Ultraääni- ja optisten sormenjälkitunnistimien erot

  • Optiset anturit ottavat 2D-kuvan valon avulla; ne ovat edullisia ja laajalle levinneitä, mutta vähemmän turvallisia väärentämistä vastaan ​​ja herkkiä lialle ja valaistusolosuhteille.
  • Ultraäänianturit luovat 3D-kartan ultraääniaalloilla, tarjoavat paremman tarkkuuden ja turvallisuuden ja toimivat paremmin märillä tai likaisilla sormilla, vaikkakin ne ovat kalliimpia ja kuluttavat enemmän energiaa.
  • Kapasitiiviset ja lämpöanturit täydentävät biometrisen maiseman: ensin mainitut erottuvat nopeudellaan ja kompaktilla koollaan, ja jälkimmäiset lämpötilaeroihin perustuvalla korkealla turvallisuudellaan.
  • Anturityypin valinta riippuu halutusta tasapainosta kustannusten, kestävyyden, lukituksen avausnopeuden ja kunkin sovelluksen vaatiman suojaustason välillä.

Mitä eroa on ultraääni- ja optisella sormenjälkitunnistimella?

Käytämme yhä enemmän matkapuhelimiamme kaikkeen: laskujen maksamiseen, pankkiasioiden hoitamiseen, valokuvien suojaamiseen… Siksi sormenjälkitunnistin Siitä on tullut keskeinen tietoturvakomponentti. Mutta kaikki lukijat eivät ole samanlaisia: nykyään optisia, ultraäänisiä, kapasitiivisia ja lämpösormenjälkitunnistimia on rinnakkain, ja jokaisella on omat teknologiansa, etunsa ja heikkoutensa.

Kun etsimme tietoa siitä, Ultraääni- ja optisten sormenjälkitunnistimien erotLähes kaikki keskittyvät yksinomaan matkapuhelimeen. Tässä mennään askeleen pidemmälle: Selitän yksityiskohtaisesti, miten ne toimivat, mikä tekee niistä erilaisia, miten ne ovat samankaltaisia, missä niitä käytetään ja mitä voit odottaa kultakin tyypiltä päivittäisten kokemustesi perusteella yhdistäen valmistajien sanoja siihen, mitä on nähty tosielämän käytössä.

Mikä on optinen sormenjälkitunnistin?

Optinen sormenjälkilukija on vanhempi ja yleisempi teknologia sormenjälkien tunnistamiseen. Sen perusajatus on yksinkertainen: se ottaa kuvan sormestasi ikään kuin se olisi valokuva, ja poimii tästä kuvasta harjanteiden ja laaksojen kuvion, joka tunnistaa sinut.

Tässä tekniikassa anturi säteilee näkyvää valoa (yleensä LED-valojen avulla tai näytön alle sijoitettujen AMOLED-lukijoiden tapauksessa paneelin oman taustavalon avulla) sormenpäätä kohti. Valo heijastuu eri tavoin sormenjäljen harjanteista ja laaksoista. Tämä heijastus kerätään ja suunnataan kuvankaappauslaitteeseen, jolloin muodostuu 2D-kuva sormenjäljestäsi.

Tätä kuvaa parannetaan digitaalisesti, kohina poistetaan, se binarisoidaan (muunnetaan mustavalkoiseksi) ja sen ominaisuuksia käsitellään. Tuloksena on biometrinen malli sormenjäljen keskeisillä tiedoilla, jotka järjestelmä tallentaa vertaillakseen niitä aina, kun laitat sormesi takaisin sormelle.

Mitä tehdä, jos minulla on ongelmia Androidin sormenjälkitunnistimen kanssa
Aiheeseen liittyvä artikkeli:
Miksi sormenjälkitunnistin ei toimi Androidissasi ja miten se korjataan?

Mistä optinen sormenjälkiskanneri on tehty?

Tyypillinen optinen lukija, olipa se sitten kulunvalvontalaitteessa tai matkapuhelimessa, integroi yleensä useita hyvin määriteltyjä fyysisiä komponentteja tallentaa jalanjäljen tarkasti:

  • Una lasin suojaava kerros joka toimii pintana, jolle voit asettaa sormen ja suojaa pölyltä, naarmuilta ja kosteudelta.
  • Una valaiseva valonlähde, yleensä LEDejä tai AMOLED-paneelin omaa valoa näytön alla olevissa antureissa.
  • Un prisma tai sisäinen optiikka joka vastaa sormesta heijastuvan valon heijastamisesta ja ohjaamisesta.
  • Una lente joka kohdistaa heijastuksen kuvakennolle.
  • Una kamera, jossa on CCD- tai CMOS-kenno joka tallentaa digitaalisen kuvan jalanjäljestä (harjanteet ja laaksot).
  • Una Mikrokontrolleri tai digitaalinen signaaliprosessori (mikro-ohjausyksikkö tai digitaalinen signaaliprosessori), joka ohjaa tallennusta, muuntaa analogisen datan digitaaliseksi dataksi ja suorittaa kuvankäsittelyalgoritmeja.
  • Käyttöliittymät, kuten UART, SPI tai USB lähettääksesi mallin tai kuvan tietokoneelle, käyttöoikeuden ohjaimelle tai matkapuhelimen piirilevylle.

Erityistapauksessa näytön alla olevat optiset anturit jota johtavat yritykset, kuten Huiding, AMOLED-paneelivalo Sormenjäljen valaisemiseksi valo kulkee näytön lasin läpi, heijastuu sormesta ja palaa paneelin alla sijaitsevaan kuvasensoriin (CIS). Ohjelmisto analysoi tämän palautuneen valon ja määrittää algoritmin avulla, vastaako sormenjälki sitä.

Optinen anturi toimii vaihe vaiheelta

El tunnustamisprosessi Optisen anturin avulla se voidaan tiivistää muutamaan vaiheeseen, vaikka matemaattista prosessointia onkin melko paljon:

  1. Asetat sormi lasilla skannerista tai näytöllä merkitylle alueelle.
  2. La LED- tai paneelivalo Se valaisee nupun pinnan korostaen jalanjäljen harjanteet ja laaksot.
  3. Heijastunut valo kerätään linssi ja prisma ja tarkentaa kuvakennoon (CCD/CMOS), joka ottaa selkeän digitaalisen "valokuvan".
  4. Tuosta analogisesta kuvasta tulee digitaalinen kuva A/D-muuntimen avulla.
  5. Algoritmi parantaa kuvaa, poistaa kohinaa, binääritiedostoja ja erota ominaispiirteet (pienet yksityiskohdat, haarautumat, harjanteiden päät jne.) biometrisen mallin muodostamiseksi.
  6. Uutta mallipohjaa verrataan tallennettu malliJos vastaavuustaso ylittää kynnysarvon, laite avataan tai käyttöoikeus myönnetään.

Käytännössä koko tämä prosessi suoritetaan n. noin sekunnin tai jopa vähemmän nykyisissä laitteissa optimoitujen algoritmien ja nopeiden prosessorien ansiosta, ja jos sinun on tarkistettava anturi, on olemassa työkaluja yksityiskohtaisten laitteistotietojen tarkastelemiseen.

Optisten antureiden edut

Optiset skannerit ovat edelleen monilla aloilla hallitseva valinta, koska ne yhdistävät hyvä suorituskyky ja alhaiset kustannuksetSen tärkeimmät vahvuudet ovat:

  • Korkea tarkkuus ja luotettavuus edellyttäen, että kuva on hyvälaatuinen ja ympäristö sopiva.
  • alennetut kustannukset kypsää laitteistoa ja teknologiaa, mikä tekee niistä kustannustehokkaita suurissa projekteissa.
  • laaja saatavuus markkinoilla, ja saatavilla on useita malleja ja kokoja integroitavaksi oviin, kääntöportteihin, kassajärjestelmiin jne.
  • Helppo asennus ja huolto kestävän ja tunnetun muotoilunsa ansiosta.
  • Nopeat vasteajat sekä talteenotossa että prosessoinnissa.
  • Matkapuhelimissa, jos anturi on edessä näytön alla ja lasi halkeaa, monissa tapauksissa Lukija voi jatkaa toimintaansa kohtuullisen hyvin.

