Rilevare le impronte digitali in auto

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Per oltre cinque anni i produttori di autovetture hanno utilizzato lo smartphone come modello di riferimento per lo sviluppo di modalità in grado di migliorare la fruizione da parte dell'utilizzatore, con particolare riferimento al guidatore. Analogamente a ciò che si è verificato nel mondo degli smartphone, anche gli schermi del Cid (Centre information display) delle automobile sono ora più grandi, offrono una maggiore risoluzione e utilizzano la tecnologia di rilevamento tattile capacitiva per garantire una maggiore rapidità di risposta. Attualmente l'industria automobilistica sta valutando con attenzione un'altra caratteristica tipica dell'interfaccia utente degli smartphone, il sensore di impronte digitali, per migliorare e modernizzare l'interfaccia per il guidatore e consentirne l'utilizzo non solo all'interno ma anche all'esterno dell'autovettura. Questa e altre forme di autenticazione di tipo biometrico appaiono decisamente promettenti se implementate nel rispetto della privacy dell'utilizzatore e tenendo conto delle limitazioni tipiche dell'ambiente automobilistico. Ma i casi d'uso dell'autenticazione biometrica in un'auto differiscono, in modo anche abbastanza sorprendente, da quelli tipici degli smartphone.


Una fruizione personalizzata
Nelle applicazioni in ambito automobilistico, appare abbastanza ovvio che il rilevamento delle impronte digitali sarà utilizzato in sostituzione della chiave impiegata per accedere all'abitacolo e avviare in motore. A prima vista può sembrare una soluzione comoda e sicura. Nel caso di uno smartphone, il rilevamento delle impronte digitali svolge questa funzione di sicurezza, impedendo l'accesso a qualsiasi persona che non sia il proprietario registrato. Nel caso di un veicolo, invece, il rilevamento delle impronte digitali è una forma di sicurezza che non è soddisfacente per un paio di ragioni. La prima è dovuta al fatto che la modalità di utilizzo di un'autovettura è diversa a quella di uno smartphone. Un'auto può essere guidata da altre persone oltre che dal proprietario registrato. Per esempio tutti coloro che utilizzano un servizio di parcheggio devono consentire al parcheggiatore di poter mettere in moto la macchina. Allo stesso modo, un guidatore che per qualsiasi ragione non sia in grado di guidare personalmente l'auto potrebbe chiedere a una persona di sua fiducia di sostituirlo alla guida. Un sensore di impronte digitali, quindi, non potrà mai sostituire completamente la tradizionale chiave. Vi è una ragione di sicurezza, oltre che di convenienza, per la quale un sensore di impronte digitali non può rappresentare l'unico mezzo per garantire la sicurezza di un'automobile. Ogni tecnologia disponibile per il rilevamento delle impronte digitali è caratterizzata da un tasso di false accettazione o Far (False acceptance rate), che indica la percentuale di impronte riconosciute come autorizzate anche se non lo sono. A volte, qualsiasi sensore di impronte digitali potrebbe erroneamente identificare l'impronta di un estraneo come quella dell'utente registrato. Un produttore di automobili non può assolutamente correre il rischio che un potenziale ladro d'auto possa rubare un bene così costoso semplicemente premendo un sensore per impronte digitali. Per ragioni di sicurezza, quindi, il rilevamento delle impronte digitali dovrebbe essere sempre supportato da un controllo dell'accesso supplementare. Le tradizionali chiavi elettroniche operanti a radiofrequenza, quindi, non sono in procinto di essere sostituite dai sensori di impronte digitali sulle maniglie delle porte o sui tasti di avviamento. I sensori di impronte digitali, in ogni caso, permettono di migliorare sensibilmente la fruizione da parte del guidatore sotto due aspetti: personalizzazione e autenticazione dei pagamenti. In un'auto guidata regolarmente da due o più persone, il sensore di impronte digitali è in grado di identificare la persona che è alla guida, in modo da consentire la configurazione delle impostazioni delle funzionalità della macchina in base alle preferenze del guidatore. In tal modo è possibile ad esempio regolare posizione e altezza del sedile del guidatore, degli specchietti e del volante, oltre alla temperatura e alla direzione del flusso d'aria nell'abitacolo e delle bocchette di aerazione, nonché impostare le funzioni del sistema di entertainment come la connessione Bluetooth con il telefono del guidatore, la scelta delle stazioni radio preferite, il bilanciamento del suono del sistema audio e persino l'aspetto e la struttura del Cid. La personalizzazione dell'interfaccia utente tende a rafforzare il legame emotivo tra il possessore del veicolo e il veicolo stesso. Essa contribuisce in modo sostanziale a migliorare la capacità del conducente di utilizzare caratteristiche e funzionalità sofisticate, molte delle quali sono celate all'interno di menu multi-livello e complessi insiemi di comandi. I risultati di alcune ricerche hanno evidenziato che a ogni step aggiunto all'interfaccia utente, corrisponde un tasso di abbandono da parte degli utenti pari al 10%. La personalizzazione attraverso un sensore di impronte digitali permette di ridurre il numero di questi step a uno solo (o addirittura nessuno) per molte funzionalità dell'interfaccia utente, rendendole quindi accessibili molto più velocemente. I sensori di impronte digitali all'interno di un'autovettura possono contribuire a migliorare la capacità dell'utente di eseguire pagamenti direttamente dall'abitacolo (nel caso di pagamenti di pedaggi autostradali, parcheggi oppure in negozi dove si è serviti senza scendere dall'auto ed è quindi necessario introdurre una carta di pagamento). In un'autorimessa, ad esempio, un sistema per il riconoscimento delle targhe potrebbe identificare automaticamente una vettura e un sistema di gestione dei pagamenti potrebbe collegare l'autovettura a una carta di pagamento pre-registrata. Il terminale di pagamento potrebbe quindi inviare un'autorizzazione al pagamento in modalità wireless all'autovettura. Il guidatore a sua volta potrebbe autorizzare l'uso della carta per il pagamento del parcheggio premendo il sensore di impronte digitali. Standard come ad esempio le specifiche Uaf stilata da Fido Alliance definiscono i processi per il riconoscimento degli indicatori biometrici utilizzati al posto di password o Pin. L'autenticazione mediante le impronte digitali è senza dubbio un'operazione più semplice e veloce rispetto a quella che prevede che il guidatore si sporga dal finestrino per inserire la carta in un lettore e digiti il Pin su una tastiera.

Tipologie di indicatori biometrici
L'industria automobilistica sta valutando diverse forme di rilevamento biometrico tra cui riconoscimento facciale, riconoscimento dell'iride e variabilità della frequenza cardiaca (un parametro quest'ultimo che può essere misurato da un braccialetto per il monitoraggio della forma fisica operante in modalità wireless), oltre ovviamente al rilevamento delle impronte digitali. Guardando al futuro, vi è un certo interesse circa la possibilità di utilizzare indicatori biometrici quali ad esempio frequenza cardiaca, pressione sanguigna e sudore in modo da eseguire una lettura relativa allo stato di salute (e a quello mentale) del guidatore nel suo complesso. Ciò potrebbe consentire alla macchina di inviare un avvertimento al guidatore di parcheggiare la macchina e riposare nel caso, ad esempio, che gli indicatori suggeriscano che il guidatore stesso è assonnato. Grazie all'introduzione dei sistemi Adas un'autovettura può anche prendere il controllo al posto del guidatore e parcheggiare in un posto sicuro. Oggi, comunque, l'indicatore biometrico preferito dall'industria automobilistica sono le impronte digitali. Ciò è dovuto al fatto che il funzionamento dei sensori di impronte digitali è noto agli utilizzatori e che la tecnologia di rilevamento delle impronte digitali è stata ampiamente collaudata nel settore dei dispositivi mobili.
Allo stato attuale per i produttori di automobile sono disponibili tre tecnologie per il rilevamento delle impronte digitali:

