Как работает ультразвуковой сканер отпечатков пальцев
Samsung уже не в первый раз в своих смартфонах применяет ультразвуковой сканер отпечатков, встроенный в экран. Конечно, в целом технология крутая и ее надо развивать, но на данном этапе у компании слишком много хейтеров из-за такого решения. В основном критика касается того, что сканер работает очень медленно. Другие производители нашли способ сделать его намного более быстрым и при этом надежным. Лично я жду, что в новом поколении линейки Galaxy S что-то изменится, и компания или ускорит существующий сканер, или начнет применять новый. Пока же давайте разберемся, в чем особенность технологии ультразвукового сканирования отпечатков пальцев, ведь вопросы все еще остаются.
Такой сканер отпечатков пальцев вызывает некоторые вопросы.
Содержание
Когда появился ультразвуковой сканер отпечатков пальцев
Если не считать путь, который технология ультразвукового сканирования отпечатков пальцев прошла в лабораториях, ее началом можно считать декабрь 2018 года. В это время Qualcomm анонсировала свой трехмерный сканер отпечатков пальцев в экране. Он мог работать с устройствами на базе Snapdragon 855. Производители сами решали, пользоваться им или нет, но как и у любой другой технологии у нее были плюсы и минусы.
Как работает сканер отпечатков в экране
Трехмерный ультразвуковой сканер отпечатков пальцев Qualcomm основан на том, что раньше называлось Sense ID. В отличие от оптических и емкостных сканеров отпечатков пальцев, новое на тот момент решение использовало в своей основе ультразвук. Это волны звука, которые находятся за пределами возможностей человеческого слуха. Поэтому мы их не слышим, но во многих делах они помогают. В данном случае они позволяют построить детальную картину рисунка пальца человека. Надо только прикоснуться к экрану телефона и он разблокируется.
Чтобы захватить детали отпечатка пальца, оборудование состоит из передатчика и приемника. Ультразвуковой импульс передается на палец, который находится над сканером. Часть этого импульса поглощается, а часть отражается обратно на датчик, в зависимости от выступов, пор и других деталей, уникальных для каждого человека.
Отпечатки пальцев уникальны для каждого человека. Двух одинаковых не бывает.
Эти возвращаемые сигналы используется для расчета интенсивности отраженного ультразвукового импульса в разных точках сканера. Сканирование в течение более длительных периодов времени позволяет собирать дополнительные данные о глубине, что приводит к высокодетализированному трехмерному построению рисунка на пальце.
Информацию по обновлению технологий и времени, которое требуется на разблокировку, в последнее время нет, но на начальном этапе Qualcomm заявляла, что задержка составляет 250 миллисекунд, а вероятность ошибки составляет 1 процент. На бумаге это сопоставимо с другими типами сканеров, но на практике скорость срабатывания ультразвукового сканера намного ниже. Учитывая, как мы привыкли к скоростной работе смартфонов, разница реально ощущается — особенно в топовых устройствах.
Преимущества ультразвукового сканера отпечатков
Как мы уже определились, ультразвуковая технология работает совершенно иначе, чем емкостная. Первая может строить объемную модель пальца, а вторая — только двухмерную. Естественно, 3D модель намного сложнее подделать и обмануть систему сканирования. Если сравнивать с оптическим сканером, то преимущество тоже будет на стороне ультразвукового.
На данный момент есть только два нормальных способа идентификации пользователя: отпечаток и сканирование лица. Остальное это баловство.
Если в дисплей встроен сканер отпечатков пальцев, это совсем не обязательно ультразвуковой вариант. Например, в OnePlus 6T и Huawei Mate 20 Pro используется оптическая технология сканера.
Важной особенностью ультразвукового сканера с точки зрения производителей является то, что он отлично работает через тонкие материалы, вроде стекла, пластика или даже алюминия. Датчик имеет толщину всего 0,15 миллиметра и может «пробивать» до 800 мкм стекла и до 650 мкм алюминия. Таким образом сканер может быть встроен в куда больше количество частей корпуса смартфона, оставаясь при этом эффективным. Именно поэтому пот и влага на пальце не мешают процессу сканирования, как это бывает в случае с емкостными или оптическими датчиками.
Есть у такого датчика и дополнительные возможности, которые при желании тоже можно использовать. Например, он позволяет отслеживать параметра здоровья человека, среди которых частота сердечных сокращений и пульс.
Ультразвуковой сканер может даже определять пульс человека. И не только.
Конечно, сканирование пальца любым датчиком — это только половина дела. Кроме этого, в самом смартфоне должны быть встроены сложные алгоритмы обработки информации и дополнительные степени защиты, которые не позволят взломать систему и получить доступ к личным данным пользователя. Используется даже криптографические ускорители и система аппаратной изоляции.
Что плохого в ультразвуковом сканере отпечатков
Учитывая, что современные человек до сотни раз в день разблокирует свой смартфон (просто не замечает этого), сканер отпечатков пальцев должен работать быстро и с первого раза определять своего владельца, не путая его с кем-то другим. Именно поэтому сканер отпечатков пальцев должен быть быстрым, а это на данный момент является основной проблемой на нынешнем этапе развития технологии ультразвукового сканирования.
В будущем нас ждут новые крутые системы идентификации пользователя, но отпечаток пальцев навсегда останется в наших сердцах.
Даже Samsung Galaxy S20 Ultra, которым я пользовался долгое время, часто напрягал меня своей медлительностью и тем, что иногда приходилось по два раза прикладывать палец. Сканирование лица в маске в период карантина работало так себе, поэтому приходилось сканировать именно палец. Если бы он работал быстрее, все было бы отлично, но пока он явно не дорабатывает.
Еще больше новостей, интересных историй и полезных советов можно найти в нашем Telegram-канале в любое время дня и ночи.
Именно поэтому многие — в том числе я — хотят, чтобы в следующем поколении Samsung отказалась от такого решения. Пусть его применяют и дорабатывают в других смартфонах, а флагманам оставьте их скорость. Ну, или просто нарастите ее для ультразвукового сканера, но в возможность этого я пока не верю.
