වඩාත්ම හොඳ Fingerprint Scanner එක Capacitive ද Optical ද UltraSonic ද?

අප්‍රසිද්ධ දුරකතනවල ඇඟිලි සලකුණු තාක්ෂණය සෙමින් වර්ධනය වෙමින් පැවති සමයක ඇපල් සමාගම ප්‍රථම වරට Capacitive Fingerprint තාක්ෂණය iPhone 5s දුරකතනයට අඩංගු කළා. එතැන් පටන් ඇඟිලි සලකුණු සංවේදක ඇන්ඩ්‍රොයිඩ් දුරකතනවලට ද ශීඝ්‍රයෙන් පැතිර ගියා. නමුත් ඇපල් සමාගම තම 10 වන සංවත්සරය සමරමින් ඔවුන්ටම ආවේණික ඉදිරිපස Home බොත්තම සමග ඇඟිලි සලකුණු සංවේදකය ද ඉවත් කළා. ඒ FaceID හෙවත් මුහුණ හඳුනාගැනීමේ තාක්ෂණය ගෙන ‍එමින්.

එහි තිබූ සංකීර්ණ බව නිසාම දුරකතනයේ සම්පූර්ණ මුහුණතම තිරයෙන් ආවරණය කරන්නට ඔවුන්ට නොහැකි වුණා. එනිසා Notch එකක් යොදන්නට සිදුවුණා. අවසානයේ Face recognition නොමැති ඇන්ඩ්‍රොයිඩ්වලටත් Notch එක බෝ වුණා. එනමුත් ඇන්ඩ්‍රොයිඩ් ඊට‍ වඩා වෙනස් මාවතක ගමන් කළා. ඒ, තිරය යට ඇඟිලි සලකුණු තාක්ෂණය යෙදීමේ නව ක්‍රමයක් ලොවට හඳුන්වාදෙමින්. ප්‍රථම වරට, Vivo X20 Plus UD දුරකතනයේ In-screen fingerprint scanner එකක් අඩංගු කෙරුණු අතර එම තාක්ෂණය තවත් සාර්ථක මට්ටමකට ගෙන එන්නට S10 සමග සැම්සන්ග් සමාගම සමත් වුණා.

මේ දෙකෙහි තිබූ වෙනස Vivo සතුව ප්‍රකාශ සංවේදකයක් (Optical) ද Samsung සතුව අති ධ්වනි (Ultrasonic) සංවේදකයක් ද අඩංගු වීම යි. මෙම තාක්ෂණයන්ගේ සහ පෙර පැවති Capacitive සංවේදකවල ගුණ අගුණ මොනවාද කියා අපි දැන් සොයා බලමු.

අඩු මිල දුරකතනවලත් ඇති Capacitive scanners

ධාරිත්‍රකමය ඇඟිලි සලකුණු පරිලෝකන උපාංග එහෙමත් නැත්නම් Capacitive scannersවල පරිපථයේ ඉතා කුඩා ධාරිත්‍රක (capacitors) විශාල ප්‍රමාණයක් තිබෙනවා. ‍ධාරිත්‍රකවලට විදුලිය ගබඩා කරගන්නට පුළුවන් නිසා, ස්කෑනරයේ ඉහළ තලයේ ඇති සන්නායක තහඩුවලට සම්බන්ධ කිරීමෙන් ඇඟිලි සලකුණ හඳුනාගන්නට ඊට හැකි වෙනවා.

ඇඟිලි තුඩෙහි ඇති උස් වුණු ප්‍රදේශ (ඇඟිලි සලකුණ ලෙස සලකන කොටස්) මෙම තලය මත ස්පර්ශ වුණාම එම ප්‍රදේශයන්හි ආරෝපණයන් වෙනස් වෙනවා. ස්පර්ශ නොවූ කොටස් ඊට සාපේක්ෂව ආරෝපණය නොවෙනස්ව පවතිනවා. මෙම වෙනස මෙහෙයුම් විස්තරක සංගෘහිත පරිපථයක් (op-amp integrator circuit) එකකින් හඳුනාගෙන, පසුව පරිවර්තකයකින් analogue සිට digital බවට පත් කරගන්නවා.

