У

Паметни телефони са сензорима за отиске прстију преплавили су тржиште, али није прошло дуго од када су ови сензори почели да се пробијају на паметне телефоне у буџетском сегменту. Ови сензори су у новије време постали бржи и сигурнији. Као резултат, ови сензори се данас углавном користе за сигурност паметних телефона.

Снажно такмичење у индустрији паметних телефона и технологија која нас развија довели су нас до те фазе, где сваки други дан наилазимо на нову иновацију. Сензори за отиске прстију такође су постали далеко, а тренутна модна реч су сензори за отиске прста на екрану. Произвођачи паметних телефона попут Ксиаоми, Реалме и Оппо побринули су се да технологија није ограничена само на водеће уређаје.

Најновији уређаји попут Реалме Кс, Редми К20 и ОППО К3 нуде уграђене скенере отиска прста по цени која је тешко сварљива. Имајући све то на уму, хајде да сазнамо шта је ова сензорска технологија сензора за отиске прста и како она функционише.

Историја

Почнимо од почетка када је све почело. Зароњавање у историју читача отисака прстију на мобилним уређајима води нас до „ Пантецх ГИ100 “, лансираног 2004. године. Овај уређај је био опремљен читачем отиска прста, првим те врсте. Следећи уређаји који следе тренд „ Г900 и Г500 “ дошли су од Тосхибе 2007. године. Касније су се произвођачи попут ХТЦ-а, Ацер-а и Мотороле придружили лиги са својим уређајима. И Аппле се придружио забави 2013. године када је иПхоне 5с добио сензор отиска прста. Гигант са седиштем у Купертину назвао га је Тоуцх ИД. Од тада су технологије сензора отиска прста претрпеле неке велике промене.

Технички ентузијасти можда знају да постоје три различите технологије потврде идентитета помоћу отиска прста. Али технологија отиска прста на екрану тренутно има користи само од њих две.

Пре него што уђемо у ширу слику, омогућава нам да разумемо основну технологију у раду. Сви сензори за отиске прстију раде тако што прате јединствене гребене и линије за праћење на прстима. Међутим, у овом процесу праћења могу бити на делу различите технологије, укључујући оптичко скенирање, капацитивно скенирање или ултразвучно скенирање.

Врсте скенера отиска прста

1. Оптички скенери (користе се у уграђеним сензорима отиска прста)
2. Ултразвучни скенери (користе се у уграђеним скенерима отиска прста)
3. Капацитивни скенери

Оптички скенери на екрану

Оптички скенери постоје већ дуже време и најстарији су начини потврде идентитета помоћу отиска прста. Међутим, оптички сензори на екрану су релативно нови за паметне телефоне. Виво Апек, концептни уређај представљен на МВЦ 2018, окренуо је многе главе у индустрији паметних телефона. Уређај садржи „ЦЛЕАР ИД 9500“, оптички сензор за отисак прста који је развио Синаптицс, амерички произвођач сензора. Касније је представљен потрошачима у новом уређају названом „Виво Кс20 Плус УД“. Убрзо су нови дизајн усвојиле компаније попут ОППО, Самсунг, Хуавеи и друге. Већина сензора за отиске прстију које видимо је оптички сензор за отисак прста и они се лако могу повезати са Ардуином, Распберри пи и другим микроконтролерима.

Рад оптичког сензора отиска прста

Технологија се ослања на снимање слике вашег отиска прста и даљу анализу да ли се тренутни отисак подудара са сачуваном сликом. У срцу оптичког сензора налази се уређај повезан са пуњењем (ЦЦД), исти сензор који се користи у дигиталним фотоапаратима и камкордерима. За људе који нису свесни, ЦЦД је низ диода осетљивих на светлост, названих пхотоитес, које генеришу електричне сигнале као одговор на светлосне фотоне.

Чим ставите прст на сензор, пале се светлеће диоде (ЛЕД) које осветљавају гребене и празнине и ЦЦД камера брзо снима слику истог. ЦЦД систем генерише обрнуту слику прста, са тамнијим подручјима која представљају више одбијене светлости (гребени прста), а светлијим подручјима који представљају мање рефлектовану светлост (долине између гребена). Снимљена слика се затим упоређује са сачуваном сликом.

Оптичке сензоре је лако преварити, јер коришћена технологија снима 2Д слику, а квалитетна слика може можда пробити ову сигурност. Вреди напоменути да технологија ради само са ОЛЕД екранима, где постоје пропусти на задњој плочи. У почетку сензори за отиске прста на екрану нису били тако поуздани и брзи као сада. Али ствари су се у последње време промениле у корист ових сензора.

Уграђени ултразвучни скенери

Ултразвучни сензори су најновија технологија отисака прстију која се користи. Као што само име говори, ови сензори користе високофреквентни ултразвучни звук за мапирање вашег отиска прста. Самсунг је удружио Куалцомм како би представио први уређај са ултразвучним сензором отиска прста „Галаки С10 / С10 +“. Уређај је такође први имао Куалцоммов 3Д Сониц сензор који је итерација Сенсе ИД-а.

Куалцоммова најновија ултразвучна технологија делује кроз стакло дебљине до 800 микрона. Компанија тврди да је кашњење од 250 милисекунди за откључавање близу оног што капацитивни скенер отиска прста може постићи.

Рад ултразвучног сензора отиска прста

Хардвер на овим скенерима састоји се од ултразвучног предајника и пријемника. Процес скенирања започиње чим се вршак прста стави на сензор. Ултразвучни импулс преноси се предајником који се судара са гребенима и долинама на врху прста, део импулсног притиска се апсорбује, а део се одбија назад на сензор. Количина апсорпције и повратка пулса варира са различитим отисцима прстију. Даље, сензор способан за откривање механичког напрезања користи се за израчунавање интензитета повратног ултразвучног импулса у различитим тачкама скенера. Ови скенери добијају детаљне детаљне информације, што резултира детаљном 3Д копијом скенираног отиска прста.

Пошто се ови скенери налазе испод екрана. Таласи ултразвучних сензора морају проћи кроз задњу плочу екрана, стакло и заштитни поклопац пре него што дођу до вашег прста. Стога произвођачи осигуравају да стакло које се користи за излагање није превише дебело. Имајући то у виду, саветује се да се не додаје додатна заштита, као што је заштитник екрана, која може спречити да ова технологија ради исправно.

Нема много уређаја са ултразвучним сензором који је најскупља од доступних технологија. Врхунски уређаји попут Самсунг Галаки С10 / 10 + долазе са ултразвучним сензором. Међутим, има још мало времена док не видимо како ова технологија продире у буџетски сегмент.

Капацитивни скенери

Капацитивни сензори су данас најчешће коришћени сензори и могу се наћи на сваком другом уређају на који наиђете. Ови сензори користе кондензаторе као основну компоненту, која је електронска компонента која се користи за складиштење електричне енергије. Технологија се тренутно не користи за скенирање отиска прста на екрану.

Рад капацитивног сензора отиска прста

И ови сензори скенирају гребене и долине на отисцима прстију. Међутим, у овом случају за прикупљање података користи се електрична струја уместо светлости. Низ кондензатора постављен је испод површине скенирања за прикупљање детаља о отисцима прстију. Када се врх прста постави на површину за скенирање, наелектрисано складиштење на кондензатору се мења. Ова разлика у наелектрисаности прати се склопом оп-амп интегратора који се даље бележи аналогно-дигиталним претварачем.

Ухваћени подаци се користе за аутентификацију. Вреди напоменути да се способност капацитивних сензора повећава са повећањем броја кондензатора. Ови скенери нуде бољу сигурност, брзо их је и лудо је тешко преварити. Капацитивни сензори су скупљи у поређењу са оптичким и тада су се користили само у водећим уређајима. Штавише, ово је 2019. година и капацитивни сензори су продрли у све сегменте у индустрији паметних телефона. Капацитивне додирне подлоге су јефтине и могу се лако интегрисати са било којим уређајем.

Алгоритам и криптографија

Скенирање је само половина процеса, јер смо рекли да је важно податке чувати на сигурном месту. За овај процес сензору се додаје наменска ИЦ која се бави тумачењем скенираних података и даљим преносом у процесор. Осигурано место је неприступачно, а чак ни корење не може да провали. Сваки произвођач има другачији приступ и користи различите алгоритме за препознавање кључних карактеристика отиска прста. Генерално, ови алгоритми траже врло специфичне карактеристике зване ситнице, где се линије у вашем отиску прста завршавају или деле на два дела. Стога скенер може да се подудара са овим детаљима уместо да поново скенира цео отисак прста. Што читав процес чини мало бржим.

Идући даље, ови произвођачи сензора имају одвојене системе за складиштење. АРМ користи технологију ТрустЗоне засновану на Трустед Екецутион Енвиронмент (ТЕЕ) која податке чува на сигурном месту у главном процесору. Куалцомм, с друге стране, користи Куалцомм Сецуре Екецутион Енвиронмент (КСЕЕ) за заштиту приватних кључева за шифровање и лозинки. Ови системи могу имати различита имена, али свима је заједнички циљ заштита података.

Шта је боље оптичко или ултразвучно?

Ултразвучни скенери су наравно бољи јер имају користи од процеса 3Д скенирања, док су оптички скенери управо способни за 2Д скенирање као што је претходно поменуто. Поред ових, ултразвучни сензори су изузетно мале величине, најновији Куалцоммов 3Д звучни сензор мери само 0,2 мм. Мали фактор ових сензора задовољава тренутну потражњу за танким уређајима без оквира. Крећући се даље, на ове сензоре такође не утиче прашина, масноћа или мокре руке.

Међутим, нема много уређаја који користе ултразвучне сензоре и то је потпуно повезано са производним трошковима. Ови сензори су скупи и од сада су доступни само на одабраним водећим уређајима.

Који су најновији уређаји са уграђеним скенерима отиска прста?

Па сад кад сте свесни тренутних технологија и њиховог рада. Било би још боље када бисте знали за најновије уређаје са сензорима отиска прста на екрану и њихов тип.

Уређаји са оптичким скенерима на екрану	Уређаји са ултразвучним скенерима на екрану
Редми К20 / к20 Про	Самсунг Галаки С10 / С10 +
Реалме Кс
Оне Плус 7/7 Про
ОППО К3
Самсунг Галаки А50 / А70 / А80
ОППО К1
Виво В15 Про
Оне Плус 6Т
Хуавеи П30 Про
Ксиаоми Ми 9