حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر چگونه کار می‌کند؟
گوشی‌های هوشمند از سال‌ها قبل به بهره‌گیری از حسگر اثر انگشت فیزیکی روی آورده‌اند. اما با کاهش حاشیه‌ی نمایشگرها، شرکت‌ها تکنولوژی حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر را توسعه دادند که به کاربران اجازه می‌دهد انگشت خود را بر روی نمایشگر قرار دهند و قفل گوشی را پشت سر بگذارند. اگرچه همین حالا هم برخی گوشی‌ها از حسگر اثر انگشت فیزیکی تعبیه شده در پنل پشتی یا لبه‌ی کناری بهره می‌برند، اما در هر صورت بسیاری از گوشی‌های جدید همراه با حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر راهی بازار می‌شوند. اما این تکنولوژی جذاب دقیقا چگونه کار می‌کند؟ در ادامه همراه ما باشید.
جدایی گوشی از حسگر اثر انگشت فیزیکی
اسکن اثر انگشت، مانند دیگر قابلیت‌های بیومتریک، مشخصه‌ی جدیدی برای گجت‌ها نیست. با وجود اینکه سابقه‌ی حسگر اثر انگشت در لپ‌تاپ‌ها به چند دهه‌ی قبل برمی‌گردد، اما اولین گوشی مجهز به این قابلیت Pantech GI100 بود که در سال ۲۰۰۴ معرفی شد. در هر صورت به دلیل نیاز روزافزون کاربران برای حفاظت از داده‌ها، این مشخصه به گوشی‌های هوشمند هم راه پیدا کرد.
در سال ۲۰۱۳، آیفون ۵ اس مجهز به تاچ آی‌دی معرفی شد که در بازار آمریکا اولین گوشی مهم دارای قابلیت حسگر اثر انگشت محسوب می‌شود. اگرچه چند سالی است که اپل برای تقریبا تمام گوشی‌های جدید خود این قابلیت را کنار گذاشته و به تکنولوژی تشخیص چهره روی آورده، اما حسگر اثر انگشت حالا به یک مشخصه‌ی استاندارد در تقریبا تمام گوشی‌های هوشمند بدل شده است.
در طول چند سال گذشته، شرکت‌های زیادی روند حذف حسگر اثر انگشت فیزیکی از گوشی‌های خود را آغاز کرده‌اند. اگرچه اپل به جای این قابلیت از تکنولوژی تشخیص چهره استفاده کرده، اما باقی شرکت‌ها آن را با حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر جایگزین کرده‌اند. این مشخصه به کاربران اجازه می‌دهد که با قرار دادن انگشت خود بر روی بخش مشخصی از نمایشگر، گوشی خود را آنلاک کنند.
نحوه‌ی 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 دارد. زمانی که انگشت خود را بر روی این بخش از نمایشگر می‌گذارید، با استفاده از دوربین یا یک سنسور دیگر تصویری از الگوهای اثر انگشت شما ثبت می‌شود. سپس این داده‌ها با اطلاعات بیومتریک ثبت شده در گوشی مقایسه می‌شود. اگر اطلاعات مطابقت داشته باشند، گوشی شما آنلاک خواهد شد.
یکی از مهم‌ترین مشکلات تکنولوژی حسگر اثر انگشت این است که سطح مربوط به اسکن نسبتا کوچک به حساب می‌آید. در اغلب گوشی‌ها، یک ناحیه‌ی مربعی شکل کوچک در قسمت پایینی نمایشگر به این کار اختصاص داده می‌شود. همچنین شرکت‌ها معمولا به‌طور نرم‌افزاری کاربران را برای شناسایی مکان مربوط به این حسگر راهنمایی می‌کنند. مکان مربوط به این حسگر معمولا با روشن شدن نمایشگر پدیدار می‌شود و اگر هم گوشی مجهز به نمایشگر همیشه روشن باشد، آیکون مربوط به این موضوع را حتی در صورت خاموش بودن صفحه‌نمایش می‌توانید مشاهده کنید.
فرایند اسکن هم می‌تواند بسیار سریع یا آهسته باشد. این موضوع تا حد زیادی به تفاوت‌های بین دو فناوری مهم حسگر اثر انگشت برمی‌گردد.
اپتیکال در برابر فراصوت
فناوری حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر به دو نوع اصلی اپتیکال و فراصوت تقسیم می‌شود. اسکنرهای اپتیکال یک نور روشن به انگشت شما می‌تابانند که این نور در اغلب موارد به‌عنوان یک انیمیشن بر روی صفحه نمایش ظاهر می‌شود. سپس با دوربین از اثر انگشت روشن شده عکس می‌گیرد و اگر الگوی اثر انگشت با داده‌های ثبت شده در گوشی مطابقت داشته باشد، گوشی آنلاک می‌شود.
بسیاری فکر می‌کنند که اسکنر اپتیکال از امنیت کمتری نسبت به تکنولوژی فراصوت برخوردار است زیرا از یک دوربین ساده برای ثبت تصویر از اثر انگشت استفاده می‌کند. با این حال، در اغلب موارد این تکنولوژی سرعت بالاتری دارد. در صورت توجه به بهینه‌سازی نرم‌افزاری، این فناوری می‌تواند به اندازه‌ی بهترین حسگرهای اثر انگشت فیزیکی سریع باشد. گوشی‌های وان‌پلاس و بسیاری از گوشی‌های میان‌رده از اسکنر اپتیکال استفاده می‌کنند.
اسکنرهای فراصوت معمولا به‌عنوان تکنولوژی بهتر در نظر گرفته می‌شوند. این تکنولوژی به جای نور، از امواج فراصوت بهره می‌برد که از انگشت شما بازتاب می‌شوند تا یک تصویر سه‌بعدی دقیق از اثر انگشت ثبت کنند. این روش مشابه همان رویکردی است که در دستگاه‌های سونوگرافی پزشکی استفاده می‌شود.
اسکنرهای فراصوت به طور قابل توجهی امن‌تر از نمونه‌ی اپتیکال هستند زیرا جعل یک تصویر سه‌بعدی از اثر انگشت کار بسیار سخت‌تری محسوب می‌شود. همچنین زمانی که انگشتان شما خیس یا کثیف هستند، این تکنولوژی بهتر از اسکنر اپتیکال می‌تواند انجام وظیفه کند. از جمله گوشی‌های مبتنی بر این تکنولوژی می‌توانیم به پرچم‌داران سامسونگ اشاره کنیم.
حرکت به سمت گوشی‌های با بدنه‌ی یک‌دست
ZTE Axon 20 – اولین گوشی دارای دوربین زیر نمایشگر
حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر بخشی از یک پروژه بزرگ‌تر تولیدکنندگان برای ارائه‌ی گوشی‌های مبتنی بر بدنه‌ی یک‌دست است. این یعنی آن‌ها قصد دارند مواردی مانند دکمه‌ها، دوربین‌ها، سنسورها، اسپیکرها و پورت‌ها را کنار بگذارند یا مخفی کنند.
در کنار افزایش بهره‌گیری از حسگر اثر انگشت زیر نمایشگر، شرکت‌های زیادی به استفاده از دوربین سلفی پاپ‌آپ روی آوردند که منجر به بهبود نسبت نمایشگر به بدنه می‌شود. از چند سال قبل هم روند حذف جک هدفون از گوشی‌ها آغاز شده و شرکت‌های مختلف مشغول رقابت در زمینه‌ی معرفی ایربادهای کاملا بی‌سیم هستند.
در آینده‌ی نزدیک، ویژگی‌های بیشتری به زیر صفحه‌نمایش منتقل خواهند شد. اسپیکرهای زیر نمایشگر به کاربران اجازه می‌دهد که بدون مشاهده‌ی حفره‌ی مربوط به آن‌ها، به صدای استریو و صدای مکالمات گوش دهند. در ضمن نباید دوربین زیر نمایشگر را از قلم بیندازیم که احتمالا از سال آینده به بسیاری از گوشی‌ها راه پیدا می‌کند و دیگر نیاز به استفاده از بریدگی، حفره یا دوربین‌های پاپ‌آپ را برطرف می‌کند.
میزو Zero – گوشی فاقد دکمه و پورت شارژ
گوشی‌های مبتنی بر این مشخصات همین حالا هم وجود دارند. به‌عنوان مثال شرکت میزو در سال ۲۰۱۹ گوشی هوشمندی را نشان داد که فاقد هرگونه دکمه و پورت شارژ بود. در عوض، برای شبیه‌سازی حس تماس با دکمه‌های فیزیکی از تکنولوژی هپتیک یا بازخورد لمسی استفاده می‌کرد و اسپیکر زیر نمایشگر هم وظیفه‌ی پخش صدا را بر عهده داشت. در ضمن شارژ کردن آن هم فقط با استفاده از شارژر بی‌سیم امکان‌پذیر بود. مدتی قبل هم شرکت ZTE از اولین گوشی مجهز به دوربین زیر نمایشگر رونمایی کرد.
احتمالا در آینده‌ی نزدیک این گوشی‌های دارای بدنه‌ی یک‌دست به طور گسترده راهی بازار خواهند شد. به غیر از تلاش شرکت‌ها برای بهره‌گیری از دوربین زیر نمایشگر، شایعاتی وجود دارد که اپل قصد دارد دو سال دیگر پورت شارژ را از آیفون‌ها حذف کند. به اعتقاد کارشناسان، شارژر مگ‌سیف در راستای همین هدف ارائه شده است. در هر صورت به نظر می‌رسد قرار است طراحی و امکانات گوشی‌های هوشمند بسیار جذاب‌تر شوند و باید ببینیم چه زمانی این قابلیت‌ها همه‌گیر می‌شوند.
منبع: How To Geek
به راحتی