Innehåll

• Hur ultraljudsfingeravtrycksskannrar fungerar
• Fördelar med ultraljudsfingeravtryck kontra kapacitiva skannrar
• Skanning är bara halva processen

Efter några år som lurar in prototyper i bakrummet och i några snabbt glömda telefoner, är ultraljudsfingeravtrycksensorer redo för prime time. Tekniken är inbyggd i Samsungs flaggskepp Galaxy S10 och Galaxy S10 Plus, vilket gör tekniken nästan garanterad att säkra miljontals tumavtryck vid årets slut.

I december 2018 tillkännagav Qualcomm sin 3D-ultraljudsfingeravtryckssensor. Denna teknik är aktiverad på enheter som använder företagets Snapdragon 855-plattform som ett alternativ om tillverkaren vill inkludera den extra hårdvaran. Ultraljudsfingeravtrycksteknologi har sina egna för- och nackdelar jämfört med traditionella kapacitiva skannrar och till och med andra fingeravtryckskonstruktioner på skärmen. Här är allt du behöver veta.

Hur ultraljudsfingeravtrycksskannrar fungerar

Qualcomms 3D in-display ultraljudsfingeravtrycksscanner är baserad på vad som tidigare kallades Sense ID. I stället för befintliga fotografiska eller kapacitiva baserade fingeravtrycksskannrar använder ultraljudsfingeravtrycksscannrar mycket högfrekvent ultraljudsljud. Du kan inte höra det, men dessa vågor används för att kartlägga informationen om användarens fingeravtryck. Lyckligtvis finns det inget behov av att svepa, bara röra fingret till sensorn som toppen av radens kapacitiva fingeravtrycksskannrar.

För att faktiskt fånga detaljerna i ett fingeravtryck består hårdvaran av både en sändare och en mottagare. En ultraljudspuls överförs mot fingret som placeras över skannern. En del av den här pulsens tryck absorberas och en del av det släpps tillbaka till sensorn, beroende på åsarna, porerna och andra detaljer som är unika för varje fingeravtryck.

Det finns ingen mikrofon som lyssnar efter dessa återkommande signaler. Istället används en sensor som kan upptäcka mekanisk spänning för att beräkna intensiteten hos den återkommande ultraljudspulsen på olika punkter på skannern. Skanning under längre perioder gör det möjligt att fånga ytterligare djupdata, vilket resulterar i en mycket detaljerad 3D-reproduktion av det skannade fingeravtrycket.

Qualcomm konstaterar att det finns ungefär en 250-millisekunders latens för att låsa upp, ungefär motsvarande kapacitiva fingeravtrycksskannrar. Sensorn har ungefär 1 procent felhastighet, vilket igen är ganska jämförbar med andra skannrar.

Fördelar med ultraljudsfingeravtryck kontra kapacitiva skannrar

Ultraljudsfingeravtrycksteknologi fungerar mycket annorlunda än kapacitiva fingeravtrycksscannrar, som bara kan reproducera 2D-bilder. 3D-detaljer är mycket svårare att förfalska eller lura än en 2D-bild, vilket gör ultraljudssystemet mycket säkrare. Det säger sig självt att ultraljud också är mycket säkrare än optiska fingeravtrycksskannrar, som alla har fallit utan fördel.

Skannrar på skärmen som de som finns i OnePlus 6T och Huawei Mate 20 Pro är optiska och inte ultraljudiga.

En annan extra fördel med denna ultraljudsfingeravtrycksscannarteknik är att den gör att fingeravtrycksscannern fortfarande kan fungera genom tunna material, t.ex. glas, aluminium eller plast. Sensorn är bara 0,15 millimeter tjock och kan skanna igenom upp till 800 um glas och upp till 650 um aluminium. Därför kan skannern bäddas in under fodralet eller under skärmen som vi ser i Samsung Galaxy S10, vilket möjliggör ett mer diskret utseende och tunnare ramar.

Eftersom sensorn använder ultraljudsvågor kan sensorn också fungera som en hälsospårare som kan registrera hjärtfrekvensen och blodflödet. Dessutom finns det mindre chans att skada sensorn eller utsätta den för extern manipulation, och svett eller fukt på fingret kommer inte att störa skanningsprocessen heller.

Skanning är bara halva processen

Naturligtvis finns det fortfarande mycket att göra med denna fingeravtrycksdata och att det är en lika viktig del av systemet att hålla dem säkra.

Som alla biometriska säkerhetssystem är bearbetning och säkerhet mycket känslig personlig informationssäkerhet nyckeln. Qualcomms processorer är byggda med dedikerade säkerhetsverktyg, inklusive kryptografiska acceleratorer, nyckelförsörjningssäkerhet och en betrodd exekveringsmiljö. Detta säkerställer att behandling och lagring av känslig information hålls långt borta från skadliga applikationer. Andra armbaserade processorer erbjuder TrustZone hårdvaruisolering för liknande skyddsnivåer.

Qualcomms installation är också utformad för att stödja Fast Identity Online (FIDO) Alliance-protokoll, som kan användas för online-lösenordslös autentisering. FIDO gör detta utan att överföra någon av de konfidentiella fingeravtrycksinformationen till molnet eller via nätverk som kan äventyras.

Ultraljudsfingeravtrycksscannrar har verkligen ett antal fördelar med befintliga kapacitiva implementationer och med tanke på Qualcomm-processors utbredning i mobila produkter. 3D-ultraljudsfingeravtrycksscannrar är nu redo för prime time och det är möjligt att vi kommer att se många fler tillverkare använda denna teknik under hela 2019.