Deci, ce este un scaner de amprente?

Acesta este un tip de tehnologie de securitate biometrică care utilizează o combinație de metode hardware și software pentru a recunoaște amprenta unui utilizator. Identifică și autentifică amprentele unei persoane pentru a permite sau a interzice accesul la un smartphone, o aplicație și alte locuri care au nevoie de protecție împotriva interferențelor nedorite. Există multe alte modalități de a proteja informațiile personale, cum ar fi: biometrie, scanarea irisului, scanarea retinei, scanarea caracteristicilor faciale și așa mai departe, până la un test special de sânge sau de mers. Apropo, analiza mersului a fost demonstrată în seria de filme Mission Impossible cu Tom Cruise. Unele smartphone-uri folosesc chiar și un scanner de iris, dar implementarea acestei caracteristici este în mod natural departe de a fi ideală. De ce un scaner de amprente? Este simplu: plăcile de scanare a amprentelor sunt destul de ieftine și ușor de fabricat și utilizat. Atingeți scanerul și Redmi Note 3 este deblocat instantaneu și gata de utilizare.

Așa cum există diferite tipuri de tehnologii de securitate biometrică, tipurile de scanere de amprente au tehnologii și metode de implementare diferite. Există trei tipuri de scanere de amprente:

1. Scanere optice;
2. Scanere capacitive;
3. Scanere cu ultrasunete.

Scanere optice

Scanerele optice de amprentă sunt cea mai veche metodă de captare și comparare a amprentelor. După cum ați putea ghici din nume, această metodă se bazează pe capturarea unei imagini optice a unei amprente. În esență, este o fotografie a unei amprente care, odată capturată, este procesată folosind algoritmi speciali pentru a detecta modele unice la suprafață, cum ar fi crestele și buclele unice, prin analizarea zonelor cele mai luminoase și cele mai întunecate ale imaginii.

La fel ca o cameră pentru smartphone, acești senzori au o rezoluție finită și cu cât rezoluția este mai mare, cu atât detaliile modelului mai fine pe care senzorul le poate discerne pe degetul tău, cu atât este mai mare securitatea. Cu toate acestea, acești senzori au un contrast mult mai mare decât o cameră obișnuită. De obicei, au un număr foarte mare de diode pe inch pentru a captura imagini la distanță apropiată. Dar când pui degetul pe scaner, camera lui nu vede nimic, pentru că este întuneric, obiectezi. Corect. Prin urmare, scanerele optice au, de asemenea, matrice întregi de LED-uri ca bliț pentru a ilumina zona de scanare. Evident, acest design este prea voluminos pentru un telefon, unde subțirea corpului joacă un rol important.

Principalul dezavantaj al scanerelor optice este că sunt destul de ușor de păcălit. Scanerele optice captează doar imagini 2D. Mulți au văzut cum, cu ajutorul unor simple manipulări cu același adeziv PVA sau pur și simplu cu o fotografie de înaltă calitate, un scaner este piratat și se obține accesul la documentele tale importante sau la pisici. Prin urmare, acest tip de securitate nu este potrivit pentru smartphone-uri.

Așa cum puteți găsi acum smartphone-uri cu ecrane rezistive, este posibil să găsiți și scanere optice de amprente. Ele sunt încă folosite în multe domenii, cu excepția celor în care este nevoie de securitate reală. Recent, odată cu dezvoltarea tehnologiei și cererea tot mai mare pentru o securitate mai serioasă, smartphone-urile au adoptat în unanimitate și folosesc scanere capacitive. Ele vor fi discutate mai jos.

Scanere capacitive

Acesta este cel mai comun tip de scaner de amprente în prezent. După cum sugerează și numele, condensatorul este modulul principal de scanare într-un scaner capacitiv. În loc să creeze o imagine tradițională de amprentă, scanerele capacitive folosesc rețele de circuite de condensatoare minuscule pentru a colecta date despre amprentă. Condensatorii stochează sarcina electrică și, dacă puneți degetul pe suprafața scanerului, cantitatea acumulată în condensator va fi ușor modificată în acele locuri în care creasta de pe model atinge placa și va rămâne relativ neschimbată acolo unde depresiunile de pe modelele sunt opuse. Un circuit integrator op-amp este utilizat pentru a urmări aceste modificări, care pot fi apoi înregistrate de un convertor A/D.

Odată ce datele de amprentă au fost capturate, datele sunt convertite în date digitale și căutate atribute distinctive și unice ale amprentei, care la rândul lor pot fi stocate pentru comparare într-o etapă ulterioară. Principalul avantaj al acestei tehnologii este că este mult mai bună decât scanerele optice. Rezultatele scanării nu pot fi reproduse cu imaginea și este incredibil de greu de înșelat folosind proteze, adică o turnare a amprentei. După cum a fost scris mai sus, acest lucru se datorează faptului că atunci când o amprentă este recunoscută, sunt înregistrate date ușor diferite, și anume, modificări ale încărcării condensatorului. Singura amenințare reală de securitate provine din orice manipulare hardware sau software.

Scanerele capacitive de amprentă folosesc rețele destul de mari de acești condensatori, de obicei sute, dacă nu mii, într-un singur scaner. Acest lucru permite o imagine foarte detaliată a crestelor și văilor amprentei. La fel ca la scanerele optice, un număr mai mare de condensatori asigură o rezoluție mai mare a scanerului, crescând acuratețea recunoașterii și, în consecință, nivelul de securitate, până la recunoașterea celor mai mici puncte.

