Как работает сканер отпечатков пальцев под экраном?
Обновлено: 05.07.2024
За последние несколько лет сканеры отпечатков пальцев получили повсеместное распространение. За исключением более новых iPhone и Google Pixel 4, лучшие смартфоны всех форм, размеров и цен используют сканер отпечатков пальцев для обеспечения безопасности вашего телефона. Возможно, вы не понимаете, что в телефонах есть три широко используемых типа сканеров отпечатков пальцев — оптический, емкостный и ультразвуковой. Давайте разберем, как работают эти технологии, и посмотрим, почему все три до сих пор используются.
Оптические датчики
Как следует из названия, оптический сканер представляет собой датчик изображения, который делает двухмерное изображение вашего отпечатка пальца и использует алгоритмы для определения уникальных узоров вашего отпечатка. Несмотря на то, что это самая старая технология в этом списке, она только недавно начала проникать в смартфоны. Возможно, в начале 2000-х годов они использовались в нескольких малоизвестных телефонах, но их быстро заменили емкостными аппаратными средствами.
Хотя оптические считыватели отпечатков пальцев (обычно) работают быстро, они не так безопасны, как другие в этом списке. Но если это так важно, почему они стали такими популярными в последние годы? Современные смартфоны, нравится вам это или нет, имеют тенденцию прятать свои сканеры отпечатков пальцев под дисплеем. Превосходные емкостные датчики еще не могут быть помещены под ваш экран, а ультразвуковая технология все еще относительно нова и дорога. Таким образом, оптический сканер снова стал популярным.
Вы можете легко определить, использует ли ваш телефон один из этих считывателей, по тому, загорается ли экран под вашим пальцем при разблокировке телефона. Аппаратному обеспечению обработки изображений требуется много света, чтобы увидеть ваш отпечаток пальца в деталях, поэтому телефоны, использующие эту технологию, будут увеличивать яркость экрана прямо под вашим пальцем.
Емкостные датчики
Емкостной сканер отпечатков пальцев уже давно используется в телефонах, но популярность ему придал iPhone 5S. У iPhone был более быстрый и надежный сканер, которым было действительно приятно пользоваться, а не утомительно разблокировать телефон. Другим производителям потребовалось некоторое время, чтобы наверстать упущенное, но через год или два емкостные сканеры стали стандартным оборудованием для флагманских смартфонов.
Емкостный датчик работает совсем иначе, чем его оптический предшественник. Массивы цепей конденсаторов, которые удерживают заряд, находятся под пластиной в верхней части сканера. Когда ваш палец касается этой пластины, выступы, из которых состоит ваш отпечаток, изменят накопленный заряд в конденсаторах под ней. Затем телефон может проанализировать записанные данные, чтобы создать карту вашего отпечатка пальца. Когда вы регистрируете свои отпечатки пальцев, этот набор информации сохраняется локально. С этого момента каждый раз, когда вы прикасаетесь пальцем к сканеру, он сравнивает данные с сохраненными, и если они совпадают, ваш телефон разблокируется.
Еще одно преимущество емкостного сканера — отслеживание движения. Когда вы проводите пальцем по датчику, телефон может считывать изменение заряда, хранящегося в конденсаторах, чтобы отслеживать это движение. Эта возможность позволила таким компаниям, как Google, добавлять к своим сканерам отпечатков пальцев жесты, например смахивание, чтобы опустить панель уведомлений.
Емкостные считыватели отпечатков пальцев работают быстро, надежно и, самое главное, безопасно. Единственным недостатком является то, что в настоящее время вы не можете поместить их за экраны, хотя некоторые патенты, зарегистрированные в 2020 году, предполагают, что однажды это может измениться.
Ультразвуковые датчики
Ультразвуковые считыватели отпечатков пальцев появились недавно и обычно производятся Qualcomm. Под дисплеем находится ультразвуковой передатчик и приемник. Когда телефон обнаруживает, что палец касается правой части дисплея, передатчик излучает на него ультразвуковой импульс, поглощая часть импульсов и возвращая остальные обратно в приемник. Это похоже на то, как летучая мышь использует эхолокацию для навигации по окрестностям или на сонар на подводной лодке. Приемник — это не микрофон, а компонент, который может обнаруживать физическое напряжение отскакивающего импульса. Поскольку телефон знает характеристики отправленного им импульса и может измерить, что возвращается, он может объединить эти данные в высокоточную трехмерную карту вашего отпечатка пальца.
