เซ็นเซอร์ลายนิ้วมือ: ประเภท การใช้งาน และวิธีการใช้งาน

ลอส เซ็นเซอร์ลายนิ้วมือ ในเวลาเพียงไม่กี่ปี เซ็นเซอร์ลายนิ้วมือได้เปลี่ยนจากสิ่งที่เป็นลูกเล่นในภาพยนตร์สายลับมาเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไปเหมือนกับการปลดล็อกโทรศัพท์หรือเปิดประตูสำนักงาน ปัจจุบันเราใช้มันโดยแทบไม่ต้องคิด แต่เบื้องหลังท่าทางง่ายๆ นั้น คือการผสมผสานระหว่างเลนส์ อิเล็กทรอนิกส์ อัลกอริทึม และความมหัศจรรย์ทางเทคโนโลยีเล็กน้อยที่ควรค่าแก่การทำความเข้าใจ

ตั้งแต่โมดูลออปติคอลรุ่นแรกที่ใช้ในตู้เซฟ จนถึงเครื่องอ่านอัลตราโซนิกใต้จอแสดงผลในปัจจุบัน เครื่องอ่านลายนิ้วมือ เซ็นเซอร์เหล่านี้ได้รับการพัฒนาในด้านความแม่นยำ ความปลอดภัย และขนาด นอกจากนี้ ยังไม่ได้ใช้แค่สำหรับการตรวจสอบสิทธิ์อีกต่อไปแล้ว ผู้ผลิตบางราย เช่น Xiaomi อนุญาตให้คุณใช้เซ็นเซอร์เป็นปุ่มเสริมเพื่อเรียกใช้ทางลัดและฟังก์ชันด่วนต่างๆ มาดูกันว่ามันทำงานอย่างไร ประเภทต่างๆ ที่มีให้เลือก จุดแข็งและจุดอ่อน และวิธีใช้งานให้เกิดประโยชน์สูงสุดในอุปกรณ์และโปรเจกต์ของคุณ

เซ็นเซอร์ลายนิ้วมือคืออะไร และโดยทั่วไปแล้วทำงานอย่างไร?

Un เครื่องอ่านลายนิ้วมือ เป็นอุปกรณ์ไบโอเมตริกที่สามารถบันทึกพื้นผิวของนิ้วมือของคุณ แปลงเป็นข้อมูลดิจิทัล และเปรียบเทียบกับแม่แบบที่จัดเก็บไว้ล่วงหน้าเพื่อตรวจสอบว่าคุณคือบุคคลที่คุณกล่าวอ้างหรือไม่ แม่แบบนั้นไม่ใช่ภาพถ่ายนิ้วมือของคุณ แต่เป็น... รหัสคณิตศาสตร์ ซึ่งแสดงถึงรูปแบบของสันและหุบเขาในรอยเท้าของคุณ

กระบวนการนี้ประกอบด้วยขั้นตอนพื้นฐานสี่ขั้นตอนเสมอ ไม่ว่าเซ็นเซอร์จะใช้เทคโนโลยีใดก็ตาม: การบันทึกลายนิ้วมือ การแปลงข้อมูล การจัดเก็บข้อมูลอย่างปลอดภัย และการตรวจสอบยืนยันขั้นแรก ระบบจะบันทึกภาพหรือแผนที่ลายนิ้วมือของคุณ จากนั้นจะแยกจุดลักษณะเฉพาะ (เช่น จุดละเอียด จุดแยก ปลายสันลายนิ้วมือ เป็นต้น) ออกมา ข้อมูลนี้จะถูกเข้ารหัสและจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำของระบบเพื่อใช้เปรียบเทียบในการเข้าถึงครั้งต่อไป

เมื่อคุณวางนิ้วลงอีกครั้ง เซ็นเซอร์จะบันทึกภาพใหม่ สร้างเทมเพลตใหม่ และอัลกอริทึมจะคำนวณ ระดับความคล้ายคลึงกัน โดยใช้เทมเพลตที่จัดเก็บไว้ หากความคล้ายคลึงกันเกินเกณฑ์ที่กำหนดไว้ ระบบจะอนุญาตให้เข้าถึงได้ ขอบเขตความคล้ายคลึงนี้มีความสำคัญต่อการสร้างสมดุลระหว่างการปฏิเสธที่ผิดพลาด (การระบุตัวตนของคุณผิด) และการยอมรับที่ผิดพลาด (การอนุญาตให้บุคคลที่ไม่ควรได้รับสิทธิ์เข้าถึง)

ปัจจุบัน โมดูลเหล่านี้ไม่เพียงแต่ถูกรวมเข้ากับสมาร์ทโฟนเท่านั้น แต่ยังถูกรวมเข้ากับ... แล็ปท็อป แท็บเล็ต ล็อกอัจฉริยะ ระบบควบคุมการเข้าออก และวิธีการชำระเงินเพิ่มความปลอดภัยและความสะดวกสบายอีกชั้นหนึ่งเมื่อเทียบกับรหัสผ่านแบบดั้งเดิม

ประเภทของเซ็นเซอร์สแกนลายนิ้วมือ: เทคโนโลยีแบบออปติคอล, แบบคาปาซิทีฟ, แบบอัลตราโซนิก และอื่นๆ

เบื้องหลังรูปลักษณ์ที่เรียบง่ายนั้น มีหลายประเภทซ่อนอยู่ เทคโนโลยีการอ่าน ระบบเหล่านี้ทำงานในลักษณะที่แตกต่างกันมาก และให้ระดับความปลอดภัย ความเร็ว และความทนทานต่อสิ่งสกปรกและการเสียดสีกับผิวหนังที่แตกต่างกันไป ระบบที่พบได้บ่อยที่สุดคือระบบออปติคอล ระบบคาปาซิทีฟ และระบบอัลตราโซนิก แต่ก็ยังมีระบบที่ใช้ความร้อนและแรงดันอีกด้วย

