正面爽還是背面爽？全面認(rèn)識(shí)智能手機(jī)指紋識(shí)別技術(shù)

　　根據(jù)統(tǒng)計(jì)，iOS用戶平均每天解鎖屏幕80次之多，安卓用戶就更頻繁了，平均每天點(diǎn)亮屏幕150次，算下來(lái)解鎖次數(shù)也不會(huì)比iOS用戶少到哪里去。如此頻繁的解鎖背后則是頻繁的輸入密碼或者圖案解鎖，想想都知道每天為此浪費(fèi)不少時(shí)間。這時(shí)候指紋識(shí)別手機(jī)的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)了，輕按就解鎖，不需要每次都輸入密碼了。

　　指紋識(shí)別在我們生活中已經(jīng)不是多新鮮的事物了，現(xiàn)在很多電影中還能看到某英俊帥氣的特工破解指紋識(shí)別信息潛入大樓盜取情報(bào)的橋段，很多公司也早就開(kāi)始啟用指紋打卡機(jī)做考勤。由于指紋識(shí)別的唯一性，再加上指紋識(shí)別技術(shù)在眾多生物識(shí)別技術(shù)中發(fā)展最成熟，所以指紋識(shí)別是目前最主流的生物識(shí)別方案。

   ▲指紋識(shí)別是最主要的生物識(shí)別方式，占了三分之二的市場(chǎng)份額

　　在手機(jī)行業(yè)中，摩托羅拉是最早引入指紋識(shí)別設(shè)計(jì)的公司，不過(guò)把該技術(shù)發(fā)揚(yáng)光大的并不是他們，而是蘋(píng)果，2013年蘋(píng)果在iPhone 5s中首先支持Touch ID指紋識(shí)別技術(shù)，此后安卓陣營(yíng)也重視起指紋識(shí)別了，越來(lái)越多的智能手機(jī)支持指紋識(shí)別傳感器。

　　本課堂中我們就匯總了主要的指紋識(shí)別技術(shù)供應(yīng)商及技術(shù)方案，來(lái)看最近發(fā)布的手機(jī)都使用了什么樣的指紋識(shí)別方案。

常見(jiàn)的指紋識(shí)別方案廠商

　　? 蘋(píng)果/AuthenTec：AuthenTec公司是最知名也是技術(shù)最領(lǐng)先的智能手機(jī)指紋識(shí)別解決方案廠商之一，2012年被蘋(píng)果以3.56億美元的價(jià)格收購(gòu)了，已經(jīng)不再對(duì)外提供指紋識(shí)別方案，專心伺候蘋(píng)果iPhone手機(jī)。

　　該公司代表性的技術(shù)是TruePrint，除了電容傳感器之外該技術(shù)還可以通過(guò)射頻芯片讀取皮膚表層下的活動(dòng)層信息，這是人體指紋信息的真正所在，所以他們的指紋識(shí)別方案更為精確，而且不受皮膚表面的情況影響，安全性可靠性非常好。

   ▲iPhone 5s及之后的手機(jī)使用的都是AhthunTech的指紋方案

　　? 新思/Validity：Validity是美國(guó)一家指紋識(shí)別技術(shù)公司，2013年被新思科技(synaptics)以2.55億美元收購(gòu)了。早前Validity的滑動(dòng)式試問(wèn)識(shí)別傳感器很受歡迎，在筆記本上應(yīng)用較多，三星的Galaxy S5手機(jī)也用了他們的方案，不過(guò)滑動(dòng)式方案體驗(yàn)很差，現(xiàn)在基本被淘汰。

　　? Fingerprint Cards：簡(jiǎn)稱為FPC，是一家瑞典公司，之前主要為銀行提供指紋識(shí)別技術(shù)，但現(xiàn)在智能手機(jī)用的指紋識(shí)別傳感器也占了FPC公司的主要營(yíng)收。FPC公司早前也有過(guò)滑動(dòng)式方案，不過(guò)目前已經(jīng)轉(zhuǎn)向觸摸式方案，F(xiàn)PC10XX/11XX系列傳感器是目前國(guó)內(nèi)多數(shù)指紋識(shí)別手機(jī)的主流選擇，特別是放在在背后的設(shè)計(jì)，大量應(yīng)用在華為、小米及其他公司手機(jī)上。

　　? 匯頂科技：以上三家都是國(guó)外的公司，匯頂(Godix)則是中國(guó)深圳的本土公司了，這兩年來(lái)在指紋識(shí)別芯片上突飛猛進(jìn)，以致于新思科技都”眼紅“到起訴匯頂科技侵權(quán)了，雙方的官司還沒(méi)有了解，匯頂手中也有獨(dú)特的技術(shù)，當(dāng)然不會(huì)輕易就范的。

　　與FPC的方案常用于后面不同，匯頂開(kāi)發(fā)的指紋識(shí)別更多地用在手機(jī)前面板，特別是魅族MX4 Pro是全球首款正面按壓式指紋識(shí)別的安卓機(jī)，使用的就是匯頂?shù)乃{(lán)寶石指紋識(shí)別芯片，魅族在后續(xù)的MX5、Pro 5及Pro 6上都用了匯頂?shù)姆桨浮?/p>

　　值得一提的是，匯頂今年展示了全球首創(chuàng)的活體指紋識(shí)別技術(shù)，安全性更高了，再也不怕壞人用虛假的指紋套膜破解了。

　　以上四家公司可以說(shuō)是目前最常見(jiàn)最主流的智能手機(jī)指紋識(shí)別解決方案公司，不過(guò)整個(gè)行業(yè)還有韓國(guó)CrucialTech、挪威IDEX、國(guó)內(nèi)的上海思立微、蘇州邁瑞微以及臺(tái)系的敦泰、茂暉等多家公司，但他們的解決方案在智能手機(jī)上并不多見(jiàn)(或者很多廠商不好意思提及他們的指紋識(shí)別來(lái)源)。

常見(jiàn)智能手機(jī)指紋識(shí)別方案

　　按照指紋識(shí)別不同的采集方式、布置方式等特點(diǎn)，簡(jiǎn)單歸納了下目前常見(jiàn)的智能手機(jī)指紋識(shí)別方案，如下圖所示：

蘋(píng)果Touch ID：獨(dú)家配方，軟硬一體

　　跟蘋(píng)果用的很多技術(shù)一樣，他們并不是首個(gè)把指紋識(shí)別帶到手機(jī)中的公司，不過(guò)蘋(píng)果的指紋識(shí)別在智能手機(jī)中卻是最好的，沒(méi)有之一，因?yàn)樗麄兲O(píng)果做某個(gè)重要方案時(shí)習(xí)慣是獨(dú)家定制，所以他們直接把AuthenTech公司買(mǎi)了。

　　▲蘋(píng)果的Touch ID指紋識(shí)別方案

　　蘋(píng)果首次在iPhone 5s手機(jī)上使用指紋識(shí)別，該技術(shù)被他們叫做Touch ID，也不是單純的指紋識(shí)別，而是與自家手機(jī)的Home鍵盤(pán)結(jié)合——小編最為詬病的iPhone設(shè)計(jì)就是啥操作都要靠Home，但Home鍵結(jié)合指紋識(shí)別反倒給了蘋(píng)果一個(gè)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閕Phone的Home鍵是圓形的，比長(zhǎng)方形更契合手指。

　　對(duì)于Touch ID，蘋(píng)果詳細(xì)介紹過(guò)該方案的特色——它有藍(lán)寶石保護(hù)玻璃、不銹鋼檢測(cè)環(huán)、Touch ID傳感器及輕觸開(kāi)關(guān)組成，最核心的則是Touch ID傳感器中的TruePrint技術(shù)，因?yàn)樵摲桨覆粌H使用電容式傳感器，還使用了射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙重驗(yàn)證人體皮膚的真皮層信息，保證了識(shí)別的精確性、可靠性，而且不易受皮膚表面污物影響。

　　在系統(tǒng)及應(yīng)用層面，蘋(píng)果Touch ID也有獨(dú)特的算法，既要保證指紋信息讀取迅速，更要保證指紋信息的絕對(duì)安全，防止用戶安全信息被盜用。

　　蘋(píng)果對(duì)Touch ID的利用也是目前最充分的，除了解鎖功能之外，Touch ID還可以用于移動(dòng)支付、App下載驗(yàn)證等。

　　新思/Validity：滑動(dòng)解鎖淘汰，觸摸解鎖

　　蘋(píng)果推出Touch ID之外，安卓廠商也開(kāi)始尋求引入指紋識(shí)別，三星在Gaalxy S5手機(jī)上也加入了指紋識(shí)別，也做到了跟Home鍵結(jié)合，不過(guò)當(dāng)時(shí)用的是Validity公司的方案，指紋識(shí)別方式是滑動(dòng)式的，并不符合正常使用邏輯，體驗(yàn)就比較差了。

