Netzhautscanner für die Handtasche

Dresden, / 05. Mai 2014

Der circa 650 Kubikzentimeter große Retinascanner des Fraunhofer IPMS
Der circa 650 Kubikzentimeter große Retinascanner des Fraunhofer IPMS.

Die Netzhaut ermöglicht uns das Sehen. Sie verrät jedoch auch, wer wir sind. Das Blutgefäßmuster der Retina ist bei jedem Menschen einzigartig. Mit speziellen Augenscannern könnte man sich unterwegs eindeutig und sicher identifizieren. Zum Beispiel um Bankgeschäfte zu tätigen, an der Supermarktkasse zu bestellen oder seine Wohnung bzw. sein Auto aufzuschließen. Doch noch sind die Geräte viel zu groß und unhandlich für den mobilen Einsatz.

Auf der internationalen Fachmesse für optische Technologien Optatec, die vom 20. bis 22. Mai 2014 in Frankfurt am Main stattfindet, stellen Wissenschaftler des Dresdner Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS den Prototyp eines Retinascanners vor, der klein, ergonomisch der menschlichen Hand angepasst und für Brillenträger geeignet ist (Halle 3, Stand D50). »Laut unseren Informationen ist das Gerät in seiner Kompaktheit einzigartig«, sagt Dr. Uwe Schelinski, Gruppenleiter Systemintegration am IPMS. Die für die Aufnahme der Retina notwendigen optischen Bauteile haben die Forscher in einem Volumen von circa zwölf mal neun mal sechs Zentimetern untergebracht. Dazu gehören zum Beispiel Infrarot-Laser, Okular und MEMS-Scannerspiegel (engl. micromechanical systems). Vor allem letztere sind dafür verantwortlich, dass es die Wissenschaftler geschafft haben, das optische System so kompakt zu halten.

Einzigartiges Muster – vergleichbar mit dem Fingerabdruck

Die mikroelektronischen Bauteile auf Siliziumbasis sind nicht größer als kleine Mikrochips. Sie lenken den augensicheren Laserstrahl so ab, dass er in der Lage ist, die Netzhaut gezielt abzutasten und ermöglichen es der eingebauten Optik, aus den reflektierten Laserstrahlen ein Bild der Retinaoberfläche zu erzeugen. Da die Blutgefäße der Netzhaut Licht weniger reflektieren als die restliche Fläche ihrer Nervenzellen, lässt sich ihr Muster graphisch eindeutig abbilden und mit dem vorher Gespeicherten seines Besitzers vergleichen. Bei jedem Menschen ist dieses Muster individuell einzigartig, genau wie der Fingerabdruck, die Iris, die Gesichtszüge oder die Stimme, und beweist seine Identität.

Der tragbare Retinascanner ist während des BMBF-geförderten Forschungsprojekts MARS entstanden (vgl. http://www.bmbf.de/pubRD/Projektumriss_MARS.pdf). MARS steht für mobile Authentifikation mittels Retina-Scanning. Mobil ist das System durch seine Größe bereits – zumindest die optischen Bauteile. Bis zum Ende des Projekts Ende dieses Jahres wollen die Wissenschaftler auch die Elektronik so integrieren, dass das Gerät nur minimal größer wird. Parallel geht es in der letzten Phase von MARS vor allem darum, die Technologie durch Versuche noch besser zu verstehen und an der Auswertesoftware zu feilen. Unterstützt werden die Dresdner Wissenschaftler dabei von ihren Kollegen des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI in Karlsruhe. Die Innovationsforscher sind in dem Projekt für die Ergonomie, die Akzeptanz und die rechtlichen Aspekte der Technologie verantwortlich. Weitere Partner sind die Dermalog GmbH, Hamburg, das Fraunhofer ISI, Karlsruhe, das Institut für Mikroelektronik-und Mechatronik-Systeme GmbH, Ilmenau, die Pitcom GmbH, Plauen, die SECURITAS Aviation Service GmbH, Berlin, die P3N Beratungs GmbH, Zwickau, die Loxi GmbH, Hamburg sowie die IMM Holding GmbH, Mittweida.

»Bis wir die Technik in ein Smartphone integrieren können ist es noch ein langer Weg. Möglich wären auch kleine Zusatzmodule, die mit dem Smartphone via Bluetooth, NFC oder WLAN kommunizieren. Vielleicht ist das im ersten Schritt auch die vernünftigere Variante, da Smartphones noch zu unsicher sind«, so Schelinski. Aus seiner Sicht hat die Technologie zwei wesentliche Vorteile gegenüber stationären Lösungen: »Erstens bleiben die Scans auf dem Gerät und landen in keiner Datenbank. Zweitens, bin ich eher bereit mich mit meinem eigenen Gerät zu scannen, als mit einem fest installierten Fremdsystem.« Die Idee dahinter: Nicht der Retinaabgleich selbst ist notwendig, um Anwendungen zu nutzen. Vielmehr muss das Gerät – entweder das Smartphone oder der portable Scanner – den jeweiligen Besitzer eindeutig identifizieren. Ist das der Fall, ist dieses Gerät dann selbst der Schlüssel, um Geld abzuheben, das Auto aufzuschließen etc. »Bevor die Technologie den Massenmarkt erobern kann, müssen wir sie noch kompakter konstruieren. Unser Prototyp ist ein wichtiger Meilenstein auf diesem Weg«, sagt Schelinski.

Auf der Optatec zeigt der Wissenschaftler zusammen mit seinen Kollegen den Prototyp erstmals der Öffentlichkeit. Messebesucher können sich selbst ein Bild von der Kompaktheit des kleinen Handtaschen-Scanners machen und erleben wie das System live funktioniert.