Как работает сканер отпечатков пальцев на телефоне. Оптические сканеры отпечатков пальцев. Обзор датчика R308. Когда и почему iOS удаляет данные отпечатков из оперативной памяти

У незнающего человека складывается впечатление, что покупка девайса с дактилоскопическим датчиком вызовет у него только положительные эмоции. Но практика показывает, что это не всегда так. В сегодняшней статье мы объясним, почему некоторые люди не используют сканер отпечатков пальцев - почему он им кажется бесполезным. Но нельзя не заметить, что у датчика есть и ряд преимуществ - о них мы тоже поговорим.

Под словами «дактилоскопический датчик» мы подразумеваем маленький сканер, который распознаёт узор на коже прикладываемого к нему пальца. Раньше подобный датчик был слишком дорогим, в связи с чем он применялся только в банках, а также в каких-нибудь правительственных и военных учреждениях. Да и размеры сканера были чересчур велики, из-за чего никто из производителей смартфонов даже не помышлял о его внедрении. Но технологии развиваются - примерно с 2015 года этим элементом начали оснащаться все флагманы. Более того, стоимость сканера отпечатков пальцев резко снизилась, из-за чего он стал появляться и в не самых дорогих устройствах.

Pantech GI100 – первый мобильный телефон со сканером отпечатков пальцев

В первую очередь дактилоскопический датчик призван защитить содержимое смартфона от посторонних глаз. Если другой человек возьмет ваше устройство в руки, то дальше экрана блокировки он зайти не сможет. Отпечаток любого из его пальцев будет другим, в связи с чем разблокировать аппарат он не сможет. В теории сканер можно обмануть. Но это настолько трудоёмкий процесс, что справиться с ним могут только спецслужбы, да и то не всегда.

Именно с iPhone 5S началось массовое внедрение дактилоскопических датчиков

Также такой датчик используется в обеспечении безопасности платежей. Если раньше для подтверждения оплаты вводился пароль, то теперь его запоминать не нужно - достаточно приложить палец к сканеру. Это очень удобно! В том же Play Market люди не включают подтверждение платежа паролем, так как они его попросту забывают. В результате потом они сталкиваются с тем, что их дети порой совершенно неосознанно совершают множество покупок платных приложений и игр. С помощью сканера отпечатков пальцев такая проблема решается в корне!

Основные преимущества

Давайте выясним, чем хороши смартфоны со сканером отпечатков пальцев.

  • Как уже сказано выше, ваш ребенок не сможет неосознанно что-то купить в Google Play , так как для этого ему понадобится приложить ваш палец к датчику. Конечно, умный ребенок обойдет проблему, воспользовавшись вашей рукой, когда вы спите. Но детям в таком возрасте лучше предоставить их собственный планшет или смартфон, к аккаунту которого не будет привязана банковская карта.
  • Время разблокировки при помощи отпечатка пальца значительно сокращается. Удивительно, но некоторые дактилоскопические датчики срабатывают очень быстро. Гораздо быстрее, чем если бы вы проводили пальцем по экрану.
  • Посторонний человек не сможет получить доступ к информации, содержащейся в памяти смартфона. А если вы задействуете функцию шифрования, то злоумышленнику будет недоступна и карта памяти, даже если он её вставит в кардридер своего компьютера.
  • В Android 6.0 поддержка дактилоскопического датчика внедрена на уровне операционной системы. Это значит, что вы можете использовать отпечаток пальца в самых разных приложениях . Например, это можно делать в браузере, авторизовываясь на сайтах без ввода логина и пароля. Опять же, это идеальный вариант для тех людей, которые не хотят держать в памяти множество различных паролей - отпечаток пальца заменяет собой их все.

Недостатки датчика

Конечно же, как и любая новая технология, сканер отпечатков пальцев обладает рядом недостатков.

