Desenvolvimento de um sistema de autenticação por impressão digital: análise da viabilidade de expansão de usuários e desafios na comunicação com sensor biométrico AS608

Abstract

A implementação de sistemas de controle de acesso biométrico em ambientes de grande escala, como instituições de ensino, é frequentemente limitada pelo alto custo e pela capacidade de armazenamento finita dos sensores de baixo custo. Este tra balho investiga a viabilidade técnica de utilizar o popular sensor de impressão digital AS608 em conjunto com a plataforma Arduino UNO para aplicações que demandam um número de usuários superior ao seu limite nativo. O objetivo central foi analisar a funcionalidade de exportação de templates biométricos como um método para es calar o sistema, através do desenvolvimento de um protótipo com um firmware em Arduino e uma aplicação de controle em Python. A metodologia adotada foi experi mental e iterativa, focando nos desafios da comunicação serial UART a 57600 bps. Os resultados indicam que, embora as operações básicas do sensor sejam funcionais, a transferência de templates de 512 bytes apresenta falhas de integridade de dados, especificamente na validação do checksum dos pacotes. A investigação demonstrou que a causa primária é o overflow do buffer da biblioteca SoftwareSerial e as limi tações de timing da plataforma, problemas que persistiram mesmo com bibliotecas alternativas como a AltSoftSerial. Conclui-se que, embora o conceito de expansão de usuários seja teoricamente viável, a combinação de hardware e software avaliada não possui a robustez de comunicação necessária para uma implementação prática e confiável, recomendando-se o uso de microcontroladores com portas seriais por hardware dedicadas para trabalhos futuros.

The implementation of biometric access control systems in large-scale environments, such as educational institutions, is often limited by high costs and the finite storage capacity of low-cost sensors. This work investigates the technical feasibility of using the popular AS608 fingerprint sensor in conjunction with the Arduino UNO platform for applications requiring a number of users that exceeds its native limit. The main ob jective was to analyze the functionality of exporting biometric templates as a method for scaling the system, through the development of a prototype using Arduino firmware and a control application in Python. The adopted methodology was experimental and iterative, focusing on the challenges of UART serial communication at 57600 bps. The results indicate that, although the basic operations of the sensor are functional, the transfer of 512-byte templates presents data integrity issues, specifically in packet checksum validation. The investigation showed that the primary cause is buffer over flow in the SoftwareSerial library and timing limitations of the platform—problems that persisted even with alternative libraries like AltSoftSerial. It was concluded that, al though the concept of user expansion is theoretically feasible, the evaluated combi nation of hardware and software lacks the communication robustness required for a practical and reliable implementation, and it is recommended to use microcontrollers with dedicated hardware serial ports for future work.