Sala de Observación de Inteligencia: Hablemos del reconocimiento de huellas dactilares de teléfonos móviles
IT168 Review La feroz competencia en los teléfonos inteligentes en los últimos años ha traído un beneficio obvio: el hundimiento de la tecnología Varias tecnologías que antes sólo estaban disponibles en teléfonos móviles de alta gama se han abaratado con el tiempo. Por diversas razones, se aplicará rápidamente a cuerpos de gama media y baja. En el desarrollo de teléfonos inteligentes en los últimos dos años, el "reconocimiento de huellas dactilares" es un ejemplo relativamente obvio. En los últimos dos años, la tecnología sólo se utilizó en varios de los principales teléfonos emblemáticos. Ahora, incluso todo tipo de teléfonos de mil yuanes están equipados con reconocimiento de huellas dactilares de serie. En cuanto al nuevo buque insignia de Android S8, aunque incorpora varias tecnologías negras, el diseño de la huella digital detrás de él todavía hace que muchos internautas se quejen. Se puede comprobar que el reconocimiento de huellas dactilares en los teléfonos móviles sigue siendo uno de los puntos técnicos que más preocupan a muchos usuarios. En este número de Intelligence Observation Room, hablemos del reconocimiento de huellas dactilares en teléfonos móviles.
Hay muchas características biológicas únicas que tiene una persona, incluidas las huellas dactilares, el iris, las huellas de la palma, etc. Debido a su singularidad y conveniencia, las huellas dactilares se han convertido ahora en la “palabra clave” para la interacción entre las personas y los teléfonos inteligentes. Contraseña" es la más utilizada. Y en esto. Ya en 2011, el Atrix 4G de Motorola tomó la delantera al convertirse en el primer teléfono inteligente producido en masa en el mundo en utilizar el reconocimiento de huellas dactilares, pero su experiencia basada en scratch no era fácil de usar. Con el iPhone 5S, Apple realmente ha impulsado la función de reconocimiento de huellas dactilares en los teléfonos inteligentes. Desde entonces, el reconocimiento de huellas dactilares se ha vuelto muy popular en los teléfonos inteligentes.
En esta etapa, en términos del tipo de reconocimiento de huellas dactilares, la mayoría de los teléfonos inteligentes utilizan el reconocimiento capacitivo de huellas dactilares. En términos generales, un módulo de huellas dactilares (tomando el iPhone como ejemplo) se compone de un IC táctil, un sensor capacitivo, un anillo de detección de metales y una cubierta protectora. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología actual, el anillo de detección de metales puede ser. Se retira, permitiendo llevar el módulo de huellas dactilares. El botón Home está más integrado.
Dado que nuestras huellas dactilares se componen de círculos de líneas de piel, la forma de las líneas y los picos y valles de la huella dactilar son completamente diferentes para cada persona, por lo que la longitud de la huella dactilar medida por el sensor capacitivo es también son diferentes (el valor de capacitancia del pico es mayor y el valor de capacitancia del valle es menor), la imagen de la huella digital finalmente se traduce en una señal eléctrica que el chip puede entender. El módulo de huellas dactilares funciona para extraer la imagen de la huella digital y convertirla en señales eléctricas. La señal se combina con N placas de condensador en el sensor y el registro final se guarda en el teléfono móvil.
La mayoría de los módulos de reconocimiento de huellas dactilares actuales pueden escanear imágenes de huellas dactilares en 360°, por lo que no hay restricción en la postura del dedo del usuario al desbloquear, lo que impone ciertos requisitos en la precisión del reconocimiento de huellas dactilares. En términos generales, la resolución de los módulos de reconocimiento de huellas dactilares en los teléfonos inteligentes actuales puede alcanzar los 500 ppp, y resoluciones más altas mejoran la precisión y velocidad de la información de las huellas dactilares.
Por supuesto, no es sólo el área y la resolución del módulo de huellas dactilares lo que afecta la velocidad y precisión del reconocimiento de huellas dactilares. Como sabemos antes, la razón por la que el reconocimiento capacitivo de huellas dactilares puede identificar huellas dactilares se basa principalmente en los surcos de las huellas dactilares. Cuando lo usamos a diario, nuestras manos inevitablemente se mancharán con algo de aceite o sudor, y el agua y los cargadores conducirán la electricidad y llenarán los huecos de los dedos, lo que hará que disminuya la precisión del escaneo del reconocimiento de huellas dactilares. Generalmente, esta es la razón por la cual el reconocimiento de huellas dactilares falla o es lento cuando tiene las manos mojadas.
Aunque el coste de las huellas dactilares capacitivas es relativamente bajo hoy en día (un módulo de reconocimiento de huellas dactilares normal sólo cuesta unos 3 dólares estadounidenses), puedes tener una experiencia relativamente cercana ya sea en el teléfono insignia actual o en un modelo de gama media. a teléfono de gama alta de mil yuanes. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, el efecto de las huellas dactilares capacitivas se reducirá considerablemente cuando se trata de manchas, agua y aceite en las manos que se encuentran comúnmente en la vida. Además, las huellas dactilares capacitivas también tienen ciertas limitaciones en la forma de los teléfonos móviles. Dado que las huellas dactilares capacitivas requieren un poco de pulverización en la cubierta protectora, siempre existe la posibilidad de que se rayen después de un uso prolongado. Además, el poder de penetración de las huellas dactilares capacitivas es de unas 300 micras, mientras que el grosor del cristal protector de pantalla normal es de unas 400 micras o más. Por lo tanto, existen restricciones en cuanto a la forma de los teléfonos móviles.
Por estos motivos, los fabricantes de tecnología también están desarrollando constantemente nuevas tecnologías de reconocimiento de huellas dactilares.
Actualmente se han visto prototipos que implementan reconocimiento de huellas dactilares por radiofrecuencia (huella ultrasónica) y huella dactilar óptica de segunda generación.
Huella ultrasónica:
La onda ultrasónica es un uso permanente de la huella dactilar por radiofrecuencia, a diferencia del tipo capacitivo, que necesita detectar la superficie de la huella dactilar, la onda ultrasónica es penetrante y utiliza la onda ultrasónica de. una frecuencia específica emitida por el módulo de huellas dactilares. Al escanear su dedo, puede crear un patrón de huellas dactilares 3D utilizando la diferencia en el reflejo ultrasónico de la huella dactilar, por lo que no tiene que preocuparse demasiado por la limpieza de la superficie del dedo. Además, debido a que las ondas ultrasónicas tienen una penetrabilidad relativamente fuerte y pueden penetrar materiales comunes de teléfonos móviles como metal y vidrio, no existen muchas restricciones en la apariencia de los teléfonos móviles.
En septiembre del año pasado, Xiaomi 5S se convirtió en el primer producto equipado con reconocimiento ultrasónico de huellas dactilares. Sin embargo, la experiencia inicial del usuario de huellas dactilares ultrasónicas no fue tan buena como se imaginaba anteriormente, con una velocidad de reconocimiento lenta y baja precisión. En el MWC que acaba de celebrarse, Qualcomm lanzó una solución de reconocimiento ultrasónico de huellas dactilares de segunda generación, que coloca el módulo de huellas dactilares en la pantalla y en la carcasa trasera de metal, y se mostró en el vivo Xplay6 como prototipo.
Según los datos proporcionados por Qualcomm, el sensor de huellas dactilares orientado a la pantalla puede funcionar a través de una pantalla OLED de hasta 1.200 micras de grosor, y el sensor de huellas dactilares orientado al metal puede funcionar a través de una carcasa de aluminio de hasta 650 micras de grosor. El sensor de huellas dactilares orientado hacia el vidrio puede funcionar a través de vidrio de hasta 800 micrones. Estos datos han excedido el grosor de la pantalla 2.5D convencional actual (aproximadamente 700-800 mm), por lo que los fabricantes de teléfonos móviles pueden colocar el módulo de huellas dactilares donde lo necesiten para crear una apariencia más futurista. (Actualmente, la solución ultrasónica de huellas dactilares sólo se puede aplicar a pantallas OLED). Y Qualcomm afirma que esta generación de reconocimiento ultrasónico de huellas dactilares puede alcanzar niveles cercanos a los sensores capacitivos en términos de consumo de energía y tamaño del módulo.
Por supuesto, además del ultrasonido, cada vez más empresas de tecnología están estudiando soluciones ópticas de huellas dactilares que puedan lograr resultados en pantalla.
Huella óptica:
Por el contrario, los escenarios de aplicación de la huella óptica están más cerca de nosotros. Por ejemplo, la tarjeta perforada de huellas dactilares original utilizaba la tecnología óptica de huellas dactilares más antigua. Después de ingresar la información de la huella digital original, el láser emitido desde debajo del vidrio escanea la huella presionada por el dedo sobre el vidrio y la imagen escaneada se compara con la base de datos en blanco y negro. Sin embargo, dado que el reconocimiento óptico de huellas dactilares inicial se basaba en el reconocimiento de imágenes, tenía requisitos en cuanto a la limpieza de los dedos y el tamaño del módulo de huellas dactilares.
▲La huella digital óptica mostrada por Goodix en el MWC a principios de año
En los teléfonos inteligentes, la huella digital óptica se ha actualizado. La pantalla del teléfono móvil se suele utilizar como cuerpo principal. de luz, y la huella digital se ilumina a través del camino de la luz. La luz devuelta luego regresa al CIS (sensor de imagen CMOS) debajo de la pantalla a través de la pantalla. El teléfono móvil analiza y compara la imagen devuelta con la base de datos para finalmente identificar la huella digital. .
Como ves, mientras sea una huella óptica, necesita luz. Para los teléfonos inteligentes, el tiempo de iluminación de la pantalla, el consumo de energía y la limpieza de la superficie de la pantalla afectarán la experiencia de aplicación de las huellas dactilares ópticas. Por lo tanto, solo se puede desarrollar en pantallas OLED, mientras que las huellas dactilares ópticas basadas en pantallas LCD aún son limitadas. a la gente le importa. En cuanto a las soluciones en pantalla, las huellas dactilares ópticas tienen más ventajas que las huellas dactilares ultrasónicas en términos de costo del producto y tasa de rendimiento. Sin embargo, en términos de seguridad, las huellas dactilares ultrasónicas fabricadas actualmente por Qualcomm pueden detectar el oxígeno en la sangre y la frecuencia cardíaca debajo de la piel. Las ondas, que tienen ventajas inherentes, son sin duda superiores a las huellas dactilares ópticas.
Resumen:
Las anteriores son las tres soluciones de reconocimiento de huellas dactilares más cercanas a nosotros en la actualidad, cada una con sus propias ventajas y desventajas. Desde el costo y la popularidad actuales, huella digital capacitiva > huella digital óptica > huella digital ultrasónica; desde la perspectiva del impacto en la apariencia de los teléfonos móviles, huellas dactilares capacitivas (temporalmente) > huellas dactilares ópticas; puede penetrar metal El ultrasonido sin duda traerá más posibilidades creativas al diseño de identificación de los teléfonos inteligentes, pero hay que decir que entre los tres, las huellas dactilares ultrasónicas son actualmente las más difíciles técnicamente de lograr.
Este año, es probable que llegue oficialmente la era de los teléfonos móviles de pantalla completa, pero en comparación con la tecnología de pantalla completa, es probable que la madurez de las soluciones de reconocimiento de huellas dactilares coincidentes nos encuentre oficialmente el próximo año. Quizás el próximo año, los teléfonos móviles de pantalla completa equipados con tecnología de huellas dactilares actualizada actualicen el diseño de nuestros teléfonos móviles a un nuevo nivel. Naturalmente, también esperaremos y veremos qué productos de telefonía móvil nos pueden brindar en el futuro después de un período bajo de casi dos. años sorpresa.