سنسور اثر انگشتی پلیمری

دستگاه حضور و غیاب اثر انگشتی پلیمری (Polymer fingerprint attendance device) یکی از بهترین و مناسب‌ترین انواع دستگاه حضور و غیاب با اثر انگشت است. این دستگاه‌ها نسبت به انواع جدول حاضری کارمندان مزایای بسیار بیشتری دارند. در این دستگاه به دلیل استفاده از ساختار پلیمری، ماندگاری و همچنین کارکرد دستگاه به میزان زیادی افزایش پیدا می‌کند. در دیگر نوع دستگاه حضور و غیاب اثر انگشتی که با نام دستگاه حضور و غیاب اثر انگشتی نوری و دستگاه حضور و غیاب اثر انگشتی خازنی نامیده می‌شود به وسیله روش دیگری فرآیند اعتبار سنجی انجام می‌شود.

سنسور اثر انگشت پلیمری نوعی از حسگرهای اثر انگشتی است که کارکردی بسیار دقیق دارد. این سنسور هم مانند دیگر حسگرهای اثر انگشتی مثل حسگرهای نوری، آلتراسونیک و خازنی از طریق روش‌هایی تصویر اثر انگشت را ثبت می‌کند. سنسور پلیمری از فرایند دستگاه حضور و غیاب زیست سنج استفاده می کند و طبق ویژگی های هر شخص ورود و خروج را چک می کند. از این سنسور در تولید دستگاه‌های ثبت اثر انگشت استفاده می‌شود. در ادامه این مطلب با این سنسور بیشتر آشنا خواهیم شد.

سنسور اثر انگشتی پلیمری چیست؟

سنسور اثر انگشت پلیمری از مواد پلیمری لایه نازک که قابلیت ایجاد اتصال متقابل بین اشعه ماورا بنفش دارند ساخته شده است. این سنسورها از طریق فشار بر چند نانوسیم و کپسوله سازی نانوسیم‌های اکسید زینک در اسکنرهای اثر انگشت کار می‌کنند. نوع سنجش در این سنسورها که از سنسورهای بسیار مدرن ثبت اثر انگشت به حساب می‌آیند براساس سنجش مبتنی بر خاصیت پیزوالکتریک نانو سیم های اکسید زینک است.

مبنای کار این سنسورها به این صورت است که با ایجاد فشار انگشت روی سنسور نانوسیم‌های اکسید زینک اختلاف پتانسیلی ایجاد می‌کنند و براثر همین اختلاف پتانسیل الگوی اثر انگشت ثبت می‌شود.

نحوه کار دستگاه حضورو غیاب اثر انگشتی پلیمری چگونه است؟

سیستم حضورو غیاب اثر انگشتی پلیمری از یک لایه نازک پلیمر تشکیل شده است. در این دستگاه لازم است که فرد انگشت خود را بر روی اسکنر دستگاه فشار دهد تا بین نانوسیم های اکسید زینک موجود روی سنسور اختلاف پتانسیل ایجاد شده و در نتیجه اثر انگشت ثبت شود. بدین ترتیب دستگاه حضور و غیاب اثر انگشت پلیمری قادر به تشخیص هویت و ثبت ساعت ورود و خروج پرسنل است.

ساختار سنسور اثر انگشتی پلیمری

به طور کلی برای درک ساختار سنسورهای اثر انگشت پلیمری باید دانست که این سنسورها از آرایه‌ای نانوسیم‌های اکسید روی پیزوالکتریک‌های جداگانه ساخته شده اند.

این پیزو الکتریک ها در تماس با ماده شیمیایی رشد می کنند و از طریق ویندوزهای هسته ای روی لایه ای از دانه های اکسید روی گالیم اتصال یافته به گالیم (رسوبات شیمیایی بخار شده) ساخته می شوند.

بر اثر فشار اثر انگشت و تغییر شکل‌های مکانیکی ناشی از آن، نانوسیم های اکسید روی نیروی پتانسیل کمی تولید کرده و منجر به جمع آوری پتانسیل های هر نانو سیم می شود. این اتفاق باعث می شود تا مدل سه بعدی اثر انگشت بازسازی شود. اما به چه صورت؟

به این صورت که چون پتانسیل الکتریکی هر نانوسیم با توجه به میزان دفرم شدگی هر نانو سیم با نانوسیم های دیگر متفاوت است، نرم افزار اسکنر قادر است اختلاف پتانسیل هر نانوسیم را مشخص کند و براثر این اختلاف پتانسیل تصویر نهایی از سطح اثر انگشت فرد به دست بیاید.

حال پلیمر در کجای این دستگاه استفاده می شود؟ چون که نمی توان به صورت مستقیم روی نانوسیم ها که بسیار هم شکننده اند فشار وارد کرد، نیاز به یک ماده پلیمری وجود دارد که بین انگشت و نانو سیم های پیزو الکتریک قرار بگیرد و اجازه بدهد اثر انگشت ثبت شود.

این ماده پلیمری باید ویژگی هایی داشته باشد. این ماده باید دی الکتریک باشد و همچنین سختی قابل قبولی داشته باشد تا بتواند از شکستن نانو سیم ها محافظت کند.

از طرفی این پلیمر باید به حد مطلوبی نرم باشد تا از دفرم شدن نانوسیم ها پیشگیری کرده و مانع ایجاد شار الکتریکی شود.

مشخصه های مکانیک و ضخامت

تمامی مشخصه‌های مکانیکی و ضخامت لایه پلیمری به کار رفته در سنسورهای اثر انگشتی پلیمری با استفاده از نرم افزار COMSOL شبیه سازی شده است.

براساس داده های این برنامه دستگاه حضور و غیاب می توان مشخص کرد که پلیمر باید به چه ضخامتی روی نانوسیم ها قرار بگیرد تا کار ثبت اثر انگشت به خوبی و بدون ایجاد اختلال انجام شود.

سنسور اثر انگشت پلیمری که در پروژه اروپایی PiezoMAT FP7 تولید شده است تصویری با وضوح بسیار بالا از اثر انگشت به دست می‌دهد که دقت این تصویر به میزان فناوری ارتباط دارد که در نانوسیم ها به کار رفته است.

سنسورهای پلیمری نسل جدیدی از سنسورهای اثر انگشتی

استفاده از سنسورهای پلیمری در دستگاه های احراز هویت و ثبت اثر انگشت قدمت زیادی ندارد. این فناوری خیلی مدرن و نوظهور است.

با این وجود امروزه می توان انواع دستگاه های ورود و خروج اثر انگشتی را در بازار مشاهده کرد. یکی از انواع معروف این دستگاه ها سنسورهای پلیمری نوری هستند که به LE یا Light Emitting هم معروفند.

کارکرد این سنسورها به این صورت است که در حین تماس نور را در شیارهای اثر انگشت دست انتشار می‌دهد و با ایجاد یک میدان الکتریکی دارای الکترون های زیادی می شوند. در این حالت الکترون ها که انرژی زیادی پیدا کردند حین بازگشت به تراز قبلی خود نور زیادی را منتشر می کنند.

یکی از ویژگی های مهم سنسورهای پلیمری این است که از آن ها حتی در فضاهایی که نور شدید آفتاب وجود دارد یا کثیفی و چربی زیاد است می توان برای ثبت تردد استفاده کرد. سیستم ثبت کنترل تردد نیاز است در فضاهای پر رفت و امد وجود داشته باشد.

از طرفی سنسورهای پلیمری در برابر عواملی مثل سایش، خوردگی، مواد شیمیایی و حرارت هم بسیار مقاومند. می توان گفت سنسور پلیمری اثر انگشتی خیلی کم آسیب می بیند و به همین دلیل برای کارخانه های صنعتی بزرگ می تواند بهترین گزینه باشد.

ویژگی های دستگاه ثبت اثر انگشت پلیمری

درصد خطای سیستم حضور و غیاب اثر انگشتی پلیمری بسیار پایین است و حتی می توان گفت صفر است. عمر این دستگاه ها صد برابر بیشتر از سایر دستگاه هاست. این دستگاه ها همچنین می توانند اثر انگشت زنده را حتی از لاتکس که خیلی بافتی شبیه به پوست انسان دارد تشخیص بدهند. با وجود این سنسورها دیگر نیازی به استفاده از دستگاه ورود و خروج تشخیص چهره و اثرانگشتی همزمان با یکدیگر نیست چرا که سنسور به وظیفه خود به درستی عمل می‌کند.

سرعت تشخیص این دستگاه ها کمتر از دو دهم ثانیه است. این سنسورها به راحتی می‌توانند اثر انگشت های آلوده، چرب و پوست های خشک را تشخیص بدهند و همچنین در محیطهای نورانی هم کاملا قابل استفاده اند.

نکته دیگر اینکه این سنسورها به راحتی می‌توانند اثر انگشت های ساییده شده و آلوده را تشخیص بدهند. اثر انگشت تقلبی را به سرعت تشخیص می دهند و در شرایط دشوار محیطی و صنعتی نظیر گرد و خاک، خشکی یا کثیفی انگشت و حتی در تابش مستقیم نور خورشید بهترین عملکرد را دارند.

بهترین ویژگی‌های سیستم حضور و غیاب اثر انگشتی پلیمری کدامست؟

• دقت بسیار بالا و درصد خطا تقریبا صفر
• قابلیت تشخیص اثر انگشت زنده
• کارایی و دوام بالا(عمر دستگاه حضورغیاب اثر انگشت پلیمری بسیار زیاد است)
• سرعت بالا در احراز هویت و ثبت ساعت ورود و خروج
• امکان تشخیص اثر انگشت کثیف یا ساییده شده

جمع بندی درباره این سنسورهای پلیمری

دستگاه های ثبت اثر انگشت پلیمری با اینکه مدت زمان زیادی نیست که به بازار عرضه شده اند، اما بسیار کاربردی اند و خرید آن ها به صرفه است. در این مطلب قصد ما این بود که شما را به طور کامل با سنسور اثر انگشت پلیمری آشنا کنیم و توضیح بدهیم که این سنسورها چه ویژگی هایی دارند. بی شک اگر می خواهید یک سیستم بی خطای ثبت اثر انگشت داشته باشید، دستگاه ثبت اثر انگشت پلیمری بهترین گزینه می تواند باشد. این سیستم ها دقت بالایی دارند و در شرایط مختلف هم کارایی دارند.