در ابتدا باید به توضییح معنای بیومتریک بپردازیم. واژه بیومتریک از واژه های یونانی bio و metric گرفته شده است. bio به معنی زندگی و metric به معنای اندازه گیری است. سنسورهای بیومتریک در گوشی های تلفن همراه برای شناسایی و تشخیص شاخصه های فیزیکی بدن کاربر به کار برده می شوند. استفاده از سنسور بیومتریک به عنوان یک متد امنیتی امروزه تقریبا جای متدهای سنتی تر از جمله کد PIN، نیاز به ورود رمز عبور، الگوی خطوط امنیتی و غیره را گرفته است.
از سنسورهای بیومتریک می توان در موارد مختلفی برای تشخیص هویت کاربران استفاده کرد. از جمله در تشخیص اثر انگشت، الگوی صوتی کاربر، چشم، امضا، صورت و حتی الگوی رگ ها، جغرافیای کف دست و DNA. همانطور که می بینید قابلیت های استفاده از سنسورهای بیومتریک به قدری زیاد است که باعث شده این سنسورها تنها به گوشی های تلفن همراه محدود نشوند.
سنسور بیومتریک چه کاری انجام می‌دهد؟
حسگر بیومتریک در واقع یک مبدل است که شاخصه های بیومتریک فرد را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند. شاخصه های بیومتریک اغلب شامل اثر انگشت، الگوی مردمک چشم، صورت، صدا و غیره می شوند. معمولا این سنسور می تواند نور، حرارت، سرعت، ظرفیت های الکتریکی و دیگر انواع انرژی را نیز اندازه گیری کند.
تکنولوژی های مختلف می توانند با ترکیب شبکه ای از سنسورها و دوربین های دیجیتال از ظرفیت های شناسایی سنسورهای بیومتریک در زمینه های گوناگون بهره ببرند. هر دستگاه بیومتریک (دستگاه هایی که برای اندازه گیری پارامترهای حیاتی مانند ضربان قلب و غیره استفاده می شوند) به یک نوع از انواع سنسورهای بیومتریک نیاز دارد.
از این سنسورها همچنین در دوربین های پیشرفته تر برای تشخیص چهره یا در میکروفون های پیشرفته برای تشخیص صدای کاربر استفاده می شود. به صورت کلی هرگونه احراز هویت در هر زمینه از تکنولوژی به استفاده از سنسورهای بیومتریک مختلف گره خورده است.
انواع سنسور بیومتریک
سنسورهای بیومتریک به دو دسته کلی بیومتریک فیزیولوژیکال و بیومتریک رفتاری تقسیم بندی می شوند. بیومتریک های فیزیولوژیکال به صورت کلی شامل تشخیص چهره، تشخیص اثر انگشت و تشخیص چشم می شوند. در حالی که بیومتریک های رفتاری شامل تشخیص الگوی تایپ، امضا و تشیص صدا می شوند. در ادامه به انواع سنسورهای بیومتریک که در گوشی های هوشمند مورد استفاده قرار می گیرند بیشتر می پردازیم:
سنسور بیومتریک تشخیص اثر انگشت
تشخیص اثر انگشت شامل گرفتن عکس از اثر انگشت یک فرد و ثبت کردن دقیق ویژگی های منحصر به فرد آن مانند قوس ها، حلقه ها، خطوط لبه دار، ریزه کاری ها و شیارها است. تشخیص اثر انگشت توسط حسگر بیومتریک به سه روش کلی انجام می پذیرد:
- روش جزئیات: در این روش سطح انگشت به عنوان یک صفحه در نظر گرفته می شود که شامل نقطه های مشخصی است که با الگوهای i/p و الگوی کلی اثر انگشت مطابقت دارند. با وصل کردن این نقطه ها به هم طرحی به دست می آید که برای هر نفر منحصر به فرد است و این طرح در قالب کلید ورودی عمل می کند.
- روش هبستگی: در این روش تصویر دو اثر انگشت (آنکه قبلا ثبت شده و اثر انگشت جدید) با هم مقایسه شده و پیکسل های مشابه و همسان آنها شناسایی می شود تا اثرانگشت در نهایت تأیید شود.
- روش تخیص برآمدگی: این روش در حقیقت نوع پیشرفته تر روش "جزئیات" در تشخیص اثر انگشت است، چراکه روش قبلی در کیفیت های پایین به خوبی نمی توانست اثر انگشت را شناسایی کند.
برای گرفتن اثر انگشت، روش‌های مورد اشاره از حسگرهای نوری استفاده می‌کنند که اغلب از سنسور ثبت تصویر CMOS یا CCD تشکیل می شود. این در حالی است که حسگرهای حالت جامد بر اساس اصل فناوری مبدل، و با استفاده از حسگرهای حرارتی، خازنی، پیزوالکتریک یا میدان الکتریکی کار می کنند. علاوه بر این ها سنسورهای فراصوت هم وجود دارند که سیگنال های آکوستیک را به نزدیکی انگشت می فرستند و سپس بازتاب آنها را دریافت می کنند. اسکن اثر انگشت بسیار با ثبات، قابل اطمینان و همچنین ایمن است.
در دیگر زمینه‌های استفاده از سنسور بیومتریک می‌توان به سنسور اسکن کف دست اشاره کرد. این سیستم به دو نوع مختلف تقسیم می‌شود که یکی از آنها، شما را به کمک اثر کف دستتان می‌شناسد و شباهت زیادی به حسگر اثرانگشت دارد. نوع دوم که در حال حاضر برای احراز هویت هم استفاده می‌شود، سنسور تشخیص دست بدون تماس است.
این سنسور در حقیقت هویتتان را به کمک رگ‌های دستتان تایید می‌کند و به شما اجازه می‌دهد تا به راحتی کار‌های اداری خود را انجام دهید. البته باید گفت که این سنسور هنوز در بسیاری از ادارات به کار گرفته نشده و پشتیبانی خاصی برای آن وجود ندارد. باید گفت که از نظر ایمنی، سنسور تشخیص رگ بسیار بهتر از سنسور نوع اول کار می‌کند و باز کردن آن توسط شخصی دیگر، تقریبا غیرممکن است.
تشخیص چهره به کمک سنسور بیومتریک
سیستم تشخیص چهره یکی از برنامه های بیومتریک کامپیوتری است که می تواند چهره فرد را شناسایی کند، یا در تصاویر دیجیتالی صورت انسان ها را از عناصر دیگر تشخیص دهد. سنسورهای بیومتریک این کار را از طریق مقایسه و تحلیل الگوهای چهره افراد انجام می دهند.
این سیستم های بیومتریک علاوه بر گوشی های تلفن همراه جدید، در سیستم های امنیتی هم زیاد استفاده می شوند. سیستم های تشخیص چهره امروزی می توانند تا 80 نقه گره ای در صورت انسان را تشخیص دهند. نقطه های گره ای نقطه های موجود در زاویه های صورت هستند که می توان با استفاده آنها صورت هر فرد را شناسایی کرد. این نقطه ها می توانند طول و عرض بینی، شکل گونه، عمق گودی زیر چشم و غیره را مشخص کنند.
سیستم تشخیص چهره از طریق ثبت کردن داده های مربوط به نقطه های گره ای در یک تصویر دیجیتال از صورت فرد کار می کند. این تصویر به عنوان یک تصویر مرجع در سیستم ذخیره می شود تا سیستم بتواند با تطبیق نقطه های گره ای آن با صورتی فردی که قصد ورود به سیستم را دارد، به شکل دقیقی صورت او را تشخیص داده و اجازه دسترسی را صادر کند.
اخیرا از این تکنولوژی زیاد در گوشی های هوشمند استفاده می شود تا علاوه بر استفاده از آن به عنوان یک قفل گشا، برای تگ کردن افراد بر اساس تشخیص چهره آنها در عکس هم استفاده شود. شبکه های اجتماعی مانند فیسبوک اخیرا در حال استفاده از این تکنولوژی برای تگ خودکار افراد در پست های عکسی هستند.
سنسور بیومتریک تشخیص چشم
تشخیص چشم هم یکی از متدهای بیومتریک است که برای شناسایی افراد بر اساس الگوی مردمک چشم هایشان استفاده می شود. به صورت عمومی مردمک چشم افراد از رنگ های سیاه، قهوه ای، خاکستری، آبی و سبز تشکیل شده اند. الگوی مردمک چشم هر فرد با دیگری تفاوت می کند اما تشخیص این تفاوت چندان آسان نیست.
به همین خاطر تشخیص چشم که یکی از اولین های متدهای تشخیص هویت در گوشی های تلفن همراه بود امروزه به خاطر دقت پایین چندان مورد استفاده نیست. گرچه در سیستم های امنیتی که کیفیت اسکن چشم بسیار بالا است، این می تواند یکی از دقیقترین متدهای احراز هویت باشد
سنسور بیومتریک تشخیص صدا
سنسورهای بیومتریک می توانند الگوهای صدایی افراد را از طریق مقایسه صدای مرجع ضبط شده با صدای فعلی تشخیص دهند. برای این منظور سنسور بیومتریک پارامترهای تن صدای بینی، فرکانس بنیادی صدای فرد، نقطه های عطف گفتاری و آهنگ کلام فرد را به عنوان پایه تشخیص صدا در نظر می گیرد و انطباق صوتی را با مقایسه این پارامترها انجام می دهد.
از سنسور بیومتریک تشخیص صدا هم می توان به عنوان متدی برای احراز هویت استفاده کرد و هم به عنوان متدی برای تکنیک تبدیل گفتار به متن. امروزه اغلب دستگاه های دیجیتال از جمله گوشی های هوشمند، حتی اگر از این سنسور برای احراز هویت استفاده نکنند، به هر حال از آن برای تبدیل گفتار به متن بهره می برند.
تصویر بیومتریک چیست؟
تصویر بیومتریک در واقع ارتباط چندانی به سنسورهای بیومتریک ندارد. تصویری که به عنوان بیومتریک شناخته می‌شود، در حقیقت یک تصویر ساده از کاربر است که تمامی جزئیات صورت او را در بر دارد و شناسایی او را ممکن می‌کند. این تصویر عموما برای مدارک دولتی استفاده می‌شود و یکی از مهم‌ترین محل‌های استفاده از آن، پاسپورت و ویزا است.
در تصویر بیومتریک باید تمامی اجزای صورت شما قابل مشاهده باشد و هیچ چیزی روی آن قرار نداشته باشد. علاوه بر این، سر شما باید حدود 80 درصد فضای کل عکس را به خود اختصاص دهد و نور آن به میزان کافی باشد تا از ایجاد سایه یا بازتاب نور فلش جلوگیری شود. برای ثبت یک تصویر بیومتریک باید این موضوع را با عکاس در میان بگذارید زیرا قوانین دیگری هم برای قابل قبول بودن این نوع تصاویر وجود دارد و پیروی نکردن از آنها می‌تواند مانع قبول شدن مدرک شما شود.
مقاله آموزشی مرتبط: آلارم گوشی (Alarm clock) چیست؟