Трехмерность в этом предложении очень важна, так как обмануть читателей будет гораздо сложнее. Это не невозможно, как Samsung узнала несколько лет назад, но в целом они предлагают наиболее безопасный метод использования отпечатков пальцев для аутентификации вашего устройства. Еще одним преимуществом является то, что эти считыватели работают лучше, даже если ваши руки мокрые или жирные. Пока ваши пальцы не промокли, сканер должен работать как обычно, хотя и немного медленнее. Это палочка-выручалочка в Англии, где капли дождя на экране — обычное дело. Одним из недостатков является скорость, особенно на сканерах первого поколения, которые можно найти в таких телефонах, как серии Galaxy S10 и S20. Мы говорим только о десятых долях секунды, но этого было достаточно, чтобы люди заметили.
Qualcomm в основном исправила проблему со скоростью со сканером второго поколения, установленным в Galaxy S21, а также значительно увеличила размер сканера, упростив его использование, не глядя на телефон. Утверждается, что датчик может измерять частоту сердечных сокращений, ИМТ и даже уровень сахара в крови с помощью сканера, хотя пока ни одно устройство не использовало эти возможности.
Несмотря на преимущества ультразвуковых датчиков по сравнению с другим аппаратным обеспечением на дисплее, они не являются обычным явлением за пределами телефонов Samsung, и даже в этом случае вы найдете их только в дорогих сериях S и Note. Вероятной причиной этого является стоимость. Ультразвуковые сканеры являются новейшими из этих технологий, и, будучи новыми и передовыми, они требуют затрат. Это хорошо видно на прошлогоднем Galaxy S20 FE. Он сохранил многие отличные характеристики обычных телефонов S20, но не сохранил ультразвуковой сканер, вместо этого переключившись на оптический считыватель. Надеемся, что по мере совершенствования оборудования и снижения его стоимости мы увидим, что они станут более распространенными.
Заключительные мысли
Итак, есть ли победитель? Есть ли один тип технологии отпечатков пальцев лучше, чем другие? Правда в том, что все они имеют свои сильные и слабые стороны. Оптические сканеры быстры и надежны и могут жить под дисплеями, но их довольно легко обмануть. Емкостные считыватели такие же быстрые, и их сложнее обмануть, но в настоящее время их нельзя спрятать под экраном. Ультразвуковые считыватели отпечатков пальцев, подобные тем, которые использует Samsung, представляют собой хорошую золотую середину, с приличной скоростью и отличной безопасностью, и при этом хорошо работают, находясь под стеклом — идеальный выбор для любого производителя, если бы не высокая цена.
Со сканерами отпечатков пальцев в настоящее время можно выбрать только два
Ясно одно: сканеры отпечатков пальцев никуда не денутся. Когда Apple переключилась на Face ID на iPhone X, а Google попробовала на Pixel 4, казалось, что это может быть направление, в котором мы будем двигаться. Но разблокировка лица не стала популярной, как биометрия отпечатков пальцев, и, учитывая слухи о том, что Apple в конечном итоге переключится на сканер отпечатков пальцев под дисплеем, я сомневаюсь, что в ближайшее время мы перейдем на другой метод защиты наших устройств. Надеюсь, это означает, что в ближайшие несколько лет ситуация улучшится, будь то более быстрое и дешевое ультразвуковое оборудование, более безопасные оптические сканеры или какие-то новые технологии, которых мы еще не видели.
< бр />
Ванн Висенте
Ванн Висенте
Писатель
Ванн Висенте уже четыре года пишет о технологиях, уделяя особое внимание объяснениям, ориентированным на обычных потребителей. Он также работает специалистом по цифровому маркетингу на региональном веб-сайте электронной коммерции. Он инвестирует в интернет-культуру, социальные сети и то, как люди взаимодействуют с Интернетом. Подробнее.
