معرفی دستگاه حضور و غیاب اسکن کف دست

در جامعه امروزی که فناوری اطلاعات نقشی حیاتی ایفا می کند، شناسایی ایمن و دقیق افراد به یکی از موضوعات مهم و راهبردی تبدیل شده است. در این میان، تشخیص هویت از طریق کف دست (شامل الگوی خطوط و ساختار رگ ‌های کف دست) به‌ عنوان یکی از فناوری ‌های پیشرفته بیومتریک مورد توجه و توسعه قرار گرفته است. این ویژگی‌ها جزو خصوصیات دائمی و فیزیولوژیکی بدن انسان هستند و دقت بالایی در شناسایی فراهم می‌کنند.

 

دستگاه حضور و غیاب تشخیص کف دست:

 

پس از دوران همه‌گیری کووید-19، نیاز به دستگاه ‌های حضور و غیاب بیومتریک بدون تماس به ضرورتی انکار ‌ناپذیر تبدیل شد. اطمینان از حضور کارکنان در محل کار همیشه دغدغه مدیریت بوده، اما امروز با چالش‌ های جدیدی مانند الزام به استفاده از ماسک در محیط‌ های درمانی و افزایش بیماری ‌های مسری مواجه هستیم. چالش هایی که کارایی سیستم‌ های تشخیص چهره را کاهش داده و نیاز به جایگزین ‌های دقیق‌ تر را برجسته کرده است. در چنین فضایی، شناسایی از طریق کف دست جایگزینی مناسب برای سیستم ‌های تشخیص چهره و اثر انگشت به شمار می ‌آید. این روش علاوه بر دقت و امنیت بالا، محدودیت ‌های رایج دیگر فناوری‌ ها را ندارد. همین مزیت باعث شده در محیط ‌های سخت و پرچالش نیز کاربردی باشد. برای مثال، در پروژه‌ های ساختمانی کارگران می ‌توانند حتی زمانی که ماسک، کلاه ایمنی و عینک محافظ بر چهره دارند، ساعت ورود و خروج خود را به‌ راحتی ثبت کنند

.

دستگاه حضور و غیاب تشخیص کف دست (Palm attendance device)، یکی از سیستم ‌های جدید بیومتریک بدون تماس است که می تواند برای احراز هویت و ثبت ورود و خروج پرسنل به کار رود. این دستگاه، از شبکه‌ رگ ‌های خونی زیر پوست کف دست به عنوان عامل شناسایی استفاده می کند. از آن جا که این رگ ها اطلاعات بیولوژیکی پنهان بدن هستند که در عمق پوست قرار دارند و با چشم قابل دیدن نیستند، کپی برداری از الگوی آن ها نسبت به سایر ویژگی ‌های بیولوژیکی چالش برانگیزتر است. جالب است بدانید که الگوی رگ‌ های دست چپ و راست هر فرد نیز با هم تفاوت دارند. این رگ ها در نور مرئی قابل مشاهده نیستند، اما با نور مادون قرمز نزدیک (NIR) می توان از آن ها تصویر‌برداری کرد. فناوری NIR در حوزه بیومتریک کاربرد گسترده ای دارد و تصاویر ثبت ‌شده با NIR مزایای قابل ‌توجهی نسبت به روش ‌های دیگر دارند.

 

تکنولوژی شناسایی از طریق اسکن کف دست چیست و چرا برای احراز هویت استفاده می شود؟

کف دست انسان ویژگی‌ های منحصر به فردی دارد و از آن می‌ توان جهت شناسایی افراد استفاده نمود. اسکن کف دست مانند بسیاری از سیستم های بیومتریک با نور مادون قرمز انجام می شود. با تابش نور مادون قرمز به کف دست هموگلوبین دئوکسی (هموگلوبین بدون اکسیژن) که در سیاهرگ ها (وریدها) جریان دارد نسبت به نور مادون قرمز واکنش نشان داده و نور بیشتری را جذب می کند و سایر بخش های دست نور را بازتاب می دهند. به این صورت یک الگوی سیاه از خون سیاهرگ ظاهر می شود. سپس یک دوربین با کیفیت از بیش از 5 میلیون نقطه تصویر برداری می کند. تصویر ساخته شده از نقاط توسط دستگاه با روش های رمز گذاری به یک کد یکتا تبدیل می شود. این کد به عنوان شناسه بیوتریک شخص در حافظه دستگاه ذخیره می شود و هر بار این تصویر را با ده ها هزار داده قبلی در کسری از ثانیه مطابقت می دهد تا هویت فرد را تشخیص دهد.

دستگاه های اسکن کف دست با عناوین palm و Vein نام برده می شوند. اسکنرهای palm مشخصات هندسی مانند خطوط و نقوش کف دست را اسکن می کنند. این روش مشابه اسکنر اثر انگشت بوده و نیاز دارد کف دست کاملا روی صفحه سنسور قرار گیرد. اما اسکنر های  Veinعروق خونی کف دست و انگشتان را با تابش اشعه مادون قرمز اسکن می کنند و الگوی ساختاری آن ها را بدست می آورند. اسکن عروق خونی نسبت به اسکن خطوط کف دست جدیدتر و دقیق تر است و بدون لمس دستگاه انجام می شود. الگوریتم ‌های اختصاصی این فناوری قادرند کف دست را در زوایا، شرایط نوری و موقعیت ‌های مختلف شناسایی کنند. در سیستم های جدید امکان اسکن با زاویه‌ی انحراف تا 60 درجه و حتی از فاصله‌ی 50 سانتی‌متری فراهم شده است.

هیچ روشی برای فریب دادن اسکن کف دست وجود ندارد، چون رگ های کف دست یک بیومتریک پنهان بدن هستند و تا زمانی که دست به طور آگاهانه در برابر اسکنر قرار نگیرد قابل تشخیص نیستند. هم چنین دستگاه برای شناسایی نیاز به جریان خون زنده دارد و با عکس از کف دست و ماکت نمی توان آن را فریب داد.

دقت شناسایی سیستم های بیومتریک با بررسی دو پارامتر FRR و FAR سنجیده می شود.

FRR (False Rejection Rate) به معنای نرخ رد کاذب و احتمال عدم دسترسی یک شخص مجاز است و نقطه مقابل آن FAR (False Acceptance Rate) نرخ پذیرش کاذب یا احتمال دسترسی اشتباه به یک شخص غیرمجاز است. هر چه مقدار این دو پارامتر کمتر باشد یعنی خطای دستگاه کمتر است. اسکن کف دست کمترین FRR و FAR را در بین تمام بیومتریک ‌ها دارد و حتی از فناوری تشخیص چهره 256 بار دقیق ‌تر عمل می ‌کند.

عملکرد این سیستم تحت تأثیر تعریق، آلودگی سطحی یا بریدگی‌های پوستی قرار نمی‌گیرد و در محیط‌های صنعتی و پزشکی نیز کارایی خود را حفظ می‌کند، حتی زمانی که افراد دستکش به دست دارند.

با توسعه هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، سیستم ‌های Palm Vein می ‌توانند علاوه بر شناسایی، رفتار کاربران را نیز تحلیل کنند. به ‌علاوه، این فناوری می ‌تواند در ترکیب با سایر سیستم ‌ها مثل دوربین‌ های هوشمند، تبدیل به بخشی از زیر ساخت‌ های شهر هوشمند شود.

 تشخیص کف دست شکلی قوی از فاکتور احراز هویت بیومتریک ذاتی محسوب می ‌شود و در حال حاضر برای تعداد فزاینده ‌ای از برنامه ‌های شناسایی و احراز هویت کاربر، از جمله احراز هویت آنلاین در محل، امنیت خودرو، حضور و غیاب و کنترل تردد کارکنان، احراز هویت رایانه و شبکه به کار گرفته می شود. رگ های کف دست می تواند به عنوان جایگزینی مطئمن برای هر بیومتریک دیگری استفاده شود، به استثنای بیومتریک هایی که برای نظارت و شناسایی غیر توافقی (مانند تشخیص چهره) استفاده می شود.

