜂鸣器BZ1的一端电连接，提供驱动信号，控制BZ1发声。