ВанПлюс
Сканирование отпечатков пальцев на дисплее похоже на волшебство! Вы касаетесь экрана, он считывает ваш отпечаток пальца, а затем мгновенно разблокирует телефон. Давайте посмотрим на технологию, лежащую в основе волшебства.
Отказ от физических сканеров
Яблоко
Сканирование отпечатков пальцев, как и другие формы биометрического распознавания, не является чем-то новым для вычислительных устройств. Хотя сканеры используются в ноутбуках уже несколько десятилетий, первым мобильным телефоном, в котором они были, был Pantech GI100 в 2004 году. Тем не менее, они вернулись в эпоху смартфонов из-за постоянно растущей потребности в защите данных. в наших карманах.
В 2013 году Apple iPhone 5S стал первым крупным мобильным устройством на рынке США со сканером отпечатков пальцев после запуска Touch ID. Хотя с тех пор Apple постепенно заменила эту функцию распознаванием лиц, сканеры отпечатков пальцев стали стандартом для всех смартфонов. Большинство размещают биометрические данные на задней или боковой панели устройства.
За последние несколько лет другие производители телефонов также отказались от физических сканеров отпечатков пальцев. Как и Apple, некоторые полностью убрали проверку отпечатков пальцев, но другие заменили физическую панель сканером на экране. Это позволяет разблокировать телефон, поместив палец в определенную область дисплея телефона.
Процесс сканирования на дисплее
Самсунг
Как правило, процесс сканирования одинаков, будь то физический дизайн или дизайн, отображаемый на дисплее.
Обычно под определенной частью экрана находится область сканирования. Когда вы подносите палец к сканеру, он делает снимок рисунка вашего пальца с помощью камеры или другого датчика. Затем он сопоставляет его с биометрическими данными на вашем телефоне. Если это совпадение, ваш телефон мгновенно разблокируется.
Одной из самых больших проблем сканеров на дисплее является то, что область сканирования относительно мала. Часто это небольшое поле в нижней четверти дисплея. Производители телефонов часто включают в программное обеспечение руководство, показывающее, куда класть палец. Оно появится при включении экрана или если ваше устройство поддерживает постоянно включенные дисплеи.
Процесс сканирования может быть мгновенным или очень медленным. Вероятно, это связано с большими различиями между двумя технологиями сканирования.
Оптический и ультразвуковой
Виво
Существует два основных типа встроенных в экран сканеров отпечатков пальцев: оптические и ультразвуковые.
Оптические сканеры освещают ваш палец ярким светом (часто он появляется на экране в виде анимации). Затем он делает снимок вашего светящегося отпечатка с помощью камеры под экраном и проверяет, зарегистрирован ли он. Если это так, телефон разблокируется.
Многие считают, что оптический сканер менее безопасен из двух технологий, поскольку в нем используется простая камера для захвата изображения отпечатка пальца. Тем не менее, это часто значительно быстрее. В зависимости от оптимизации программного обеспечения он может быть таким же быстрым, как и лучший физический сканер отпечатков пальцев. Вы найдете оптические сканеры на телефонах OnePlus и многих устройствах среднего класса.
Ультразвуковые сканеры обычно считаются лучшей из двух технологий. Вместо света они используют ультразвуковые звуковые волны, которые отражаются от пальца и создают точное трехмерное изображение. Этот метод аналогичен тому, который используется в медицинских ультразвуковых аппаратах.
Ультразвуковые сканеры значительно более безопасны, чем оптические, потому что подделать трехмерное изображение отпечатка пальца гораздо сложнее. Они также более стабильны, чем оптические сканеры, и работают в более сложных условиях, например, когда ваши руки мокрые или грязные. Вы можете найти эти мини-УЗИ в устройствах высокого класса, таких как серия Samsung Galaxy.
Будущее бесшовных технологий
Meizu/Indiegogo
Сканеры отпечатков пальцев, встроенные в дисплей, являются частью более масштабного плана производителей смартфонов по минимизации видимых вторжений. К ним относятся кнопки, камеры, датчики, динамики, порты и неиспользуемое пространство на лицевой панели.