  • В недорогие смартфоны встраиваются бюджетные датчики, принадлежащие к первым поколениям данной технологии. Они обрабатывают информацию достаточно долго - порой вплоть до одной или даже полутора секунд. Бывают случаи, когда отпечаток не распознаётся с первого раза . Если в распоряжении вашего девайса именно такой датчик, то вам быстро надоест использовать для разблокировки именно его. Уже через несколько дней вы предпочтёте другие способы, так как они позволяют тратить на процесс меньше времени.
  • Сканер отпечатков пальцев не нужен планшету, если им пользуется несколько членов семьи . Конечно, современные датчики позволяют внести в память отпечатки нескольких пальцев. Но даже с такой возможностью могут возникнуть проблемы, когда устройством захочет воспользоваться ребенок. Каждая разблокировка будет требовать прикладывание пальца к сканеру. И не факт, что маленькие мальчики малыша будут стабильно распознаваться. Если устройство предназначено для всей семьи, то в большинстве случаев сканер отпечатков пальцев будет отключаться, так как он привносит дополнительные сложности.
  • В том, что вашим смартфоном не сможет воспользоваться другой человек, кроются не только достоинства. Если с вами что-то случится, то оказавшиеся рядом люди, медицинская бригада или полицейские не смогут позвонить вашим родственникам , так как они попросту не смогут разблокировать ваш телефон. Впрочем, о всяческих неприятностях думать никому не хочется.
  • В смартфонах от Apple все отпечатки пальцев хранятся в зашифрованном виде. А вот на устройствах с Android до некоторых пор ситуация обстояла гораздо хуже. Все эти данных на них хранились в локальной памяти, в незащищенном виде . Некоторые хакеры при большом желании могут получить доступ к этой информации. К счастью, в новых смартфонах эта проблема решена.

Подведение итогов

Некоторым людям указанные выше недостатки могут показаться надуманными. Но на самом деле это не так. Хотя никто не будет спорить с тем, что достоинств у смартфонов со сканером отпечатков пальцев больше. Неспроста компания Google внедрила в свою операционную систему поддержку дактилоскопического датчика на самом глубоком уровне. Не исключено, что в будущем им будут оснащаться даже самые дешевые смартфоны.

Ну а пока обязательно читайте отзывы на тот аппарат, который вы желаете приобрести. Если он оснащен стареньким датчиком, то пользователи обязательно отметят факт долгой разблокировки при помощи отпечатка пальца. В таком случае лучше рассмотреть какую-нибудь другую модель, чуть более современную.

Популярные смартфоны с дактилоскопическим датчиком

Предполагается, что в будущем телефоны со сканером отпечатка пальца здорово подешевеют, в связи с чем аппараты без этого датчика практически исчезнут. Да уже и сейчас список таких смартфонов достаточно велик. Вот лишь немногие девайсы:

  • Apple iPhone 7 - один из самых дорогих смартфонов. Популярность его настолько высока, что рассказывать о нём во всех подробностях нет никакого смысла.
  • Apple iPhone 7 Plus - у этого смартфона диагональ дисплея увеличена с 4,7 до 5,5 дюйма. Также устройство способно похвастать двойной камерой .
  • Xiaomi Redmi 4 Pro - относительно недорогой аппарат с пятидюймовым экраном, разрешение которого составляет 1920 x 1080 пикселей. Ширина рамок по бокам дисплея сведена к минимуму.
  • Xiaomi Redmi 3S - недорогой смартфон, оснащенный HD-дисплеем и 13-мегапиксельной камерой. Имеется поддержка LTE-Advanced.
  • Samsung Galaxy S7 Edge - аппарат, который продается по всему миру огромными тиражами. Людям нравятся и технические характеристики, и изогнутый по краям AMOLED-дисплей. У смартфона имеется отличная камера, диафрагма которой раскрывается до значения f/1.7.
  • Samsung Galaxy S7 - второй флагман южнокорейской компании. Его 5,1-дюймовый дисплей является плоским - углы у него не изогнуты. В остальном же устройство совершенно не отличается от своего собрата с припиской «Edge».
  • Apple iPhone SE - бюджетный «яблочный» продукт, если его можно назвать таким при стоимости в 25-30 тыс. рублей. Это один из самых компактных смартфонов среди тех, что оснащены достойными характеристиками. Огорчает же здесь лишь отсутствие слота для карты памяти.
  • Xiaomi Redmi Note 4 - аппарат с 13-мегапиксельной камерой (диафрагма f/2.0) и тремя гигабайтами оперативной памяти. Ёмкость аккумулятора доведена до внушительных 4100 мАч.
  • Samsung Galaxy A5 (2017) - лучшее соотношение цены и качества, если рассматривать именно южнокорейские смартфоны. В отличие от предшественника, девайс получил водозащиту и улучшенную камеру (разрешение 16 Мп и диафрагма f/1.9).
  • OnePlus 3T - фаблет, располагающий огромным количеством памяти. Всё в порядке у него и со всеми остальными характеристиками. Многие профильные издания считают его лучшим китайским смартфоном.

