Cảm biến vân tay là gì? Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm

Trong thị trường công nghệ ngày nay, việc bảo mật thông tin cá nhân trên thiết bị di động là vô cùng quan trọng. Bên cạnh Face ID, một số dòng điện thoại hiện nay vẫn giữ nguyên tính năng này. Cảm biến dấu vân tay. Vậy bạn đã hiểu rõ về nguyên lý hoạt động cũng như ưu nhược điểm của cơ chế này chưa? Nếu chưa, hãy để tuyengiaothudo.vn giải thích cho bạn bằng nội dung thú vị trong bài viết này nhé.

Cảm biến vân tay là gì?

Đây là công nghệ nhận dạng sinh trắc học phổ biến được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực hiện nay. Điểm đặc biệt của công nghệ này là mỗi người đều có một dấu vân tay riêng biệt, giống như một dấu ấn riêng biệt và không thể sao chép. Dấu vân tay được hình thành từ các đường, rãnh và mảng da trên bàn tay, tạo nên một mẫu vân tay đặc trưng mà chỉ có thể nhận dạng được bằng công nghệ cao.

Ứng dụng của công nghệ cảm biến vân tay rất đa dạng và phong phú. Trong lĩnh vực an ninh, cảm biến được sử dụng để kiểm soát quyền truy cập vào các khu vực nhạy cảm như văn phòng, ngân hàng, cơ sở hạ tầng và các cơ sở quân sự. Nó cũng được tích hợp vào các thiết bị di động như điện thoại thông minh và máy tính bảng để bảo vệ dữ liệu cá nhân và cung cấp xác thực người dùng nhanh hơn.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến vân tay có gì đặc biệt?

Quá trình của tính năng này bao gồm nhiều bước. Đầu tiên, khi bạn đặt ngón tay lên cảm biến, hệ thống sẽ bắt đầu quét dấu vân tay bằng một loạt các cảm biến quang học hoặc siêu âm. Cảm biến này tạo ra hình ảnh chi tiết của dấu vân tay bằng cách đo độ cong, đường viền và các đặc điểm khác của da.

Tiếp theo, hệ thống chuyển đổi hình ảnh dấu vân tay thành một mẫu số hoặc một biểu diễn số của dấu vân tay. Mẫu số này thường bao gồm thông tin về các đặc điểm riêng biệt của dấu vân tay được thể hiện dưới dạng giá trị số.

Mẫu số học của dấu vân tay sau đó được so sánh với các mẫu đã lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Hệ thống sử dụng các thuật toán phức tạp để so sánh mẫu số học mới với các mẫu đã biết và đánh giá mức độ tương đồng. Nếu mẫu số học mới khớp với một trong các mẫu đã lưu trữ có mức độ tương đồng đủ cao, hệ thống sẽ xác nhận danh tính của người dùng.

Cuối cùng, dựa trên kết quả so sánh, hệ thống sẽ quyết định cho phép hay từ chối quyền truy cập vào hệ thống hoặc thiết bị. Nếu mẫu số học mới không khớp với bất kỳ mẫu nào trong cơ sở dữ liệu, quyền truy cập sẽ bị từ chối và thông báo về sự không khớp sẽ được hiển thị.

Phân loại các loại cảm biến vân tay phổ biến nhất hiện nay

Do công nghệ phát triển mạnh mẽ nên việc đo đạc chính xác dấu vân tay cũng được chia thành nhiều loại. Theo đó, mỗi loại sẽ có cách thức hoạt động, phương pháp thu thập dấu vân tay và công nghệ sử dụng khác nhau. Và trong nội dung này, tuyengiaothudo.vn sẽ chia sẻ đến bạn 3 loại cảm biến vân tay phổ biến nhất.

Cảm biến quang học

Được thiết kế để đo và phát hiện tín hiệu ánh sáng, cảm biến quang học đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng. Các cảm biến này được sử dụng để phát hiện và kiểm soát ánh sáng trong các hệ thống điều khiển tự động. Chúng có khả năng điều chỉnh độ sáng màn hình và thậm chí đo lượng ánh sáng xung quanh để điều chỉnh hệ thống chiếu sáng. Trong lĩnh vực y tế, cảm biến quang học được sử dụng để đo lượng oxy trong máu, giúp theo dõi tình trạng sức khỏe của bệnh nhân và đảm bảo điều trị hiệu quả.

Ngoài ra, cảm biến quang học cũng được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất, đặc biệt là trong kiểm soát chất lượng và kiểm soát quy trình sản xuất. Chúng có thể được sử dụng để phát hiện các khuyết tật nhỏ trên bề mặt sản phẩm, đo lượng ánh sáng phản xạ từ bề mặt. Đồng thời, chúng cũng có thể theo dõi quá trình sản xuất theo thời gian thực để đảm bảo chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Ngoài các ứng dụng kỹ thuật, cảm biến quang học cũng được sử dụng trong các thiết bị đeo thông minh như đồng hồ thông minh và thiết bị theo dõi sức khỏe. Chúng giúp theo dõi hoạt động thể chất và giấc ngủ của người dùng bằng cách đo lượng ánh sáng và theo dõi các biến thể trong mức độ ánh sáng xung quanh.

Cảm biến điện dung

Cảm biến dấu vân tay Cảm biến điện dung được ưa chuộng hơn cảm biến quang vì độ chính xác của chúng trong kết quả. Nguyên lý hoạt động của cảm biến này dựa trên việc sử dụng các điện cực nhạy để đo và ghi lại các biến thể điện trường của dấu vân tay. Khi người dùng đặt ngón tay lên bề mặt cảm biến, các điện cực này sẽ tạo ra một điện trường tại vùng tiếp xúc với da bàn tay. Các rãnh và đặc điểm của dấu vân tay sẽ thay đổi sự phân bố của điện trường này, tạo ra hình ảnh điện của dấu vân tay.

Để xác định và xác thực người dùng, cảm biến điện dung ghi lại các biến thể điện trường và so sánh chúng với các mẫu vân tay khác. Quá trình so sánh này thường sử dụng các thuật toán phức tạp để phát hiện và nhận dạng các đặc điểm riêng biệt của từng dấu vân tay.

Vì phương pháp trên nên loại cảm biến này được các công ty công nghệ lớn sử dụng trên sản phẩm của họ. Đặc biệt hiện nay, nhiều điện thoại thông minh và máy tính sử dụng công nghệ này để tăng tính bảo mật và riêng tư cho người dùng.

Cảm biến siêu âm

Kiểu Cảm biến dấu vân tay Cuối cùng, phương pháp sinh trắc học tiên tiến nhất. Và như tên gọi của nó, phương pháp này sử dụng sóng siêu âm để quét và phát hiện các đặc điểm của dấu vân tay. Sau khi sóng siêu âm được phát ra, chúng sẽ tương thích với lớp da trên ngón tay. Sau đó, dữ liệu được ghi lại sẽ được phản xạ trở lại và hiển thị trên hệ thống. Ngoài ra, sau khi ghi lại dữ liệu, hệ thống sẽ tạo biểu đồ 3D và lưu trữ để so sánh khi cần thiết.

Điểm ấn tượng nhất của cảm biến siêu âm là nó vẫn cho kết quả tốt ngay cả khi tay bạn ướt. Hơn nữa, loại cảm biến này cũng có kích thước nhỏ gọn, rất phù hợp để các hãng công nghệ tích hợp trên màn hình. Ngay cả khi được tích hợp công nghệ hiện đại, cảm biến cũng có khả năng chống làm giả vân tay cực cao.

Đánh giá ưu điểm và nhược điểm của cảm biến vân tay

Bất kỳ công nghệ tiên tiến nào cũng có ưu điểm và nhược điểm riêng. Điều quan trọng là phải hiểu thông tin này để chọn đúng mẫu cảm biến cho nhu cầu của bạn.

Lợi thế

Tại sao nhiều ông lớn công nghệ lại sử dụng xác thực vân tay (touch ID) trên các sản phẩm cao cấp của mình? Chúng ta hãy cùng tìm câu trả lời ngay bây giờ.

Khuyết điểm

Cùng với những ưu điểm trên, bạn cũng cần biết một số nhược điểm của Cảm biến dấu vân tay. Dựa trên điều này, bạn có thể quyết định loại cảm biến nào phù hợp nhất để sử dụng.

Thiết bị nào có cảm biến vân tay?

Hầu hết các thiết bị di động mới nhất hiện nay đều được tích hợp xác thực vân tay. Trong đó, điện thoại Android là điển hình nhất như Samsung Galaxy S24, Samsung Galaxy S23, Samsung Galaxy Note 20 hay iPhone SE, iPhone 8/7, …

Ngoài ra, cảm biến vân tay cũng xuất hiện rất nhiều trong cuộc sống của chúng ta. Ví dụ như trong khóa cửa vân tay, chấm công vân tay, két sắt, v.v.

Kết luận

Mặc dù có một số nhược điểm nhất định, Cảm biến dấu vân tay vẫn được coi là công nghệ không thể thiếu trong việc bảo vệ thông tin cá nhân. Sự phổ biến và tích hợp rộng rãi của công nghệ này cũng là minh chứng cho vai trò quan trọng của nó trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Xem thêm: