Виробництво друкованих плат сканерів посвідчень для мультиспектральних зчитувачів документів, що посвідчують особу

Друкована плата сканера посвідчень особи розташована на перетині інтерфейсів обробки зображень, контрольованого освітлення та реєстрації. На відміну від базового офісного сканера, зчитувач документів, що посвідчують особу, може потребувати синхронізованого захоплення білого, інфрачервоного та ультрафіолетового випромінювання, високороздільної CMOS-візуалізації, USB- або мережевого транспортування та додаткових модулів RFID, контактних смарт-карт або магнітних смуг. Ці функції роблять оптичний таймінг, цілісність живлення, заземлення та механічну реєстрацію критично важливими для виробництва.

Компанія Highleap Electronics виробляє материнські плати сканерів посвідчень особи, плати камер/підсвічування та відповідні вузли друкованих плат, розроблені за індивідуальними замовленнями. Практична мета виробництва полягає у відтворенні випущеного виробником оригінального обладнання оптико-електричного стеку з контрольованим постачанням, складанням, перевіркою, програмуванням та функціональним тестуванням, а не у твердженні, що тестування на рівні плати саме по собі автентифікує документ, що посвідчує особу.

Почніть з архітектури захоплення ідентифікаційних документів, а не з універсальної блок-схеми сканера

Друкована плата сканера посвідчень може належати до кількох різних продуктів: компактного настільного зчитувача ID-1, сканера двостороннього транспортування карток, вбудованого зчитувача кіоску або ширшої робочої станції для автентифікації документів. Тому першим інженерним рішенням є не вибір мікроконтролера; це визначення того, які саме докази має фіксувати готовий пристрій і яка обробка залишається на хості.

Сучасний настільний зчитувач посвідчень може поєднувати 5-мегапіксельний CMOS-сенсор, біле/ІЧ/УФ-підсвічування, область захоплення розміром приблизно з картку 87 × 57 мм та додаткову можливість зчитування RFID, контактних смарт-карт та магнітної смуги. Це корисна перевірка реальності: друкована плата ближча до платформи синхронізованого інтерфейсу обробки зображень та облікових даних, ніж до простої USB-веб-камери.

Створіть оптичний та освітлювальний таймінг відповідно до функцій безпеки, які вам потрібно виявити

Документи, що посвідчують особу, розроблені з урахуванням особливостей видимого, інфрачервоного та ультрафіолетового випромінювання. Для друкованої плати це одночасно створює проблеми з синхронізацією, контролем струму та контролем забруднення. Канали світлодіодів повинні стабілізуватися перед експонуванням; коефіцієнт підсилення/експозиція камери повинні відповідати цільовій довжині хвилі; а витік освітлення не повинен розмивати сусідні моди.

• Біле підсвічування: підтримує звичайне захоплення зображень RGB та візуальні дані якості OCR.
• Інфрачервоне підсвічування: може виявити або приховати чорнила та захисні візерунки, які поводяться інакше, ніж видиме світло.
• Ультрафіолетове освітлення: збуджує флуоресцентні елементи документа і тому вимагає контрольованого розміщення світлодіодів, екранування та часу експозиції.
• Коаксіальне або освітлення з контролем відблисків: якщо використовується, то накладає суворіші механічні вимоги на взаємозв'язок між друкованою платою, оптичним вікном та віссю камери.
• Конструкція драйвера світлодіодів: має запобігати виникненню шуму перемикання на сенсорних рейках, одночасно підтримуючи короткі, повторювані світлові імпульси.

Чому сканер може пройти тестування USB, але все одно не пройти перевірку якості зображення?

Оскільки цілісність зв'язку нічого не говорить про рівномірність освітлення, шум камери, відблиски, оптичне забруднення чи повторюваність експозиції. Ці змінні створюються повним оптико-механічним стеком, тому виробниче випробування має включати реальне захоплення зображення, а не лише перелік пристроїв камери.

Захист зображення від забруднення живленням CMOS-сенсора, тактової частоти та високошвидкісного USB

Шлях камери надзвичайно чутливий до шуму на рівні плати. Високошвидкісний USB, перетворювачі постійного струму/постійного струму, активність передачі RFID та перемикання світлодіодів можуть бути підключені до живлення датчика або опорної землі. Розташування, яке виглядає прийнятним лише в цифровому огляді, може створювати шум з фіксованою структурою, смуги або нестабільність кадру.

