Лет 40 назад системы биометрической идентификации можно было встретить только в фантастических фильмах или же книгах. Тогда казалось, что решение проблемы точного определения личности – дело далекого будущего.

Теперь же это давно перестало быть экзотикой, и мы часто сталкиваемся с одним из видов подобной идентификации – по отпечатку пальца. Кстати, данный способ уже довольно долго и вполне успешно используется криминалистами. В применении к мобильной технике именно этот метод является самым удобным и распространенным. И действительно – прикладывать к ноутбуку свой палец куда проще, чем, скажем, мочки ушей, которые тоже уникальны у каждого человека. Существуют также системы распознавания рисунка сетчатки и радужки глаза, голоса и даже геометрии руки, но они довольно дорогие, сложные и громоздкие.

Техническая сторона вопроса

Задача сканера – точно передать рисунок отпечатка, который формируется так называемыми папиллярными линиями на коже пальца. В целом по принципу создания снимка сканеры можно разделить на протяжные (палец нужно прижать и аккуратно провести) и такие, которые делают сразу полный снимок отпечатка. Последний вариант, конечно, удобнее – не нужно сосредотачиваться на плавности протягивания, но в жертву приносится как минимум компактность.

По методу распознавания различают оптические, ультразвуковые, полупроводниковые сканеры. Первыми появились оптические, основанные на матрице CCD. Такая матрица, представляющая собой набор крошечных светочувствительных фотодиодов, часто встречается в видеокамерах. Выступы на коже пальца отражают больше света, бороздки (впадины) – меньше, таким образом создается картина отпечатка. Как уже было сказано, оптические сканеры бывают протяжные и полноформатные. Недостаток систем на основе оптического принципа очевиден – возможно использование муляжа или даже хорошей ксерокопии. Кроме того, грязные пальцы и различные условия освещенности могут сделать задачу идентификации невозможной.

Полупроводниковые сканеры в свою очередь делятся на емкостные, термальные и тензометрические. Наиболее популярны среди них – емкостные. Принцип работы схож с таковым у емкостных сенсорных экранов. На пластине размещена целая сетка миниатюрных конденсаторов, выполненных на основе полупроводника. Когда палец касается такой пластины, емкость каждой ячейки меняется по-разному: под бороздкой значения меньше, чем под выступом. Контроллер опрашивает все ячейки и составляет соответствующую картину. Такой сканер можно сделать весьма компактным, к тому же его не обманешь «ненастоящим пальцем». Термальные сенсоры измеряют разницу температуры между бороздками и выступами, а тензометрические реагируют на давление последних. Недостатки полупроводниковых сканеров – чувствительность к сильным внешним электрическим помехам и слабая защищенность поверхности. Для борьбы с этим применяют заземление и прочные покрытия.

Кроме полупроводниковых и оптических сканеров, имеются также ультразвуковые. Принцип их действия следующий: излучаемые волны по-разному отражаются от выступов и бороздок кожи, и на основе разности полученного сигнала строится карта. С помощью такого метода можно также определять дополнительные характеристики, например пульс, что позволяет эффективно бороться с использованием муляжей.

На практике

... Читать дальше »