　　HTC的One Max手機(jī)也使用了類似方案，需要滑動(dòng)解鎖，只不過(guò)指紋識(shí)別是后置的，不用說(shuō)最終的結(jié)局也是被淘汰。不過(guò)有意思的是，HTC One Max的后置指紋識(shí)別方案被很多國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商“復(fù)制”，上到高端下到千元機(jī)，這種后置指紋識(shí)別已經(jīng)成了很多手機(jī)的標(biāo)配設(shè)計(jì)。

　　▲三星Galaxy S6及Galaxy S7系列都使用了新思指紋識(shí)別傳感器

　　在S5之后，新思的觸摸式指紋傳感器在三星的Galaxy S6以及最新的Galaxy S7手機(jī)上應(yīng)用了，小編之前用過(guò)Note 5，指紋識(shí)別就不是很靈敏，Galaxy S7上使用的應(yīng)該是新一代傳感器了，感覺(jué)之識(shí)別率和速度好一些了，不過(guò)S7 edge的指紋識(shí)別速度還不算特別快那種。

　　FPC：前置、后置皆可，最主流的選擇之一

　　瑞典FPC公司的指紋識(shí)別方案可以說(shuō)是目前最主流的安卓指紋識(shí)別方案，華為、小米、360等多數(shù)國(guó)產(chǎn)智能手機(jī)都用了FPC指紋傳感器。他們的方案早期也是有滑動(dòng)解鎖的，比如Vivo的Xplay 3S，不過(guò)目前基本都是觸控識(shí)別的了，布置方式有前置，也有后置。

　　在FPC的指紋識(shí)別方案中，華為算是典型的后置派，從Mate 7開(kāi)始就是這種設(shè)計(jì)了，因?yàn)槿A為手機(jī)多數(shù)是屏幕虛擬鍵，沒(méi)有Home鍵，如果前置的話就只能硬生生造出Home鍵，這就會(huì)影響手機(jī)整體設(shè)計(jì)了。

　　在最新的P9手機(jī)中，華為的指紋識(shí)別升級(jí)到了3D指紋識(shí)別，號(hào)稱可以有效防止2D假指紋膜，更安全。

　　此外，華為也是有自己的SoC處理器的，從麒麟92X系列處理器開(kāi)始華為也支持TrustZone安全技術(shù)了，實(shí)際上就是處理器中有單獨(dú)的區(qū)域存放安全相關(guān)的信息，與其他信息隔離，有嚴(yán)格的權(quán)限限制，這樣就提高了指紋信息的安全性。

　　國(guó)產(chǎn)指紋識(shí)別手機(jī)除了解鎖之外，在安全及支付方面其實(shí)是不如蘋(píng)果甚至三星的，很多手機(jī)現(xiàn)在都無(wú)法做到支持支付寶指紋支付，更別說(shuō)做獨(dú)立的移動(dòng)支付方案了。不過(guò)國(guó)產(chǎn)廠商也不是沒(méi)辦法，為指紋識(shí)別開(kāi)發(fā)了別的用途，包括拍照、文件加密等，也算是豐富了一些玩法吧。

　　▲小米5也使用了FPC的指紋識(shí)別方案，不過(guò)是前置的

　　后置的FPC指紋識(shí)別手機(jī)很常見(jiàn)，但前置的也不是沒(méi)有，小米手機(jī)5使用的也是FPC的指紋識(shí)別傳感器，但它就是前置的，與Home鍵結(jié)合——雖然小米的手機(jī)此前是沒(méi)有Home鍵的，這次也不得不做個(gè)Home鍵。

　　值得一提的是，小米手機(jī)5使用的是最新的FPC1245傳感器，相比其他廠商用的FP10XX/11XX系列要新(紅米Note 3用的是FPC1035)，在之前的評(píng)測(cè)中我們也說(shuō)過(guò)小米5的指紋識(shí)別速度還是非常快的，不過(guò)Home鍵做的比較狹長(zhǎng)，手感就不太好了。

　　匯頂：魅族手機(jī)的最愛(ài)，與mBack結(jié)合

　　華為的Mate 7號(hào)稱首款按壓式指紋識(shí)別手機(jī)，但它是后置的，而魅族宣稱他們的MX4 Pro是首款正面按壓式指紋識(shí)別安卓手機(jī)，他們的解決方案就來(lái)自國(guó)內(nèi)的匯頂公司，匯頂?shù)牟Ａе讣y識(shí)別傳感器也成了魅族的最愛(ài)，之后的一系列手機(jī)上都使用了匯頂?shù)姆桨福≒ro 5及最新的Pro 6手機(jī)。