Якщо продукт живиться від USB, бюджет живлення також стає обмеженням сумісності з хостом. Білі/ІЧ/УФ світлодіоди, камера, процесор та додаткові інтерфейси облікових даних не повинні створювати перехідний струм запуску або зміни режиму, який скидає USB-з'єднання.

Розглядайте RFID, контактну смарт-картку та магнітну смугу як окремі електричні домени

Додаткові інтерфейси облікових даних додають комерційної цінності, але їх не слід розглядати як взаємозамінні доповнення. Безконтактний зчитувач 13.56 МГц за стандартом ISO 14443 потребує налаштування антени та керування радіочастотним струмом; контактний інтерфейс ISO 7816 потребує упорядкування контактів та захисту від електростатичних розрядів; зчитувач магнітної смуги потребує низькошумного аналогового відновлення після рухомої картки.

• Перед прокладанням материнської плати зафіксуйте, які модулі облікових даних встановлені на заводі, а які є польовими опціями.
• Забезпечте узгодженість RFID-антени та металевого/екранного стеку між EVT та виробництвом; механічні зміни можуть призвести до їх розладнання.
• Визначте знос гнізда смарт-карт, виявлення контактів та очікувані показники електростатичного розряду в плані випробувань продукту.
• Якщо головка магнітної смужки знаходиться віддалено від плати, слід контролювати прокладання кабелю та завершення екранування, оскільки амплітуда сигналу може бути малою.
• Використовуйте контрольовані зіставлення BOM/прошивки, щоб програмне забезпечення хоста точно знало, які інтерфейси облікових даних існують у кожному SKU.

Проектування механічних опорних елементів, роз'ємів та вікон як частини випуску друкованої плати

Сканер посвідчень особи – це оптико-механічний прилад. Центральна камера, світлодіодні плати, скло для документів, напрямні для карток, дзеркала та будь-який шлях двостороннього транспортування повинні мати спільну базу. Тому креслення друкованої плати повинно містити більше, ніж просто контурні розміри: отвори для роз'ємів, висота датчика, вісь лінзи, стек кріплень та зв'язок оптичного вікна потребують контрольованих посилань.

• Використовуйте фіксуючі елементи, які повторюються після розбирання під час обслуговування; не покладайтеся лише на зазор гвинтів корпусу.
• Тримайте високі роз'єми та екрануючі корпуси поза полем дії камери та оптичним шляхом.
• Вкажіть обмеження щодо очищення оптичних вікон та модулів камери після паяння.
• Для розділених плат камери/освітлення визначте радіус вигину FPC та послідовність вставки перед остаточним формуванням корпусу.
• Якщо зчитувач використовує сапфірове або покрите скло, захистіть поверхню від флюсу, клею та забруднення під час роботи в ковпачку.

Перехід від EVT до виробництва за допомогою каліброваного за зображенням золотого пристрою

Успішного прототипу недостатньо. Зчитувач може завантажитися, захопити зображення та все одно змінювати свою продуктивність через зміни світлодіодного виходу, партії модулів камери, фокусування об'єктива, пропускання скла або механічного стеку. Тому NPI має заморозити золоту оптичну конфігурацію та вимірювані межі прийнятності.

Highleap може підтримувати плати, розроблені замовником, зі складанням друкованих плат , контрольованим постачанням компонентів , AOI/рентгенівським дослідженням, де цього вимагає ризик, пов'язаний з корпусом, та функціональними пристроями, визначеними замовником. Остаточні алгоритми автентифікації особи та рішення щодо безпеки документів залишаються відповідальністю готової системи.

Перевірте вузли на оптичну чистоту, а також якість паяння

Зона індукції (ЗІ) та рентгенівський аналіз (РІ) необхідні для багатьох вузлів з дрібним кроком, але вони не виявляють кожну несправність, важливу для зчитувача зображень. Відбиток пальця на лінзі, волокно під склом, неправильно встановлений світловод або зміщений кронштейн камери можуть погіршити польові характеристики, тоді як плата друкованих плат (ДПБ) є електрично ідеальною.

