連 iPhone X 都沒用到屏下指紋識別，這項(xiàng)技術(shù)究竟難在哪兒？

　　相關(guān)模組的生產(chǎn)良率、成本、識別準(zhǔn)確率與可靠性都還沒達(dá)到要求。

　　iPhone X 最終還是取消了實(shí)體 Home 指紋按鍵。

　　過去幾個月中，不少人期待的屏下指紋識別技術(shù)并沒有出現(xiàn)在這部承前啟后的 iPhone 身上。這意味著，想買 iPhone X 的用戶必須準(zhǔn)備好適應(yīng)這種新的交互方式。

　　相比起占用屏幕上的部分顯示區(qū)域放置攝像頭等元器件來做人臉識別，屏下指紋的好處是能夠保證整塊屏幕的完整性，手指直接貼在屏幕上就能識別并解鎖。對已經(jīng)形成肌肉記憶的用戶來說，學(xué)習(xí)成本也并不高。

　　手機(jī)行業(yè)中市場份額最大的幾家指紋識別模組供應(yīng)商，瑞典 FPC、美國的 Synaptics、深圳匯頂(Goodix)、臺灣 Egis 等都在研發(fā)自己的屏下指紋識別技術(shù)。

　　從指紋識別的技術(shù)原理來看，光學(xué)、電容、熱敏和超聲波是四種常見的指紋識別方式。而在手機(jī)、平板等電子設(shè)備上，體積輕巧、成本低廉的電容式模組是大多數(shù)消費(fèi)電子廠商的首選。

　　光學(xué)、電容、熱敏和超聲波，四種常見指紋識別技術(shù)

　　安放在 Home 鍵或機(jī)身背部下方的電容傳感器能夠采集手指表面豐富的紋路數(shù)據(jù)，并加密保存在一個獨(dú)立的安全區(qū)內(nèi)。完整錄入一枚指紋，通常需要在按鍵上貼 8-12 次。

　　今天的電容式指紋傳感器識別+解鎖速度已經(jīng)非常理想，從貼上手指到進(jìn)入主屏只需要 0.15-0.2 秒，日常使用幾乎感覺不到等待的時間。

　　在安全性上，不少電容指紋模組已經(jīng)集成了活體檢測功能，可以通過熱敏(Thermal)傳感器感知手指表面的溫度變化，人造的假手指或者冷掉的斷手指很難通過識別。

　　不過，電容傳感器也有缺點(diǎn)。它沒辦法隔著手機(jī)屏識別按在屏幕上的指紋，主要是因?yàn)槠聊荒＝M本身的厚度導(dǎo)致傳感器收集不到足夠多有用的信號。

　　這樣一來，屏下指紋識別就只能通過穿透力更強(qiáng)的光學(xué)和超聲波兩種方案來實(shí)現(xiàn)。

　　今年 2 月底的 MWC 大會上，深圳匯頂(Goodix)推出了首款基于光學(xué)方案的屏下指紋識別技術(shù)。

　　這項(xiàng)技術(shù)通過放置在 AMOLED 屏幕下方的光學(xué)指紋傳感器，主動發(fā)射出不可見的紅外光(infrared light)來識別屏幕上的指紋紋路。匯頂展示了 vivo Xplay 6、三星 S7 edge 等多臺采用這項(xiàng)技術(shù)的原型機(jī)，但至今相關(guān)的指紋識別模組還沒有量產(chǎn)。

　　匯頂在 MWC 大會上展出的屏下指紋原型機(jī)

　　匯頂在 MWC 大會上展出的屏下指紋原型機(jī)

　　而擅長設(shè)計(jì)通訊基帶和處理器的美國高通公司對超聲波方案更感興趣。

　　6 月底，vivo 曾展示過基于高通超聲波方案的屏下指紋識別原型機(jī)，型號仍然是 Xplay 6。

　　這主要是因?yàn)?nbsp;Xplay 6 采用了 AMOLED 屏幕，模組厚度要比同規(guī)格的 LCD 屏更小，超聲波穿透時丟失的數(shù)據(jù)也就更少。另一方面， Xplay 6 的機(jī)身內(nèi)部空間相比起 vivo 的小尺寸機(jī)型也更寬裕。

　　vivo 屏下指紋原型機(jī)的結(jié)構(gòu)示意

　　不過，根據(jù)我們在現(xiàn)場的體驗(yàn)，稍微改變手指的按壓角度，這臺 Xplay 6 就會顯示解鎖不成功。vivo 并沒有提供這臺原型機(jī)具體的識別準(zhǔn)確率數(shù)據(jù)。

　　按照高通的說法，這種超聲波屏下指紋識別技術(shù)可以穿透 1200 微米厚的 OLED 屏幕、800 微米的玻璃和 650 微米的鋁合金。

　　足夠強(qiáng)的穿透性能，就意味著更高的功耗和更大的模組體積。據(jù)好奇心日報了解，為高通提供超聲波指紋識別模組封裝的歐菲光等公司，目前還無法將體積縮到足夠小，識別準(zhǔn)確率和速度也需要大幅提升。

　　在高通的計(jì)劃中，能夠穿透 OLED 屏幕的超聲波指紋傳感器量產(chǎn)要到 2018 年初。也就是說，搭載此類傳感器的手機(jī)上市開售最快也要明年夏天了。

　　最近發(fā)布的幾款“全面屏”手機(jī)，三星 Note 8、小米 MIX 2、vivo V7+ 都沒能用上屏下指紋識別。即將發(fā)布的 vivo X20 和金立 M7 很可能也無緣這項(xiàng)新技術(shù)。

　　好奇心日報還了解到，指紋識別模組市場份額最大的瑞典 FPC 公司同時在研發(fā)基于光學(xué)和超聲波的屏下指紋識別方案，但目前相關(guān)模組的生產(chǎn)良率、成本、識別準(zhǔn)確率與可靠性都還沒達(dá)到要求，無法預(yù)估正式量產(chǎn)出貨的時間點(diǎn)。

　　另外根據(jù)供應(yīng)鏈的消息，三星 S 和 Galaxy Note 兩個高端系列的指紋傳感器供應(yīng)商明年將從 Synaptics 切換到臺灣 Egis。業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，三星的首款屏下指紋識別機(jī)型很可能會是明年下半年的 Note 9。

　　至于供應(yīng)鏈整合能力最強(qiáng)的蘋果，iPhone X 發(fā)布之前所有的屏下指紋識別方案都沒能符合要求。

　　而 FaceID 所代表的人臉識別技術(shù)，號稱被攻破的可能性是百萬分之一，安全性相當(dāng)于指紋的 20 倍。從用戶隱私安全的角度考慮，采用人臉識別而不是指紋是合理的。

　　另一方面，F(xiàn)aceID 對正面屏幕顯示區(qū)域的“破壞”，要求 iOS 應(yīng)用開發(fā)者今后必須做出相應(yīng)的適配。這是個不小的工程。

　　就目前而言，iPhone 8 和 iPhone 8 Plus 在外觀上的改變并不大。這讓 iPhone 7 用戶找不到升級換機(jī)的理由。

　　如果明年屏下指紋識別技術(shù)有顯著進(jìn)步，無法排除蘋果在新 iPhone 上應(yīng)用這種技術(shù)的可能性，進(jìn)而重新設(shè)計(jì) iPhone 的外觀。

　　但這一切，都要等到明年才能知道了。