Какие существуют типы биометрических датчиков?

БиометрияТермин «биометрия» происходит от слов «био», что означает «жизнь», и «метрика», что означает измерение. Биометрия все больше развивается и используется в различных технологиях, включая уникальную идентификацию и распознавание людей. Эта технология также широко используется в системах безопасности и наблюдения.

Биометрия также имеет возможность конвергенции с другими технологиями и научными исследованиями. Например, поведенческая биометрия может помочь улучшить недавно развивающиеся компьютерно-человеческие интерфейсы, такие как голосовое управление, жесты и управление мозговыми волнами для компьютерных устройств. Точно так же морфологическая и биологическая биометрия может быть полезна при изучении эволюции человека. Биологическая биометрия, такая как распознавание ДНК, в сочетании с различными наборами медицинских и биомедицинских данных может помочь в изучении генетических заболеваний и даже в определении конкретных расовых характеристик.

Поведенческая биометрия помогает в изучении физического (телесно-кинестетического) интеллекта для улучшения и продвижения спортивной и военной подготовки. Наборы биометрических данных могут быть особенно полезны для системы обучения правого полушария мозга всем восьми типам человеческого интеллекта. К ним относятся следующие: словесно-лингвистические, логико-математические, пространственные, музыкальные, телесно-кинестетические, межличностные, внутриличностные и натуралистические. Наборы биометрических данных могут быть полезны для раннего выявления природных талантов и улучшения обучения в конкретных областях человеческого интеллекта.

Биометрические данные уже используются правоохранительными органами, оборонными и специальными службами. Например, Индия успешно продемонстрировала, как биометрические данные в сочетании с демографическими данными могут выдавать контролируемые государством удостоверения личности и карты AADHAR. AADHAR — самая обширная в мире система биометрической идентификации в Индии, формально и неформально интегрированная с банковской, финансовой, налоговой, медицинской и правоохранительной системами. Существует даже вероятность того, что правительство Индии может интегрировать данные AADHAR с данными земельного банка, чтобы обуздать коррупцию в форме собственности Benami. У правительства Индии есть биометрические данные (сетчатка глаза, отпечатки всех десяти пальцев и данные лица) более чем 1,28 миллиарда индийцев, которые формально используются для реализации контролируемых государством схем социального обеспечения. Эти данные могут быть использованы для борьбы с преступностью, терроризмом, для помощи в выявлении нелегальной иммиграции из соседних стран и даже отслеживании незаконных финансовых операций и отмывании денег. Это можно сделать путем оцифровки различных государственных и частных услуг и объединения AADHAR (биометрической идентификации) с различными общедоступными и частными наборами данных.

В то время как приложения безопасности и наблюдения ограничены биометрической идентификацией и распознаванием, биометрические данные могут иметь множество применений в сочетании с большими данными (различными общедоступными и частными наборами данных), искусственным интеллектом, машинным обучением, Интернетом вещей и компьютерно-человеческими интерфейсами.

Самым первым шагом в биометрии является сбор биометрических данных. Для этого существуют различные типы биометрических датчиков. Эти датчики обычно разрабатываются как пограничные устройства, а более сложные датчики управляются облаком с высоким уровнем шифрования. Давайте узнаем о биометрических системах, различных биометрических датчиках и их типах.

Что такое биометрический датчик?

Биометрический датчик

Биометрические датчики — это преобразователи, которые преобразуют биометрические характеристики в электрические сигналы. Эти признаки включают в себя: отпечатки пальцев, радужную оболочку глаза, рисунок вен, голос, лицо, ДНК и т.д., которые воспринимаются и оцифровываются в соответствии с шаблоном, определяемым программным обеспечением. Этот же шаблон позже используется для сравнения и уникальной идентификации/распознавания людей. Работа датчика может быть основана на измерении одной или нескольких физических величин, таких как интенсивность света, емкость, температура, изображение и т. д. В системе безопасности/наблюдения биометрический датчик используется в качестве технологии идентификации. Наряду с другими традиционными системами доступа, такими как PIN-коды или пароли, она обеспечивает точность, делая систему надежной. Новые системы безопасности не стесняются полагаться исключительно на биометрическую аутентификацию.

Типы биометрических датчиков

Биометрия в целом делится на три категории следующим образом:

  1. Биологическая биометрия: включает биологические измерения на генетическом или молекулярном уровне, а секвенирование ДНК представляет собой биологическую биометрическую систему. Биологическая биометрия требует забора ДНК из крови или биологических жидкостей. Это не может быть использовано для систем безопасности или аутентификации, но имеет другие практические применения, такие как сопоставление ДНК, генетические заболевания и микробиологические исследования.
  2. Морфологическая биометрия: включает в себя измерение физических черт и структур тела. Системы безопасности и аутентификации обычно основаны на той или иной морфологической биометрии. Это и отображение отпечатков пальцев, и сканирование радужной оболочки глаза, распознавание лиц, распознавание геометрии пальцев, распознавание вен, геометрию рук, распознавание ушей и распознавание запахов.
  3. Поведенческая биометрия: включает в себя измерение поведенческих идентификаторов, уникальных для человека. Эти системы не являются общими, но зарезервированы для специальных приложений. Это и распознавание подписи, и биометрия голоса, биометрия походки, распознавание нажатия клавиш и распознавание жестов.

Биометрия для систем безопасности и наблюдения

Системы безопасности используют биометрические данные для аутентификации, а системы наблюдения используют биометрические данные для идентификации. Системы безопасности обычно имеют эталонные биометрические данные, хранящиеся локально, т.е. на периферийном устройстве, либо устройство может быть не подключено к какой-либо интернет-сети. В данных могут храниться шаблоны для идентификации нескольких лиц. Когда человек запрашивает доступ, сканер собирает новую выборку биометрических данных и сравнивает ее с сохраненными шаблонами, чтобы определить, авторизован человек или нет. Оптические сканеры отпечатков пальцев являются наиболее широко используемыми биометрическими системами безопасности. Они недороги и имеют применения от автономных встроенных устройств до смартфонов и компьютеров. Мультиспектральные сканеры отпечатков лучше оптических, но стоят дороже. Более сложные биометрические системы безопасности могут включать дополнительные измерения, такие как сканирование радужной оболочки глаза, распознавание лиц, геометрия пальцев, геометрия рук или распознавание рисунка вен. Сканирование радужной оболочки глаза вместе с геометрией руки являются наиболее предпочтительными системами с высоким уровнем безопасности.

Системы наблюдения предназначены для идентификации. Распознавание лиц является наиболее жизнеспособной системой наблюдения, и эти системы обычно не имеют прямого взаимодействия или интерфейса с людьми, которых нужно идентифицировать. Системы биометрического наблюдения всегда основаны на облаке, а биометрические данные криптографически отправляются периферийными устройствами по сети.

Как работают биометрические датчики безопасности?

Биометрическая система безопасности предназначена для аутентификации. Она включает в себя три ключевых этапа — регистрацию, хранение и сравнение. При регистрации биометрические данные действительных пользователей вводятся в устройство вместе с идентификационным ключом или номером. Например, датчик отпечатков пальцев может собирать шаблон отпечатка пальца действительного пользователя и присваивать ему уникальный идентификационный номер. Эти биометрические данные хранятся в памяти в соответствии с программно-определяемым шаблоном локально или в централизованной базе данных. С биометрической идентификацией действительных пользователей, сохраненной в устройстве, всякий раз, когда пользователь пытается получить доступ к системе, биометрический сканер собирает новый биометрический образец и сравнивает его с сохраненными шаблонами. Сопоставление с сохраненными шаблонами определяет, будет ли удостоверение пользователя отклонено или проверено.

Биометрические датчики безопасности

Многие биометрические системы безопасности имеют другой подход. Биометрические данные хранятся на смарт-карте, а не на локальном устройстве или централизованном сервере. Система безопасности предназначена для проверки биометрических данных, хранящихся в токене безопасности, с живым образцом, полученным от пользователя.

Биометрические измерения

Существует три типа биометрических измерений – биологические, морфологические и поведенческие.

Биологические идентификаторы:

Распознавание ДНК: включает в себя сбор образцов ДНК в виде крови или биологических жидкостей. ДНК секвенируется и хранится в аналогичном формате. ДНК человека на 99,7% совпадает с его биологическими родителями, а остальные 0,3% представляют собой вариабельный повторяющийся код. Избыточный код уникален для человека и используется для генетического снятия отпечатков пальцев.

Морфологические идентификаторы:

Распознавание лиц: включает в себя захват цифрового изображения лица с помощью изображений, видео или потоков в реальном времени. Цифровое изображение сравнивается с шаблоном распознавания лиц, который представляет собой отображение различных черт лица.

Сопоставление отпечатков пальцев: отпечатки пальцев являются уникальными идентификаторами. Отпечатки пальцев сканируются с помощью оптических, ультразвуковых или емкостных сканеров и сохраняются в предварительно заданном шаблоне. Новые сканы сравниваются с уже сохраненными идентификаторами отпечатков пальцев, чтобы установить личность.

Распознавание геометрии пальца: в этой системе в качестве уникальных идентификаторов используются длина, ширина, площадь и толщина пальца.

Геометрия руки: для идентификации человека используются физические характеристики всей ладони, включая особенности пальцев.

Распознавание сетчатки глаза: структура кровеносных сосудов сетчатки уникальна для каждого человека. Радужная оболочка сканируется с использованием видимого или инфракрасного света, а узоры сетчатки сохраняются в соответствии с определяемыми программным обеспечением маркерами. Затем новые сканы сравниваются с сохраненным рисунком сетчатки для биометрической аутентификации или идентификации.

Распознавание уха: в качестве идентификатора используется структура уха. Форма и структура ушей остаются неизменными в течение многих лет и снова являются уникальной чертой тела.

Распознавание вен: вены ладони, пальцев или глаз сканируются с помощью оптических сканеров, а рисунок вен сохраняется как уникальный идентификатор.

Распознавание запахов: оно включает в себя распознавание запахов с использованием уникальных химических структур.

Апостериорное распознавание: это развивающаяся технология, которая измеряет контур человека и точку давления на стул для уникальной идентификации. Она разрабатывается как противоугонная технология для автомобилей.

Поведенческие идентификаторы:

Распознавание подписи: включает идентификацию почерка в подписях. Эта технология широко используется для аутентификации в банковских и финансовых операциях.

Распознавание голоса: в качестве уникального идентификатора используется образец голоса человека.

Распознавание походки: включает в себя извлечение характеристик походки для идентификации.

Распознавание жестов: включает в себя идентификацию шаблонов жестов для личной идентификации.

Распознавание нажатия клавиш: включает в себя измерение моделей нажатия и нажатия клавиш человека на клавиатуре и использование их для идентификации.

Распознавание участия в социальных сетях: эта система кибербезопасности пытается идентифицировать зарегистрированного в Интернете пользователя на основе его прошлого взаимодействия с веб-сайтом.

Преимущества и недостатки биометрии

Биометрические системы идентификации имеют ряд преимуществ. Они уникальны для человека и не меняются на протяжении всей жизни. Они не подлежат передаче и их почти невозможно подделать или выдать себя за другое лицо. Также непросто украсть биометрические данные. Поэтому биометрические системы безопасности наиболее надежны и эффективны. Есть и минусы. Биометрические системы безопасности часто требуют более дорогостоящей инфраструктуры. Биометрические данные, хранящиеся локально или на централизованном сервере, по-прежнему могут быть взломаны, даже если их нелегко подделать. Биометрические системы не работают, если они не обеспечены достаточными данными. Даже если биометрические удостоверения хранятся должным образом, все еще есть редкие, но некоторые шансы ложноположительных и ложноотрицательных результатов.

Применение биометрии

В настоящее время биометрия широко используется в криминалистике, правоохранительными органами, безопасности аэропортов, здравоохранении, вооруженных силах и разведке, гражданской идентификации, гражданской безопасности, иммиграционном контроле, доступе и аутентификации, банковском деле, аутентификации финансовых транзакций. Биометрические данные имеют еще больший объем в сочетании с другими полезными наборами данных.

Проблемы биометрии

Биометрические сканеры интегрированы во встроенные устройства, а также в смартфоны и многие потребительские устройства. Многие системы биометрической идентификации, такие как распознавание лиц, голоса и жестов, могут быть легко реализованы в Интернете без какой-либо специальной инфраструктуры. Растущее присутствие биометрических сканеров, камер наблюдения и их подключения к онлайн-сетям вызвало обеспокоенность по поводу безопасности данных, нарушения конфиденциальности, защиты личности и безопасности устройств.

Итог

Биометрические датчики набирают популярность, особенно в системах безопасности и наблюдения. По крайней мере, они более надежны и эффективны, чем традиционные системы безопасности на основе пароля или PIN-кода. Помимо приложений безопасности, биометрические данные имеют свою область применения в сочетании с демографическими, географическими, медицинскими, научными, финансовыми и экономическими наборами данных.

С Уважением, МониторБанк

Добавить комментарий