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

• 1 Когда появился ультразвуковой сканер отпечатков пальцев
• 2 Как работает сканер отпечатков в экране
• 3 Преимущества ультразвукового сканера отпечатков
• 4 Что плохого в ультразвуковом сканере отпечатков

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.

Huawei Samsung Карантин