　　國(guó)內(nèi)的匯頂公司在指紋識(shí)別領(lǐng)域可以說(shuō)是后來(lái)居上，是iPhone、FPC之外另一個(gè)最常見(jiàn)的指紋識(shí)別方案供應(yīng)商之一，這幾天發(fā)布的樂(lè)2 Pro、努比亞Z11 mini以及之前金立、Vivo X6等手機(jī)都開(kāi)始使用匯頂方案。

　　▲匯頂?shù)闹讣y識(shí)別模組特性，其中玻璃方案的最為常見(jiàn)

　　匯頂?shù)闹讣y識(shí)別有玻璃、藍(lán)寶石、Coating及IFS等幾種，藍(lán)寶石及IFS方案性能最好，不過(guò)成本也高，玻璃方案的是最常見(jiàn)的，而且玻璃與手機(jī)屏幕玻璃是同樣的材質(zhì)，更容易匹配，所以十分適合正面布置的方案。

　　▲魅族Pro 6手機(jī)使用了匯頂?shù)闹讣y識(shí)別方案

　　我們?cè)邝茸宓氖謾C(jī)上最常見(jiàn)到匯頂指紋識(shí)別方案，錦上添花的是魅族在放棄SB虛擬鍵之后開(kāi)啟了mBack鍵時(shí)代，從備受吐槽變成了好評(píng)一片，而指紋識(shí)別也正好與mBack結(jié)合，這是魅族手機(jī)的專利。

　　側(cè)邊指紋：看上去的美好

　　手機(jī)指紋識(shí)別鍵放在正面或者背面可能都會(huì)有爭(zhēng)議——放在后面不方便，放在正面的話又面臨另一個(gè)糾結(jié)，三星、蘋(píng)果這種之前就有Home鍵設(shè)計(jì)的公司還好，之前不使用Home鍵的公司要么生搬硬套弄個(gè)Home鍵，要么就跟一加2那個(gè)做個(gè)不能按壓的Home鍵，只不過(guò)這兩種都不是最理想的方案。

　　▲部分手機(jī)使用了側(cè)邊指紋識(shí)別

　　正面、背面都不行的話，那只有側(cè)邊的電源鍵了，理論上來(lái)說(shuō)指紋識(shí)別鍵與電源鍵整合是天作之合，電源鍵最常用的功能就是解鎖屏幕。在這種理念引導(dǎo)下，不少手機(jī)也開(kāi)始使用側(cè)邊指紋識(shí)別設(shè)計(jì)，包括努比亞的Z9 Max、索尼的Xperia Z5系列、華為榮耀7i等，其中努比亞Z9 Max使用的指紋識(shí)別方案來(lái)自臺(tái)灣神盾公司，索尼Z5、榮耀7i用的則是FPC1145指紋識(shí)別模塊。

　　側(cè)邊指紋識(shí)別手機(jī)在當(dāng)前屬于“異類”，雖然該技術(shù)的理念是最好的，但側(cè)邊指紋識(shí)別的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是電源鍵不可能做的太大太厚，所以指紋識(shí)別面積就不可能很大，這就影響了指紋識(shí)別率以及手感，不解決這個(gè)問(wèn)題，側(cè)邊指紋識(shí)別就只有看上去的美好，不可能實(shí)用化。

總結(jié)：

　　2016年可以說(shuō)是中國(guó)智能手機(jī)全面轉(zhuǎn)向指紋識(shí)別的關(guān)鍵一年，中高端手機(jī)沒(méi)有指紋識(shí)別簡(jiǎn)直是不敢想象的，就連599元的廉價(jià)機(jī)現(xiàn)在也用上了指紋識(shí)別，比如360最近發(fā)布的F4手機(jī)，可以說(shuō)指紋識(shí)別手機(jī)今年已經(jīng)沒(méi)什么門(mén)檻了，廠商不上也得上。

　　指紋識(shí)別天生的高安全性、方便性給玩家使用智能手機(jī)帶來(lái)了新的體驗(yàn)，只不過(guò)大家需要保持清醒——智能手機(jī)的指紋識(shí)別是一整套方案，從硬件到系統(tǒng)再到應(yīng)用，廠商應(yīng)該提供一條龍服務(wù)才對(duì)，在方便用戶的同時(shí)嚴(yán)格保證用戶的隱私安全，在這一點(diǎn)上蘋(píng)果的方案是做的最好的，國(guó)內(nèi)廠商的指紋識(shí)別手機(jī)且不說(shuō)安全性問(wèn)題，就是應(yīng)用層面也很難做好，很多千元級(jí)指紋識(shí)別手機(jī)尚不能支持支付寶指紋支付，更不用說(shuō)其他應(yīng)用了。