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Elektronische Welten / Archiv | Beitrag vom 15.04.2014

ErfindungMehr Sicherheit fürs Smartphone

Touchscreen erkennt den Besitzer am Fingerabdruck

Von Anja Thompson

Wer sein Smartphone zum Beispiel für ein paar Minuten im Restaurant liegen lässt, riskiert nicht nur, dass es geklaut wird. E-Mails könnten gelesen, Online-Bestellungen aufgegeben werden. Ein in Potsdam entwickeltes Touchscreen kann das verhindern.

In seinem abgedunkelten Arbeitsraum im zweiten Stock des Hasso-Plattner-Instituts in Potsdam steht Sven Köhler vor einer tischhohen Apparatur mit Touchscreen-Oberfläche. Der 23-jährige Student fährt mit seinem Finger auf dem 50 Zentimeter breiten Bildschirm hin und her.

"Hier kommt jetzt eine Rechnung mit einem etwas höheren Betrag, 3247 US-Dollar. Und jetzt können sie gerne einmal versuchen, die zu begleichen. Hier steht jetzt "approval required". Sie dürfen die nicht bezahlen. Versuchen sie es nochmal. Es geht nicht. Also fragen sie jetzt in dem Fall mich und ich sage "aber gerne" und in dem Fall bin ich jetzt identifiziert, als der eine, der sie bezahlen kann. Und jetzt erscheint hier ein großes, grünes PAID."

Das Szenario: Bankangestellte mit unterschiedlichen Zugangs- und Bedienrechten arbeiten gemeinsam an einem großen Tablet-Computer. Das ist nur einer von zahlreichen Anwendungsfällen, die der Prototyp "Fiberio" ermöglichen soll. Gemeinsam mit seinem Kommilitonen Christian Holz hat Sven Köhler den weltweit ersten Touchscreen entwickelt, der Fingerabdrücke während der Nutzung in Sekundenbruchteilen identifiziert.Die Bildschirmfläche erkennt ohne Registrierung oder Login, ob die Anwender zu der jeweiligen Aktion berechtigt sind und ermöglicht es ihnen, simultan zusammenzuarbeiten.

"Das Hauptproblem war eben, das war die Lösung von dem Christian Holz, ein optisches Material zu finden, mit dem es möglich wird, die Fingerabdrücke auf einem Touchscreen eindeutig zu erkennen und gleichzeitig aber ein Bild anzeigen zu können."

Eine Platte aus 40 Millionen Glasfasern ermöglicht die Erkennung

Das Problem: In der Physik gibt es zwei unterschiedliche Arten, wie sich Oberflächen gegenüber Licht verhalten können. Entweder eine Oberfläche ist matt, so wie eine Wand - dann kann man sehr einfach ein Bild darauf projizieren. Oder aber sie ist transparent, dann kann man sehr gut hindurch gucken und zum Beispiel einen Fingerabdruck auf der anderen Seite erkennen.

Normalerweise schließt das eine das andere aus. Das Material, das Christian Holz gefunden hat, macht es möglich, beide Effekte zu kombinieren - es handelt sich dabei um eine Platte aus 40 Millionen Glasfasern. Jede ist nur sechs Tausendstel Millimeter groß. Sven Köhler:

"Dieses Material wird in der Medizintechnik verwendet, um Röntgengeräte und die Fotosensoren darin ganz konkret mit Licht zu besteuern. Das ist schon da, bloß auf diese Verwendung des Materials ist bisher noch keiner gekommen."

Etwa 40 Zentimeter unterhalb der Glasfaserplatte ist ein Beamer installiert, der das Computerbild nach oben projiziert. Ebenfalls von unten scheint das Licht von zwei Infrarotlampen gegen die drei Millimeter starke Glasfaserplatte und wird von den Fingern reflektiert. Die einfache Kamera einer Playstation ortet so jede Berührung auf der Glasoberseite. Eine weitere, hochauflösende Kamera ist schließlich in der Lage, ein so sauberes Bild jedes Fingerabdrucks zu erkennen, dass er eindeutig identifiziert werden kann.
Noch besteht „Fiberio" aus einer Art Tischgestell, damit die Ingenieure die verschiedenen Komponenten einfach austauschen können. Ziel der Forscher ist es, das System kompakter zu bauen.

"In einem Telefon würde man eine andere Technik verfolgen, Incell-Technology nennt sich das, in der man dann die einzelnen Bildschirmelemente direkt ineinander integriert und in die Glasscheibe packt, wie es zum Beispiel auch bei heutigen Smartphones üblich ist."

Die Mensch-Maschine-Interaktion

Ob es um Smartphones, Tablet-Anwendungen oder intelligente Räume geht: am Fachbereich Human Computer Interaction des Hasso-Plattner-Instituts erforschen schlaue Köpfe die sogenannte Mensch-Maschine-Interaktion. Wie werden wir in Zukunft unsere Geräte bedienen? Und wie werden diese Geräte in unsere Alltagsumgebung integriert? Professor Patrick Baudisch meint, dass uns die bekannten Formen erhalten bleiben, gleichzeitig aber neue hinzukommen werden.

"Jetzt kommt auf jeden Fall "wearable" dazu, also Sachen, die man nicht mehr in der Hand hält, sondern die am Körper fest montiert sind, wie eine Uhr oder zum Beispiel Google Glass und so ne Sachen. Alles Ideen, die im Prinzip in der Forschung viele Jahrzehnte alt sind. Die werden jetzt gerade massentauglich. Als Forscher versuchen wir weiter zu gehen. Ich denke, dass physikalische Aspekte eine große Rolle mit spielen. Neben dem Sehen und Hören wird das Fühlen mehr dazu kommen."

Eine ganze Reihe von Geräten werde dem Prinzip folgen, das wir von Tablet-Computern schon kennen: Einfach nur noch Sachen berührt, die man haben will - im kleinen wie im großen - zum Beispiel in Form eines interaktiven Fußbodens. Eine Art Teppich soll in Zukunft in der Lage sein zu ermitteln, wo sich Leute im Raum befinden und unter anderem in der Pflege von älteren Menschen eingesetzt werden - ganz ohne Kameras.

"Fiberio wird natürlich sein größtes Potential entwickeln, wenn wir das in ein Mobilgerät einbauen können. Der Fußboden ist genau das gegenteilige Extrem. Das Spannende dabei ist auch: es produziert nur die Daten, die ich wirklich brauche, ich habe nicht die Problem mit irgendwelchen Kameras, die ja keiner zuhause haben möchte."

Die Fingerabdruckerkennung "Fiberio" könnte Smartphones in Zukunft noch anwenderfreundlicher und sicherer machen, indem jeder Applikation die entsprechenden Rechte zugewiesen werden. Sven Köhler:

"Die ganzen Millionen Handys da draußen, die nicht gesichert sind. All die Leute, die entweder ihr Geburtsdatum genommen haben oder weil ihnen sogar das zu kompliziert war, ihr Handy einfach komplett ungeschützt lassen. Um dieser wirklich katastrophalen Situation entgegenzuwirken, ist das eine sehr große."

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