  • Rilevamento delle impronte digitali di tipo capacitivo: questa tecnologia, utilizzata negli smartphone più venduti, è caratterizzata da ridottissime dimensioni - un pad di rilevamento ha uno spessore di qualche decina di micron e richiede un piccolo integrato di controllo - e richiede una potenza estremamente bassa. In alcuni casi, il rilevamento delle impronte digitali potrebbe non avere un esito positivo a causa di problemi legati alla secchezza delle dita oppure alla presenza di calli o cicatrici sulle dita dell'utilizzatore.
  • Rilevamento delle impronte digitali di tipo ottico: si tratta di una tecnologia nota a tutti coloro che hanno viaggiato negli Stati Uniti e prevede l'acquisizione di un'immagine delle impronte digitali che viene poi correlata alle informazioni contenute nel passaporto. Un sensore ottico, benché estremamente accurato e affidabile, richiede un sistema di retroilluminazione per illuminare le dita, è senza dubbio più ingombrante rispetto alle soluzioni di natura capacitiva.
  • Rilevamento a ultrasuoni: sebbene questa tecnologia garantisca un rilevamento affidabile delle impronte digitali in tre dimensioni, non ha trovato largo impiego nei dispositivi mobili più diffusi. Attualmente si tratta di un'opzione costosa e relativamente poco sperimentata.

I vantaggi del rilevamento delle impronte digitali di tipo capacitivo cha hanno attirato l'interesse dei produttori di smartphone hanno avuto un impatto del tutto analogo sui produttori di automobili. In particolare il pad di rilevamento ultra sottile garantisce ai progettisti di automobili la più totale libertà nel design dello stile, della forma e della configurazione dell'unità sensore per adattarla in modo ottimale all'aspetto e alle funzionalità dell'abitacolo.
Synaptics ha sviluppato prototipi e unità dimostrative per illustrare la semplicità dell'integrazione del sensore di impronte digitali nel design degli interni di un'autovettura senza richiedere ulteriore spazio o creare confusione all'interno dell'abitacolo. I sensori di impronte digitali possono essere integrati in un pad direzionale sensibile al tocco posizionato direttamente sul volante. Un progetto di questo tipo permette l'utilizzo del sensore di impronte digitali quando il guidatore ha entrambe le mani sul volante. In un esempio dimostrativo messo a punto da Synaptics, il sensore di impronte digitali è abbinato a un sensore di forza, anch'esso integrato nel pad di rilevamento. Ciò significa che un'autenticazione può essere attivata solo quando il pad è premuto, eliminando il rischio che il guidatore possa inavvertitamente autenticare un pagamento quando, per esempio, appoggia semplicemente le mani sul volante.

Requisiti di implementazione
Sono tre gli elementi che concorrono al buon esito dell'implementazione del rilevamento delle impronte digitali: il progetto meccanico del pad di rilevamento, la sensibilità del circuito integrato di controllo e gli algoritmi che girano sul circuito integrato per la gestione dell'accettazione o del rifiuto delle impronte digitale. Il circuito integrato di controllo e il software che gira su di esso può essere disponibili da aziende come Synaptics, in grado di fornire sensori di impronte digitali che sfruttano una tecnologia collaudata su decine di milioni di smartphone venduti in tutto il mondo. Il know how acquisito nella messa a punto di questa tecnologia assicura che la sua implementazione nel mondo automotive può garantire lo stesso livello di prestazioni di quello ottenuto nel comparto degli smartphone. Il progetto meccanico – area e spessore del pad di rilevamento, materiale con il quale è realizzato e collocazione all'interno del veicolo – sarà deciso dal produttore dell'auto. In questo contesto gli utilizzatori possono sfruttare l'esperienza acquisita da Synaptics nel settore degli smartphone: i produttori di questi dispositivi, ad esempio, hanno sperimentato molte differenti configurazioni del pad di rilevamento. Alcune hanno dato esito positivo, altre no: la conoscenza delle precedenti iterazioni di progetto consentirà ai costruttori di automobili di completare il progetto del sensore in tempi più brevi ed evitare di sperimentare configurazioni che hanno già dato risultati negativi. Essendo oramai ampiamente collaudata, quella capacitiva sarà verosimilmente la prima tecnologia per il rilevamento delle impronte digitali a essere adottata sulle autovetture. Col trascorrere del tempo sarà possibile valutare se questa tecnologia sarà quella preferita dal mercato automotive, anche se le tecnologie ottiche e a ultrasuoni saranno prese in considerazione insieme ad altre, mentre è presumibile che in futuro verranno introdotte altre forme di rilevamento biometrico.

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