Cảm biến vân tay: Giải mã nguyên lý và ứng dụng thông minh

Mỗi cá nhân khi sinh ra đều sở hữu một dấu vân tay duy nhất, không trùng lặp, và nó không thay đổi theo thời gian dù ta trưởng thành hay già đi. Nhờ sự tiến bộ không ngừng của công nghệ cùng với khả năng đặc biệt của dấu vân tay, công nghệ cảm biến vân tay đã ra đời như một giải pháp mang đến sự tiện lợi và độ bảo mật cao cho cuộc sống con người. Trong bài viết này, HISVN sẽ giúp bạn hiểu rõ nguyên lý hoạt động của công nghệ cảm biến này, cung cấp thông tin về các loại công nghệ cảm biến vân tay phổ biến nhất hiện nay và giới thiệu những ứng dụng tuyệt vời của chúng trong các thiết bị nhà thông minh, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống của chúng ta.

Cảm biến vân tay là gì?

Cảm biến vân tay là một công nghệ sử dụng phương pháp nhận dạng sinh trắc học, có khả năng xác nhận danh tính của một người dựa trên các đặc điểm vân tay của họ. Lý do tại sao điều này có thể xảy ra là vì mỗi người đều có một dấu vân tay duy nhất, không có hai dấu vân tay nào hoàn toàn giống nhau, kể cả đối với những cặp song sinh có ADN tương tự nhau, dấu vân tay của họ vẫn khác nhau. Do đó, công nghệ này đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực bảo mật thông tin để nhanh chóng cấp phép hoặc từ chối truy cập vào các thiết bị thông minh.

Cảm biến vân tay sẽ xác định danh tính bằng cách so sánh dấu vân tay của người dùng với các hình ảnh vân tay đã được lưu trữ trước đó. Nếu kết quả nhận dạng là trùng khớp, thiết bị sẽ mở khóa để cho người dùng truy cập, và ngược lại. Bởi vì tính độc đáo và đáng tin cậy của dấu vân tay, nó thường được sử dụng để mở khóa thiết bị, kiểm soát ra vào, xác thực danh tính và có tính bảo mật và an toàn cao.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến vân tay

Công nghệ cảm biến vân tay hoạt động dựa trên nguyên lý nhận dạng sinh trắc học, tập trung vào việc thu thập và phân tích dấu vân tay của người dùng để xác định danh tính. Khi người dùng đặt ngón tay lên bề mặt đọc của cảm biến, thiết bị sẽ ngay lập tức quét hình ảnh dấu vân tay (bao gồm các đường vân, điểm giao nhau và khoảng cách giữa chúng) và so sánh với dữ liệu đã được lưu trữ trong bộ nhớ của thiết bị trước đó.

Nếu dấu vân tay quét được và hình ảnh lưu trữ trùng khớp, hệ thống/thiết bị sẽ được kích hoạt. Trong trường hợp không có sự trùng khớp, thiết bị sẽ yêu cầu phương thức xác thực khác như nhập mật khẩu, mã PIN hoặc nhận diện khuôn mặt. Nếu liên tục xác thực danh tính không thành công, thiết bị có thể bị khóa hoặc phát ra cảnh báo.

Những công nghệ cảm biến vân tay phổ biến nhất hiện nay

Công nghệ cảm biến vân tay quang học

Cảm biến vân tay quang học là một loại máy quét dấu vân tay sử dụng ánh sáng phát ra từ màn hình. Khi người dùng đặt tay lên cảm biến, đèn chiếu sẽ phát sáng và camera sẽ chụp lại hình ảnh vân tay. Sau đó, hình ảnh này sẽ được chuyển đổi thành dạng điện tử để so sánh với dữ liệu vân tay đã được lưu trữ và xác thực danh tính. Cảm biến này thường được tích hợp trong các khóa cửa điện tử. Tuy nhiên, cảm biến quang học chỉ hoạt động tốt khi tay người dùng hoàn toàn khô ráo và có thể bị giả mạo do hình ảnh chỉ được ghi lại ở dạng 2D.

Công nghệ cảm biến vân tay điện dung

Cảm biến vân tay điện dung sử dụng các tụ điện để tái tạo mẫu vân tay với khả năng ghi nhớ nhiều thuộc tính của dấu vân tay. Khi người dùng đặt ngón tay lên cảm biến, các tụ điện sẽ tạo thành một lưới các điểm chạm ở các rãnh vân tay. Sau đó, sẽ tạo thành bản đồ vân tay. Cảm biến điện dung có độ chính xác cao hơn cảm biến quang học. Thường được tích hợp dưới màn hình cảm ứng của điện thoại thông minh và laptop.

Công nghệ cảm biến vân tay siêu âm

Cảm biến siêu âm sử dụng sóng siêu âm để ghi lại hình ảnh 3D vân tay với đường gồ ghề chi tiết. Cảm biến này có khả năng bảo mật cao hơn và mở khóa nhanh chóng với độ chính xác cao. Hoạt động tốt ngay cả khi tay bị bẩn hoặc ướt do tiếp xúc với nước hoặc mồ hôi, không gặp khó khăn như cảm biến quang học. Tuy nhiên, sản phẩm này có giá thành cao và chỉ được tích hợp vào các thiết bị có giá trị cao.

Công nghệ cảm biến vân tay Lifescan

Lifescan là công nghệ vân tay sinh trắc học tiên tiến nhất hiện nay, ghi lại chi tiết và phức tạp về cấu trúc vân tay, bao gồm cả độ dày của lớp biểu bì, mao dẫn, và vân tay bị mờ. Công nghệ này sử dụng đầu dò hồng ngoại và lấy mẫu tế bào da để nhận diện chỉ vân tay sống. Các kỹ xảo để giả mạo vân tay như silicon, hình ảnh vân tay trên CMND/CCCD, hoặc vân tay trên kính sẽ không thành công trong việc nhận diện. Công nghệ này được áp dụng trong các khóa cửa vân tay cao cấp.

Công nghệ cảm biến vân tay Biometric Scan

Công nghệ Biometric Scan là một phiên bản nâng cấp của LifCông nghệ Biometric Scan là một phiên bản nâng cấp của Lifescan. Ngoài việc quét và ghi lại, công nghệ cảm biến này còn có khả năng phân tích, sử dụng thuật toán để lưu trữ thông tin ở các tầng biểu bì và hạ bì. Nó hoạt động bằng cách quét ngón tay đặt lên đầu đọc và kết hợp với quét hồng ngoại để thu thập mã vân tay từ các tầng sâu nhất của da. Do đó, nó có thể nhận diện vân tay với độ chính xác từng chi tiết nhỏ nhất, đảm bảo tính bảo mật cao và tuyệt đối an toàn. Tuy nhiên, các khóa vân tay sử dụng công nghệ Lifescan và Biometric Scan thường chỉ đăng ký tối đa 20 vân tay. Do đó, những khóa này chỉ phù hợp với gia đình, căn hộ và không thể áp dụng được trong môi trường làm việc có nhiều người.

Ứng dụng cảm biến vân tay trên các thiết bị thông minh

Khóa cửa thông minh

Hãy yên tâm khi biết rằng mỗi người đều có một dấu vân tay duy nhất và đó là phương pháp duy nhất để họ có thể vào và ra khỏi ngôi nhà. Với nhiều trường hợp có thể gây nguy hiểm cho ngôi nhà của bạn, chẳng hạn như mất chìa khóa vật lý, thẻ từ có thể bị tấn công, hoặc mật khẩu có thể bị lộ. Vì vậy, việc tích hợp cảm biến vân tay vào khóa cửa thông minh sẽ rất hữu ích trong trường hợp như vậy, vì gần như không thể bị xâm phạm. Tính bảo mật cũng rất cao, chỉ những người được bạn cho phép mới có thể mở khóa. Hiện nay, nhiều khóa cửa thông minh có khả năng lưu trữ hàng trăm dấu vân tay khác nhau.

Điện thoại thông minh, máy tính bảng

Cảm biến vân tay đã xuất hiện lần đầu trên laptop Toshiba và điện thoại di động Pantech GI100 vào các năm 2000 và 2004. Ngày nay, hầu hết các mẫu điện thoại thông minh trên thị trường đều tích hợp tính năng mở khóa bằng cảm biến vân tay, người dùng chỉ cần đặt ngón tay lên một vị trí cụ thể trên màn hình. Việc đăng nhập bằng vân tay trên laptop giúp quá trình đăng nhập trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn, không cần phải nhớ mật khẩu mỗi khi sử dụng máy.

Lời kết

Cảm biến vân tay ngày càng trở nên phổ biến vì tính bảo mật cao, tiện lợi và dễ sử dụng. Công nghệ này đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như khóa cửa thông minh, điện thoại thông minh, máy tính bảng, laptop,… Trên thị trường hiện có nhiều loại cảm biến vân tay với những ưu điểm và nhược điểm riêng, tùy thuộc vào nhu cầu và nguồn tài chính của mỗi người, bạn có thể lựa chọn sản phẩm phù hợp. Để được giải đáp thắc mắc và nhận được tư vấn chi tiết về các thiết bị nhà thông minh, quý khách hàng vui lòng liên hệ với HISVN qua hotline: 0903 88 33 98 hoặc:

• Website: https://hisvn.vn/
• Fanpage: https://www.facebook.com/nhathongminhHISVN/
• Email: nam.kieu@hisvn.vn
• Địa chỉ văn phòng: 279 Trần Nhân Tôn, Phường 2, Quận 10, TP. HCM