Наряду с ростом числа сканеров, встроенных в дисплей, компании также начали добавлять выдвижные фронтальные камеры, чтобы улучшить соотношение площади дисплея и корпуса. Это совпадает с удалением разъемов для наушников и компаниями, конкурирующими за создание настоящих беспроводных наушников для своих телефонов.
В будущем под экран могут быть перенесены дополнительные функции. Динамики под дисплеем позволяют слушать звонки и стереозвук без видимых решеток динамиков. Также есть камера под дисплеем, которая позволяет делать портретные фотографии без выемки, выреза или механического всплывающего окна.
Телефоны с этими функциями уже существуют. В 2019 году Meizu анонсировала устройство с крошечными рамками, без видимых датчиков, порта для зарядки и кнопок. Скорее, он полагался на динамик под дисплеем для звонков и тактильной обратной связи, чтобы воссоздать ощущение физических кнопок. Также использовалась исключительно беспроводная зарядка. Позже в том же году Oppo представила телефон с селфи-камерой под дисплеем.
Возможно, мы увидим, что этот бесшовный дизайн продукта появится на более популярных устройствах. Компания Samsung объявила о планах по интеграции технологии камеры под дисплеем в будущие устройства. Также ходят слухи, что Apple может удалить зарядный порт iPhone и полностью перейти на беспроводную зарядку. В этом определенно поможет технология MagSafe.
- › Как работают камеры смартфонов под дисплеем?
- › Что такое рамка?
- › Что означает XD и как вы его используете?
- › Как восстановить метки панели задач в Windows 11
- › Почему прозрачные чехлы для телефонов желтеют?
- › Почему не было Windows 9?
- ›5 шрифтов, которые следует прекратить использовать (и лучшие альтернативы)
- › Как установить Google Play Маркет в Windows 11
Сканеры отпечатков пальцев теперь используются не только в самых дорогих смартфонах. В наши дни даже многие бюджетные телефоны используют эту технологию, и она является краеугольным камнем безопасности приложений. Технология также сильно продвинулась по сравнению с ее ранними итерациями, становясь быстрее и точнее при считывании отпечатков пальцев. Имея это в виду, давайте посмотрим, как работают новейшие сканеры отпечатков пальцев и в чем их отличия.
Оптические сканеры
Оптические сканеры отпечатков пальцев – это старейший метод получения и сравнения отпечатков пальцев. Как следует из названия, этот метод основан на захвате оптического изображения — по сути, фотографии. Затем он использует алгоритмы для обнаружения уникальных узоров на поверхности, таких как выступы или отметки, путем анализа самых светлых и самых темных областей изображения.
Как и камеры смартфонов, эти сенсоры имеют конечное разрешение. Чем выше разрешение, тем мельче датчик может различить ваш палец, повышая уровень безопасности. Однако эти датчики захватывают гораздо более контрастные изображения, чем обычная камера. Оптические сканеры обычно имеют очень большое количество диодов на дюйм для захвата этих деталей с близкого расстояния. Конечно, очень темно, когда палец находится над сканером. Поэтому сканеры включают в себя массивы светодиодов или даже дисплей вашего телефона в качестве вспышки, чтобы подсветить изображение во время сканирования.
Основной недостаток оптических сканеров заключается в том, что их несложно обмануть. Поскольку эта технология захватывает только 2D-изображение, можно использовать протезы и даже изображения хорошего качества, чтобы обмануть этот конкретный дизайн. Сам по себе этот тип сканера недостаточно безопасен, чтобы доверить ему самые важные данные. Таким образом, отрасль перешла на более безопасные гибридные решения.
В связи с растущим спросом на более надежную защиту смартфоны единодушно используют превосходные емкостные и оптико-емкостные гибридные сканеры. Эти сканеры используют данные оптического отпечатка пальца в сочетании с емкостным датчиком для обнаружения настоящего пальца. Снижение стоимости технологий сделало эти альтернативы жизнеспособными и для продуктов среднего класса.
С переходом на безрамочные дисплеи возвращаются компактные оптические модули. Их можно встроить под стекло дисплея, и они занимают небольшую площадь. Некоторые представленные на рынке модели могут успешно работать под стеклом толщиной 1 мм и с мокрыми пальцами, что мешает емкостным альтернативам. Гибридные оптические сканеры никуда не денутся.
Емкостные сканеры
Еще один широко используемый сегодня тип сканера отпечатков пальцев – емкостный сканер. Вы найдете этот тип сканера на передней и задней панелях смартфонов и даже используете его как часть передовых вариантов дисплея. Емкостные сканеры приобрели известность из-за их дополнительных преимуществ в плане безопасности. Опять же, название выдает основной компонент — конденсатор.
Вместо традиционного изображения отпечатка пальца в емкостных сканерах отпечатков пальцев для сбора данных используются массивы крошечных конденсаторных цепей. Поскольку конденсаторы накапливают электрический заряд, подключение их к проводящим пластинам на поверхности сканера позволяет использовать их для отслеживания деталей отпечатка пальца. Сохраненный заряд немного изменится, если поместить ребро пальца на проводящие пластины. И наоборот, воздушный зазор оставит заряд на конденсаторе относительно неизменным. Схема интегратора операционного усилителя используется для отслеживания этих изменений, которые затем могут быть записаны аналого-цифровым преобразователем.
После захвата эти цифровые данные анализируются для поиска характерных и уникальных атрибутов отпечатков пальцев. Затем их можно сохранить для последующего сравнения. Что особенно хорошо в этой конструкции, так это то, что ее гораздо сложнее обмануть, чем оптический сканер. Результаты не могут быть воспроизведены с изображением. Кроме того, их невероятно сложно обмануть с помощью какого-либо протеза, так как разные материалы будут записывать немного разные изменения заряда на конденсаторе. Единственные реальные угрозы безопасности исходят от взлома оборудования или программного обеспечения.
Создание достаточно большого массива таких конденсаторов, обычно сотен, если не тысяч, в одном сканере, позволяет создать очень подробное изображение гребней и впадин отпечатка пальца, используя только электрические сигналы. Как и в оптическом сканере, чем больше конденсаторов, тем выше разрешение сканера. Это повышает уровень безопасности до определенного момента. Тем не менее производство с высокой плотностью обходится намного дороже.
Из-за большего количества компонентов в схеме обнаружения емкостные сканеры ранее были довольно дорогими. В некоторых ранних реализациях пытались сократить количество необходимых конденсаторов с помощью сканеров «смахивания». Они будут собирать данные с меньшего количества компонентов конденсатора, быстро обновляя результаты, когда палец проводится над датчиком. Как жаловались многие потребители в то время, этот метод был очень привередливым и часто требовал нескольких попыток для правильного сканирования результата. К счастью, в наши дни простой дизайн «нажми и удерживай» является настройкой по умолчанию.
Однако с помощью этих сканеров можно не только считывать отпечатки пальцев. Более новые модели также поддерживают функции жестов и смахивания. Их можно использовать в качестве поддержки программных кнопок, которые действуют как клавиши навигации, возможности измерения силы или как способ взаимодействия с другими элементами пользовательского интерфейса. Однако смартфоны премиум-класса перешли на технологии, встроенные в дисплей.
Ультразвуковые сканеры
Последняя технология сканирования отпечатков пальцев, появившаяся на рынке смартфонов, — это ультразвуковой датчик. Впервые об этом было объявлено в смартфоне Le Max Pro 2016 года. Qualcomm и ее технология Sense ID являются основной частью дизайна. Фактически, Qualcomm сейчас использует технологию ультразвукового сканирования отпечатков пальцев второго поколения (технически это третий продукт). Он обещает большую область чтения и более высокую скорость обработки.
Чтобы точно зафиксировать детали отпечатка пальца, оборудование состоит из ультразвукового передатчика и приемника. Ультразвуковой импульс передается на палец, который находится над сканером. Часть этого импульса поглощается, а часть отражается обратно к датчику в зависимости от выступов, пор и других деталей, уникальных для каждого отпечатка пальца.
Микрофон не прослушивает эти возвращающиеся сигналы. Вместо этого датчик, который может обнаруживать механическое напряжение, используется для расчета интенсивности возвращающегося ультразвукового импульса в разных точках сканера. Сканирование в течение более длительных периодов времени позволяет получить дополнительные данные о глубине. В результате получается детальное трехмерное воспроизведение отсканированного отпечатка пальца. Трехмерная природа этого метода захвата делает его еще более безопасной альтернативой емкостным сканерам.
