حسگر اثر انگشت یکپارچه با صفحه‌نمایش چگونه کار می‌کند؟
حسگر اثر انگشت زیر صفحه نمایشگر به یک جادو می‌ماند. انگشت خود را بر روی صفحه‌نمایش قرار داده، اثر انگشت شما تشخیص داده شده و سپس به‌سرعت قفل گوشی شما باز می‌شود. بیایید تا نگاهی نزدیک‌تر به این فناوری داشته باشیم.
دور شدن از اسکنرهای فیزیکی
اسکن اثر انگشت همانند سایر راه‌های تشخیص زیستی، چیز جدیدی در دنیای کامپیوتر نیست. چنین حسگرهایی، سال‌ها است که بر روی برخی از لپ‌تاپ‌ها وجود دارند. اولین گوشی موبایل برخوردار از این تکنولوژی نیز Pantech GI100 بوده که متعلق به سال 2004 است. در ادامه و در عصر گوشی‌های هوشمند، این حسگرها توانستند که بیشتر خود رانشان دهند. دلیل این موضوع نیز، نیاز روز افزون به حفاظت از داده‌ها است.
در سال 2013، آیفون 5S اولین گوشی مطرح بازار آمریکا بود که با استفاده از Touch ID توانست که این فناوری را به کار گیرد. هر چند که در ادامه اپل تصمیم گرفت تا تشخیص چهره را جایگزین این فناوری کند، اما در نهایت حسگر اثر انگشت به استانداردی برای تمامی گوشی‌های هوشمند تبدیل شد. در اکثر دستگاه‌های قابل حمل، حسگرهای زیستی در پشت و یا کناره گجت حضور دارند.
در طول چند سال گذشته، سایر تولیدکنندگان نیز حسگرهای فیزیکی اثر انگشت را کنار گذاشته‌اند. همانند اپل، برخی نیز قابلیت تشخیص اثر انگشت را به‌کلی از گوشی‌های خود حذف کرده‌اند. برخی دیگر نیز حسگر اثر انگشت زیر صفحه نمایشگر را جایگزین حسگر فیزیکی کرده‌اند. بدین ترتیب کاربران می‌توانند انگشت خود را بر روی ناحیه‌ای خاص از صفحه‌نمایش گوشی قرار داده و دستگاه خود را باز کنند.
این مطلب را نیز بخوانید: دوربین سلفی زیر نمایشگر چگونه کار می‌کند؟
فرایند کارکرد حسگر اثر انگشت زیر صفحه نمایشگر
در حالت کلی، چه حسگر فیزیکی باشد و چه با نمایشگر یکپارچه شده باشد، در هر صورت فرایند اسکن یکسان است. معمولا در زیر قسمت خاصی از نمایشگر، یک ناحیه اسکن وجود دارد. پس از قرار دادن انگشت خود بر روی قسمت حسگر، با استفاده از دوربین و یا سایر حسگرها، تصویری از الگوی اثر انگشت شما تهیه می‌شود. سپس این تصویر با داده‌های زیستی موجود بر روی گوشی شما، تطبیق داده می‌شود. در صورت همسان بودن، گوشی شما باز می‌شود.
کوچک بودن ناحیه حسگر، یکی از بزرگ‌ترین مشکلات در این زمینه است. معمولا این ناحیه در یک‌چهارم پایینی نمایشگر گنجانده شده است. تولیدکنندگان از طریق یک راهنمای نرم‌افزاری، محل دقیق حسگر اثر انگشت را به شما نمایش می‌دهند. در هنگام روشن شدن صفحه‌نمایش (و یا در صورت برخورداری از نمایشگرهای همیشه روشن)، این موضوع را متوجه خواهید شد. فرایند اسکن می‌تواند سریع و یا کند پیش برود. دلیل این موضوع نیز به تفاوت‌های قابل توجه در فناوری‌های اسکن اثر انگشت بازمی‌گردد.
نوری (Optical) در مقابل فراصوتی (Ultrasonic)
دو نوع اصلی اثر انگشت یکپارچه با صفحه‌نمایش وجود دارند: نوری و فراصوتی. اسکنرهای نوری، یک نور شدید را بر روی انگشت شما می‌تابانند (معمولا این نور در قالب یک انیمیشن بر روی صفحه ظاهر می‌شود). در ادامه با استفاده از دوربینی در زیر نمایشگر، تصویری از اثر انگشت شما گرفته می‌شود. سپس اگر این اثر انگشت با داده‌های گوشی شما مطابقت داشته باشد، آنگاه قفل دستگاه نیز باز می‌شود.
بسیاری بر این باورند که اسکنرهای نوری نسبت به اسکنرهای فراصوتی، امنیت کمتری دارند. دلیل این باور نیز می‌تواند به استفاده از یک دوربین ساده جهت تصویربرداری از اثر انگشت بازگردد. در هر صورت، این روش بسیار سریع‌تر است. بسته به بهینه‌سازی نرم‌افزاری، این فناوری حتی می‌تواند سرعتی معادل بهترین حسگرهای فیزیکی اثر انگشت داشته باشد. حسگرهای نوری در گوشی‌های وان‌پلاس و سایر دستگاه‌های میان-رده، یافت می‌شوند.
معمولا دیدگاه بهتری نسبت به حسگرهای اثر انگشت فراصوتی وجود دارد. به‌جای نور، در این حسگرها با استفاده از امواج فراصوتی منعکس شده، از انگشت شما یک تصویر دقیق سه بعدی ایجاد می‌شود. این فرایند مشابه فرایند به کار گرفته شده در دستگاه‌های پزشکی فراصوتی است.
حسگرهای فراصوتی امنیت بیشتری دارند، زیرا جعل تصویر اثر انگشت سه بعدی، دشوارتر است. همچنین چنین حسگرهایی عملکردی پایدارتر داشته و در شرایطی همانند دستان خیس و یا گِلی نیز، عملکرد بهتری دارند. معمولا این حسگرها در دستگاه‌های پرچمدار همانند سری گلکسی سامسونگ پیدا می‌شوند.
این مطلب را نیز بخوانید: چرا اپل شارژر را از جعبه آیفون 12 حذف کرد؟!
آینده فناوری یکپارچه
حسگرهای اثر انگشت یکپارچه با نمایشگر، بخشی از یک نقشه کلی جهت به حداقل رساندن کلیدها، دوربین‌ها، حسگرها، اسپیکرها، درگاه‌ها و یا حاشیه‌های بدون استفاده هستند. همزمان با اوج‌گیری حسگرهای یکپارچه با نمایشگر، شرکت‌ها نیز افزودن دوربین‌های سلفی پاپ-آپ جهت بهبود نسبت نمایشگر به بدنه را در دستور کار خود قرار داده‌اند. به این موارد باید حذف جک هدفون و سعی در ایجاد ایربادهای کاملا بی‌سیم را نیز اضافه کرد.
در آینده به احتمال زیاد، قابلیت‌های بیشتری به زیر صفحه‌نمایش گوشی‌ها خواهند رفت. اسپیکرهای زیر نمایشگر به شما امکان می‌دهند که به تماس‌های صوتی و صدای استریو گوشی فرا داده و در عین حال نیز شیار بلندگوها را بر روی گوشی خود، مشاهده نکنید. همچنین دوربین‌های سلفی زیر صفحه‌نمایش نیز وجود دارند که هیچ حفره و یا شیاری را به خود اختصاص نداده و حتی به‌صورت پاپ-آپ نیز نیستند.
گوشی‌هایی با این مشخصات، هم‌اکنون نیز وجود دارند. در سال 2019، شرکت Meizu از دستگاهی رونمایی کرد که حاشیه‌هایی بسیاری باریک داشته، حسگرهای آن قابل مشاهده نبودند و همچنین درگاه‌های شارژ و دکمه‌های فیزیکی نیز در آن گنجانده نشده بودند. همچنین این گوشی فقط از شارژ بی‌سیم پشتیبانی می‌کرد. کمی بعد در همان سال، شرکت اوپو نیز از یک گوشی مجهز به دوربین سلفی زیر نمایشگر، رونمایی کرد.
در آینده می‌توان دستگاه‌های مبتنی بر طراحی یکپارچه بیشتری را مشاهده کرد. سامسونگ قصد دارد تا در دستگاه‌های آینده خود، از دوربین‌های زیر نمایشگر بهره ببرد. همچنین شایعاتی نیز وجود دارند که می‌گویند اپل قصد دارد تا درگاه شارژ را حذف کرده و فقط از شارژ بی‌سیم در گوشی‌های خود استفاده کند. مطمئنا فناوری MagSafe می‌تواند در این زمینه کارساز باشد.
نوشته حسگر اثر انگشت یکپارچه با صفحه‌نمایش چگونه کار می‌کند؟ اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.