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Tecnologia de biometria da mão Fornecido pelo TryEngineering - www.tryengineering.org Foco da lição A lição enfoca aplicações de engenharia das tecnologias biométricas em aplicações de identificação e segurança. Após explorar a biometria da mão, os estudantes trabalham em equipes de “engenheiros” para avaliar pós e contras de incorporar uma tecnologia biométrica de reconhecimento da mão em um novo sistema de segurança para um museu. Resumo da lição A lição Tecnologia de biometria da mão não apenas explora como os engenheiros incorporam tecnologias biométricas em produtos, mas também os desafios que os engenheiros enfrentam ao precisar levar em conta privacidade, segurança e outras questões quando projetam um sistema. Os estudantes exploram diferentes técnicas de biometria, descobrem a biometria de suas próprias mãos e então trabalham em equipes de “engenheiros” para projetar um sistema de segurança para um museu. Faixa etária 8-18. Objetivos Aprender Aprender Aprender Aprender sobre sobre sobre sobre tecnologia biométrica. planejamento e projeto de produtos de engenharia. atender às necessidades da sociedade. trabalho em equipe e como trabalhar em grupo. Resultados esperados para os alunos Como resultado desta atividade, os estudantes devem desenvolver uma compreensão de: Tecnologia biométrica. Solução de problemas. Trabalho em equipe. Atividades da lição Os estudantes aprendem como as tecnologias biométricas têm sido usadas no mundo inteiro em sistemas de segurança e identificação. Grupos de alunos são então orientados a avaliar e decidir se uma tecnologia biométrica baseada na geometria da mão seria a opção certa para permitir acesso aos empregados de um museu. As equipes de alunos apresentam suas recomendações às demais equipes. Tecnologia da biometria da mão Desenvolvido pelo IEEE como parte do TryEngineering www.tryengineering.org Página 1 de 9 Recursos/Materiais Documento de recursos do professor (anexo). Folhas de trabalho do aluno (anexas). Folha de recursos do aluno (anexa). Alinhamento a grades curriculares Consulte a folha de alinhamento curricular anexa. Recursos na internet TryEngineering (www.tryengineering.org). Exposição interativa da BBC sobre tecnologia biométrica (http://news.bbc.co.uk/1/shared/spl/hi/guides/456900/456993/html/default.stm). Projeto Nacional de Segurança Biométrica dos EUA (www.nationalbiometric.org). Associação Internacional de Biometria (www.iafb.org.uk). Padrões da ITEA para a Educação Tecnológica: conteúdo para o estudo de tecnologia (www.iteaconnect.org/TAA/Publications/TAA_Publications.html). Compêndio McREL de Padrões e Marcas de Referência (www.mcrel.org/standardsbenchmarks). Uma compilação dos padrões atuais do currículo K-12 (ensino fundamental e médio) dos EUA, em formatos pesquisável e navegável. Padrões Educacionais de Ciência dos EUA (www.nsta.org/standards). Leituras recomendadas Biometric Technologies and Verification Systems (ISBN: 0750679670). Handbook of Multibiometrics (International Series on Biometrics) (ISBN: 0387222960). Atividade escrita opcional Escrever um ensaio ou parágrafo sobre as implicações éticas de introduzir a biometria em um ambiente escolar, tal como para permitir o acesso de estudantes a um prédio ou acompanhar padrões de gastos na cantina. Tecnologia da biometria da mão Desenvolvido pelo IEEE como parte do TryEngineering www.tryengineering.org Página 2 de 9 Tecnologia de biometria da mão Para professores: Alinhamento a grades curriculares Nota: Todos os planos de aula deste conjunto são alinhados ao National Science Education Standards dos EUA, produzidos pelo National Research Council e endossados pela National Science Teachers Association, e, se aplicável, ao Standards for Technological Literacy da International Technology Education Association e ao Principles and Standards for School Mathematics do National Council of Teachers of Mathematics. Princípios e Padrões para a Matemática Escolar Padrão de números e operações Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver: Entendimento de números, maneiras de representar números, relacionamento entre números e sistemas de numeração. Fluência na realização de cálculos e realização de estimativas razoáveis. Padrão de conexões Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver: Entendimento de como idéias matemáticas estão interconectadas e utilizam umas às outras para produzir um todo coerente. Reconhecimento e aplicação da matemática em contextos fora da matemática. Padrões Educacionais de Ciências dos EUA, séries K-4 (idades de 4 a 9 anos) CONTEÚDO PADRÃO A: ciência como investigação Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver: As habilidades necessárias para realizar investigação científica. Compreensão sobre a investigação científica. CONTEÚDO PADRÃO E: ciência e tecnologia Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver: Habilidades de projeto tecnológico. Compreensão de ciência e tecnologia. CONTEÚDO PADRÃO F: ciência em perspectivas pessoais e sociais Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver uma compreensão de: Ciência e tecnologia na em desafios locais. Padrões Educacionais de Ciências dos EUA, 5ª a 8ª séries (idades de 10 a 14 anos) CONTEÚDO PADRÃO A: ciência como investigação Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver: As habilidades necessárias para realizar investigação científica. Compreensão sobre a investigação científica. CONTEÚDO PADRÃO E: ciência e tecnologia Como resultado das atividades da 5ª a 8ª série, os estudantes devem desenvolver: Habilidades de projeto tecnológico. Compreensão de ciência e tecnologia. CONTEÚDO PADRÃO F: ciência em perspectivas pessoais e sociais Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver uma compreensão de: Riscos e benefícios. Ciência e tecnologia na sociedade. Tecnologia da biometria da mão Desenvolvido pelo IEEE como parte do TryEngineering www.tryengineering.org Página 3 de 9 Padrões Educacionais de Ciências dos EUA, 9ª a 12ª séries (idades de 14 a 18 anos) CONTEÚDO PADRÃO A: ciência como investigação Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver: As habilidades necessárias para realizar investigação científica. Compreensão sobre a investigação científica. CONTEÚDO PADRÃO E: ciência e tecnologia Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver: Habilidades de projeto tecnológico. Compreensão de ciência e tecnologia. CONTEÚDO PADRÃO F: ciência em perspectivas pessoais e sociais Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver uma compreensão de: Ciência e tecnologia em desafios locais, nacionais e globais. CONTEÚDO PADRÃO G: história e natureza da ciência Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver uma compreensão de: Perspectivas históricas. Padrões para a Educação Tecnológica - todas as idades A natureza da tecnologia Padrão 1: Os estudantes desenvolverão uma compreensão das características e do escopo da tecnologia. Padrão 3: Os estudantes desenvolverão uma compreensão dos relacionamentos entre tecnologias e as conexões entre tecnologia e outros campos de estudo. Tecnologia e sociedade Padrão 4: Os estudantes desenvolverão uma compreensão dos efeitos culturais, sociais, econômicos e políticos da tecnologia. Padrão 6: Os estudantes desenvolverão uma compreensão do papel da sociedade no desenvolvimento e uso da tecnologia. Projeto Padrão 8: Os estudantes desenvolverão uma compreensão dos atributos de projeto. Padrão 9: Os estudantes desenvolverão uma compreensão do projeto de engenharia. Padrão 10: Os estudantes desenvolverão uma compreensão do papel da busca de erros, pesquisa e desenvolvimento, invenção e inovação e experimentação na solução de problemas. Habilidades para um mundo tecnológico Padrão 11: Os estudantes desenvolverão habilidades para aplicar o processo de projeto. Padrão 13: Os estudantes desenvolverão habilidades para avaliar o impacto de produtos e sistemas. O mundo projetado Padrão 15: Os estudantes desenvolverão uma compreensão e serão capazes de selecionar e usar tecnologias agrícolas e biotecnologias relacionadas. Padrão 17: Os estudantes desenvolverão uma compreensão e serão capazes de selecionar e usar tecnologias de informação e comunicação. Tecnologia da biometria da mão Desenvolvido pelo IEEE como parte do TryEngineering www.tryengineering.org Página 4 de 9 Tecnologia de biometria da mão Para professores: Recurso do professor Propósito da lição A lição enfoca aplicações de engenharia das tecnologias biométricas em aplicações de identificação e segurança. Após explorar a biometria da mão, os estudantes trabalham em equipes de “engenheiros” para avaliar pós e contras de incorporar uma tecnologia biométrica de reconhecimento da mão em um novo sistema de segurança para um museu. Objetivos da lição Aprender Aprender Aprender Aprender sobre sobre sobre sobre tecnologia biométrica. planejamento e projeto de produtos de engenharia. atender às necessidades da sociedade. trabalho em equipe e como trabalhar em grupo. Materiais Folha de recursos do aluno. Folhas de trabalho do aluno. o Um conjunto de materiais para cada grupo de estudantes: lápis, folhas de papel em branco, régua, cópias de todos os códigos geométricos da mão para a aula. Procedimento 1. Mostre aos estudantes as diversas folhas de referência do aluno. Elas podem ser lidas em sala ou fornecidas como material de leitura como lição de casa para a noite anterior à aula. 2. Pedir para que os estudantes trabalhem em duplas, de forma que cada estudante determine o código geométrico de sua mão e então determine o código do colega. 3. Divida os alunos em grupos de 2 a 3 estudantes, fornecendo um conjunto de materiais por grupo. 4. Explique que os alunos devem trabalhar em equipes de “engenheiros” para determinar os resultados dos exemplos de código geométrico da mão para determinar se um sistema de tecnologia biométrica de reconhecimento da mão poderia ser usado no desenvolvimento de um sistema de segurança para um museu. 5. Os estudantes preenchem as folhas de avaliação e reflexão, escrevem suas recomendações e então apresentam as recomendações à turma. Tempo necessário De uma a duas sessões de 45 minutos. Tecnologia da biometria da mão Desenvolvido pelo IEEE como parte do TryEngineering www.tryengineering.org Página 5 de 9 Tecnologia de biometria da mão Recurso do aluno: o que é biometria? Biometria (do grego antigo: bios =“vida”; metron =“medir”) é o estudo de métodos para reconhecer seres humanos individualmente com base em um ou mais traços físicos ou comportamentais. Em tecnologia da informação, a autenticação biométrica refere-se a tecnologias que medem e analisam características físicas e comportamentais das pessoas para fins de autenticação. Exemplos de características físicas (ou fisiológicas, ou biométricas) incluem as impressões digitais, impressões das íris e retinas dos olhos, padrões faciais e medidas da mão, ao passo que características principalmente comportamentais incluem assinatura, modo de andar e padrões de datilografia. Exemplos de aplicação 1. Desde o início do século 20, os brasileiros usam carteiras de identidade que incorporam biometria baseada em impressão digital. 3. A Microsoft apresentou um leitor de impressões digitais que impedem que um computador seja usado por pessoas não autorizadas. 2. Alguns países implementaram passaportes com biometria, que combinam identidade em papel e eletrônica - usando biometria para autenticar a cidadania dos viajantes. As informações críticas do passaporte são armazenadas em um minúsculo chip de computador de RFID. O ícone à esquerda é incorporado à maioria dos passaportes biométricos, para indicar a tecnologia. Biometria da geometria da mão A geometria da mão é uma biometria que identifica os usuários pela forma de suas mãos. Leitores de geometria da mão medem a mão do usuário em várias dimensões e comparam essas medidas com medidas armazenadas em arquivo. Dispositivos de leitura da geometria da mão viáveis têm sido fabricados desde o início da década de 1980, tornando a geometria da mão a primeira informação biométrica a permitir um grande uso informatizado. E ela continua popular. Aplicações comuns incluem operações de controle de acesso e de presença e horário. Como a geometria da mão não é considerada ser tão individual como as impressões digitais ou de retina, a leitura de impressões digitais e retinas continua sendo a tecnologia preferida para aplicações de alta segurança. A geometria da mão é muito confiável quando combinada com outras formas de identificação, tais como cartões de identificação e números de identificação pessoais. Em grandes populações, a geometria da mão não é adequada para as chamadas aplicações de um para muitos, nas quais um usuário é identificado a partir de sua biometria, sem outra forma de identificação. Tecnologia da biometria da mão Desenvolvido pelo IEEE como parte do TryEngineering www.tryengineering.org Página 6 de 9 Tecnologia de biometria da mão Folha de trabalho do aluno: biometria e geometria da mão Biometria e geometria da mão Os gabaritos biométricos contêm informações extraídas de traços biométricos. Os códigos resultantes podem ser usados para identificação em uma série de situações. Nesta atividade, você determinará o código geométrico de sua própria mão. Passo um: 1. Desenhe o contorno de sua mão direita em uma folha de papel, mantendo o lápis o mais próximo possível de sua pele. 2. Usando uma régua, meça o seguinte, em centímetros (veja o diagrama abaixo): A: Distância da ponta do dedo indicador até o nó inferior do dedo: ________cm B: Largura do dedo anular, medida na altura do nó superior: _______cm C: Largura da palma da mão, medida ao longo dos 4 nós inferiores: ________cm D: Largura da palma da mão do nó médio do polegar até o outro lado da mão: _______cm Escreva os 4 números na ordem A, B, C, D: ele será o código geométrico de sua mão: ____ _____ _____ _____ Passo dois: 1. Peça que outra pessoa de sua turma desenhe o contorno de sua mão e repita as medições acima. Escreva os 4 números na ordem A, B, C, D. Apareceram diferenças? ____ _____ _____ _____ (Nota: As informações biométricas desta página são fornecidas e usadas com permissão do Projeto Nacional de Segurança Biométrica dos EUA [NBSP]. Sua duplicação é permitida somente para fins educacionais.) Tecnologia da biometria da mão Desenvolvido pelo IEEE como parte do TryEngineering www.tryengineering.org Página 7 de 9 Tecnologia de biometria da mão Folha de trabalho do aluno: Vocês são uma equipe de engenheiros de computação que deve determinar se números ou gabaritos de geometria da mão são individuais o suficiente para servirem como elemento em um novo sistema de segurança para um museu. Fase de pesquisa/preparação Cada aluno deve determinar o código geométrico de sua mão. Uma cópia de cada deve ser distribuída a cada equipe. Fase de avaliação Em equipe, examinem os gabaritos de geometria que receberam. Eles representam os códigos dos funcionários que precisam acessar o museu durante a noite, para garantir a segurança de um conjunto de pinturas inestimáveis. Discutam e respondam as perguntas a seguir, para ajudá-los a criar seu plano de incorporar biometria no novo sistema de segurança do museu. 1. O quanto os códigos dos gabaritos de geometria que vocês examinaram são parecidos? O que vocês observaram que é mais semelhante? O que sua equipe determinou ser diferente no grupo? 2. Que problemas vocês prevêem que um empregado pode enfrentar ao colocar sua mão em no aparelho de leitura biométrica? 3. Existem diretrizes que sua equipe de engenharia recomendaria a respeito de como capturar os códigos de cada empregado ou ler a mão do empregado na entrada do museu? 4. Vocês acham que a leitura de impressões digitais seria mais eficaz? Por quê? Por que não? Apresentação Em equipe, apresentem os resultados da avaliação de sua equipe de engenharia para o resto de sua turma. Tecnologia da biometria da mão Desenvolvido pelo IEEE como parte do TryEngineering www.tryengineering.org Página 8 de 9 Tecnologia de biometria da mão Folha de trabalho do aluno: reflexão A biometria pode ser aplicada em muitas situações, tais como login de segurança em computadores, reconhecimento de empregados, sistemas de registro de presença ou horário e identificação de eleitores. Como uma equipe de “engenheiros”, descrevam três outras situações em que vocês acham que os engenheiros deveriam incorporar tecnologia biométrica para resolver problemas. Indiquem se alguma dessas situações poderia justificar um sistema de dois níveis, onde a biometria da mão fosse um dos dois níveis de verificação: 1. 2. 3. No Walt Disney World, são feitas medidas biométricas das mãos dos visitantes, para garantir que cada ingresso seja usado pela mesma pessoa de um dia para outro. Vocês têm alguma preocupação de privacidade com relação a isso? Por quê? Por que não? Se fizessem parte da equipe de engenharia desse projeto, o que vocês fariam para garantir a privacidade? Tecnologia da biometria da mão Desenvolvido pelo IEEE como parte do TryEngineering www.tryengineering.org Página 9 de 9