آناتومی گجت: اسکنر عنبیه چشم چیست و چه کاربردی دارد؟

عنبیه‌‌ی چشم انسان الگوهایی دارد که در هر فرد متفاوت هستند و حتی در دوقلوها نیز یکسان نیست (البته در صورتی‌که دوقلوها همسان باشند و DNA آن‌ها کاملا یکسان باشد، الگوی عنبیه‌ی آن‌ها نیز کاملا یکسان است). جالب است بدانید حتی الگوهای عنبیه‌ی چشم راست و چپ هر فرد نیز با یکدیگر تفاوت دارند. از سوی دیگر عنبیه با افزایش سن هیچ تغییری نمی‌کند و به دلیل اینکه که پلک‌ها، قرنیه و زلالیه‌ی چشم به خوبی از آن محافظت می‌کنند، به ندرت آسیب می‌بیند. تمام این ویژگی‌ها این عضو منحصر‌به‌فرد از بدن را به یکی از بهترین ابزارها برای شناسایی هویت افراد تبدیل کرده است.

اسکنرهای تشخیص عنبیه یکی از پیشرفته‌ترین و دقیق‌ترین فناوری‌های تشخیص هویت محسوب می‌شود که در سال‌های اخیر به آن توجه زیادی شده است و می‌تواند در زمینه‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرد. در ادامه این اسکنرها را از ابعاد مختلف بررسی می‌کنیم. با مشاهده‌ی ویدیوی زیر می‌توانید تنها در مدت چند دقیقه به‌صورت کلی با اسکنر عنبیه آشنا شوید.

تعریف

اسکنر عنبیه یکی از فناوری‌های زیست‌ سنجشی محسوب می‌شود که در آن از یک دوربین دیجیتالی با استفاده از امواج مادون قرمز برای تصویربرداری از الگوهای پیچیده‌ی عنبیه که شامل خطوط و رنگ‌های خاصی هستند و نمی‌توان آن‌ها را با چشم غیرمسلح دید، استفاده می‌شود. سپس نرم‌افزاری که موتور انطباق «Matching Engine» نامیده می‌شود برای رمزگشایی تصویر دربردارنده‌ی اطلاعات عنبیه و مطابقت آن با نمونه‌ی ذخیره‌شده، به کار گرفته می‌شود.

تاریخچه

تاریخ تشخیص الگوهای اختصاصی عنبیه‌ به گذشته‌ی بسیار دور باز‌می‌گردد. مردم یونان و مصر باستان در طالع‌بینی از این الگوها استفاده می‌کردند. در سال ۱۹۳۶، سال‌ها قبل از اینکه فناوری تشخیص عنبیه ایجاد شود، چشم‌پزشکی آمریکایی به نام فرانک برچ ایده‌ی تشخیص هویت مردم با استفاده از الگوهای عنبیه آن‌ها را مطرح کرد. در سال ۱۹۴۹ چشم‌‌پزشکی به نام داگارت، به وجود الگوهای پیچیده در عنبیه و اختصاصی‌بودن آن‌ها برای هر فرد (مانند اثر انگشت) پی برد؛ در سال ۱۹۵۳ نیز دکتر آدلر در کتاب خود تحت‌عنوان فیزیولوژی چشم (Physiology of the Eye) با اشاره به نظرات دکتر داگر، موضوع اختصاصی‌بودن الگوهای عنبیه‌ی چشم در هر فرد و امکان تصویربرداری از آن برای تشخیص هویت به‌جای اثر انگشت را مطرح کرد.

در سال ۱۹۸۱ دو چشم‌پزشک آمریکایی یعنی دکتر لئونارد فلام و آرام سفیر، قصد داشتند از الگوهای عنبیه برای تشخیص هویت استفاده کنند؛ اما هیچ روش و الگوریتمی برای عملی‌‌کردن این فناوری وجود نداشت. البته این دو پزشک در سال ۱۹۸۷ موفق شدند پنتنت مفاهیم پایه این این فناوری را ثبت کنند. سرانجام در سال ۱۹۹۴، جان داگمن، بنیان‌گذار فناوری تشخیص عنبیه به شکل امروزی، پنتنت الگوریم تشخیص عنبیه را ثبت کرد.

جانداگمن، بنیان‌گذار فناوری تشخیص عنبیه

این الگوریتم در دهه‌ی ۱۹۹۰ برای اولین‌بار تجاری‌سازی شد و در سال ۱۹۹۶ برای اولین‌بار اسکنر عنبیه به‌عنوان روشی برای تشخیص هویت زندانیان مورد آزمایش قرار گرفت. از دیگر رویدادهای مهم در تاریخ فناوری اسکن عنبیه می‌توان به مجهز شدن دستگاه‌های خودپرداز  شهر هیوستون آمریکا به اسکنرهای عنبیه در سال ۱۹۹۹، تجهیز دو فرودگاه بین‌المللی شارلوت داگلاس در آمریکا و فرودگاه فلوگهافن در آلمان به اسکنر عنبیه برای اولین‌بار در جهان در سال ۲۰۰۰ و تجهیز برخی از فرودگاه‌های انگلستان از جمله فرودگاه‌های هیترو، گاتویک، بیرمنگام و استانستد لندن به اسکنر عنبیه و استفاده‌ی اختیاری مسافران از این فناوری برای جلوگیری از انتظار طولانی در صف‌های بررسی گذرنامه در سال ۲۰۰۶، تجهیز نخستین دستگاه خودپرداز به اسکنر عنبیه در سال ۲۰۰۹ و عرضه‌ی نخستین گوشی هوشمند مجهز به اسکنر عنبیه یعنی فوجیتسو ان ایکس اف- ۰۴ جی (Fujitsu NX F-04 G) در سال ۲۰۱۵ اشاره کرد.

 الگوریتم جان هاگمن که از قابلیت تشخیص آنی افراد با رمزگشایی الگوهای تصادفی قابل‌مشاهده در عنبیه چشم در فاصله‌ی مشخص برخوردار است، تا سال ۲۰۱۵ برای موارد گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گرفت.

ساختار، عملکرد و انواع

در هنگام پردازش اطلاعات، نرم‌افزار پردازنده سعی می‌کند عنبیه را با ترسیم دو دایره از سایر قسمت‌های چشم جدا کند؛ یکی از این دایره‌ها در قسمت داخلی عنبیه (مرز بین مردمک و عنبیه) و دیگری در لبه‌ی بیرونی بین عنبیه و سفیدی چشم ترسیم می‌شود. قسمت داخلی به آسانی تشخیص داده می‌شود؛ زیرا در مرز بین عنبیه و مردمک، تغییری ناگهانی در روشنایی ایجاد می‌شود. برای تشخیص لبه‌ی بیرونی نیز از فرایند مشابهی استفاده می‌شود که البته به دلیل اینکه ممکن است پلک‌ها بخشی از عنبیه را بپوشانند، تشخیص لبه‌ی بیرونی کمی دشوارتر است.

در مرحله‌ی بعدی اسکنر الگوی قسمت‌های تاریک و روشن عنبیه را با استفاده از فیلتر میان‌گذر (فیلتری به فرکانس‌های محدوده‌ی خاصی اجازه‌ی عبور می‌دهد و مانع گذر فرکانس‌های خارج از محدوده می‌شود) مشخص می‌کند. در این فرایند فیلتر در‌صورتی‌که قسمت خاص بیش از میزان مشخص‌شده روشن باشد، با عدد ۱ و در غیر این صورت با عدد ۰ مشخص می‌کند و سپس کد عنبیه دیجیتالی و اختصاصی با کمک معادله‌های ریاضی  ایجاد می‌شود. این کد به ندرت در دو چشم یکسان می‌شود.در مرحله‌ی بعدی دوایر متحد‌المرکز و خطوط شعاعی که همه‌ی آن‌ها به یک نقطه ختم می‌شوند، برای تشخیص قسمت مورد نظر برای تجزیه‌و‌تحلیل، به تصویر افزوده می‌شوند. با این کار ویژگی‌های کلیدی عنبیه با دقت بالا مشخص و در فضایی دوبعدی با یکدیگر مقایسه می‌شوند. نور کم یا زیاد باعث انبساط و انقباض مردمک می‌شود؛ اما این اتفاق هیچ تغییری در الگوهای عنبیه ایجاد نمی‌کند و اسکنر در چنین شرایطی نیز می‌تواند کار خود را به درستی انجام دهد.

کاربردها

کاربرد اصلی اسکنر عنبیه تشخیص هویت است و می‌توان در زمینه‌ها و شیوه‌های مختلفی از این قابلیت استفاده کرد که در ادامه برخی از آن‌ها را شرح می‌دهیم.

تشخیص هویت ملی

با به‌کارگیری اسکنرهای عنبیه می‌توان در کشورهایی که در آن‌ها از کد ملی برای شناسایی شهروندان استفاده می‌شود، از عنبیه‌ به‌جای کد استفاده کرد. از مزایای بهره‌گیری از این روش برای تشخیص هویت شهروندان می‌توان به جلوگیری از جعل هویت ملی، شناسایی هویت دقیق و سریع در رأی‌گیری‌ها، دسترسی آسان به سوابق فرد و تسهیل مشارکت سازمان‌های دولتی با یکدیگر برای ادغام، تأیید و حفظ اطلاعات شهروندان اشاره کرد. در هند شهروندان در پروژه‌ای درحال اجرا تحت‌عنوان ادهار (Aadhaar) که بزرگ‌ترین پروژه‌ی شناسایی هویت با فناوری زیست‌سنجی تشخیص هویت در سراسر جهان است، می‌توانند به‌صورت داوطلبانه هویت را با استفاده از روش‌های زیست‌سنجی تشخیص هویت (از جمله فناوری تشخیص عنبیه) ثبت و کد شناسایی ۱۲ رقمی اختصاصی خود را دریافت کنند. 

تشخیص هویت فرودگاه‌ها و مرزبانی‌ها

در چند فرودگاه جهان از اسکنر عنبیه که دقیق‌ترین و پیشرفته‌ترین روش تشخیص هویت مسافران است، برای شناسایی هویت مسافران استفاده می‌شود. به‌عنوان مثال در فرودگاه‌های بزرگ و اصلی کانادا از این فناوری در کنار روش قدیمی احراز هویت (بررسی اسناد توسط مأموران) برای تسریع شناسایی مسافران در قسمت گمرک فرودگاه استفاده می‌شود. این سیستم ابتدا در فرودگاه‌های شهرهای ونکوور، هلیفکس، تورنتو و مونترال اجرا و آزمایش شد و در سال ۲۰۰۵ در فرودگاه‌های کلگری، ادمونتون و وینپینگ نیز مورداستفاده قرار گرفت. فرودگاه هیترو لندن نیز از این فناوری بهره می‌برد و تنها مسافرانی که الگو‌های عنبیه آن‌ها در پایگاه داده‌ی مرکزی ثبت شده باشد و اسکنرها آن‌ها را شناسایی کنند، اجازه‌ی عبور از گیت‌ها را دارند.

در برخی از مبادی ورودی هلند نیز برای تسریع تشخیص هویت مهاجران از اسکنر استفاده شده است. درضمن برخی از ورودی‌های مرز بین آمریکا و کانادا نیز برای تسهیل عبور شهروندان این دو کشور، مجهز به اسکنرهای عنبیه مجهز شده‌اند. همچنین در سال ۲۰۰۴ قانونی تحت‌عنوان قانون اصلاحات اطلاعاتی و جلوگیری از تروریسم (Intelligence Reform And Terrorism Prevention Act) تصویب شد که در آن استفاده از روش تشخیص عنبیه در میان سایر روش‌های زیست‌سنجشی توصیه شده است.

امور مالی و بانکداری

با استفاده از اسکنر عنبیه دیگر نیازی به استفاده از سیستم‌های مبتنی بر ورود گذرواژه یا پین کد یا روش‌های قدیمی زمان‌بر برای تشخیص هویت افراد برای انجام امور مالی نیست. سامسونگ چند سالی است که امکان دسترسی به اپلیکیشن‌های بانک‌داری همراه‌با استفاده از اسکنر عنبیه را برای کاربران مجهز به این اسکنر فراهم کرده است که می‌تواند کارهای مثل انتقال پول را آسان کند.

درضمن دستگاه‌های خودپرداز برخی از بانک‌های سئول نیز مجهز به اسکنر عنبیه هستند. بانک بازرگانی اردن نیز این امکان را برای مشتریان خود فراهم کرده است که تمام معاملات مالی خود را با تنها با اسکن عنبیه و بدون نیاز به ارائه‌ی کارت شناسایی، انجام دهند. با تجهیز دستگاه‌های خودپرداز و POS به اسکنر عنبیه، نگرانی‌ها درمورد گرفتن کپی از کارت با دستگاه‌های کپی کارت‌های مغناطیسی یا دستیابی افراد شیاد به رمز کارت با دستگاه‌های اسکیمر (دستگاه‌هایی با شباهت بسیار زیاد به صفحه‌کلید خود دستگاه‌های خودپرداز که هنگام استفاده افراد از آن‌ها برای وارد‌کردن رمز کارت، رمز کارت را دراختیار هکرها قرار می‌گیرد) از بین می‌رود. دستگاه‌های POS مجهز به اسکنر عنبیه می‌توانند خرید را هم راحت کنند.

 استفاده از این فناوری باعث می‌شود بانک‌ها به‌جای صرف وقت برای تشخیص هویت مشتریان خود، بیشتر روی ارائه‌ی خدمات بهتر و گسترده‌تر تمرکز کنند. درضمن بهره‌گیری از اسکنر عنبیه می‌تواند در افزایش امنیت بانکداری اینترنتی نیز نقش مهمی داشته باشد.

افراد دارای کارت‌های هوشمند دربردارنده‌ی الگوهای دیجیتالی عنبیه‌ی چشم نیز می‌توانند بدون نیاز به واردکردن رمزعبور از دستگاه‌های خودپرداز یا دستگاه‌های POS برای انجام امور مالی یا پرداخت پول استفاده کنند.

سلامت و درمان

با استفاده از اسکنرهای عنبیه می‌توان از سوءاستفاده و دستیابی به اطلاعات بیماران و کپی آن‌ها در شرکت‌های بیمه و بیمارستان‌ها جلوگیری کرد. درضمن این فناوری می‌تواند به ایجاد روش‌های درمانی بهتر برای بیماران نیز کمک کند. استفاده از اسکنر عنبیه زمینه‌ی تسهیل و افزایش دقت تشخیص هویت بیماران در زمینه‌های مختلف را فراهم می‌کند که شامل موارد زیر می‌شود:

حفظ امنیت عمومی

تقریبا همه‌ی ما می‌دانیم که در برخی از اداره های پلیس برای شناسایی و دستگیری مجرمان یا بررسی سوءسابقه‌ی آن‌ها از اسکنرهای اثر انگشت استفاده می‌شود؛ اسکنرهای عنبیه نیز می‌تواند چنین کاربری داشته باشند. درضمن با استفاده از این فناوری می‌توان از ورود تروریست‌ها به داخل کشور و ایجاد فجایع ناگوار بعد از آن نیز جلوگیری کرد.

در استرالیا طرحی با هزینه‌ی ۱٫۸ میلیون دلار اجرا شده است که امکان تشخیص هویت زندانیان زندان‌های تحت نظارت سازمان خدمات اصلاحی ایالت نیو ساوت لنز با اسکنر اثر انگشت و عنبیه را فراهم می‌کند.

شناسایی افراد در محیط‌های آموزشی

اسکنرهای عنبیه می‌توانند در محیط‌های آموزشی برای شناسایی دانش آموزان برای مواردی همچون حضور و غیاب دانش‌آموزان در کلاس، سالن غذاخوری، کتابخانه، پرداخت هزینه‌ی سرویس حمل‌ونقل، دستگاه‌های اغذیه‌فروشی و همچنین کنترل دسترسی افراد به اطلاعات استفاده کرد

قفل‌های هوشمند

به‌تازگی قفل‌های هوشمند مجهز به حسگر عنبیه عرضه شده است که میزان خطای آن‌ها یک در ۱٫۵ میلیون است و می‌تواند امنیت منازل شما را تا میزان زیادی افزایش دهند. برخی از این قفل‌ها قادر هستند افراد در‌حال حرکت یا افرادی را که فاصله‌ی زیادی با قفل دارند، نیز شناسایی کنند. از دیگر ویژگی‌های این قفل‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: 

دستگاه‌های حضور و غیاب

همه‌ی ما می‌دالنیم که سیستم‌های حضور و غیاب قدیمی مثل دستگاه‌های کارت‌زن معایب زیادی دارند؛ مثلا ممکن است روزی فراموش کنید کارت خود را همراه‌تان ببرید یا شخصی به‌جای شخص دیگری کارت بزند و هیچ کس متوجه این تخلف نشود. دستگاه‌های حضور و غیاب و کنترل تردد مجهز به اسکنر تشخیص هویت زیست‌سنجشی مانند حسگر اثر انگشت و اسکنرعنبیه می‌تواند جایگزین بسیار خوبی برای این دستگاه‌ها باشد.

از دیگر مزایای این دستگاه‌ها می‌توان به امکان استفاده از محیط‌های مختلف؛ از مکان‌های تمیز گرفته تا مکان‌های کثیف و آلوده مثل معادن، اندازه‌های متنوع و بهداشتی‌بودن آن‌ها به دلیل تماس نداشتن دست با این دستگاه‌ها اشاره کرد.

به دلیل اینکه این دستگاه‌ها حاوی اطلاعات مهمی هستند، باید طوری نصب شوند که سرقت آن‌ها به هیچ وجه امکان‌پذیر نباشد. این دستگاه‌ها که برخی از آن‌ها قادر هستند در یک ثانیه عنبیه‌ی شما را اسکن کنند، می‌توانند برای کنترل دسترسی به اطلاعات نیز استفاده شوند. در ویدیوی زیر نمونه‌ای از این دستگاه‌ها را مشاهده  کنید که می‌تواند با کابل یا بدون‌سیم به اینترنت متصل شود و از کیت توسعه‌ی نرم‌افزار جهت افزودن قابلیت‌های بیشتر به دستگاه و تقویت عملکرد آن در کنترل دسترسی به اطلاعات نیز برخوردار است.

دانلود ویدئو

قابل‌استفاده در وسایل پوشیدنی

شرکت فیدلیس (Fidelys) نخستین ساعت هوشمند مجهز به اسکنر عنبیه دنیا را عرضه کرده است. با استفاده از اسکنر عنبیه این ساعت هم می‌توانید بدون نیاز به واردکردن گذرواژه قفل آن را باز کنید و هم می‌توانید از آن برای ورود به سایت‌‌هایی که قبلا یک بار گذرواژه‌ی خود را در آن‌ها ثبت کرده‌اید و همچنین پرداخت موبایلی نیز استفاده کنید به دلیل اینکه این ساعت از سیستم‌عامل‌های اندروید، iOS، ویندوز، مک او اس و لینوکس پشتیبانی می‌کند، می‌توان اپلیکیشن‌های این سیستم‌عامل‌ها را رمزگذاری و دسترسی به آن‌ها را تنها با استفاده از اسکنر عنبیه امکان‌پذیر کرد.

اسکنر عنبیه می‌تواند در هدست‌های واقعیت مجازی و عینک‌های واقعیت افزوده جهت تشخیص کاربران و اعمال تنظیماتی که ایجاد کرده‌اند و افزایش دقت فناوری دنبال‌‌کردن حرکات چشم، انجام پرداخت‌های موبایلی، ورود به گوشی و کامپیوتر با استفاده از عینک واقعیت مجازی و شناسایی یگانه (شناسایی هویت کاربر برای دسترسی به نرم‌افزارهای کامپیوتری یا وب‌سایت‌های امن) به کار گرفته شود؛ درضمن اپلیکیشن‌های واقعیت مجازی می‌توانند در اپلیکیشن‌های واقعیت مجازی نیز برای شناسایی کاربران و انجام پرداخت‌های موبایلی نیز استفاده شوند؛ البته اسکنری که در این گجت‌ها استفاده می‌شوند؛ هنگام گردش چشم به اطراف و همچنین منبسط‌شدن مردمک هنگام بازتاب نور به آن، نیز عنبیه را شناسایی و اسکن کند. 

استفاده از اسکنر عنبیه در خودرو

این اسکنر می‌تواند در بخش‌های مختلف خودرو مثل آینه جلو، ستون کنار راننده و فرمان خودروها نصب و برای اعمال تنظیمات شخصی ایجاد‌شده از سوی راننده، استفاده از فناوری پرداخت درون خودرو، اتصال خودرو با وسایل اینترنت اشیا و رمزگذاری شبکه‌ی درون‌خودرو استفاده شود. همچنین با ادغام اسکنر عنبیه با سیستم دقیق تشخیص مکان مردمک چشم و لبه‌های‌ پلک، در صورت خواب‌آلوده‌بودن راننده می‌توان این موضوع را تشخیص و به راننده هشدار داد.

استفاده از عنبیه در گوشی‌های هوشمند

اسکنرهای عنبیه اولیه به دلیل برخورداری از لنزها و حسگرهای بزرگ، حجیم و بزرگ بودند؛ اما با پیدایش میکرو لنزها و میکرو حسگرها و ایجاد تغییراتی روی آن‌ها ازسوی شرکت‌های سازنده‌ی گوشی، امکان ساخت اسکنرهای عنبیه در اندازه کوچک و استفاده از آن‌ها در گوشی‌ها فراهم شد (امروزه حتی لنزها و حسگرهای دارای دریچه‌ی دیافراگم کوچک نیز می‌توانند برای اسکن عنبیه استفاده شوند). به‌طور کلی می‌توان گفت اسکنر عنبیه در گوشی‌های هوشمند برای موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد

بهره‌مندی از فناوری پرداخت موبایلی با استفاده از پروتکل فیدو (پروتکل‌های ایجادکننده‌ی روش‌های احراز هویت جدید که وابستگی به گذرواژه در آن‌ها کاهش داده شده است)

فهرست گوش‌های مجهز به اسکنر عنبیه

سامسونگ

نوکیا

لومیا

فوجیتسو

ویوو

بلوبری

تی‌سی‌ال 

ال‌وای‌اف

به دلیل اینکه از میان گوشی‌های سامسونگ درمیان گوشی‌های ذکرشده از محبوبیت بیشتری برخوردار هستند، نحوه‌ی استفاده از اسکنر عنبیه‌ی این گوشی‌ها مراحل زیر را به ترتیب دنبال کنید.

برای غیرفعال کردن اسکنر عنبیه، دوباره وارد بخش Remove iris data شوید و پس از ورود به Irises در قسمت Biometrics and security و واردکردن پین کد یا گذرواژه، گزینه‌ی Remove iris data را انتخاب کنید.

توجه: برخی از کاربران تصور می‌کنند که پردازش تصویر گرفته‌شده از عنبیه و الگوریتم‌های مورداستفاده برای بررسی و تطابق آن‌ها با نمونه‌های ذخیره‌شده، باعث درگیرشدن رم و پردازنده به میزان زیاد و افزایش مصرف باتری می‌شود؛ اما چنین تصوری کاملا اشتباه است.

جدیدترین فناوری‌ها

فناوری HONGBOG Iot AI Healthcare

شرکت هانگ‌باگ (Hongbog) با ارائه‌ی فناوری جدیدی تحت‌عنوان HONGBOG Iot AI Healthcare موفق شده است با ترکیب سه فناوری اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و اسکن عنبیه، انجام بسیاری از روزهای رومزه با استفاده از گوشی هوشمند را برای کاربران تسهیل کند. این کارها به شرح زیر هستند:

چنانچه گوشی کاربری مجهز به اسکنر عنبیه نباشد، می‌تواند با اتصال اسکنر عنبیه هانگ بانگ تحت‌عنوان HONBOG’s Mobile Single به گوشی از طریق پورت میکرو USB، از این فناوری کاربردی بهره‌مند شود. با تماشای ویدیوی زیر بیشتر با این فناوری آشنا شوید.

دانلود ویدئو

اسکنرهای عنبیه USB

چنانچه می‌خواهید برای شناسایی هویت خود یا سایر افراد از فناوری تشخیص عنبیه استفاده کنید و دستگاه یا سیستم شما فاقد اسکنر عنبیه است، می‌توانید با استفاده از اسکنرهای اسکنرهای عنبیه USB که از امنیت بسیار بالایی برخوردار هستند و نصب و استفاده از آن‌ها نیز بسیار ساده است،  از این فناوری بهره‌مند شوید. از دیگر ویژگی‌های این اسکنرها می‌توان به قابلیت رمزگذاری اسکنر، امکان استفاده از گذرواژه درکنار اسکن چشم و امکان استفاده از  آن‌ها برای سیستم‌عامل‌های ویندوز، لینوکس و اندروید اشاره کرد؛ البته طبیعتا ویژگی‌های این اسکنرها به مدل و شرکت سازنده‌ی آن‌ها بستگی دارد.

اسکن عنبیه از فاصله‌ی ۱۲ متری

پژوهشگران آمریکایی به فناوری جدیدی برای اسکن عنبیه از فاصله‌ی ۱۲ متری دست یافته‌اند که با استفاده با آن می‌توان عنبیه‌ی افراد را حتی از آینه بغل خودروها نیز اسکن کرد. این فناوری می‌تواند به‌راحت‌ترین روش ممکن برای تشخیص هویت افراد یا بهترین روش شناسایی مجرمان از سوی پلیس (در‌صورتی که این فناوری در اختیار پلیس قرار گیرد، مجرمان حتی با ترفند تغییر چهره نیز نمی‌توانند نیروهای پلیس را فریب دهند!)

کارت‌های هوشمند حاوی اطلاعات الگوهای عنبیه

به‌تازگی کارت‌های هوشمندی ایجاد شده است که می‌توان اطلاعات الگوهای عنبیه را روی آن‌ها ذخیره کرد. با استفاده از این کارت‌ها دیگر لازم نیست خودتان مقابل اسکنر بایستید و می‌توانید تنها با گرفتن کارت روبروی آن، اطلاعات لازم را در اختیار  اسکنر قرار دهید.

ارسال اطلاعات عنبیه با بلوتوث

شرکت آی‌لاک (EyeLock) فناوری جدیدی ابداع کرده است که ارسال الگوهای دیجیتالی عنبیه از فاصله‌ای درحدود ۳٫۶ متر با اسکنر از طریق بلوتوث را فراهم می‌کند؛ البته پس از ارسال اطلاعات به اسکنر، فرد باید یک بار به اسکنر نگاه کند تا هویتش شناسایی شود؛ نکته‌ی جالب این جا است که این اطلاعات که EyeLock ID نامیده می‌شود، مدت کوتاهی پس از شناسایی هویت فرد، از حافظه‌ی اسکنر پاک می‌شود.

درضمن این شرکت اسکنرهایی تولید کرده است که قادر هستند به‌راحتی در تبلت‌ها و گوشی‌ها به کار گرفته شوند. از ویژگی‌های شاخص این اسکنرها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

توجه: هر دو شاخص نشان‌دهنده‌ی خطای اسکنر در هنگام اسکن عنبیه است؛ با این تفاوت که شاخص اول مربوط به زمانی است که اسکنر فردی را به اشتباه به‌عنوان کاربر اصلی تشخیص دهد و شاخص دوم بیانگر ناتوانی اسکنر در تشخیص کاربر حقیقی و تطابق الگوی عنبیه‌ی او با الگوی ذخیره‌شده در پایگاه داده است.

مزایا و معایب

اگرچه زمان زیادی از پیدایش اسکنرهای عنبیه نمی‌گذرد؛ اما کارایی و توانایی‌های بالقوه آن‌ها کاملا ثابت شده است و می‌‌توانند آینده‌ی روش‌های تشخیص هویت زیست‌سنجشی را از آن خود کنند؛ البته این اسکنرها بی‌نقص نیستند و معایبی دارند که قابلیت‌ها و مزایای آن را تحت تأثیر منفی قرار می‌دهند.

امنیت

تردیدی نیست که اسکنرهای عنبیه یکی از امن‌ترین روش‌ها برای تشخیص هویت محسوب می‌شوند. همان‌طور که گفتیم از هر ۱٫۵ میلیون اسکن، تنها در یک مورد امکان فریب‌خوردن اسکنر وجود دارد؛ بنابراین این اسکنرها تقریبا غیرقابل نفوذ هستند و هک آن‌ها بسیار سخت است (البته غیر ممکن نیست)؛ درضمن این اسکنرها با قابلیت تشخیص حرکت عنبیه، زنده‌بودن فرد را تشخیص می‌دهد و در‌صورتی که عنبیه هیچ حرکتی نداشته باشد، اسکنر عمل نمی‌کند. احتمال یکسان‌بودن الگوهای اسکن عنبیه در دو فرد، یک به ۱۰ به توان ۷۸ است.

تماس نداشتن انسان با اسکنر موجب شده است فناوری تشخیص عنبیه به روشی بهداشتی برای تشخیص هویت تبدیل شود. استفاده از این اسکنر  در بیمارستان‌ها برای تشخیص بیماران و پرسنل می‌تواند از تجمع باکتری‌ها و میکروب‌ها و در نهایت انتقال بیماری مسری یا حتی عفونی جلوگیری کند.

دقت

در آزمایش بررسی دقت اسکنر عنبیه از سوی سازمان ملی فناوری و استانداردهای آمریکا، مشخص شد که دقت این اسکنرها بین ۹۰ تا ۹۹ درصد متغیر است. در این آزمایش ۹۲ الگوریتم مختلف شناسایی عنبیه مورد ارزیابی قرار گرفت و تصویر اسکن‌شده از عنبیه‌ی افراد با الگوهای موجود در پایگاه داده‌ای که دربردازنده‌ی الگوهای عنبیه ۲٫۲ میلیون نفر بود، مطابقت داده شد. درضمن همان‌طور که گفتیم میزان خطای این اسکنرها بسیار کم و کمتر از دو درصد (۱٫۸ درصد) است؛ حتی استفاده از عینک و لنز هم هیچ خللی در عملکرد آن‌ها ایجاد نمی‌کند.

حجم زیاد ویژگی‌های عنبیه که بر هر فرد کاملا اختصاصی است و اسکنر با اسکن عنبیه به آن‌ها دست می‌بابد، نیز باعث شده این اسکنرها دقت بسیار بیشتری نسبت به سایر فناوری‌های تشخیص هویت داشته باشد.

مدتی پیش در مرز امارات متحده‌ی عربی که از اسکنرهای عنبیه برای تشخیص هویت استفاده می‌شود، سیستمی برای جلوگیری از ورود کارگران غیرقانونی ایجاد شد؛ به همین دلیل برخی از افراد تصمیم گرفتند با استفاده از قطره‌ی گشادکننده‌ی مردمک، عنبیه‌ی خود را تنگ‌تر کنند تا سیستم خطا دهد و آن‌ها بتوانند بدون شناسایی‌شدن با اسکنر عنبیه، وارد کشور شوند؛ اما سیستم تشخیص‌دهنده‌ی نسبت عنبیه به قطر مردمک، تخلف آن‌ها آشکار کرد!

امکان استفاده اسکنر در مقیاس گسترده

اسکنر‌ عنبیه مانند سایر روش‌‌های زیست‌‌سنجشی احراز هویت می‌تواند به‌صورت گسترده استفاده شود. پروژه‌ی Aadhaar، شناسایی هویت ۱۰۰ هزار مهاجر سوری در اردن و ۱٫۴ میلیون مهاجر در اوگاندا، تنها یک نمونه از استفاده‌ی گسترده از اسکنر عنبیه محسوب می‌شود.

سرعت

برخی از اسکنرهای عنبیه قادر هستند تنها در مدت ۳۰ میلی ثانیه تصویر عنبیه را تحلیل و رمزگشایی کنند. سرعت بالای رمزگشایی و تطابق الگوهای اسکن‌شده و ثبت‌شده با یکدیگر موجب شده است این روش ۱۵ تا ۲۰ برابر سریع‌تر از سایر فناوری‌های زیست‌سنجشی برای تشخیص هویت شود. کل فرایند تشخیص عنبیه بین یک تا سه ثانیه طول می‌کشد.

قابل‌استفاده برای افراد مبتلا به بیماری‌های چشمی مختلف

افراد مبتلا بیماری‌های چشمی نظیر آماس قرنیه (رمد) و افرادی که عنبیه‌ی آن‌ها سوراخ شده یا افرادی که ملتحمه (لایه‌ی شفاف و مرطوبی که سطح خارجی پلک را می‌پوشاند) آن‌ها سوراخ شده است، نیز می‌توانند از اسکنر عنبیه برای تشخیص هویت استفاده کنند؛ البته چنانچه خود عنبیه ملتهب شود، اسکنر خطا می‌دهد.

سهولت استفاده

قطعا هیچ روش تشخیص هویتی ساده‌تر از یک نگاه بسیار کوتاه به یک دوربین نیست؛ درضمن اسکنرهای عنبیه می‌توانند در هر اندازه تولید و در هر مکانی نصب شوند. سرعت، دقت و امنیت بالای این اسکنرها نیز در افزایش سهولت استفاده از آن‌ها نقش مهمی دارد.

معایب

امکان هک‌شدن

اگرچه هک اسکنر عنبیه کار دشواری است؛ اما اسکنر عنبیه‌ی گوشی‌های گلکسی سامسونک سامسونگ را به‌احتی می‌توان هک کرد و فریب داد! فردی پس از عرضه‌ی گوشی گلکسی اس ۸ موفق شد با استفاده از یک دوربین دیجیتالی، یک چاپگر و یک لنز، اسکنر عنبیه‌ی این گوشی را فریب دهد و به تمام اطلاعات گوشی دست پیدا کند.

وی ابتدا با فعال‌کردن حالت شب دوربین، از فاصله‌ای معمول از چشم خود عکس مادون قرمز گرفت (البته می‌توان با حذف فیلتر مادون قرمز نیز چنین عکس از چشم گرفت) و سپس تصویر را با استفاده از چاپگر لیزری چاپ کرد. در مرحله‌ی بعدی ابتدا عنبیه‌ی خود را با گوشی ثبت کرد و سپس لنز را درست روی همان قسمتی که لنز روی چشم قرار می‌گیرد، روی تصویر چسباند و در نهایت با تصویر قفل گوشی را به‌راحتی باز کرد؛ البته برای گرفتن چنین تصویری فرد باید کاملا به دوربین ذخیره شود و تصویر حداکثر از فاصله‌ی ۴٫۵ متری از او گرفته شود! در ویدیوی زیر می‌توانید مراحل هک‌شدن اسکن عنبیه را مشاهده کنید.

دانلود ویدئو

قیمت بالا

قیمت اسکنرهای عنبیه تقریبا پنج برابر اسکنرهای اثر انگشت است و تهیه‌ی آن برای عموم مردم چندان مقرون‌به‌صرفه نیست. گوشی‌های مجهز به اسکنرهای عنبیه هم گوشی‌های گران‌قیمتی هستند و بیشتر کاربران قادر به خرید آن‌ها نیستند؛ البته قیمت این اسکنرها خارج از توان دولت‌ها نیست.

فاصله‌‌ی محدود برای اسکن عنبیه

همان‌طور که گفتیم حداکثر فاصله‌ی ممکن کاربر با اسکنر ۳۵ تا ۴۵ سانتی‌متر است و امکان اسکن عنبیه در فاصله‌ای بیش از این میزان امکان‌‌پذیر نیست.

ثابت‌ماندن

یکی از شرایط لازم برای اسکن موفقیت‌آمیز عنبیه، ثابت‌ماندن مقابل دوربین برای چند ثانیه است؛ اگرچه این موضوع چندان مهم به نظر نمی‌رسد، اما ممکن است بدن و سر برخی از افراد به دلیل اضطراب یا ابتلا به بیماری‌های خاص بلرزد.

بازتاب نور و ایجاد مشکلات طبیعی دیگر در چشم

 ممکن است در هنگام تابش نور به عنبیه در هنگام اسکن، مژه‌ها، لنزها و هر چیز دیگری مقداری   از نور را بازتاب کنند و اسکنر خطا دهد. این مشکل یکی از مشکلات رایج تشخیص هویت با عنبیه است و گاهی اوقات اسکن عنبیه را بسیار دشوار می‌کند. درضمن پوشیدهشدن بخشی از عنبیه با مژه‌ها، لنزها ، پلک‌ها (هنگامی که فرد مدام پلک می‌زند) و تغییر شکل عنبیه به دلیل تغییر اندازه‌ی مردمک به خاطر استفاده از دارو یا شرایط دیگر نیز باعث دشوارشدن اسکم عنبیه می‌شود.

آسیب‌دیدن عنبیه و چشم به دلیل استفاده از نور مادون قرمز

اگرچه نور مادون قرمز مورداستفاده در اسکنر عنبیه اصلا به‌ اندازه‌ای نیست که به چشم آسیب بزند (قرار گرفتن چشم در تجمع میزان زیادی از نور و جذب آن در چشم، می‌تواند آسیب جبران‌ناپذیری به چشم‌ها وارد کند) و استفاده از این اسکنر برای چشم‌ها مضر نیست؛ اما استفاده‌ی مداوم از اسکنر عنبیه می‌تواند به چشم صدمه بزند.

استفاده از این اسکنر در گوشی‌ها هم آسیبی به چشم نمی‌زد؛ اما اگر در هنگام استفاده از آن‌ها احساس ناراحتی می‌کنید؛ دیگر از آن استفاده نکنید؛ زیرا ممکن است چشم‌های شما به میزان کم نور مادون قرمز هم حساسیت داشته باشند.

درضمن تماس مداوم عدسی با نور مادون قرمز قوی می‌تواند باعث آسیب‌دیدن عدسی شود؛ زیرا نور مادون قرمز باعث افزایش دمای پروتئین موجود در عدسی، تارشدن آن و در نهایت ابتلای فرد به بیماری آب مروارید یا حتی از دست‌رفتن بینیایی او می‌شود. همچنین نور مادون قرمز برای نوزادان و افراد مبتلا به بیماری صرع نیز می‌تواند به‌شدت خطرناک باشد.

لزوم استفاده از حافظه‌ای با ظرفیت زیاد

ذخیره‌سازی اطلاعات مربوط به ویژگی‌های عنبیه‌ی هر فرد و الگوهای دیجیتالی آن نیازمند حافظه‌ی زیادی است.

وضعیت بازار

پیش‌بینی می‌شود ارزش بازار اسکنر عنبیه با نرخ رشد مرکب سالانه (میانگین نرخ رشد سالانه‌ای یک سرمایه‌گذاری که در دوره‌ای بیش از یک سال انجام می‌شود) با افزایش ۲۲ درصدی تا سال ۲۰۲۲ به یک میلیارد دلار برسد. درحال حاضر آمریکا بزرگ‌ترین بازار فناوری تشخیص عنبیه محسوب می‌شود و بیشترین رشد هم مربوط به بازار آسیا اقیانوسیه و بخش سلامت و درمان است.

دلایل رشد سریع بازار اسکنرهای عنبیه به شرح زیر هستند:

البته عواملی مثل ناآشنا‌بودن افراد با این اسکنرها، هزینه‌های بالای استفاده از آن‌ها و آسیب‌پدیزبودن آن‌ها تا حدودی از رشد سریع بازار این اسکنرها جلوگیری می‌کند.

بخش سلامت و درمان به دلایل زیر بیشترین رشد را در زمینه‌ی استفاده از فناوری تشخیص عنبیه به خود اختصاص داده است:

آمریکا به دلایل زیر بزرگ‌ترین بازار اسکنرهای عنبیه محسوب می‌شود:

آینده

به دلیل اینکه تشخیص عنبیه دقیق‌ترین روش تشخیص هویت زیست‌سنجشی محسوب می‌شود و همچنین بادرنظرگرفتن عواملی همچون تغییرنکردن عنبیه تا آخر عمر سرعت بیشتر روش تشخیص عنبیه نسبت به سایر روش‌ها و همچنین بهداشتی‌بودن آن احتمالا در آینده بیش از روش‌های دیگر مورد استقبال قرار می‌گیرد. بررسی‌ها ثابت کرده است که فناوری تشخیص عنبیه به‌عنوان یک روش شاخص تشخیص هویت زیست‌سنجشی، رشد پایدار و قابل‌توجهی داشته است

اگرچه تشخیص عنبیه برای شناسایی هویت، فناوری تقریبا نوظهوری محسوب می‌شود؛ اما استفاده از آن در حوزه های مختلف به‌خصوص سلامت و درمان درحال افزایش است و باتوجه به افزایش اتفاق‌هایی مثل حوادث تروریستی، حمله‌های سایبری و دیگر فعالیت‌های غیرقانونی، بدون شک رشد این فناوری در آینده نیز با سرعت بالایی بالایی ادامه خواهد یافت. کنترل دسترسی به اطلاعات نیز می‌تواند زمینه‌ی گسترش استفاده از اسکنر عنبیه در آینده را فراهم کند.