基于物联网的心电图生物识别实现

传统的RFID标签、认证卡等认证技术存在诸多不足，生物特征认证方法是一种快速的替代方法。指纹、声音和心电信号等生物特征是独一无二的人类特征，无法被篡改或复制。这有利于实时系统实现。该方法处理时间不到2秒，准确率更高，使认证系统更快、更可靠。

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指纹认证是生物识别技术中应用最广泛的一种。但我们的指纹很容易从我们碰过的玻璃杯、门、桌子上提取出来。为此，基于心电图的生物特征认证提供了一种智能的解决方案。

多年来，心电图被用于诊断和监测个体的心脏状况。它仍然是识别心脏问题最有效的方法。由于心脏的解剖结构和生理条件，心电信号具有独特的形态。心电图形态学由P波、R波和T波振幅组成，波边界之间的斜率信息和时间距离为用户提供了个性。由于以下原因，心电信号可以有效地用作强生物特征认证过程。

1. 心电图是一种无创检查，可以很容易地测量，将两个手指放在感觉板上
2. 虽然所有人的心电图都有相同的P波、R波和T波，但心脏的大小、位置和厚度却因人而异。所以每个人都会产生一个独特的心电信号。
3. 基于心电图的认证系统需要有限的计算处理能力来识别个人

该项目是一个基于物联网的实时认证系统，基于RR离散余弦变换(DCT)。该系统的分析过程依赖于利用单次心电测拍提取的DCT系数。系统采用树莓派作为IOT感知笔记，通过TCP/IP协议将测量数据发送给验证过程。

项目描述:

• 覆盆子π体系结构:树莓派是一系列信用卡大小的单板计算机，可以执行完全功能计算机的操作。它是一种与编程语言和集成开发环境(IDE)相结合的开源硬件技术。树莓派有四种不同的电源模式，
• 运行模式:扫描指纹图像的质量是识别目的的决定性因素。这可以通过使用高清指纹扫描仪来实现，它可以容忍皮肤类型、颜色、损伤和干燥因素。

• 待机模式:主程序时钟被关闭，即CPU中处理指令的部分不再以这种模式运行。但核心上的电源电路还会工作。内核可以被一个进程快速唤醒，这个进程产生一个对CPU的特殊调用，称为中断。
• 关闭模式:在没有电力的情况下，板子会完全关闭
• 休眠模式:核心将被关闭，而所有的缓存都是打开的
• Raspbian操作系统:Raspbian OS是树莓派自带的操作系统。Raspbian是基于Debian Wheezy Linux操作系统，并为其在树莓派中的使用进行了优化。
• Python:Python是用于操作树莓派的编程语言。它被认为是操作微控制器的功能强大的编程语言之一。基本上，Python编程语言被用作Linux的脚本语言。一般Python程序包含一系列命令，程序将由计算机自上而下地执行。

项目实施:

1. 该系统有两个主要部分。它由远程或移动端和固定(服务器)端组成。这有利于将多个节点与单个服务器相结合，这种结构反过来增加了系统的能力，也降低了成本。
2. 移动端包括采集心电信号的心电模块、16位高精度ADC和树莓派。服务器端包含一个管理系统数据库的web服务器，它实际上是SQLite数据库。
3. 该系统的主要概念是比较从第一个RR区间的DCT系数中提取的特征，该特征已经存储在服务器端托管的数据库中
4. 如果相关结果在所有持续时间内超过95%，则该人员将被评估为拥有授权的人。整个过程将花费10秒，然后整个过程将重新启动。
5. 除了获取的实时数据外，还使用MIT-BIH数据库对正常和异常记录进行验证和评估
6. 利用树莓派作为远程端，基于web的数据库和SQL管理应用程序驻留在服务器端，使用DCT完成预处理、RR检测和特征提取。

编程语言:Python编程

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