در بیست و چهارمین شماره ی هفته نامه ی دنیای موبایل و کامپیوتر و در صفحه ی آموزش، با حسگرهای اثر انگشت بیشتر آشنا شوید

با سلام و احترام به همراهان وبسايت ويژه ی نابينايان شرکت دانش بنیان پکتوس. در بیست و چهارمین شماره ی هفته نامه ی دنیای موبایل و کامپیوتر و در صفحه ی آموزش، با هر آنچه که باید در مورد حسگرهای اثر انگشت بدانید در خدمت شما گرامیان هستیم.

هر آنچه باید درباره حسگر اثر انگشت بدانید

آیا می دانید حسگرهای اثر انگشت از چه زمانی به وجود آمده  اند، چند نوع هستند، چه ساختاری دارند، چگونه عمل می کنند و از چه سخت افزارها و الگوریتم های امنیتی بهره می برند؟

به نقل از زومیت، حسگر اثر انگشت یکی از فناوری هایی است که در سال های اخیر نقش بسیار مهمی در افزایش امنیت  دستگاه های مختلف داشته است و بیشتر شرکت های سازنده ی گوشی نیز انواع مختلفی از این حسگرها را از چند سال گذشته تاکنون از محصولات خود تعبیه کرده اند؛ البته این حسگرها به غیر از استفاده در گوشی ها کاربردهای متنوع دیگری نیز دارد که درباره ی آن ها نیز توضیح می دهیم.

این حسگرها که از زمان پیدایش خود تاکنون پیشرفت های زیادی داشته اند، زمانی تنها در گوشی ها و سایر دستگاه های رده بالا استفاده می شدند؛ اما امروزه در گوشی های میان رده و حتی ارزان قیمت هم وجود دارند؛ علاوه بر این، استفاده از این حسگرها در دستگاه های مورد استفاده برای تشخیص هویت نیز در سال های اخیر افزایش یافته که باعث شده است بهره مندی از آنها در حوزه های مختلف افزایش یابد. به همین دلیل بر آن شده ایم تا آن ها را از جنبه های مختلف بررسی کنیم.

تعریف

حسگر اثر انگشت یکی از فناوری های امنیتی زیست سنجشی یا بیومتریک (فناوری های مبتنی بر تجزیه و تحلیل داده های زیستی مرتبط با ویژگی های بیولوژیکی بدن انسان مثل اثر انگشت، ساختار عنبیه چشم، اثر کف دست، الگوهای صوتی و شکل دست و پا) به شمار می رود که برای شناسایی اثر انگشت و تشخیص هویت کاربر جهت ورود یا جلوگیری از ورود او به یک سیستم استفاده می شود و ساختار آن ترکیبی از ویژگی های سخت افزاری و نرم افزاری است.

تاریخچه

در این بخش ابتدا مهم ترین رویدادها در تاریخ آشنایی بشر با اثر انگشت ، بهره گیری از آن برای شناسایی افراد، ساخت حسگر اثر انگشت و آغاز استفاده از آن در وسایل مختلف از جمله لپ تاپ ها و گوشی های هوشمند را از قرن ۱۴ میلادی تا سال ۲۰۱۴ بیان می کنیم

• در سال ۱۴۰۰ شیخ فضل الله همدانی در کتاب خود یعنی جوامع التاریخ برای نخستین بار نظراتی در مورد شناسایی افراد با اثر انگشت بیان کرد.
• در سال ۱۶۸۵ گواررد بیدلو، پزشک هلندی، در کتاب خود تحت عنوان «آناتومی بدن انسان (Anatomy of the Human Body)»، جزئیات برجستگی های کف دست و سر انگشت یا همان الگوی پاپیلاری (الگوهای اختصاصی خطوط، برجستگی ها و تورفتگی های اثر انگشت هر فرد) را شرح داد.
• در سال ۱۷۸۸ دانشمندی آلمانی به نام یوهان کریستف آندره مایر در سال ۱۷۸۸ برای نخستین بار اعلام کرد که اثر انگشت هر فرد مختص به او است و نمی توان دو اثر انگشت را پیدا کرد که کاملا با یکدیگر یکسان باشند.
• در سال ۱۸۲۳ یان اوانگلیستا پورکین، دانشمند اهل جمهوری چک، ۹ الگوی اثر انگشت را معرفی کرد.
• در سال ۱۸۵۸ هرمان وکلر، دانشمند آلمانی، برای نخستین بار پایداری اثر انگشت را بررسی و در سال ۱۸۹۸ مطالعه ای با همین موضوع منتشر کرد.
• در سال ۱۸۵۹ ویلیام جیم هرشل، دانشمند انگلیسی، نخستین فردی بود که اثر انگشت خود را با جوهر پای یک قرارداد داخلی زد.
• درسال ۱۸۶۳ دانشمندی فرانسوی به نام پال ژون کولی، نخستین فردی بود که دریافت می توان اثر انگشت را روی کاغذ چاپ و از ذره بین برای شناسایی اثر انگشت افراد مظنون و مجرم و دستگیری آن ها با این روش استفاده کرد.
• در سال ۱۸۷۷ آقای توماس تیلور، فردی آمریکایی که میکروسکوپ ها را مورد مطالعه قرار داد، برای نخستین بار این موضوع را مطرح کرد که می توان با مطابقت دادن اثر انگشت به جا مانده روی اجسام و اثر انگشت افراد مظنون، مجرمان و قاتلان را شناسایی کرد.
• در دهه های ۱۸۷۰ و ۱۸۸۰ جراحی انگلیسی به نام هنری فولدز به اهمیت شناسایی ازطریق اثر انگشت پی برد. وی همچنین روشی برای دسته بندی اثر انگشت ها ابداع و روش دیگری برای ثبت اثر انگشت با جوهر طراحی کرد
• درسال ۱۸۸۸ فرانسیس گالتون پژوهش های مرتبط با شناسایی با اثر انگشت را آغاز کرد.
• در سال ۱۸۹۲ بازرسی به نام ادواردو آلوارز موفق شد برای نخستین بار قاتلی به نام فرانسیسکا رجاس را که اثر انگشت خونی او روی در به جا مانده بود، شناسایی کند.
• در سال ۱۸۹۷ اولین اداره ی تشخیص هویت با اثر انگشت جهان در کلکته در هند ایجاد شد.
• در سال ۱۹۷۴ نخستین سیستم کامپیوتری ثبت اثر انگشت با فناوری تصویربرداری دیجیتالی و ذخیره و تحلیل آن (موسوم به فناوری (AFIS) ایجاد شد و FBI استفاده از آن را آغاز کرد.
• یک سال بعد فرایند FBI فرایند ایجاد و توسعه ی فناوری ایجاد حسگرها و فناوری استخراج اطلاعت مربوط به خطوط منحنی دوگانه و نقطه ی پایانی خطوط منحنی را آغاز کرد که منجر به ساخت نمونه ی اولیه ی یک اثر انگشت شد. نمونه های اولیه ی حسگرها از تکنیک های خازنی برای جمع آوری اطلاعات مربوط به ویژگی های اثر انگشت استفاده می کردند.

سر انجام در سال ۱۹۹۵ شرکت تامسون سی اس اف (Thomson-CSF) نخستین حسگر اثر انگشت جهان را تولید کرد. در این حسگر از فناوری دوربین های مادون قرمز جهان استفاده شده بود. این حسگر که درواقع نوعی حسگر اثر انگشت گرمایی بود، در سال ۱۹۹۷ برای نخستین بار در معرض نمایش برای عموم مردم قرار گرفت.

حسگر اثر انگشت این شرکت در سال ۱۹۹۸ برای نخستین بار در لپ تاپ اچ پی مدل OB3000 تعبیه شد و این لب تاپ به عنوان اولین وسیله ی مجهز به حسگر اثر انگشت روانه ی بازار شد. پس از آن گوشی ساژم MC 959 ID phone به عنوان اولین گوشی بی سیم مجهز به حسگر اثر انگشت وارد بازار شد. در سال ۲۰۰۲ دستیار دیجیتالی شخصی اچ پی iPAQ h5450 به عنوان اولین دستیار دیجیتالی دارای حسگر اثر انگشت تولید و عرضه شد. در سال ۲۰۰۳ نیز گوشی فوجیتسو  F505i توانست عنوان نخستین گوشی مجهز به حسگر اثر انگشت را از آن خود کند.

البته گوشی پنتک جی ۱۰۰ نخستین گوشی مجهز به اثر انگشت بود که توانست نظر افراد را به خود جلب کند و حتی در برخی از منابع به عنوان اولین گوشی مجهز به حسگر اثر انگشت معرفی شده است. این حسگر علاوه بر تشخیص اثر انگشت می توانست برای تشخیص هویت کاربر و شماره گیری سریع با اثر انگشت نیز استفاده شود؛ البته توشیبا  نخستین شرکتی بود که این رویکرد را به صورت جدی ادامه داد و در سال ۲۰۰۷ گوشی های G500 و G900 را با حسگر اثر انگشت روانه ی بازار کرد. پس از توشیبا اچ تی سی با تولید گوشی P6500، ایسر  با M900، ال جی  با GW820 eXpo در سال ۲۰۰۹ و موتورولا  با ES400 این روند را دنبال کردند.

البته می توان گفت عموم مردم زمانی با حسگرهای اثر انگشت آشنا شدند که اپل  برای اولین بار آن ها را در سال ۲۰۱۳ با عنوان Touch ID در گوشی آیفون ۵ اس تعبیه کرد. سامسونگ نیز در سال ۲۰۱۴ اولین گوشی مجهز به حسگر اثر انگشت خود یعنی گلکسی اس ۵ را عرضه کرد. عرضه ی این دو گوشی درواقع نقطه ی آغاز استفاده ی رسمی و گسترده  از حسگر اثر انگشت در گوشی های مختلف بود.

ساختار حسگر اثر انگشت و نحوه ی عملکرد آن

درکل شش نوع حسگر اثر انگشت وجود دارد؛ نوری، حسگرهای نیمه هادی (خازنی، رادیویی، حرارتی، فشاری) و فراصوت. به دلیل اینکه بیشتر حسگرها از نوع اپتیکال، خازنی و فراصوت هستند، در مورد آن ها بیشتر توضیح خواهیم داد.

اجازه دهید قبل از بیان انواع مختلف حسگرها، نحوه ی کار حسگرهای متداول اثر انگشت را به صورت کاملا ساده توضیح دهیم. در بیشتر حسگرهای متداول (البته نه همه ی آن ها) ابتدا تصویری از اثر انگشت تهیه و پس از شناسایی بخش  های مختلف آن و تهیه ی الگو از آن، الگوی تهیه شده به صورت دیجیتالی با نمونه ی ذخیره شده مطابقت داده می شود.

نکته ی حائز اهمیت دیگری که قبل از آشنایی با انواع حسگر اثر انگشت باید به آن اشاره کنیم؛ تفاوت بین اسکنر اثر انگشت و حسگر اثر انگشت است؛ بسیاری از افراد این دو قطعه ی الکترونیکی را یکی می دانند؛ اما اصلا این چنین نیست؛ زیرا درواقع اسکنر به کل قطعه ای گفته می شود که با تهیه ی نسخه ی الکترونیکی از اثر انگشت کاربر، رمزگذاری آن به صورت دیجیتالی و درنهایت ارسال اثر انگشت به قطعه ای دیگر، وظیفه  ی تشخیص و شناسایی اثر انگشت را برعهده داردِ؛ اما حسگر قطعه ای تعبیه شده در داخل اسکنر است که با شیوه های مختلف که در ادامه در مورد آن ها توضیح خواهیم داد، الگوی تهیه  شده از اثر انگشت را به سیگنالی الکتریکی تبدیل می کند؛ به عبارت دیگر اسکنر اطلاعات را دریافت و حسگر با پردازش نهایی آن ها، امکان استفاده از اطلاعات را فراهم می کند.

حسگرهای اپتیکال یا نوری

حسگرهای اپتیکال با گرفتن تصویری نوری از اثر انگشت ، آن را شناسایی می کنند و تشخیص می دهند.

حسگرهای نوری که به آن حسگرهای بصری یا چشمی نیز گفته می شود، قدیمی ترین نوع حسگر برای ثبت و مقایسه ی اثر انگشت ها محسوب می شود (البته همان طور که گفته می شود نمونه های اولیه حسگرهای اثر انگشت قبل از ساخت نخستین حسگر اثر انگشت تجاری، از تکنیک های خازنی برای تشخیص اثر انگشت استفاده می کردند) و بر پایه ی گرفتن تصاویر نوری و عکس ایجاد شده است. این حسگرها با تحلیل تیره ترین و روشن ترین نقاط اثر انگشت ، از چند الگوریتم برای تشخیص الگوهای منحصر به فرد اثر انگشت مثل (خطوط منحنی و سایر بخش های آن) استفاده می کنند.

این حسگرها مانند دوربین ها رزولوشن مشخصی دارند و هر چقدر رزولوشن بالاتری داشته باشند، جزئیات بالاتری ثبت می کنند و در نتیجه از امنیت بیشتری برخوردار هستند؛ البته تصاویری که این حسگرها می گیرند، نسبت به تصاویر دوربین کنتراست بیشتری دارند. در هر اینچ از این حسگرها تعداد بسیاری دیود نصب شده است تا حداکثر جزئیات ممکن ثبت شود. سطح این حسگرها که انگشت  روی آن قرار می گیرد، بسیار تیره است؛ بنابراین برخی از آن ها مجهز به چند ردیف فلش LED هستند که باعث روشن شدن تصویر هنگام تصویربرداری می شوند. درضمن این حسگرها مجهز به آرایه ای از تشخیص دهنده های فتودیود یا فتوترانزیستور برای تبدیل انرژی موجود در نور تشخیص  دهنده ها به جریان الکتریکی هستند.

در حال حاضر حسگرهای اثر انگشت نوری مانند صفحه های لمسی مقاومتی به میزان کمی استفاده می شوند و تنها می توان آن ها را در دستگاه های ارزان قیمت دید؛ البته اکنون هزینه ی تولید حسگرهای خازنی که عملکرد بسیار بهتری نسبت به انواع نوری خود دارند، کاهش یافته است و در دستگاه های میان رده نیز از آن ها استفاده می شود.

البته به دلیل اینکه در سال های اخیر سازندگان گوشی های هوشمند به استفاده از صفحه های بدون حاشیه در محصولات خود روی آورده اند، استفاده از حسگرهای نوری کوچک که نیازمند فضای کمی هستند و می توان آن ها را در زیر شیشه ی صفحه نمایش نصب کرد، دوباره باب شده است! شرکت سینَپتیک (Synaptic)، تولیدکننده ی حسگرهای مختلف برای گوشی ها و سایر دستگاه ها، با رونمایی از حسگر اثر انگشت مدل Natural ID FS9100 اعلام کرده است که این حسگر در زیر شیشه با ضخامت یک میلی متر عملکرد بسیار خوبی دارد و می توان با انگشت  تر (حسگرهای خازنی اثر انگشت انگشت  های تر را تشخیص نمی دهد) نیز از آن ها استفاده کرد؛ بنابراین شاید در سال های آتی هم شاهد استفاده از حسگرهای نوری باشیم!

انواع حسگر اپتیکال

حسگرهای اپتیکال با سه روش متفاوت عمل می کنند که باعث ایجاد سه نوع متفاوت از آن ها شده است.

روش بازتاب اپتیکال

در این روش حسگر اپتیکال از پدیده ای تحت عنوان بازتاب کلی تضعیف شده بهره می برد. این پدیده زمانی رخ می دهد که نور وارد فضای بین دو ماده  ی رساناگر (فضایی که باعث ایجاد ارتباط بین آن ها می شود) و انرژی نور به دو بخش تقسیم شود؛ سپس بخشی از مرز بین دو ماده بازتاب می شود و بخشی دیگر از همان قسمت وارد ماده ی دوم می شود. میزان نور بازتاب شده به نسبت کل آن به عواملی مثل زاویه ی انتشار شار نور (به کل خارج شده از یک منبع نوری در مدت زمان معین که در تمام جهات پخش می شود)؛ البته با شروع بازتاب میزان مشخصی از نور از یک زاویه ی مشخص، تمام نور بازتاب می شود.

این پدیده را بازتاب کل داخلی می نامند؛ وقتی که سطح انگشت  با سطح اسکنر اپتیکال تماس پیدا می کند، تراکم بیشتر سطح انگشت  نسبت به سطح اسکنر باعث عبور نور از مرز میان این دو سطح می شود؛ بنابراین تنها از آن دسته از پرتوهای نور که با قسمت پاپیلاری سطح انگشت  در تماس نبوده اند، بازتاب می شوند. گرفتن تصویر نوری از سطح انگشت  مستلزم استفاده از حسگر تصویر است که بسته به نوع اسکنر می تواند CCD یا CMOS باشد؛ البته حسگرهایی را که از این روش استفاده می کنند، می توان به راحتی فریب دادِ و قادر به شناسایی اثر انگشت انگشت  های تر یا آغشته به مواد مختلف نیز نیستند.

