Gt erklärt: Wie In-Display-Fingerabdrucksensoren auf Smartphones funktionieren

Technologie ist ein nie endendes Spiel der Innovation. In weniger als einem Jahrzehnt haben wir die PINs nicht mehr eingetippt, sondern Face Unlock als Authentifizierungsmaßnahme für unsere Telefone verwendet. Und gerade als wir dachten, dass es nicht besser werden könnte, haben wir eine brandneue Innovation, die die Tech-Welt im Sturm erobert: den In-Display-Fingerabdrucksensor.

In-Display-Fingerabdruckscanner sind seit geraumer Zeit ein Schlagwort. Nach Jahren der Gerüchte und des Flüsterns ist es endlich soweit. Es stellt sich daher die Frage, inwiefern es sich von herkömmlichen kapazitiven Sensoren unterscheidet und vor allem, wie es funktioniert.

Wenn Sie wissen müssen, sollte das iPhone X diese revolutionäre Technologie tragen. Während sich Apple für Face ID entschieden hat, hat Samsung den Einsatz des Display-Fingerabdrucklesers auf das Galaxy S10 verschoben.

Das erste kommerzielle Telefon der Welt mit dem eingebauten Fingerabdrucksensor war schließlich das Vivo X21. Und seitdem ist es im enorm teuren Huawei Porsche Design Mate RS zu sehen und wird im kommenden Xiaomi Mi 8 zu sehen sein.

Wie funktioniert der eingebaute Fingerabdrucksensor wirklich?

Ein eingebauter Fingerabdrucksensor verwendet einen optischen Fingerabdrucksensor zur Erfassung der Fingerabdruckdaten und ist unter dem Bildschirm des Telefons eingebettet. Das Vivo X21 und das Xiaomi Mi 8 verwenden den Clear ID-Sensor von Synaptics für das hochauflösende Scannen von Fingerabdrücken. Der Clear ID-Sensor, ein CMOS-Chip mit der Bezeichnung Clear ID FS9500, wird nur auf OLED- und AMOLED-Displays unterstützt.

Das Vivo X21 verwendet den Clear ID-Sensor von Synaptics zum hochauflösenden Scannen von Fingerabdrücken

Es erfasst das reflektierte Licht des Fingerabdrucks durch die OLED-Pixel. Wenn Sie also den Bildschirm des Telefons berühren, leuchtet das Display auf, um den Fingerabdruck zu beleuchten. Der Sensor erfasst dann einen hochauflösenden Scan Ihres Fingerabdrucks durch das Licht, das von den Lücken zwischen den Pixeln reflektiert wird.

Um sicherzustellen, dass die Fingerabdruckdaten korrekt vom Sensor gelesen werden, müssen Sie den Bildschirm leicht drücken. Dies geschieht, damit der Sensor zwischen den Graten und Tälern jedes Fingerabdrucks unterscheiden kann.

Interessanterweise erfolgt der Abgleich der Fingerabdrücke über die Quantum Matcher-Software von Synaptics anstelle der firmeninternen Match-In-Sensor-Technologie. Währenddessen verwendet der Fingerabdrucksensor die Sensoren des Hosts, um den Bereich zu beleuchten und den Scanner zu aktivieren.

Hier ist ein Video, das den Abbau des eingebauten Fingerabdrucksensors zeigt

Der optische Sensor Clear ID von Synaptics ist jedoch nicht der einzige auf dem Markt. Im März 2018 begann Goodix mit der Auslieferung einer eigenen Version eines optischen Lesegeräts für Fingerabdrücke im Display. Das Huawei Porsche Design Mate RS ist das erste im Handel erhältliche Telefon, das mit dem Fingerabdrucksensor von Goodix ausgestattet ist.

Dieser Sensor funktioniert ebenfalls ähnlich wie der FS9500 der Synaptics und gibt eine Falschakzeptanzrate von 0, 002% an.

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Vorteile des In-Display-Fingerabdrucksensors

Es ist faszinierend, den Fingerabdrucksensor auf dem Bildschirm des Telefons bei Bedarf zu aktivieren. Da sich viele Hersteller dafür entschieden haben, die Fingerabdrucksensoren auf die Rückseite des Telefons zu verlagern, gab es einige Probleme.

Wenn das Telefon auf Ihrem Schreibtisch liegt, müssen Sie es abheben, um es zu entsperren. Die Situation wird schlimmer, wenn das Telefon an eine Autohalterung angeschlossen ist.

Zweitens können Sie mit Fingerabdrucksensoren auf der Rückseite niemals sicher sein, dass Sie den richtigen Punkt treffen. Schließlich können selbst erfahrene Telefonhersteller (wie Samsung und Nokia) die Position des Fingerabdrucklesegeräts manchmal durcheinander bringen.

Sogar erfahrene Telefonhersteller können manchmal die Position des Fingerabdrucklesers verfälschen

Da sich Fingerabdruckscanner in der Regel am unteren Bildschirmrand befinden, sind sie leicht zugänglich und bequemer.

Davon abgesehen sind Fingerabdrucksensoren im Display für trockene, nasse oder kalte Finger geeignet. Darüber hinaus sind optische Sensoren dünn und tragen nicht wesentlich zur Dicke des Telefons bei.

Noch wichtiger ist, dass sie schnell sind. Tatsächlich behauptet die Clear ID von Synaptics, die Fingerabdrücke in nur 0, 7 Sekunden abzugleichen. Wenn Sie es mit Face Unlock vergleichen, dauert das Scannen eines Gesichts durchschnittlich 1, 4 Sekunden.

Was sind seine Grenzen

Wie bei jeder neuen Technologie sind einige Iterationen erforderlich, um sie zu verfeinern. Gleiches gilt für den eingebauten Fingerabdrucksensor. Es ist etwas langsamer als herkömmliche Fingerabdruckscanner. Und manchmal scheint der Leser die registrierten Fingerabdrücke nicht zu erkennen.

In der Zwischenzeit kann die Verwendung von gehärtetem Glas höchstwahrscheinlich zu ungenauen Ergebnissen führen oder zu Fehlverhalten des Sensors führen.

Gibt es potenzielle Sicherheitsprobleme?

An der Sicherheitsfront wird der Clear ID im Vivo X21 von einem robusten Anti-Spoofing-System begleitet. Da es sich um einen optischen und keinen kapazitiven Sensor handelt, kann er keinen Impuls erfassen, wodurch er mit gefälschten Scans getäuscht werden kann.

Glücklicherweise sind die Sicherheitsmaßnahmen an Bord so intelligent, dass gefälschte Fingerabdrücke erkannt werden. Davon abgesehen hängt es auch von den OEMs ab, wie sie die Authentifizierungsmaßnahmen skalieren.

Es ist jedoch ein bisschen früh, um die Sicherheit dieser Scanner zu kommentieren. Zeit und zusätzliche Sicherheitstests ergeben zweifellos ein weitaus besseres Bild.

Unsere Erfahrung mit dem In-Display-Fingerabdrucksensor

Wir haben den eingebauten Fingerabdrucksensor des Vivo X21 ausprobiert und das Erlebnis war natürlich fast unwirklich! Es ist ein einzigartiges Erlebnis, den Finger auf das Glas zu legen, während der Bildschirm und der Sensor ihr Hokuspokus machen.

Das Telefon verfügt über ein Symbol für die Daumengröße, das die meiste Zeit beleuchtet bleibt. Alles was Sie tun müssen, ist Ihren registrierten Finger darauf zu legen.

Sobald das Telefon entsperrt ist, wissen Sie erst, wo sich der Sensor befindet, wenn Sie eine Authentifizierungs-App wie LastPass verwenden, für die Ihre Fingerabdrücke erforderlich sind.

Im Gegensatz zum herkömmlichen Scanner funktioniert der Fingerabdruck im Display nicht immer genau. Einer von sieben Fällen weigerte sich der Scanner, die Tür zum Telefon zu öffnen.

Hallo Zukunft!

Da die Vollbildanzeige in Smartphones allgegenwärtig wurde, war es höchste Zeit, dass der handliche Fingerabdrucksensor eine wesentliche Verbesserung erfuhr. Und da Qualcomm eine eigene Variante von Ultraschall-Fingerabdrucksensoren für das Display vorstellt, besteht kein Zweifel daran, dass der Fingerabdrucksensor für das Display der neueste Trend in der Smartphonewelt sein wird.