Datorită numărului mai mare de componente din circuitul de recunoaștere a amprentei, scanerele capacitive sunt de obicei puțin mai scumpe decât scanerele optice. În primele iterații ale scanerelor capacitive, mulți producători au încercat să reducă costurile reducând numărul de condensatori necesari pentru recunoașterea amprentelor digitale. Asemenea soluții nu au avut aproape întotdeauna prea mult succes și mulți utilizatori s-au plâns de calitatea recunoașterii, deoarece au fost nevoiți să pună degetul pe ea de mai multe ori pentru a scana amprenta. Din fericire, în aceste zile această tehnologie a fost deja perfecționată și chiar și un utilizator pretențios va fi mulțumit. Este demn de remarcat faptul că, dacă degetul tău este murdar sau prea ud/gras, atunci scanerul capacitiv uneori nu va putea recunoaște amprenta. Totuși, se mai spală pe mâini?

Scanere cu ultrasunete

Scanerele de amprentă cu ultrasunete sunt cele mai recente în tehnologie de recunoaștere a amprentei în acest moment. Acest tip de scaner a fost folosit pentru prima dată pe smartphone-ul Le Max Pro. Acest telefon folosește tehnologii de la compania americană Qualcomm cu Sense ID.

Un scaner cu ultrasunete folosește un transmițător și un receptor ultrasonic pentru a recunoaște o amprentă digitală. Pulsul cu ultrasunete este transmis direct degetului, care este plasat în fața scanerului. O parte din acest impuls este absorbit, iar o parte se întoarce la receptor și este recunoscut în continuare în funcție de crestele, văile și alte detalii ale amprentei care sunt unice pentru fiecare deget. La scanerele cu ultrasunete, un senzor care detectează stresul mecanic este utilizat pentru a calcula intensitatea impulsului ultrasonic care revine în diferite puncte de pe scaner. Scanarea pentru o perioadă mai lungă de timp permite captarea datelor suplimentare privind adâncimea amprentei, rezultând imagini 3D foarte detaliate ale amprentei scanate. Utilizarea tehnologiei 3D în această metodă de scanare o face cea mai sigură alternativă la scanerele capacitive. Singurul dezavantaj al acestei tehnologii este că momentan nu a fost încă dezvoltată și este prea scumpă. Primele smartphone-uri cu astfel de scanere sunt pionieri în acest domeniu. Din același motiv, Xiaomi nu a folosit un scaner cu ultrasunete în flagship-ul său Mi5.

Algoritmi de procesare a amprentelor

Deși majoritatea scanerelor de amprentă se bazează pe principii hardware foarte asemănătoare, componentele și software-ul suplimentar pot juca un rol important în recunoașterea amprentei. Diferiți producători folosesc câțiva algoritmi diferiți care vor fi cei mai „convenienți” pentru un anumit model de procesor și sistem de operare. În consecință, viteza și acuratețea identificării caracteristicilor cheie ale amprentei pot varia între producători.

De obicei, acești algoritmi caută unde se termină crestele și jgheaburile, se intersectează și se împart în două. În mod colectiv, caracteristicile unui model de imprimare sunt numite „minutiae”. Dacă amprenta digitală scanată se potrivește cu mai multe „lucuri mici”, va fi considerată o potrivire. Pentru ce este asta? În loc să compare amprentele întregi de fiecare dată, comparațiile minut cu bucată reduc cantitatea de putere de procesare necesară pentru procesarea și identificarea fiecărei amprente. De asemenea, această metodă ajută la evitarea erorilor la scanarea unei amprente și, cel mai important, devine posibil să nu plasați degetul complet. Nu-ți pui niciodată degetul exact, nu-i așa? Desigur că nu.

Aceste informații ar trebui să fie stocate într-o locație sigură pe dispozitiv și suficient de departe de cod care ar putea compromite fiabilitatea scanerului. În loc să stocheze datele utilizatorului online, procesorul stochează în siguranță informațiile de amprentă pe cipul fizic într-un TEE (Trusted Execution Environment). Această zonă securizată este folosită și pentru alte procese criptografice și accesează direct platformele hardware de securitate, cum ar fi același scaner de amprente, pentru a preveni orice supraveghere software și orice intruziune. Acești algoritmi pot diferi de la un producător la altul sau pot fi chiar organizați diferit, de exemplu, Qualcomm are arhitectura Secure MCM, iar Apple are Secure Enclave, dar toți se bazează pe același principiu de stocare a acestor informații într-o parte separată. a procesorului.

30 martie 2011 la ora 04:01

Scanere de amprente. Clasificare și metode de implementare

• Hardware de calculator

Acum aproximativ un an, în timp ce scriam o lucrare de curs, a trebuit să mă întâlnesc față în față cu scanere de amprente. Îmi amintesc clar cât de neplăcut de surprins am fost de diversitatea lor - desigur, pentru că pentru fiecare a trebuit să caut canale de scurgere de informații și să scriu o metodologie de evaluare a acestora. Și totuși rămâne faptul că în prezent există modalități fundamental diferite de obținere a amprentelor cu diferite grade de fiabilitate și eficiență.

Despre scanare

Cu puțin peste un an în urmă, problema identificării biometrice a fost pusă pe Habré, așa că voi da pe scurt informații generale. Fiziologic, o amprentă este un așa-numit model papilar - o configurație de proiecții (cresturi) care conțin pori individuali separați de depresiuni. Sub pielea degetului este o rețea de vase de sânge. De asemenea, o amprentă este asociată cu anumite caracteristici electrice și termice ale pielii. Aceasta înseamnă că lumina, căldura sau capacitatea electrică (sau o combinație a ambelor) pot fi folosite pentru a obține o imagine a unei amprente. Amprenta se formează în timpul dezvoltării fătului și nu se schimbă de-a lungul vieții unei persoane, în plus, dacă este deteriorată, după un timp își restabilește structura originală. Nici măcar gemenii identici nu au amprente identice. În ceea ce privește fiabilitatea, scanarea amprentelor este a doua după analiza ADN-ului, precum și scanarea irisului sau a retinei.

Toate scanerele de amprente existente pot fi împărțite în trei grupuri: optice, semiconductoare și ultrasonice. În plus, fiecare metodă are mai multe metode de implementare.

Scanere optice

Scanerele optice se bazează pe utilizarea metodelor optice pentru obținerea imaginilor. Există mai multe modalități principale de implementare a metodei optice:

Metoda reflexiei optice

Această metodă utilizează efectul Reflecției Interne Totale Frustrate. Efectul este că atunci când lumina cade pe interfața dintre două medii, energia luminii este împărțită în două părți - una este reflectată de graniță, cealaltă pătrunde prin graniță în al doilea mediu. Fracția de energie reflectată depinde de unghiul de incidență a fluxului luminos. Pornind de la o anumită valoare a unui unghi dat, toată energia luminoasă este reflectată de interfață.

Acest fenomen se numește reflexie internă totală. În cazul contactului unui mediu optic mai dens (suprafața unui deget) cu unul mai puțin dens în punctul de reflexie internă totală, un fascicul de lumină trece prin această limită. Astfel, doar fasciculele de lumină care lovesc anumite puncte de reflexie internă totală, cărora nu a fost aplicat modelul papilar al degetului, vor fi reflectate de la limită. Pentru a capta imaginea luminoasă rezultată a suprafeței degetului, se folosește un senzor de imagine special (CMOS sau CCD, în funcție de implementarea scanerului).

Dezavantajele metodei:

Sensibilitate la poluare

Principalii producători de astfel de scanere sunt BioLink, Digital Persona, Identix.

Metoda optică de transmisie

Scanerele de acest tip sunt o matrice de fibră optică în care toate ghidurile de undă de ieșire sunt conectate la fotosenzori.

Sensibilitatea fiecărui senzor permite ca lumina reziduală care trece prin deget să fie detectată în punctul de contact al degetului cu suprafața matricei. Imaginea întregului print este formată din datele citite de la fiecare senzor foto.

Această metodă are multe alte avantaje:
Fiabilitate ridicată la citire
Rezistența la înșelăciune

Cu toate acestea, această metodă are și un dezavantaj semnificativ - complexitatea implementării sale:

Acest tip de scaner este produs de Security First Corp.

Scanere optice fără contact

Scanerele optice fără atingere, crezi sau nu, nu necesită contact direct cu degetul cu suprafața dispozitivului de scanare. Degetul este plasat pe orificiul scanerului, mai multe surse de lumină îl luminează de jos din diferite părți, în centrul scanerului se află o lentilă prin care informațiile colectate sunt proiectate pe o cameră CMOS, care convertește datele primite în o imagine a amprentei.

Cel mai important producător de scanere de acest tip este Tehnologia Senzorului Touchless.
(Din anumite motive nu există nimic despre avantaje/dezavantaje)

Scanere cu semiconductori

Scanerele cu semiconductori se bazează pe utilizarea proprietăților semiconductoarelor care se modifică în punctele de contact ale crestelor modelului papilar cu suprafața scanerului pentru a obține o imagine a suprafeței degetului.

Scanere capacitive

Scanerele capacitive sunt cele mai comune dispozitive semiconductoare utilizate astăzi pentru obținerea de imagini cu amprentă digitală. Lucrarea lor se bazează pe efectul modificării capacității unei joncțiuni p-n a unui semiconductor atunci când creasta unui model papilar intră în contact cu un element al matricei semiconductoare. Există modificări ale scanerelor capacitive în care fiecare element semiconductor din matrice acționează ca o placă condensatoare, iar un deget ca altul. Atunci când un deget este aplicat pe senzor, se formează o capacitate între fiecare element sensibil și proeminența-recașul modelului papilar, a cărui dimensiune este determinată de distanța dintre suprafața de relief a degetului și element. Matricea acestor capacități este convertită într-o imagine de amprentă.

Avantajele datorate popularității sale sunt:
Cost scăzut
Fiabilitate

Defecte:
Protecție ineficientă împotriva manechinelor

Principalii producători de scanere de acest tip sunt Infineon, STMicroelectronics, Veridicom.

Scanere RF

Scanerele de câmp RF utilizează o matrice de elemente, fiecare dintre acestea acționând ca o antenă în miniatură. Modulul de radiofrecvență generează un semnal de intensitate scăzută și îl direcționează către suprafața degetului care este scanat. Fiecare dintre elementele sensibile ale matricei primește un semnal reflectat din modelul papilar. Mărimea EMF indusă în fiecare antenă în miniatură depinde de prezența sau absența unei creste papilare în apropierea acesteia. Matricea de stres astfel obținută este convertită într-o imagine digitală a amprentei.