Optical Sensor එක ක්‍රියාකරන ආකාරය

ප්‍රකාශ ඇඟිලි සලකුණු සංවේදකය සහිත දුරකතනවල සිදුවන්නේ එහි නමින් කියැවෙන්නාක් මෙන්ම, ඇඟිලි සලකුණ හඳුනාගැනීමට ආලෝකය පාවිච්චි කිරීම යි.

Fingerprint එකක් assign කිරීමේ දී මෙහි ඇති Optical sensor එක අපේ ඇඟිල්ලෙහි ද්විමාණ (2D) ඡායාරූපයක් ලබාගෙන උපාංගයේ ගබඩා කරගන්නවා. අනතුරුව, ඔබ Unlock කරද්දී එය සමග සංසන්දනය කිරීමෙන් සත්‍යාපනය සිදු කරනවා. ‍මෙසේ කිරීමට ද එයට ආලෝකය හෙවත් ඡායාරූපයක් ගැනීමට සිදු වෙනවා. ඔව්, අපි ස්ක්‍රීන් එක උඩ ඇඟිල්ල තබද්දී ඒ සෑම අවස්ථාවකම යට තිබෙන කුඩා කැමරාවක් ඇඟිලි සලකුණෙහි ඡායාරූපයක් ගන්නවා. මෙහි තිබෙන්නේ ද කැමරාවල ති‍බෙන ආකාරයේම CCD ආලෝක සංවේදක පද්ධතියක්.

තිරය මත ඇඟිල්ල තැබුවාම කැමරාවට ආලෝකය ලැබෙන්නේ නැහැ. ඔබ ප්‍රධාන කැමරාව ක්‍රියාත්මක කරලා එයට ඇඟිල්ල තබා බැලුවහොත්, එය කළු පැහැවී යන ආකාරය දකින්නට ලැබේවි. මෙන්න මේ ගැටළුව වළක්වන්නට තිරයෙන් ආලෝකය නිපදවීමක් කළ යුතු වෙනවා. එනිසා යි ඔවුන් Animation එකක් දක්වන ආකාරයට ඇඟිල්ල තබන ස්ථනයේ තිරය ආලෝකමත් කරන්නේ. ඒ එළිය ඇඟිල්ලට වැටීමෙන් ඇතිවන ආලෝකය කැමරාවට පැහැදිලි ඡායාරූපයක් ගැනීමට පහසුකම් සලසනවා.

ඉහළ ආලෝකයක් ලබා දෙමින් තිරය ආලෝකමත් වීම නිසා මෙය රාත්‍රියේ දී මඳක් කරදරකාරී විය හැකියි.

Ultrasonic Sensor එක ක්‍රියාත්මක වන ආකාරය

මෙම සංවේදකවල ඇඟිලි සලකුණ හඳුනාගැනීමට භාවිතා වන්නේ ශබ්ද තරංග යි. අති ධ්වනි සීමාවේ ඇති මෙම තරංග අපේ කණට ඇසෙන්නේ නැහැ. ඒවාට ඇඟිල්ලෙහි මතුපිට වැදී, පරාවර්තනය වීම අනුව සංවේදකයට ඇඟිල්ලේ ස්වභාවය හඳුනාගැනීමේ හැකියාව ලැබෙනවා.

මෙම ක්‍රියාවලිය සඳහා Sensor එකට කොටස් දෙකක් අවශ්‍ය වෙනවා. ඒ, සම්ප්‍රේෂකය (transmitter) සහ අනෙක ග්‍රාහකය (receiver) යි. සම්ප්‍රේෂකය මඟින් අධි ධ්වනි ශබ්ද තරංග නිපදවා සංවේදකය (හෝ තිරය) මතුපිට තැබූ ඇඟිල්ල වෙත යොමු කරනවා. එම තරංග අපේ ඇඟිල්ලෙහි ඇති උස් ප්‍රදේශ, ගැඹුරු ප්‍රදේශවල වැදී වෙනස් වී නැවත පරාවර්තනය වෙනවා. මෙසේ පරාවර්තනය වන තරංග අල්වා ගන්නේ ග්‍රාහකය මඟින්. වවුලන් රාත්‍රියේ දී පාර සොයා ගන්නේත්, හමුදාවේ රේඩාර් පද්ධති ක්‍රියා කරන්නේත් මීට සමාන ක්‍රමයකට යි.

වඩාත්ම හොඳ?

රුපියල් තිස්දහස පරාසයේ බජට් දුරකතනවල ද Capacitive සංවේදකය දකින්නට ලැබෙනවා. මේවායේ සැකැස්ම අනුව මිල වෙනස් විය හැකි අතර, වඩාත් හොඳ මතුපිට ආලේපනයක් යොදනවා නම් Optical සංවේදකවලටත් වඩා වැඩි මිලක් දුරකතන නිෂ්පාදකයන්ට දරන්නට සිදු වෙනවා. මන්ද, මතුපිට සීරීම් ඇති වීමේ ඉඩකඩ වැඩි නිසා ඉතා ඉක්මණින්ම අභාවිත තත්ත්වයට පත්වීමට ඉඩ තිබෙනවා. ඉදිරිපෙළ දුරකතන සමග සසඳද්දී මෙය දැන් අභාවයට යමින් පවතින තාක්ෂණයක් ලෙස දකින්නට පුළුවන්.

Optical සංවේදක Vivo V15 Pro, OnePlus 6T සහ Huawei Mate 20 Pro වැනි දුරකතනවල දකින්නට ලැබෙනවා. තිරය අභ්‍යන්තරයේ තිබෙන නිසා තිරයට ලබා දෙන ආරක්ෂාවම Capacitive සංවේදක වලටත් ලැබෙනවා. එනිසා වඩා වැඩි කල් පැවැත්මක් ඇති මේවායේ නිරවද්‍යතාව සහ Unlock වීමට ගත වන කාලය එය සතු කැමරාවේ Resolution එක අනුව තීරණය වෙනවා. ක්‍රියාත්මක වීමට ආලෝකය අවශ්‍ය නිසා බැටරි භාවිතය සාපේක්ෂව වැඩි නමුත් LED තිර සහිත දුරකතනවලට එය මහත් ගැටළුවක් වන්නේ නැහැ. ලබා ගැනෙන්නේ 2D ඡායාරූප නිසා අනෙක් ක්‍රමවලට සාපේක්ෂව මෙහි විශ්වාසදායී බව අඩු යි. සමාන ඇඟිලි සලකුණක ඡායාරූපයකින් එය මුළා කිරීමට ඇති හැකියාව වැඩියි.

Ultrasonic සංවේදක සහිත දුරකතන තවමත් ඉතා සීමිත ප්‍රමාණයකුයි දකින්නට තිබෙන්නේ. වානේ, ඇලුමිනියම්, ප්ලාස්ටික්, නිල්කැට (Sapphire), වීදුරු වැනි ඕනෑම මතුපිටක් හරහා මෙම ශබ්ද තරංග වලට ගමන් කරන්නට හා නැවත පැමිණෙන්නට හැකි නිසා සාර්ථකව එය තිරය යට සඟවන්නට හැකියාව ලැබෙනවා. මින් ලැබෙන ප්‍රතිදානය ත්‍රිමාණ යි. ඇඟිල්ලෙහි ඇති උස් ස්ථාන, පහත් ස්ථාන පමණක් නොව දහඩිය සිදුරු පවා මින් අනාවරණය වන නිසා වඩාත් හොඳ, නිවැරදි සංසන්දනයක් කළ හැකි නිසා වැඩි ආරක්ෂාවක් ලැබෙනවා. මෙමගින් හෘද ස්පන්දනය අගය සහ රුධිර ගැලීම ගැන දත්ත පවා ලබා ගන්නට පුළුවන්. Qualcomm සමාග‍මේ SenseID තාක්ෂණයට මිලි තත්පර 250ක් ගතවන අතර වැරදි සිදුවීමේ ප්‍රතිශතය 1% යි. එය අනෙක් සංවේදකවලට සාපේක්ෂව බොහොම හොඳ අගයක්.

ඒ අනුව මේ හැම දෙයක් සැසඳීමෙන් අපිට ජයග්‍රාහකයා Ultrasonic සංවේදක බව කියන්නට පුළුවන්.