نوردهی اپتیکال

این نوع حسگرها از آرایه ی فیبر نوری استفاده می کنند که در آن تمام موج برها در خروجی به حسگرهای عکس متصل می شوند. حساسیت هر یک از این حسگرها امکان جذب باقیمانده ی نوری را که از نقطه ی تماس انگشت  با سطح آرایه می گذرد، فراهم می کند و درنهایت تصویر کل سر انگشت  براساس اطلاعات هر یک از حسگرهای عکس ایجاد می شود. از مزایای این حسگرها می توان به عملکرد دقیق و فریب  نخوردن آن ها و از معایب شان می توان به پیچیدگی ساختار اشاره کرد.

حسگرهای بدون تماس

برای کار با این حسگرها لازم نیست انگشت  را روی سطح اسکنر آن ها قرار دهید؛ بلکه تنها کافی است انگشت  خود را نزدیک سوراخ  اسکنر بگیرید؛ در مرحله ی بعدی چند منبع نور از زوایای مختلف به سر انگشت  نور می تابانند؛ سپس لنزی که در مرکز اسکنر قرار دارد، اطلاعات جمع آوری شده را به یک حسگر تصویر CMOS که می تواند اطلاعات را به تصویر سر انگشت  تبدیل کند، انتقال می دهد.

برخی از حسگرهای نوری مجهز به نوع دیگری از تشخیص دهنده ها تحت عنوان دستگاه بار جفت شده یا CCD هستند که به میزان کم نور هم حساس هستند و می توانند تصاویری با گستره ای عالی از سایه  رنگ خاکستری ایجاد کنند؛ البته به دلیل اینکه در تشخیص اثر انگشت ، نیازی به حساسیت به نور کم و تصویری با میزان گسترده ای از سایه رنگ خاکستری نیست و از سویی دیگر  حسگرهای تصویر CCD هم گران قیمت هستند، نسبت به حسگرهای CMOS که استفاده از آن ها هزینه ی کمتری دارد، کمتر استفاده می شوند.

مزایا و معایب

حسگرهای اپتیکال دقت نسبتا خوبی دارند؛ اما به دلیل اینکه برپایه ی تشخیص تصویر دو بعدی طراحی شده اند، با چاپ اثر انگشت روی کاغذ با چاپگر جوهری، به راحتی می توان آن را فریب داد؛ به همین دلیل این حسگرها برای دستگاه هایی که نیازمند امنیت بالایی هستند، مناسب نیستند و احتمالا در آینده ی بسیار نزدیک کاملا منسوخ خواهند شد؛ البته می توان با بهره گیری از تکنیک تصویر برداری الکترو اپتیکال تا حدودی این مشکل را برطرف کرد. برای استفاده از این تکنیک ابتدا باید ولتاژ مشخصی را از میان پوششی پلیمری با قابلیت انتشار نور عبور داد و انگشت  روی پوشش قرار گیرد تا جریان کمی برای ایجاد نور ایجاد شود. استفاده از این تکنیک باعث می شود تصویر فرورفتگی ها همچنان تاریک باقی بماند و تصویری با کنتراست بالا ایجاد شود.

یکی دیگر از معایب این حسگرها این است که عواملی مثل انحراف نور یا کثیفی های روی سطح اسکنر مثل کثیفی یا چربی و خط و خش، عملکرد آن ها را تحت تأثیر قرار می دهند.

حسگرهای نیمه  رسانا یا نیمه هادی

پایه و اساس عملکرد این نوع حسگرها، بهره گیری از ویژگی های نیمه هادی ها برای گرفتن تصویر سر انگشت  یک انگشت  با تغییر نقاط تماس بالاترین نقاط برآمدگی های کوچک سر انگشت  با سطح اسکنر است. اکنون انواع مختلف این نوع حسگرها را معرفی می کنیم.

حسگرهای خازنی

در حال حاضر حسگرهای خازنی متداول ترین نوع حسگرهای اثر انگشت هستند و در بیشتر گوشی های هوشمند با بالاترین سطح امنیت تعبیه می شوند. این نوع حسگرها وسیله ی الکترونیکی کوچکی به نام خازن را در خود جای داده اند.

در این نوع خازن ها به جای روش قدیمی تصویربرداری از سر انگشت ، از چند ردیف مدار خازنی کوچک برای جمع آوری داده ها استفاده می شود. احتمالا می دانید که خازن ها قادر هستند جریان الکترونیکی را در خود ذخیره کنند و با متصل شدن به صفحات کوچک رسانای سطح اسکنر، می توانند برای ثبت و بررسی جزئیات اثر انگشت استفاده شوند. زمانی که خطوط منحنی سرانگشت  با صفحه های رسانا تماس پیدا کردند، جریان ذخیره شده در خازن ها کمی تغییر می کند. این در حالی است که شکاف هوا باعث می شود جریان خازن تقریبا تغییری نکند. در مرحله ی بعد مدار انتگرال گیر تقویت کننده ی عملیاتی برای ردیابی این تغییرات که مبدل آنالوگ به دیجیتال می تواند آن ها را ثبت کند، استفاده می شود.

امنیت حسگرهای خازنی بسیار بیشتر از حسگرهای اپتیکال است.

زمانی که این اطلاعات دیجیتالی ثبت شد، می توان آن ها را برای دستیابی به ویژگی های منحصر به فرد و متمایز برای هر فرد، تجزیه و تحلیل کرد. درضمن می توان این اطلاعات را برای مقایسه در آینده ذخیره کرد. آنچه حسگرهای اپتیکال را به طور ویژه ای هوشمند کرده، دشوارتر بودن فریب آن ها نسبت به حسگرهای اپتیکال است؛ زیرا نمی توان تنها با یک عکس داده هایی را که این حسگرها پس از دریافت آن ها، هویت کاربر را تشخیص و اجازه ی دسترسی به دستگاه را به او می دهند، جعل و کپی کرد و به دلیل اینکه مواد مختلف، جریان های مختلف را در خازن ها ایجاد می کنند (که تفاوت بسیار کمی با یکدیگر دارند)، فریب آن ها به معنای واقعی کلمه دشوار است. می توان گفت هک سخت افزاری یا نرم افزاری، تنها تهدید واقعی و احتمالی برای امنیت این حسگرها محسوب می شود.

با تعبیه  ی خازن ها در حسگرها به اندازه ی کافی که معمولا صدها یا حتی هزاران عدد در یک حسگر است، می توان تنها با استفاده از جریان الکترونیکی، تصویری با جزئیات بسیار زیاد از خطوط منحنی و فرورفتگی ها و برآمدگی های اثر انگشت به دست آورد. یکی از شباهت های حسگرهای خازنی با انواع نوری خود این است که هر چقدر رزولوشن آن  ها با افزودن تعداد زیادتری از حسگرها بیشتر شود، امنیت آن ها نیز به همان نسبت افزایش می یابد.

در گذشته به دلیل اینکه حسگرهای خازنی دارای قطعه های زیادی در مدار تشخیص خود بودند، قیمت بسیار بالایی داشتند؛ به همین دلیل طراحان این حسگرها تلاش کردند با بهره گیری از طراحی های جدید اولیه و حسگرهای سوایپی، تعداد خازن های حسگر را کاهش دهند؛ زیرا زمانی که کاربر انگشت  خود را روی این حسگرها می کشد؛ آن ها با رفرش کردن نتایج و داده های خروجی حسگر، داده ها را با تعداد کمتری از حسگرها جمع آوری می کنند؛ البته این نوع حسگرها آزاردهنده بودند و کاربر برای شناسایی درست اثر انگشت باید انگشت  خود را چند بار روی آن ها می کشید؛ امروزه استفاده از حسگرهایی که انگشت  باید روی آن ها ثابت نگه داشته شود، بسیار متداول تر از حسگرهای سوایپی است.

مزایا و معایب

این حسگرها قابلیت ها و ویژگی هایی فراتر از تشخیص اثر انگشت دارند و مدل های جدید آن ها از ویژگی هایی مثل استفاده از ژست های حرکتی و سوایپ کردن برای انجام برخی از کارها نیز پشتیبانی می کنند. درضمن می توان از این حسگرها که دکمه های نرمی هستند، به عنوان دکمه های ناوبری استفاده کرد. از دیگر قابلیت های کاربردی حسگرهای خازنی می توان به حساسیت به میزان فشار و امکان ایجاد تعامل با دیگر عناصر رابط کاربری گوشی (البته در برخی از آن ها) اشاره کرد؛ همچنین باید این مژده را به شما بدهیم که قیمت تولید این حسگرها همچنان در حال کاهش است.

از دیگر معایب و مزایای این این حسگرها می توان به قیمت پایین و قابل اطمینان بودن آن ها و از معایب آن می توان به لزوم تعبیه ی تعداد زیادی از خازن ها در این حسگرها اشاره کرد. درضمن این حسگرها نیز مانند حسگرهای اپتیکال نسبت به موادی که سر انگشت  می تواند به آن ها آغشته شود، حساس هستند.

اسکنرهای دارای فرکانس رادیویی

ساختار حسگرهای فرکانس های رادیویی از آرایه ای از عناصر حسگری تشکیل شده است که هر کدام از آن ها به عنوان آنتن های بسیار کوچکی عمل می کنند. این حسگرها که درواقع ماژول فرکانس رادیویی هستند، امواجی با شدت کم ایجاد و آن ها را به سمت سطح اسکن شده  ی انگشت  ارسال می کنند؛ سپس هر یک از آنتن ها امواج بازتاب شده از روی الگوهای پاپیلاری اثر انگشت را دریافت می کنند. میزان و اندازه ی نیروی محرکه ی الکترونیکی القا شده به هر یک از ریزآنتن ها به وجود یا نبود بالاترین نقاط اثر انگشت در نزدیکی آن ها بستگی دارد. درنهایت ماتریس تنش بدست آمده (تجزیه و تحلیل امواج ارسال شده از سوی آنتن ها و امواجی که دریافت کرده اند)، به تصویری دیجیتالی از اثر انگشت تبدیل می شود.

مزایا و معایب

یکی از مزایای بسیار خوب این حسگرها این است که می توانند اثر انگشت را حتی از روی لایه ی پوستی زیر سطح انگشت  نیز تشخیص دهد؛ بنابراین از این روش برای شناسایی اثر انگشت انگشت  های آسیب دیده و خشک استفاده کرد.

در این روش به دلیل اینکه خصوصیات فیزیولوژیکی پوست بررسی می شود، احتمال فریب خوردن حسگر تقریبا صفر درصد است؛ البته اگر انگشت  به صورت صحیحی روی سطح اثر انگشت قرار نگیرد، عملکرد آن ناپایدار خواهد شد.

حسگرهای فشاری

در حسگرهای فشاری از آرایه ای از مواد اثر فشار برقی یا اثر پیزوالکتریک (موادی که بر اثر فشرده شدن برق تولید می کنند) که نسبت به فشار حساس هستند. زمانی که انگشت  روی سطح این حسگرها قرار می  گیرد، برآمدگی های خطوط منحنی اثر انگشت روی بخشی از آرایه ی پیزو الکتریک ها فشار وارد می کنند، اما  تورفتگی ها فشاری را ایجاد نمی کنند؛ این فرایند باعث می شود، ولتاژی که پیزو الکترونیک ها ایجاد می کنند، به تصویر اثر انگشت تبدیل شود.

این حسگرها کاملا نازک هستند و معمولا در وسایل الکترونیکی به کار گرفته می شوند. یکی از معایب حسگرهای اثر انگشت فشاری اولیه این بود که افزایش دوام آن ها باعث کاهش کارایی آن ها می شد؛ زیرا لایه ی محافظی که روی سطح اسکنر حسگر قرار می گرفت، کنتراست اثر انگشت را کاهش داد

انواع

دو نوع حسگر فشاری وجود دارد:

حسگرهای دارای پوشش رسانا

این حسگرها پوشش منعطفی دارد که لایه ای دوگانه از الکترود روی آن ها را پوشانیده است.

حسگرهای دارای چیپ های میکرو الترو مکانیکی

در این حسگرها از سوییچ های بسیار کوچک سیلیکونی استفاده شده که روی چیپ های سیلیکونی قرار گرفته است و زمانی که خطوط منحنی اثر انگشت با سوییچ تماس پیدا می کنند، سوییچ بسته می  شود و اثر انگشت به صورت الکترونیکی تشخیص داده می شود.

مزایا ومعایب

حسگرهای فشاری می توانند به گونه ای طراحی شوند که نسبت به میزان فشار هم حساس باشند و با توجه به میزان فشار کارهای مختلفی انجام دهند؛ انجام کارهای مختلف در اپلیکیشن ها می تواند یکی از کاربردهای این نوع طراحی باشد؛ مثلا هنگامی که اپلیکیشن نقشه درحال اجرا است، می توانید با فشار ملایم روی حسگر، روی قسمتی از نقشه زوم کرد. البته این حسگرها چندین عیب نیز دارند که شامل حساسیت کم، امنیت پایین (به راحتی فریب می خورند) و آسیب پذیر بودن در هنگام ایجاد فشار زیاد روی آن می شود.

حسگر حرارتی

در اسکنر های حرارتی از حسگرهای دربردارنده ی عناصر پیزو الکتریسه (موادی که بر اثر دریافت حرارت، الکتریسیته  تولید می کنند) استفاده می شود. این نوع طراحی مشکل اختلاف دما و تبدیل آن به حرارت را حل می کند.

عملکرد این نوع حسگرها به این صورت است که وقتی انگشت  روی اسکنر حسگر قرار می گیرد، نقشه ی دمایی سطح انگشت  براساس دمای نقاط بیرون زده ی برآمدگی های اثر انگشت که با مواد پیزو الکتریسه تماس پیدا می کنند و همچنین دمای هوایی که در بین این برآمدگی ها وجود دارد، ایجاد و در مرحله ی بعدی به تصویری دیجیتالی تبدیل می شود.

معایب و مزایا

این روش مزایای زیادی دارد که از میان آن ها می توان به مقاومت بالا دربرابر تخلیه ی جریان الکتریسیته ی ساکن، عملکرد پایدار در طیف گسترده ای از دماهای مختلف و امنیت بالا و فریب نخوردن اشاره کرد.

اما بزرگ ترین عیب حسگرهای حرارتی  این است که تغییر دما پویا است و تقریبا فقط ۰٫۱ ثانیه طول می کشد تا دمای سطح حسگر با دمای خطوط منحنی و فرورفتگی های اثر انگشت که با سطح حسگر در تماس هستند، یکسان شود و تصویر اثر انگشت پاک بشود. درضمن با اینکه حسگر حرارتی اثر انگشت می تواند در طیف گسترده ای از دما عمل کند، زمانی که دمای محیط به دمای سطح انگشت  نزدیک  باشد، حسگر برای ایجاد اختلاف دما که حداقل یک درجه سانتی گراد است، به حرارت نیاز دارد.

حسگرهای فراصوت یا اولتراسونیک

حسگرهای  جدیدترین نوع حسگرهای اثر انگشت و در گوشی های جدید نیز از آن ها استفاده می شود. این حسگرها برای نخستین بار در گوشی Le Max Pro به همراه فناوری سنس آی دی (Sense ID) کوالکام تعبیه شد.

این نوع حسگرها برای ثبت دقیق جزئیات اثر انگشت ، مجهز به فرستنده و گیرنده هستند و برای شناسایی اثر انگشت پالس های فراصوتی را به سمت اثر انگشت که روی سطح حسگر قرار گرفته است، ارسال می کنند؛ مقداری از این پالس ها جذب انگشت  می شوند و مقداری دیگر از آن ها بسته به خطوط منحنی، فرورفتگی ها و دیگر جزئیات سرانگشت ، به سمت حسگر بازمی گردند.

حسگرهای فراصوت برای شناسایی اثر انگشت از امواج استفاده می کنند.

این امواج شنیدنی نیستند و میکروفونی هم برای شنیدن آن ها در داخل اسکنر وجود ندارد؛ اما در عوض چند عدد حسگر تعبیه شده روی نقاط مختلف سطح اسکنر می توانند میزان تنش مکانیکی (نیروی وارد شده روی سطح) را تشخیص دهند و برای محاسبه ی شدت امواج بازگردانده شده در نقاط مختلف سطح اسکنر، استفاده شوند. اسکن طولانی تر امکان دریافت و ثبت داده های مربوط به عمق و در نتیجه بازآفرینی تصویری سه بعدی از اثر انگشت با جزئیات بالا را فراهم می کند. در این حسگرها فاصله ی بین امواج ارسال شده از سوی حسگرها تا خطوط منحنی و برجستگی ها و تورفتگی های الگوهای پاپیلری، با استفاده از پژواک امواج بازتاب شده از بخش های مختلف اثر انگشت ، اندازه گیری می شود.

مزایا و معایب

کیفیت تصاویری که این حسگرها از اثر انگشت می گیرند، ۱۰ برابر سایر حسگرها است؛ درضمن فریب دادن این حسگرها بسیار دشوار است؛ زیرا علاوه بر دریافت اطلاعات الگوهای پاپیلری، می توانند اطلاعات دیگری نظیر پالس ها را نیز تجزیه و تحلیل کنند؛ علاوه بر این توانایی اسکن سه بعدی این حسگرها نیز فریب دادن آن ها را بسیار دشوارتر از انواع دیگر حسگرها می کند.

امنیت این حسگرها به قدری زیاد است که برخی هک آن ها را غیر ممکن می دانند؛ البته نمی توان چنین ادعایی را به صورت کاملا قطعی پذیرفت؛ زیرا به تازگی کاربری موفق شده است با گرفتن تصویری از اثر انگشت خود روی لیوان، پردازش تصویر در فتوشاپ و درنهایت تهیه ی مدل سه بعدی از آن با استفاده از نرم افزار 3ds Max و درنهایت چاپ اثر انگشت با چاپگر سه بعدی حسگر پیشرفته ی گلکسی اس ۱۰ را فریب دهد! بنابراین قطعا فریب دادن حسگرهای فراصوت بسیار دشوار است، اما غیر ممکن نیست؛ درکل باید گفت حسگرهای فراصوت تقریبا بی نقص هستند و بالا بودن هزینه ی تولید تنها عیب آن ها محسوب می شود.

یکی از معایب این حسگرها که می تواند برای کاربران بسیار آزاردهنده باشد؛ مختل شدن عملکرد آن ها در هوای سرد است؛ زیرا در فصل زمستان اندازه  ی انگشت  ها کمی کوچک تر و خشک می شود و خشک شدن انگشت  ها ایجاد ترک و ساییدگی انگشت  ها را در  پی دارد.

نسل جدید حسگرهای اثر انگشت

حسگرهای زیر صفحه نمایش

همان طور که می دانید چند سالی است که سازندگان مختلف گوشی به استفاده از صفحه های نمایش بزرگ و بدون حاشیه یا حداقل کم حاشیه در گوشی های مختلف (از پرچمدارها گرفته تا ارزان قیمت ها) روی آورده اند؛ اما وجود حسگرهای مختلف و دوربین سلفی مانع بزرگی برای استفاده از این گوشی ها محسوب می شود؛ به همین دلیل شرکت های مختلف با بهره گیری از ترفندهایی مثل ایجاد بریدگی کوچک در بالای صفحه نمایش برای نصب دوربین سلفی و حسگرهای دیگر یا استفاده از دوربین های سلفی پاپ آپ (دوربین  سلفی پنهان شده در داخل گوشی ها که با استفاده از یک نوار متحرک بالا و پایین می شود (کاربر می تواند در هنگام استفاده آن را بالا بیاورد) و هیچ فضایی از جلوی صفحه نمایش اشغال نمی کند) این مشکل را تا حدود زیادی برطرف کرده اند، استفاده از حسگر اثر انگشت در داخل صفحه نمایش نیز یکی دیگر از این راهکارها است.

با اینکه اپل، سامسونگ و ال جی که غول های صنعت موبایل محسوب  می شوند، نخستین طرح های استفاده از این حسگرها را ارائه کردند؛ اما نخستین بار شرکت  چینی نه چندان مطرح ویوو این فناوری را عملی کرد و نخستین گوشی مجهز به حسگر اثر انگشت تعبیه شده در داخل صفحه نمایش جهان یعنی ایکس ۲۰ پلاس UD را عرضه کرد؛ اما گوشی ویوو ایکس نخستین گوشی مجهز به حسگر اثر انگشت بود که به صورت انبوه تولید و وارد بازار شد.

پس از عرضه ی این دو  گوشی، گوشی های دیگر نیز یکی پس از دیگری با حسگر اثر انگشت داخل صفحه نمایش درسال های ۲۰۱۸ و ۲۰۱۹ عرضه شدند. که نام آن ها به این شرح است:

• ویو نکس اس
• ویوو وی 11
• هواوی میت آر اس پورشه دیزاین
• میزو 16
• میزو 16 پلاس
• نوکیا 9 پیور ویو
• هواوی میت 20 پرو
• ·وان پلاس 6 تی
• ویوو نکس دوال دیسپلی
• شیائومی می 8 پرو
• شیائومی می 8 اکسپلورر
• اوپو ار 17
• اوپو آر 17 پرو
• گلکسی اس 10
• گلکسی اس 10پلاس

برخی از حسگرها عملکرد واقعاً خوبی دارند؛ مثلا حسگر میزو ۱۶ و ۱۶ پلاس و حسگر گوشی های اوپو آر 17 و آر 17 پرو قفل گوشی را به ترتیب تنها در ۰٫۳۴ و ۰٫۴۱ ثانیه باز می کنند.

مقایسه حسگرهای اپتیکال و فراصوت

برخی از حسگرهای داخل صفحه نمایش اپتیکال و برخی دیگر فراصوت هستند. در حسگرهای اپتیکال مثل حسگر گوشی نوکیا  ۹ پیور ویو، هواوی میت 20 پرو وان پلاس 6 تی  ابتدا چند منبع نور اثر انگشت را روشن می کنند، سپس دوربین بسیار کوچکی که در آن ها تعبیه شده است، از اثر انگشت عکس می گیرد و آن را با نمونه اثر انگشت ذخیره شده تطبیق می دهد؛ البته استفاده از این حسگر تنها در گوشی های دارای نمایشگر OLED  امکان پذیر است؛ زیرا در پنل این نمایشگرها شکاف هایی وجود دارند که می توانند برای نصب لامپ های مورد استفاده برای نوردهی در هنگام تصویربرداری، استفاده شوند.

در برخی از حسگرهای داخل صفحه نمایش اپتیکال برای افزایش امنیت این حسگرها، از روش اندازه گیری خازنی برای تشخیص انگشت  واقعی استفاده می شود. درضمن می توان برای استفاده ی راحت تر و بهبود عملکرد آن ها از این حسگرها، اندازه ی آن ها را افزایش داد.

حسگرهای زیر نمایشگر فراصوت با برخی از انواع محافظ صفحه نمایش سازگار نیستند.

البته حسگرهای داخل صفحه نمایش در آینده به صورت فزاینده ای فراصوت خواهند شد؛ شرکت کوالکام سال گذشته میلادی از حسگرهای فراصوت سه بعدی جدید خود با قابلیت تعبیه شدن در داخل صفحه نمایش رونمایی کرد و سامسونگ امسال آن را در جدیدترین پرچم داران خود یعنی گلکسی اس ۱۰ و اس ۱۰ پلاس به کار برد؛ البته حسگرهای فراصوت هنوز به اندازه ی انواع دیگر حسگرها محبوب نشده اند؛ زیرا این حسگرها با برخی از محافظ های صفحه نمایش به خوبی سازگار نیستند و همین موضوع توانایی آن ها برای تشخیص درست اثر انگشت را محدود می کند؛ البته از سوی دیگر استفاده از حسگرهایی که می توانند داخل صفحه نمایش تعبیه شوند؛ باعث شده است قاب اطراف نمایشگر بیش از هر زمان دیگری باریک شود.

مقایسه ی نسل های مختلف حسگرهای فراصوت داخل صفحه نمایش کوالکام

تاکنون چهار نسل از این حسگرها عرضه شده است که توضیح مختصری درباره ی هر یک از آن ها بیان می  کنیم.

نخستین نسل

این حسگرها نخستین حسگرهای فراصوت با قابلیت تصویربرداری سه بعدی و استفاده از امواج به جای نور برای تصویربرداری محسوب می شدند و برتری آن نسبت به حسگرهای اپتیکال کاملا مشخص بود.

دومین نسل (3D sonic)

از مزایای این حسگرها نسبت به نسل قبلی خود می توان به امنیت و سرعت بیشتر و استفاده راحت تر از آن ها به دلیل برخورداری از سطحی با فضای بیشتر اشاره کرد.

سومین نسل

این حسگرها می توانند در زیر شیشه تا ضخامت ۸۰۰ میکرون استفاده شوند، این در حالی است که استفاده از حسگرهای نسل دوم تنها در زیر نمایشگرهای با ضخامت حداکثر ۳۰۰ میکرون امکان پذیر بود؛ بنابراین برای استفاده از این حسگرها کاهش ضخامت صفحه نمایش که باعث کاهش کیفیت و مقاومت آن می شود، دیگر ضرورتی ندارد.

چهارمین نسل

سرعت جدیدترین نسل حسگرهای اثر انگشت داخل صفحه نمایش کوالکام نسبت به نسل های قبلی خود ۴۰ درصد افزایش پیدا کرده است و می تواند قفل گوشی را تنها در ۰٫۳۴ ثانیه باز کند؛ این افزایش سرعت و امنیت آن به  خاطر بهره گیری از فناوری DSP Acceleration در این حسگرها است؛ از دیگر مزایای این فناوری می توان به افزایش ۳۰ درصدی سرعت حسگر مخصوصا در زمان پایین بودن دما و خشک بودن انگشت آن (زمانی که در معرض تابش مستقیم نور شدید هستند) اشاره کرد. جدیدترین حسگر کوالکام برای نخستین بار در گوشی ویوو ایکس 23  استفاده شده است.

مزایای حسگرهای فراصوت نسبت به حسگرهای اپتیکال

• دقت بیشتر به دلیل تهیه ی عکس سه بعدی از اثر انگشت
• فریب نخوردن حسگر ازطریق گرفتن تصویر یا قالب از اثر انگشت
• نیاز نداشتن به استفاده از نور برای تصویربرداری (استفاده از نور به مرور زمان باعث تضعیف صفحه نمایش می شود)
• قابلیت عبور امواج فراصوت از شیشه و فلز با ضخامت بیشتر از ۴۰۰ میکرومتر
• تشخیص بهتر اثر انگشت انگشت های تر یا چرب، آلوده به دوده یا سایر آلودگی ها نسبت به حسگرهای اپتیکال
• ضخامت بسیار کمتر (ضخامت نسل دوم حسگرهای فراصوت نسل دوم کوالکام ۲۰۰ میکرون و ضخامت حسگرهای اپتیکال ۳ میلی متر است)

البته استفاده گسترده از حسگرهای فراصوت به معنای پایان راه حسگرهای اپتیکال نیست و استفاده از آن ها هنوز هم مقرون  به صرفه است. در اوایل سال میلادی جاری اوپو حسگر اپتیکالی جدیدی را معرفی کرد که قادر است ۱۵ برابر فضای بیشتری را نسبت به حسگرهای اپتیکال تشخیص دهد؛ درضمن استفاده از حسگرهای فراصوت در زیر نمایشگرهایی با ضخامت بیشتر از ۸۰۰ میکرون امکان پذیر نیست و قراردادن محافظ صفحه نمایش روی نمایشگر گوشی های مجهز به حسگرهای فراصوت، عملکرد آن ها را مختل می کند.

حسگرهای اثر انگشت کناری

تعبیه ی حسگر اثر انگشت در کنار یا پشت گوشی نیز یکی دیگر از ترفندهای شرکت های مختلف برای دسترسی به فضای بیشتر در جلوی گوشی و استفاده از صفحه نمایش بزرگتر و بدون قاب است؛ البته استقبال چندانی از این نوع حسگرها نشده است؛ زیرا معمولا این حسگرها در دکمه  ی پاور گوشی ادغام می شود و زمانی که فرد انگشت  خود را روی دکمه ی پاور قرار می دهد، قفل گوشی باز می شود؛ اما گاهی کاربر تنها می خواهد نوتیفیکیشن های خود را ببیند و زمانی که دست خود را روی دکمه ی پاور قرار می دهد، اصلا صفحه ی لاک اسکرین گوشی را نمی بیند و قفل گوشی ناگهان باز می شود.

این موضوع قطعا می تواند برای کاربر آزاردهنده باشد؛ برای رفع این مشکل می توانید تنها قسمتی از یکی از انگشت  های خود را که اثر انگشت آن ثبت نشده است، روی دکمه ی پاور قرار دهید تا تنها نمایشگر گوشی روشن شود و صفحه لاک اسکرین نمایش داده شود؛ البته گوشی گلکسی اس 10 ای دارای ویژگی جالبی است که با استفاده از آن می توانید با دو بار ضربه زدن روی نمایشگر گوشی آن را روشن کنید.

استفاده از حسگر اثر انگشت کناری برای برخی از افراد دشوار است.

درضمن به دلیل اینکه سطح اسکنر این گوشی ها فضای کمتری دارد؛ باید در هنگام گذاشتن انگشت  خود بیشتر دقت کنید یا حتی مجبور باشید برای شناسایی درست اثر انگشت ، چند بار دست خود را روی آن قرار دهید (درست مانند حسگرهای سوایپی)؛ البته این حسگرها مزایایی هم نسبت به حسگرهای پشت گوشی دارند؛ معمولا کاربران گوشی هایی که حسگر اثر انگشت آن ها در  پشت گوشی تعبیه شده است، زمانی که تازه گوشی را می خرند؛ به راحتی نمی توانند بدون دیدن پشت گوشی، مکان دقیق پشت گوشی را پیدا کنند و حتی ممکن است انگشت  خود را پشت گوشی بکنند و لنز دوربین را کثیف کنند؛ مشکلی که برخی از کاربران گوشی های گلکسی اس ۸ و اس ۹ در ابتدای آن شدیدا با آن درگیر بودند؛ درضمن افرادی که دست های کوچکی دارند و می خواهند با گوشی  های بزرگ کار کنند؛ نیز ممکن است با حسگرهای پشت گوشی مشکل پیدا کنند؛ بنابراین به نظر می رسد در حال حاضر حسگرهای زیر نمایشگر بهترین گزینه برای گوشی ها باشند.

درحال حاضر گوشی های آنر ۲۰ پرو، گلکسی ۱۰ ای و گلکسی فولد مجهز به حسگر اثر انگشت کناری هستند

حسگرهای چند انگشتی

این نوع حسگرها قادر هستند چند انگشت  را هم زمان اسکن کنند و با این کار سرعت تشخیص هویت را افزایش می دهند. برخی از این حسگرها که به حسگرهای ۴+۴+۲ شهرت دارند، می توانند اثر انگشت چهار انگشت  را به صورت هم زمان با سرعت، دقت و کیفیت بالایی اسکن و شناسایی کنند. اغلب این حسگرها که عملکرد آن ها پنج برابر بهتر از اسکنرهای تک انگشتی است، می توانند علاوه بر اسکن اثر انگشت ثابت، اثر انگشت چرخشی را نیز شناسایی کنند؛ درضمن برای اسکن اثر انگشت پای کودکان نیز می توان از این حسگر استفاده کرد.

با استفاده از حسگرهای اثر  انگشت  می توان به اطلاعات بیشتری درباره ی اثر انگشت دست یافت.

برخی از این حسگرها مجهز به کیت توسعه ی نرم افزار یا SDK هستند که امکان اسکن، تقسیم بندی یا حتی بهینه سازی تصاویر گرفته شده از اثر انگشت را فراهم کرده است. یکی از مزایای بسیار خوب این حسگرها، قابلیت اسکن هم زمان دو انگشت  شست به صورت کامل است که باعث دستیابی به اطلاعات بیشتر در مورد اثر انگشت می شود. درضمن در اثر استفاده از این حسگر دیگر نیازی به چاپگرهای جداگانه برای چاپ اثر انگشت نیست. استفاده از این حسگرها در اداره ها و سازمان هایی مثل مرزبانی ها، اداره ی پلیس، اداره ی صدور گذرنامه و همچنین برای شناسایی یا ثبت نام الکترونیکی یا شرکت در انتخابات، می تواند به میزان زیادی باعث تسریع روند احراز هویت افراد شود.

حسگرهای سوایپی بدون تماس

برای استفاده از این حسگرها که قادر به اسکن هم زمان چهار انگشت  و اسکن سه بعدی از اثر انگشت است، لازم نیست دست خود را روی اسکنر قرار دهید و تنها کافی است دست خود را به آرامی از روی اسکنر حرکت دهید. از دیگر ویژگی های این اسکنر می توان به قابلیت ثبت اثر انگشت ۱۰ انگشت  در کمتر از پنج ثانیه، قابلیت اسکن سه بعدی خطوط منحنی، سطوح و قسمت های منحنی انگشت ، سازگاری با پایگاه های داده ی اثر انگشت های صاف و چرخشی، قابلیت اسکن انگشت  های خیس و خشک، مقاومت در برابر نور و گردوغبار و قابلیت ادغام آسان در تجهیزاتی که دسترسی به آن ها مستلزم احراز هویت افراد است (مثل کیوسک ها، گیت های الکترونیکی و نرده گردان ها)، اشاره کرد.