Optisen lukijan haitat ja riskit

Optinen teknologia tuo mukanaan myös sarjan hankaluus jotka tulisi ottaa huomioon vertailtaessa nykyaikaisempia vaihtoehtoja:

  • Heikentynyt suoja kopioita vastaanKun työskentelet 2D-kuvan kanssa, joitakin malleja voidaan hämätä korkean resoluution valokuvilla tai jalanjäljen tulostetuilla muoteilla.
  • Riippuvuus sormen ja kristallin tilastaPinnan lika, rasva, vesi tai naarmut voivat heikentää otettua kuvaa.
  • Herkkyys ympäristölle (valaistus, heijastukset, visuaaliset häiriöt sormenjälkialueella, erityisesti AMOLED-paneeleissa).
  • Mobiililaitteilla on yleensä välttämätöntä, että näyttö kirkastuu huomattavasti Sormenjälkitunnistusalue; erittäin alhaisella kirkkaudella tai kokonaan sammuneella näytöllä tunnistus on monimutkaista ja joskus näyttö on ensin kytkettävä päälle.
  • Kehittyneempiin tekniikoihin verrattuna lukituksen avausprosessi voi tietyissä toteutuksissa olla jonkin verran hitaampi ja vähemmän johdonmukainen.

Mikä on ultraääninen sormenjälkitunnistin?

Ultraääni- ja optisten sormenjälkitunnistimien erot

Ultraäänisormenjälkitunnistin on yksi uusimmista ja ensiluokkaisimmista biometrisistä tekniikoista, erityisesti huippuluokan matkapuhelimissa. Toisin kuin optinen tunnistin, se ei ota valokuvaa. lähettää ultraääniaaltoja ja analysoi, miten ne kimpoavat sormestasi, rakentaen erittäin yksityiskohtaisen 3D-kartan jalanjäljestä.

Sen käyttämä periaate tunnetaan ns. pulssin kaikuSamoin kuin kaikuluotain tai tutka, anturi lähettää erittäin korkeataajuisia äänipulsseja, jotka tunkeutuvat ihon pintakerrokseen ja heijastuvat dermiksestä. Harjanteiden, laaksojen ja jopa hikihuokosten geometria muuttaa vastaanotettua kaikua, ja sormenjälki rekonstruoidaan näiden muutosten perusteella.

Ultraäänianturin komponentit

Jotta tiedot saataisiin talteen näin yksityiskohtaisesti, ultraäänianturi yhdistää useita elementtejä, jotka on suunniteltu toimimaan erittäin korkeat taajuudet ja suurella tarkkuudella:

  • Un ultraäänianturin emitteri, joka vastaa sähköisten impulssien muuntamisesta ultraääniaalloksi.
  • Un anturin vastaanotin joka tallentaa aaltojen kaiut niiden kimpoamisen jälkeen jalanjäljen eri alueista.
  • Keraamiset tai vastaavat alustat jotka tarjoavat jäykkyyttä ja pitävät muuntimet paikoillaan.
  • Un mikroprosessori tai ohjain joka koordinoi pulssien lähettämistä, vastaanottaa kaikusignaalit, digitalisoi ne ja luo sormenjäljestä 3D-kuvan.

Mobiililaitteissa tämä teknologia tavoitti suuren yleisön ratkaisuilla, kuten Qualcomm Snapdragon Sense ID ja ultraääninäytönlukijat, jotka debytoivat esimerkiksi Samsung Galaxy S10 -sarjassa ja jotka ovat edelleen mukana malleissa, kuten Galaxy S23 Ultra ja sen seuraajat.

Mitä tehdä, jos minulla on ongelmia Androidin sormenjälkitunnistimen kanssa
Aiheeseen liittyvä artikkeli:
Täydellinen ratkaisu yleisiin sormenjälkitunnistinongelmiin Xiaomilla: lopullinen opas

Ultraäänilukijan toimintaperiaate yksityiskohtaisesti

Ultraääniskannerin suorittama sormenjälkitunnistusprosessi yhdistää sormenjälkesi yhteen. äänen fysiikka ja edistynyt digitaalinen prosessointi:

