как работает отпечаток на телефоне
Как работает ультразвуковой сканер отпечатков пальцев
Samsung уже не в первый раз в своих смартфонах применяет ультразвуковой сканер отпечатков, встроенный в экран. Конечно, в целом технология крутая и ее надо развивать, но на данном этапе у компании слишком много хейтеров из-за такого решения. В основном критика касается того, что сканер работает очень медленно. Другие производители нашли способ сделать его намного более быстрым и при этом надежным. Лично я жду, что в новом поколении линейки Galaxy S что-то изменится, и компания или ускорит существующий сканер, или начнет применять новый. Пока же давайте разберемся, в чем особенность технологии ультразвукового сканирования отпечатков пальцев, ведь вопросы все еще остаются.
Такой сканер отпечатков пальцев вызывает некоторые вопросы.
Когда появился ультразвуковой сканер отпечатков пальцев
Если не считать путь, который технология ультразвукового сканирования отпечатков пальцев прошла в лабораториях, ее началом можно считать декабрь 2018 года. В это время Qualcomm анонсировала свой трехмерный сканер отпечатков пальцев в экране. Он мог работать с устройствами на базе Snapdragon 855. Производители сами решали, пользоваться им или нет, но как и у любой другой технологии у нее были плюсы и минусы.
Как работает сканер отпечатков в экране
Трехмерный ультразвуковой сканер отпечатков пальцев Qualcomm основан на том, что раньше называлось Sense ID. В отличие от оптических и емкостных сканеров отпечатков пальцев, новое на тот момент решение использовало в своей основе ультразвук. Это волны звука, которые находятся за пределами возможностей человеческого слуха. Поэтому мы их не слышим, но во многих делах они помогают. В данном случае они позволяют построить детальную картину рисунка пальца человека. Надо только прикоснуться к экрану телефона и он разблокируется.
Чтобы захватить детали отпечатка пальца, оборудование состоит из передатчика и приемника. Ультразвуковой импульс передается на палец, который находится над сканером. Часть этого импульса поглощается, а часть отражается обратно на датчик, в зависимости от выступов, пор и других деталей, уникальных для каждого человека.
Отпечатки пальцев уникальны для каждого человека. Двух одинаковых не бывает.
Эти возвращаемые сигналы используется для расчета интенсивности отраженного ультразвукового импульса в разных точках сканера. Сканирование в течение более длительных периодов времени позволяет собирать дополнительные данные о глубине, что приводит к высокодетализированному трехмерному построению рисунка на пальце.
Информацию по обновлению технологий и времени, которое требуется на разблокировку, в последнее время нет, но на начальном этапе Qualcomm заявляла, что задержка составляет 250 миллисекунд, а вероятность ошибки составляет 1 процент. На бумаге это сопоставимо с другими типами сканеров, но на практике скорость срабатывания ультразвукового сканера намного ниже. Учитывая, как мы привыкли к скоростной работе смартфонов, разница реально ощущается — особенно в топовых устройствах.
Как вирусы попадают на телефон и действительно ли это опасно
Преимущества ультразвукового сканера отпечатков
Как мы уже определились, ультразвуковая технология работает совершенно иначе, чем емкостная. Первая может строить объемную модель пальца, а вторая — только двухмерную. Естественно, 3D модель намного сложнее подделать и обмануть систему сканирования. Если сравнивать с оптическим сканером, то преимущество тоже будет на стороне ультразвукового.
На данный момент есть только два нормальных способа идентификации пользователя: отпечаток и сканирование лица. Остальное это баловство.
Если в дисплей встроен сканер отпечатков пальцев, это совсем не обязательно ультразвуковой вариант. Например, в OnePlus 6T и Huawei Mate 20 Pro используется оптическая технология сканера.
Важной особенностью ультразвукового сканера с точки зрения производителей является то, что он отлично работает через тонкие материалы, вроде стекла, пластика или даже алюминия. Датчик имеет толщину всего 0,15 миллиметра и может ”пробивать” до 800 мкм стекла и до 650 мкм алюминия. Таким образом сканер может быть встроен в куда больше количество частей корпуса смартфона, оставаясь при этом эффективным. Именно поэтому пот и влага на пальце не мешают процессу сканирования, как это бывает в случае с емкостными или оптическими датчиками.
Как включить новый механизм безопасности в Google Chrome на Android
Есть у такого датчика и дополнительные возможности, которые при желании тоже можно использовать. Например, он позволяет отслеживать параметра здоровья человека, среди которых частота сердечных сокращений и пульс.
Ультразвуковой сканер может даже определять пульс человека. И не только.
Конечно, сканирование пальца любым датчиком — это только половина дела. Кроме этого, в самом смартфоне должны быть встроены сложные алгоритмы обработки информации и дополнительные степени защиты, которые не позволят взломать систему и получить доступ к личным данным пользователя. Используется даже криптографические ускорители и система аппаратной изоляции.
Что плохого в ультразвуковом сканере отпечатков
Учитывая, что современные человек до сотни раз в день разблокирует свой смартфон (просто не замечает этого), сканер отпечатков пальцев должен работать быстро и с первого раза определять своего владельца, не путая его с кем-то другим. Именно поэтому сканер отпечатков пальцев должен быть быстрым, а это на данный момент является основной проблемой на нынешнем этапе развития технологии ультразвукового сканирования.
В будущем нас ждут новые крутые системы идентификации пользователя, но отпечаток пальцев навсегда останется в наших сердцах.
Даже Samsung Galaxy S20 Ultra, которым я пользовался долгое время, часто напрягал меня своей медлительностью и тем, что иногда приходилось по два раза прикладывать палец. Сканирование лица в маске в период карантина работало так себе, поэтому приходилось сканировать именно палец. Если бы он работал быстрее, все было бы отлично, но пока он явно не дорабатывает.
Еще больше новостей, интересных историй и полезных советов можно найти в нашем Telegram-канале в любое время дня и ночи.
Именно поэтому многие — в том числе я — хотят, чтобы в следующем поколении Samsung отказалась от такого решения. Пусть его применяют и дорабатывают в других смартфонах, а флагманам оставьте их скорость. Ну, или просто нарастите ее для ультразвукового сканера, но в возможность этого я пока не верю.
Сканеры отпечатков пальцев: как это работает?
Константин Иванов
Сканеры отпечатков пальцев перестали быть привилегией топовых смартфонов. Эта технология доступна уже даже в бюджетных аппаратах. Также в сравнении с ранними вариантами она значительно усовершенствовалась, и ваши отпечатки теперь считываются быстрее и точнее. Но как же работают такие сканеры и чем различаются между собой?
Оптические сканеры
Оптические сканеры отпечатков пальцев – это самый старый способ считывания и сравнения отпечатков. Как понятно из названия, технология базируется на считывании оптической информации – по сути, фотографии. Затем используются алгоритмы для распознавания уникального рисунка на поверхности пальца при помощи анализа самых светлых и самых темных участков изображения.
Также как и у камер смартфонов, разрешение этих сканеров ограничено. Чем выше разрешение, тем более мелкие детали может считать сканер с вашего пальца, а значит, повышается уровень безопасности. Однако такие сканеры дают гораздо более контрастные изображения, чем обычные камеры. В оптических сканерах обычно очень высокое число диодов на дюйм, позволяющее им распознавать такие детали. Когда вы прижимаете палец к сканеру, вы, естественно, лишаете свет доступа. Поэтому сканерам и требуется множество диодов, которые работают в качестве вспышки, чтобы подсветить рисунок во время сканирования. Такая конструкция несколько громоздка для смартфона, поскольку для подобных устройств важно максимальное уменьшение толщины.
Самый большой недостаток оптических сканеров в том, что их не так сложно обмануть. Поскольку технология считывает лишь двухмерное изображение, с этой целью могут быть использованы муляжи и даже картинки хорошего качества. Этот тип сканеров недостаточно безопасен, чтобы доверить ему самую чувствительную информацию, так что индустрия перешла к более надежным технологиям.
Как и в самом начале существования резистивных экранов, сейчас вы не найдете чисто оптических сканеров нигде, кроме как в бюджетных устройствах. Потребность в безопасности все возрастает, и производители смартфонов дружно стали ставить более удачные емкостные и оптико-емкостные гибридные сканеры. Стоимость технологии снижается, так что она стала доступна и для продуктов среднего уровня.
Однако поскольку безрамочность экрана оказалась долговременным трендом, возможно возвращение оптических модулей меньшего размера. Они могут быть встроены под стекло, прикрывающее экран, и требуют совсем небольшой площади. Компания Synaptics, которая разрабатывает сканеры для смартфонов и других устройств, показала именно такой оптический сканер отпечатков Natural ID FS9100. Этот модуль может успешно работать под стеклом толщиной в миллиметр и даже с мокрыми руками – то, чего не хватает емкостным сканерам. Так что полностью списывать оптические сканеры со счетов не стоит.
Емкостные сканеры
Один из самых распространенных в настоящее время сканеров отпечатков пальцев – емкостный сканер. Их помещают как на передней, так и на задней поверхности смартфона, а также, в самом современном варианте, как часть встроенного в дисплей модуля. Такие сканеры получили распространение благодаря более высокому уровню безопасности. Ключевым компонентом в этой технологии является конденсатор.