الگوریتم های مورد استفاده برای افزایش امنیت و سرعت حسگرها

معمولا انواع مختلف حسگرها سخت افزار  مشابهی دارند و تنها در استفاده از الگوریتم های مختلف (برای تشخیص جزئیات کلیدی اثر انگشت ) که سرعت و دقت آن ها را متفاوت می کند، کمی با هم تفاوت دارند. هر حسگری مجهز به یک آی سی اختصاصی است که اطلاعات اسکن شده را تفسیر و آن ها را به شکلی تبدیل می کند که برای پردازنده اصلی گوشی مفید باشد و پردازنده بتواند از آن ها استفاده کند.

معمولا الگوریتم های مورد استفاده در حسگرهای اثر انگشت برای پیداکردن خطوط منحنی و سایر خطوط اثر انگشت یا محل تقسیم خطوط منحنی به دو شاخه بکار گرفته می شوند. این جزئیات به همراه سایر جزئیات مختص سر انگشت  هر فرد، الگوی خطوط اثر انگشت نامیده می شوند. در هنگام تطبیق اثر انگشت ثبت شده با نمونه ی اسکن شده، برای افزایش سرعت، تمام بخش های دو اثر انگشت با یکدیگر تطبیق داده نمی شود و فقط همین جزئیات اختصاصی در هر سر انگشت  تطبیق داده می شود؛ در صورتی که چندین مورد از این جزئیات با یکدیگر مطابقت داشته باشند، به معنای این است که هر دو اثر انگشت یکی هستند؛ استفاده از این روش نه تنها فرآیندهای لازم برای تطابق اثر انگشت ها را کاهش می دهد، بلکه زمانی که سر انگشت  اسکن شده کثیف و آغشته به مواد مختلف باشد، از ایجاد خطا جلوگیری می  شود.

همچنین در حسگرهایی که از این روش برای تطابق اثر انگشت های ثبت شده و اسکن شده استفاده می شود؛ تنها کافی است بخشی از اثر انگشت که در میان حسگر قرار می گیرد، اسکن شود.

یکی از مسائل بسیار مهمی که باید در هنگام طراحی حسگر اثر انگشت به آن توجه شود، حفظ امنیت اطلاعات و محافظت از آن ها دربرابر کد یا اپلیکیشنی است که بتواند آن  ها را هک کند. برای دستیابی به این هدف، باید به جای آپلود آنلاین اطلاعات (در برخی از سامانه ها از کاربر خواسته می شد برای احراز هویت، علاوه بر ایجاد رمز عبور، اثر انگشت خود را نیز ثبت کند؛ نمونه ی ثبت شده هم می تواند در پایگاه داده   ی آن سامانه ذخیره و نگه داری شود و هم روی دستگاه کاربر)، از پردازنده مبتنی بر معماری  ARM  برای نگه داری امن از این اطلاعات روی تراشه های فیزیکی استفاده شود. این پردازنده ها برای ذخیره سازی اطلاعات روی تراشه ها از فناوری تراست زون یا TrustZone (فناوری گسترده ای برای ایجاد امنیت برای سیستم های دارای هسته ی کورتکس و معماری ARM) که بر مبنای بهره گیری از محیط Trusted Execution Environment یا TEE (محیط امن پردازنده ها که محرمانه باقی ماندن و محافظت امن از اطلاعات درآن تضمین می شود) ایجاد شده است، استفاده می کنند. دسترسی به اطلاعات شخصی تأیید شده مثل رمز عبور اصلی تنها برای اپلیکیشن هایی که از رابط  برنامه نویسی کلاینت محیط TEE استفاده می کنند، امکان پذیر است.

محیط امن TEE می تواند برای دیگر فرایند های رمزگذاری و ارتباط مستقیم با دیگر پلتفرم های سخت افزاری امن مانند حسگرهای اثر انگشت جهت جلوگیری از هرگونه تجسس و جاسوسی نرم  افزاری نیز استفاده شود.

کوالکام و اپل هم برای افزایش امنیت اطلاعات مربوط به اثر انگشت ، از بخش مجزایی (محیط امن) در پردازنده های اصلی استفاده می کنند که اپلیکیشن های در حال اجرای سیستم عامل نمی توانند به آن دسترسی داشته باشند . در کل همه شرکت های سازنده ی  حسگر اثر انگشت از این روش به اشکال مختلفی برای محافظت از داده های حساس بهره می برند. درضمن اتحادیه ی فیدو یا اتحادیه ی تشخیص هویت آنلاین سریع (انجمن فعال در زمینه ی ایجاد استاندارد های جدید احراز هویت جهت کاهش وابستگی به رمز عبور) از همین محیط های امن سخت افزاری برای ایجاد ارتباط بین سخت افزار و سامانه های آنلاین جهت تشخیص یکدیگر و در نتیجه پروتکل های رمزگذاری قوی استفاده کرده است؛ بنابراین کاربران می توانند فقط با یک بار اسکن و ثبت اثر انگشت خود وارد وب سایت ها و فروشگاه های اینترنتی شوند و دفعات بعد رمز عبور خود را وارد کنند.

کاربردهای حسگرهای اثر انگشت و آشنایی با قابلیتهای آنها در گوشیها و لپ تاپها

آیا می خواهید بدانید حسگر اثر انگشت چه کاربردهایی دارد یا قابلیت های آن در گوشی ها و لپ تاپ ها چیست؟ با جدیدترین و جذاب ترین فناوری های مبتنی بر اثر انگشت آشنا شوید.

بسیاری از افراد نمی دانند که حسگر اثر انگشت علاوه بر بازکردن قفل گوشی های هوشمند یا هر وسیله ی دیگری، کاربردهای متنوع دیگری هم دارد یا فقط می دانند که این حسگرها می  توانند در مکان های مختلف برای شناسایی و احراز هویت افراد استفاده شوند؛ اما درمورد جزئیات آن اطلاعات زیادی ندارند؛ در ادامه شما را با مهم ترین کاربردهای حسگرهای اثر انگشت در زمینه های مختلف آشنا می کنیم.

کاربردهای کلی

مهم ترین کاربردهای حسگر اثر انگشت:

*دسترسی لوجیکال: توانایی برقراری داده ها از طیق فرایندهای کنترل دسترسی مثل شناسایی، احراز هویت و اجازه ی دسترسی

* قوانین: HIPAA: قوانین مرتبط با حفظ امنیت و حریم خصوصی داده ها جهت محافظت امن از آن ها

جایگزینی مناسب برای کارت های شناسایی

همان طور که می دانید، کارت های شناسایی قدیمی و دستگاه های کارت زنی به تدریج در حال منسوخ شدن هستند و سیستم های مجهز به حسگر می توانند جایگزین سیستم مدیریت زمان، کنترل ورود و خروج کارکنان و حضور و غیاب آن ها شوند و با این کار بسیاری از مشکلات را در بخش مدیریت حل کنند. برخی از این حسگرها قابلیت اسکن دو یا تعداد بیشتری از انگشتان را دارند. همچنین می توان در مدارس و مکان های ورزشی نیز سیستم های شناسایی هویت مجهز به اسکنر را جایگزین کارت های شناسایی و کارت های عضویت کرد.

اگر به فکر تجهیز اداره، شرکت یا فروشگاه خود به دستگاه های کارت زن یا دستگاه های حضور و غیاب اثر انگشت هستید، باید بدانید که قیمت دستگاه های حضور و غیاب مجهز اثر انگشت در حال حاضر از ۱ میلیون و ۴۶۰ هزار تومان تا ۶ میلیون تومان بسته به نوع امکانات، متفاوت است. به طور کلی از میان امکانات ارزان ترین نوع این دستگاه ها می توان به ویژگی هایی زیر اشاره کرد:

تشخیص اثر انگشت صدها نفر (در مدل های گران قیمت این عدد به ۴ هزار نفر می رسد) و کارت

حسگر مقاوم

صفحه نمایش

مشاهده ی لحظه ای تردد افراد

قابلیت انتقال اطلاعات به کامپیوتر و ذخیره سازی آن ها

مجهز ترین نوع این دستگاه ها نیز از امکانات زیر برخوردار هستند:

تشخیص چهره

امکان ثبت تردد کارکنان تا ۱۰۰ هزار نفر

حسگر اثر انگشت ضد تقلب

دوربین مادون قرمز

نمایشگر لمسی

سیستم کنترل دسترسی

نرم افزار حضور و غیاب و حقوق

نگه داری از اطلاعات به مدت چند ماه

سرعت بسیار بالا در تشخیص اثر انگشت و خطای بسیار کم

کارت خوان بدون تماس

ذخیره سازی تصویر کارکنان

امکان اتصال به قفل های برقی، سیستم هشدار، حسگر در و حسگر خروج

اتصال به دستگاه های دیگر از طریق پورت شبکه

هشدار به فرد در صورتی که فرد انگشت خود را درست روی اسکنر قرار ندهد یا ثبت شدن یا نشدن اثر انگشت به صورت صحیح

امکان پخش تبلیغات و اطلاع رسانی از طریق نمایشگر

مدیریت گروه ها در محدوده ی زمانی خاص

مدیریت تعطیلات

ضد تردد مجدد

قابلیت فعال و غیرفعال شدن خودکار در محدوده ی زمانی مشخص

رابط کاربری ساده و کارآمد

دستگاه های کنترل تردد مجهز به اثر انگشت نیز یکی از دستگاه های مورد استفاده برای مدیریت کارکنان هستند که از فناوری های زیست سنجی بهره می برند؛ ویژگی های این دستگاه ها مشابه ویژگی های دستگاه های کارت زن و حضور و غیاب مجهز به حسگر اثر انگشت است. درضمن این دستگاه ها از قابلیت هایی مثل ضبط صدا، تصویربرداری از فرد هنگام ثبت اثر انگشت یا درج کارت نیز برخوردار هستند.

توصیه می  کنیم این دستگاه ها را طوری نصب و مهار کنید که سرقت آن ها به هیچ وجه امکان پذیر نباشد؛ زیرا سرقت این دستگاه ها نه تنها به کارفرمایان آسیب مالی می زند، بلکه می تواند باعث دسترسی هکرها به اطلاعات شخصی و حساس پرسنل شود و مشکلات زیادی را ایجاد کند.

ابزاری مناسب در سازمان های مجری قانون

امروزه فناوری ها و ابزارهای مورد استفاده برای شناسایی اثر انگشت در سازمان های مجری قانون از جمله اداره های پلیس، نقش مهمی در شناسایی و دستگیری افراد مجرم دارند؛ زیرا می توان از اسکنرهای اثر انگشت علاوه بر تشخیص و شناسایی اثر انگشت، برای تطبیق اثر انگشت های گرفته شده با اثر انگشت های ذخیره شده در پایگاه داده ها جهت تسریع پژوهش های جنایی و همچنین کنترل دسترسی به اطلاعات جهت محدود کردن دسترسی به اطلاعات حساس و محرمانه نیز استفاده کرد.

سیستم خودکار شناسایی هویت با اثر انگشت یا Automated Fingerprint Identification System که به اختصار به آن AFIS می گویند، سیستمی است که در آن اثر انگشت با استفاده از فناوری تصویربرداری دیجیتالی دریافت، ذخیره و تجزیه و تحلیل می شود. این سیستم که FBI از آن استفاده می کند، علاوه بر شناسایی مجرمان، برای اهدافی همچون تشخیص هویت عمومی و جلوگیری از کلاه برداری استفاده می شود.

پلیس های لندن به تازگی از حسگرهای اثر انگشت سیاری استفاده می کنند که می توانند مجرمانی را که اطلاعات آن ها در پایگاه داده ی پلیس ثبت شده است، تنها در مدت ۶۰ ثانیه شناسایی کنند؛ با استفاده از این وسیله دیگر نیازی نیست افراد مظنون به اداره  پلیس مراجعه کنند؛ بنابراین از اتلاف وقت شهروندان و مأموران پلیس به میزان زیادی جلوگیری می کند؛ این حسگر اثر انگشت نیز مانند سایر محصولات خود پس از اسکن اثر انگشت فرد مظنون، آن را در مدت بسیار کمی با اطلاعات پایگاه داده ی پلیس مطابقت می دهد.

درضمن در برخی از این سازمان ها از حسگرهای اثر انگشت USB با قابلیت اتصال به دستگاه های مختلف جهت محدود  کردن دسترسی به اطلاعات مهم و محرمانه و جلوگیری از سرقت آن ها استفاده می شود. این حسگرها در اندازه های کوچک با عملکرد بسیار خوب نیز تولید شده اند.

استعلام سوءپیشینه

یکی دیگر از کاربردهای شناسایی اثر انگشت با استفاده از حسگر اثر انگشت، امکان استعلام سوء پیشینه و سابقه ی جنایی فرد و جلوگیری از جعل هویت است. برای معطل شدن از سوء پیشینه به این روش، باید پس از شناسایی اثر انگشت با اسکنر، نمونه  ی دریافت شده را با نمونه های ثبت شده در پایگاه های داده ی مرتبط با اطلاعات شهروندان و اطلاعات پلیس تطبیق داد و به سوابق درست او دست یافت. این روش نیاز به استفاده از روش های قدیمی استعلام سابقه از طریق تماس با روش های مختلف یا روش های دستی را برطرف می کند.

احراز هویت در بیمارستان ها

معمولا افرادی که در خانه ی سالمندان یا مراکز درمانی مختص افراد مسن نگه داری می شوند، دچار بیماری هایی نظیر فراموشی یا زوال عقل هستند که باعث می شود حافظه ی خود را از دست بدهند؛ بنابراین حضور و غیاب این افراد باید به صورت خودکار انجام شود و دسترسی این افراد به اطلاعات نیز باید کنترل شده باشد؛ برای پیاده سازی چنین سیستمی می توان سیستم های مجهز به اثر انگشت را در ورودی محل نگه داری این افراد نصب و آن ها را طوری تنظیم کرد تا هنگام ورود افراد برای اسکن کردن اثر انگشت به آن ها هشدار دهند.

اسکنر اثر انگشت به محافظت امن از اطلاعات حساس بیمارستان کمک زیادی می کند.

همچنین می توان با استفاده از اسکنرهای اثر انگشت در بیمارستان ها، سیستم یکپارچه ای برای احراز هویت افراد و همچنین ایجاد چند سطح مختلف دسترسی به اطلاعات (طراحی سیستم به صورتی که میزان دسترسی افراد به اطلاعات یکسان نباشد؛ مثلا پرسنل رده بالا مثل پزشکان به اطلاعات حساس و اطلاعات مربوط به بیماران دسترسی داشته باشند؛ اما دسترسی بازدیدکنندگان به اطلاعات، تنها به داده هایی همچون اطلاعات قسمت های عمومی و بخش های مختلف نگه داری بیماران محدود شود) به وجود آورد؛ برای ایجاد چنین سیستمی ابتدا باید یک پایگاه داده ی مرکزی برای ثبت و نگه داری امن اثر انگشت پرسنل بیمارستان و ملاقات کنندگان ایجاد کرد؛ سپس حسگرهای اثر انگشت USB در ورودی های مختلف نصب و به پایگاه داده ی مرکزی متصل شوند.

تأمین امنیت دستگاه های POS

تأمین امنیت دستگاه های کارت خوان و دستگاه های POS همیشه یکی از دغدغه های فروشندگان بوده است؛ زیرا این دستگاه ها دربردارنده ی اطلاعات مهمی هستند و دسترسی به اطلاعات مهم آن ها می تواند خسارات زیادی را به بار آورد؛ قبلا برای جلوگیری از دسترسی به این اطلاعات، رمز عبوری ایجاد می شد و تنها در اختیار مدیر سیستم قرار می گرفت؛ اما خطر سرقت یا دستیابی فرد دیگر به این رمز عبور، تهدیدی جدی برای امنیت این دستگاه ها محسوب می شد؛ امروزه می توان با تجهیز این دستگاه ها به اسکنر اثر انگشت، امنیت آن ها را به میزان قابل توجهی افزایش داد.

تشخیص هویت دانش آموزان در مدارس

شاید کارایی و فایده ی استفاده از دستگاه های شناسایی هویت مجهز به حسگر اثر انگشت در مدارس، از هر مکان دیگری محسوس تر باشد؛ زیرا به حفظ نظم در صفوف مختلف و محوطه ی مدرسه کمک زیادی می کند. درضمن به دلیل اینکه حسگرها با استفاده از الگوریتم های امنیتی از نمونه های اثر انگشت به خوبی محافظت و نگه داری می کنند هک و سوء استفاده از این اطلاعات کار غیرممکنی می شود.

تشخیص هویت در باشگاه ها و مراکز تناسب اندام

در باشگاه و مراکز تناسب  اندام هم می توان دستگاه های تشخیص هویت را جایگزین کارت های شناسایی کرد. در ضمن با طراحی سیستمی مبتنی بر روش تأیید هویت دو مرحله ای یعنی اسکن اثر انگشت و ورود رمز عبور، افراد می توانند به صورت شبانه روزی و بدون نیاز به حضور پرسنل، وارد باشگاه شوند و از دستگاه های آن استفاده کنند.

در ضمن قابلیت ثبت اثرهای انگشت در پایگاه داده، امکان ادغام اطلاعات پایگاه داده با سیستم مدیریت زمان و حضور و غیاب مشترکین و خودکارسازی آن ها را فراهم می کند. همچنین با استفاده از این سیستم می توان از ورود افرادی که مدت زمان اشتراک آن ها به پایان رسیده است، جلوگیری کرد و به آن ها هشدار داد.

تسهیل استفاده از سیستم حمل و نقل عمومی

در ایستگاه های وسایل نقلیه ی عمومی مجهز به اسکنر اثر انگشت دیگر شاهد صفوف طولانی مردم برای پرداخت هزینه نخواهیم بود

با تجهیز ایستگاه های وسایل حمل و نقل عمومی به دستگاه های شناسایی هویت مجهز به اسکنر اثر انگشت، انتظار طولانی مدت در صف برای پرداخت هزینه ی استفاده از این وسایل یا خرید بلیط آن ها به پایان می رسد؛ زیرا با اتصال دستگاه های مذکور به حساب بانکی تان، هزینه ی استفاده از اتوبوس، تاکسی، مترو و… مستقیم از حساب تان کسر می شود. درضمن در صورت استفاده از این دستگاه ها، احتمال دستیابی به اطلاعات کارت بانکی و سوء استفاده از آن ها به صفر می رسد. همچنین می توان برای تسریع فرایند تشخیص هویت مسافران و شناسایی مسافران دارای هویت جعلی در فرودگاه ها نیز از اسکنرهای اثر انگشت کمک گرفت؛ فرودگاه چانگی سنگاپور یکی از فرودگاه هایی است که مسئولان امنیتی آن از این فناوری استفاده می کنند.

استفاده از اثر انگشت به جای کلید

استفاده از اثر انگشت به جای کلید از طریق اسکن آن با اسکنرهای اثر انگشت می تواند امنیت مکان های راهبردی و بسیار مهم مانند آزمایشگاه های محرمانه، پایگاه های نظامی، نیروگاه های اتمی و گاوصندوق بانک ها را به میزان زیادی افزایش دهد.

استفاده از اثر انگشت به جای رمز عبور

الگوهای اختصاصی اثر انگشت هر فرد می تواند آن را به جایگزین خوبی برای رمز عبور یا پین کد برای کامپیوتر و سایر گجت  ها تبدیل کند.

استفاده از اثر انگشت به جای کارت بانکی

در سال ۲۰۰۷ تعدادی از بانک ها در آلمان تصمیم گرفتند با نصب اسکنر اثر انگشت در سوپر مارکت ها و سایر فروشگاه ها و اتصال آن ها به حساب های بانکی، کارت های بانکی را حذف کنند؛ پس از اجرای این طرح، وقتی اسکنر هویت افراد را با اثر انگشت با موفقیت اسکن می کرد، پول اجناس خریداری شده در همان لحظه از حساب خریدار به حساب فروشنده واریز می شد. این طرح هنوز هم ادامه دارد و به دلیل اینکه احتمال خطای آن ۱ در ۱۰ میلیون است، امنیت بسیار بیشتری نسبت به کارت های بانکی دارد و کلاه برداری با آن هم امکان پذیر نیست.

استفاده از حسگر اثر انگشت در وسایل خانه ی هوشمند

یکی از وسایلی که به تازگی در خانه های هوشمند استفاده می شود، دستگیره ها و قفل های مجهز به حسگر اثر انگشت است. این دستگیره ها بالاترین میزان امنیت را دارند و بسته به مدل و شرکت های سازنده خود از ویژگی  های زیادی برخوردار هستند که برخی از آن ها را بیان می کنیم:

امکان استفاده از رمز عبور، اثر انگشت و کارت به صورت هم زمان برای افزایش امنیت

بازکردن در با کارت های بدون تماس یا کانتکت لس (برای استفاده از این کارت ها لازم نیست کارت را روی دستگاه کارت خوان قرار دهید و تنها کافی است کارت را نزدیک آن بگیرید)

قفل خودکار در پس از خروج فرد از محل و قفل کودک

بازشدن در با بلوتوث یا اپلیکیشن موبایل و همچنین اطلاع از وضعیت تردد با اپلیکیشن

قابلیت کنترل با ریموت کنترل و همچنین دسترسی مکانیکی به قفل

سیستم حریم خصوصی جهت جلوگیری از ورود هنگام قفل شدن در از داخل

سیستم ضد سرقت (فعال شدن سیستم هشدار و قطع سیستم ورود درصورت تلاش برای بازکردن در با اثر انگشت، رمز عبور و کارت اشتباه یا غیرمجاز

سیستم ضد شوک (فعال شدن سیستم هشدار و قطع سیستم ورود در صورت ایجاد ولتاژ غیرمجاز در سیستم)

سیستم اعلام حریق

مصرف بسیار کم و تغذیه با استفاده از باتری های قلمی AA و سیستم هشدار قبل از اتمام کامل نیروی باتری (این باتری ها می توانند نیروی دستگیره را به مدت یک سال یا حتی بیشتر تأمین کنند)

سیستم تغذیه اضطراری با استفاده از باتری یدکی در صورت اتمام نیروی باتری های اصلی

البته این دستگیره ها معایبی دارند که چندان مهم نیستند اما نمی توان از آن ها چشم پوشی کرد؛ از میان آن ها می توان به قابل استفاده نبودن در مکان های پرتردد و ناتوانی در اسکن انگشت های تر، چرب و کثیف (البته اگر مجهز به نسل جدید حسگرها باشند ممکن است این مشکل را نداشته باشند) اشاره کرد. در ضمن ممکن است فردی برای باز کردن قفل در، انگشت شما را ببرد!

استفاده در وسایل اینترنت اشیا

حسگرهای اثر انگشت می توانند در وسایل اینترنت اشیا نیز کاربردهای زیادی داشته باشند که از میان آن ها می توان به استفاده در دستگاه های عرضه کننده ی مواد غذایی و نوشیدنی، قفل  های هوشمند، کیت های تشخیص هویت در وسایل اینترنت اشیا (در ادامه در مورد این کیت توضیح خواهیم داد) اشاره کرد.

استفاده از حسگر اثر انگشت در خودروها

استفاده از اثر انگشت از سال ۱۹۹۹ در خودروها آغاز شد و امروزه خودروهای مدرن بسیاری از شرکت ها مجهز به حسگر اثر انگشت هستند. استفاده از حسگر اثر انگشت در خودروها علاوه بر اینکه تا حدود زیادی باعث افزایش امنیت و سهولت استفاده از خودرو می شود (با استفاده از حسگر اثر انگشت خودروها به میزان زیادی ضد سرقت می شوند و برای ورود به آن ها و روشن کردن آن ها دیگر نیازی به سوییچ نیست)، تنظیمات مختص هر فرد مثل تنظیمات صندلی، فرمان، آینه ها و دمای اتاق به صورت خودکار با تغییر راننده انجام می شود. درضمن این حسگرها می توانند اثر انگشت چند فرد را در پایگاه داده ی خود ذخیره کنند.

استفاده از حسگر اثر انگشت در هاردها و فلش مموری ها

گاهی اوقات هاردها و فلش مموری ها دربردارنده  ی اطلاعات مهمی هستند و محافظت از آن ها ضروری است حسگرهای اثر انگشت می توانند امنیت این وسایل را به میزان زیادی افزایش دهد. از میان هاردها و فلش های دارای حسگر اثر انگشت موجود در ایران می توان به هارد اکسترنال آپریکورن مدل ایجس بیو ۳ (Apricorn Eages Bio 3)، با ظرفیت یک ترابایت و پورت USB 3، فلش مموری لمسی ایگت اف یو ۵ با ظرفیت ۳۲ گیگابایت (Eaget FU5) و فلش مموری اپیسر (apaiser) مدل AH650 با USB3 اشاره کرد.

استفاده از حسگر اثر انگشت در گاوصندوق

گاوصندوق های مجهز به حسگرهای اثر انگشت از امنیت و مقاومت بسیار بالایی برخوردار هستند (به طوری که تقریبا نفوذ ناپذیر هستند) و ماندگاری بسیار زیادی هم دارند؛ این گاوصندوق ها که استفاده از آن ها بسیار راحت است، می  توانند تعداد زیادی اثر انگشت را در خود ثبت کنند (این تعداد در برخی از گاوصندوق  ها به ۱۲۰ اثر انگشت هم می رسد. از دیگر ویژگی های این گاوصندوق ها می توان به قابلیت شناسایی دو مرحله ای در برخی از آن ها (استفاده از رمز در کنار اسکن اثر انگشت)، استفاده از فولاد ضخیم برای افزایش امنیت تا حداکثر میزان ممکن و امکان استفاده از کلید فیزیکی در مواقع ضروری اشاره کرد.

استفاده از حسگر اثر انگشت در دستگاه های خودپرداز

با تجهیز دستگاه های خودپرداز به حسگر اثر انگشت دیگر نیازی به وارد کردن رمز و استفاده از کارت نیست و تنها کافی است انگشت خود را روی حسگر قرار دهید. این فناوری کلاه برداری و سرقت های مالی را به میزان زیادی کاهش می دهد؛ زیرا در صورتی که افراد شیاد رمز کارت شما را بفهمند و با دستگاه های کپی کارت های مغناطیسی نیز از کارت شما کپی بگیرند، به راحتی می توانند مبلغ دلخواه خود را از حساب شما برداشت کنند! در برخی از موارد هم این افراد صفحه کلیدی به نام اسکیمر روی دستگاه های خودپرداز نصب می کنند که شباهت بسیار زیادی به صفحه کلید اصلی خودپرداز دارد و زمانی که افراد رمز کارت خود را با آن وارد می کنند، رمز عبور به راحتی در اختیار آن ها قرار می  گیرد.

استفاده از حسگر اثر انگشت در کارت های بانکی

استفاده از حسگر اثر انگشت گزینه ی خوبی برای افزایش امنیت کارت های هوشمند است. مسترکارت در سال ۲۰۱۷ کارت بانکی جدیدی معرفی کرد که مجهز به حسگر اثر انگشت است و برای استفاده از آن لازم نیست رمز وارد کنید؛ بلکه تنها باید کارت را در دستگاه کارت خوان قرار دهید و انگشت را روی مکان مشخص شده روی کارت بگذارید؛ البته تنها صاحبان این کارت ها می  توانند از آن ها استفاده کنند. طبق اخبار منتشرشده قرار است در آینده ۲۰ کارت بانکی کانتکت لس مجهز به حسگر اثر انگشت به صورت آزمایشی در آمریکا، انگلیس و فرانسه اجرا شود.

درضمن حسگرهای اثر انگشت مخصوصی هم برای استفاده در کارت های هوشمند، گجت های پوشیدنی و دانگل های USB ایجاد شده است که بسیار نازک هستند و سرعت بالایی (تصویربرداری در کمتر از یک ثانیه) دارند؛ از دیگر ویژگی های بسیار خوب این حسگر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

تصویربرداری سه بعدی با سایه رنگی عالی از رنگ خاکستری در هر پیکسل

کم مصرف و ایده آل برای استفاده در کارت هایی که بدون تماس با دستگاه کارت خوان با آن ارتباط برقرار می کنند. مصرف این حسگرها به قدری کم است که نیازی به باتری برای تأمین نیرو ندارند و دستگاه کارت خوان می تواند نیروی آن ها را تأمین کند.

به صورت ماژول کامل عرضه می شود.

اندازه ی کوچکی دارد و به راحتی می تواند با وسایل دیگر ادغام شود.

هزینه ی تمام  شده تولید کارت های هوشمند را کاهش می دهد.

مقاوم در برابر جریان الکتریسیته ساکن

کاربردهای حسگر اثر انگشت گوشی

قفل کردن برخی از اپلیکیشن ها به صورت گزینشی

با استفاده از اپلیکیشن AppLock — Fingerprint Unlock می توانید برخی از اپلیکیشن ها مانند واتساپ، ایمیل، فتو و حتی برخی از تنظیمات مانند وای فای و بلوتوث را به صورت گزینشی برای قفل شدن انتخاب کنید. در ضمن این اپلیکیشن دارای ویژگی جالبی به نام Intruder Selfie است که باعث می شود دوربین سلفی گوشی از افرادی که می خواهند قفل گوشی شما را باز کنند، عکس بگیرد؛ البته این اپلیکیشن تنها مختص گوشی های اندرویدی است. از میان سایر اپلیکیشن های مشابه اندرویدی برای انجام این کار می توان به LOCKit – App Lock, Photos Vault, Fingerprint Lock و AppLock  ،AppLocker اشاره کرد. در ضمن در برخی از گوشی ها می توان بدون نیاز به نصب اپلیکیشن و تنها با انجام برخی از تنظیمات، از این ویژگی استفاده کرد. در ادامه نحوه ی انجام این تنظیمات را ابتدا در گوشی های اندرویدی محبوب و سپس در گوشی های آیفون توضیح می دهیم.

سامسونگ

برای قفل کردن اپلیکیشن ها با اثر انگشت در گوشی های سامسونگ باید از ویژگی Secure Folder استفاده کنید. برای فعال کردن این ویژگی باید مسیر  Settings > Lock screen and security > Secure Folder را دنبال کنید و سپس با حساب کاربری سامسونگ خود وارد پوشه شوید و سپس گزینه ی Fingerprint را فعال کنید. همچنین می توانید با استفاده از Fingerprint+، اپلیکیشن ها را با انگشت خاصی قفل یا باز کنید.

پس از انجام این تنظیمات پوشه ی Secure Folder در منوی اپلیکیشن های شما ظاهر می شود و می توانید با انتخاب آیکون های Add apps یا Add files در پوشه، اپلیکیشن ها و فایل های مورد نظر خود را اضافه کنید. درضمن می توانید فایل های اپلیکیشن My Files App را با لمس منوی سه نقطه و انتخاب گزینه ی Move to Secure Folder به پوشه اضافه کنید.

هواوی

برای فعال کردن این ویژگی در گوشی های هواوی باید مسیر Settings > Security and privacy > Fingerprint ID را دنبال و گزینه های access safe و access app lock را فعال کنید.

برای انتخاب اپلیکیشن هایی که می خواهید با اثر انگشت قفل شوند، باید مسیر  Settings > Security and privacy > App lock را دنبال و سپس اپلیکیشن های مورد نظر خود را انتخاب کنید.

برای محافظت امن از فایل ها باید مسیر Settings > Security and privacy > App lock را دنبال یا اپلیکیشن فایل ها را باز و گزینه ی Safe را انتخاب کنید. چنانچه می خواهید قابلیت محافظت امن را برای فایل های جدید فعال کنید، فایل مورد نظر را انتخاب و سپس گزینه های More و Move to safe را به ترتیب انتخاب کنید.

شیائومی

اپلیکیشن Security app ابزاری برای قفل کردن اپلیکیشن ها در گوشی های شیائومی است. برای فعال کردن این ویژگی پس از باز کردن این اپلیکیشن باید گزینه ی App lock را لمس و اپلیکیشن های مورد نظر را انتخاب کنید.

اپل

برای استفاده از این قابلیت در گوشی های آیفون، پس از انتخاب اپلیکیشن مورد نظر و ورود به بخش تنظیمات، ابتدا گزینه ی Touch ID & Passcode را انتخاب و پس از واردکردن رمز عبور، گزینه های Apple Pay، iPhone Lock و iTunes & App Store را فعال کنید. پس از انجام این کار وارد قسمت تنظیمات اپلیکیشن مورد نظر خود شوید و پس از انتخاب گزینه ی Touch ID & Passcode و در نهایت گزینه ی Use Touch IDُ، اپلیکیشن مورد نظر خود را با حسگر اثر انگشت قفل کنید.

حذف رمز عبور هنگام خرید اپلیکیشن های پولی از گوگل پلی استور

حتما می دانید که هنگام خرید اپلیکیشن های پولی از گوگل پلی استور، باید رمز عبور خود را وارد کنید؛ اما می توانید به جای وارد کردن رمز عبور، با اسکن کردن اثر انگشت از این مرحله عبور کنید. برای فعال کردن این ویژگی پس از لمس منوی سه نقطه یا سه خطی در گوگل پلی استور و ورود به تنظیمات آن، باید گزینه ی fingerprint authentication را فعال کنید.

محافظت از گذرواژه ها

برخی از کاربران برای محافظت از رمزهای عبور حساب های کاربری مختلف از نرم افزارهای مدیریت کننده رمز عبور مثل Vault – Free Password Manager استفاده می  کنند که دارای یک رمز عبور اصلی هستند؛ چنانچه گوشی اندرویدی دارید و از اپلیکیشن های مدیریت رمز عبور LastPass (یکی از اپلیکیشن های مطرح در این زمینه)، Authenticator Plus (قیمت این اپلیکیشن ۷۴٫۹۹ است)، Keeper Password Manager ،Dashlane Password Manager، Enpass Password Manager و Sticky Password Manager & Safe استفاده می کنید، می توانید از اثر انگشت خود به عنوان رمز عبور اصلی استفاده کنید. در ضمن می توانید با اثر انگشت  رمز عبور سایت های مشخص شده را به صورت خودکار وارد کنید (قابلیت Autofill). همچنین می توانید با استفاده از اثر انگشت خود و این اپلیکیشن ها بدون نیاز به واردکردن رمز عبور وارد سایت های مختلف شوید.

استفاده از اثر انگشت برای فناوری های پرداخت موبایلی

یکی دیگر از کاربردهای جالب و مفید حسگرهای اثر انگشت در گوشی ها، بهره گیری از آن ها برای استفاده از فناوری  های پرداخت موبایلی است. کاربران گوشی های گلکسی سامسونگ می توانند با ورود به اپلیکیشن Samsung Pay با اثر انگشت و ورود رمز عبور و حرکت دادن گوشی خود بالای دستگاه های POS با لوگوی Samsung Pay، هزینه ی کالای خریداری شده ی خود را بدون نیاز به استفاده از کارت بانکی پرداخت کنند. این اپلیکیشن می تواند اطلاعات ۱۰ کارت بانکی را به صورت رمزگذاری شده نگه داری کند. درضمن امکان استفاده از Google Pay نیز به همین روش وجود دارد.

علاوه بر این سرویس های پرداخت موبایلی Android Pay ،Mint Bills Robinhood و چند سرویس دیگر نیز از اثر انگشت پشتیبانی می کنند. کاربران گوشی های آیفون مجهز به Touch ID نیز می توانند به همین روش از Apple Pay استفاده کنند؛ با این تفاوت که کاربران این گوشی ها نیازی به نصب اپلیکیشن ندارند.

ورود به اپلیکیشن های بانک داری همراه

امروزه استفاده از اپلیکیشن های بانک داری همراه به میزان زیادی افزایش پیدا کرده؛ اما برای هر بار استفاده از آن ها باید رمز عبور خود را وارد کنید که برای برخی از افراد آزاردهنده است؛ اما خوشبختانه در سال های اخیر قابلیت ورود با اثر انگشت به برخی از این اپلیکیشن ها اضافه شده است و قطعا در آینده اپلیکیشن های بیشتری نیز از این قابلیت پشتیبانی خواهند کرد.

انتخاب گزینشی تصاویری که می خواهید آن ها را به دیگران نشان دهید

حتما برای شما هم پیش آمده است که زمانی که می خواهید تصویر خاصی را از گالری به فرد دیگری نشان دهید، او گوشی شما را می گیرد و شروع به چرخیدن در گالری می کند! این کار بسیار آزاردهنده است؛ شما می توانید با استفاده از اپلیکیشن Solo Photo چند عکس که می خواهید آن ها را به دیگران نمایش دهید (یا حتی یک عکس)، انتخاب کنید. درضمن می توانید این اپلیکیشن را با اثر انگشت قفل کنید؛ البته برای استفاده از قابلیت های کامل این اپلیکیشن (مثلا انتخاب هم زمان چند عکس) باید نسخه ی پولی این اپلیکیشن به مبلغ ۱٫۹۹ دلار را خریداری کنید.

محافظت امن از خاطره ها

خاطره ها و رویدادهای شخصی جزو شخصی  ترین اطلاعات افراد هستند. Journey یکی از بهترین اپلیکیشن ها برای محافظت امن از رویدادهای شخصی روی گوشی های اندرویدی است. این اپلیکیشن را نیز می توان با حسگر اثر انگشت قفل کرد و علاوه بر اینکه زیبایی و ویژگی های متنوع زیادی دارد، در طراحی آن به حفظ حریم خصوصی کاربران توجه زیادی شده است.

استفاده از اثر انگشت به عنوان ژست حرکتی

با استفاده از حسگر اثر انگشت می توانید کنترل کاملی روی گوشی داشته باشید

با استفاده از اپلیکیشن Fingerprint Gestures یا Fingerprint Quick Action  (در این اپلیکیشن می توانید با سوایپ سریع، یک ضربه یا دو ضربه روی حسگر کارهای مختلفی را انجام دهید که شامل فعال کردن حالت خواب، بازگشت به هوم پیج، بازگشت به صفحه ی قبلی، نمایش اپلیکیشن هایی که اخیرا اجرا شده اند، نمایش منوی پاور اندروید، تقسیم کردن صفحه نمایش به دو بخش، دسترسی به بخش های بیشتری از نوار نوتیفیکیشن، دسترسی به تنظیمات سریع و گرفتن اسکرین شات می شود) می توانید از اثر انگشت ذخیره شده ی خود به عنوان ژست حرکتی برای انجام کارهایی مثل اجرای یک اپلیکیشن، کنترل پخش موسیقی، بازکردن نوتیفیکیشن ها، تغییر آهنگ زنگ گوشی و غیره استفاده کنید.

البته کاربران گوشی  گوگل پیکسل می توانند بدون استفاده از اپلیکیشن خاصی از این قابلیت استفاده کنند (کاربران این گوشی ها می توانند با لمس حسگر، نوار نوتیفیکیشن ها را مشاهده کنند). امکان استفاده از برخی از این ژست ها تنها برای اندروید ۶ به بالا وجود دارد؛ باید یادآور شویم که ممکن است امکان استفاده از برخی ژست ها روی برخی از گوشی ها وجود نداشته باشد؛ زیرا برخی از گوشی ها دارای حسگر بزرگ تر و برخی دیگر دارای حسگر باریک تری هستند.

استفاده از حسگر اثر انگشت به عنوان دکمه ی شاتر دوربین

در برخی از گوشی ها امکان استفاده از حسگر اثر انگشت به عنوان دکمه ی شاتر وجود دارد؛ چنانچه گوشی شما این قابلیت را ندارد، می توانید با استفاده از اپلیکیشن Dactyl این ویژگی را به گوشی خود اضافه کنید. این اپلیکیشن پولی است؛ اما برای کسب اطمینان از سازگار بودن با گوشی خود، می توانید پس از نصب آن ۱۰ بار به صورت رایگان از حسگر اثر انگشت به عنوان دکمه ی شاتر استفاده کنید (برای امتحان این اپلیکیشن باید نسخه ی رایگان را نصب و پس از امتحان آن در صورت تمایل از نسخه ی پولی آن استفاده کنید).

این اپلیکیشن برای گوشی هایی مثل گوشی هایی که حسگر اثر انگشت آن ها در جلوی گوشی نصب شده است، کاربرد بهتری دارد؛ مثل گوشی های گوگل، نکسوس و برخی از گوشی های سامسونگ.

ورود به اپلیکیشن های مرتبط با وسایل خانه ی هوشمند

تعداد وسایل خانه ی هوشمند و اپلیکیشن های اندرویدی کنترل کننده ی آن ها در سال های اخیر افزایش قابل توجهی داشته است، ایجاد قابلیت ورود با اثر انگشت در این اپلیکیشن ها می تواند امنیت آن ها را تا حدود زیادی افزایش دهد.

کاربرد حسگر اثر انگشت لپ تاپ

حتما می دانید علاوه بر گوشی ها، برخی از لپ تاپ ها هم مجهز به حسگر اثر انگشت هستند. حسگرهای لپ تاپ ها نیز مانند حسگرهای گوشی می توانند کارایی زیادی داشته باشند که برخی از آن ها را ذکر می کنیم.

ورود به سیستم

ورود به لپ تاپ ویندوز

چنانچه حسگر در خود لپ تاپ تعبیه شده است و از ویندوز 10 استفاده می  کنید، برای ورود به ویندوز با اثر انگشت مراحل زیر را  به ترتیب دنبال کنید:

۱- راست کلیک روی منوی استارت و انتخاب گزینه ی Settings

۲- انتخاب گزینه ی Accounts و سپس انتخاب گزینه ی Sign-in options

۳- ایجاد پین با انتخاب گزینه ی Add در بخش PIN

۴- انتخاب گزینه ی Set up در بخش Windows Hello جهت پیکربندی اسکنر اثر انگشت

۵- انتخاب گزینه ی Get started جهت شروع پیکربندی

۶- واردکردن پین کد جهت تأیید هویت

۷- قرار دادن انگشت روی اسکنر و برداشتن آن و تکرار این کار تا زمان شناسایی کامل اثر انگشت (حین انجام این کار به دستورالعمل ها توجه شود)

پس از انجام تنظیمات، می توانید با استفاده از گزینه ی Add another، اثر انگشت سایر کاربران را نیز به سیستم اضافه کنید. در نسخه های قدیمی تر ویندوز نیز یعنی ویندوز 7 و ویندوز 8 تنظیمات تا حدود زیادی مشابه تنظیمات ویندوز 10 است. درضمن می توانید با استفاده از اسکنرهای اثر انگشت USB خارجی که قیمت آن ها در  حال  حاضر از ۸۷۰ هزار تومان شروع می  شود و قادر هستند اثر انگشت را در چند صدم ثانیه تشخیص دهند و شناسایی کنند، امنیت لپ تاپ و کامپیوتر خود را افزایش دهید. معمولا این حسگرها به همراه نرم افزارهای اختصاصی خود عرضه می شوند.

ورود به لپ تاپ و کامپیوترهای مک

۱- انتخاب منوی اپل و انتخاب گزینه ی System Preferences پس از آن

۲- انتخاب گزینه ی Touch ID

۳- کلیک روی علامت + جهت افزودن اثر انگشت جدید و وارد کردن رمز عبور حساب کاربری پس از درخواست آن

۴- انتخاب ویژگی هایی که امکان استفاده از آن ها با Touch ID وجود دارد و می خواهید در دستگاه مک خود از آن ها استفاده کنید.

ورود به سایت ها

کاربران لپ  تاپ های مجهز به حسگر اثر انگشت می توانند با اسکن اثر انگشت خود و ذخیره ی آن، به راحتی و بدون نیاز به وارد کردن رمز عبور وارد حساب کاربری خود در سایت های مختلف شوند. البته استفاده از این قابلیت نیازمند استفاده از نرم افزارهای مدیریت رمز عبور با قابلیت دسترسی با اثر انگشت است که چند مورد از آن ها را معرفی کردیم. البته در زمان ورود به سایت خاصی برای نخستین بار، باید رمز عبور خود را وارد و آن را ذخیره کنید تا در دفعات بعدی بتوانید به راحتی با اثر انگشت خود وارد سایت شوید.

تأیید هویت دو مرحله ای

گاهی اوقات کاربران برای محافظت از مهم ترین اطلاعات خود، روش تأیید دو مرحله ای را برمی گزینند؛ یعنی برای دسترسی به این اطلاعات هم رمز عبور را ایجاد و هم اثر انگشت را ثبت می کنند؛ معمولا در لپ  تاپ های مجهز به اثر انگشت، در سربرگ تنظیمات پیشرفته تا Advance settings کنترل پنل اثر انگشت، باید به دنبال گزینه ای باشید که به شما اجازه دهد هم رمز عبور را وارد و هم اثر انگشت خود را ثبت کنید. در لپ  تاپ های لنوو هم می توانید این ویژگی را در نرم افزار ThinkVantage Client Security Solution پیدا کنید.

سوییچ کردن بین حساب های کاربری

با استفاده از حسگر اثر انگشت به راحتی می توانید بین حساب های کاربری سوییچ کنید. برای انجام این کار ابتدا باید دکمه های ویندوز و L را هم زمان با هم بزنید، سپس با همان انگشتی که اثر انگشتتآن را برای حساب کاربری مورد نظرتان ثبت کرده اید، روی حسگر سوایپ کنید تا دسکتاپ حساب کاربری جدید برای شما باز شود.

جدیدترین فناوری های مبتنی بر اثر انگشت

شرکت وی کنسی (Vkansee) به تازگی تصمیم خود را برای تولید و عرضه ی حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر OLED اعلام کرد که با ضخامتی کمتر از ۵۰۰ میکرون برای استفاده زیر نمایشگر گوشی های 4G جدید و 5G که به تازگی عرضه شده اند، کاملا مناسب است. با استفاده از فناوری Matrix Pinhole Image Sensing شرکت ویکنسی می توان تمام سطح نمایشگر را به لنز اثر انگشت تبدیل کرد؛ بنابراین می توان حسگر تصویر را در هر نقطه ای از نمایشگر تعبیه کرده و تصویر بسیار باکیفیتی از اثر انگشت تهیه کرد.

شرکت هولست سنر (Holst Centre) به تازگی شفاف ترین حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر دنیا را ایجاد کرده، این نمایشگر اپتیکال با سطحی بزرگ  و شفافیت ۷۰ درصدی برای استفاده در بالای نمایشگرهای LCD طراحی شده است.

شرکت فیتاین (Feitan) حسگر اثر انگشت جدیدی برپایه ی استاندارد تشخیص هویت Fido2 token تولید کرده است که آلین پس کی۳۳ (AllinPass K33) نام دارد و مجهز به بلوتوث و NFC است و می تواند استفاده از دو فناوری ارتباط بی مرزی با وسایل داشته باشد.

شرکت Tapdo به تازگی دستبندی با حسگر اثر انگشت برای کنترل وسایل و اپلیکیشن ها ایجاد کرده که قادر است با اسکن اثر انگشت فرد ۲۰ کار مختلف انجام دهد و می توان میانبرهایی را نیز با آن ایجاد کرد. دستبند Tapdo که می  تواند از چند دستگاه مختلف به صورت هم زمان پشتیبانی کند، قادر است بخش های مختلف انگشت ها را به صورت خودکار تشخیص و هر بند انگشت از پنج انگشت دست را به یک کار اختصاص دهد. مثلا می توانید از بند انگشت بالای انگشت خود برای افزایش صدا و از بند انگشت دیگر برای متوقف کردن پخش موسیقی استفاده کنید.

اپلیکیشن این دستگاه برای هر سیستم عامل اندروید و iOS ایجاد شده است. زمانی که برای اولین بار وارد اپلیکیشن می شوید، شکل کف دست و تمام بندهای پنج انگشت را مشاهده می کنید؛ برای استفاده از دستبند تنها کافی است با استفاده از شکل مشخص کنید که هر بند انگشت چه کاری انجام دهد، سپس با قرار دادن هر بند انگشت روی حسگر اثر انگشت دستبند، اپلیکیشن ها و دستگاه های مختلف را با روش های مختلف کنترل کنید.

به تازگی شرکت Fingerprint یک کیت تشخیص هویت مجهز به حسگر اثر انگشت عرضه کرده است که می توانید آن را به هر وسیله ی دارای پورت USB متصل کنید و با استفاده از نرم افزار آن اثر انگشت را اسکن کنید، بچرخانید، تأیید کنید و حتی الگوهای تهیه شده از اثر انگشت را مدیریت کنید. درضمن حسگر تعبیه شده در این حسگر کم مصرف و کوچک است و می تواند به راحتی در کیت ادغام شود.

حسگرهای بدون تماس شرکت تراست وان (Trustone) یکی دیگر از فناوری های جذاب حوزه ی زیست  سنجشی محسوب می شوند؛ این حسگرها بسیار سریع هستند و آلودگی باقی مانده از انگشت کاربران روی سطح اسکنر، عملکرد آن ها را به هیچ وجه مختل نمی کند. درضمن این حسگرها می توانند انگشت های تر یا آغشته به مواد مختلف مثل چربی، پودرهای مختلف یا آلودگی را به راحتی اسکن کنند و حتی برای اسکن انگشت های آسیب دیده هم هیچ مشکلی ندارند.

به تازگی پژوهشگران موفق به ساخت حسگری شده اند که می تواند چند انگشت را به صورت هم زمان و همچنین کف دست را اسکن کند و با تشخیص امواج بازتاب شده از لایه های زیرین پوست، می تواند تغییرات جزئی در مویرگ ها به دلیل ضربان قلب را تشخیص دهد؛ بنابراین می تواند انگشت مرده یا بریده را نیز تشخیص دهد.

از دیگر ویژگی های این حسگر می توان به قابلیت تشخیص الگوی سیاهرگ های کف (این الگو مانند الگوی اثر انگشت در افراد مختلف متفاوت است و هر فرد الگوی اختصاصی خود را دارد)، استفاده از امواج نزدیک مادون قرمز برای کنترل میزان اکسیژن در خون، دید در شب و تشخیص چهره  به صورت سه بعدی، انعطاف پذیری، قابلیت تشخیص طول موج های مختلف نور و قابلیت استفاده در دستگیره  اشاره کرد.

چند سالی است که حسگر ضدتقلبی به نام SilkID معرفی شده است که به راحتی می تواند حسگر اثر انگشت جعلی چاپ شده روی کاغذ یا تهیه شده با قالب های سیلیکونی یا لاستیکی را تشخیص دهد. از دیگر  ویژگی های سیلک آی دی می توان به قابلیت شناسایی اثر انگشت در زوایای مختلف (۳۶۰ درجه)، قابلیت اسکن انگشت های آسیب دیده، خشک و زمخت و خشن، خطای بسیار کم یک در ۱۰ هزار، تصویربرداری از اثر انگشت با استانداردهای مورد تأیید FBI و مؤسسه ی ملی استانداردها و فناوری و قابلیت ایجاد تصاویری با تراکم ۵۰۰ dpi اشاره کرد.

تمام حسگرهای کنونی تنها می توانند اثر انگشت را از روی سطح انگشت اسکن کنند، حال تصور کنید حسگری ساخته شود که قادر باشد زیر سطح انگشت را نیز اسکن کند! شاید تصور کنید که چنین کار عجیبی امکان پذیر نیست؛ اما شرکت HID Global حسگری را طراحی کرده که قادر است با استفاده از چند طول موج مختلف از نور، از اثر انگشت عکس بگیرد و علاوه بر جمع آوری اطلاعات سطح انگشت، به اطلاعات زیر سطح انگشت دست پیدا کند. ساختار این حسگر به صورتی  است که پرتورهای نور پس از تماس با سطح پوست و نفوذ به لایه  های زیرین آن، باز می گردد و حسگر با تحلیل نور بازتاب شده تشخیص می دهد که نور از پوست انسان بازتاب شده است یا ماده  ی دیگری و به این صورت می تواند اثر انگشت جعلی را تشخیص دهد.

شرکت آی تی بیومتریک (ITBiometrics) در سال گذشته ی میلادی کیف پولی برای نگه داری از رمز ارزهای دیجیتالی عرضه کرد که مجهز به حسگر اثر انگشت است. انتظار می رود این کیف برای تشخیص هویت صاحب اصلی کیف، علاوه بر اسکن اثر انگشت کاربر، از روش های تشخیص هویت دیگر مثل اندازه گیری ضربان قلب یا ثبت امضای حرارتی او نیز استفاده کند.

به تازگی وسیله ای به اندازه ی کارت بانکی تحت عنوان BeamU نیز عرضه شده است که می تواند تعداد بسیار زیادی از رمزهای عبور  و فایل های رسانه ای را در خود نگه داری کند. BeamU علاوه بر حسگر اثر انگشت دارای ویژگی های دیگری همچون تأیید دو مرحله  ای یا FIDO Universal 2nd Factor Authentication (امکان دسترسی به تعداد نامحدودی از سرویس های آنلاین با اثر انگشت)، بر محافظت امن از داده ها تا حجم ۱۲۸ گیگابایت، ردیابی دستگاه های مجهز به بلوتوث، برقراری ارتباط با کامپیوتر و گوشی از طریق بلوتوث، برچسب NFC و USB-C و ایجاد و مدیریت رمز عبور اشاره کرد.

شیائومی چمدانی به نام 90Fun Smart Suitcase عرضه کرده که مجهز به حسگر اثر انگشت است و دو باتری قلمی AA می توانند نیروی آن را تا ۶ ماه تأمین کنند و زمانی که شارژ آن ها به پایان رسید، می توان آن ها را با شارژر USB که همراه چمدان عرضه می شود، شارژ کرد. درضمن این چمدان چرخ دار مقاومت بسیار بالایی دارد و چرخ های آن برخلاف بسیاری از چمدان های چرخ دار معمولی به راحتی می چرخند.

شرکت کاداس (Kaadas) که شرکتی پیشتاز در زمینه ی تولید قفل های هوشمند محسوب می شود، قفل هوشمندی را طراحی کرده است که می تواند روی انواع در و دستگیره نصب شود. ویژگی های این قفل که طراحی زیبایی هم دارد، تقریبا مشابه دستگیره های مجهز به اثر انگشت است که قبلا درباره ی آن ها صحبت کردیم؛ البته این قفل هوشمند ویژگی های منحصر به فردی هم دارد که از میان آن ها می توان به قابلیت تشخیص دما، تشخیص فشار و قابل استفاده نبودن برای انگشت فرد مرده یا انگشت بریده شده) اشاره کرد.

چنانچه قصد دارید از این نوع قفل ها در فضای باز و شرایط بد آب و هوایی استفاده کنید، قفل هوشمندی به بازار عرضه شده  است که می توانند در بدترین شرایط آب و هوایی نیز بدون هیچ مشکلی به کار خود ادامه دهد. قفل هوشمند ایدولو (IDolo) محصول شرکت سوجاکس اُی (Soujax OY) که مجهز به حسگر اثر انگشت است، برای آب و هوای کشورهای اسکاندیناوی طراحی شده است!

قفل هوشمند شرکت Tapplockیکی دیگر از قفل های مجهز به اثر انگشت است که ظاهر آن شبیه قفل های قدیمی است و در ۰٫۸ ثانیه باز می  شود. درضمن این قفل هم در برابر برف و باران کاملا مقاوم است.

این حسگر نیز می تواند مانند سایر حسگرهای اثر انگشت در اداره های پلیس و سایر مکان هایی که نیازمند امنیت بالایی هستند، استفاده شود.

مزایا  و معایب و آینده ی حسگرهای اثر انگشت و آشنایی با جدیدترین یافته های پژوهشگران در باره ی آنها

آیا با مزایا و معایب حسگر اثر انگشت آشنا هستید؟ آیا از جدیدترین یافته های پژوهشگران درباره ی این حسگرها باخبر هستید؟ آیا می خواهید بدانید چه آینده ای در انتظار این فناوری است؟

حسگر اثر انگشت درکنار سایر فناوری های زیست سنجشی، در تسهیل و افزایش امنیت و دقت امور مرتبط  با تشخیص هویت نقش مؤثری ایفا کرده است و مزایای زیادی دارد. با این حال، این فناوری نیز قطعا بی نقص نیست و ضعف های آن ممکن است عملکردش را تحت الشعاع قرار دهد. البته، بدون تردید مزایای این فناوری بیش از معایب آن است؛ به همین دلیل، ابتدا مزایای آن را بررسی می کنیم.

مزایای کلی

امنیت

امنیت Touch ID پنج برابر گذرواژه است

بیشتر افراد یا گذرواژه های ساده  ای دارند یا یک گذرواژه را برای چندین دستگاه و حساب  کاربری انتخاب می کنند. این کار امنیت دستگاه ها و اطلاعات حساس شما را تهدید می کند. حسگرهای اثر انگشت می توانند امنیت را تا حدودی تضمین کنند؛ زیرا اثر انگشت هر فرد تنها مختص او است و کپی کردن اطلاعات مربوط به اثر انگشت کار بسیار دشواری محسوب می شود؛ هرچند ناممکن نیست. ازنظر آماری نیز، حسگرهای اثر انگشت به مراتب امن تر از رمز عبور هستند. به عنوان مثال، امنیت Touch ID پنج برابر رمز عبور و احتمال هک آن یک در ۵۰ هزار است؛ درحالی که احتمال هک رمز عبور یک در ۱۰ هزار است. درضمن، فناوری ها و الگوریتم های امنیتی فریب دادن آن ها را بسیار دشوار می کند. همچنین، اگر قصد دارید حسگر اثر انگشت بخرید، توصیه می کنیم حسگری انتخاب کنید که نرخ پذیرش نادرست یا FAR (فریب خوردن با اثر انگشت جعلی) کمی داشته باشد؛ زیرا هرچه درصد این نرخ کمتر باشد، حسگر امنیت بیشتری دارد.

دقت

دقت جدیدترین انواع حسگر اثر انگشت تقریبا ۱۰۰ درصد است. طبق بررسی ها، دقت جدیدترین سیستم تشخیص و تأیید هویت مجهز به اسکنر اثر انگشت هنگام اسکن یک انگشت ۹۸.۶ و هنگام اسکن دو انگشت ۹۹.۶ و هنگام چهار انگشت یا بیشتر ۹۹.۹ درصد است. البته، عواملی همچون نحوه ی  قرارگرفتن انگشت روی اسکنر و نوع حسگر اسکنر و فناوری به کار رفته در ساخت و الگوریتم های امنیتی آن نیز در افزایش یا کاهش دقت اسکنر اثر انگشت تأثیر می گذارند. بنابراین، برای افزایش دقت اسکنرها به بیشترین حد ممکن، باید مواردی مثل آموزش نحوه ی صحیح قرار دادن انگشت روی سطح اسکنر به افراد، استفاده نکردن از اسکنرهای اپتیکال قدیمی و استفاده از اسکنرهای دارای الگوریتم های امنیتی سه مرحله ای را رعایت کنیم.

مراحل الگوریتم های امنیتی سه مرحله ای عبارت اند از: ۱. تحلیل داده های اثر انگشت و استخراج ویژگی های داده ها و قراردادن آن ها در الگوی زیست سنجشی دیجیتالی؛ ۲. مقایسه ی الگوی ایجاد شده از اطلاعات اثر انگشت و تطبیق آن با الگوی از قبل ذخیره شده؛ ۳. تشخیص نهایی.

روش های افزایش دقت حسگر اثر انگشت گوشی

چنانچه حسگر اثر انگشت گوشی اندرویدی یا آیفون شما از دقت کافی برخوردار نیست، می توانید با چند روش آن را تا حدودی افزایش دهید. برای انجام این تنظیمات در گوشی های آیفون مسیر Settings > Touch ID & Passcode > Fingerprints و برای گوشی های اندرویدی مسیر Settings > Security > Device/Phone Security را باید دنبال کنید. البته، ممکن است تنظیمات گوشی های اندرویدی بسته به برند گوشی کمی متفاوت باشد؛ مثلا در گوشی های پیکسل گوگل تنظیمات اثر انگشت با عنوان Pixel Imprint و در گوشی های گلکسی سامسونگ با عنوان Fingerprint Scanner مشخص شده است.

چندبار ثبت کردن اثر انگشت یک انگشت

این روش ساده ترین راه برای افزایش دقت اثر انگشت است. چنانچه اسکنر پس از نخستین اسکن قفل گوشی را بازنمی کند و مطمئن هستید از همان انگشتی که قبلا آن را ثبت کرده اید برای بازکردن قفل گوشی استفاده می کنید، بهترین راه این است که آن انگشت را یکی دو بار دیگر ثبت کنید. گوشی های اندروید و iOS هر دو قابلیت ثبت اثر انگشت چند انگشت را دارند و برای ثبت مجدد یک انگشت هیچ مانعی وجود ندارد؛ زیرا گوشی برای هربار ثبت، انگشت شما را به عنوان اثر انگشت جدید می شناسد.

ثبت انگشت های هر دو دست

گاهی اوقات با یکی از دست های خود درگیر کاری هستید و نمی توانید با انگشت های آن قفل گوشی را باز کنید. اگر اثر انگشت انگشت های هر دو دست را در گوشی ثبت کنید، در چنین وضعیتی به راحتی می توانید از دست دیگر خود برای بازکردن قفل گوشی استفاده کنید.

ثبت اثر انگشت درست پس از دوش گرفتن

معمولا وقتی اثر انگشت ها خیس می شوند، حسگر نمی تواند اثر انگشت را شناسایی کند. برای رفع این مشکل باید یک بار بعد از اینکه دوش گرفتید، اثر انگشت خود را ثبت کنید. پس از انجام این کار، هربار انگشتتان خیس شود یا عرق کند، به راحتی می توانید با آن قفل گوشی خود را باز کنید.

مشخص کردن نام برای هر انگشت

گوشی های اندرویدی و آیفون هر دو این قابلیت را دارند. این کار تأثیری بر افزایش دقت اثر انگشت نمی گذارد؛ اما چنانچه فراموش کردید اثر انگشت کدام یک از انگشت های خود را ثبت کرده اید، با مراجعه به تنظیمات به راحتی می توانید بفهمید اثر انگشت کدام انگشتتان ثبت شده است؛ مثلا با انتخاب نام «انگشت سبابه ی دست راست». درضمن، زمانی که اثر انگشت چند فرد را ثبت می کنید، این کار می تواند شما را از سردرگمی نجات دهد.

سرعت زیاد

قطعا اسکن اثر انگشت و باز شدن قفل گوشی بسیار سریع تر از واردکردن رمز عبور انجام می شود. معمولا تمام حسگرهای اثر انگشت در کمتر از یک ثانیه قفل گوشی را باز می کنند. حسگرهای اثر انگشت زیر نمایشگر عملکرد بسیار خوبی در این زمینه دارند و حتی می توانند این کار را در یک دهم ثانیه انجام دهند.

سهولت استفاده

قطعا وجود مشکلاتی همچون پیچیده بودن رمز عبور یا نیاز به واردکردن رمز عبور برای هربار بازکردن قفل گوشی یا فراموش کردن رمز عبور، استفاده از آن را عذاب آور می کند و تمام این مشکلات باعث می شوند کاربران دستگاه های مجهز به حسگر اثر انگشت برای بازکردن قفل آن تمایلی به استفاده از رمز عبور یا شیوه های مشابه آن نداشته باشند؛ زیرا با استفاده از اثر انگشت می توانند این کار را در کسری از ثانیه انجام دهند. قطعا در آینده تعداد دستگاه های خودپرداز و کارت های بانکی مجهز به حسگر اثر انگشت نیز افزایش خواهد یافت و عملیات های پرداخت هم به لطف حسگرهای اثر انگشت آسان تر خواهند شد.

کمک به حفظ محیط زیست

با استفاده از حسگرهای اثر انگشت دیگر به استفاده از حجم زیادی از کاغذ و پلاستیک برای گرفتن اثر انگشت به شیوه ی سنتی و تولید کارت های شناسایی قدیمی نیازی نیست؛ بنابراین، استفاده از حسگر اثر انگشت می تواند تأثیر بسیاری بر کاهش قطع درختان و آلودگی محیط زیست بگذارد. درضمن، جوهری هم که به روش قدیمی برای انگشت نگاری استفاده می شود، ممکن است به محیط زیست آسیب زیادی بزند.

مقرون به صرفه بودن

شناسایی هویت با اسکنرهای اثر انگشت در مقایسه با سایر روش های تشخیص هویت زیست سنجشی هزینه ی کمتری دارد و کاهش هزینه ی تولید آن ها باعث شده است این حسگرها حتی در گوشی های هوشمند ارزان قیمت نیز استفاده شوند. البته، نباید از حسگرهای اثر انگشت ارزان قیمت انتظار امنیت و دقت زیادی داشته باشیم.

مزایا در حوزه ی مدیریت نیروی انسانی و زمان

یکی از معایب بزرگ دستگاه های کارت خوان قدیمی این بود که گاهی اوقات کارمندان به جای دیگران کارت می زدند؛ اما به دلیل اینکه اثر انگشت هر فرد مختص او است و دستگاه های حضور و غیاب و کنترل تردد مجهز به حسگر اثر انگشت، اثر انگشت اسکن شده را با نمونه ی ثبت شده در پایگاه داده ی خود مطابقت می دهند، انجام چنین کاری با این دستگاه ها عملا امکان پذیر نیست. درضمن، نسل جدید دستگاه های کنترل تردد و حضور و غیاب علاوه بر اسکن اثر انگشت از قابلیت های دیگری نظیر تشخیص صدا، چهره، عنبیه و شکل دست نیز برخوردار هستند؛ به  همین دلیل، فریب دادن آن ها بسیار دشوار است. از دیگر مزایای این دستگاه ها می توان به ثبت زمان کاملا دقیق ورودوخروج کارمندان و مشخص  شدن تخلف کارمندانی که دیرتر از زمان تعیین شده در محل کار حاضر می شوند یا زودتر از این زمان از سر کار برمی گردند و تسهیل کنترل و مدیریت نیروی انسانی و زمان اشاره کرد.

معایب

امکان هک شدن (برخی از حسگرها)

در بخش قبلی، امنیت را به عنوان یکی از مزایا و قوت ها ذکر کردیم؛ اما همین ویژگی در برخی از موارد می تواند به پاشنه ی آشیل اسکنرهای اثر انگشت تبدیل شود و زمینه  ی فریب خوردن حسگر را فراهم کند. البته، حسگرهای جدید ازجمله حسگرهای فراصوت تقریبا ضدتقلب هستند؛ البته نه کاملا. در ادامه، شما را با برخی از روش های متداول هک کردن حسگر اثر انگشت و شیوه های مقابله با آن ها آشنا می  کنیم.

روش های هک کردن حسگر اثر انگشت

اثر انگشت اصلی

همان طور که شاه کلیدها می توانند تقریبا هر قفلی را باز کنند، نمونه ای از اثر انگشت ایجاد شده به دست انسان نیز وجود دارد که دربردارنده ی تمام ویژگی های استاندارد اثر انگشت افراد است. این نمونه اثر انگشت که به آن Masterprints گفته می شود، به نوعی شاه کلید حسگرهای اثر انگشت محسوب می شود و می توان از آن برای فریب  اثر انگشت ها استفاده کرد. ممکن است حسگرهای اثر انگشت پیشرفته با این نمونه هک نشوند؛ اما احتمال فریب خوردن حسگرهای اثر انگشت گوشی با آن بسیار زیاد است. برای جلوگیری از فریب حسگرها با این نمونه ی اثر انگشت، باید اسکنرهایی انتخاب کنید که هنگام اسکن دقت فراوانی داشته باشند.

تصویر گرفته شده از اثر انگشت

از اسکنری استفاده کنید که اطلاعات حافظه ی آن رمزگذاری شده باشد

همان طور که قبلا گفتیم، برخی از اسکنرها برای تشخیص و شناسایی اثر انگشت، ابتدا از آن عکس می گیرند و تصویر را در حافظه ی دستگاه ذخیره می کنند. سپس، در دفعات بعدی تصویر گرفته شده از اثر انگشت اسکن شده را با نمونه ی ذخیره شده در حافظه مطابقت می دهند. با وجود این، متاسفانه در برخی از این دستگاه ها نمونه ی ذخیره شده رمزگذاری نمی شود و درصورتی که هکر حافظه ی دستگاه را هک کند، به راحتی می تواند به آن تصویر و درنتیجه، تمام جزئیات اثر انگشت شما دست پیدا کند.

با استفاده از روش های امنیتی محافظت از دستگاه دربرابر هکرها و استفاده از اسکنری که عکس ذخیره شده را رمزگذاری کند، می توانید با این روش مقابله کنید. درضمن، در صورتی که متوجه شدید تصویر ذخیره شده در اسکنر به صورت امن نگه داری نمی شود، استفاده از آن را بلافاصله متوقف و تصویر ذخیره شده را نیز پاک کنید تا هکرها آن را کپی نکنند.

جعل اثر انگشت

ساخت اثر انگشت جعلی با استفاده از چوب، موم، خمیر یا قالب های سیلیکونی یا چاپ آن روی ساخت با جوهررسانی حاوی نانوذرات نقره و قراردادن روی سطح اسکنر، یکی دیگر از روش های فریب دادن آن است. متأسفانه راه حل خاصی برای جلوگیری از این روش سوءاستفاده وجود ندارد و تنها کاری که می توانید انجام دهید، این است که اجازه ندهید افراد شیاد از جزئیات اثر انگشت شما مطلع شوند. درضمن، از حسگری استفاده کنید که امنیت بسیار زیادی داشته باشد.

سوءاستفاده از آسیب پذیری نرم افزاری

همان طور که قبلا گفتیم، می توان دسترسی به برخی از نرم افزارهای مدیریت کننده ی رمز عبور را تنها با شناسایی اثر انگشت امکان  پذیر کرد؛ اما درصورتی که این نرم افزارها حفره ی امنیتی داشته باشند و هکرها موفق شوند این آسیب  پذیری را کشف کنند، به راحتی می توانند به آن ها نفوذ کنند و روش امنیتی به ظاهر قوی ما عملا بی تأثیر خواهد شد.

این روش درست مانند این است که تمام ورودی های مکانی محرمانه و امنیتی به شدت کنترل شوند و زیرنظر باشد؛ اما مأموران امنیتی از یک ورودی غافل شده  باشند و همان یک ورودی می تواند راه را برای ورود مجرمان باز کند و خطر بزرگی برای امنیت آن مکان باشد. با استفاده  از دستگاه های بسیار ایمن و به روزرسانی اپلیکیشن های امنیتی برای برطرف کردن آسیب پذیری  آن ها، می توان از نفوذ هکرها به آن ها جلوگیری کرد.

سوء استفاده از جای اثر انگشت به جامانده روی اسکنر

پس از استفاده از اسکنر، سطح آن را با دستمال پاک کنید

در بیشتر مواقع، وقتی از اسکنر اثر انگشت استفاده می کنید، جای اثر انگشت روی سطح اسکنر باقی می ماند؛ درنتیجه، وقتی اسکنر درمقابل نور زیادی قرار گیرد، اثر انگشت به راحتی دیده می شود و هکرها به راحتی می توانند به آن دست پیدا کنند. به جا ماندن جای اثر انگشت روی سطح اسکنر یا هر سطح دیگری درست مانند جا گذاشتن کلید روی در است.

برای مقابله با این مشکل، تنها باید پس از هربار استفاده از اسکنر اثر انگشت، اثر انگشت خود را با دستمال پاک کنید. درضمن، جنس بدنه ی برخی از گوشی ها به گونه ای است که لکه های اثر انگشت به راحتی روی آن باقی می ماند؛ بنابراین، در صورتی که بدنه ی گوشی شما هم این گونه است، باید جای اثر انگشت باقی مانده روی سایر نقاط گوشی را نیز پاک کنید.

یادآوری می کنیم برخی از ویژگی های خود حسگر مانند اسکن بخشی از اثر انگشت به جای کل آن یا گرفتن تصویر دوبعدی از اثر انگشت نیز می تواند به امنیت آن ها آسیب بزند.

دشوار بودن استفاده از اسکنر اثر انگشت برای برخی از افراد

اثر انگشت در طول زمان تغییر نمی کند؛ اما با افزایش سن، حالت ارتجاعی و برجستگی آن کمتر و خطوط منحنی آن ضخیم تر می شود و این تغییرات می تواند کمی اسکن اثر انگشت را دشوارتر کند.

اسکن اثر انگشت افراد معلولی که دست آن ها مشکل دارد، نیز دشوار است؛ زیرا معمولا نمی توانند انگشت خود را به صورت صحیح روی سطح اسکنر قرار دهند و فرد دیگری باید به آن ها برای انجام این کار کمک کند یا اصلا این کار امکان پذیر نیست.

درضمن، جراحت یا خراشیده شدن یا تماس نوک انگشت با مواد اسیدی باعث آسیب دیدن اثر انگشت می شود. البته، بعد از یک ماه دوباره ترمیم می شود؛ اما در طول این مدت، شناسایی هویت با اثر انگشت امکان  پذیر نیست. همچنین، درصورتی که جراحت باعث آسیب دیدن لایه ی درمیس (لایه ی پوست حقیقی) شود، ترمیم اثر انگشت امکان پذیر نیست.

جزئیات اثر انگشت افرادی که زیاد با دست ظرف می شویند، بناها و افرادی که با مواد شیمیایی مثل اکسیدکلسیم سروکار دارند، در حین کارکردن، از بین می رود؛ اما اگر این کارها را کنار بگذارند، جزئیات پس از گذشت مدتی ترمیم خواهند شد.

درمان سرطان و شیمی درمانی می تواند اثر انگشت را از بین ببرد

برخی از بیماری ها به لایه ی درمیس و اپیدرمیس (لایه ی پوست حقیقی و روپوست) آسیب می زند و اسکن کردن اثر انگشت را برای اسکنرها بسیار دشوار می کند. جالب است بدانید اختلال ژنتیکی بسیار نادری به اسم فقدان اثر انگشت یا آدرماتوگیلیفیا وجود دارد که افراد مبتلا به آن اثر انگشت ندارند و نوک انگشت و کف دست و کف پاهایشان کاملا صاف است و هیچ خط و خطوطی ندارد. البته تنها در چهار خانواده در جهان چنین عارضه ای مشاهده شده است. درمان سرطان و شیمی درمانی هم در موارد بسیار نادری می تواند باعث از دست دادن اثر انگشت شود.

مختل شدن عملکرد

گاهی اوقات ممکن است عملکرد اسکنرهای اثر انگشت ارزان قیمت مختل شود و آن ها نتوانند افرادی را شناسایی کنند که اثر انگشت آن ها قبلا در سیستم ثبت شده است؛ درنتیجه مانع ورود یا دسترسی آن ها به سیستم می شوند. این مشکل می تواند در زمان های حساس و اضطراری یا برخی از مکان ها مثل بیمارستان ها مشکلات فاجعه باری به بار آورد.

امکان آسیب دیدن اسکنرها

اسکنرهای بسیار ایمن و دقیق گران قیمت هستند و ممکن است در محیط های خشن آسیب ببینند یا کارمندان و بچه های خردسال به آن آسیب بزنند. البته، می توان با استفاده از اسکنرهای مقاوم این مشکل را به راحتی برطرف کرد.

حافظه  ی زیاد برای ذخیره سازی تصاویر

اسکنرهایی که تصویر اثر انگشت را در حافظه ی خود ذخیره می کنند، برای نگه داری تصاویر نیازمند فضای زیادی هستند؛ مثلا تصویری با تراکم ۵۰۰ dpi با ۸ بیت در هر پیکسل حجمی درحدود ۲۴۰ کیلوبایت دارد.

ثبت اثر انگشت در پایگاه داده ها

ثبت اثر انگشت تعداد زیادی از افراد در حافظه ی اسکنرها یا پایگاه های داده ای که اسکنرها به آن متصل هستند، فرایند زمان بری است و در برخی از موارد اصلا امکان پذیر نیست. درضمن، چنانچه هکری موفق شود اسکنر را هک کند، به سادگی می تواند به این اطلاعات دست پیدا کند و سوءاستفاده از این اطلاعات ممکن است عواقب بدی برای افراد به دنبال داشته باشد.

وضعیت بازار حسگرهای اثر انگشت

بازار حسگرهای اثر انگشت با روندی کم نظیر در  حال رشد است.  پیش بینی می شود ارزش بازار این حسگرها با افزایش ۱۸.۳۳ درصدی نرخ رشد مرکب سالانه   از ۱۳.۱۹ میلیارد دلار در سال ۲۰۱۸ به ۲۳.۷۵ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۳ برسد. ارزش بازار حسگرهای اثر انگشت زیر نمایشگر نیز در سال ۲۰۱۸، ۶۲۷ میلیون دلار بود و انتظار می رود این رقم تا سال ۲۰۲۷، ۲۰.۴ درصد رشد کند.

درحال حاضر، آمریکای شمالی بزرگ ترین بازار حسگرهای اثر انگشت به شمار می رود و بیشترین میزان رشد نیز مربوط به بازار منطقه ی آسیا و اقیانوسیه است و بازار آمریکای شمالی رتبه ی بعدی را به خود اختصاص داده است. انتظار می رود شرکت های مطرح فعال در زمینه ی تولید حسگر اثر انگشت، با افزایش تولید و مشارکت با شرکت های مرتبط، آینده ی درخشانی برای حسگرهای اثر انگشت بسازند.

شرکت های انویز آسیا پسیفیک (Anviz Asia Pacific)، اِوِیر (Aware Inc)، بیوکی اینترنشنال (Bio-Key International)، کراس مچ تکنولوژیس (Crossmatch Technologies) و فینگرپرینتز کارت ای بی (Fingerprint Card AB) پنج شرکت مطرح در زمینه ی تولید انواع مختلف حسگرها و اسکنرهای اثر انگشت محسوب می شوند.

دلایل مهم تبدیل منطقه  ی آسیا اقیانوسه به پررونق ترین بازار حسگرهای اثر انگشت

• افزایش استفاده از وسایل پوشیدنی و افزایش نگرانی های مرتبط با امنیت
• افزایش خرید و فروش در کشورهایی نظیر چین و اروپا
• افزایش میزان وجوه پرداختی با روش های پرداخت موبایلی در چین از مبلغی درحدود ۸.۵ هزار میلیارد دلار در سال ۲۰۱۶ به مبلغی درحدود ۱۱.۷ هزار میلیارد دلار در زمان کنونی
• تمایل دولت های کشورهای منطقه برای استفاده از حسگرهای اثر انگشت برای تشخیص هویت (به عنوان مثال، دولت هند و بنگلادش طرح هایی برای تشخیص هویت هوشمند با استفاده از حسگر اثر انگشت ارائه کرده اند).

جدیدترین پژوهش ها در باره ی حسگرهای اثر انگشت

• پژوهشگران آمریکایی موفق شده اند با آموزش شبکه ای عصبی، نمونه ای جعلی از اثر انگشت انسان بسازند که می تواند حسگرهای لمسی را فریب دهد و به جای اثر انگشت بسیاری از افراد استفاده شود (یک نفر از هر پنج نفر). شبکه ی عصبی مذکور می تواند با استفاده از هوش مصنوعی، تعداد زیادی از اثر انگشت های ثبت شده در پایگاه داده های مختلف را با یکدیگر مطابقت دهد و درنتیجه به صورت تئوری، قفل تعداد زیادی از دستگاه ها را باز کند.
• پژوهشگران در حال پژوهش و مطالعه برای ساخت حسگری اپتیکال با قابلیت تشخیص اثر انگشت های جعلی چاپ شده روی کاغذ یا ساخته شده با قالب های لاستیکی و سیلیکونی و سایر مواد هستند. این حسگرهای باریک که با هدف نصب روی دستگاه های سیار و گوشی های هوشمند ساخته شده اند، نیازمند باتری یا منبع تغذیه ی جداگانه ای نیستند و می توانند نیروی خود را از باتری موبایل تأمین کنند.

این حسگر اپتیکال که قادر است جزئیات فرورفتگی ها و نقاط برجسته ی اثر انگشت را تشخیص دهد، دربرابر رطوبت کاملا مقاوم است و می تواند عملکرد حسگرها در تشخیص اثر انگشت جعلی را تا حدود زیادی بهبود دهد.

آینده ی حسگرهای اثر انگشت

درمجموع، می توان گفت در آینده حسگرهای اثر انگشت برای تشخیص هویت و اجازه ی دسترسی در خانه ها و شهرهای هوشمند و وسایل مورد استفاده در آن ها، سرویس های ذخیره سازی ابری (ادغام این حسگرها با سرویس ها موجب افزایش سرعت پردازش و مطابقت داده ها، تسهیل ذخیره سازی اطلاعات اثر انگشت تعداد زیادی از افراد و تسهیل ارائه  ی گزارش مرتبط با اطلاعات هویتی افراد می شود)، اینترنت اشیاء و وسایل متصل به شبکه، کاربرد گسترده ای خواهد داشت و می تواند در ارتقای هوشمندسازی سیستم حمل ونقل عمومی و خودروهای خودران و حذف کامل روش های امنیتی قدیمی مانند استفاده از رمز عبور کمک زیادی کند. درضمن، قطعا در آینده سرویس های بیشتری برای تشخیص هویت افراد از حسگرهای اثر انگشت استفاده خواهند کرد.

مقایسه ی تشخیص هویت با سایر روش های زیستسنجی تشخیص هویت

در جدول زیر، اثر انگشت با سایر روش های زیست سنجی مقایسه شده است.

روش های زیست سنجی: چهره

میزان استفاده ی جهانی: زیاد

میزان منحصر به فرد بودن: کم

میزان سهولت ثبت اطلاعات: زیاد

عملکرد: کم

میزان استقبال: زیاد

روش های زیست سنجی: اثر انگشت

میزان استفاده ی جهانی: متوسط

میزان منحصر به فرد بودن: زیاد

میزان سهولت ثبت اطلاعات: متوسط

عملکرد: زیاد

میزان استقبال: متوسط

روش های زیست سنجی: سیاهرگ های دست

میزان استفاده ی جهانی: متوسط

میزان منحصر به فرد بودن: متوسط

میزان سهولت ثبت اطلاعات: متوسط

عملکرد: متوسط

میزان استقبال: متوسط

روش های زیست سنجی: عنبیه

میزان استفاده ی جهانی: زیاد

میزان منحصر به فرد بودن: زیاد

میزان سهولت ثبت اطلاعات: متوسط

عملکرد: زیاد

میزان استقبال: کم

روش های زیست سنجی: صدا

میزان استفاده ی جهانی: متوسط

میزان منحصر به فرد بودن: کم

میزان سهولت ثبت اطلاعات: متوسط

عملکرد: کم

میزان استقبال: زیاد

روش های زیست سنجی: DNA

میزان استفاده ی جهانی: زیاد

میزان منحصر به فرد بودن: زیاد

میزان سهولت ثبت اطلاعات: کم

عملکرد: زیاد

میزان استقبال: کم