• Скористайтеся кнопкою AOI для видимих ​​поверхнево-монтованих з'єднань та світлодіодів/роз'ємів, чутливих до орієнтації.
• Скористайтеся кнопкою Рентгенологічне обстеження для корпусів BGA/LGA, коли процесор або USB-міст використовує приховані з'єднання.
• Додайте візуальні критерії для об'єктивів камери, оптичного вікна та світлодіодних збірок, що відповідають певним довжинам хвиль.
• Записуйте партії модулів камери та RFID-модулів, коли відстеження важливе для подальшої кореляції в польових умовах.
• Тримайте оптичні вузли захищеними до етапу герметизації корпусу.

Функціональний тест повинен відтворювати реальну послідовність захоплення облікових даних

Надійна перевірка конфіденційності (FCT) не зупиняється на «виявленні камери». Вона повинна виконувати коротку послідовність, що нагадує робочий процес клієнта: пробудження пристрою, захоплення в необхідних режимах освітлення, перевірка розміру зображення та базової статистики, активація кожного встановленого зчитувача облікових даних та підтвердження передачі даних через очікуваний інтерфейс хоста.

Контролюйте заміни специфікацій камер, світлодіодів та оптичних елементів як зміни, критично важливі для продуктивності

Електроніка обробки зображень надзвичайно чутлива до замін, які виглядають нешкідливими в електронній таблиці. Два CMOS-модулі з однаковою роздільною здатністю можуть мати різний час спрацьовування затвора, спектральну характеристику, затемнення лінз та поведінку шуму потужності. Два УФ-світлодіоди з однаковою номінальною довжиною хвилі можуть відрізнятися розподілом оптичної потужності та кутом огляду. Навіть скло для документів або клей можуть змінювати пропускання УФ/ІЧ випромінювання. Тому AVL потребує іншої філософії, ніж звичайна цифрова плата.

• Модуль камери: блокування датчика, об'єктива, методу фокусування та конфігурації прошивки/EEPROM, якщо не планується повна перекваліфікація зображення.
• Світлодіоди підсвічування: контролювати інтервал довжин хвиль, діапазон оптичної потужності та геометрію корпусу, якщо від них залежить оптична конструкція.
• Оптичне вікно: контролює покриття, пропускання та механічну товщину, оскільки це змінює фокус та відблиски.
• RFID-антена/модуль: розглядати заміни антени або екрануючого стеку як події перекваліфікації радіочастот.
• USB-міст/регулятор: перевірте шум зображення під час реального захоплення, якщо змінилася частота перемикання або архітектура живлення.

Саме тут постачання компонентів та контроль інженерних змін безпосередньо пов'язані з продуктивністю сканера. Постачальник не повинен автоматично замінювати недоступну камеру, світлодіод або пристрій живлення лише тому, що комплектація та основні характеристики збігаються.

Використовуйте дані калібрування та ідентифікатор пристрою як контрольовані виробничі активи

Деякі зчитувачі ідентифікаційних даних потребують калібрування для кожного блоку або партії для балансу освітлення, рівня чорного камери, геометричної реєстрації, налаштування RFID або порогів датчиків. Ця інформація повинна оброблятися як прошивка: мати версії, бути відстежуваною та відновлюваною. Якщо калібрування зберігається в EEPROM або флеш-пам'яті, заводська випробувальна станція повинна перевірити, чи належать значення до одного серійного номера та версії обладнання.

Виробник друкованих плат може зберігати та перевіряти визначені клієнтом калібрувальні ресурси, але виробник оригінального обладнання (OEM) повинен визначити, які значення представляють якість зображення, автентичність, продуктивність або політику безпеки.

Дані запиту цінових пропозицій на виробництво друкованих плат та друкованих плат сканера посвідчень

Найкорисніший пакет RFQ пояснює оптичну та архітектуру облікових даних, а не лише Gerber. Це дозволяє DFM зосередитися на інтерфейсах, які можуть фактично змінити продуктивність сканера.

Для швидшого огляду виробництва, додайте випущені дані Gerber/ODB++, BOM, дані центроїда, складальні креслення, оптичні/механічні довідники, файли програмування та заплановану послідовність FCT.