  1. Lähettävä anturi käynnistyy ultraäänipulssit kohti anturialueella olevaa sormeasi.
  2. Törmätessään harjanteet, laaksot ja huokoset Jalanjäljestä energia heijastuu ja leviää eri tavoin syvyydestä ja muodosta riippuen.
  3. Vastaanottava muunnin vangitse nuo kaiut ja muuntaa ne takaisin sähköisiksi signaaleiksi.
  4. Mikroprosessori analysoi kaikujen ajoitus- ja amplituditiedot ja niiden avulla rekonstruoi erittäin yksityiskohtaisen 3D-kuvan jalanjäljestä.
  5. Tästä volumetrisestä kuvasta erotetaan ominaisuudet ja luodaan biometrinen malli, joka tallennetaan tai verrataan aiempaan malliin.
  6. Jos osuma ylittää asetetun kynnysarvon, järjestelmä valtuuttaa pääsyn tai avaa lukituksen laite.

Tämän tyyppinen lukija ei ainoastaan ​​tunnista ihon pinnan muotoa, vaan myös tiettyjä tietoja sisäinen rakenne ja syvä reliefiTämä tekee väärennettyjen sormenjälkien tai yksinkertaisten kuvien käytöstä erittäin vaikeaa.

Ultraäänisten sormenjälkitunnistimien edut

Ultraäänilukijat luotiin juuri tätä tarkoitusta varten. useiden rajoitusten voittaminen optisten ja muuntyyppisten antureiden. Sen merkittävimmät vahvuudet ovat:

  • Korkean resoluution 3D-kuva, joka tallentaa kohokuvion ja sisäiset yksityiskohdat, ei vain tasaista kuviota.
  • Suurempi tarkkuus ja turvallisuusUseampien biometristen tietojen ansiosta heitä on paljon vaikeampi huijata valokuvilla tai perusmuoteilla.
  • Se toimii hyvin likaisilla, rasvaisilla tai märillä sormilla.koska ultraääni tunkeutuu paremmin kuin valo eikä ole yhtä riippuvainen pinnan puhtaudesta.
  • Ympäristönkestävyysvähemmän ympäristön valaistuksen tai sormien tuen pienten vaihteluiden vaikutuksesta.
  • Mobiililaitteissa se mahdollistaa integroinnin OLED-näytön alle ilman näkyvää fyysistä leikkausta, mikä saavuttaa puhtaampia ja saumattomampia malleja.
  • Se sopeutuu erittäin hyvin korkean turvallisuuden sovellukset, kuten edistynyt mobiilitunnistus ja biometriset maksut.

Ultraäänianturin rajoitukset ja haitat

Vaikka ultraäänilukija kuulostaa paperilla täydelliseltä ratkaisulta, se tuo mukanaan myös joitakin velat joka on arvioitava sekä teknisestä että käyttäjäkokemuksen näkökulmasta:

  • Korkeammat laitteistokustannukset ja monimutkaisten algoritmien tarve, mikä tekee lopputuotteesta kalliimman verrattuna optisiin tai kapasitiivisiin vaihtoehtoihin.
  • Korkeampi energiankulutus kuin muuntyyppiset anturit. Jos se pysyisi jatkuvasti aktiivisena, sillä olisi merkittävä vaikutus akun käyttöikään, joten strategioita käytetään aktivoimaan se vain tarvittaessa.
  • El kaappausaika 3D-kuvan valmistuminen voi kestää hieman kauemmin, mutta käytännössä se pysyy yleensä yhden sekunnin sisällä ohjelmistooptimoinnin ansiosta.
  • Näytöillä ultraäänisignaali on tunkeutumisrajoituksetTämä vaikeuttaa käyttöä paksummilla moduuleilla ja taustavalaistuksella varustetuissa LCD-paneeleissa. Siksi se on käytännössä rajoitettu OLED-näyttöihin.
  • Jos näytössä näkyy halkeama juuri anturialueen yläpuolellaToiminta voi olla epätasaista ja jopa lakata toimimasta oikein, koska aaltomuoto vääristyy.
  • Todellinen käyttökokemus vaihtelee suuresti valmistajasta riippuen: jotkut käyttäjät pitävät tällaista lukijaa yliarvostettu kun se epäonnistuu odotettua useammin, esimerkiksi verrattaessa Galaxy S23 Ultraa (ultraääni) Pixel 7:ään (näytön alla oleva optinen sensori), jolloin he huomaavat enemmän virheitä edellisessä.

Kapasitiiviset sormenjälkitunnistimet: klassikko matkapuhelimissa ja kannettavissa tietokoneissa

Vaikka vertailun painopiste on yleensä optisessa ja ultraäänisessä tekniikassa, kapasitiiviset anturit Ne ovat olleet älypuhelimien, kannettavien tietokoneiden ja ulkoisten lukijoiden vakiovarusteita jo vuosia, ja ne auttavat ymmärtämään sormenjälkibiometrian koko kontekstia.

Valon tai ultraäänen sijaan tämäntyyppinen anturi perustuu mitata sähkökapasitanssin muutoksiaLukijan pinnan alla on pienistä kondensaattoreista koostuva verkko; kun asetat sormesi sen päälle, harjanteet koskettavat tiettyjä alueita ja laaksot eroavat toisistaan, mikä muuttaa sähkökenttää. Nämä muutokset muunnetaan sormenjäljen kuvaksi, ja sen toiminnan varmistamiseksi on olemassa diagnostiikkasovellukset.

Kapasitiivisen anturin koostumus

Tyypillinen kapasitiivinen moduuli sisältää useita elektroniset lohkot joiden yhteistyö mahdollistaa yksinkertaisen kuorman muuntamisen luotettavaksi jalanjälkimalliksi:

  • Una johtava solujen tai pikselien ruudukko, yleensä valmistettu piistä tai muusta puolijohteesta.
  • Un lukupiiri joka mittaa kunkin kennon kapasitanssin ja muuntaa sen sähköiseksi signaaliksi.
  • Un ohjain joka koordinoi matriisin lukemista ja muuntaa arvot digitaaliseksi dataksi.
  • Una ominaisuuksien erotusyksikkö joka tunnistaa asiaankuuluvat biometriset tiedot.
  • Una vertailuyksikkö joka asettaa uuden joukkueen tallennettuja viitteitä vastaan.
  • Una jälkikäsittely-yksikkö ja käyttöliittymä kuvan parantamiseksi, kulutuksen hallitsemiseksi, signaalien ohjaamiseksi ja isäntälaitteen kanssa tapahtuvan viestinnän helpottamiseksi.

Kapasitiivisen anturin toiminta

Kapasitiivisen lukijan lukuprosessi noudattaa erilaista logiikkaa kuin optinen luku, mutta pyrkii samaan lopputulokseen: a luotettava malli jalanjälkesi. Yksinkertaistettuna se toimii näin:

  1. Asetat sormesi päälle anturin pinta kapasitiivinen.
  2. Johtavat elementit tuottavat sähkökenttä jota muokkaavat anturia koskettavat harjanteet ja erillään pysyvät laaksot.
  3. Kunkin kennon kapasitanssin muutokset muuttuvat digitaalisia merkkejä analogia-digitaalimuuntimen (ADC) avulla.
  4. Ohjain suorittaa algoritmeja, jotka Kuvanparannus ja ominaisuuksien erottaminen (harjanteiden, kuvioiden jne. leveys ja kulma).
  5. Luodaan mallipohja, jota verrataan tietokantaan tallennetut sormenjäljet.
  6. Jos osumapisteet ovat riittävät, järjestelmä katsoo sinut valtuutetuksi.

Teknologisen kypsyytensä ansiosta nämä anturit tarjoavat Erittäin hyvä tasapaino nopeuden, tarkkuuden ja koon välilläSiksi ne olivat niin suosittuja matkapuhelimissa, kunnes näytön alle sijoitettavat lukuohjelmat saapuivat markkinoille.

Kapasitiivisten antureiden edut ja haitat

Arkikäytössä kapasitiivisia lukijoita pidetään yleensä nopeina ja luotettavina, mutta kuten aina, niiden vivahteita:

  • Tärkeimmät edutKorkea tarkkuus, hyvä todennusteho, alhainen energiankulutus, kompakti muotoilu ja helppo integrointi sivu- tai takapainikkeisiin, ihanteellinen korkean turvallisuuden sovellukset.
  • Keskeiset haitatNe ovat herkkiä sähköstaattiset purkaukset (ESD)Hyvin kuivat tai arpeutuneet sormet voivat johtaa useampiin virheisiin ja tuotantokustannus Se on jonkin verran korkeampi kuin muut halvimman hintaluokan vaihtoehdot.

Lämpösormenjälkitunnistimet: ihon lämmön mittaaminen

Vähemmän suosittuja mobiililaitteissa, mutta teknisestä näkökulmasta erittäin mielenkiintoisia ovat lämpö sormenjälkitunnistimetNämä perustuvat ilman ja ihon sekä jalanjäljen harjanteiden ja laaksojen välisten lämpötilaerojen tallentamiseen kuvan muodostamiseksi.

Valon, ultraäänen tai kapasitanssin sijaan tämän teknologian ydin on pyroelektrinen materiaali piimatriisiin upotettuna. Tämä materiaali tuottaa sähkövarauksen kuumennettaessa tai jäähdytettäessä, joten kun sormi asetetaan sen päälle, lämpötilan vaihtelut luovat sormenjäljen.

Mistä lämpöanturit on tehty?

El lämpöskannerin suunnittelu yleensä sisältää:

  • Un pyroelektrinen materiaali erityisen herkkä ilman ja ihon välisille lämpötilan muutoksille.
  • Un piikuori joka toimii perustana pyroelektrisen materiaalin ja elektroniikan integroinnille.
  • Matriisi transistorit jotka muuttavat lämpövaihtelut sähkövarauksiksi.
  • Un mikroprosessori joka käsittelee signaalin, rakentaa jalanjälkimallin ja tallentaa sen.

Tähän perheeseen kuuluvat passiiviset anturit, jotka käyttävät luonnollinen lämpötilaero sormen ja ilman välillä sekä aktiivisia antureita, joissa on lämmityselementtejä lämpötilaerojen selkeämmäksi aiheuttamiseksi ja mittaamiseksi.

Lämpölukijan toimintaperiaate

Näiden antureiden käytännön toiminta seuraa selkeä sekvenssietenkin laitteissa, joissa pyyhkäistään sormella (hyvin yleistä pankkijärjestelmissä vuosia sitten):

  1. Asetat tai liu'utat sormi skannerissa terminen.
  2. Pyroelektrinen materiaali havaitsee lämpötilaero jalanjäljen harjanteiden, laaksojen ja ympäröivän ilman välissä.
  3. Nämä vaihtelut aiheuttavat sen, että transistorit tuottavat differentiaalinen sähkövaraus alueesta riippuen.
  4. Mikroprosessori kerää tiedot ja rakentaa jalanjäljen lämpökuva ja muuntaa sen malliksi.
  5. Järjestelmä vertaa kyseistä mallia tallennettuihin viitteisiin ja päättää, onko henkilöllisyys aito.

El ensimmäinen kaupallinen liukuva sormenjälkiskanneri Se oli juuri Atmelin vuonna 1997 kehittämä lämpö, ​​mikä antaa käsityksen siitä, kuinka uraauurtava tämä teknologinen linja oli.

Lämpöanturien plussat ja miinukset

Nämä anturit toimivat kirkkaimmin ympäristöissä, joissa ne turvallisuus on etusijalla ja käyttöolosuhteita voidaan hallita hyvin:

  • Etuerittäin korkea tarkkuus ja turvallisuus, suuri kapasiteetti erottaa "elävän" sormen muotista, luotettava toiminta sekä märissä että kuivissa olosuhteissa.
  • Haitatkorkeammat kustannukset, tarve erinomainen huolto, huomattava herkkyys ympäristöille, joissa on äkillisiä lämpötilan muutoksia ja käsittelyajat ovat jonkin verran pidempiä kuin muissa tekniikoissa.

Sormenjälkiskannerien standardit ja määräykset

ultraääninen ja optinen sormenjälkitunnistin

Olipa kyse sitten optisista, ultraääni-, kapasitiivisista tai lämpöantureista, kaikkien ammattikäyttöön tarkoitettujen laitteiden tulisi täyttää tietyt standardit biometriset standardit jotka takaavat yhteentoimivuuden ja turvallisuuden.

Olennaisimpien sääntöjen joukossa ne ovat:

  1. ISO / IEC 19794-2: määrittää sormenjälkikuvien ja -mallien tiedonsiirtomuodon.
  2. ISO / IEC 30107-1: luo kehyksen biometristen järjestelmien petosyritysten (esityshyökkäysten) sietokyvyn arvioimiseksi.
  3. FIDO-allianssin standarditNe tarjoavat avoimia määrityksiä verkkoidentiteetin varmentamiseen ja salasanattomaan todennukseen.
  4. Biometrisen suorituskyvyn testausstandardit (NIST ja ISO): asettavat vaatimukset väärien hylkäysten ja väärien positiivisten tulosten määrien, vakauden ja muiden suorituskykyparametrien mittaamiselle.

Suora vertailu: optinen vs. ultraäänianturi

Kun sovellamme tätä teoriaa käytäntöön, useimmat ihmiset haluavat tietää, että Mikä lukija sopii parhaiten matkapuhelimen lukituksen avaamiseen? ja suojaa tietojasi. Tässä kohtaa optisen ja ultraäänisen tekniikan vertailu muuttuu mielenkiintoisemmaksi.

Skannaus- ja käsittelynopeus

Tallennusajan suhteen sekä optiset että ultraäänianturit suorittavat skannauksen. noin 1 sekuntiOptikko alkaa kerätä tietoa heti, kun sormi asetetaan sille, ja hyvän algoritmin avulla hän analysoi ja vertailee kuvaa yhteensä 1–2 sekunnissa.

3D-kuvaa rakennettaessa ultraääniskanneri saattaa vaatia murto-osan lisäajasta kaikkien tilavuustietojen keräämiseen ja käsittelyyn. Jatkuva laitteisto- ja ohjelmisto-optimointi on kuitenkin mahdollistanut kokemus on hyvin samankaltainen kestoltaan, pysyen myös 1–2 sekunnin luokkaa.

Tarkkuus, luotettavuus ja ympäristö

Optisen skannerin tarkkuus riippuu suuresti kuvanlaatuHyvä valaistus, anturin resoluutio ja lasin kunto ovat kaikki tärkeitä tekijöitä. Ulkoiset tekijät, kuten rasvaiset, märät tai erittäin likaiset sormet, voivat heikentää tarkkuutta, samoin kuin tietyt visuaaliset häiriöt näytön alla olevalla sormenjälkialueella.

Ultraääniantureiden tapauksessa 3D-kuvan ottaminen ultraäänellä poistaa lähes kokonaan riippuvuuden valosta ja pintaolosuhteista. Tämä tarkoittaa suurempi tarkkuus ja luotettavuus laajemmassa valikoimassa olosuhteita: märät sormet, pimeä ympäristö, hieman likaa jne.

Todellinen kokemus kuitenkin vaihtelee toteutuksesta riippuen. Jotkut käyttäjät raportoivat, että tietyissä ultraäänilukijalla varustetuissa puhelimissa vikaantumisprosentti on korkeampi. odotettua korkeampijopa siinä määrin, että suositaan hienosäädettyjä optisia lukijoita (kuten joissakin Pixel-malleissa), mikä vahvistaa ajatusta siitä, että algoritmi ja integraatio ovat yhtä tärkeitä kuin taustalla oleva teknologia.

Väärennösten estämiseen tarkoitettu suojaus

Puhtaan turvallisuuden kannalta optiset anturit tallentavat 2D-kuvatTämä tarkoittaa, että erittäin motivoitunut hyökkääjä, jolla on resursseja ja pääsy sormenjälkeesi, voi yrittää huijata järjestelmää tietyille materiaaleille painetuilla korkearesoluutioisilla kuvilla tai sormenjäljillä. Kaikki optiset lukijat eivät ole yhtä haavoittuvia (joissakin on elävyyden tunnistus), mutta teoreettinen riski on olemassa.

Ultraäänianturit rekisteröidessä kolmiulotteinen rakenne ja sisäiset yksityiskohdatNiitä on paljon vaikeampi huijata latteilla kuvilla tai yksinkertaisilla kopioilla. Lisäksi tämä teknologia soveltuu erityisen hyvin... reaaliaikainen sormenjälkitunnistus, erottaa paremmin oikean kankaan ja keinotekoiset materiaalit, mikä nostaa turvallisuustasoa.

