基于TouchID/FaceID的藍牙門鎖開鎖方式的設計與實現

袁芳芳　寧君宇　田路強　陳森

摘 要：隨著智能時代的到來，智能門鎖逐步走向千家萬戶。越來越多的人開始選擇卡、手機、指紋、人臉等非傳統機械鑰匙的開鎖方式。然而人臉識別門鎖的能耗問題相對較高，致使用戶需要頻繁更換電池;指紋識別對指紋精度的要求導致并非所有用戶都能享受這種便利，故作為現代必備生活品的手機成為最好的門鎖鑰匙。藍牙門鎖采用能耗很低的BLE技術，與手機藍牙通信完成開鎖，無連網，安全。目前很多手機集成指紋或者人臉解鎖，從而可以結合使用手機自帶的生物解鎖功能代替手機輸密碼進行藍牙開鎖，為用戶提供更智能的使用體驗。

關鍵詞：TouchID;FaceID;藍牙門鎖;開鎖方式

智能門鎖借助手機藍牙近距離通信開啟的方式更安全、便捷，但是用戶每次開門都需要在手機App界面輸入開鎖密碼，為免去用戶輸密碼的麻煩，充分利用手機自身解鎖的功能，本文將手機APP藍牙通信和手機自身解鎖功能相互結合，為用戶提供一種更便捷的生活體驗。這里基于蘋果手機的TouchID/FaceID的對外接口實現新的開鎖方式，安卓手機也可以采用類似的思路進行設計與實現。

1 概述

touchID：指紋識別，是iPhone5S設備中增加的一項重大功能.蘋果的后續移動設備也相繼添加了指紋功能，在實際使用中還是相當方便的，比如快捷登錄，快捷支付等等.系統提供了相應框架，使用起來還是比較方便的.使用LAContext對象即可完成指紋識別，提高用戶體驗.提示：指紋識別必須用真機測試，并且在iOS8以上系統。

FaceID：人類識別，是iPhoneX用于替代Touch ID而推出的刷臉認證方式，搭載環境光傳感器、距離感應器，還集成了紅外鏡頭、泛光感應元件和點陣投影器，多種配置共同搭建用戶3D臉部模型。iPhoneX使用的紅外線是不可見光，人的肉眼是無法捕捉到的，但紅外接收器無論是在暗處還是在亮處都能完整地接收紅外線，在設置FaceID過程中，用戶需將臉部置于手機屏幕中的圓圈范圍內，然后就像設置Touch ID那樣，確保臉的所有角度都能被設備記錄下來。FaceID可以在識別到用戶正在看著屏幕時，保持設備不會變暗，夜間解鎖不是問題。

在安全性方面，TouchID的安全性為1/50，000，FaceID的安全性達為以百萬分之一。另外，FaceID已經支持ApplePay以及其他一些應用。

LocalAuthentication：

認證識別框架，該框架提供了用于從具有指定安全策略的用戶請求認證的工具。通過密碼或生物識別技術請求用戶的身份驗證，比較典型的就是請求用戶僅使用Face ID或Touch ID進行認證識別，LAContext為貫穿整個識別過程的對象類型。使用識別必須初始化一個LAContext對象。

2 主要內容

基于TochID/FaceID的藍牙門鎖開鎖方式本質上仍是通過手機藍牙近距離通信的方式開鎖。改進點是通過手機自帶的生物識別方式來免去用戶輸入開門密碼的麻煩，給以用戶更流暢的體驗。

在使用該開鎖方式的前提條件有：（1）手機需要具備并已經開啟了TouchID或FaceID的身份認證功能;（2）智能門鎖對應的手機APP需要提前注冊一把鎖，本文用到的是派瑞裝甲智能鎖;（3）將手機鑰匙的開鎖密碼保存到本地。具備了上述四個條件后，按照右圖即可完成開鎖。

3 結語

基于TouchID/FaceID的藍牙門鎖開鎖方式通過結合手機本身身份認證功能和門鎖配套的手機App藍牙開門功能，進一步簡化了用戶通過手機藍牙開啟智能門鎖的方式，為用戶帶來了更人性化的體驗。本文在對TouchID、FaceID、LAContext驗證框架進行了簡單介紹的基礎上，繪制了基于TouchID/FaceID的藍牙門鎖開鎖方式的流程圖，對流程進行了簡單描述。目前該開鎖方式已經在派瑞門鎖APP進行了實現，并得到了用戶的一致好評。

參考文獻：

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