Впоследствии ультразвуковой датчик отпечатков пальцев Qualcomm 3D, встроенный в дисплей, был использован во флагманских моделях Samsung серий Galaxy S10, Note 10 и Note 20. Сканер Qualcomm второго поколения также используется в сенсоре дисплея Samsung Galaxy S21. Samsung отмечает, что этот новый сканер на 77 % больше и на 50 % быстрее, чем продукт предыдущего поколения.
Недостаток ультразвукового сканера в том, что он еще не такой быстрый, как другие сканеры. Отчасти это связано с причинами, указанными выше. Тем не менее, Qualcomm решила эту проблему с помощью своей технологии второго поколения. Ультразвуковая технология также плохо работает с некоторыми защитными пленками для экрана, особенно с более толстыми. Они могут ограничить способность сканера правильно считывать отпечатки пальцев. Положительным моментом является то, что рамки стали тоньше, чем когда-либо, благодаря возможности скрыть сканер под дисплеем.
Несколько слов о сканерах, встроенных в дисплей
Ультразвуковые сканеры отпечатков пальцев — не единственный вариант, если вы хотите скрыть датчик на дисплее. Для этой цели также используются оптико-емкостные сканеры отпечатков пальцев. В настоящее время отрасль разделена между этими двумя. Однако вы редко найдете ультразвуковые сканеры в более доступной части рынка.
Оптико-емкостные сканеры устраняют некоторые прежние проблемы безопасности с оптическими конструкциями. Они сочетают в себе требования «реального прикосновения» емкостных сканеров со скоростью и энергоэффективностью оптических конструкций. Эта технология внедряется путем вставки датчика под дисплей. Он улавливает свет, отраженный отпечатком пальца, через щели в OLED-дисплее. Это требует некоторой работы для интеграции с дисплеем, но работает достаточно хорошо.
Вы найдете различные технологии оптического отпечатка пальца на дисплее как в недорогих, так и в премиальных телефонах, от Samsung Galaxy A50 до Huawei P40 Pro.
Для сравнения, ультразвуковые сканеры немного проще внедрить и настроить их размещение в соответствии с любым телефоном. Крошечный 0.Датчик толщиной 2 мм находится за экраном, пропуская свои ультразвуковые волны через дисплей к кончику пальца. Хотя это отлично подходит для разработки, это само по себе привело к нескольким проблемам с безопасностью. Samsung пришлось выпускать исправления для своих флагманских смартфонов, чтобы решить проблемы, из-за которых практически любой отпечаток пальца позволял разблокировать телефоны при использовании защитной пленки.
У обеих технологий есть свои плюсы и минусы, и, скорее всего, они останутся жизнеспособным выбором для встроенных в дисплей сканеров отпечатков пальцев на долгие годы. Однако ультразвуковым сканерам может потребоваться больше времени, чтобы перейти к более доступным ценам.
Криптография и безопасная обработка
Хотя большинство сканеров отпечатков пальцев основаны на очень похожих аппаратных принципах, дополнительные компоненты и программное обеспечение также могут играть важную роль в том, как продукты работают и какие функции доступны потребителям.
К физическому сканеру прилагается специальная микросхема. Он интерпретирует отсканированные данные и передает их в полезной форме на главный процессор вашего смартфона. Разные производители используют немного разные алгоритмы для определения ключевых характеристик отпечатков пальцев, которые могут различаться по скорости и точности.
Обычно эти алгоритмы ищут места, где ребра и линии заканчиваются или где ребро разделяется на две части. В совокупности эти и другие отличительные признаки называются мелочами. Если отсканированный отпечаток пальца соответствует нескольким из этих деталей, он будет считаться совпадением. Вместо того, чтобы каждый раз сравнивать весь отпечаток пальца, сравнение мелких деталей снижает вычислительную мощность, необходимую для идентификации каждого отпечатка. Кроме того, это помогает избежать ошибок, если отсканированный отпечаток смазан. Это также позволяет расположить палец не по центру или идентифицировать его только по частичному отпечатку.
Конечно, эта информация должна быть надежно защищена на вашем устройстве и защищена от кода, который может ее скомпрометировать. Вместо того, чтобы загружать эти пользовательские данные онлайн, процессоры ARM могут безопасно хранить эту информацию на физическом чипе, используя технологию TrustZone на основе Trusted Execution Environment (TEE). Эта защищенная область также используется для других криптографических процессов и для прямой связи с защищенными аппаратными платформами, такими как сканер отпечатков пальцев. Утвержденные части личной информации, такие как ключ пароля, могут быть доступны только приложениям, использующим клиентские API TEE.
Подход Qualcomm к этому заложен в его архитектуре Secure MSM и Secure Processing Unit (SPU). Apple, с другой стороны, называет это «безопасным анклавом». В любом случае, он основан на том же принципе хранения этих защищенных данных в отдельной части процессора. Там к нему не могут получить доступ приложения, работающие в обычной среде операционной системы.
Альянс FIDO (Fast IDentity Online) разработал надежные криптографические протоколы, которые используют эти защищенные аппаратные зоны, чтобы обеспечить аутентификацию без пароля между оборудованием и службами. Таким образом, вы можете войти на веб-сайт или в интернет-магазин, используя свой отпечаток пальца, и ваши уникальные данные никогда не будут покидать ваш смартфон. Это достигается путем передачи на серверы цифровых ключей, а не биометрических данных.
Сканеры отпечатков пальцев стали очень надежной альтернативой запоминанию бесчисленных имен пользователей, пин-кодов и паролей, хранящихся на наших телефонах. Их растущая скорость, высокий уровень безопасности и скрытый дизайн на дисплее гарантируют, что они останутся с вами, несмотря на растущее внедрение дорогостоящей технологии разблокировки по лицу. Широкое внедрение безопасных мобильных платежных систем означает, что эти сканеры наверняка останутся важным инструментом безопасности в будущем.
Технологии — это бесконечная игра инноваций. Менее чем за десятилетие мы перешли от ввода PIN-кода к использованию Face Unlock в качестве меры аутентификации на наших телефонах. И пока мы думали, что лучше уже некуда, у нас есть совершенно новая инновация, которая покоряет мир технологий: датчик отпечатков пальцев на дисплее.
Сканеры отпечатков пальцев, встроенные в дисплей, уже давно стали модным словом. После многих лет слухов и шепота, он наконец здесь.Отсюда возникает вопрос, чем он отличается от обычных емкостных датчиков и, что более важно, как он работает.
Если вам интересно, в iPhone X должна была быть реализована эта революционная технология. В то время как Apple выбрала Face ID, Samsung отложила использование сканера отпечатков пальцев на дисплее до Galaxy S10.
Как на самом деле работает датчик отпечатков пальцев на дисплее
Сканер отпечатков пальцев, встроенный в дисплей, использует оптический датчик отпечатков пальцев для сбора данных об отпечатках пальцев и встроен под экран телефона. Vivo X21 и Xiaomi Mi 8 используют датчик Synaptics Clear ID для сканирования отпечатков пальцев с высоким разрешением. Датчик Clear ID, представляющий собой CMOS-чип Clear ID FS9500, поддерживается только на дисплеях OLED и AMOLED.
В Vivo X21 используется датчик Clear ID от Synaptics для сканирования отпечатков пальцев с высоким разрешением
Он работает, улавливая отраженный свет отпечатка пальца через пиксели OLED. Итак, когда вы касаетесь экрана телефона, дисплей загорается, чтобы подсветить отпечаток пальца. Затем датчик сканирует ваш отпечаток пальца в высоком разрешении, используя свет, отраженный от промежутков между пикселями.
Чтобы обеспечить точное считывание данных отпечатка пальца датчиком, необходимо слегка нажать на экран. Это сделано для того, чтобы датчик мог различать выступы и впадины каждого отпечатка пальца.
Вот видео, показывающее демонтаж датчика отпечатков пальцев на дисплее
Однако оптический датчик Synaptics Clear ID не единственный на рынке. В марте 2018 года Goodix начала поставлять собственную версию оптического считывателя отпечатков пальцев, встроенного в дисплей. Huawei Porsche Design Mate RS – это первый коммерчески доступный телефон с встроенным в экран сканером отпечатков пальцев Goodix.
Этот датчик также работает аналогично Synaptics FS9500 и, как утверждается, имеет коэффициент ложного срабатывания 0,002%.
Преимущества датчика отпечатков пальцев на дисплее
Волшебная активация датчика отпечатков пальцев на экране телефона при необходимости – увлекательная технология. Поскольку многие производители решили переместить датчики отпечатков пальцев на заднюю панель телефона, это вызвало ряд проблем.
Сканер отпечатков пальцев на задней панели Galaxy S9
Во-первых, если телефон лежит на вашем столе, вам придется поднять его, чтобы разблокировать. Ситуация усугубляется, если телефон прикреплен к автомобильному креплению.
Во-вторых, с датчиками отпечатков пальцев на задней панели никогда нельзя быть уверенным, что вы попали в нужное место. Ведь даже бывалые производители телефонов (читай Samsung и Nokia) иногда могут испортить положение сканера отпечатков пальцев.
Даже опытные производители телефонов иногда могут испортить расположение сканера отпечатков пальцев
Поскольку встроенные сканеры отпечатков пальцев обычно располагаются в нижней части экрана, они легко доступны и более удобны.
Утверждается, что датчики отпечатков пальцев на дисплее работают как для сухих, так и для влажных или холодных пальцев
Кроме того, датчики отпечатков пальцев, встроенные в дисплей, работают как с сухими, так и с влажными или холодными пальцами. Кроме того, оптические сенсоры тонкие и не сильно увеличивают толщину телефона.
Что еще более важно, они быстрые. Фактически, Clear ID от Synaptics утверждает, что сопоставляет отпечатки пальцев всего за 0,7 секунды. Если сравнить его с Face Unlock, сканирование лица занимает в среднем 1,4 секунды.
Каковы его ограничения
Как и в случае с любой новой технологией, для ее усовершенствования требуется несколько итераций. То же самое относится и к датчику отпечатков пальцев, встроенному в дисплей. Это немного медленнее по сравнению с традиционными сканерами отпечатков пальцев. А иногда кажется, что считыватель не распознает зарегистрированные отпечатки пальцев.
Есть ли потенциальные проблемы с безопасностью
Что касается безопасности, Clear ID в Vivo X21 дополняется надежной системой защиты от спуфинга. Поскольку это оптический датчик, а не емкостный, он не сможет уловить пульс, из-за чего его можно обмануть фальшивыми сканами.
К счастью, встроенные меры безопасности достаточно умны, чтобы обнаруживать поддельные отпечатки пальцев. Помимо этого, масштабирование мер аутентификации также зависит от OEM-производителей.
Однако пока рано говорить о безопасности этих сканеров. Время и дополнительные тесты безопасности, несомненно, дадут гораздо лучшую картину.
Наш опыт работы с датчиком отпечатков пальцев на дисплее
Мы попробовали встроенный в дисплей датчик отпечатков пальцев Vivo X21, и, надо сказать, впечатления были почти сюрреалистичными! Возможность приложить палец к стеклу, в то время как экран и сенсор делают свою чепуху, – это уникальный опыт.
После разблокировки телефона вы не узнаете, где находится датчик, пока не воспользуетесь приложением для аутентификации, например LastPass, для которого требуются отпечатки пальцев.
В отличие от обычного сканера отпечаток пальца на дисплее не всегда работает точно. В одном из семи случаев сканер отказывался открывать дверцу телефона.
Привет, будущее!
Поскольку полноэкранный дисплей стал повсеместной функцией смартфонов, пришло время значительно обновить удобный датчик отпечатков пальцев. А поскольку Qualcomm представляет собственный вариант ультразвуковых датчиков отпечатков пальцев, встроенных в дисплей, нет никаких сомнений в том, что датчик отпечатков пальцев, скорее всего, станет новейшей тенденцией в мире смартфонов.
Последнее обновление: 3 февраля 2022 г.
Вышеупомянутая статья может содержать партнерские ссылки, которые помогают поддерживать Guiding Tech. Однако это не влияет на нашу редакционную честность. Контент остается беспристрастным и аутентичным.
Читайте также: