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फिंगरप्रिंट सेंसर वाले स्मार्टफोन ने बाजार में बाढ़ ला दी है, लेकिन यह लंबे समय से नहीं है क्योंकि इन सेंसर ने बजट सेगमेंट में इसे स्मार्टफोन बनाना शुरू कर दिया है। ये सेंसर हाल के दिनों में अधिक तेज़ और सुरक्षित हो गए हैं। नतीजतन, इन सेंसर का उपयोग मुख्य रूप से इन दिनों स्मार्टफोन सुरक्षा के लिए किया जाता है।

स्मार्टफोन उद्योग और विकसित हो रही प्रौद्योगिकी में कटहल प्रतियोगिता ने हमें उस चरण में पहुँचा दिया है, जहाँ हम हर दूसरे दिन एक नया नवाचार करते हैं। फिंगरप्रिंट सेंसर सेंसर्ड सेंसर के इन-डिसप्ले होने के कारण बहुत दूर आ गए हैं । Xiaomi, Realme और Oppo जैसे स्मार्टफोन निर्माताओं ने यह सुनिश्चित कर दिया है कि प्रौद्योगिकी केवल प्रमुख उपकरणों तक सीमित नहीं है।

Realme X, Redmi K20 और OPPO K3 जैसे हाल के डिवाइस एक कीमत पर इन-डिस्प्ले फिंगरप्रिंट स्कैनर दे रहे हैं जो पचाने में मुश्किल है। यह सब ध्यान में रखते हुए, आइए जानें कि यह इन-डिस्प्ले फिंगरप्रिंट सेंसर तकनीक क्या है और यह कैसे काम करती है ।

इतिहास

आइए शुरू से शुरू करें जब यह सब शुरू हुआ। मोबाइल उपकरणों पर फिंगरप्रिंट पाठकों के इतिहास में डाइविंग हमें 2004 में वापस लॉन्च किए गए ' Pantech GI100 ' में ले जाती है। यह डिवाइस फिंगरप्रिंट रीडर से लैस था, जो अपनी तरह का पहला था। ' G900 और G500 ' प्रवृत्ति के बाद के अगले डिवाइस 2007 में तोशिबा की पसंद से आए। बाद में एचटीसी, एसर और मोटोरोला जैसे निर्माता अपने संबंधित उपकरणों के साथ लीग में शामिल हो गए। ऐप्पल ने 2013 में iPhone 5s के साथ एक फिंगरप्रिंट सेंसर भी पार्टी में शामिल किया। क्यूपर्टिनो आधारित विशाल ने इसे टच आईडी कहा। तब से फिंगरप्रिंट सेंसर प्रौद्योगिकियों में कुछ बड़े बदलाव हुए हैं।

टेक उत्साही लोगों को पता हो सकता है कि कार्रवाई में तीन अलग-अलग फिंगरप्रिंट प्रमाणीकरण तकनीकें हैं। लेकिन वर्तमान में इन-डिस्प्ले फिंगरप्रिंट तकनीक केवल दोनों से लाभान्वित होती है।

इससे पहले कि हम बड़ी तस्वीर में उतरें, हम बुनियादी कार्यों को समझने के लिए काम करते हैं। सभी फिंगरप्रिंट सेंसर आपकी उंगलियों पर उन अद्वितीय ट्रैकिंग लकीरों और रेखाओं को ट्रैक करके काम करते हैं। हालांकि, इस तकनीक में ऑप्टिकल स्कैनिंग, कैपेसिटिव स्कैनिंग या अल्ट्रासोनिक स्कैनिंग सहित विभिन्न तकनीकों का काम हो सकता है।

फिंगरप्रिंट स्कैनर के प्रकार

1. ऑप्टिकल स्कैनर (इन-डिस्प्ले फिंगरप्रिंट सेंसर में प्रयुक्त)
2. अल्ट्रासोनिक स्कैनर्स (इन-डिस्प्ले फिंगरप्रिंट स्कैनर में प्रयुक्त)
3. कैपेसिटिव स्कैनर्स

इन-डिस्प्ले ऑप्टिकल स्कैनर्स

ऑप्टिकल स्कैनर काफी समय से आसपास हैं और फिंगरप्रिंट प्रमाणीकरण के सबसे पुराने तरीके हैं। हालाँकि, इन-डिस्प्ले ऑप्टिकल सेंसर तुलनात्मक रूप से स्मार्टफ़ोन के लिए नए हैं। MWC 2018 में दिखाए गए एक कॉन्सेप्ट डिवाइस Vivo Apex ने स्मार्टफोन इंडस्ट्री में कई मुकाम बनाए। इस उपकरण में सिनैप्टिक्स द्वारा विकसित ऑप्टिकल फिंगरप्रिंट सेंसर 'CLEAR ID 9500' है, जो यूएस-आधारित सेंसर निर्माता है। इसे बाद में 'Vivo X20 Plus UD' नामक एक नए डिवाइस में उपभोक्ताओं के लिए लाया गया। नया डिज़ाइन जल्द ही OPPO, Samsung, Huawei और अन्य जैसी कंपनियों द्वारा अपनाया गया। अधिकांश फिंगरप्रिंट सेंसर जो हम देखते हैं, वे ऑप्टिकल फिंगर प्रिंट सेंसर हैं और वे आसानी से Arduino, रास्पबेरी पाई और अन्य माइक्रोकंट्रोलर्स के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं।

ऑप्टिकल फिंगरप्रिंट सेंसर का कार्य करना

तकनीक आपके फिंगरप्रिंट की छवि कैप्चर करने पर निर्भर करती है और यदि वर्तमान फिंगरप्रिंट संग्रहित छवि से मेल खाती है, तो इसका विश्लेषण करना चाहिए। एक चार्ज-युग्मित डिवाइस (सीसीडी) एक ऑप्टिकल सेंसर के दिल में बैठता है, वही सेंसर जो डिजिटल कैमरों और कैमकोर्डर में उपयोग किया जाता है। अनजान लोगों के लिए, एक सीसीडी प्रकाश-संवेदी डायोड का एक सरणी है जिसे फोटोसाइट्स कहा जाता है, जो प्रकाश फोटॉनों के जवाब में विद्युत संकेत उत्पन्न करता है।

जैसे ही आप अपनी उंगली को सेंसर पर रखते हैं, लाईट-एमिटिंग डायोड्स (LEDs) का एक हिस्सा, लकीरों और अंतरालों को रोशन करने के लिए प्रकाश करता है और एक सीसीडी कैमरा जल्दी ही उसी की छवि को पकड़ लेता है। सीसीडी प्रणाली उंगली की एक उलटी छवि उत्पन्न करती है, जिसमें गहरे रंग के क्षेत्र अधिक प्रतिबिंबित प्रकाश (उंगली की लकीरें) का प्रतिनिधित्व करते हैं और हल्के क्षेत्र कम परावर्तित प्रकाश (लकीरों के बीच की घाटियों) का प्रतिनिधित्व करते हैं। कैप्चर की गई छवि की तुलना संग्रहीत छवि के साथ की जाती है।

ऑप्टिकल सेंसर को मूर्ख बनाना आसान है क्योंकि तकनीक का उपयोग एक 2D छवि को कैप्चर करता है और एक अच्छी गुणवत्ता वाली छवि संभवतः इस सुरक्षा को तोड़ सकती है। यह ध्यान देने योग्य है कि प्रौद्योगिकी केवल OLED डिस्प्ले के साथ काम करती है, जहां बैकप्लेन में अंतराल होते हैं। प्रारंभ में, इन-डिस्प्ले फिंगरप्रिंट सेंसर उतने विश्वसनीय और तेज़ नहीं थे जितने कि अब हैं। लेकिन हाल के दिनों में इन सेंसर के पक्ष में चीजें बदल गई हैं।

इन-डिस्प्ले अल्ट्रासोनिक स्कैनर्स

अल्ट्रासोनिक सेंसर फिंगरप्रिंट तकनीकों का सबसे नया उपयोग किया जा रहा है। जैसा कि नाम से संकेत मिलता है, ये सेंसर आपके फिंगरप्रिंट को मैप करने के लिए उच्च आवृत्ति वाली अल्ट्रासोनिक ध्वनि का उपयोग करते हैं। सैमसंग ने इन-डिस्प्ले अल्ट्रासोनिक फिंगरप्रिंट सेंसर वाले 'गैलेक्सी एस 10 / एस 10+' के साथ पहला उपकरण लाने के लिए क्वालकॉम के साथ साझेदारी की। डिवाइस क्वालकॉम के 3 डी सोनिक सेंसर की सुविधा देने वाला पहला उपकरण था जो कि सेंस आईडी का एक पुनरावृत्ति है।

क्वालकॉम की नवीनतम अल्ट्रासोनिक तकनीक ग्लास के माध्यम से काम करती है जो 800 माइक्रोन तक मोटी होती है। कंपनी दावा करती है कि अनलॉक करने के लिए 250-मिलीसेकंड विलंबता है जो एक कैपेसिटिव फिंगरप्रिंट स्कैनर के करीब है।

अल्ट्रासोनिक फिंगरप्रिंट सेंसर का कार्य करना

इन स्कैनर पर हार्डवेयर एक अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर और रिसीवर के होते हैं। जैसे ही सेंसर पर एक उँगलियाँ रखी जाती है, स्कैनिंग की प्रक्रिया शुरू हो जाती है। एक अल्ट्रासोनिक पल्स को ट्रांसमीटर द्वारा प्रेषित किया जाता है जो उंगलियों और घाटियों से टकराता है, कुछ नाड़ी दबाव अवशोषित होता है और इसमें से कुछ सेंसर पर वापस बाउंस होता है। नाड़ी के अवशोषण और उछाल की मात्रा अलग-अलग उंगलियों के निशान के साथ भिन्न होती है। आगे बढ़ने पर, यांत्रिक तनाव का पता लगाने में सक्षम एक सेंसर का उपयोग स्कैनर पर विभिन्न बिंदुओं पर लौटने वाले अल्ट्रासोनिक पल्स की तीव्रता की गणना करने के लिए किया जाता है। ये स्कैनर विस्तृत जानकारी प्राप्त करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप स्कैन किए गए फिंगरप्रिंट की एक विस्तृत 3 डी प्रतिकृति होती है।

चूंकि ये स्कैनर डिस्प्ले के नीचे स्थित हैं। अल्ट्रासोनिक सेंसर से तरंगों को आपकी उंगली तक पहुंचने से पहले डिस्प्ले के बैकप्लेन, ग्लास और सुरक्षात्मक आवरण के माध्यम से यात्रा करना पड़ता है। इसलिए, निर्माता यह सुनिश्चित करते हैं कि प्रदर्शन के लिए उपयोग किया जाने वाला ग्लास बहुत मोटा नहीं है। कहा जा रहा है कि, स्क्रीन प्रोटेक्टर जैसे अतिरिक्त सुरक्षा को न जोड़ने की सलाह दी जाती है, जिससे इस तकनीक को ठीक से काम करने से रोका जा सके।

बहुत से उपकरण अल्ट्रासोनिक सेंसर के साथ उपलब्ध तकनीकों के सबसे महंगे नहीं हैं। सैमसंग गैलेक्सी S10 / 10 + जैसे फ्लैगशिप डिवाइस अल्ट्रासोनिक सेंसर से लैस हैं। हालाँकि, अभी भी कुछ समय है जब तक हम इस तकनीक को बजट खंड में घुसते हुए नहीं देखेंगे।

कैपेसिटिव स्कैनर्स

कैपेसिटिव सेंसर इन दिनों सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले सेंसर हैं और हर दूसरे डिवाइस पर पाए जा सकते हैं जो आपके पास आते हैं। ये सेंसर कैपेसिटर का उपयोग मुख्य घटक के रूप में करते हैं, जो एक इलेक्ट्रॉनिक घटक है जिसका उपयोग विद्युत ऊर्जा के भंडारण के लिए किया जाता है। वर्तमान में इन-डिस्प्ले फिंगरप्रिंट स्कैनिंग के लिए तकनीक का उपयोग नहीं किया जाता है।

कैपेसिटिव फिंगरप्रिंट सेंसर का कार्य करना

ये सेंसर भी उंगलियों पर निशान और घाटियों को स्कैन करते हैं। हालांकि, इस मामले में, विद्युत प्रवाह का उपयोग प्रकाश के बजाय डेटा एकत्र करने के लिए किया जाता है। फिंगरप्रिंट विवरण को इकट्ठा करने के लिए स्कैनिंग सतह के नीचे कैपेसिटर की एक सरणी रखी गई है। जब एक फिंगरप्रिंट को स्कैनिंग सतह पर रखा जाता है, तो संधारित्र परिवर्तन पर संग्रहीत चार्ज। इस अंतर को एक ऑप-एम्प इंटीग्रेटर सर्किट द्वारा ट्रैक किया जाता है जिसे आगे एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर द्वारा रिकॉर्ड किया जाता है।

कैप्चर किए गए डेटा का उपयोग प्रमाणीकरण के लिए किया जाता है। यह ध्यान देने योग्य है कि कैपेसिटिव सेंसर की क्षमता कैपेसिटर की संख्या में वृद्धि के साथ बढ़ जाती है। ये स्कैनर बेहतर सुरक्षा प्रदान करते हैं, इन्हें मूर्ख बनाना तेज़ और पागलपनपूर्ण होता है। कैपेसिटिव सेंसर ऑप्टिकल वाले की तुलना में महंगे हैं और केवल तब फ्लैगशिप डिवाइस में उपयोग किए गए थे। इसके अलावा, यह 2019 है और कैपेसिटिव सेंसर स्मार्टफोन उद्योग में सभी क्षेत्रों में प्रवेश कर चुके हैं। कैपेसिटिव टच पैड सस्ते होते हैं और इन्हें किसी भी उपकरण द्वारा आसानी से एकीकृत किया जा सकता है।

एल्गोरिथम और क्रिप्टोग्राफी

स्कैनिंग केवल आधी प्रक्रिया है, जिसमें कहा गया है कि डेटा को सुरक्षित स्थान पर संग्रहीत करना महत्वपूर्ण है। इस प्रक्रिया के लिए, एक समर्पित आईसी को सेंसर में जोड़ा जाता है जो स्कैन किए गए डेटा की व्याख्या करता है और इसे प्रोसेसर तक पहुंचाता है। सुरक्षित जगह दुर्गम है और यहां तक ​​कि रूटिंग भी इसे तोड़ने में मदद नहीं कर सकती है। प्रत्येक निर्माता का एक अलग दृष्टिकोण होता है और कुंजी फिंगरप्रिंट विशेषताओं की पहचान करने के लिए विभिन्न एल्गोरिदम का उपयोग करता है। आम तौर पर, ये एल्गोरिदम बहुत विशिष्ट विशेषताओं के लिए दिखते हैं जिन्हें माइनुटिया कहा जाता है, जहां आपके फिंगरप्रिंट की रेखाएं दो में समाप्त या विभाजित होती हैं। इसलिए, स्कैनर पूरे फिंगरप्रिंट को फिर से स्कैन करने के बजाय इन minutiae से मेल खा सकता है। जो पूरी प्रक्रिया को थोड़ा तेज बनाता है।

आगे बढ़ते हुए, इन सेंसर निर्माताओं में भंडारण के लिए अलग सिस्टम हैं। एआरएम, ट्रस्टेड एक्ज़ीक्यूशन एनवायरनमेंट (टीईई) आधारित ट्रस्टज़ोन तकनीक का उपयोग करता है, जो मुख्य प्रोसेसर के अंदर सुरक्षित स्थान पर डेटा संग्रहीत करता है। दूसरी ओर क्वालकॉम निजी एन्क्रिप्शन कुंजी और पासवर्ड हासिल करने के लिए क्वालकॉम सिक्योर एक्ज़ीक्यूशन एनवायरनमेंट (QSEE) का उपयोग करता है। इन प्रणालियों के अलग-अलग नाम हो सकते हैं, लेकिन उन सभी में एक समान लक्ष्य है जो डेटा की रक्षा कर रहा है।

कौन सा बेहतर ऑप्टिकल या अल्ट्रासोनिक है?

अल्ट्रासोनिक स्कैनर्स बेहतर हैं क्योंकि वे 3 डी स्कैनिंग प्रक्रिया से लाभान्वित होते हैं, जबकि ऑप्टिकल स्कैनर सिर्फ 2 डी स्कैनिंग के लिए सक्षम हैं जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है। इनके अलावा, अल्ट्रासोनिक सेंसर आकार में बहुत छोटे हैं, क्वालकॉम के नवीनतम 3 डी सोनिक सेंसर उपाय केवल 0.2 मिमी हैं। इन सेंसरों का छोटा रूप कारक स्लिम और बेज़ेल-लेस डिवाइसेस की वर्तमान माँग को पूरा करता है। आगे बढ़ते हुए, ये सेंसर धूल, तेल या गीले हाथों से भी प्रभावित नहीं होते हैं।

हालांकि, कई उपकरण नहीं हैं जो अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करते हैं और पूरी तरह से विनिर्माण लागत के साथ करना पड़ता है। ये सेंसर महंगे हैं और अब तक केवल चुनिंदा डिवाइस फ्लैगशिप डिवाइस पर ही उपलब्ध हैं।

हाल ही में इन-डिस्प्ले फिंगरप्रिंट स्कैनर वाले उपकरण क्या हैं?

अब जब आप मौजूदा तकनीकों और उनके काम से अवगत हैं। यह बेहतर होगा यदि आप हाल ही में इन-डिस्प्ले फिंगरप्रिंट सेंसर वाले उपकरणों और उनके प्रकार से अवगत हों।

ऑप्टिकल इन-डिस्प्ले स्कैनर के साथ डिवाइस	अल्ट्रासोनिक-इन-डिस्प्ले स्कैनर वाले उपकरण
Redmi K20 / k20 प्रो	सैमसंग गैलेक्सी S10 / S10 +
Realme X
वन प्लस 7/7 प्रो
ओप्पो K3
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