оптичні сенсори
Існує три основних типи сканерів відбитків пальців: оптичні, напівпровідникові і ультразвукові. Незважаючи на те, що в мобільних пристроях першими стали використовуватися напівпровідникові сенсори, ми почнемо з оптичних сканерів, які з'явилися раніше.
Оптичні сканери, в свою чергу, також бувають трьох видів: вимірюють залишковий світло, що вимірюють відображене світло і безконтактні датчики. Перший тип сканерів вимагає наявності зовнішнього освітлення і вимірює кількість що пройшов крізь палець світла в борозенках і виступах - як неважко здогадатися, борозенки такий сканер побачить як світліші місця. У мобільних пристроях оптичні сканери, що працюють на просвіт, не застосовувалися.
Другі два типи оптичних сканерів схожі між собою тим, що мають внутрішнє джерело підсвічування. Різниця полягає в тому, що сканери, що вимірюють відображене світло, «бачать» тільки борозенки пальця, оскільки вони щільно прилягають до скла, а з використанням безконтактної технології сканери, фактично, створюють повну фотографію відбитка, а вже потім порівнюють її з еталоном. Для зменшення габаритів таких сканерів використовуються протяжні (необхідно проводити пальцем над фотоелементом) і роликові (палець обертає підсвічений ролик) механізми, які можна побачити в сучасних ноутбуках.
напівпровідникові сканери
Напівпровідникові сенсори використовують властивість напівпровідникових матеріалів змінювати свої характеристики при зовнішньому впливі - температурному, фізичному, електричному. Першим кишеньковим пристроєм з таким сканером відбитків став КПК HP iPAQ 5550. У ньому використовувався температурний сенсор, який реагував на різницю температур між щільно прилеглим до сканера папілярних візерунком і самим сенсором. Головний недолік температурних сенсорів - швидке нагрівання сенсора від пальця, який призводить до ослаблення сигналу (він має високий рівень, коли висока різниця температур між пальцем і сканером) і повільної роботи сканера.
Ще два типи напівпровідникових сканерів, радіочастотні і чутливі до тиску, досить рідкісні і в мобільних гаджетах поки не використовувалися. Радіочастотні сенсори видають слабкий радіосигнал, який відбивається від папілярного візерунка і потрапляє на чутливу матрицю. Обдурити такий сенсор майже неможливо, але при поганому контакті пальця зі сканером його робота буде нестійкою. Сенсори, чутливі до тиску, сканують розташування папілярного візерунка завдяки тому, що він тисне на сканер сильніше, ніж борозенки. Щоб обдурити такий сканер досить простого зліпка, а тому він і не здобув популярності.
ультразвукові сенсори
Поки що цей тип сенсорів мало поширений, але все вказує на те, що саме за ним майбутнє. По-перше, як можна зрозуміти з назви, такі сканери використовують ультразвукові хвилі, що веде до відсутності необхідності використовувати для датчика окремий майданчик - його можна вбудувати куди завгодно, навіть під дисплей. По-друге, частота звуку в таких сканерах налаштована на відображення хвиль від людського тіла, а це значить, що обдурити такий сенсор механічними способами поки що неможливо - такі методи ще не знайдені. Ну і, по-третє, саме ультразвукові сенсори здатні сканувати відбитки в максимальній роздільній здатності і навіть створювати їх тривимірні моделі - по точності і швидкості спрацьовування їм немає рівних.
Безпека зберігання відбитків
Друга особливість полягає в спеціальних методах зберігання і обробки відбитків. Незважаючи на те, що сучасні ємнісні і ультразвукові сенсори способи створювати високоякісні зображення відбитків, інформація про них в захищених зонах зберігається у вигляді математичних образів. Цей механізм схожий з хеш-функціями: маючи оригінал, можна точно сказати, чи відповідає він еталонної хеш-сумі, але якщо у вас є тільки хеш-сума, то відновити по ній оригінал неможливо. Крім того, для збільшення швидкості спрацьовування сенсора, можливості розпізнавання відбитку під кутом або навіть по частині відбитка застосовується не повне порівняння відбитків, а по так званим «деталей». «Деталями» можуть бути окремі ділянки папілярного малюнка, розгалуження, повороти борозенок і інші характерні області. Цей підхід значно збільшує швидкодію сканерів і при цьому зберігає високий рівень точності.
універсальний ключ
