什么是手機(jī)指紋識(shí)別？手機(jī)指紋識(shí)別詳解【IT168評(píng)測(cè)】近年來，智能手機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展帶來了明顯的效益，即技術(shù)下沉。一段時(shí)間后，由于成本降低等各種原因，曾經(jīng)存在于高端機(jī)的各種技術(shù)會(huì)迅速下沉，應(yīng)用于低端機(jī)身。在這兩年智能手機(jī)的發(fā)展中，“指紋識(shí)別”就是一個(gè)明顯的例子。這兩年只在各種頂級(jí)旗艦機(jī)技術(shù)中使用過?，F(xiàn)在甚至各種千元機(jī)都已經(jīng)配備了指紋識(shí)別作為標(biāo)準(zhǔn)。至于新發(fā)布的安卓頂級(jí)旗艦S8，雖然加入了各種黑技術(shù)，但背后的指紋設(shè)計(jì)還是讓不少網(wǎng)友吐槽不已?？梢姾芏嘤脩舾⒅厥謾C(jī)的指紋識(shí)別。本期機(jī)器觀察室，我們來談?wù)勈謾C(jī)的指紋識(shí)別。

一個(gè)人有許多獨(dú)特的生物特征，包括指紋、虹膜、掌紋等。指紋因其唯一性和方便性，成為人與智能手機(jī)互動(dòng)的“密碼”，應(yīng)用廣泛。其中。早在2011年，摩托羅拉推出的Atrix 4G率先成為全球第一款批量生產(chǎn)的帶指紋識(shí)別的智能手機(jī)，但其刮擦體驗(yàn)并不友好。在iPhone5S上，蘋果真正開發(fā)了智能手機(jī)上的指紋識(shí)別功能。從那以后，指紋識(shí)別在智能手機(jī)中真正流行起來。

現(xiàn)階段，從指紋識(shí)別類型來看，大部分智能手機(jī)都在使用電容式指紋識(shí)別。一般來說，指紋模塊(以iPhone為例)由觸摸IC、電容傳感器、金屬檢測(cè)環(huán)和保護(hù)蓋板組成。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，金屬檢測(cè)環(huán)可以去掉，使得搭載指紋模塊的Home鍵更加集成化。

因?yàn)槲覀兊闹讣y是由圓形的皮膚線組成的，每個(gè)人的線的形狀和指紋的峰谷是完全不同的，所以指紋在電容式傳感器中測(cè)得的點(diǎn)的長度也是不同的(峰電容越高，谷電容越低)，最后指紋圖像被轉(zhuǎn)化為芯片可以理解的電信號(hào)。當(dāng)用戶輸入指紋時(shí)，指紋模塊工作提取指紋圖像，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)與傳感器上的N個(gè)電容板匹配，最終記錄下來。

大多數(shù)指紋識(shí)別模塊可以360度掃描指紋圖像，因此用戶解鎖時(shí)手指的手勢(shì)沒有限制，這就要求指紋識(shí)別的準(zhǔn)確性。一般來說，目前智能手機(jī)指紋識(shí)別模塊的分辨率可以達(dá)到500dpi，更高的分辨率會(huì)提高指紋信息的準(zhǔn)確性和速度。

當(dāng)然，影響指紋識(shí)別速度和精度的不僅僅是指紋模塊的面積和分辨率。眾所周知，電容式指紋識(shí)別之所以能識(shí)別指紋，主要是基于指紋的溝壑。但我們平時(shí)使用時(shí)，手上難免會(huì)沾上一些油漬或汗?jié)n，而水和雜志則會(huì)導(dǎo)電，充滿手指的谷部，降低指紋識(shí)別的掃描精度。這就是手沾上水指紋識(shí)別失敗或者速度慢的原因。

雖然現(xiàn)在電容式指紋的成本相對(duì)較低(普通指紋識(shí)別模塊只有3美元左右)，但無論是現(xiàn)在的旗艦機(jī)還是千元機(jī)都可以有比較接近的體驗(yàn)。但如上所述，電容指紋會(huì)大大降低生活中經(jīng)常遇到的手上污漬、水漬、油污的使用效果。而且電容指紋對(duì)手機(jī)的外形有一定的限制。因?yàn)殡娙葜讣y需要噴在保護(hù)蓋板上，長時(shí)間使用不可避免會(huì)被劃傷。此外，電容式指紋的穿透力約為300微米，而普通屏幕保護(hù)玻璃的厚度約為400微米或以上。所以手機(jī)的外形有一定的限制。

由于這些原因，技術(shù)制造商正在不斷開發(fā)新的指紋識(shí)別技術(shù)。目前樣機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的是射頻指紋識(shí)別(超聲波指紋)和第二代光學(xué)指紋。

超聲波指紋:

射頻指紋總是用超聲波。與電容式指紋表面檢測(cè)不同，超聲波具有穿透性。利用指紋模塊發(fā)出的特定頻率的超聲波掃描手指，利用不同的指紋反射不同的超聲波，可以建立三維指紋圖案，因此不需要過多考慮手指表面的清潔度。另外，由于超聲波穿透性強(qiáng)，可以穿透金屬、玻璃等普通手機(jī)材料，所以對(duì)手機(jī)外觀不會(huì)有太多限制。

去年9月，小米5S成為第一款搭載超聲波指紋識(shí)別的產(chǎn)品，但是超聲波指紋的初始用戶體驗(yàn)并沒有之前想象的那么好，識(shí)別速度慢，準(zhǔn)確率低。在剛剛過去的MWC，高通發(fā)布了第二代超聲波指紋識(shí)別方案，將指紋模塊放入屏幕和金屬后殼中，并以vivo Xplay6為原型進(jìn)行了展示。

根據(jù)高通提供的數(shù)據(jù)，顯示屏用指紋傳感器可以通過1200微米厚的OLED顯示屏工作，金屬用指紋傳感器可以通過650微米厚的鋁殼工作，玻璃用指紋傳感器可以通過800微米厚的玻璃工作。這種數(shù)據(jù)已經(jīng)超過了目前主流2.5D屏幕的厚度(大概700-800 mm)，所以手機(jī)廠商可以把指紋模塊放在自己需要的部分，打造出更有未來感的外觀。(目前超聲波指紋方案只能應(yīng)用于OLED屏幕。).高通聲稱，這一代超聲波指紋識(shí)別在功耗和模塊尺寸方面可以接近電容式傳感器。

當(dāng)然，除了超聲波，更多的科技公司正在研究光學(xué)指紋方案。

光學(xué)指紋:

相比之下，光學(xué)指紋的應(yīng)用場(chǎng)景更接近我們。比如最早的光學(xué)指紋技術(shù)就是在原有的指紋打孔機(jī)上采用的。輸入原始指紋信息后，用激光從玻璃下方掃描手指壓在玻璃上的指紋，并將掃描的圖像與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行黑白對(duì)比。然而，原有的光學(xué)指紋識(shí)別是基于圖像識(shí)別的，因此需要手指的清潔度和指紋模塊的尺寸。

丁暉之初MWC展示的光學(xué)指紋

在智能手機(jī)中，光學(xué)指紋再次升級(jí)。通常以手機(jī)屏幕作為發(fā)光體，通過光路照射指紋，返回的光通過屏幕返回到屏幕下的CIS(CMOS圖像傳感器)。手機(jī)將返回的圖像與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析比較，最終識(shí)別出指紋。

可見，只要是光學(xué)指紋，都是需要光線的。對(duì)于智能手機(jī)來說，屏幕發(fā)光的時(shí)間、功耗、屏幕表面的清潔度都會(huì)影響光學(xué)指紋的應(yīng)用體驗(yàn)，所以只能應(yīng)用于OLED屏幕，而基于LCD屏幕的光學(xué)指紋很少受到追捧。同樣的顯示內(nèi)解決方案，光學(xué)指紋在產(chǎn)品成本和良品率上比超聲波指紋有優(yōu)勢(shì)，但在安全性上，高通做的超聲波指紋可以檢測(cè)皮下的血氧和心率，具有內(nèi)在優(yōu)勢(shì)的超聲波指紋無疑優(yōu)于光學(xué)指紋。

總結(jié):

光學(xué)指紋；從對(duì)手機(jī)外觀的影響來看，能穿透金屬的超聲波無疑會(huì)給智能手機(jī)的ID設(shè)計(jì)帶來更多的創(chuàng)意可能性，但不得不說，在三者中，超聲波指紋是目前技術(shù)上最難實(shí)現(xiàn)的。今年，全屏手機(jī)時(shí)代很可能正式到來，但相比全屏技術(shù)，成熟的匹配指紋識(shí)別方案很可能在明年正式與我們見面。也許明年，指紋技術(shù)更新的全屏手機(jī)會(huì)把我們的手機(jī)設(shè)計(jì)刷新到一個(gè)新的高度。自然，在經(jīng)歷了近兩年的低潮之后，我們將拭目以待未來手機(jī)產(chǎn)品會(huì)給我們帶來什么樣的驚喜。

什么是手機(jī)指紋識(shí)別？手機(jī)指紋識(shí)別詳解【IT168評(píng)測(cè)】近年來，智能手機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展帶來了明顯的效益，即技術(shù)下沉。一段時(shí)間后，由于成本降低等各種原因，曾經(jīng)存在于高端機(jī)的各種技術(shù)會(huì)迅速下沉，應(yīng)用于低端機(jī)身。在這兩年智能手機(jī)的發(fā)展中，“指紋識(shí)別”就是一個(gè)明顯的例子。這兩年只在各種頂級(jí)旗艦機(jī)技術(shù)中使用過。現(xiàn)在甚至各種千元機(jī)都已經(jīng)配備了指紋識(shí)別作為標(biāo)準(zhǔn)。至于新發(fā)布的安卓頂級(jí)旗艦S8，雖然加入了各種黑技術(shù)，但背后的指紋設(shè)計(jì)還是讓不少網(wǎng)友吐槽不已?？梢姾芏嘤脩舾⒅厥謾C(jī)的指紋識(shí)別。本期機(jī)器觀察室，我們來談?wù)勈謾C(jī)的指紋識(shí)別。

一個(gè)人有許多獨(dú)特的生物特征，包括指紋、虹膜、掌紋等。指紋因其唯一性和方便性，成為人與智能手機(jī)互動(dòng)的“密碼”，應(yīng)用廣泛。其中。早在2011年，摩托羅拉推出的Atrix 4G率先成為全球第一款批量生產(chǎn)的帶指紋識(shí)別的智能手機(jī)，但其刮擦體驗(yàn)并不友好。在iPhone5S上，蘋果真正開發(fā)了智能手機(jī)上的指紋識(shí)別功能。從那以后，指紋識(shí)別在智能手機(jī)中真正流行起來。

現(xiàn)階段，從指紋識(shí)別類型來看，大部分智能手機(jī)都在使用電容式指紋識(shí)別。一般來說，指紋模塊(以iPhone為例)由觸摸IC、電容傳感器、金屬檢測(cè)環(huán)和保護(hù)蓋板組成。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，金屬檢測(cè)環(huán)可以去掉，使得搭載指紋模塊的Home鍵更加集成化。