بررسی انواع حسگر اثر انگشت در گوشی‌های هوشمند

گوشی‌های هوشمند، در جوامع امروزی به یکی از ابزار مهم زندگی تبدیل شده‌اند. در طی چند سال گذشته، با پیشرفت تکنولوژی، گوشی‌های همراه هم پیشرفت چشمگیری کرده‌اند. در حال حاضر کاربران اکثر کارهای شخصی خود از جمله عملیات بانکی، خرید اینترنتی، شبکه‌های اجتماعی و غیره را با گوشی هوشمند خود انجام می‌دهند. به دلیل وجود اطلاعات شخصی زیاد روی گوشی‌های همراه، کاربران خواهان گوشی‌های هوشمند با امنیت بالا شده‌اند.
اهمیت زیاد کاربران به امنیت ِگوشی‌های همراه، سازندگان را مجبور کرده است، تا به منظور جلب رضایت کاربران، حسگرهای امنیتی، با تنوع بالایی برای گوشی‌ها در نظر بگیرند. یکی از دقیق‌ترین راه‌های تشخیص هویت از گذشته تا کنون اثر انگشت بوده است. تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند هم با توجه به این موضوع که مطمئن‌ترین راه برای احراز هویت هر فرد، اثر انگشت اوست، برای باز شدن قفل گوشی از حسگر اثر انگشت استفاده کرده‌اند. در ادامه با بررسی انواع حسگر اثر انگشت در گوشی‌های هوشمند، همراه دارا کالا باشید.

حسگر اثر انگشت

امروزه داشتن قابلیت حسگر اثر انگشت، فقط مخصوص گوشی‌های بالارده و گران قیمت نیست؛ بلکه این قابلیت را در اکثر گوشی‌های هوشمند میان رده هم می‌توان یافت. به دلیل اختصاصی بودن اثر انگشت هر فرد، سیستم امنیتی اثر انگشت نسبت به سیستم‌های رمز عبور و الگو، از امنیت بیشتری برخوردار است. گوشی‌های مختلف، در مکان‌های مختلفی همچون زیر صفحه نمایش، روی فریم پایینی، روی فریم میانی و در پنل پشتی به این قابلیت مجهز شده‌اند.

انواع حسگر اثر انگشت

حسگرهای اثرانگشت، با توجه به نحوه عملکردشان به سه دسته سنسور نوری‌(Optical)، سنسور خازنی (Capacitive) و سنسور فراصوت (Ultrasonic) تقسیم می‌شوند. در ادامه هر یک را جداگانه بررسی می‌کنیم.

1) حسگر نوری‌(Optical)

سنسور نوری یا اپتیکال، قدیمی‌ترین حسگر در بین حسگرهای اثر انگشت محسوب می‌شود. این حسگر همان‌طور که از نامش پیداست، اثر انگشت را به کمک نور ثبت و اسکن می‌کند. این حسگر از اثر انگشت عکس دیجیتال دو بعدی ثبت می‌کند؛ و به کمک یافتن خطوط و برجستگی‌های انگشت در مناطق تاریک و روشن تصویر، احراز هویت را انجام می‌دهد. در کل اگر هنگام باز کردن قفل گوشی، اثر انگشت جدید با اثر انگشتی که ثبت شده، مطابقت داشته باشد، قفل نمایشگر باز خواهد شد.
سنسورهای نوری در این حسگرها هم مثل سنسورهای دوربین، دارای رزولوشن‌های مختلفی هستند. هرچه قدر میزان رزولوشن بیشتر باشد، تصویر دقیق‌تری از اثر انگشت به ثبت می‌رسد. فریب دادن این سنسور کار دشواری نست؛ زیرا به کمک یک عکس دو بعدی باکیفیت از اثر انگشت کاربر، می‌توان قفل گوشی او را باز کرد. زمانی که تولید کننده قصد کاهش هزینه‌ها را داشته باشد از این سنسور استفاده می‌کند.

2) حسگر خازنی (Capacitive)

حسگر خازنی، همان‌طور که از نامش پیداست از خازن برای شناسایی اثر انگشت استفاده می‌کند؛ و بیشترین کاربرد را در گوشی‌های هوشمند دارد. در این مدل، حسگرها جزییات اثر انگشت را به کمک سیگنال‌های الکتریکی ضبط می‌کنند.
خازن وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را در یک میدان الکتریکی ذخیره می‌کند. خازن‌ها دارای بار الکتریکی هستند؛ هنگاهی که اثر انگشت روی سنسور خازنی قرار می‌گیرد، بار الکتریکی خازن تغییر می‌کند. سپس به کمک یک تقویت کننده عملیاتی، تغییرات بار خازن مشخص می‌شود. پس از آن یک مبدل آنالوگ به دیجیتال، تغییرات به وجود آمده را ثبت می‌کند. در نتیجه با استفاده از الگوریتم‌های به وجود آمده، اثر انگشت جدید با داده‌های ثبت شده از قبل مورد بررسی قرار می‌گیرد.
این حسگر، از حسگر اثر انگشت نوری ایمن‌تر است؛ زیرا در این روش تصویر برداری دو بعدی صورت نمی‌گیرد و به کمک عکس اثر انگشت نمی‌توان اسکنر خازنی را فریب داد. حسگرهای خازنی امنیت بالایی دارند و در اکثر گوشی‌های هوشمند موجود در بازار مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

3) حسگر فراصوت (Ultrasonic)

جدیدترین تکنولوژی در بین حسگرهای اثر انگشت، حسگر فراصوت یا اولتراسونیک می‌باشد. در این حسگر یک اسکنر اولتراسونیک، از صدای فراصوت با فرکانس بالا برای احراز هویت استفاده می‌کند. این حسگر به یک فرستنده و یک گیرنده التراسونیک مجهز شده است.
روش کار این حسگر به این صورت است که هنگام قرار گرفتن اثر انگشت روی حسگر، پالس التراسونیک از سوی فرستنده به سمت انگشت ارسال می‌شود. پس از برخورد این پالس به انگشت، به دلیل وجود خطوط روی انگشت، بخشی از آن منعکس شده و بخشی از آن رد می‌شود.‌ پالس منعکس شده، به وسیله‌ی گیرنده التراسونیک، دریافت می‌شود، سپس متناسب با شدت نبض، تصویر اثر انگشت به صورت سه بعدی رسم می‌شود. این حسگر نسبت به حسگر نوری از امنیت بیشتری برخوردار است؛ ولی سرعت عمل آن در حد چند صدم ثانیه پایین‌تر می‌باشد.

جمع بندی

به لطف استفاده از حسگر اثر انگشت برای باز گشایی رمز گوشی، امکان فراموشی رمز گوشی و ماندن پشت درهای بسته بسیار کاهش یافته است. همچنین به کمک این قابلیت، امکان سوءاستفاده دیگران از اطلاعات شخصی کاربر غیر ممکن می‌شود. حسگر اثر انگشت، این قابلیت را هم دارد که چند اثر انگشت را برای آن تعریف کنید. بنابراین می‌توانید فضای شخصی گوشیتان را در اختیار کسانی که می‌خواهید بگذارید. در این مقاله سعی کریدم با بررسی انواع حسگر اثر انگشت در گوشی‌های هوشمند، شما را در انتخاب گوشی همراه‌ با حسگر مناسب راهنمایی کنیم.