Как работает датчик отпечатка пальца на телефоне?

Как работает датчик отпечатка пальца на телефоне?

Еще недавно было странно видеть, как кто-то включает смартфон , приложив палец к участку со встроенным сканером. Сенсоры были только во флагманских смартфонах, но работали плохо, о чем говорят истории про смартфон Samsung Galaxy S5 — чтобы его включить, нужно было много раз водить пальцем. Теперь все стало проще, сканеры есть везде, их точность приближается к 100%. Но вот вопрос — как они работают? Давайте разбираться.

Что делает сканер отпечатков пальцев? Вполне логичный ответ — запоминает наши отпечатки. Это так и не так одновременно. Во-первых, сенсор не хранит фотографии ваших отпечатков. Во-вторых, человек не всегда прикладывает палец к сканеру в одном и том же положении, а прибавьте к этому возможный небольшой порез, слабую силу надавливания — датчик точно не узнает вас.

Что тогда сканирует этот сенсор? Он ищет уникальные признаки и контрольные точки, по которым сможет распознать, что это вы и ваш отпечаток. Если присмотреться, папиллярный узор, а именно так называются линии на наших пальцах, имеет интересные особенности: одни линии у него разветвляются, другие остаются отдельными островками, третьи прерываются в неожиданном месте. Все это и создает рисунок, особые точки ваших отпечатков. Именно такие точки и ищет сенсор во время сканирования, их количество может достигать более 70 штук. Поэтому при настройке сканера важно как можно больше раз приложить палец к сенсору, чтобы у него было больше особых точек для анализа.

При разработке смартфонов с поддержкой функции разблокировки по отпечатку используют три вида сенсоров: оптические, ультразвуковые и емкостные. У каждого есть свои достоинства и недостатки, а отличаются они способом получения отпечатка: оптический делает это с помощью света, ультразвуковой — через звук, емкостный — через электричество. Поговорим о каждом из них отдельно.

Оптический сканер отпечатков пальцев

Если упростить, оптический сканер — это черно-белая камера, которая делает двухмерный снимок отпечатка, когда к ней прикладывают палец. Обычно оптический вид сканера помещают под экран в определенное место, и прикасаться к нему нужно только в определенном месте. При этом стоит учесть, что их устанавливают только на AMOLED-экраны — они полупрозрачны и каждый их пиксель излучает свет, когда на него подается напряжение. Это позволяет размещать не только дактилоскопические сенсоры, но и датчики освещения и приближения, фронтальные камеры.

Главное достоинство такого сенсора в том, что его можно поместить под экран. Его скорость и качество работы будут зависеть от прозрачности стекла и разрешения матрицы.

Сейчас оптические сканеры стали быстрыми и точными, догнали по производительности емкостные сенсоры, но первые разработки не отличались скоростью и стабильностью, и это был один из недостатков.

Другой недостаток — на стабильность и скорость работы влияет всё. Это может быть вода, мелкая грязь, пыль, которые попали на сканер и помешали сделать четкий снимок отпечатка.

Такой сканер в теории легче обмануть, чем ультразвуковой или емкостный. Дело в том, что он сохраняет двухмерное изображение отпечатка, и вместо пальца можно приложить слепок или любую другую подделку с нужным отпечатком. Но с другой стороны, благодаря яркой подсветке сканер видит не только узоры отпечатка, но и пульсацию крови. Это значит, сканер подтвердит, что сканируется именно палец.

Еще один недостаток — оптические сенсоры привередливы к защитным пленкам и стеклам. Материал защиты, ее толщина тоже могут повлиять на качество работы сканера.

Емкостный сканер отпечатков пальцев

Сенсор состоит из токопроводящих пластин, размер которых меньше, чем линии папиллярного узора. В пластинах образуются конденсаторы, а в них, в свою очередь, хранится заряд тока. Когда палец касается сканер, этот заряд изменяется, а наше тело проводит ток через себя. При этом стоит учесть, что не вся кожа соприкасается с датчиком из-за особенностей узора отпечатка — он состоит из выступающих гребней и микрозазоров, а значит у конденсаторов разная емкость. Делая снимок, сканер проверяет все ячейки, выявляет, какое напряжение было на конкретном участке, совпадают ли расположение углублений и гребней, где кожа соприкасалась с поверхностью.

К достоинствам такого сканера относят: недорогое производство и хорошо известную технологию; создание трехмерного снимка во время сканирования; высокую скорость реагирования. А еще такой сканер сложно обмануть, им можно воспользоваться, даже если у вас грязные или мокрые руки.

