Die Fingerabdruckerkennungstechnologie wird rasch weit verbreitet, da die Durchdringungsraten von Chips und Modulen

Mit der rasanten Verbreitung von Fingerabdruckerkennungsfunktionen in Smartphones steigt die Durchdringungsrate der zugehörigen Chips und Module weiter an. Handyhersteller wie Samsung, Huawei, ZTE und Meizu haben nacheinander Geräte mit Fingerabdruckerkennung auf den Markt gebracht – ein Trend, der sich seitdem über verschiedene Marken verbreitet hat – und beschleunigt damit die Durchdringung biometrischer Fähigkeiten vom High-End-Markt in die mittleren und unteren Segmente. Derzeit hat die Fingerabdruckerkennungstechnologie hervorragende praktische Ergebnisse in Bereichen wie Zeit- und Anwesenheitsmanagement, Zugangskontrolle und mobile Zahlungen erzielt; darüber hinaus wird sie nun branchenübergreifend, einschließlich Finanzen, öffentliche Sicherheit, Bildung und soziale Sicherheit, weit verbreitet eingesetzt.

Schnelle Verbreitung der Fingerabdruckerkennung: Steigende Durchdringung von Chips und Modulen
Kürzlich kam das iPhone 7 offiziell in den Handel. Für diese Veröffentlichung hat Apple die Fingerabdruckerkennungstechnologie in seinem neuen Gerät aufgerüstet und eine völlig neue Engine integriert, um schnellere Erkennungsgeschwindigkeiten zu gewährleisten. Tatsächlich begann das Interesse an der Fingerabdruckerkennungstechnologie nach der Einführung des iPhone 5s zu steigen. Benutzer mussten lediglich ihre eigenen Finger verwenden, um ein einzigartiges, personalisiertes Fingerabdruckpasswort einzurichten – ein Prozess, der sowohl bequem als auch sicher war. Folglich begann das Android-Ökosystem – das den anderen großen Block im Markt für mobile Geräte darstellt – ebenfalls, Fingerabdruckerkennungsfunktionen weitgehend zu übernehmen.

Was ist Fingerabdruckerkennungstechnologie?
Die Fingerabdruckerkennung ist eine Form der biometrischen Identitätsprüfung; andere Beispiele sind die Iriserkennung und die Gesichtserkennung. Im Vergleich dazu sticht die Fingerabdruckerkennung als die ausgereifteste, bequemste und kostengünstigste Technologie im breiteren Bereich der Biometrie hervor. Diese Technologie nutzt die einzigartigen und stabilen Eigenschaften menschlicher Fingerabdrücke und verwendet photoelektrische Sensoren, Mustererkennungsalgorithmen und Computerbildverarbeitungstechniken, um Live-Fingerabdruckdaten zu erfassen, zu analysieren und abzugleichen, wodurch die automatische, schnelle und genaue Identifizierung von Personen ermöglicht wird.

Von den 1980er Jahren bis heute haben sich die Kerntechnologien der Fingerabdruckerkennung erheblich weiterentwickelt. Im Bereich der Bildaufnahme sind mehrere Mainstream-Sensortechnologien – darunter optische, Halbleiter- und Ultraschallsensoren – entstanden, die jeweils eine robuste Leistung zeigen. Bei Fingerabdruckalgorithmen hat die kontinuierliche Optimierung, die durch spezifische Anwendungsanforderungen angetrieben wird, zur Entwicklung verschiedener Abgleichmethoden geführt, die von reinem Merkmalspunktabgleich bis hin zu kombiniertem Merkmalspunkt- und Bildabgleich sowie reinem Bildabgleich reichen.
Obwohl die Fingerabdruckerkennungstechnologie ausgereift ist, ist sie nicht für jeden Einzelnen universell anwendbar. Jeder Fingerabdruck enthält mehrere einzigartige, messbare Merkmalspunkte – wobei jeder Merkmalspunkt etwa sieben verschiedene Merkmale aufweist –, was bedeutet, dass die zehn Finger einer Person zusammen mindestens 4.900 unabhängige, messbare Merkmale erzeugen. Die Fingerabdruckerkennungstechnologie arbeitet, indem sie messbare charakteristische Punkte innerhalb eines Fingerabdrucks analysiert, spezifische Merkmalswerte extrahiert und anschließend eine Authentifizierung durchführt. Obwohl der Fingerabdruck jedes Einzelnen einzigartig ist, ist diese Technologie nicht universell in jeder Branche anwendbar oder für jede Person geeignet. Beispielsweise haben Personen, deren Hände ständig manueller Arbeit ausgesetzt sind, oft Schwierigkeiten mit der Fingerabdruckerkennung; selbst die geringste Abnutzung ihrer Finger oder die Exposition gegenüber feuchten, trockenen oder kontaminierten Umgebungen kann die Fingerabdruckerkennungsfunktion außer Betrieb setzen.

Der Markt für Fingerabdruckerkennung floriert
In den letzten Jahren ist der Anteil der mit Fingerabdruckerkennungsfunktionen ausgestatteten Mobiltelefone stetig gestiegen. Laut Statistiken von CCID beliefen sich die weltweiten Auslieferungen von Fingerabdruckerkennungschips im Jahr 2014 auf insgesamt 210 Millionen Einheiten; diese Zahl stieg im Jahr 2015 auf 360 Millionen Einheiten – ein Wachstum von 73,02 %. Bis 2016 werden die weltweiten Auslieferungen von Fingerabdruckchips voraussichtlich 550 Millionen Einheiten erreichen, mit einer prognostizierten Wachstumsrate von fast 50 %. Darüber hinaus lag die Durchdringungsrate der Fingerabdruckerkennungstechnologie bei Android-Geräten im letzten Jahr bei etwa 25 %; diese Rate wird voraussichtlich in diesem Jahr auf 50 % steigen, was ein immenses Potenzial für zukünftiges Wachstum zeigt.
Kürzlich hat Samsungs Reihe von Initiativen zur Iriserkennung erhebliche Aufmerksamkeit erregt. Die Iriserkennung ist jedoch anfällig für Störungen durch Lichtverhältnisse und Brillen, während die Genauigkeit der Gesichtserkennung variieren kann. Im Vergleich dazu bleibt die Fingerabdruckerkennung die beliebtere Wahl. Als wichtiger Akteur im Bereich der mobilen Geräte haben auch Android-Smartphones die Fingerabdruckerkennungsfunktion weitgehend übernommen.
Mit der weit verbreiteten Nutzung des Internets und mobiler Zahlungssysteme ist die Sicherheit persönlicher Informationen immer kritischer geworden. Folglich hat sich die Fingerabdruckerkennungstechnologie über spezialisierte Branchenanwendungen (wie Finanzen, öffentliche Sicherheit und Bildung) hinaus auf den Markt für Unterhaltungselektronik ausgeweitet und wird allmählich zu einem Standardmerkmal in Mainstream-Smartphones. Im Jahr 2015 überstiegen die Verkäufe von Fingerabdruckerkennungssensoren auf dem chinesischen Markt 70 Millionen Einheiten, wobei über 60 Millionen dieser Sensoren in Mobiltelefone integriert wurden. Es wird prognostiziert, dass im Jahr 2016 das Volumen der im chinesischen Smartphone-Markt eingesetzten Fingerabdruckerkennungssensoren 120 Millionen Einheiten übersteigen wird.

Ultraschall-Fingerabdruckerkennungstechnologie rückt in den Fokus
Trotz des rasanten Tempos, mit dem die Fingerabdruckerkennungstechnologie übernommen wurde, leiden aktuelle Implementierungen immer noch unter bestimmten Mängeln, die weiterhin Kritik hervorrufen. Die Ultraschall-Fingerabdruckerkennungstechnologie – die erst seit kurzem die Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit auf sich zieht – bietet im Vergleich zu herkömmlichen Fingerabdrucktechnologien auf kapazitiven Touchscreens eindeutig überlegene Erkennungsfähigkeiten, Vielseitigkeit und Integrationspotenzial.

Insbesondere die Ultraschall-Scan-Technologie zeichnet sich durch deutliche und hochmoderne Merkmale aus: Sie kann Fingerabdrücke erkennen, ohne dass ein direkter physischer Kontakt erforderlich ist. Im Wesentlichen müssen Sie Ihren Finger nicht mehr direkt auf eine bestimmte Taste legen; ein einfaches Schweben des Fingers über dem vorgesehenen Erkennungsbereich reicht aus, um einen Scan zu initiieren. Darüber hinaus bleibt die Technologie auch dann funktionsfähig, wenn der Finger leicht verschmutzt oder feucht ist. Sie kann sogar verschiedene Barrieren durchdringen – wie Glas, Aluminium, Edelstahl, Saphir und Kunststoff –, um eine Erkennung durchzuführen, was eine nahtlose Integration in das Gehäuse eines Geräts ermöglicht, ohne die Scan-Genauigkeit zu beeinträchtigen.

Dies bedeutet, dass Sensoren in Zukunft nicht mehr auf die Oberfläche eines Mobilgeräts beschränkt sein müssen; sie benötigen keine kapazitiven Sensoren, physischen Tasten oder spezifischen berührungsempfindlichen Zonen mehr. Diese Ultraschallsensoren – die kleiner sind und dennoch reichhaltigere Fingerabdruckdaten erfassen können – können diskret in jedem Teil des Gerätegehäuses eingebettet werden – unter Glas, Kunststoff oder sogar Metall –, sei es im Display selbst, entlang der Ränder oder anderswo, wodurch das Verhältnis von Bildschirm zu Gehäuse weiter maximiert wird. Da extrem schmale Ränder und extrem schlanke Profile immer häufiger werden, könnte die Einführung dieser neuen Technologie Geräte potenziell dazu befähigen, neue Rekorde in Bezug auf Dünnheit und Leichtigkeit aufzustellen.

Obwohl technische Analysten in den letzten zwei Jahren oft vorhergesagt haben, dass die Ultraschall-Fingerabdruckerkennung Schwierigkeiten haben würde, sich durchzusetzen – unter Berufung auf Probleme wie niedrige Ausbeuteraten und hohen Stromverbrauch –, verschiebt sich die Landschaft nun. Angesichts der aktiven Förderung der Technologie durch Qualcomm, gepaart mit dem jüngsten Einstieg großer Akteure wie Xiaomi und LeEco – ganz zu schweigen von Apples langjähriger, verdeckter Forschungs- und Entwicklungsarbeit –, könnte die Ultraschall-Fingerabdrucktechnologie sehr wohl das nächste große Wettrennen in der Branche auslösen.