指纹扫描仪如何随时间发展?

多年来,通过简单地触摸传感器来识别自己的能力一直是一种抢手的功能。如今,指纹扫描仪无处不在——我们的智能手机、计算机和其他设备中的常见功能。

在本文中,我们将带您踏上探索指纹扫描仪发展历程的旅程。您将了解最流行的表格以及更多内容。

手机中的第一个指纹扫描仪

市场上第一款带有指纹扫描仪的手机是 Pantech Gi100,它于 2004 年上半年发布。指纹扫描仪安装在 D-pad 的中间,对于一个原本不起眼的设备来说是一个重要的话题。

在接下来的几年里,东芝和 HTC 等公司在他们的手机中添加了指纹扫描仪。这是使手机上的指纹扫描仪成为主流的一步。

现代智能手机上的指纹扫描仪

2010 年代中期是智能手机指纹扫描仪真正起飞的时候。该技术成为旗舰智能手机的常见功能。苹果第一款采用该技术的手机是 iPhone 5s,三星则是 Galaxy Note4。

在这十年的后半期,指纹扫描仪出现在各大智能手机制造商新发布的旗舰设备上。

今天,指纹扫描仪并没有什么特别之处。正在兴起的新标准是显示屏指纹扫描仪。第一款采用这项技术的手机是 2018 年发布的 Vivo X20 Plus UD。

现在,大多数领先的智能手机原始设备制造商 (OEM),例如三星、OnePlus 和华硕,都在其手机中安装了显示屏指纹扫描仪。

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现代指纹扫描仪背后的技术

截至 2021 年,使用的三种主要类型的指纹扫描仪是:光学、电容和超声波。每种方法都使用完全不同的科学分支来得出相同的结果。

1. 光学指纹扫描仪

光学指纹扫描仪使用光来创建指纹的光学图像。然后将其存储在设备的内存中。当设备检测到扫描区域有指纹时,会将其与保存的图像进行比较。

在光学指纹扫描仪内部,有一个三面棱镜。手指放在它的一张脸上。光源通过相邻的面之一照射进来。光线反弹并从另一面射出,击中光传感器。这很像数码相机。

虽然这种方法很容易理解,但在空间方面并不是很有效。虽然这项技术可以用于更大的机器,但它并不是智能手机的最佳选择。光学指纹扫描仪的一大缺点是,它们可以通过将指纹照片放在传感器上来愚弄。黑客可以通过多种方式绕过您的指纹扫描仪,这就是其中之一。

2. 电容式指纹扫描仪

电容式指纹扫描仪在智能手机领域很常见,不需要光线即可工作。电容式指纹扫描仪使用的技术类似于触摸屏中使用的技术。

电容式指纹扫描仪背后的科学有点难以解释,但可以通过一些粗略的过度简化来解释。扫描区域使用电容阵列电路(基本上,它是一个检测电荷变化的区域)。

当您将手指放在扫描区域上时,指纹的脊(伸出的部分)会与阵列接触。当脊与扫描仪接触时,它们会改变该区域的电荷。

唯一受到影响的区域是脊与阵列接触的区域。山谷(脊之间的指纹区域)不与阵列接触。这让数组可以识别指纹的结构。通过这种方式,该技术可以生成指纹图片。

这种类型的指纹扫描仪的一个好处是不能用图片来欺骗他们——就像光学指纹扫描仪一样。

3. 超声波指纹扫描仪

超声波指纹扫描仪更容易解释。当您的手指放在扫描仪区域时,会发出非常高的噪音。当声波反射回传感器时,它就会进行测量。

击中山脊的声波在击中山谷的声波之前返回传感器。传感器分析哪些波首先返回,并基于此绘制指纹轮廓图。

指纹扫描仪已经走过了漫长的道路

我们今天认为理所当然的每一项技术都有几十年的悠久历史。指纹扫描仪也不例外。我们用来解锁手机的技术在解锁第一部手机之前已经经历了 100 多年的发展。