Avantaje:
Deoarece sunt analizate proprietățile fiziologice ale pielii, probabilitatea ca acest scaner să înșele tinde spre zero

Defecte:
Funcționare instabilă cu contact slab cu degetele

Un producător binecunoscut de scanere cu frecvență radio este Authentec.

Scanere folosind metoda presiunii

Scanerele de presiune folosesc o matrice de elemente piezoelectrice sensibile la presiune în proiectarea lor. Când un deget este aplicat pe suprafața de scanare, proeminențele de creastă ale modelului papilar exercită presiune asupra unui anumit subset de elemente ale matricei. Depresiunile din modelul pielii nu exercită nicio presiune. Astfel, totalitatea tensiunilor obținute din elementele piezoelectrice este convertită într-o imagine de amprentă.

Această metodă are o serie de dezavantaje:
sensibilitate scăzută
protecție ineficientă împotriva manechinelor
susceptibile de a fi afectate de o forță excesivă

Scanerele sensibile la presiune sunt produse de BMF.

Scanere termice

Scanere termice - astfel de dispozitive folosesc senzori care constau din elemente piroelectrice care vă permit să înregistrați diferențele de temperatură și să le convertiți în tensiune.
Când plasați degetul pe scaner, pe baza temperaturii proeminențelor modelului papilar care ating elementele piroelectrice și a temperaturii aerului din depresiuni, se construiește o hartă de temperatură a suprafeței degetului, care este ulterior convertită. într-o imagine digitală.

Metoda temperaturii are multe avantaje:
 rezistenţă mare la descărcarea electrostatică
funcționare stabilă pe o gamă largă de temperaturi
protecție eficientă împotriva manechinelor.

Dezavantajele acestei metode includ faptul că imaginea dispare rapid. Când aplicați degetul în primul moment, diferența de temperatură este semnificativă și nivelul semnalului este în mod corespunzător ridicat. După un timp scurt (mai puțin de o zecime de secundă), imaginea dispare pe măsură ce degetul și senzorul ating temperatura echilibrului.

Metoda cu ultrasunete

În acest grup există până acum o singură metodă, care se numește astfel. Scanerele cu ultrasunete scanează suprafața degetului folosind unde ultrasonice. Distanțele dintre sursa undelor și crestele și văile modelului papilar sunt măsurate prin ecoul reflectat de acestea.

Calitatea imaginii rezultate este de zeci de ori mai bună decât orice altă metodă de pe piața biometrică. În plus, această metodă este aproape complet protejată de manechine, deoarece, pe lângă amprenta papilară, permite obținerea de informații despre alte caracteristici, de exemplu, pulsul.

Defecte:
 Cost ridicat

Cel mai important producător de scanere de acest tip este Ultra-Scan Corporation.

Telefoanele inteligente moderne, inclusiv modelele chinezești de buget, au acum scanere de amprente. Cu ajutorul lor, vă puteți debloca dispozitivul mobil cu o singură atingere. Vă vom spune în acest articol cum să configurați și să utilizați eficient acest senzor în smartphone-ul dvs.

Cum să activați scanerul de amprentă pe smartphone-ul dvs

Inițial, această funcție de deblocare este dezactivată pe smartphone-urile Android. Pentru a-l activa, selectați Setări.

Acolo găsim ecranul de blocare și amprenta.

Apoi deschideți Fingerprint Management.

Un atacator nu va putea activa această funcție fără știrea dvs., chiar dacă pune mâna pe un smartphone deblocat. Înainte de a colecta informații de la senzor, sistemul va cere un cod PIN sau o parolă pentru a debloca telefonul.

Acum selectați Adăugați amprentă.

Această imagine cu o bifă verde pe ecran spune că totul a avut succes.

Telefonul vă poate cere să atingeți senzorul de mai multe ori pentru a asigura o fotografie sigură.

De acum înainte, vă puteți debloca telefonul atingând suprafața scanerului cu degetul.

Dacă scanerul de amprentă de pe smartphone-ul dvs. nu funcționează

Potrivit recenziilor utilizatorilor, această defecțiune apare extrem de rar și cel mai adesea are o cauză specifică detașabilă. Încercați următoarele sfaturi.

• Scanerul nu funcționează bine cu mâinile murdare sau umede. Îndepărtați umezeala și murdăria de pe suprafața senzorului și a degetului.
• Opriți (blocați) telefonul apăsând scurt butonul, iar după 5-7 secunde porniți-l din nou.
• Deblocați telefonul cu o parolă obișnuită și verificați setările pentru lucrul cu senzorul din ecranul de blocare folosind algoritmul de mai sus. Poate fi necesar să rescrieți imprimările.
• Există cazuri rare când doar readucerea dispozitivului la setările din fabrică poate ajuta.

Pentru a crește fiabilitatea senzorului, înregistrați imagini cu cinci sau toate cele zece degete în memoria dispozitivului. Dacă unul nu funcționează, arată-ți telefonul pe al doilea.

Cum să deblochezi o aplicație cu amprenta

Pe lângă telefonul în sine, cu atingerea mâinii poți bloca aplicațiile importante de la accesul neautorizat. Pentru a face acest lucru, trebuie să activați Protecția aplicației în setările senzorului.

Apoi, trebuie să activați blocarea aplicației Android standard folosind Setări. Acesta este modul în care acest mod este activat în telefoanele chinezești Xiaomi. Se numește Blocarea aplicației.

Pentru fiecare program, puteți determina dacă este necesară o parolă. Sistemul clasifică automat următoarele date confidențiale: Contacte și telefon, Galerie, Mesaje și E-mail.

Acum programele cu bifă se vor deschide numai după prezentarea unui deget sau a parolei (o opțiune alternativă de deblocare).

Apropo, pentru cei care nu au un astfel de senzor pe smartphone, Application Lock va ajuta și el. Acest mod acceptă o cheie grafică - o metodă de autorizare destul de fiabilă și ușor de reținut.

Puteți cumpăra smartphone-uri de la mărci chineze cu un scaner de amprente din Novosibirsk din magazinul online SibDroid. Pentru orice întrebări despre regulile de configurare și utilizare, vă rugăm să contactați managerii noștri profesioniști

O persoană ignorantă are impresia că cumpărarea unui dispozitiv cu senzor de amprentă îi va provoca doar emoții pozitive. Dar practica arată că nu este întotdeauna cazul. În articolul de astăzi, vom explica de ce unii oameni nu folosesc scanerul de amprentă - de ce simt că este inutil. Dar nu se poate să nu observi că senzorul are și o serie de avantaje - vom vorbi și despre ele.

Prin „sensor de amprentă” înțelegem un mic scaner care recunoaște modelul de pe pielea degetului aplicat pe acesta. Anterior, un astfel de senzor era prea scump și, prin urmare, era folosit numai în bănci, precum și în unele instituții guvernamentale și militare. Și dimensiunea scanerului era prea mare, motiv pentru care niciunul dintre producătorii de smartphone-uri nu s-a gândit măcar să-l introducă. Dar tehnologia se dezvoltă - în jurul anului 2015, toate flagship-urile au început să fie echipate cu acest element. Mai mult, costul unui scaner de amprentă a scăzut brusc, motiv pentru care a început să apară în dispozitivele nu cele mai scumpe.

Pantech GI100 – primul telefon mobil cu scaner de amprente

În primul rând, senzorul de amprentă este conceput pentru a proteja conținutul smartphone-ului de privirile indiscrete. Dacă o altă persoană vă ridică dispozitivul, nu va putea depăși ecranul de blocare. Amprenta oricăruia dintre degetele lui va fi diferită și, prin urmare, nu va putea debloca dispozitivul. În teorie, scanerul poate fi păcălit. Dar acesta este un proces atât de intensiv în muncă încât numai serviciile speciale îi pot face față și chiar și atunci nu întotdeauna.

Cu iPhone 5S a început introducerea în masă a senzorilor de amprentă

Acest senzor este folosit și pentru a asigura securitatea plății. Dacă anterior a fost introdusă o parolă pentru a confirma plata, acum nu trebuie să o amintiți - doar puneți degetul pe scaner. Este foarte convenabil! În aceeași Play Market, oamenii nu includ confirmarea plății cu o parolă, deoarece pur și simplu o uită. Drept urmare, ei se confruntă apoi cu faptul că copiii lor fac uneori complet fără să știe multe achiziții de aplicații și jocuri plătite. Cu ajutorul unui scaner de amprentă, această problemă este complet rezolvată!

Beneficii cheie

Să aflăm de ce smartphone-urile cu scaner de amprente sunt bune.

• După cum sa menționat mai sus, dvs un copil nu va putea să cumpere fără să știe ceva de pe Google Play, deoarece pentru a face acest lucru va trebui să pună degetul pe senzor. Desigur, un copil inteligent va rezolva problema folosindu-ti mana in timp ce dormi. Dar pentru copiii de la această vârstă, este mai bine să le oferiți propria tabletă sau smartphone, care nu va avea un card bancar conectat la contul lor.
• Timpul de deblocare folosind o amprentă este redus semnificativ.În mod surprinzător, unii senzori de amprentă răspund foarte repede. Mult mai rapid decât glisarea pe ecran.
• O persoană neautorizată nu va putea accesa informațiile conținute în memoria smartphone-ului.Și dacă activați funcția de criptare, atunci și cardul de memorie va fi inaccesibil atacatorului, chiar dacă acesta îl introduce în cititorul de carduri al computerului său.
• În Android 6.0, suportul pentru senzorul de amprentă este implementat la nivelul sistemului de operare. Asta înseamnă că poți utilizați-vă amprenta într-o mare varietate de aplicații. De exemplu, acest lucru se poate face într-un browser, conectându-se la site-uri fără a introduce un login și o parolă. Din nou, acest lucru este ideal pentru acei oameni care nu doresc să-și amintească multe parole diferite - o amprentă le înlocuiește pe toate.

Dezavantajele senzorului

Desigur, ca orice tehnologie nouă, scanerul de amprente are o serie de dezavantaje.

• Senzorii de buget aparținând primelor generații ale acestei tehnologii sunt încorporați în smartphone-uri ieftine. Ei procesează informații pentru o lungă perioadă de timp- uneori până la o secundă sau chiar o secundă și jumătate. Sunt momente când amprenta nu este recunoscută prima dată. Dacă dispozitivul tău are doar un astfel de senzor, atunci te vei sătura rapid să-l folosești pentru a-l debloca. După doar câteva zile, veți prefera alte metode, deoarece vă permit să petreceți mai puțin timp procesului.
• O tabletă nu are nevoie de un scaner de amprentă dacă este folosită de mai mulți membri ai familiei. Desigur, senzorii moderni vă permit să stocați mai multe amprente în memorie. Dar chiar și cu această opțiune, pot apărea probleme atunci când un copil dorește să folosească dispozitivul. Fiecare deblocare va necesita plasarea degetului pe scaner. Și nu este un fapt că băieții bebelușului vor fi recunoscuți în mod constant. Dacă dispozitivul este destinat întregii familii, atunci în majoritatea cazurilor scanerul de amprente va fi dezactivat, deoarece introduce complicații suplimentare.
• Nu există doar avantaje ale faptului că o altă persoană nu poate folosi smartphone-ul tău. Dacă ți se întâmplă ceva, atunci persoanele din apropiere, echipa medicală sau poliția nu vă vor putea suna rudele, deoarece pur și simplu nu vă vor putea debloca telefonul. Cu toate acestea, nimeni nu vrea să se gândească la tot felul de necazuri.
• În smartphone-urile Apple, toate amprentele sunt stocate în formă criptată. Dar pe dispozitivele Android, până acum ceva timp situația era mult mai gravă. Toate aceste date au fost stocate pe ele în memoria locală, într-o formă neprotejată. Unii hackeri, dacă doresc cu adevărat, pot avea acces la aceste informații. Din fericire, noile smartphone-uri au rezolvat această problemă.

Rezumând

Pentru unii oameni, dezavantajele de mai sus pot părea exagerate. Dar în realitate nu este cazul. Deși nimeni nu va argumenta că smartphone-urile cu scaner de amprentă au mai multe avantaje. Nu degeaba Google a integrat suportul pentru senzorul de amprentă în sistemul său de operare la cel mai profund nivel. Este posibil ca în viitor chiar și cele mai ieftine smartphone-uri să fie echipate cu acesta.

Între timp, asigurați-vă că citiți recenziile despre dispozitivul pe care doriți să-l achiziționați. Dacă este echipat cu un senzor vechi, atunci utilizatorii vor observa cu siguranță faptul că este nevoie de mult timp pentru a se debloca folosind o amprentă. În acest caz, este mai bine să luați în considerare un alt model, puțin mai modern.

Smartphone-uri populare cu senzor de amprentă

Este de așteptat ca în viitor telefoanele cu scaner de amprentă să devină mult mai ieftine și, prin urmare, dispozitivele fără acest senzor vor dispărea practic. Și chiar și acum lista cu astfel de smartphone-uri este destul de mare. Iată doar câteva dispozitive:

• Apple iPhone 7- unul dintre cele mai scumpe smartphone-uri. Popularitatea sa este atât de mare încât nu are rost să vorbim despre asta în detaliu.
• Apple iPhone 7 Plus- Diagonala afișajului acestui smartphone a fost mărită de la 4,7 la 5,5 inci. Dispozitivul are și o cameră duală.
• Xiaomi Redmi 4 Pro- un dispozitiv relativ ieftin cu un ecran de cinci inchi a cărui rezoluție este de 1920 x 1080 pixeli. Lățimea ramelor de pe părțile laterale ale afișajului este menținută la minimum.
• Xiaomi Redmi 3S- un smartphone ieftin echipat cu un display HD și o cameră de 13 megapixeli. Există suport pentru LTE-Advanced.
• Samsung Galaxy S7 Edge- un dispozitiv care este vândut în toată lumea în cantități uriașe. Oamenilor le plac atât specificațiile tehnice, cât și afișajul AMOLED curbat. Smartphone-ul are o cameră excelentă, a cărei deschidere se deschide până la f/1.7.
• Samsung Galaxy S7- al doilea flagship al companiei sud-coreene. Ecranul său de 5,1 inchi este plat - colțurile nu sunt curbate. În caz contrar, dispozitivul nu este complet diferit de fratele său cu postscriptul „Edge”.
• Apple iPhone SE- un produs „măr” bugetar, dacă îl puteți numi așa, la un cost de 25-30 de mii de ruble. Acesta este unul dintre cele mai compacte smartphone-uri dintre cele dotate cu caracteristici decente. Singurul lucru dezamăgitor aici este lipsa unui slot pentru un card de memorie.
• Xiaomi Redmi Note 4- un dispozitiv cu o cameră de 13 megapixeli (apertura f/2.0) și trei gigabytes de memorie RAM. Capacitatea bateriei a fost mărită la un impresionant 4100 mAh.
• Samsung Galaxy A5 (2017)- cel mai bun raport preț-calitate, dacă luăm în considerare smartphone-urile sud-coreene. Spre deosebire de predecesorul său, dispozitivul este rezistent la apă și are o cameră îmbunătățită (rezoluție de 16 megapixeli și deschidere f/1.9).
• OnePlus 3T- un phablet cu o cantitate mare de memorie. Totul este în regulă cu el și cu toate celelalte caracteristici. Multe publicații de specialitate îl consideră cel mai bun smartphone chinezesc.

Pe măsură ce ne adâncim în sistemele legate de securitate și control, mulți dintre noi își vor îndrepta atenția în cele din urmă către metodele biometrice de identificare personală pentru anumite nevoi.

Biometria sunt metode de identificare automată a unei persoane și de confirmare a identității unei persoane pe baza caracteristicilor fiziologice sau comportamentale. Exemple de caracteristici fiziologice sunt amprentele digitale, forma mâinii, caracteristicile feței, irisul, caracteristicile vocii, caracteristicile scrisului de mână. Pe măsură ce tehnologia se dezvoltă, apar un număr tot mai mare de moduri de a identifica o persoană umană.

Cea mai populară metodă de identificare biometrică este recunoașterea amprentelor digitale. Cred că acest lucru este adevărat, deoarece este o metodă relativ ieftină și simplă, care a rezistat timpului. Există mai multe modalități de a obține o amprentă umană folosind electronica: metode optice de obținere a unei imagini digitale - reflexie, transmisie, metode fără contact, senzori capacitivi de amprentă digitală (semiconductor), scanere cu frecvență radio, scanere folosind metoda presiunii, scanere termice, ultrasonice. metodă. Fiecare metodă de obținere a amprentei are propriile sale avantaje și dezavantaje, dar principalul echilibru între alegerea unei metode de scanare este preț - fiabilitate (aici evidențiem nu doar protecția eficientă, ci și rezistența la factorii externi).

Scanerul de amprentă R308 în cauză (link către magazin) este optic (metoda de reflexie). Această metodă utilizează efectul Reflecției Interne Totale Frustrate. Efectul este că atunci când lumina cade pe interfața dintre două medii, energia luminii este împărțită în două părți - una este reflectată de graniță, cealaltă pătrunde prin graniță în al doilea mediu. Fracția de energie reflectată depinde de unghiul de incidență a fluxului luminos. Pornind de la o anumită valoare a unui unghi dat, toată energia luminoasă este reflectată de interfață. Acest fenomen se numește reflexie internă totală. În cazul contactului unui mediu optic mai dens (suprafața unui deget) cu unul mai puțin dens în punctul de reflexie internă totală, un fascicul de lumină trece prin această limită. Astfel, doar fasciculele de lumină care lovesc anumite puncte de reflexie internă totală, cărora nu a fost aplicat modelul papilar al degetului, vor fi reflectate de la limită. Pentru a capta imaginea luminoasă rezultată a suprafeței degetului, se folosește un senzor de imagine special (CMOS sau CCD, în funcție de implementarea scanerului).

Pentru această metodă, se pot observa următoarele:

• Unul dintre cele mai ieftine scanere de amprente cu o zonă de scanare relativ mare a degetelor
• Sensibilitatea la contaminarea suprafeței de lucru a senzorului
• Protecție scăzută împotriva manechinelor
• Dimensiuni relativ mari ale modulelor

Deci, scanerul de amprentă R308 arată astfel:

Aș dori să demontez și să mă uit la modulul din interior, dar designul este realizat în așa fel încât să fie imposibil să deșurubați cu atenție șuruburile și să scoateți placa cu elemente, deoarece ceva îl ține din interior și acesta este Este problematic să faceți fără a utiliza un fier de lipit, deci nu ar trebui să încercați să deteriorați integritatea modulului, ceea ce poate duce la defecțiunea acestuia.

Acest scaner optic de amprentă utilizează un procesor de semnal digital de mare viteză ca nucleu. Acest modul poate primi o imagine de amprentă, procesa imaginea pentru salvare sau căutare, poate salva datele amprentei în propria memorie și poate căuta o potrivire între amprenta primită și cele salvate. Pentru a se conecta la ACS (sisteme de control acces), modulul are o interfață UART, prin care modulul primește comenzi și trimite răspunsuri despre rezultatele operațiunilor. În plus, modulul poate transfera imaginea de amprentă obținută folosindu-l pe un alt dispozitiv. Scanerul de amprente este conceput astfel încât să efectueze în sine toate operațiunile de calcul și analitice, dar aceste procese trebuie controlate pentru a obține valoarea practică a modulului. Astfel, pe baza răspunsurilor despre rezultatele execuției comenzii, microcontrolerul extern poate construi orice logică necesară pentru funcționarea sistemului de control al accesului folosind un scanner de amprente.

Specificații scanerului de amprentă R308:

• Tensiune de alimentare – 4,5-5 volți
• Curent de funcționare - 40 mA
• Interfață – UART (nivel logic TTL)
• Rata de transmisie – 9600*n, n=1~12, implicit 57600 bps
• Timp de scanare a amprentei – până la 0,5 secunde
• Dimensiunea șablonului de amprentă digitală – 512 octeți
• Rata de acceptare falsă (FAR) – mai mică de 0,001%
• Rata de respingere falsă (FRR) – mai puțin de 0,5%
• Nivel de securitate - 5
• Timp mediu de căutare – mai puțin de 1 secundă
• Dimensiunea ferestrei de citire a amprentei – 18x22 mm
• Dimensiunea modulului – 55,5x21x20,5 mm
• Interval de temperatură de funcționare - -20-+40 grade Celsius

Pentru a vă conecta la alte dispozitive, R308 are un conector cu 6 pini:

1. Vt – plus sursa de alimentare pentru detectorul de degete
2. Vin – modul putere plus
3. Ieșire semnal atingere – detector de degete

Documentația indică culorile cablului inclus cu modulul, dar în cazul meu culorile nu s-au potrivit, așa că este cel mai sigur să se determine scopul contactelor prin numerotarea indicată pe placă de lângă conectorul modulului.

