حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر چگونه کار می نماید؟

به گزارش مجله بابلسر، گوشی های هوشمند از سال ها قبل به بهره گیری از حسگر اثر انگشت فیزیکی روی آورده اند. اما با کاهش حاشیه نمایشگرها، شرکت ها تکنولوژی حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر را توسعه دادند که به کاربران اجازه می دهد انگشت خود را بر روی نمایشگر قرار دهند و قفل گوشی را پشت سر بگذارند. اگرچه همین حالا هم بعضی گوشی ها از حسگر اثر انگشت فیزیکی تعبیه شده در پنل پشتی یا لبه کناری بهره می برند، اما در هر صورت بسیاری از گوشی های جدید همراه با حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر راهی بازار می شوند. اما این تکنولوژی جذاب دقیقا چگونه کار می نماید؟ در ادامه همراه ما باشید.

جدایی گوشی از حسگر اثر انگشت فیزیکی

اسکن اثر انگشت، مانند دیگر قابلیت های بیومتریک، مشخصه جدیدی برای گجت ها نیست. با وجود اینکه سابقه حسگر اثر انگشت در لپ تاپ ها به چند دهه قبل برمی گردد، اما اولین گوشی مجهز به این قابلیت Pantech GI100 بود که در سال 2004 معرفی گردید. در هر صورت به دلیل احتیاج روزافزون کاربران برای حفاظت از داده ها، این مشخصه به گوشی های هوشمند هم راه پیدا کرد.

در سال 2013، آیفون 5 اس مجهز به تاچ آی دی معرفی گردید که در بازار آمریکا اولین گوشی مهم دارای قابلیت حسگر اثر انگشت محسوب می گردد. اگرچه چند سالی است که اپل برای تقریبا تمام گوشی های جدید خود این قابلیت را کنار گذاشته و به تکنولوژی تشخیص چهره روی آورده، اما حسگر اثر انگشت حالا به یک مشخصه استاندارد در تقریبا تمام گوشی های هوشمند بدل شده است.

در طول چند سال گذشته، شرکت های زیادی فرایند حذف حسگر اثر انگشت فیزیکی از گوشی های خود را شروع نموده اند. اگرچه اپل به جای این قابلیت از تکنولوژی تشخیص چهره استفاده نموده، اما باقی شرکت ها آن را با حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر جایگزین نموده اند. این مشخصه به کاربران اجازه می دهد که با قرار دادن انگشت خود بر روی بخش مشخصی از نمایشگر، گوشی خود را آنلاک نمایند.

نحوه کارکرد حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر

روی هم رفته، فارغ از اینکه سنسور فیزیکی یا زیر نمایشگر باشد، اساس فرایند اسکن اثر انگشت در نهایت یکسان است. معمولا زیر بخش خاصی از نمایشگر، اسکنر اثر انگشت قرار گرفته است. زمانی که انگشت خود را بر روی این بخش از نمایشگر می گذارید، با استفاده از دوربین یا یک سنسور دیگر تصویری از الگوهای اثر انگشت شما ثبت می گردد. سپس این داده ها با اطلاعات بیومتریک ثبت شده در گوشی مقایسه می گردد. اگر اطلاعات مطابقت داشته باشند، گوشی شما آنلاک خواهد شد.

یکی از مهم ترین مسائل تکنولوژی حسگر اثر انگشت این است که سطح مربوط به اسکن نسبتا کوچک به حساب می آید. در اغلب گوشی ها، یک ناحیه مربعی شکل کوچک در قسمت پایینی نمایشگر به این کار اختصاص داده می گردد. همچنین شرکت ها معمولا به طور نرم افزاری کاربران را برای شناسایی مکان مربوط به این حسگر هدایت می نمایند. مکان مربوط به این حسگر معمولا با روشن شدن نمایشگر پدیدار می گردد و اگر هم گوشی موردنظر مجهز به نمایشگر همواره روشن باشد، آیکون مربوط به این موضوع را حتی در صورت خاموش بودن صفحه نمایش می توانید مشاهده کنید.

فرایند اسکن هم می تواند بسیار سریع یا آهسته باشد. این موضوع تا حد زیادی به تفاوت های بین دو فناوری مهم حسگر اثر انگشت برمی گردد.

اپتیکال در برابر فراصوت

فناوری حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر به دو نوع اصلی اپتیکال و فراصوت تقسیم می گردد. اسکنرهای اپتیکال یک نور روشن به انگشت شما می تابانند که این نور در اغلب موارد به عنوان یک انیمیشن بر روی صفحه نمایش ظاهر می گردد. سپس با دوربین از اثر انگشت روشن شده عکس می گیرد و اگر الگوی اثر انگشت با داده های ثبت شده در گوشی مطابقت داشته باشد، گوشی آنلاک می گردد.

بسیاری فکر می نمایند که اسکنر اپتیکال از امنیت کمتری نسبت به تکنولوژی فراصوت برخوردار است زیرا از یک دوربین ساده برای ثبت تصویر از اثر انگشت استفاده می نماید. با این حال، در اغلب موارد این تکنولوژی سرعت بالاتری دارد. در صورت توجه به بهینه سازی نرم افزاری، این فناوری می تواند به اندازه بهترین حسگرهای اثر انگشت فیزیکی سریع باشد. گوشی های وان پلاس و بسیاری از گوشی های میان رده از اسکنر اپتیکال استفاده می نمایند.

اسکنرهای فراصوت معمولا به عنوان تکنولوژی بهتر در نظر گرفته می شوند. این تکنولوژی به جای نور، از امواج فراصوت بهره می برد که از انگشت شما بازتاب می شوند تا یک تصویر سه بعدی دقیق از اثر انگشت ثبت نمایند. این روش مشابه همان رویکردی است که در دستگاه های سونوگرافی پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد.

اسکنرهای فراصوت به طور قابل توجهی امن تر از نمونه اپتیکال هستند زیرا جعل یک تصویر سه بعدی از اثر انگشت کار بسیار سخت تری محسوب می گردد. همچنین زمانی که انگشتان شما خیس یا کثیف هستند، این تکنولوژی بهتر از اسکنر اپتیکال می تواند انجام وظیفه کند. از جمله گوشی های مبتنی بر این تکنولوژی می توانیم به پرچم داران سامسونگ اشاره کنیم.

حرکت به سمت گوشی های با بدنه یک دست

حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر بخشی از یک پروژه عظیم تر تولیدنمایندگان برای ارائه گوشی های مبتنی بر بدنه یک دست است. این یعنی آن ها قصد دارند مواردی مانند دکمه ها، دوربین ها، سنسورها، اسپیکرها و پورت ها را کنار بگذارند یا مخفی نمایند.

در کنار افزایش بهره گیری از حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر، شرکت های زیادی به استفاده از دوربین سلفی پاپ آپ روی آوردند که منجر به بهبود نسبت نمایشگر به بدنه می گردد. از چند سال قبل هم فرایند حذف جک هدفون از گوشی ها شروع شده و شرکت های مختلف مشغول رقابت در زمینه معرفی ایربادهای کاملا بی سیم هستند.

در آینده نزدیک، ویژگی های بیشتری به زیر صفحه نمایش منتقل خواهند شد. اسپیکرهای زیر نمایشگر به کاربران اجازه می دهد که بدون مشاهده حفره مربوط به آن ها، به صدای استریو و صدای مکالمات گوش دهند. ضمناً نباید دوربین زیر نمایشگر را از قلم بیندازیم که احتمالا از سال آینده به بسیاری از گوشی ها راه پیدا می نماید و دیگر احتیاج به استفاده از بریدگی، حفره یا دوربین های پاپ آپ را رفع می نماید.

گوشی های مبتنی بر این مشخصات همین حالا هم وجود دارند. به عنوان مثال شرکت میزو در سال 2019 گوشی هوشمندی را نشان داد که فاقد هرگونه دکمه و پورت شارژ بود. در عوض، برای شبیه سازی حس تماس با دکمه های فیزیکی از تکنولوژی هپتیک یا بازخورد لمسی استفاده می کرد و اسپیکر زیر نمایشگر هم وظیفه پخش صدا را بر عهده داشت. ضمناً شارژ کردن آن هم صرفا با استفاده از شارژر بی سیم امکان پذیر بود. مدتی قبل هم شرکت ZTE از اولین گوشی مجهز به دوربین زیر نمایشگر رونمایی کرد.

احتمالا در آینده نزدیک این گوشی های دارای بدنه یک دست به طور گسترده راهی بازار خواهند شد. به غیر از کوشش شرکت ها برای بهره گیری از دوربین زیر نمایشگر، شایعاتی وجود دارد که اپل میخواهد دو سال دیگر پورت شارژ را از آیفون ها حذف کند. به اعتقاد کارشناسان، شارژر مگ سیف در راستای همین هدف ارائه شده است. در هر صورت به نظر می رسد قرار است طراحی و امکانات گوشی های هوشمند بسیار جذاب تر شوند و باید ببینیم چه زمانی این قابلیت ها همه گیر می شوند.