К недостаткам можно отнести невозможность поставить такой сканер в экран — сам сенсор емкостный, и дисплеи в современных смартфонах точно такие же, работают от электрических импульсов. Поэтому некоторые производители устанавливают датчики на кнопке блокировки или, чаще всего, на задней панели смартфона. Такое решение не всегда удобно — чтобы разблокировать смартфон, нужно обязательно взять его в руки или вообще использовать другой вариант активации.

Еще один недостаток — сами сканеры могут быть разного качества и с разным количеством ячеек. Чем больше ячеек, тем выше разрешение и тем быстрее работает сенсор. Но в бюджетных устройствах чаще всего используют сканеры с “низким разрешением”, от чего они работают не так шустро, как могли бы.

Ультразвуковой сканер отпечатков пальцев

Такой тип сканера появился позже остальных, и первый такой датчик поставили только в 2019 году. Разработкой занималась компания Qualcomm, а первопроходцем в установке такого сенсора стал Samsung с его Galaxy S10. Протестировав сенсор на одном смартфоне, компания решила добавлять его и в остальные — следующими такими устройствами были Galaxy Note 10 и Galaxy S20.

Сканирование пальца таким сенсором происходит при помощи ультразвука. Технология не новая, ее использовали в других отраслях. Например, такие сканеры используются, чтобы делать УЗИ в больнице.

За основу для этого сканера взяли материал-пьезоэлектрик, который генерит заряд, если его деформировать, и деформируется, если воздействовать на него электрическим полем. Как это работает в смартфоне?

Датчик начинает вибрировать с большой частотой, когда на него подают напряжение, он издает звуковые сигналы на высоких частотах. Мы этот звук не слышим, но, например, животные могут услышать, как работает такой датчик. Затем звуковые волны проходят через стекло экрана, сталкиваются с приложенным пальцем. Здесь волны разделятся: часть вернется назад; часть пройдет немного дальше и столкнется с выступами нашего отпечатка и только после этого вернется назад, а третья часть волн заполнит собой пустое пространство между пальцем и стеклом, а затем вернется на датчик. Волна возвращается назад, бьет по пьезоэлектрику. Как результат, появляется электрический заряд.

Достоинство такого сканера в его безопасности. Как и емкостный сенсор, он делает трехмерный снимок отпечатка, и не реагирует на плоское изображение. Плюс, ультразвук не остается на поверхности — он проникает немного вглубь пальца, а значит можно сделать дополнительный фактор защиты, чтобы сканировать можно было только настоящий палец, а не муляж.

Разместить такой сенсор можно где угодно: сбоку, сзади, под экраном, ведь ультразвук проходит не только через стекло. А еще ему неважно, сухие или влажные у вас пальцы, есть на них частички грязи, или они чистые.

К недостаткам можно отнести, в первую очередь, отсутствие выбора — Qualcomm разработала первый датчик, и на данный момент он единственный, новых поколений еще нет. А еще такой датчик работает медленнее, чем современные оптические сканеры.

Многие слышали историю о том, что такой сканер можно взломать. Много об этом говорили, приводя в пример Galaxy S10 и Galaxy Note10, когда между экраном и пальцем клали гидрогелевую пленку, а дальше уже можно было прикладывать любой палец, чтобы смартфон разблокировался. Странное поведение для сенсора, но Samsung выпустила обновление, которое исправило этот момент.

На работу сенсора может повлиять защитное стекло и некоторые виды пленок, которые рассеивают или частично гасят звуковую волну.

И последний недостаток таких сканеров — их можно найти только во флагманах Samsung, начиная с модели Galaxy S10.

Говорить о том, какой сканер лучше, а какой хуже, нет смысла. У всех есть свои достоинства и недостатки, а один из них можно встретить в очень узкой флагманской линейке от Samsung. При этом разработчики продолжают совершенствовать систему безопасности, избавляя датчики от ошибок в алгоритмах, и каждый тип сенсора справляется со своей функцией одинаково хорошо.

Читайте также  Едадил как пользоваться в телефоне?

Поэтому не стоит при выборе смартфона сильно заострять внимание на том, какой именно сканер установлен. Главное, что он есть и исправно работает. 🙂

Лайк — лучшее спасибо! 🙂

О каких еще тонкостях в работе смартфона вы хотите узнать?

Как работает сканер отпечатков пальцев?

Не так давно технология считывания отпечатков пальцев была связана в основном с научно-фантастическими фильмами. Теперь, даже в бюджетном смартфоне Xiaomi есть сканер отпечатков пальцев. Мы объясним читателям принцип его работы.

Сканер отпечатков пальцев (Touch ID) позволяет идентифицировать пользователя на основе уникального рисунка кожи на кончике пальца. У каждого человека свой собственный отпечаток и «рисунок», который не повторяется даже в случае идентичных близнецов.

Отпечаток пальца (fingerprint) позволяет идентифицировать любого человека, например в случае поиска преступников. Как оказалось, функция Touch ID также полезна для пользователей смартфонов. С её помощью можно защитить смартфон от несанкционированного доступа.

Как работает сканер отпечатков пальцев?

В настоящее время на рынке существует несколько типов сканеров. Все они работают по одному и тому же принципу – сканер считывает отпечаток владельца смартфона и при попытке разблокировать его сравнивает «рисунок» с тем, который запрограммирован заранее в устройстве. Если отпечаток пальца совпадает, устройство будет разблокировано. В противном случае появится сообщение об ошибке.

Интересно, что сканеры не анализируют весь рисунок отпечатка пальца. Проверяются только некоторые из характерных черт или узоров. Это, например, ветвление, раздвоение или обрывание отпечатков пальцев.

Сканеры преобразуют картинку в темплит (шаблон), и по алгоритму сравнивают расстояние между кривыми и линиями. Это позволяет сделать процесс проверки намного короче, чем если бы вам нужно было проанализировать весь отпечаток пальца.

Минуции (или «точки Гальтона») – это уникальные для каждого пальца участки рисунка кожи (точки), которые показывают в каких местах папиллярные линии сливаются, раздваиваются или обрываются.

Типы сканеров отпечатков пальцев

1. Оптический сканер «снимает» всю панель пальцев и использует CCD-матрицу (как и большинство камер) для этого. В местах, где свет не приходит (гребни), матрица записывает «черные» пиксели, создавая точно отображаемое изображение пальца. Часто оптические сканеры имеют встроенный источник света (обычно светодиодный), чтобы сделать изображение максимально прозрачным.

2. Емкостный сканер – вместо матрицы, используются специальные миниатюрные схемы конденсаторов (ёмкостных датчиков). Когда мы прикладываем палец к этому считывателю, ёмкость отдельных конденсаторов мгновенно меняется. Емкостные сканеры гораздо точнее и эффективнее оптических сканеров, поскольку их сложнее обмануть.

3. Тепловой сканер – он работает аналогично емкостному считывателю, но вместо микроконденсаторов они используют микроскопические тепловые датчики, которые определяют разницу температур между гребнями и долями пальцевой подушки. Такой сканер невозможно обмануть имитацией пальца (т.е. фрагментом с кожным покровом).

4. Ультразвуковой сканер – использует явление дифракции, т. е. отражение и рассеяние звуковых волн. Когда мы прикладываем палец к считывателю он начинает генерировать неслышимые звуки для нас. Поведение звуковых волн в точках контакта «гребня» площадки отпечатка со сканером совершенно иное, чем во «впадинах» (где есть воздух). Это позволяет ультразвуковому сканеру создавать точный отпечаток вашего пальца.

Какой сканер отпечатка пальца лучше?

В настоящее время большинство смартфонов Xiaomi используют ёмкостные считыватели, например популярные Redmi Note 3 или Mi 5. Однако большие надежды связаны с ультразвуковыми сканерами, установленными непосредственно под дисплеем, и, вероятно, эта технология будет наиболее популярна в ближайшем будущем.

Функция Touch ID в смартфоне, хотя и очень безопасна, не гарантируют безопасность на 100%. С помощью правильных технологий и инструментов можно подделать отпечаток пальца, который сможет обмануть сканер.

Warning: A non-numeric value encountered in /home/xiaomi7/xiaomishka.ru/www/wp-content/themes/publisher/includes/func-review-rating.php on line 212

Warning: A non-numeric value encountered in /home/xiaomi7/xiaomishka.ru/www/wp-content/themes/publisher/includes/func-review-rating.php on line 213

Здравствуйте, дорогие друзья! Меня зовут Михаил Сяоминко, Я фанат техники, гаджетов и смартфонов Xiaomi. Имея доступ к информации, стараюсь предоставлять для читателей «Сяомишки» интересный и качественный контент. Делюсь последними новостями и эксклюзивными материалами.

Как работает сканер отпечатков пальцев смартфона?

  1. Для чего нужен сканер в смартфоне и как он работает
  2. Виды сканеров и их отличия
  3. Плюсы и минусы использования сканеров
  4. Насколько высок уровень безопасности

На сегодняшний день смартфон – это не просто устройство для коммуникации, но и мощное средство для хранения личной информации, именно поэтому так важно обезопасить свой гаджет от злоумышленников. Раньше функцию защиты выполнял PIN-код, но теперь все большей популярностью пользуется сканер отпечатков пальцев. Как работает эта технология и может ли она обезопасить данные человека?

Для чего нужен сканер в смартфоне и как он работает

Еще совсем недавно никто даже предположить не мог, что технология считывания узоров выйдет за пределы научно-фантастических фильмов и станет реальностью. Теперь даже самые бюджетные модели смартфонов оснащены такой функцией.

Отпечаток пальца – это уникальный рисунок на теле человека, поэтому он может помочь в идентификации любой личности. Например, такую технологию используют для поиска преступников, но сейчас ее начали применять и в области оснащения смартфонов. Специалисты уверяют, что благодаря уникальности отпечатка каждого человека все файлы на телефоне будут защищены.

Виды сканеров и их отличия

На сегодняшний день существует несколько видов сканеров на мобильных устройствах. Несмотря на это, каждый из них работает по одному принципу – распознает узоры пальца и в случае попытки разблокировки устройства незнакомым «рисунком» блокирует доступ к данным.

Итак, различают четыре вида Touch ID:

  1. Оптический. Его цель: снять всю панель пальцев. Для этого используется CCD-матрица, которая входит в состав большинства камер. В тех местах, куда не проходит свет, фиксируются черные пиксели, таким образом и создается модель отпечатка подушечки. Многие оптические разработки включают в себя встроенный источник света, как правило, светодиодный. Это сделано для того, чтобы создать максимально прозрачное изображение.
  2. Емкостный. В этом сканере вместо матрицы работают небольшие схемы конденсаторов или емкостных датчиков. Такой вид устройств намного эффективнее оптических, так как во время прикладывания подушечки к считывателю происходит мгновенное изменение емкости отдельных конденсаторов, которые гораздо сложнее обмануть.
  3. Тепловой. По принципу своей работы он похож на емкостный, отличие лишь в том, что в своей работе он использует не конденсаторы, а тепловые датчики, которые распознают разницу температуры между гребнями и долями пальца.
  4. Ультразвуковой. Он работает на основе такого явления, как дифракция – иными словами, на отражении и рассеивании звуковых волн. Дело в том, что когда пальцевая подушечка соприкасается с таким сканером, то она начинает генерировать неслышимые нашим ухом звуки. Гребни и впадины в пальце издают совершенно разные звуки, поэтому такое устройство сможет создать максимально точный узор.

Плюсы и минусы использования сканеров

Любая технология имеет как преимущества, так и недостатки. К плюсам Touch ID можно отнести повышение безопасности личных данных и удобную разблокировку смартфона. К тому же пользоваться таким устройством очень просто и не нужно заучивать сложные пароли, которые могут забыться. Благодаря сканеру можно лишь одним касанием начать пользоваться мобильным устройством.

Мало кто знает, что данную функцию можно использовать и для авторизации на различных сайтах, и при покупке в интернет-магазинах. Кстати, система бесконтактных платежей от Самсунг уже активно использует такую технологию.

Несмотря на то, что система распознавания отпечатка считается самой эффективной защитой данных на смартфоне, использование такого сенсора имеет и свои минусы. Образы всех отпечатков не шифруются, а, следовательно, сохраняются в самом телефоне, поэтому необходимо следить, чтобы гаджет не попал в плохие руки.

Насколько высок уровень безопасности

Нельзя говорить о 100% безопасности, так как Touch ID не сканирует весь отпечаток, а проверяет только часть узоров. Это могут быть некоторые особенные ветвления или раздвоения, а также расстояния между кривыми и ровными линиями. Это делается для того, чтобы ускорить и упростить процесс распознавания.

Алгоритм, встроенный в устройство, открывает доступ к данным, если 40% отпечатка совпадает с сохраненным в памяти. Считается, что этого достаточно, чтобы обезопасить смартфон от злоумышленников, но все же риск, что они смогут подделать отпечаток, остается.

Итак, нужно понимать, что технология Touch ID – это не панацея, а лишь одно из средств, которое может помочь сохранить конфиденциальные данные в целостности и сохранности. Действительно, сканер пальца является полезной функцией, но она скорее создана для удобства, чтобы не вводить пароль, а просто приложить палец к нужному месту и начать пользоваться смартфоном.

Читайте также  Что такое режим дтс в телефоне?

Сканер отпечатков пальцев на смартфоне

Современные мобильные устройства постоянно совершенствуются разработчиками. В них повышается комфортность применения до максимального уровня. Высокий уровень безопасности может обеспечить дактилоскопический датчик – сканер отпечатков пальцев на смартфоне. Сегодня его можно обнаружить во многих новых моделях телефонов. Долгое время данная технология была нестабильной, часто давала сбой. Но удобна ли сегодня дактилоскопическая технология, и можно ли считать ее надежной в мобильных устройствах?

Как работает сканер отпечатков пальцев на смартфоне

Такая технология называется «Touch ID». Это биометрическое распознавание рисунка отпечатков пальцев, с дальнейшей разблокировкой мобильного телефона. Американская корпорация Эппл получила патент на сканер отпечатков пальцев на смартфоне уже в 2008 году. Однако первый выпуск телефона, снабженного такой системой, произошел только в 2013 году. Время создания и усовершенствования технологии дали свои результаты. Сегодня сканер отпечатков пальцев можно увидеть во многих телефонах среднего и премиум класса.

Разберемся, как работает сканер отпечатков пальцев на смартфоне. Данная функция действует на кнопке «Home» на айфонах. В китайских гаджетах сканер расположен на задней части устройств, под камерой. Поверхность датчика покрыта стеклом из сапфира, который обладает высокой устойчивостью к царапинам и другим повреждениям. Сканирование осуществляет специальный датчик. Он определяет рисунок кожи на пальце, который уникален для каждого человека. Рисунок кожи определяется под любым углом наклона пальца. Функцию отпечатка пальца возможно внедрят в компьютеры, но на это еще нужно разработчикам достаточно много времени. Сервисные центры должны будут пройти обучение, чтобы была возможность уметь правильно делать ремонт компьютера с такой функцией. Поэтому мы все с нетерпением ждем появления функции на компьютере.

Зачем нужен сканер отпечатков пальцев на смартфоне

Рассматриваемая технология для телефонов имеет сложную структуру, и значительно повышает стоимость мобильного устройства. Есть ли выгода от такой дорогостоящей функции, разберемся по ее работе.

  1. Высокий уровень защиты информации. Если вы решили скрыть от посторонних лиц личную информацию на мобильном телефоне, активируйте специальные функции. В результате данные станут доступными только после идентификации владельца по отпечатку пальца.
  2. Быстрое управление разными функциями. Дактилоскопический датчик настраивается таким образом, что при касании пальца открывается доступ к проведению оплаты и вход на портал с зарегистрированной учетной записью.
  3. Закрытие доступа к приложениям. Сканер отпечатков пальцев на смартфоне удобен для блокировки приложений. При этом дети не смогут запустить приложение.
  4. Быстрый прием вызова абонента. Если подержать палец на датчике сканера, то можно сразу отвечать звонящему человеку.
  5. Удобное использование камеры. Сканер отпечатков пальцев на смартфоне можно задействовать для фото- и видеосъемки. Это удобно, когда создается селфи.
  6. Выключение будильника. Данная функция позволяет быстро отключить звонящий будильник легким касанием пальца датчика сканера.

Кроме указанных возможностей, дактилоскопический сканер можно настроить по типу тачпада. После этого его можно использовать для работы с некоторыми приложениями в телефоне. Например, для быстрого запуска настроек или перехода на домашний экран.

Принцип действия сканера

В последнее время технология распознавания отпечатков пальцев применялась только для съемки фантастических фильмов. Сегодня их можно увидеть во многих телефонах. Рассмотрим принцип работы данного сканера. Рисунок кожи на пальцах не повторяется ни у одного человека, даже у близнецов. По такому отпечатку можно найти любого человека при розыске преступников. Оказалось, что данная функция оказывает большую пользу на мобильных устройствах, и защищает их от постороннего доступа.

Сегодня можно найти много видов сканеров, которые действуют по одному принципу. Сканер распознает отпечаток хозяина телефона. При попытке доступа к информации, сканер производит сравнение рисунка пальца с запрограммированным изображением, сохраненным в телефоне. Если произошло полное совпадение, то телефон открывает доступ к файлам. Иначе будет отображена ошибка.

Сканер не проверяет весь рисунок кожи пальца. Контроль происходит только характерных участков. Например, это обрывание отпечатка, его раздвоение или ответвление. Дактилоскопический датчик преобразует изображение в некий шаблон. По определенному алгоритму он осуществляет сравнение расстояния между линиями. Это дает возможность произвести данную процедуру быстрее, по сравнению с анализом всего отпечатка.

Система подтверждает совпадение отпечатка, если совпало около 40% рисунка. Практически этого хватает для определения владельца телефона, и обеспечения безопасности доступа. «Точки Гальтона» или минуции, являются уникальными для кожи всех пальцев.

Виды технологий сканеров

Существует несколько разных типов сканеров отпечатков пальцев, в зависимости от применяемой технологии. Разберем их по порядку.

  1. Оптический сканер. Он распознает всю площадь пальца, и задействует матрицу CCD, как и многие камеры. В тех местах, где не проходит свет, датчик сохраняет темные пиксели, образуя рисунок кожи на пальце. Обычно оптический вид датчика оснащен собственным источником света в виде светодиода. Это позволяет создать четкое прозрачное изображение.
  2. Емкостный сканер. Такую технологию применяют в виде микроскопической схемы конденсаторов. Их еще называют емкостными датчиками. При прикосновении пальца к поверхности датчика, емкость конденсаторов быстро изменяется. Такая технология позволяет обеспечить высокую точность, которая превосходит оптические сканеры. Получить доступ к телефону с таким сканером отпечатков пальцев значительно сложнее.
  3. Тепловой сканер действует по аналогии с емкостным датчиком. Но вместо конденсаторов применяется термодатчик. Он реагирует на отличие температур гребней кожи пальца и другими участками. Его нельзя обмануть прикосновением похожего куска кожи, так как температура не будет соответствовать сохраненному эталону.
  4. Ультразвуковой сканер работает на основе интересного явления дифракции. Это рассеяние и отражение волн звука. При касании пальца поверхности датчика, создается ультразвук, не слышимый человеком. Звуковые волны в местах касания гребней кожи и ее впадин ведут себя по-разному. Это дает возможность ультразвуку создать точную копию отпечатка пальца.

Какой сканер выбрать?

Сегодня многие китайские смартфоны известных брендов применяют емкостные сканеры. Но ведется разработка по ультразвуковым сканерам. Их можно устанавливать под экраном. Такая технология станет более популярной в будущем. Данный прогноз дается специалистами в этой области.

Сканер отпечатков пальцев на смартфоне считается надежным, но не дает полной гарантии безопасности доступа. Существуют специальные инструменты и технологии, с помощью которых можно сделать самодельный отпечаток пальца, и обмануть сканер на телефоне.

Достоинства и недостатки сканера отпечатков пальцев

Как и всякое умное устройство, мобильный телефон, оснащенный технологией со сканером отпечатков пальцев, имеет положительные и отрицательные стороны.

К достоинствам можно отнести следующие факторы:

  1. Ваш смартфон становится персональным устройством, так как посторонние люди не смогут взломать защиту сканера.
  2. Надежная защита информации от посторонних глаз без графических ключей и паролей.
  3. Управление мобильным устройством простым касанием пальца.

Однако, имеются и негативные моменты, которые следует знать перед приобретением подобного мобильного гаджета. Перечислим их отдельным списком:

  1. Высокая цена мобильного устройства, оснащенного таким сканером.
  2. В случае попадания телефона к мошенникам или преступникам, возможно копирование отпечатка пальца владельца телефона с его корпуса, и доступ к конфиденциальной информации.
  3. Возможна поломка дактилоскопического датчика. Хотя данная неисправность случается редко. В результате сканер не распознает рисунок пальца хозяина, либо будет распознавать любые отпечатки за действительные. В таком случае рекомендуется обратиться в ремонтную службу к специалистам.

Заключение

Сканер отпечатков пальцев на смартфоне разработан недавно, и является новой технологией. Ее хотят иметь на телефоне многие пользователи. Но несмотря на широкое распространение, данная технология еще до конца не отработана, и имеет много погрешностей. При этом вспоминаются слова из песни, где поется: «думайте сами, иметь или не иметь».

Применение сканеров отпечатков пальцев

Современность диктует свои правила к технике. Одной из ниш которой стали мобильные устройства. Их можно использовать не только для связи с другими людьми. Аппараты позволяют создавать и хранить снимки, музыку, документы и прочую информацию владельца. Но, при всех положительных чертах смартфонов, телефонов, планшетов или ноутбуков есть у них и довольно существенный минус. Их могут украсть. Соответственно правонарушитель не только получит сам аппарат, но и доступ ко всем сохраненным данным. Среди которых может быть информация, не предназначенная для чужого просмотра. К примеру, коды доступа к банковским счетам, документы или приватные видео и фото файлы.

Читайте также  Как починить вай фай на телефоне?

Есть много решений проблемы. Часто используется пароль или графический ключ, которые нужно ввести, чтобы получить доступ к памяти устройства. Тем не менее такую защиту достаточно просто обойти, подсмотрев что делает человек при включении аппарата.

Выходом стали системы дактилоскопии, которые дают доступ только при совпадении отпечатка пальца с заложенным владельцем шаблоном. Технология пока молода, и имеет свои проблемы. Но уже сейчас обеспечивает достаточно надежное ограничение доступа к конечному устройству.

В статье будут представлены ключевые варианты сенсора и описано, как работает сканер отпечатка пальца. С информацией о конкретных плюсах и минусах рассматриваемых технологий.

Контрольные точки

Принцип работы дактилоскопического сканера отпечатка пальца построен на сравнении узловых точек — минуций. Папиллярная сеть на каждом представляет собой десятки вложенных в друг-друга овалов и сетки пересекающихся линий. Сама их форма и прерывистость строения индивидуальны для каждого человека. Все линии, составляющие уникальный узор, периодически разветвляются и прерываются. В точках, где происходит изменение и находятся минуции — ключевые места. Сравнивая их положение с заложенным пользователем эталоном, система принимает решение о доступе к конечному устройству или его блокировке.

Ультразвуковой сканер отпечатка пальца

Ультразвуковые технологии считаются будущем дактилоскопических систем. Принцип действия сканера отпечатков пальцев такого типа построен на получении изображения от возврата отраженных ультразвуковых волн от поверхности кожи. Работа датчика напоминает своеобразный радар для малых дистанций. Генератор на основе пьезоэлемента выпускает звуковые волны в направлении приложенного пальца. В соответствии с рельефом кожи происходит отражение ультразвуковых волн. На ближних частях к сканеру, на выпуклостях рисунка кожи луч рассеивается меньше, возвращаясь с большей энергией, чем попавший в папиллярную впадину. Детектор определяет разность мощности получаемых волн для каждой части сенсорной матрицы, что и дает итоговое изображение.

Преимущество ультразвуковой системы по сравнению с прочими — аппарат «видит» именно разницу плотности и высоты. То есть, приложить к датчику фотографию отпечатка пальца для его обмана будет недостаточно.

Сейчас технология ультразвуковой дактилоскопии разрабатывается только фирмой Quadcom. Именно датчики настоящего производителя устанавливают в топовые линейки смартфонов и планшетов Samsung. Их пока единственный минус в излишне долгом срабатывании. В остальном, ультразвуковая технология дает сплошные плюсы:

  • Волны настоящего сенсора легко проникают сквозь любую поверхность (за редким исключением), а значит размещать его можно в любом месте конечного устройства, включая непосредственно за экраном. Последний не окажет практически никакого влияния на получение изображения папиллярных линий.
  • В отношении качества результата нет помех в виде грязи или влаги, находящихся между исследуемым объектом и сенсором.
  • Можно усилить безопасность на программном уровне определяя кроме внешнего вида кожных покровов внутреннее строение пальца. Настоящий сенсор — изначально представляет собой миниатюрный УЗИ.

Оптическая система дактилоскопии

Достаточно простая и недорогая технология. В качестве дактилоскопического датчика используется камера, которая фотографирует папиллярные линии. Для улучшения снимка в момент фиксации изображения, зачастую применяется яркая подсветка, обычно зеленого цвета. Низкая цена обеспечила распространение оптических сенсоров на смартфонах среднего ценового уровня. Среди минусов технологии — именно принцип фиксации изображения. Используется 2D снимок, который достаточно легко повторить на бумаге и предоставить аппарату вместо реального пальца. Еще одним отрицательным фактором в использовании оптических сенсоров служит наличие замутнения стекла камеры от царапин и различного мусора. Если его периодически не чистить, точность определения отпечатка сильно упадет.

Резистивно-емкостный датчик

Сканеры такого типа используют чувствительную поверхность, которая состоит из множества микроскопических контактных пластинок. Между поверхностью пальца и проводящей частью в воздухе образуется своеобразный конденсатор. Чем ближе кожа к контакту, тем его емкость меньше. Разница высот поверхности пальца обеспечивается папиллярными линиями.

Аналого-цифровой преобразователь снимает характеристики емкости на каждой пластинке и отправляет их в виде матрицы чисел для последующей обработки в процессор мобильного устройства.

Основной минус у емкостных датчиков — их зависимость от чистоты кожи и самой чувствительной части аппарата. Грязь, влага и пыль изменяют характеристики емкости на каждом участке поверхности, на который попадают. Что сильно влияет на точность определения папиллярного рисунка.

Где располагается

Местоположение, где находится сканер отпечатков пальцев на смартфоне, непосредственно зависит от его типа и желания производителя. Он может быть размещен на любой из граней смартфона или прятаться за его экраном. Последнее возможно для датчиков любого типа. Оптические «видят» поверхность кожи за счет подсветки экраном телефона сквозь полупрозрачный дисплей. Ультразвуковым вообще свет не нужен и стекло не препятствует прохождению колебаний. Что касается емкостных — в качестве них может применяется сбор информации с самого тачпада, с поверхностью которого постоянно работает человек.

В том случае, если производитель экономит, — дактилоскопический сенсор размещают отдельно на корпусе мобильного устройства. Зачастую в подэкранном пространстве. Принцип экономии прост — не нужно делать высокоточный тачпад, необходимый для резистивных датчиков, или выполнять экран полупрозрачным при оптических.

Проблемы технологии

Кроме уже упомянутых проблем, зависящих от самого вида сенсора, есть и другие. Не стоит забывать, что любую, даже зашифрованную информацию можно получить от всех видов аппаратуры ее хранящей. Для некоторых систем процесс займет большее время, у других — совсем недолгое. В результате злоумышленник в любом случае получит интересующие его данные. Среди которых будет и биометрический отпечаток пальца владельца. Теоретически, подделав его, можно получить доступ к другим местам хранения конфиденциальной информации или материальных ценностей.

Телефон, смартфон или планшет в разрезе сказанного более уязвимы. Преступник может похитить само устройство и не спеша «разобраться» с его защитой.

Есть и еще один минус всей технологии в которой используется распознавание отпечатков пальцев. В том случае, если структура линий кожи владельца будет повреждена, он сам не сможет разблокировать собственное устройство. Подобное вполне вероятно в результате травмы. Ему придется для разблокировки обратиться к сторонним специалистам. Которые, в свою очередь, могут быть не сильно честными и впоследствии воспользоваться полученной информацией из устройства или от владельца в корыстных целях.

Иные места применения дактилоскопического сенсора

Датчик отпечатка пальца встречается не только во встроенном формате для конечных устройств. Его можно приобрести и отдельно, с целью создания своего DIY аппарата защиты, наподобие запирающего замка или ключевой системы доступа к клавиатуре. Подобные применяются во всех тех местах, где требуется серьезное ограничение доступа посторонних к критическим объектам.

К примеру дактилоскопические датчики используют:

  • В замках входных дверей;
  • Для запорных механизмов сейфов;
  • В качестве обеспечения логина для доступа к серверам;
  • Ограничивают работу с пультом управляющих систем на опасных производствах;
  • Для определения личности в деле учета рабочего времени;
  • С целью снятия уникального цифрового ключа владельца, для последующего кодирования данных на его основе.

Используются сканеры отпечатков пальцев и в правоохранительных структурах. Причем не только для ограничения доступа посторонних. Их применяют и в отношении подозреваемых. Раньше, чтобы снять отпечатки пальцев с человека требовалось произвести множество действий: нанести специальную тушь на поверхность кожи, прижать каждый палец к бумаге, выполнить процедуру сканирования результата для перевода его в цифровой вид. Теперь все намного проще и быстрее. Бумага и краска полностью исключаются из процедуры.

Резюмируя

Технология дактилоскопии хороша для защиты конечных устройств от стороннего доступа. Все существующие минусы объясняются только «молодостью» датчиков распознающих отпечатки пальцев. Постепенное их развитие постоянно улучшает получаемые результаты.

На текущий момент малая распространенность технологии связана в первую очередь с ценой приборов и своеобразным отрицанием новшеств, свойственному большинству людей.

Видео по теме