Вместо создания обычного изображения отпечатка пальца емкостные сканеры используют для получения данных маленькие конденсаторы. Поскольку конденсаторы могут накапливать электрический заряд, подключение их к проводящим пластинам на поверхности сканера позволяет использовать их для распознавания деталей отпечатка пальца. Накопленный заряд немного изменится там, где кончик пальца соприкасается с проводящими пластинами (гребни отпечатка). И наоборот, воздушный зазор между ними (там, где впадины отпечатка) оставит заряд конденсатора относительно неизменным. Для считывания этих изменений используется аналоговый интегратор, а затем они могут быть зафиксированы аналого-цифровым преобразователем.
Теория и конструкция емкостного сканера отпечатков
Будучи зафиксированными, эти цифровые данные могут быть проанализированы для поиска уникальных атрибутов отпечатков пальцев. Затем их можно сохранить для сравнения в будущем. Особенно хорошо в этой конструкции то, что ее намного сложнее обмануть, чем оптический сканер. Результаты не могут быть воспроизведены в виде изображения. Кроме того, такие сканеры невероятно трудно обмануть каким-либо муляжом, поскольку разные материалы будут вызывать разные изменения заряда на конденсаторе. Единственная реальная угроза безопасности может возникнуть лишь при аппаратном или программном взломе устройства.
Если использовать достаточно много таких конденсаторов, обычно сотен, если не тысяч, в одном сканере, можно создать высокоточную «карту» гребней и впадин отпечатка пальца всего лишь благодаря электрическим сигналам. Как и в случае с оптическим сканером, чем больше конденсаторов, тем выше разрешение сканера. Это до определенного уровня повышает безопасность. Тем не менее, такая высокая плотность предполагает и большие затраты.
Из-за большего количества компонентов в распознающей схеме емкостные сканеры раньше были довольно дорогими. В некоторых ранних реализациях предпринималась попытка сократить количество необходимых конденсаторов благодаря «свайп-сканерам». Они должны были собирать данные с меньшего количества конденсаторов за счет того, что быстро обновляли результат, когда палец прижимался к сканеру. В то время многие пользователи жаловались, что этот метод был очень привередливым и часто требовал нескольких попыток для правильного сканирования. К счастью, сейчас все стало гораздо проще.
Однако с помощью этих сканеров вы можете делать больше, чем просто считывать отпечатки пальцев. В более новых моделях есть поддержка жестов и свайпов. Их можно использовать в качестве программных кнопок для навигации или как способ взаимодействия с другими элементами пользовательского интерфейса. Ряд смартфонов более высокого класса поддерживают более широкий спектр функций прокрутки и навигации с помощью сканеров отпечатков пальцев. Эта технология, вероятно, дальше будет распространяться на более низкие ценовые категории. Однако смартфоны премиум-класса уже перешли на третий тип сканера – ультразвуковой.
Ультразвуковые сканеры
Самой новой технологией сканирования отпечатков пальцев для разблокировки смартфона является ультразвуковой сканер. Впервые он был анонсирован в смартфоне Le Max Pro 2016 года. Важную роль в такой конструкции играют Qualcomm и ее технология Sense ID. Qualcomm сейчас работает над своим вторым поколением ультразвуковой технологии сканирования отпечатков пальцев (по факту это ее третий продукт). Она обещает большую область распознавания и более высокую скорость обработки данных.
Чтобы получить детали отпечатка пальца, требуется наличие ультразвукового передатчика и приемника. Ультразвуковой импульс передается на палец, который находится над сканером. Часть этого импульса поглощается, а часть возвращается к датчику, в зависимости от рисунка, состоящего из гребней, пор и других деталей, уникальных для каждого отпечатка пальца.
Однако эти возвращающиеся сигналы улавливает не микрофон. Вместо этого датчик, который может распознавать механическое напряжение, измеряет интенсивность отраженного ультразвукового импульса в различных точках сканера. Сканирование в течение более длительного времени позволяет получить дополнительные данные о глубине. В итоге мы получаем высокодетализированное трехмерное изображение отсканированного отпечатка пальца. Трехмерный характер этого метода распознавания делает его еще более безопасной альтернативой емкостным сканерам.
Ультразвуковой сканер отпечатков пальцев Qualcomm 3D был использован во флагманах Samsung серий Galaxy S10, Note 10 и Note 20. В топовом варианте флагмана Samsung Galaxy S21 Ultra используется самый новейший на данный момент сканер Qualcomm 3D Sonic Sensor Gen 2.
Недостатком ультразвукового сканера считалось то, что он не такой быстрый, как другие сканеры. Отчасти это связано с указанными выше причинами. Однако Qualcomm вроде бы удалось решить эту проблему во втором поколении технологии, во всяком случае, Galaxy S21 Ultra распознает отпечаток заметно быстрее своих предшественников. Ультразвуковая технология также не очень хорошо работает с некоторыми защитными пленками для экрана, особенно с более толстыми. Они могут мешать сканеру правильно считывать отпечатки пальцев. Зато лицевые панели смартфонов стали тоньше, чем когда-либо, благодаря возможности скрыть сканер под дисплеем.
Немного о подэкранных сканерах отпечатков
Ультразвуковые сканеры отпечатков пальцев – не единственный вариант, если вы хотите скрыть сканер в дисплее. Для этого также используются оптико-емкостные сканеры. Сейчас производители смартфонов применяют оба этих варианта. Однако ультразвуковые сканеры редко получают устройства в сегментах ниже флагманского.
Оптические емкостные сканеры решают некоторые проблемы безопасности, свойственные оптическим сканерам. В них необходимость «реального нажатия», свойственная емкостным сканерам, сочетается со скоростью и энергоэффективностью оптических устройств. Эта технология используется в подэкранных сканерах отпечатков. Сканер распознает свет, отраженный отпечатком пальца, который возвращается обратно через промежутки между пикселями в OLED-дисплее. Создание такой конструкции – не самое простое дело, но работает она вполне хорошо.
Различные технологии внедрения сканеров отпечатков под экран используются как в недорогих, так и в премиальных смартфонах, от Samsung Galaxy A50 до Huawei P40 Pro. Ультразвуковые сканеры, в отличие от них, немного проще в использовании, и можно применять их в любом смартфоне. Крошечный сенсор толщиной 0,2 мм находится под экраном и излучает ультразвуковые волны, идущие сквозь дисплей к кончику вашего пальца. Эта технология удобна в разработке, но и у нее есть ряд проблем, связанных с безопасностью. Samsung пришлось выпустить патчи для своих флагманских смартфонов, чтобы исправить возможность разблокировать телефоны практически любым отпечатком при использовании защитной пленки. У обеих технологий есть свои плюсы и минусы, и они, вероятно, так и будут использоваться в ближайшие годы. Тем не менее, ультразвуковым сканерам может потребоваться время, чтобы перейти в более доступный сегмент рынка.
Алгоритмы и шифрование
Хотя большинство сканеров отпечатков пальцев основаны на очень схожих аппаратных принципах, дополнительные компоненты и программное обеспечение также могут играть важную роль в том, как устройства работают и какие функции доступны пользователям. Сам сканер дополняется специальным контроллером, который переводит данные сканирования в удобную форму для передачи в 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 определяют границы линий и гребней отпечатка или места, где гребень разделяется на две части. В совокупности эти и другие отличительные особенности называются мелкими деталями. Если отсканированный отпечаток пальца повторяется в нескольких таких мелких деталях, это будет считаться совпадением. Вместо того, чтобы каждый раз сравнивать весь отпечаток пальца, сравнение мелких деталей уменьшает вычислительную мощность, необходимую для идентификации каждого отпечатка пальца. Кроме того, это помогает избежать ошибок, если отсканированный отпечаток пальца смазан. Это также позволяет поместить палец не по центру или идентифицировать его только по частичному отпечатку.
У Qualcomm это реализовано в ее архитектуре Secure MSM и Secure Processing Unit (SPU). Apple, в свою очередь, называет это «безопасным анклавом». В любом случае это один принцип – хранение чувствительных данных в отдельной части чипсета. Там они не могут быть доступны приложениям, работающим в обычной среде операционной системы.
Альянс FIDO (Fast IDentity Online) разработал надежные криптографические протоколы, которые используют эти защищенные аппаратные зоны, чтобы обеспечить установление связи между устройством и сервисами при аутентификации без пароля. Таким образом, вы можете войти на веб-сайт или в интернет-магазин с помощью отпечатка пальца, и никакие данные вообще не будут отправлены с вашего смартфона. Это достигается путем передачи на сервер цифровых ключей, а не биометрических данных.
Заключение
Сканеры отпечатков пальцев стали безопасной альтернативой запоминанию бесчисленных логинов, пин-кодов и паролей, хранящихся на наших телефонах. Их растущая скорость, высокий уровень безопасности и скрытое размещение в экране гарантируют, что эта технология сохранит актуальность, несмотря на растущее распространение дорогостоящей технологии разблокировки лица. Широкое проникновение безопасных мобильных платежных систем означает, что эти сканеры, безусловно, останутся важным инструментом безопасности в будущем.
Как работает сканер отпечатков пальцев смартфона?
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:
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.
Как работает отпечаток на телефоне
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.
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?