Un sensore di impronte digitali cattura l'immagine dell'impronta digitale di una persona. Poiché ogni impronta digitale è unica, le persone possono essere identificate in modo univoco con l'aiuto del sensore. Tali sensori sono utilizzati per una varietà di scopi.
I sensori di impronte digitali sono utilizzati in molti settori, per esempio nella creazione di passaporti e carte d'identità, nell'online banking o per l'identificazione di persone autorizzate in aree ad alta sicurezza. I sensori si sono recentemente diffusi grazie alla loro installazione negli smartphone. Nel frattempo, non c'è quasi nessun telefono cellulare - ad eccezione di modelli molto economici - che non abbia uno scanner di impronte digitali.
A seconda del design, un sensore di impronte digitali può scansionare solo una, due o tutte e dieci le dita. Tra i sensori a dieci dita, i modelli che funzionano secondo il principio 4+4+2 sono particolarmente diffusi. Prima vengono scannerizzate le quattro dita di una mano, poi le quattro dell'altra mano. In un terzo passaggio, vengono riconosciuti i due pollici.
Come funziona un sensore di impronte digitali?
Ci sono attualmente tre tecnologie per riconoscere le impronte digitali con uno smartphone. Uno di loro lavora con gli ultrasuoni e non è ancora completamente pronto per il mercato. Gli altri due si dividono in un metodo ottico e uno capacitivo. Ciò che hanno in comune è che prima viene scattata un'immagine della stampa. Se il dispositivo deve essere sbloccato, questa immagine viene utilizzata come materiale di confronto. Le differenze risiedono nel modo in cui i sensori ottici e capacitivi creano e poi controllano l'immagine.
Sensori ottici
I sensori ottici lavorano con un classico CCD (charge-coupled device), simile a quelli che si trovano nelle semplici videocamere o fotocamere digitali. I suoi diodi sensibili alla luce convertono l'immagine in segnali elettrici o in un modello digitale, che viene poi valutato dal software del sensore. Il sensore ha una propria fonte di luce, ma memorizza l'immagine invertita. Più l'area dell'immagine è scura, più la luce viene riflessa. Questo significa che i papillari, i solchi sui polpastrelli, sono mostrati scuri, mentre gli spazi in mezzo sono mostrati chiari. L'immagine scattata durante il tentativo di sblocco viene confrontata con l'immagine memorizzata. Se il tentativo ha avuto successo, lo smartphone viene sbloccato.
Sensori capacitivi
Con i sensori capacitivi, il modello digitale del polpastrello non viene generato con diodi emettitori di luce ma con tensione elettrica. Ci sono migliaia di minuscole celle di condensatori sul chip. Quando si mette un dito su di esso, la tensione dello strato di silicio cambia. Nel processo, le cellule e la superficie conduttiva del dito formano insieme un condensatore da cui si crea l'immagine di carica capacitiva. Questo viene convertito in un'immagine digitale con l'aiuto di un convertitore AD. Il successivo confronto tra la scansione attuale e il modello memorizzato viene poi effettuato come con il sensore ottico.
Sicurezza degli scanner di impronte digitali
I sensori ottici non sono più utilizzati negli smartphone oggi perché possono essere superati con una semplice stampa su carta dell'impronta digitale. I sensori capacitivi sono più sicuri, ma sono stati anche incrinati. La prossima generazione di sensori lavorerà con onde ultrasoniche e potrà trovare lo spazio sotto il display grazie al loro modo di lavorare.