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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Elektronik und insbesondere das Gebiet der biometrischen Fingersensoren.
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HINTERGRUND
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Eine Fingerabdruckabtastung und -abgleichung ist eine zuverlässige und weitverbreitete Technik zur Personenidentifizierung oder -verifizierung. Genauer beinhaltet eine übliche Herangehensweise bei einer Fingerabdruckidentifizierung das Scannen einer Fingerabdruckprobe oder eines Bildes davon und das Speichern des Bildes und/oder eindeutiger Merkmale des Fingerabdruckbildes. Die Merkmale einer Fingerabdruckprobe können mit Informationen über Referenzfingerabdrücke verglichen werden, die bereits in einer Datenbank vorhanden sind, um die korrekte Identifikation einer Person zu bestimmen, beispielsweise für Verifizierungszwecke.
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Ein Fingerabdrucksensor kann besonders für die Verifizierung und/oder Authentifizierung in einer elektronischen Vorrichtung von Vorteil sein, insbesondere beispielsweise in einer tragbaren Vorrichtung. Ein solcher Fingerabdrucksensor kann beispielsweise vom Gehäuse einer tragbaren elektronischen Vorrichtung getragen werden und kann so groß sein, dass er einen Fingerabdruck von einem einzelnen Finger erfassen kann.
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Wo ein Fingerabdrucksensor beispielsweise in eine elektronische Vorrichtung oder Host-Vorrichtung integriert ist, wie oben angegeben, kann es erwünscht sein, eine Authentifizierung schneller ausführen zu können, insbesondere während eine andere Arbeit oder eine Anwendung an der elektronischen Vorrichtung ausgeführt wird. Anders ausgedrückt kann es in manchen Fällen unerwünscht sein, dass ein Anwender eine Authentifizierung in einem separaten Authentifizierungsschritt ausführen muss, beispielsweise zwischen Aufgaben wechseln muss, um die Authentifizierung ausführen zu können. Es kann auch wünschenswert sein, dass ein Fingerabdrucksensor weitere Funktionen außer einer Authentifizierung ausführt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine elektronische Vorrichtung kann ein Vorrichtungsgehäuse mit einer Oberseite und einer Unterseite aufweisen. Die elektronische Vorrichtung kann auch einen Montagerahmen, der oberhalb der Oberseite des Vorrichtungsgehäuses bewegbar ist, und einen vom Montagerahmen getragenen biometrischen Fingersensor aufweisen. Ein Biegeelement kann mit der Unterseite des Vorrichtungsgehäuses verbunden sein und so gestaltet sein, dass es den Montagerahmen in Bezug auf das Vorrichtungsgehäuse nach oben vorspannt. Ein Drucktastenschalter kann wirkungsmäßig mit dem biometrischen Fingersensor und der Oberseite des Vorrichtungsgehäuses verbunden sein.
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Die elektronische Vorrichtung kann auch einen Drehungsbegrenzer aufweisen, der von der Oberseite des Vorrichtungsgehäuses getragen wird und der mit dem Montagerahmen zusammenwirkt, um dessen Drehung zu begrenzen. Der Montagerahmen kann beispielsweise einen ringförmigen Körper und eine Vielzahl von von diesem nach unten vorstehende Stützbeine aufweisen.
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Die elektronische Vorrichtung kann auch entsprechende Befestigungsmittel aufweisen, welche die einzelnen Stützbeine mit dem Biegeelement verbinden. Jedes Stützbein kann beispielsweise einen Durchgang zum Aufnehmen eines Befestigungsmittels aufweisen, um ein entsprechendes Befestigungsmittel aufzunehmen.
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Die elektronische Vorrichtung kann ferner einen flexiblen Schaltungsträger aufweisen, der mit dem biometrischen Fingersensor verbunden ist. Der flexible Schaltungsträger kann eine längliche Form aufweisen und erstreckt sich beispielsweise von der Oberseite des Vorrichtungsgehäuses zur Unterseite des Vorrichtungsgehäuses.
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Das flexible Element kann beispielsweise einen elastischen flachen Körper mit einer Vielzahl von Schlitzöffnungen aufweisen. Die elektronische Vorrichtung kann auch eine Abdeckungsschicht aufweisen, die oberhalb des biometrischen Fingersensors vom Montagerahmen getragenen wird.
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Ein Verfahrensaspekt ist auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung gerichtet. Das Verfahren kann das Positionieren eines Montagerahmens auf solche Weise, dass er oberhalb einer Oberseite eines Vorrichtungsgehäuses bewegbar ist, und das Positionieren eines biometrischen Fingersensors auf solche Weise, dass er vom Montagerahmen getragen wird, beinhalten. Das Verfahren kann auch das Verbinden eines Biegeelements mit der Unterseite des Vorrichtungsgehäuses, um den Montagerahmen in Bezug auf das Vorrichtungsgehäuse nach oben vorzuspannen, und das wirkungsmäßige Verbinden eines Drucktastenschalters mit dem biometrischen Fingersensor und der Oberseite des Vorrichtungsgehäuses beinhalten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine partielle perspektivische Explosionsansicht eines Abschnitts einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
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2 ist eine andere partielle perspektivische Explosionsansicht eines Abschnitts einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
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3 ist eine Explosionsansicht einer Eingabevorrichtung einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
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4a ist eine partielle Seitenansicht eines Abschnitts einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
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4b ist eine partielle Seite des Abschnitts der elektronischen Vorrichtung von 4a, bei der die Eingabevorrichtung niedergedrückt ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind. Die Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollte nicht als beschränkt auf die hierin angegebenen Ausführungsformen verstanden werden. Diese Ausführungsformen werden vielmehr deswegen bereitgestellt, um die Offenbarung gründlich und vollständig zu machen und dem Fachmann den Schutzumfang der Erfindung umfassend zu vermitteln. Gleiche Nummern bezeichnen durchweg gleiche Elemente.
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Zunächst wird auf 1–3 Bezug genommen, in denen eine elektronische Vorrichtung 20 gezeigt ist, die ein Vorrichtungsgehäuse 21 aufweist. Das Vorrichtungsgehäuse weist eine Oberseite 22 (z. B. an der Außenseite des Vorrichtungsgehäuses) und eine Unterseite 23 (z. B. an der Innenseite des Vorrichtungsgehäuses) auf. Auch wenn die elektronische Vorrichtung 20 zur Veranschaulichung in Form eines Laptop-Computers mit Eingabevorrichtungen 26 in Form von Tastaturtasten zur Ausführung entsprechender Funktionen dargestellt ist, sei klargestellt, dass die elektronische Vorrichtung die Form einer anderen Art von elektronischer Vorrichtung aufweisen kann, beispielsweise die einer mobilen Drahtloskommunikationsvorrichtung oder eines Smartphones, eines Tablet-Computers, einer eigenständigen Tastatur oder Eingabevorrichtung oder einer anderen elektronischen Vorrichtung. Das Vorrichtungsgehäuse 21 kann Öffnungen 25 aufweisen, um einen Durchlass von der Oberseite 22 zur Unterseite 23 zu ermöglichen.
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Die elektronische Vorrichtung 20 weist außerdem als Teil der Eingabevorrichtung 50 oder der Tastaturtaste einen Montagerahmen 30 auf, der oberhalb der Oberseite 22 des Vorrichtungsgehäuses 21 bewegbar ist. Der Montagerahmen 30 beinhaltet einen ringförmigen Körper 31. Genauer ist der ringförmige Körper 31 in Form einer rechteckigen oder quadratischen Tastaturtaste geformt und weist eine Öffnung 32 darin auf. Der ringförmige Körper 31 weist außerdem ein Stützelement 35 auf, das einen Absatz definiert, der in Bezug auf eine höchste Stelle des ringförmigen Körpers 31 zurückgesetzt ist. Natürlich kann der ringförmige Körper 31 eine andere Ringform aufweisen, beispielsweise kann er rund sein.
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Der Montagerahmen 30 beinhaltet auch Stützbeine 33, die vom ringförmigen Körper 31 nach unten vorstehen. Zur Veranschaulichung sind vier Stützbeine 33 gezeigt, die an den Ecken des ringförmigen Körpers vom ringförmigen Körper 31 nach unten vorstehen. Auch wenn zur Veranschaulichung vier Stützbeine 33 dargestellt sind, können die Stützbeine beliebig viele sein, und die Stützbeine müssen nicht an den Ecken positioniert sein. Jedes Stützbein 33 weist einen entsprechenden Befestigungsmittelaufnahmedurchgang 36 auf, um ein entsprechendes Befestigungsmittel 58b aufzunehmen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
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Ein biometrischer Fingersensor 40 wird innerhalb der Öffnung 32 im ringförmigen Körper 31 des Montagerahmens 30 getragen. Der biometrische Fingersensor 40 kann beispielsweise ein auf einem kapazitiven oder elektrischen Feld basierender biometrischer Fingersensor sein und kann dafür ausgelegt sein, an der Ausführung von mindestens einer von einer Authentifizierungsfunktion, einer Navigationsfunktion und einer Täuschungserkennungsfunktion mitzuwirken. In manchen Ausführungsformen kann der biometrische Fingersensor 40 ein optischer Sensor oder eine andere Art von biometrischem Fingersensor sein, wie von einem Fachmann erkannt werden wird.
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Eine Abdeckungsschicht 45 wird über dem biometrischen Fingersensor 40 vom Montagerahmen 30 getragen. Genauer wird die Abdeckungsschicht 45 so von dem Stützelement 35 innerhalb der Zurücksetzung getragen, dass die Abdeckungsschicht mit der obersten Stelle des Montagerahmens 30 bündig oder annähernd bündig ist. Die Abdeckungsschicht 45 kann Saphir, Glas oder ein anderes dielektrisches Material beinhalten und kann eine Fingerauflegefläche für den Finger eines Anwenders definieren.
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Ein Haftring 46 stellt eine Verbindung her zwischen der Abdeckungsschicht 45 und dem Stützelement 35 der Montagerahmen (3). Der Haftring 46, der die Form eines vorgeschnittenen Leimrings haben kann, sichert die Abdeckungsschicht 45 am Stützelement 35.
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Eine integrierte Schaltung (IC) 41 ist mit einer Unterseite des biometrischen Fingersensors 40 verbunden. Die IC 41 kann beispielsweise eine Pegelumsetzungs-IC sein. Die IC 41 kann andere und/oder zusätzliche Funktionen ausführen und kann an beliebiger Stelle positioniert sein, beispielsweise von einem flexiblen Schaltungsträger 42 getragen werden.
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Der flexible Schaltungsträger 42 ist mit dem biometrischen Fingersensor 40 verbunden oder trägt diesen. Der zur Veranschaulichung dargestellte, flexible Schaltungsträger 42 weist eine längliche Form auf und erstreckt sich von der Oberseite des Vorrichtungsgehäuses 21 zur Unterseite 23 des Vorrichtungsgehäuses. Ein Verbinder kann mit dem flexiblen Schaltungsträger 42 verbunden sein und kann beispielsweise angrenzend an die Komponenten an anderer Stelle im Vorrichtungsgehäuse 21 angeordnet sein. Beispielsweise kann ein haftendes Verbindungspolster 44 (1) den flexiblen Schaltungsträger 42 innerhalb des Vorrichtungsgehäuses 21 verbinden, um den flexiblen Schaltungsträger an Ort und Stelle zu halten oder zu fixieren.
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Ein Drucktastenschalter 51 ist wirkungsmäßig mit dem biometrischen Fingersensor 40 und der Oberseite 22 des Vorrichtungsgehäuses 21 verbunden. Genauer kann der Drucktastenschalter 51 an einer Unterseite des flexiblen Schaltungsträgers 42 montiert sein. Der Drucktastenschalter 51 kann auf Basis einer Abwärtsbewegung des Stützelements 30 oberhalb der Oberseite 22 des Vorrichtungsgehäuses betätigt werden. Anders ausgedrückt wird das Stützelement durch einen abwärts gerichteten Druck auf das Stützelement 30, und genauer auf die Abdeckungsschicht 45, beispielsweise durch einen Finger eines Anwenders, abwärts bewegt, um den Drucktastenschalter gegen die Oberseite 22 des Vorrichtungsgehäuses 21 zu betätigen. Der Drucktastenschalter 51 kann über den flexiblen Schaltungsträger 42 mit einer Schaltung verbunden sein, um eine entsprechende Funktion auszuführen, beispielsweise eine Einschaltfunktion.
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Der Montagerahmen 30 wird von einem Biegeelement 55, das mit der Unterseite 23 des Vorrichtungsgehäuses 21 verbunden ist, in Bezug auf das Vorrichtungsgehäuse 21 nach oben vorgespannt. Auf Basis der aufwärts gerichteten Vorspannung des Montagerahmens 30 wird der Drucktastenschalter 51 somit normalerweise nicht betätigt (d. h. in die niedergedrückte Position gebracht). Das zur Veranschaulichung dargestellte Biegeelement 55 weist einen elastischen flachen Körper 56 mit Schlitzöffnungen 57 darin auf. Die Schlitzöffnungen 57 wirken dabei mit, eine Biegung des elastischen flachen Körpers 56 bei einer abwärts gerichteten Bewegung oder einem abwärts gerichteten Druck zu ermöglichen. Befestigungsmittel 58a gehen durch Befestigungsmittelöffnungen 59a im Biegeelement 55 hindurch, um das Biegeelement mit der Unterseite 23 des Vorrichtungsgehäuses 21 zu verbinden, beispielsweise mit entsprechenden Befestigungsmittelaufnahmedurchgängen 27 im Vorrichtungsgehäuse 21. Die Befestigungsmittel 58a können nach Belieben Schrauben, Nieten und/oder andere Befestigungsmechanismen beinhalten.
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Der elastische flache Körper 56 des Biegeelements 55 weist an seinen Ecken an den Stützbeinen 33 des Montagerahmens 30 ausgerichtete Befestigungsmittelöffnungen 59b auf. Entsprechende Befestigungsmittel 58b verbinden das Biegeelement 55 mit den einzelnen Stützbeinen 33, welche die Befestigungsmittel innerhalb der entsprechenden Befestigungsmittelaufnahmedurchgänge 35 aufnehmen.
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Es wird zusätzlich auf 4a und 4b Bezug genommen, in denen gezeigt ist, dass die elektronische Vorrichtung 20 auch einen Drehungsbegrenzer 60 aufweisen kann, der von der Oberseite 22 des Vorrichtungsgehäuses 21 getragenen wird. Der Drehungsbegrenzer 60 wirkt mit dem Montagerahmen 30 zusammen, um dessen Drehung zu begrenzen. Anders ausgedrückt bewegt sich der Montagerahmen 30 bei einem abwärts gerichteten Druck auf die Abdeckungsschicht 45 mit einer Drehbewegung um den Drehungsbegrenzer 60 oberhalb der Oberseite 22 des Vorrichtungsgehäuses 21. Wie der Fachmann erkennen wird, kann der Drehungsbegrenzer 60 das Ausmaß einer Bewegung um eine x- und eine y-Achse verringern und die Bewegung um eine z-Achse auf der Seite des Drehungsbegrenzers 60 so begrenzen, dass fast keine Verlagerung stattfindet, während eine Verlagerung von etwa 100–200 Mikrometern auf der Seite stattfindet, die dem Drehungsbegrenzer entgegengesetzt ist. Man beachte, dass in manchen Ausführungsformen die elektronische Vorrichtung 20 den Drehungsbegrenzer 60 nicht aufweisen muss.
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Wie der Fachmann erkennen wird, können dadurch, dass ein biometrischer Fingersensor 40 in der Eingabevorrichtung 50 oder der Tastatur vorhanden ist, vorteilhafterweise mehrere Funktionen ausgeführt werden. Zum Beispiel kann eine bestimmte Funktion, beispielsweise Einschalten, bei einer Betätigung des Drucktastenschalters 51 oder einer Berührung und einem abwärts gerichteten Druck auf die Abdeckungsschicht 45 stattfinden. Während der Betätigung des Drucktastenschalters 51 kann der biometrische Fingersensor 40 beispielsweise eine Authentifizierungsfunktion ausführen. Somit kann ein bestimmter Anwender während einer Einschaltbetätigung authentifiziert werden.
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Ein Verfahrensaspekt ist auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung 20 gerichtet. Das Verfahren beinhaltet das Positionieren eines Montagerahmens 30, sodass dieser oberhalb einer Oberseite 22 des Vorrichtungsgehäuses 21 bewegbar ist, und das Positionieren eines biometrischen Fingersensors 40 auf solche Weise, dass er vom Montagerahmen getragen wird. Das Verfahren beinhaltet auch das Verbinden eines Biegeelements 55 mit der Unterseite 23 des Vorrichtungsgehäuses 21, um den Montagerahmen 30 in Bezug auf das Vorrichtungsgehäuse 20 nach oben vorzuspannen, und das wirkungsmäßige Verbinden eines Drucktastenschalters 51 zwischen einem biometrischen Fingersensor und der Oberseite 22 des Vorrichtungsgehäuses.
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Die vorliegende Offenbarung erkennt, dass die Verwendung von Daten personenbezogener Informationen, einschließlich biometrischer Daten, in der vorliegenden Technologie zum Vorteil der Benutzer verwendet werden kann. Zum Beispiel kann die Verwendung biometrischer Authentifizierungsdaten für einen bequemen Zugriff auf Leistungsmerkmale der Vorrichtung ohne die Verwendung von Passwörtern verwendet werden. In anderen Beispielen werden biometrische Daten des Anwenders gesammelt, um den Anwendern Rückmeldungen über ihre Gesundheit oder Fitnessniveaus bereitzustellen. Ferner werden von der vorliegenden Offenbarung auch andere Verwendungen von Daten personenbezogener Informationen, einschließlich biometrischer Daten, die für den Benutzer von Vorteil sind, in Betracht gezogen.
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Die vorliegende Offenbarung geht ferner davon aus, dass die Stellen, die für die Erfassung, Analyse, Offenbarung, Übertragung, Speicherung oder andere Verwendung solcher personenbezogenen Daten verantwortlich sind, sich an bewährte Datenschutzvorschriften und/oder Datenschutzpraktiken halten. Insbesondere sollten solche Stellen Datenschutzvorschriften und -praktiken implementieren und konsistent anwenden, die allgemein als solche anerkannt sind, welche die von der Industrie oder der Regierung aufgestellten Anforderungen an die vertrauliche und sichere Aufbewahrung personenbezogener Daten erfüllen oder übererfüllen, was die Verwendung von Datenverschlüsselung und von Sicherheitsverfahren, die industrielle oder behördliche Normen erfüllen oder übererfüllen, einschließt. Zum Beispiel sollten personenbezogene Daten von Benutzern für legitime und nachvollziehbare Nutzungen durch die Stelle erfasst werden und nicht außerhalb dieser legitimen Nutzung weitergegeben oder verkauft werden. Ferner sollte eine solche Erfassung nur stattfinden, nachdem die informierte Zustimmung der Benutzer erhalten worden ist. Außerdem würden solche Stellen alle notwendigen Schritte für den Schutz und die Sicherung des Zugangs zu solchen personenbezogenen Daten ergreifen und sicherstellen, dass andere, die Zugang zu den personenbezogenen Daten haben, sich an ihre Datenschutzvorschriften und -abläufe halten. Ferner können solche Stellen sich einer Evaluierung durch Dritte unterwerfen, um bestätigen zu lassen, dass sie sich an gemeinhin anerkannte Datenschutzvorschriften und -praktiken halten.
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Trotz der obigen Ausführungen zieht die vorliegende Offenbarung auch Ausführungsformen in Betracht, in denen Anwender die Verwendung von oder den Zugriff auf Daten personenbezogener Informationen, einschließlich biometrischer Daten, selektiv sperren, und zieht auch in Betracht, dass Anwender das Speichern von Daten im Rahmen von cloudbasierten Dienstleistungen begrenzen und/oder einen Zugriff darauf begrenzen. Das heißt, die vorliegende Offenbarung geht davon aus, dass Hardware- und/oder Software-Elemente bereitgestellt werden können, um einen Zugang zu solchen personenbezogenen Daten zu verhindern oder zu blockieren. Zum Beispiel kann die vorliegende Technik im Falle von biometrischen Authentifizierungsverfahren so konfiguriert werden, dass sie Anwendern ermöglicht, biometrische Authentifizierungsschritte optional zu umgehen, indem sie sichere Informationen wie Passwörter, persönliche Identifizierungsnummern (PINs), Berührungsgesten oder andere Authentifizierungsverfahren allein oder in Kombination, wie sie dem Fachmann bekannt sind, bereitstellen. In einem anderen Beispiel können Anwender eine Auswahl treffen, um bestimmte gesundheitsbezogene Anwendungen, die Daten über die persönliche Gesundheit oder die Fitness von Anwendern sammeln, zu entfernen, außer Kraft zu setzen oder einen Zugriff auf dieselben zu begrenzen.
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Einem Fachmann, der sich auf die Lehren stützt, die in der obigen Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen geliefert werden, werden viele Modifikationen und weitere Ausführungsformen einfallen. Daher sei klargestellt, dass die Erfindung nicht auf die konkreten offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, und dass Modifikationen und Ausführungsformen im Bereich der beigefügten Ansprüche eingeschlossen sein sollen.