Structura pachetului de date transmis și primit de modul:

1. Antet – antet, valoare fixă ​​0xEF01 (2 octeți)
2. Adder – adresa scanerului de amprentă, valoare fixă ​​0xFFFFFFFF (4 octeți)
3. Identificator pachet – identificator pachet de date, 01H – pachet de comandă, 02H – pachet de date, 07H – pachet de răspuns, 08H – sfârșitul pachetului de date (1 octet)
4. Lungimea pachetului – numărul de octeți ai pachetului de informații (include suma octeților de date ai articolelor 5 - 6), numărul maxim 256 octeți (2 octeți)
5. Conținutul pachetului – date utile
6. Sumă de control – suma de control, suma aritmetică a punctelor 3-6 (2 octeți)

Scanerul de amprentă are 8 instrucțiuni de bază pentru a-l utiliza:

1. Scanarea unei amprente și stocarea acesteia în buffer. Returnează un cod de confirmare care indică succesul operațiunii.
2. Creați un fișier de caractere cu amprentă digitală din amprenta originală și salvați-l în CharBuffer1(2). Returnează un cod de confirmare care indică succesul operațiunii.
3. Căutați o potrivire de amprentă în biblioteca de module care se potrivește cu cea stocată în CharBuffer1 sau CharBuffer2. Returnează un cod de confirmare care indică succesul operațiunii și ID-ul amprentei din biblioteca modulului.
4. Crearea unui șablon de model de amprentă. Informațiile din CharBuffer1 și CharBuffer2 sunt combinate și combinate pentru a obține date de amprentă mai fiabile (amprenta din aceste buffere trebuie să aparțină aceluiași deget). După operație, datele sunt salvate înapoi în CharBuffer1 și CharBuffer2. Returnează un cod de confirmare care indică succesul operațiunii.
5. Salvarea șablonului de amprentă din Buffer1/Buffer2 în memoria flash a bibliotecii de module. Returnează un cod de confirmare care indică succesul operațiunii.
6. Ștergerea unui șablon din memoria flash a modulului. Returnează un cod de confirmare care indică succesul operațiunii.
7. Ștergerea memoriei bibliotecii de amprente a modulului. Returnează un cod de confirmare care indică succesul operațiunii.
8. Verificarea parolei modulului. Returnează un cod de confirmare care indică succesul operațiunii.

Pentru a căuta o potrivire a amprentei în biblioteca modulului, trebuie să scanați amprenta și să o salvați în buffer, să generați un fișier simbol și să-l plasați în CharBuffer și să scrieți o comandă pentru a căuta potriviri cu amprenta (instrucțiunile 1, 2, 3).

Pentru a introduce o amprentă în memoria modulului, trebuie să obțineți o imagine a amprentei, să o salvați într-un buffer și să generați un fișier simbol salvat în CharBuffer (repetăm ​​operațiunile de cel puțin 2 ori și salvam totul în CharBuffer1 și CharBuffer2 ), apoi combină datele din bufferele 1 și 2 Pentru a obține un rezultat mai precis, rulăm comanda pentru a salva informații despre amprenta în locația de memorie specificată (instrucțiunile 1, 2, 4, 5).

Pe măsură ce modulul execută instrucțiuni, este necesar să se monitorizeze corectitudinea și succesul execuției prin răspunsurile care urmează după trimiterea comenzilor. Acest lucru poate îmbunătăți calitatea execuției programului și acuratețea manipulărilor specificate cu scanerul de amprente R308.

Pentru a evalua funcționarea modulului, un firmware demonstrativ pentru microcontrolerul STM32 corespunzător diagramei este atașat articolului:

Afișajul LCD afișează datele necesare pentru lucrul cu scanerul de amprentă atunci când porniți circuitul fără jumperii închise Jmp1 și Jmp2, ciclul principal al programului începe când microcontrolerul așteaptă să fie primită o amprentă de la scaner și începe o căutare; memoria modulului când apare. Când este pornit cu jumperul Jmp1 închis, memoria bibliotecii de amprente este complet ștearsă. Când este pornit cu jumperul Jmp2 închis, 5 noi amprente sunt adăugate în memoria modulului. Pentru a adăuga o amprentă, trebuie să atingeți degetul de două ori pe scaner pentru a-l salva dacă nu există erori la scanarea amprentelor.

În plus, articolul este însoțit de programul SFGDemo. Cu ajutorul acestuia, puteți obține o imagine a amprentei dvs. în plus față de operațiunile standard de adăugare a unei amprente în memorie, căutarea potrivirilor și ștergerea unei amprente din memorie (un adaptor USB-UART este utilizat pentru a vă conecta la un computer).

Lista radioelementelor

Desemnare	Tip	Denumirea	Cantitate	Nota	Magazin	Blocnotesul meu
IC1	MK STM32	STM32F103C8	1			La blocnotes
VR1	Regulator liniar	LM7805	1			La blocnotes
VR2	Regulator liniar	AMS1117-3.3	1			La blocnotes
FP1	Senzor de amprentă	R308	1			La blocnotes
HG1	Afișaj LCD	2004a	1			La blocnotes
C1, C2	Condensator	22 pF	2			La blocnotes
C3		470 µF	1			La blocnotes
C4-C7, C9, C10, C12	Condensator	100 nF	7			La blocnotes
C8	Condensator electrolitic	220 uF	1			La blocnotes
C11	Condensator electrolitic	100 µF	1			La blocnotes
R1	Rezistor	22 ohmi	1			La blocnotes
R2	Rezistor	100 ohmi	1			La blocnotes
R3	Rezistor trimmer	10 kOhm	1