Mukavuus ja käyttötapaukset

Optisilla antureilla on etunsa laaja käyttöönotto ja alhainen hintaSiksi ne ovat hyvin yleisiä fyysisissä kulunvalvontajärjestelmissä, työajanseurantajärjestelmissä, massatunnistuksessa (kansalliset henkilökortit, äänestäjien rekisteröinti, rajavalvonta jne.) ja monissa puhelimissa, joissa on näytön alle sijoitetut lukijat. Ne sopivat hyvin silloin, kun haetaan kilpailukykyistä hinta-laatusuhdetta.

Ultraääniantureita, jotka ovat kalliimpia mutta myös kehittyneempiä, käytetään siellä, missä turvallisuus ja kestävyys vaikeissa olosuhteissa Seuraavat ovat prioriteetteja: edistynyt mobiilitunnistus, mobiilimaksut huippulaitteilla ja ratkaisut, joissa käyttäjä ei voi aina taata puhdasta tai kuivaa sormea.

Matkapuhelimissa valinta näytön alle sijoitetulla optisella lukijalla varustetun Pixelin ja ultraäänilukijalla varustetun Samsungin välillä riippuu yleensä siitä, kuinka paljon käyttäjä arvostaa johdonmukaisuus vs. lisäturvallisuusJotkut pitävät parempana hienosäädetyn optisen skannerin päivittäistä luotettavuutta; toiset taas pitävät tärkeänä sitä, että ultraääniskanneri voi vaikeuttaa niiden hämäystä, vaikka se joskus epäonnistuisikaan lukuyrityksessä.

Missä kutakin anturityyppiä käytetään nykyään?

El Biometristen sormenjälkisovellusten nykytilanne Se näyttää lopulta jotakuinkin tältä:

  • Los optiset anturit Niitä käytetään laajalti kulunvalvontajärjestelmissä, viranomaislaitteissa, pankeissa (pankkiautomaatit, KYC), rajavalvonnassa, kodin turvallisuudessa sekä monissa matkapuhelimissa ja kannettavissa tietokoneissa.
  • Los kapasitiiviset anturit Ne hallitsevat fyysisillä lukijoilla (sivulla tai takana oleva painike) varustettuja puhelimia, kannettavia tietokoneita, sormenjälkimaksukortteja ja mPOS-päätteitä kompaktin kokonsa ja nopeutensa ansiosta.
  • Los ultraäänianturit Niitä nähdään erityisesti huippuluokan älypuhelimet näytön alle sijoitettavalla OLED-lukijalla ja edistyneillä mobiilitodennusratkaisuilla.
  • Los lämpöanturitVaikka niitä esiintyy harvemmin, niitä esiintyy korkean turvallisuuden biometristen kulunvalvontajärjestelmien, tiettyjen tietokoneiden, rahoituspalveluiden ja joidenkin ajoneuvojen kulunvalvontajärjestelmien tai lainvalvontaympäristöjen sovelluksissa.

Yleisesti ottaen ja teknologisen kehityksen ja laskevien hintojen ansiosta on kohtuullista odottaa, että ultraääniantureiden läsnäolo Se tulee kasvamaan edelleen tulevina vuosina, erityisesti näyttöihin integroituna, samalla kun optiikka säilyttää hegemoniansa massamarkkinoilla ja taloudellisissa ratkaisuissa.

muut mobiilikäyttöjärjestelmät kuin iOS ja Android
Aiheeseen liittyvä artikkeli:
Anturiongelmien havaitseminen ja vianmääritys Android-puhelimellasi: täydellinen ja ajantasainen opas

Etsitpä sitten tapaa suojata matkapuhelintasi tai olet huolissasi ammattimaisten järjestelmien turvallisuudesta, on tärkeää ymmärtää, että jokaisella sormenjälkitunnistustekniikalla (optinen, ultraääninen, kapasitiivinen ja lämpö) on oma tasapainonsa kustannusten, tarkkuuden, nopeuden ja petostenkestävyyden välillä. näitä käytännön eroja Sen avulla voit valita anturin, joka sopii parhaiten päivittäiseen käyttöön, ympäristöösi ja tarvitsemaasi turvallisuustasoon. Jaa tämä opas, jotta muut käyttäjät tietävät ultraääni- ja optisten sormenjälkitunnistimien eron.