 

نحوه عمکلرد دستگاه حضور و غیاب اسکن کف دست:

برای استفاده از دستگاه حضور و غیاب اسکن کف دست، ابتدا باید کاربران به دستگاه تعریف شوند. با ورود به منوی تعریف کاربر، شناسه کاربری هر فرد ثبت شده و کف دست وی مطابق مراحل زیر اسکن می ‌شود:

مرحله 1: تشخیص کلی فرم کف دست

هنگامی که کف دست به دوربین نزدیک می‌شود، دستگاه ابتدا بررسی می‌ کند که آیا ناحیه شناسایی‌ شده واقعاً کف دست است یا خیر. اگر جسم نزدیک شده کف دست نباشد، فرآیند تشخیص متوقف می شود. اما اگر کف دست باشد، به مرحله بعدی پردازش می رود.

مرحله 2: تشخیص خطوط کف دست

پس از تشخیص کلی کف دست، دوربین مادون قرمز فعال شده و اسکن خطوط کف دست و اثر کف دست به صورت همزمان انجام می گیرد. دوربین نقاط و خطوط دست را شناسایی و ثبت می کند.

مرحله 3: تشخیص الگوی رگ های کف دست

در همین حال، دوربین مادون قرمز از نور مادون قرمز برای مشاهده ورید کف دست استفاده می کند و نقاط ویژگی های آن را ثبت می کند. این فناوری، تشخیص کلی کف دست، خطوط کف دست (Palm Print) و رگ ‌های کف دست (Palm Vein) را در یک سیستم واحد ترکیب کرده و با کمک فناوری بینایی ماشین  (Computer Vision Biometrics)، تمام فرآیند تشخیص را در حدود 0.35 ثانیه به پایان می ‌رساند. به این صورت الگوی کف دست هر کاربر در سیستم ذخیره می شود.

ثبت حضور و غیاب:

کاربر کف دست خود را در برابر دوربین دستگاه قرار می‌دهد. تصویر اسکن شده با الگوهای موجود در پایگاه داده سیستم در کمتر از یک ثانیه مقایسه می ‌شود و در صورت تطابق، تردد او ثبت می‌گردد.

کاربردهای دستگاه تشخیص کف دست:

دستگاه‌ های اسکن کف دست به دلیل امنیت، دقت و ویژگی‌ های منحصر به فرد در حوزه‌ های مختلف کاربرد گسترده‌ ای دارند:

• حضور و غیاب: کنترل دقیق ورود و خروج کارکنان در سازمان ‌ها و شرکت های بزرگ.
• احراز هویت و امضای دیجیتال: در بانک ‌ها، مؤسسات مالی، دفاتر اسناد رسمی و سیستم قضایی جهت شناسایی کاربران و انجام تراکنش ‌های مالی بدون کارت اعتباری.
• دسترسی به بخش ‌های حساس: بیمارستان‌ ها و مراکز درمانی برای ورود پرسنل بدون نیاز به تماس فیزیکی، حتی با ماسک و دستکش. 
• ثبت و بازیابی اطلاعات پزشکی: ذخیره سوابق پزشکی در پرونده بیومتریک بیماران و دسترسی سریع به داده‌ ها.
• کنترل مرز و اجازه دسترسی به اطلاعات با ارزش: در فرودگاه‌ها، مراکز امنیتی، اتاق ‌های اسناد محرمانه و نهادهای دولتی.
• محیط ‌های صنعتی با شرایط خاص: کاربرد در فضاهای با گرد و غبار و مرطوب که اثر انگشت یا کارت‌ های RFID کارایی کمتری دارند.
• صنایع با الزامات بهداشتی سختگیرانه: مانند کنترل تردد در تاسیسات تولید مواد غذایی.

 

مزایای دستگاه حضور و غیاب تشخیص کف دست:

● امنیت بالا 

• مقاوم در برابر جعل با عکس، ویدئو یا مدل فیزیکی.
• جریان خون واقعی به‌عنوان تست زنده بودن عمل می‌ کند.
• داده‌ ها رمزگذاری شده و خطر افشا بسیار کم است.

● حفظ حریم خصوصی

• نیاز به همکاری آگاهانه کاربر دارد و برخلاف اثر انگشت یا چهره، در معرض دید نیست.
• سازگار با قوانین حریم خصوصی و اعتماد کاربران.

● دقت بی‌نظیر

• سطح بزرگ کف دست امکان ثبت میلیون‌ها نقطه داده را می ‌دهد.
• نرخ خطای بسیار پایین (تا 256 برابر دقیق‌تر از تشخیص چهره).

● قابلیت اطمینان

• الگوها در طول عمر ثابت می ‌مانند و کمتر تحت تأثیر عوامل محیطی یا آسیب هستند.

● بهداشت و راحتی

• بدون تماس فیزیکی با سنسور؛ مناسب محیط های پرتردد و حساس به آلودگی.
• شناسایی سریع حتی با انحراف زاویه یا خمیدگی دست، تا فاصله 50 سانتی متر.

● امکان ثبت هر دو دست برای یک فرد.

● قابلیت ترکیب با سیستم‌ های امنیتی موجود مانند کارت‌خوان ‌ها.

● عملکرد پایدار حتی با دست ‌های مرطوب یا کثیف.

 

معایب دستگاه حضور و غیاب اسکن کف دست:

با وجود مزایای بسیار، این فناوری چند محدودیت دارد:

1. قیمت بالا: خرید و نصب نسبت به اثر انگشت یا تشخیص چهره گران ‌تر است.
2. تأثیر عوامل جسمی: بیماری، تب یا تغییرات شدید دمای بدن می‌تواند کیفیت شناسایی را کاهش دهد.
3. محدوده اسکن: کاربر باید در فاصله 20 تا 50 سانتی ‌متر از اسکنر قرار گیرد و این محدودیت در برخی مکان ‌ها مشکل ‌ساز می ‌شود.
4. نیاز به آموزش اولیه: کاربران ناآشنا ممکن است در ابتدا نحوه قرار دادن دست را درست انجام ندهند.
5. ابعاد سنسور: معمولاً از سنسورهای بزرگ ‌تر از اثر انگشت استفاده می‌کند، که برای فضاهای کوچک مناسب نیست.

 

پرداخت با کف دست از آمازون تا متروی پکن:

در پایان این مطلب مجالیست که بدانید فناوری پرداخت با اسکن کف دست در حال تبدیل شدن به یکی از روش ‌های نوین تراکنش‌ های مالی در جهان است. چراکه پرداخت با کف دست روشی غیرتماسی است، خطر انتقال آلودگی را کاهش می‌ دهد و با تکیه بر الگوی منحصر به ‌فرد رگ‌ های دست، امنیت بالایی ایجاد می کند. به عنوان مثال شرکت آمازون با همکاری ویزا سیستمی را توسعه داده که اطلاعات بانکی کاربر را به کف دست او پیوند می‌ دهد. به این صورت مشتریان پس از یک ‌بار ثبت کارت بانکی و اسکن کف دست در دستگاه فروشگاه، می ‌توانند در خریدهای بعدی تنها با قراردادن دست مقابل اسکنر، پرداخت کنند. این فناوری در برخی شعب فروشگاه ‌های زنجیره ‌ای Whole Foods آمریکا اجرا شده است.

در چین نیز شرکتTencent  سرویسPalm Pay  را به پیام‌ رسان WeChat افزوده و کاربران می ‌توانند هزینه خرید یا سفر خود را با اسکن کف دست پرداخت کنند. این سیستم حتی در متروی پکن فعال شده و مسافران با تکان دادن دست خود در مقابل اسکنر، بدون نیاز به کارت یا موبایل، هزینه بلیت را از حساب وی ‌چت خود پرداخت می ‌کنند.

امارات نیز این فناوری را جایگزین کارت‌ های بانکی کرده است؛ به‌گونه‌ ای که مشتریان با نزدیک کردن کف دست به دستگاه، هزینه خرید خود را می‌ پردازند.

 

سخن آخر:

فناوری شناسایی ورید کف دست با استفاده از الگوی منحصر به فرد عروق خونی زیر پوست، روشی بسیار دقیق، امن و بدون تماس برای احراز هویت فراهم می‌کند. این الگو در طول عمر فرد ثابت می ‌ماند و جعل یا کپی آن تقریباً غیرممکن است، زیرا در داخل بدن پنهان است و تنها با تجهیزات خاص و مشارکت کاربر قابل ثبت می ‌باشد. این فناوری یکی از پیشرفته ‌ترین روش ‌های بیومتریک است و در سازمان‌ ها، بانک‌ ها، مراکز درمانی و سیستم ‌های پرداخت الکترونیکی به سرعت در حال گسترش است.