เซ็นเซอร์แสงแบบคลาสสิก: แสง แก้ว และกล้อง

เทคนิคที่เก่าแก่ที่สุดคือเทคนิคของ เซ็นเซอร์แสงแบบดั้งเดิมซึ่งใช้พื้นผิวกระจกหรือปริซึมที่ส่องสว่างด้วย LED เมื่อคุณวางนิ้วลงบนกระจกนั้น ร่องลายนิ้วมือจะสัมผัสกับพื้นผิวโดยตรง และ พวกมันดูดซับแสงบางส่วนขณะที่หุบเขาเหล่านั้นทิ้งช่องว่างอากาศขนาดเล็กไว้ ซึ่งเป็นบริเวณที่เกิดการสะท้อนภายในทั้งหมด

รูปแบบของบริเวณสว่างและมืดถูกฉายลงบน เซ็นเซอร์รูปภาพในลักษณะที่คล้ายคลึงกับวิธีการทำงานของกล้องถ่ายรูป ผลลัพธ์ที่ได้คือภาพขาวดำที่แสดงถึงลักษณะพื้นผิวของรอยเท้า จากภาพนี้ จะมีการดึงเอาลักษณะเฉพาะที่ใช้ในการเปรียบเทียบในภายหลังออกมา

ในทางปฏิบัติ ระบบนี้มีข้อเสียหลายประการ ได้แก่ คุณภาพของภาพแตกต่างกันอย่างมากระหว่างนิ้วที่เปียกและแห้ง และพื้นผิวกระจกค่อนข้าง ไวต่อฝุ่นละออง คราบไขมัน และสิ่งสกปรกโมดูลนี้มักมีขนาดใหญ่ ราคาแพง และไม่สะดวกในการใช้งานกับอุปกรณ์ขนาดเล็ก นอกจากนี้ยังง่ายต่อการปลอมแปลงลายนิ้วมือ และจะมีปัญหาหากพื้นผิวไม่เรียบ... เสื่อมสภาพ เป็นแผลเป็น ด้าน หรือแก่มาก.

ทั้งหมดนี้ทำให้เซ็นเซอร์แสงแบบคลาสสิกกลายเป็นโซลูชันที่ค่อนข้างล้าสมัยสำหรับการใช้งานที่มีความปลอดภัยสูง แม้ว่าจะยังคงมีอยู่ในระบบควบคุมการเข้าถึงและอุปกรณ์บางอย่างที่พื้นที่ไม่ใช่ปัญหาหลักก็ตาม

เซ็นเซอร์แสงแบบไม่สัมผัสและแบบหลายสเปกตรัม

เพื่อชดเชยข้อจำกัดบางประการก่อนหน้านี้ จึงเกิดรูปแบบใหม่ขึ้นมาซึ่งมีลักษณะดังนี้ นิ้วไม่ได้สัมผัสโดยตรง พื้นผิวเซ็นเซอร์ ในกรณีนี้ แสงจะถูกฉายผ่านนิ้วจากบริเวณเล็บ และกล้องที่อยู่ด้านตรงข้ามจะจับภาพลายนิ้วมือโดยตรง

ระบบเหล่านี้โดยทั่วไปใช้ ภาพมัลติสเปกตรัมกล่าวคือ การผสมผสานความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันเพื่อรับข้อมูลจากชั้นผิวหนังที่ลึกกว่า ไม่ใช่แค่เพียงผิวเผิน วิธีนี้ช่วยให้สามารถจดจำนิ้วที่เปียกได้ดีขึ้น และแยกแยะระหว่างนิ้วจริงกับนิ้วปลอมได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้น เนื่องจากเป็นการวิเคราะห์โครงสร้างใต้ผิวหนังซึ่งยากมากที่จะจำลองในนิ้วเทียม

เพื่อเพิ่มความทนทานให้ดียิ่งขึ้น จึงมีการใช้ฟิลเตอร์โพลาไรซ์แบบตั้งฉาก ซึ่งจะยอมให้เฉพาะแสงที่ทะลุผ่านใต้ผิวหนังเท่านั้นผ่านเข้าไปได้ โดยจะปิดกั้นแสงที่สะท้อนโดยตรงจากพื้นผิว วิธีนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ว่า มีเพียงนิ้วเทียมที่ประณีตและแม่นยำสูงเท่านั้น พวกมันสามารถหลอกเซ็นเซอร์ได้ ซึ่งจะช่วยยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยขึ้นอย่างมาก

เซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟ: มาตรฐานในโทรศัพท์มือถือและโมดูล UART หลายรุ่น

ลอส เซ็นเซอร์ลายนิ้วมือแบบคาปาซิทีฟ ปัจจุบันชิปชนิดนี้เป็นหนึ่งในประเภทชิปที่พบได้บ่อยที่สุดในสมาร์ทโฟน แล็ปท็อป และโครงการไมโครคอนโทรลเลอร์ แกนกลางของมันคือชิปซิลิคอนที่เคลือบด้วยอาร์เรย์ขององค์ประกอบตัวแปลงสัญญาณขนาดเล็กนับพัน หรือพิกเซล โดยมีความละเอียดโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 500 dpi

แต่ละพิกเซลเหล่านี้รวมสองสิ่งเข้าด้วยกัน ขั้วไฟฟ้าโลหะที่อยู่ติดกัน ซึ่งก่อตัวเป็นตัวเก็บประจุ ความจุไฟฟ้าระหว่างทั้งสองจะเปลี่ยนแปลงไปเมื่อคุณวางนิ้วลงไป โดยจะลดลงมากกว่าบริเวณสันนูนที่สัมผัสกับเซ็นเซอร์ และลดลงน้อยกว่าในบริเวณร่องที่มีอากาศหรือสัมผัสโดยตรงน้อยกว่า การเปลี่ยนแปลงของความจุนี้ทำหน้าที่เป็นเส้นทางป้อนกลับสำหรับตัวขยายสัญญาณแบบกลับเฟส และผลรวมของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะสร้างแผนที่ลายนิ้วมือของคุณอย่างละเอียด

หนึ่งในจุดอ่อนของมันคือ... ความไวต่อการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต และมีข้อเสียคือใช้งานได้ไม่ดีกับผิวหนังที่เสียหาย มีหนังด้าน หรือแผลเป็นลึก ความชื้น น้ำมัน หรือฝุ่นละอองที่สะสมอยู่ก็อาจรบกวนการอ่านได้เช่นกัน ถึงกระนั้นก็ตาม แท็บเล็ตเหล่านี้ก็มีความสมดุลที่น่าสนใจระหว่างความปลอดภัย ความเร็ว และต้นทุน ซึ่งเป็นเหตุผลที่ทำให้ได้รับความนิยมอย่างมาก

ตัวอย่างที่ดีของผลิตภัณฑ์ประเภทนี้คือ เซ็นเซอร์สแกนลายนิ้วมือแบบ capacitive ทรงกลม พร้อมระบบตรวจสอบ 360° โมดูลประเภทนี้ใช้โปรเซสเซอร์ Cortex ประสิทธิภาพสูงและอัลกอริทึมการจดจำเชิงพาณิชย์ โดยรวมโปรเซสเซอร์และเซ็นเซอร์ไว้ในชิปเดียว รองรับการลงทะเบียนลายนิ้วมือ การจับภาพ การค้นหาคุณลักษณะ การสร้างและจัดเก็บเทมเพลต และการเปรียบเทียบลายนิ้วมือ ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถจัดการได้ผ่าน [ไม่ชัดเจน - อาจหมายถึง "จัดการโดย"] คำสั่ง UART ง่าย

ด้วยอินเทอร์เฟซอนุกรมมาตรฐานนั้น ทำให้การเชื่อมต่อกับแพลตฟอร์มต่างๆ เช่น ทำได้ง่ายมาก Arduino, STM32 หรือ Raspberry Piเพียงส่งคำสั่งไม่กี่คำสั่งเพื่อลงทะเบียนลายนิ้วมือ ตรวจสอบตัวตน หรือลบเนื้อหา นอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์ตรวจจับการมีอยู่ของมนุษย์ซึ่งจะทำให้โปรเซสเซอร์เข้าสู่โหมดพักและปลุกให้ทำงานเมื่อมีการสัมผัสหน้าต่างจับภาพ ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก

เซ็นเซอร์และสวิตช์แรงดัน

อีกแนวทางหนึ่งซึ่งไม่แพร่หลายนัก มีพื้นฐานมาจาก ชุดไมโครทรานสดิวเซอร์วัดแรงดัน ติดตั้งอยู่บนพื้นผิวของเซ็นเซอร์ ตัวแปลงสัญญาณแต่ละตัวจะตรวจจับแรงที่นิ้วออกแรงกระทำในบริเวณนั้น: บริเวณที่เป็นสันนูนจะออกแรงกดมากกว่า ในขณะที่บริเวณที่เป็นร่องจะออกแรงกดน้อยกว่าหรืออาจเป็นศูนย์

การออกแบบทางเลือกอีกแบบหนึ่งใช้สวิตช์ขนาดเล็กที่ปิดเมื่อถูกกดโดยส่วนที่นูนขึ้น และเปิดค้างไว้เมื่ออยู่ใต้ส่วนที่เว้าลง ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย หนึ่งบิตข้อมูลต่อพิกเซล (แบบสัมผัสหรือไม่สัมผัส) แทนที่จะเป็นภาพขาวดำ แม้ว่าความละเอียดของรายละเอียดจะต่ำกว่าระบบอนาล็อก แต่ก็ยังเพียงพอสำหรับการใช้งานควบคุมการเข้าถึงที่ไม่ต้องการความละเอียดสูงมากนัก

เซ็นเซอร์ความร้อน: แนวทางไพโรอิเล็กทริก

นอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์ที่ใช้หลักการพื้นฐานอีกด้วย ความแตกต่างของอุณหภูมิ ระหว่างยอดและหุบของรอยเท้า ตัวอย่างเช่น มีการพัฒนาส่วนประกอบซิลิคอนที่มีอาร์เรย์พิกเซลที่เรียกว่า "FingerChip" ซึ่งแต่ละพิกเซลเคลือบด้วยวัสดุไพโรอิเล็กทริก

เมื่อคุณวางนิ้วลงบนพื้นผิว ความร้อนจะถูกนำพาไปในลักษณะที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่ามีสันนูนสัมผัสโดยตรงหรือมีร่องหรือช่องว่างคั่นอยู่ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินี้จะส่งผลให้เกิด... การเปลี่ยนแปลงของประจุไฟฟ้าบนพื้นผิวไพโรอิเล็กทริกสร้างภาพขาวดำที่มีคุณภาพเพียงพอ แม้ว่านิ้วจะสึกหรอ สกปรก เลอะคราบมัน หรือเปียกชื้นก็ตาม

นอกจากนี้ เซ็นเซอร์เหล่านี้มักจะประกอบด้วย ชั้นป้องกันที่ทนทาน ซึ่งทนทานต่อการใช้งานอย่างหนักและสามารถสร้างเอาต์พุตแบบไดนามิกได้ กล่าวคือ ลำดับภาพขณะที่คุณขยับนิ้ว ช่วยเพิ่มความคมชัดและลดคราบไขมันในการอ่านครั้งต่อๆ ไป

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกสมัยใหม่: ราชาแห่งเทคโนโลยีที่ซ่อนอยู่ใต้หน้าจอ

ลอส เซ็นเซอร์สแกนลายนิ้วมือแบบอัลตราโซนิก อุปกรณ์เหล่านี้เป็นตัวแทนของเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดในด้านการอ่านข้อความบนหน้าจอ โดยเฉพาะในโทรศัพท์มือถือระดับไฮเอนด์และระดับพรีเมียม มันไม่มีกล้องแบบทั่วไป แต่มีตัวส่งสัญญาณอัลตราโซนิกและไมโครโฟนขนาดเล็กหรือชุดรับสัญญาณแทน

เมื่อคุณวางนิ้วลงบนบริเวณที่ใช้งานได้ของแผง เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณ คลื่นอัลตราโซนิก สัญญาณเหล่านี้สะท้อนกลับแตกต่างกันเมื่อกระทบกับสันและร่องต่างๆ รวมถึงโครงสร้างภายในของผิวหนัง ไมโครโฟนจะรับสัญญาณสะท้อนกลับเหล่านี้ และระบบจะสร้างแผนที่สามมิติที่มีรายละเอียดสูงของรอยเท้า ซึ่งให้ข้อมูลมากกว่าภาพถ่ายสองมิติธรรมดามาก

ซึ่งส่งผลให้เกิดข้อดีหลายประการ: พวกเขามักจะเป็น เร็วขึ้น ปลอดภัยขึ้น และมีโอกาสล้มเหลวน้อยลง แม้ว่านิ้วจะเปียก สกปรก หรือมันเยิ้มก็ตาม นอกจากนี้ ยังไม่จำเป็นต้องส่องสว่างบริเวณที่อ่าน (ซึ่งเป็นสิ่งที่เครื่องอ่านลายนิ้วมือใต้จอหลายรุ่นทำ) ดังนั้นจึงไม่ทำให้เกิดแสงสะท้อนเมื่อคุณปลดล็อกโทรศัพท์ในที่มืด

แบรนด์เช่น ซัมซุง พวกเขาได้ลงทุนอย่างมากในเทคโนโลยีนี้ในรุ่นที่ล้ำสมัยที่สุดของพวกเขา และผู้ผลิตรายอื่น ๆ เช่น Vivo ยังได้นำพื้นผิวตรวจจับขนาดใหญ่ที่รองรับการสแกนลายนิ้วมือหลายจุดมาใช้ ทำให้คุณสามารถปลดล็อกโทรศัพท์ได้โดยการกดบนพื้นที่ขนาดใหญ่ของแผงควบคุม

เซ็นเซอร์แบบลากจูงเทียบกับเซ็นเซอร์แบบเคลื่อนที่

นอกเหนือจากเทคโนโลยีการตรวจจับแล้ว ระบบสแกนลายนิ้วมือหลายระบบยังแตกต่างกันในด้านอื่นๆ อีกด้วย รูปแบบการใช้งานทางกายภาพโดยพื้นฐานแล้วมีวิธีการสร้างเซ็นเซอร์อยู่สองวิธี ได้แก่ เซ็นเซอร์แบบอยู่กับที่ (หรือแบบคงที่) และเซ็นเซอร์แบบเคลื่อนที่

ในหนึ่ง เครื่องสแกนลายนิ้วมือค้างบริเวณที่ไวต่อการสัมผัสมีขนาดเล็กและคงที่ คุณต้องลากนิ้วไปตามบริเวณนั้นเพื่อให้เซ็นเซอร์จับภาพ "แถบ" ลายนิ้วมือต่างๆ วิธีนี้ประหยัดกว่า แต่ก็มีความน่าเชื่อถือน้อยกว่าเช่นกัน หากคุณไม่ลากนิ้วด้วยความเร็วและทิศทางคงที่ ภาพที่ได้อาจบิดเบี้ยวหรือไม่สมบูรณ์

ในหนึ่ง เครื่องสแกนมือถือสถานการณ์กลับกัน: คุณวางนิ้วในตำแหน่งที่มั่นคง และเซ็นเซอร์จะเคลื่อนที่ไปใต้ลายนิ้วมือเอง ซึ่งทำให้ได้ผลลัพธ์ดังนี้ การจับภาพที่สม่ำเสมอและมีคุณภาพดีขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนไหวถูกควบคุมด้วยกลไก ภาพสุดท้ายจึงถูกสร้างขึ้นใหม่จากลำดับการจับภาพต่อเนื่องที่ประมวลผลโดยระบบ

โหมดการทำงานแบบ "ไดนามิก" นี้มีข้อดีอีกประการหนึ่งคือ ช่วยลดอิทธิพลของคราบไขมันที่อาจตกค้างอยู่บนกระจก เนื่องจากจะทำการวัดตลอดทั้งพื้นผิวของนิ้ว ไม่ใช่แค่เพียงรอยที่วัดไว้ตายตัว ซึ่งจะช่วยลดโอกาสเกิดข้อผิดพลาดหรือผลลัพธ์ที่ผิดพลาดได้

ประวัติและการนำเครื่องอ่านลายนิ้วมือมาใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค

เซ็นเซอร์สแกนลายนิ้วมือเริ่มได้รับความนิยมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคในช่วงต้นทศวรรษ 2000 บางส่วน แล็ปท็อปที่มีช่องเสียบ PC Card คอมพิวเตอร์เหล่านั้นอาจติดตั้งเครื่องอ่านลายนิ้วมือภายนอกไว้แล้ว ตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์ Compaq Armada E500 มีโมดูลสแกนลายนิ้วมือให้เลือกเป็นอุปกรณ์เสริมตั้งแต่ปี 2000 เป็นต้นมา และหลังจากนั้นไม่นาน Toshiba ก็ได้เปิดตัวโมดูลสแกนลายนิ้วมือของตนเอง

ในปี 2004 IBM เริ่มผลิตสินค้าดังกล่าว แล็ปท็อปที่มีเครื่องอ่านการ์ดในตัวสิ่งนี้ปูทางไปสู่สิ่งที่ปัจจุบันกลายเป็นมาตรฐานในคอมพิวเตอร์ระดับมืออาชีพหลายรุ่น ต่อมาในปี 2005 ไมโครซอฟต์ได้ก้าวเข้าสู่ตลาดนี้ด้วยเครื่องอ่านลายนิ้วมือที่รวมอยู่ใน IntelliMouse แบบไร้สาย นำเทคโนโลยีนี้มาสู่เครื่องต่อพ่วงสำหรับเดสก์ท็อป

ในโลกของสมาร์ทโฟน การจดจำลายนิ้วมือเริ่มแพร่หลายอย่างแท้จริง เริ่มต้นจาก... Apple Touch IDซึ่งเป็นชื่อแบรนด์ที่ใช้สำหรับระบบตรวจสอบลายนิ้วมือที่เปิดตัวในปี 2013 ที่น่าสนใจคือ การใช้งานล่าช้าออกไปเนื่องจากแนวคิดของเครื่องสแกนแบบบูรณาการกับแผงสัมผัสแบบออปติคอลนั้นได้รับการจดสิทธิบัตรโดย RIM (BlackBerry) มาก่อนหน้านี้ในปี 2004

อันที่จริง BlackBerry เป็นหนึ่งในบริษัทแรกๆ ที่นำเสนอโทรศัพท์มือถือที่มีระบบอ่านลายนิ้วมือ โดยมีรุ่นต่างๆ เช่น... 8520 BlackBerry Curveอุปกรณ์นี้เปิดตัวในปี 2010 และได้รวมเอาตัวเลือกการปลดล็อกนี้ไว้ในรุ่นที่มีราคาไม่แพงนัก จากนั้นเป็นต้นมา ผู้ผลิตรายใหญ่เกือบทั้งหมดก็เริ่มทำตามกระแสนี้ จนกระทั่งปัจจุบันหาสมาร์ทโฟนที่ไม่มีเครื่องอ่านไบโอเมตริกซ์ได้ยากมาก

เครื่องอ่านลายนิ้วมือในโครงการอิเล็กทรอนิกส์: Arduino, UART และไลบรารี

กลุ่มผู้สร้างสรรค์นวัตกรรมยอมรับระบบไบโอเมตริกส์อย่างรวดเร็ว ปัจจุบันนี้ใช้งานง่ายมาก เพิ่มเครื่องอ่านลายนิ้วมือลงในโปรเจ็กต์ DIY ด้วยโมดูลเชิงพาณิชย์ที่มีการประมวลผลแบบครบวงจรและสื่อสารกับบอร์ดผ่านทาง UART

ตัวอย่างทั่วไปคือ เซ็นเซอร์สแกนลายนิ้วมือแบบออลอินวัน ซึ่งได้รับความนิยมในกลุ่มผู้ใช้งาน Arduino โมดูลเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในตู้เซฟในบ้านและระบบควบคุมการเข้าออกอย่างง่ายมานานหลายปีแล้ว ภายในมีชิป DSP ประสิทธิภาพสูงที่ทำหน้าที่จับภาพ ประมวลผล สกัดคุณลักษณะ คำนวณแม่แบบ และค้นหาลายนิ้วมือที่จัดเก็บไว้

การสื่อสารทำผ่านทาง อินเทอร์เฟซอนุกรม TTLจากไมโครคอนโทรลเลอร์ใดๆ คุณสามารถส่งแพ็กเก็ตข้อมูลเพื่อสั่งการให้โมดูลถ่ายภาพใหม่ ตรวจจับลายนิ้วมือ คำนวณแฮชลายนิ้วมือ หรือค้นหาในเทมเพลตที่จัดเก็บไว้ นอกจากนี้ยังสามารถลงทะเบียนผู้ใช้ใหม่ได้โดยตรงจากโมดูล ซึ่งโดยทั่วไปสามารถจัดเก็บข้อมูลได้ประมาณ [จำนวน] รายการ 162 รอยเท้า ในหน่วยความจำแฟลชแบบรวมในตัว

ผู้อ่านเหล่านี้มักรวมถึง ไฟ LED สีแดง ซึ่งจะสว่างขึ้นระหว่างการจับภาพเพื่อแสดงว่ากำลังทำงานอยู่และช่วยปรับปรุงการอ่านด้วยระบบแสง ผู้ผลิตบางรายยังจัดเตรียมซอฟต์แวร์ทดสอบสำหรับ Windows ที่ใช้งานง่ายมาก ซึ่งช่วยให้คุณสามารถลงทะเบียนลายนิ้วมือ ดูภาพที่จับภาพได้บนหน้าจอ และทดสอบการเปรียบเทียบต่างๆ โดยไม่ต้องเขียนโค้ดแม้แต่บรรทัดเดียวลงในไมโครคอนโทรลเลอร์

มีไลบรารีที่สมบูรณ์แบบพร้อมใช้งานเพื่อนำไปผสานรวมเข้ากับ Arduino เช่น ไลบรารีเซ็นเซอร์ลายนิ้วมือ Adafruitซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของการเขียนโปรแกรมได้อย่างมาก ด้วยตัวอย่าง "ลงทะเบียน" และ "ตรวจสอบลายนิ้วมือ" คุณสามารถเริ่มต้นได้ภายในไม่กี่นาที: ขั้นแรก คุณบันทึกลายนิ้วมือหลายๆ ลายนิ้วมือโดยเชื่อมโยงกับรหัสตัวเลข จากนั้นให้โปรแกรมเปรียบเทียบข้อมูลที่เข้ามากับแม่แบบที่จัดเก็บไว้ และส่งคืนค่ากลับมา ระดับความเชื่อมั่น สำหรับแต่ละแมตช์

การเชื่อมต่อเครื่องอ่านลายนิ้วมือเข้ากับ Arduino แบบพื้นฐาน

โดยทั่วไปแล้ว การเดินสายไฟสำหรับโมดูลเหล่านี้ทำได้ง่ายมาก: สายไฟสองเส้นและสายอนุกรมสองเส้นในรุ่น 4 สาย สายสีแดงและสีดำเชื่อมต่อกับ 5V และ GND เพื่อจ่ายไฟให้เซ็นเซอร์ ในขณะที่อีกสองสายที่เหลือจะตรงกับ RX และ TX ปัญหาคือ ตามที่ผู้ผลิตระบุ สายข้อมูลทั้งสองนี้อาจมีสีหรือตำแหน่งที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงควรตรวจสอบเอกสารข้อมูลจำเพาะหรือลองสลับสายหากไม่มีการสื่อสารเกิดขึ้น

เมื่อใช้ Arduino UNO มักจะใช้... ไลบรารีซอฟต์แวร์อนุกรม เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้พอร์ตอนุกรมฮาร์ดแวร์ที่ใช้สำหรับการเขียนโปรแกรม คุณสามารถกำหนดออบเจ็กต์ SoftwareSerial เช่น mySerial(2, 3); และเชื่อมต่อสายข้อมูลของเซ็นเซอร์เข้ากับออบเจ็กต์นั้นได้ สำหรับบอร์ดที่มีพอร์ตอนุกรมทางกายภาพหลายพอร์ตอยู่แล้ว เช่น Arduino Mega ควรใช้พอร์ตสำรองพอร์ตใดพอร์ตหนึ่งและปล่อยพอร์ต 0 ว่างไว้สำหรับบูตโหลดเดอร์

เมื่อโหลดตัวอย่าง "enroll" เสร็จแล้ว ให้เปิด Serial Monitor ที่ความเร็ว 9600 บอด หากโมดูลไม่ตอบสนอง แสดงว่าคุณอาจมีปัญหา RX และ TX ไขว้กันเมื่อการเชื่อมต่อถูกต้องแล้ว โปรแกรมจะตรวจจับเซ็นเซอร์ ถามหมายเลขประจำตัวสำหรับลายนิ้วมือ (ตั้งแต่ 0 ถึงหมายเลขสูงสุดที่รองรับ) และแนะนำขั้นตอนการลงทะเบียน โดยขอให้คุณวางและยกนิ้วหลายครั้งเพื่อสร้างแม่แบบที่แม่นยำ

จากนั้น โดยใช้ตัวอย่าง "ลายนิ้วมือ" ทุกครั้งที่มีคนวางนิ้วลงบนเครื่องอ่าน Arduino จะได้รับผลการเปรียบเทียบ: หากตรงกัน มันจะแสดงรหัสประจำตัวที่เกี่ยวข้องและระดับความมั่นใจ หากไม่ตรงกัน มันก็จะไม่แสดงอะไรเลย นี่เป็นวิธีที่ง่ายมากในการตั้งค่าระบบควบคุมการเข้าออก นาฬิกาบันทึกเวลา หรือโครงการบ้านอัจฉริยะขนาดเล็กด้วย Arduino การพิสูจน์ตัวตนแบบไบโอเมตริกซ์.

เซ็นเซอร์สแกนลายนิ้วมือใต้หน้าจอในโทรศัพท์มือถือทำงานอย่างไร?

โทรศัพท์มือถือรุ่นล่าสุดได้ยกระดับเทคโนโลยีไบโอเมตริกไปอีกขั้นด้วย... เครื่องอ่านลายนิ้วมือที่ผสานรวมอยู่ในหน้าจอในที่นี้ เทคโนโลยีหลักสองอย่างทำงานร่วมกัน ได้แก่ เทคโนโลยีทางแสงและเทคโนโลยีอัลตราโซนิก ซึ่งมีวิธีการที่แตกต่างกันอย่างมาก แม้ว่าท่าทางของผู้ใช้จะเหมือนกันก็ตาม

ในเซ็นเซอร์แสงใต้จอแสดงผล ซึ่งโดยปกติจะอยู่ใกล้กับด้านล่างของแผงหน้าจอ จะมี... กล้องขนาดเล็ก อยู่ด้านล่างบริเวณที่ใช้อ่านลายนิ้วมือ เมื่อคุณวางนิ้วลงบนบริเวณนั้น บริเวณดังกล่าวจะสว่างขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ไม่ว่าจะเป็นจากแผง OLED หรือจากไฟ LED และกล้องจะจับภาพลายนิ้วมือความละเอียดสูงเพื่อนำไปเปรียบเทียบกับภาพที่รวบรวมไว้ระหว่างการตั้งค่า

เป็นระบบที่มีต้นทุนค่อนข้างต่ำสำหรับผู้ผลิต ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงพบเห็นได้ในโทรศัพท์มือถือตั้งแต่ปี... รุ่นระดับกลาง ระดับไฮเอนด์ และรุ่นพรีเมียมบางรุ่นอย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีข้อจำกัดหลายประการ ได้แก่ พื้นที่ตรวจจับมักมีขนาดเล็ก ดังนั้นจึงต้องวางนิ้วด้วยความแม่นยำสูง วิธีการนี้ไม่เร็วเท่ากับวิธีอื่น ๆ เสมอไป และสุดท้ายแล้วยังคงใช้ภาพเป็นหลัก ซึ่งทำให้มีความน่าเชื่อถือน้อยกว่าวิธีการใช้คลื่นอัลตราโซนิค

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกใช้ คลื่นอัลตราซาวนด์และไมโครโฟน เพื่อ "สร้างแผนที่" ลายนิ้วมือในรูปแบบ 3 มิติ โดยวัดความแตกต่างเล็กน้อยในความลึกของร่องลายนิ้วมือ วิธีนี้ช่วยให้สามารถครอบคลุมพื้นผิวที่กว้างขึ้น ทำงานได้โดยไม่ต้องใช้แสงสว่างมากเกินไปบนหน้าจอ และมีความทนทานต่อการปลอมแปลงมากขึ้น รวมถึงลดอัตราความผิดพลาดเนื่องจากนิ้วเปียกหรือสกปรกเล็กน้อย

เคล็ดลับเพื่อเพิ่มความแม่นยำของเซ็นเซอร์สแกนลายนิ้วมือบนหน้าจอ

แม้ว่าเครื่องอ่านลายนิ้วมือมักจะทำงานได้ดีมาก โดยเฉพาะในโทรศัพท์มือถือระดับไฮเอนด์ แต่ในบางกรณี... ช่วงกลาง เป็นเรื่องปกติที่จะพบเซ็นเซอร์ที่ทำงานผิดปกติหรือปลดล็อกช้ากว่าที่ต้องการเป็นบางครั้ง โชคดีที่มีเทคนิคพื้นฐานหลายอย่างที่มักช่วยแก้ปัญหาได้

หนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเครื่องอ่านบัตรออปติคอลแบบติดตั้งใต้จอแสดงผล คือ บันทึกลายนิ้วมือเดียวกันหลายครั้งโทรศัพท์หลายรุ่นอนุญาตให้คุณบันทึกลายนิ้วมือได้มากถึงห้าลายนิ้วมือ หากคุณจัดสรรสามช่องให้กับนิ้วโป้งของมือข้างที่ถนัด และอีกสองช่องให้กับนิ้วโป้งของมืออีกข้าง ระบบจะมีภาพจำลองของนิ้วเดียวกันที่แตกต่างกันเล็กน้อย โดยถ่ายจากมุมและตำแหน่งที่แตกต่างกันเล็กน้อย

ในการทำเช่นนี้ เพียงไปที่ การตั้งค่า > ความปลอดภัย หรือเมนูที่คล้ายกัน เข้าไปที่ส่วนการสแกนลายนิ้วมือ แล้ว... เพิ่มนิ้วเดิมซ้ำอีกครั้ง สามารถสแกนลายนิ้วมือได้บ่อยเท่าที่อุปกรณ์อนุญาต ในบางกรณี สามารถสแกนลายนิ้วมือเดียวกันได้ถึงห้าครั้ง ทำให้กระบวนการปลดล็อกแทบจะไม่มีข้อผิดพลาดเลย

อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ใช้ไม่ได้กับโทรศัพท์ทุกรุ่น เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกขั้นสูงบางรุ่น เช่นที่ติดตั้งในโทรศัพท์ Vivo บางรุ่น จะตรวจจับว่าลายนิ้วมือได้ถูกลงทะเบียนไปแล้วหรือไม่ และจะไม่ยอมให้ลงทะเบียนซ้ำ ในขณะที่บางรุ่น เช่น โทรศัพท์ Samsung Galaxy บางรุ่น อนุญาตให้ลงทะเบียนซ้ำได้ หากเครื่องอ่านอัลตราโซนิกของคุณมีปัญหาและไม่อนุญาตให้ลงทะเบียนลายนิ้วมือเดียวกันสองครั้ง วิธีนี้มักจะได้ผลดีกว่า ลบข้อมูลและทำซ้ำขั้นตอนเดิมตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ทาครีมทั่วทุกส่วนของนิ้วแล้ว

ถ้าหากคุณยังมีปัญหาอยู่มาก คุณสามารถลองใช้นิ้วอื่น (เช่น นิ้วชี้) หรือใช้ลายนิ้วมือร่วมกับระบบปลดล็อกอื่น เช่น รหัส PIN หรือรูปแบบ เพื่อป้องกันไม่ให้คุณตกอยู่ในสถานการณ์ลำบากหากเซ็นเซอร์ทำงานไม่น่าเชื่อถือเป็นพิเศษ

ข้อดีและประโยชน์ของเครื่องอ่านลายนิ้วมือในชีวิตประจำวัน

เหตุผลที่เครื่องอ่านลายนิ้วมือแพร่หลายอย่างรวดเร็วก็เพราะว่ามันให้ประโยชน์มากมาย ปลอดภัยและสะดวกสบายยิ่งขึ้น มีประสิทธิภาพมากกว่ารหัสผ่านธรรมดา หากใช้อย่างถูกต้องและควบคู่ไปกับมาตรการป้องกันอื่นๆ

ประการแรก รอยเท้าของคุณคือ มีเอกลักษณ์ ถาวร และยากต่อการลอกเลียนแบบมาก ในบริบทชีวิตประจำวัน ไม่มีใครสามารถ "เดา" รหัสไบโอเมตริกได้เหมือนกับรหัสตัวเลขทั่วไป นี่จึงทำให้ระบบไบโอเมตริกเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการอนุมัติการชำระเงิน การลงนามในธุรกรรมธนาคารผ่านโทรศัพท์มือถือ หรือการปกป้องไฟล์สำคัญบนแล็ปท็อปของคุณ

ประการที่สอง ความเร็วเป็นสิ่งที่หาใครเทียบได้ยาก: การปลดล็อกอุปกรณ์หรือการตรวจสอบการซื้อใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที สัมผัสเดียวโดยไม่ต้องพิมพ์อะไรเลย ไม่ต้องกังวลเรื่องพิมพ์ผิด และไม่ต้องจำรหัสผ่านที่ซับซ้อน และแน่นอน คุณไม่สามารถทิ้งลายนิ้วมือไว้ที่บ้านได้ ดังนั้นจึงไม่มีคำว่า "ฉันจำรหัสผ่านไม่ได้" อีกต่อไป

ในสภาพแวดล้อมขององค์กรหรือสถานที่ที่มีการจำกัดการเข้าถึง เครื่องอ่านลายนิ้วมือยังช่วยให้สามารถ... การตรวจสอบย้อนกลับที่มีความแม่นยำสูงระบบนี้จะบันทึกว่าใครเข้ามา เวลาใด และผ่านประตูใด ซึ่งช่วยให้ปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยและการตรวจสอบได้ ที่จริงแล้ว ในระบบบันทึกเวลาเข้า-ออกงานหลายๆ ระบบ ระบบนี้ได้เข้ามาแทนที่บัตรแบบไร้สัมผัสหรือรหัสตัวเลขแบบดั้งเดิมแล้ว

ปัจจุบันคุณจะพบพวกเขาได้ใน สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต แล็ปท็อป ล็อกอัจฉริยะ ลิฟต์ที่มีระบบรักษาความปลอดภัย ตู้เซฟ และระบบเตือนภัยในบางกรณี พวกเขายังแทนที่แป้นพิมพ์ตัวเลขทั้งหมด โดยมอบหน้าที่สำคัญทั้งหมดให้กับการตรวจสอบสิทธิ์ด้วยไบโอเมตริกซ์

เครื่องอ่านลายนิ้วมือในผลิตภัณฑ์จริง: ตัวอย่างในโทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต และแล็ปท็อป

เพื่อให้เห็นภาพว่าเซ็นเซอร์สแกนลายนิ้วมือถูกผสานรวมเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคมากเพียงใด เราเพียงแค่ต้องดูอุปกรณ์บางรุ่นในปัจจุบันที่โดดเด่นในเรื่องนี้ได้ ความปลอดภัยไบโอเมตริกซ์.

ในกลุ่มสมาร์ทโฟนระดับไฮเอนด์ รุ่นต่างๆ เช่น Samsung Galaxy S25 โทรศัพท์เหล่านี้มีระบบอ่านลายนิ้วมือใต้หน้าจอควบคู่กับระบบจดจำใบหน้า ซึ่งจะช่วยปกป้องข้อมูลทั้งหมดในโทรศัพท์ ตั้งแต่รูปภาพไปจนถึงแอปพลิเคชันธนาคาร และทำให้มั่นใจได้ว่าเฉพาะเจ้าของเท่านั้นที่จะสามารถใช้งานฟังก์ชันสำคัญๆ เช่น การชำระเงินผ่าน NFC หรือการเข้าถึงเอกสารส่วนตัวได้

บนแท็บเล็ต อุปกรณ์ต่างๆ เช่น แท็บเล็ต Lenovo Idea Tab Pro พร้อมโปรเซสเซอร์ MediaTek คุณสมบัติเหล่านี้รวมถึงเครื่องอ่านลายนิ้วมือที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องข้อมูลการทำงาน เนื้อหามัลติมีเดีย และบัญชีส่วนตัว ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อคุณใช้แท็บเล็ตกับผู้อื่นที่บ้าน แต่ต้องการเก็บรักษาการใช้งาน ข้อมูล หรือแอปพลิเคชันบางอย่างไว้เป็นส่วนตัว ถูกบล็อกสำหรับผู้ใช้รายอื่น.

ในแล็ปท็อป ตัวอย่างหนึ่งคือ Samsung Galaxy Book4ซึ่งติดตั้งเครื่องอ่านลายนิ้วมือไว้ที่ตัวเครื่อง และช่วยให้คุณสามารถล็อกอินเข้าสู่ Windows ได้โดยใช้ลายนิ้วมือ Windows สวัสดีด้วยวิธีนี้ คุณสามารถเปิดคอมพิวเตอร์และใช้งานเดสก์ท็อปได้ในเวลาเพียงไม่กี่วินาที โดยไม่ต้องพิมพ์รหัสผ่าน ช่วยรักษาความปลอดภัยให้กับโปรเจกต์ อีเมล และไฟล์ลับของคุณ

กรณีทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่าเครื่องอ่านลายนิ้วมือไม่ใช่ของหายากอีกต่อไป แต่เป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไป ข้อกำหนดที่แทบจะบังคับ บนอุปกรณ์ที่ต้องจัดการกับข้อมูลส่วนบุคคลหรือข้อมูลทางวิชาชีพที่ละเอียดอ่อน

เซ็นเซอร์ลายนิ้วมือเป็นปุ่มเสริม: ทางลัดบนโทรศัพท์ Xiaomi

นอกเหนือจากเรื่องความปลอดภัยแล้ว ผู้ผลิตบางรายยังมีความคิดที่ดีในการใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้ เซ็นเซอร์ลายนิ้วมือก็เหมือนกับปุ่มอีกปุ่มหนึ่ง ของโทรศัพท์ นี่เป็นกรณีสำหรับโทรศัพท์ Xiaomi, Redmi และ POCO หลายรุ่น ซึ่งโดยปกติแล้วตัวอ่านการ์ดจะอยู่ด้านข้างหรือรวมอยู่ในหน้าจอ และสามารถใช้เพื่อเรียกใช้ท่าทางและทางลัดได้

ในเมนูนั้น คุณสามารถกำหนดค่าการกดปุ่มร่วมกันบางอย่าง (เช่น การกดปุ่มเปิด/ปิดสองครั้ง หรือการกดปุ่มเปิด/ปิดและปุ่มลดระดับเสียงพร้อมกัน) เพื่อเรียกใช้งานฟังก์ชันที่มีประโยชน์ได้: เปิดใช้งานกล้อง เปิดไฟฉาย เริ่มใช้งานผู้ช่วย เปิดเครื่องคิดเลข หรือแสดงศูนย์ควบคุม เป็นต้น

ข้อดีของมันคือเราสามารถกำหนดท่าทางให้กับมันได้ด้วย เซ็นเซอร์ลายนิ้วมือในส่วนของท่าทางสัมผัสแบบกำหนดเอง คุณจะพบตัวเลือก "แตะเซ็นเซอร์ลายนิ้วมือสองครั้ง" และเมื่อเลือกตัวเลือกนี้ รายชื่อทางลัดที่มีให้ใช้งานจะปรากฏขึ้น เช่น ถ่ายภาพหน้าจอ เปิดไฟฉาย ดึงแถบการแจ้งเตือนหรือศูนย์ควบคุมลงมา เปิดกล้อง เปิดโหมดเงียบ หรือแม้แต่เริ่มการบันทึกข้อมูลเพื่อรายงานปัญหา

นับจากนั้นเป็นต้นมา ทุกครั้ง แตะสองครั้งที่เซ็นเซอร์ลายนิ้วมือ การกระทำที่คุณเลือกจะถูกดำเนินการโดยที่คุณไม่ต้องค้นหาไอคอนหรือเมนูใดๆ ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับงานที่คุณทำบ่อยๆ เช่น การตรวจสอบการแจ้งเตือนโดยไม่ต้องปลดล็อกโทรศัพท์ การเปิดไฟฉายในที่มืด หรือการเปิดกล้องเพื่อถ่ายภาพอย่างฉับพลัน

ด้วยฟังก์ชันต่างๆ เหล่านี้ เครื่องอ่านลายนิ้วมือจึงเปลี่ยนจากกลไกการรักษาความปลอดภัยธรรมดาๆ กลายมาเป็นอุปกรณ์ที่ทรงประสิทธิภาพยิ่งขึ้น เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและการเข้าถึงช่วยให้คุณใช้งานฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ในโทรศัพท์มือถือได้อย่างเต็มประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

จากทุกสิ่งที่เราได้เห็นมานั้น ชัดเจนว่าเซ็นเซอร์ลายนิ้วมือได้พัฒนาจากโมดูลออปติคอลขนาดใหญ่ที่ไวต่อสิ่งสกปรก ไปสู่ระบบออปติคอลแบบมัลติสเปกตรัม ตัวเก็บประจุ และอัลตราโซนิกที่ซับซ้อน ซึ่งถูกรวมเข้ากับหน้าจอ เมาส์ ล็อก และบอร์ดพัฒนา การผสมผสานของ การประมวลผลในระดับท้องถิ่น อินเทอร์เฟซที่เรียบง่าย เช่น UART การบูรณาการกับระบบปฏิบัติการ และการใช้งานที่สร้างสรรค์ เช่น ทางลัดด้วยท่าทาง สิ่งนี้ทำให้พวกมันเป็นองค์ประกอบสำคัญด้านความปลอดภัยและประสบการณ์การใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน และทุกสัญญาณบ่งชี้ว่าพวกมันจะยังคงขยายไปสู่อุปกรณ์และสถานการณ์ใหม่ๆ ในอีกหลายปีข้างหน้า