Не так давно технология считывания отпечатков пальцев была связана в основном с научно-фантастическими фильмами. Теперь, даже в бюджетном смартфоне Xiaomi есть сканер отпечатков пальцев. Мы объясним читателям принцип его работы.

Сканер отпечатков пальцев (Touch ID) позволяет идентифицировать пользователя на основе уникального рисунка кожи на кончике пальца. У каждого человека свой собственный отпечаток и «рисунок», который не повторяется даже в случае идентичных близнецов.

Отпечаток пальца (fingerprint) позволяет идентифицировать любого человека, например в случае поиска преступников. Как оказалось, функция Touch ID также полезна для пользователей смартфонов. С её помощью можно защитить смартфон от несанкционированного доступа.

В настоящее время на рынке существует несколько типов сканеров. Все они работают по одному и тому же принципу – сканер считывает отпечаток владельца смартфона и при попытке разблокировать его сравнивает «рисунок» с тем, который запрограммирован заранее в устройстве. Если отпечаток пальца совпадает, устройство будет разблокировано. В противном случае появится сообщение об ошибке.

Интересно, что сканеры не анализируют весь рисунок отпечатка пальца. Проверяются только некоторые из характерных черт или узоров. Это, например, ветвление, раздвоение или обрывание отпечатков пальцев.

Сканеры преобразуют картинку в темплит (шаблон), и по алгоритму сравнивают расстояние между кривыми и линиями. Это позволяет сделать процесс проверки намного короче, чем если бы вам нужно было проанализировать весь отпечаток пальца.

Алгоритмы подтверждают отпечаток, если примерно 40% минуций совпадает с сохранённым рисунком. На практике, этого достаточно для идентификации конкретного пользователя и обеспечения отказоустойчивости.

Минуции (или «точки Гальтона») – это уникальные для каждого пальца участки рисунка кожи (точки), которые показывают в каких местах папиллярные линии сливаются, раздваиваются или обрываются.

Типы сканеров отпечатков пальцев

1. Оптический сканер «снимает» всю панель пальцев и использует CCD-матрицу (как и большинство камер) для этого. В местах, где свет не приходит (гребни), матрица записывает «черные» пиксели, создавая точно отображаемое изображение пальца. Часто оптические сканеры имеют встроенный источник света (обычно светодиодный), чтобы сделать изображение максимально прозрачным.

2. Емкостный сканер – вместо матрицы, используются специальные миниатюрные схемы конденсаторов (ёмкостных датчиков). Когда мы прикладываем палец к этому считывателю, ёмкость отдельных конденсаторов мгновенно меняется. Емкостные сканеры гораздо точнее и эффективнее оптических сканеров, поскольку их сложнее обмануть.

3. Тепловой сканер – он работает аналогично емкостному считывателю, но вместо микроконденсаторов они используют микроскопические тепловые датчики, которые определяют разницу температур между гребнями и долями пальцевой подушки. Такой сканер невозможно обмануть имитацией пальца (т.е. фрагментом с кожным покровом).

4. Ультразвуковой сканер – использует явление дифракции, т. е. отражение и рассеяние звуковых волн. Когда мы прикладываем палец к считывателю он начинает генерировать неслышимые звуки для нас. Поведение звуковых волн в точках контакта «гребня» площадки отпечатка со сканером совершенно иное, чем во «впадинах» (где есть воздух). Это позволяет ультразвуковому сканеру создавать точный отпечаток вашего пальца.

Какой сканер отпечатка пальца лучше?

В настоящее время большинство смартфонов Xiaomi используют ёмкостные считыватели, например популярные Redmi Note 3 или Mi 5. Однако большие надежды связаны с ультразвуковыми сканерами, установленными непосредственно под дисплеем, и, вероятно, эта технология будет наиболее популярна в ближайшем будущем.

Функция Touch ID в смартфоне, хотя и очень безопасна, не гарантируют безопасность на 100%. С помощью правильных технологий и инструментов можно подделать отпечаток пальца, который сможет обмануть сканер.

Мы просто привыкли вытаскивать смартфон из кармана или сумки, и нажимать кнопку питания чтобы включить экран, тогда проводили шторку вверх, чтобы полностью разблокировать смартфон. Так делали почти все. Конечно в то время также были различные блокировочные механизмы типа пароля или пин-кода, но их использовали и используют до сих пор, фактически единицы. А сканер отпечатков пальцев в смартфоне, был только в дорогих устройствах. Вроде как только для избранных. Но давайте подумаем, действительно ли нам нужны эти сканеры отпечатков пальцев в смартфоне? Разве это не понты!?

Сканер отпечатков пальцев: история

Начнем немного с истории. Нам иногда кажется, что сканер отпечатков пальцев, или как его еще по другому называют, дактилоскопический сенсор, появился совсем недавно. Однако, это не так. Такие сканеры впервые появились в ноутбуках в начале 2000-ых. И одним из первых был Acer TravelMate 739TLV. Для того, чтобы компьютер мог распознать ваш отпечаток пальца через сканер, ему нужно было на это примерно 12 секунд. Чуть позже, в 2002 году, компания Hewlett Packard выпустила свой первый карманный компьютер который имел такой сенсор, И это был HP iPAQ H5400. Потом много разных известных и не очень известных компаний пробовали свои силы в этом деле. И все заканчивалось одним и тем самым, что никому такая фишка с разблокировкой не была интересной, хоть и реализация была очень неплохой. Да и стоила такая техника с этим сенсором дорого.

В 2011 году компания Motorola презентовала первый в мире Android смартфон со сканером отпечатков пальцев. Это была Motorola Atrix 4G. И даже тогда никому такие смартфоны были не нужны вплоть до 2013 года, когда самая престижная компания в мире, Apple, представила iPhone 5S с дактилоскопическим сенсором. И после этого все сдвинулось с места. И стало результатом того, что сейчас почти в любом современном смартфоне есть такой сенсор.

Какие бывают сканеры отпечатков пальцев?

Сейчас на рынке существует несколько видов дактилоскопических сенсоров. А это термальный , оптический , радиочастотный , ультразвуковой , полупроводниковый и сканер который измеряет давление . Из этих всех сканеров в мобильной технологии используют оптический сканер, который является дешевым и простым в реализации. Он работает методом фотографирования пальца. Такие сканеры имеют разрешение до 1200 dpi. Однако, как показывает практика, у смартфонов с этими оптическими сканерами частенько происходят различные ошибки, за которые смартфон просто не распознает именно пальцы владельца мудрофона. На пример, на работу именно такого сенсора негативно влияет загрязнение самого сенсора телефона, или пальцев человека, или даже повреждения кожи пальцев. Да и такие оптические сканеры легче всего обмануть.

На замену оптическим сканерам приходят ультразвуковые сканеры отпечатков пальцев. Такие сенсоры сканируют поверхность ваших пальцев ультразвуковыми волнами. Благодаря этому они мгновенно и с легкостью распознают ваши отпечатки. Даже если на коже ваших пальцев есть какие-то порезы, или если сам смартфон является в грязи, таким ультразвуковым сканерам отпечатков пальцев ничего не страшно, и он с легкостью распознает ваши отпечатки. И что самое важное, такие сенсоры чрезвычайно сложно обмануть. На данный момент, такие сенсоры находятся пока что только в таких устройствах, как LeEco Le Max 2, LeEco Le Pro 3 и Xiaomi Mi 5S с модификацией 4/128. В теории, такие ультразвуковые сканеры можно разместить под экраном смартфона. То есть, это означает, что где-то в ближайшем будущем мы увидим такие смартфоны, которые будут иметь огромные экраны на всю фронтальную сторону гаджета, а сканер отпечатков пальцев будет в намеченном месте под самым экраном.

Понты или необходимость?

На сегодня, смартфон является, и будет в дальнейшем, тем личным устройством, который постоянно с нами. Они стали настолько личными, что в памяти гаджета содержатся все важные данные, фотографии и файлы, доступ к банковских карт. И поэтому их защита это очень важная вещь. Что тут говорить, мы сейчас можем с легкостью расплачиваться в магазине, или даже в кафе через сенсор отпечатков пальцев вместо пароля или пин-кода, который нам не нужно вводить публично. И поэтому, поскольку смартфоны стали нашими устройствами, в которых есть фактически все нашу жизнь, их нужно обязательно защитить от мошенников и воров. И несмотря на то, что дактилоскопические сенсоры находятся на достаточно начальном уровне, такая защита всегда пригодится каждому из нас.

Углубляясь все больше в системы, связанные с охраной и контролем, многие из нас в конце концов обратят внимание на биометрические методы идентификации личности для тех или иных потребностей.

Биометрия – это методы автоматической идентификации человека и подтверждения личности человека, основанные на физиологических или поведенческих характеристиках. Примерами физиологических характеристик являются отпечатки пальцев, форма руки, характеристика лица, радужная оболочка глаза, характеристика голоса, особенности подчерка. В процессе развития технологий появляется все большее количество способов идентифицировать человеческую личность.

Наиболее популярным методом биометрической идентификации является распознавание отпечатков пальцев. Думаю, это так, потому что это относительно дешевый и простой способ, проверенный временем. Способов получить отпечаток пальца человека с помощью электроники существует несколько: оптические методы получения изображения отпечатка пальца – на отражение, на просвет, бесконтактный способы, емкостные датчики отпечатков пальцев (полупроводниковые), радиочастотные сканеры, сканеры, использующие метод давления, термосканеры, ультразвуковой метод. Каждый способ получения отпечатка пальца имеет свои достоинства и недостатки, однако главным образом баланс выбора способа сканирования является цена – надежность (здесь выделяется не только эффективная защита, но и устойчивость к воздействию внешних факторов).

Рассматриваемый сканер отпечатков пальцев R308 (ссылка в магазин) является оптическим (метод на отражение). Данный метод использует эффект нарушенного полного внутреннего отражения (Frusted Total Internal Reflection). Эффект заключается в том, что при падении света на границу раздела двух сред световая энергия делится на две части - одна отражается от границы, другая проникает через границу во вторую среду. Доля отраженной энергии зависит от угла падения светового потока. Начиная с некоторой величины данного угла, вся световая энергия отражается от границы раздела. Это явление называется полным внутренним отражением. В случае контакта более плотной оптической среды (поверхности пальца) с менее плотной в точке полного внутреннего отражения пучок света проходит через эту границу. Таким образом, от границы отразятся лишь пучки света, попавшие в определенные точки полного внутреннего отражения, к которым не был приложен папиллярный узор пальца. Для захвата полученной световой картинки поверхности пальца используется специальный датчик изображения (КМОП или ПЗС, в зависимости от реализации сканера).

Для данного метода можно отметить следующее:

  • Одни из самых дешевых сканеров отпечатков пальцев при относительно большой площади сканирования пальца
  • Чувствительность к загрязнению рабочей поверхности датчика
  • Малая защита от муляжей
  • Относительно крупные размеры модуля

Итак сканер отпечатков пальцев R308 имеет следующий вид:

Хотелось бы разобрать и посмотреть на модуль изнутри, но конструкция сделана таким образом, что аккуратно открутить винтики и снять плату с элементами не получится, так как держит ее что-то изнутри и без применения паяльника это сделать проблематично, поэтому не стоит пытаться нарушить целостность модуля, что может привести к выводу его из строя.

Данный оптический сканер отпечатков пальцев использует высокоскоростной цифровой сигнальный процессор в качестве своей основы. Этот модуль может получить изображение отпечатка пальца, обработать изображение для сохранения или поиска, сохранить данные об отпечатке пальца в собственной памяти и делать поиск на совпадение полученного отпечатка с сохраненными. Для подключения к СКУД (системам контроля и управления доступом) модуль имеет интерфейс UART, посредством которого модуль принимает команды и посылает ответы о результатах операций. Кроме того, модуль может передать на другое устройство изображение отпечатка пальца, полученное при помощи него. Сканер отпечатков пальцев построен таким образом, что все вычислительные и аналитические операции выполняет он сам, но этими процессами необходимо управлять для получения практической ценности модуля. Таким образом, на основе ответов о результатах выполнения команд внешний микроконтроллер может выстраивать любую необходимую логику работы СКУД с применением сканера отпечатков пальцев.

Характеристики сканера отпечатков пальцев R308:

  • Напряжение питания – 4,5-5 вольт
  • Рабочий ток – 40 мА
  • Интерфейс – UART (TTL logical level)
  • Baud rate – 9600*n, n=1~12, по умолчанию 57600 bps
  • Время сканирования отпечатка пальца –до 0,5 сек
  • Размер шаблона отпечатка – 512 байт
  • Коэффициент ложного пропуска FAR (False Acceptance Rate) – менее 0,001 %
  • Коэффициент ложного отказа в доступе FRR (False Rejection Rate) – менее 0,5 %
  • Уровень безопасности – 5
  • Время среднего поиска – менее 1 сек
  • Размер окна считывания отпечатка пальца – 18х22 мм
  • Размер модуля – 55,5х21х20,5 мм
  • Диапазон рабочих температур – -20-+40 градусов Цельсия

Для подключения к другим устройствам R308 имеет 6-контактный разъем:

  1. Vt – плюс питания детектора пальца
  2. Vin – плюс питания модуля
  3. Touch – выход сигнала детектора пальца

В документации указываются цвета шлейфа в комплекте с модулем, но в моем случае цвета не совпали, поэтому надежнее всего определять назначение контактов по нумерации, указанной на плате возле разъема модуля.

Структура пакета данных, передаваемых и принимаемых модулем:

  1. Header – заголовок, фиксированное значение 0xEF01 (2 байта)
  2. Adder – адрес сканера отпечатков пальцев, фиксированное значение 0xFFFFFFFF (4 байта)
  3. Package identifier – идентификатор пакета данных, 01H – пакет команды, 02H – пакет данных, 07H – пакет ответа, 08H – пакет окончания данных (1 байт)
  4. Package length – количество байт пакета информации (включает сумму байт данных пунктов 5 - 6), максимальное количество 256 байт (2 байта)
  5. Package contents – полезные данные
  6. Checksum – контрольная сумма, арифметическая сумма пунктов 3-6 (2 байта)

Сканер отпечатков пальцев имеет 8 основных инструкций для его управления:

  1. Сканирование отпечатка пальца и сохранение его в буфере. Возвращает код подтверждения об успешности операции.
  2. Создание файла символов отпечатка пальца из оригинального отпечатка и сохраняет его в CharBuffer1 (2). Возвращает код подтверждения об успешности операции.
  3. Поиск на совпадение отпечатка пальца в библиотеке модуля который соответствует хранимому в CharBuffer1 или CharBuffer2. Возвращает код подтверждения об успешности операции и ID отпечатка пальца в библиотеке модуля.
  4. Создание шаблона модели отпечатка пальца. Информация в CharBuffer1 и CharBuffer2 объединяется и комбинируется для получения более достоверных данных об отпечатке пальца (отпечаток в этих буферах должен принадлежать одному пальцу). После операции данные сохраняются обратно в CharBuffer1 и CharBuffer2. Возвращает код подтверждения об успешности операции.
  5. Сохранение шаблона отпечатка пальца из Buffer1/Buffer2 во флэш память библиотеки модуля. Возвращает код подтверждения об успешности операции.
  6. Удаление шаблона из флэш памяти модуля. Возвращает код подтверждения об успешности операции.
  7. Очистка памяти библиотеки отпечатков пальцев модуля. Возвращает код подтверждения об успешности операции.
  8. Проверка пароля модуля. Возвращает код подтверждения об успешности операции.

Для того чтобы искать совпадение отпечатка пальца в библиотеке модуля необходимо сканировать отпечаток пальца и сохранить его в буфере, сгенерировать символьный файл и поместить его в CharBuffer и прописать команду на поиск совпадений отпечатков пальце (инструкции 1, 2, 3).

Для того чтобы внести отпечаток пальца в память модуля необходимо получить изображение отпечатка пальца, сохранить его в буфере и сгенерировать символьный файл, сохраняемый в CharBuffer (операции повторяем минимум 2 раза и сохраняем все в CharBuffer1 и CharBuffer2), далее комбинируем данные в буферах 1 и 2 для получения более точного результата и запускаем командой сохранение в указанное место памяти информацию об отпечатке пальца (инструкции 1, 2, 4, 5).

По ходу выполнения инструкций модулем необходимо следить за корректностью и успешностью выполнения посредством ответов, следующих после посылки команд. Это может улучшить качество выполнения программы и точность заданных манипуляций со сканером отпечатков пальцев R308.

Для оценки работы модуля к статье прилагается демонстрационная прошивка для микроконтроллера STM32, соответствующая схеме:

На LCD дисплее отображаются необходимые данные для работы со сканером отпечатков пальцев, при включении схемы без замкнутых перемычек Jmp1 и Jmp2 запускается основной цикл программы, когда микроконтроллер ждет получения отпечатка пальца от сканера и запускает поиск в памяти модуля при его появлении. При включении с замкнутой перемычкой Jmp1 запускается полное стирание памяти библиотеки отпечатков пальцев. При включении с замкнутой перемычкой Jmp2 запускается добавление 5 новых отпечатков пальцев в память модуля. Для добавления отпечатка пальца необходимо дважды приложить палец к сканеру для его сохранения в случае отсутствия ошибок при сканировании отпечатков.

Кроме того к статье прилагается программа SFGDemo. С ее помощью можно получить изображение своего отпечатка пальца помимо стандартных операций добавления отпечатка в память, поиска совпадений, удаления отпечатка из памяти (для подключения к компьютеру используется переходник USB-UART).

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
IC1 МК STM32

STM32F103C8

1 В блокнот
VR1 Линейный регулятор

LM7805

1 В блокнот
VR2 Линейный регулятор

AMS1117-3.3

1 В блокнот
FP1 Датчик отпечатков пальцев R308 1 В блокнот
HG1 LCD-дисплей 2004a 1 В блокнот
C1, C2 Конденсатор 22 пФ 2 В блокнот
C3 470 мкФ 1 В блокнот
C4-C7, C9, C10, C12 Конденсатор 100 нФ 7 В блокнот
C8 Электролитический конденсатор 220 мкФ 1 В блокнот
C11 Электролитический конденсатор 100 мкФ 1 В блокнот
R1 Резистор

22 Ом

1 В блокнот
R2 Резистор

100 Ом

1 В блокнот
R3 Подстроечный резистор 10 кОм 1

Официально поддержка сканера отпечатков пальцев появилась в Android 6.0, но до сих пор многие пользователи воспринимают его лишь как средство для разблокировки смартфона. Между тем сканер можно использовать, чтобы нажимать кнопки «Домой» или «Назад», открывать шторку, снимать камерой, запускать приложения, защищать пароли, СМС, фотографии и банковские счета. А если ты умеешь пользоваться Tasker, то сможешь назначить на сканер отпечатков практически любое действие.

Сразу оговоримся, что в этой статье речь пойдет о смартфонах на базе Android 6.0, в которых сканер отпечатков и доступ к нему реализован согласно требованиям Google. Только такие смартфоны позволяют сторонним приложениям использовать сканер в своих целях. Китайские и некоторые другие смартфоны со сканером отпечатков и Android 5.0/5.1 не подойдут, так как хоть и поддерживают разблокировку смартфона прикосновением пальца, но не имеют API, с помощью которого сторонний софт мог бы его задействовать.

1. Вешаем на сканер кнопку «Домой», «Назад» или любую другую

Наверное, самое полезное применение, которое можно придумать сканеру отпечатков, - это повесить на него одну из хардварных или экранных кнопок, будь то «Домой», «Назад» или «Обзор». Все это позволяет сделать приложение Fingerprint Quick Action .

Устанавливаем приложение, ставим галочку напротив пункта «Разрешить Fingerprint Quick Action». Откроется окно «Спец. возможности», в котором необходимо найти приложение и включить его. Далее можно повесить на одиночное, двойное нажатие или свайп по сканеру одно из множества действий, включая кнопки «Назад» и «Домой», а также «Выключить экран», «Показать панель уведомлений» (как в Google Pixel), «Разделить экран» (для одновременного запуска двух приложений в Android 7.0) и другие.

Имей в виду, что функции двойного нажатия и свайпа экспериментальные, а поэтому работают из рук вон плохо (фактически не работают). Стоит ограничиться лишь одиночным нажатием.

2. Запускаем приложения

Тот же Fingerprint Quick Action позволяет с помощью сканера запускать приложения. Это может быть очень удобно, если чаще всего ты используешь смартфон, например, для общения в Telegram/WhatsApp или звонков. Так доступ к телефону или мессенджеру всегда будет под рукой.

Выбрать приложение можно таким же способом, как и назначить кнопку. Необходимо промотать список действий до самого конца и выбрать Launch app or shortcut (да, приложение переведено не полностью), далее в главном окне приложения появится пункт Single tap app or shortcut. Тут можно будет выбрать приложение.

3. Защищаем приложения

С помощью сканера отпечатков можно не только запускать, но и защищать приложения. Для этого можно использовать App Lock - приложение, позволяющее закрыть доступ к выбранным приложениям с помощью PIN-кода, паттерна либо отпечатка пальца.

Пользоваться им очень просто. Запускаем приложение, включаем «Разблокировать отпечатком», далее вводим либо PIN, либо паттерн (здесь он зовется рисунком), пропускаем экран с просьбой ввести email, на следующем экране переходим в настройки, выбираем App Lock, активируем и возвращаемся. На следующем экране появится список приложений. Чтобы включить защиту, достаточно активировать переключатель напротив имени приложения. Теперь при попытке запустить приложение появится просьба поднести палец к сканеру.

Однако не стоит воспринимать App Lock как действительно серьезную защиту. Все, что требуется сделать, чтобы ее обойти, - это либо убить процесс App Lock, либо удалить приложение. Так что это скорее защита от детей или просто технически неграмотных пользователей, в руках которых может оказаться смартфон.

Продолжение доступно только подписчикам

Вариант 1. Оформи подписку на «Хакер», чтобы читать все материалы на сайте

Подписка позволит тебе в течение указанного срока читать ВСЕ платные материалы сайта. Мы принимаем оплату банковскими картами, электронными деньгами и переводами со счетов мобильных операторов.

Статьи по теме: