詳解3D人臉與屏下指紋的現狀與未來， 誰才是生物識別新方向？

　　根據之前ZOL對于vivo X21的拆解就可以看到，其屏下指紋的底下是一顆超短焦的CMOS傳感器

　　目前光學式的屏下指紋供應商主要有Synaptics和匯頂科技兩家，目前已發(fā)布的屏下指紋新機基本都是用的這兩家方案。

　　另一家國產指紋識別廠商思立微的屏下指紋也即將量產。

　　盡管蘋果在其最新一代旗艦機 iPhoneX 上用人臉識別取代了Touch ID指紋識別，但其子公司 AuthenTec 依然在光學屏下指紋領域積極探索，不少研究機構認為蘋果公司未來可能將會在新機型上同時搭載人臉識別和屏下指紋兩種方案。

　　超聲波屏下指紋

　　除了新的基于光學的屏下指紋技術開始被手機廠商所采用之外，超聲波指紋識別技術也可實現屏下指紋。目前高通正在大力推動其新一代的超聲波指紋識別方案應用到智能手機的屏下指紋上。

　　此前芯智訊曾多次介紹過高通的第二代超神波指紋識別技術。其具有防水、放油、活體檢測等特點，在穿透性方面，可以穿透800μm的玻璃和525μm的金屬，也可以穿透1300μm的OLED屏。而目前柔性AMOLED屏的厚度最薄可以縮減到100-200μm，玻璃蓋板可以做到500μm左右，所以其可以在屏幕顯示范圍內實現指紋識別。

　　據悉，這項技術的優(yōu)勢在于，即使在厚達800微米的玻璃下依然可以精確工作，而傳統指紋技術只能精確到300微米。

　　此前，已經發(fā)布的榮耀10便采用的就是高通超聲波指紋識別技術，不過其位置在屏幕下邊框，并非屏幕下。

　　據芯智訊了解，華為即將于10月發(fā)布的新旗艦Mate 20 Pro將會采用高通的超聲波指紋識別技術來實現屏下指紋，而且有媒體報道稱，華為可能將會獨占該技術數月。

　　不過，在今年6月下旬的上海MWC大會上，vivo也有展示兩臺采用超聲波屏幕指紋技術的樣機，似乎采用的也正是高通的超聲波指紋識別技術。

　　另外值得一提的是，有消息稱，三星明年初發(fā)布的新一代S系列旗艦也有可能會搭載高通最新的超聲波指紋識別技術。

　　全屏指紋

　　另外，今年JDI推出了一種完全透明的基于非硅基襯底的指紋識別技術——Pixel eyes 指紋識別技術，也有望可以實現在屏幕顯示區(qū)域內實現指紋識別甚至是全屏指紋識別。

　　JDI玻璃基透明指紋識別芯片

　　一般來講，芯片大都是基于硅基wafer襯底的，但是實際上，也有基于非硅片襯底的芯片技術，這種通常稱為off-chip技術。JDI的這款指紋識別芯片就是采取了off-chip技術，將指紋識別傳感器制備在了玻璃襯底上，并且做成了幾乎完全透明的形式。

　　據了解，JDI很可能通過提高Hybrid in-cell Touch的dpi到508以上的方式來制備，并且摒棄傳統的玻璃蓋板方案，將偏光片的硬度提高，以偏光片來充當蓋板，這時的偏光片厚度在200微米左右，足以滿足350微米的電容式指紋識別穿透能力。

　　由于其是基于玻璃基，電容式的傳感器，并且是透明的，這就也意味著，這種技術可以實現在屏幕顯示區(qū)域進行指紋識別。而且其指紋識別的Sensor可以做得很大，甚至可以支持全屏指紋識別。而且Sensor做得大了以后，可以提取的指紋特征點就越多，這也就意味著指紋識別的安全級別就會越高。

　　此外，在今年的MWC上，vivo就曾展示過一款全面屏概念機APEX，這款概念機就可支持半屏指紋識別(即在屏幕顯示區(qū)域的下半部分都可支持指紋識別)。而這個采用的是上?；j箕的指紋識別方案。

　　vivo APEX半屏指紋識別示意圖

　　而在全屏指紋識別方案上，目前韓國廠商CrucialTec也有在這方面持續(xù)的研究。CrucialTec擁有DFS全屏幕識別方案。不過，由于 DFS 方案對于屏幕和指紋識別模組的整合程度要求較高，可能帶來高成本等問題，目前方案仍處于試驗階段，存在不確定性。

　　DFS方案示意圖

　　屏下指紋將成中高端智能手機標配

　　從上面的介紹來看，目前如果要在屏幕顯示區(qū)域內實現指紋識別，光學方案和超聲波方案相對較為成熟，其中目前基于OLED屏(軟硬屏皆可)的光學式屏下指紋識別技術應用更為廣泛，已成為目前的主流方案，并且有望從高端智能手機向中端智能手機市場滲透。而基于超聲波的屏下指紋，由于需要厚度更薄成本更高的柔性OLED屏配合才會有更好的效果，所以這也使得其短期內只能應用在高端機型上。

　　根據研究機構IHS Markit的預測，2019年使用屏下指紋傳感器的智能手機出貨量至少將達到1億臺，到2020年則進一步翻倍至2億臺，市場空間超20億美元，有望在未來3年保持高速增長。

　　另外根據臺灣Digitimes最新預測，到今年年底，屏下指紋傳感器的出貨量將達到4200萬顆。而到2019年，這一數字將會達到1億顆。

　　顯然，從目前眾多手機企業(yè)的動向以及研究機構的數據來看，屏下指紋未來確實有望成為中高端智能手機的標配。

　　多生物識別方式結合仍將是趨勢

　　對于手機廠商來說，單純的采用人臉識別來代替指紋識別的話，或多或少的也存在著一些弊端。當然，單純采用指紋識別也有一些弊端，例如，雙手長期徒手工作業(yè)的人們便會為指紋識別而煩惱，他們的手指若有絲毫破損或干濕環(huán)境里、沾有異物則指紋識別功能要失效了。另外對于在嚴寒區(qū)域或者嚴寒氣候下，亦或者人們需要長時間帶手套的環(huán)境當中，這也將使得指紋識別變得不那么便利。但是，如果將人臉識別與指紋識別或者其他生物識別技術結合起來，則可很好的解決這些問題。

　　而隨著屏下指紋和3D人臉識別的興起，越來越多的手機廠商開始同時部署這兩種生物識別技術。比如小米8探索版、華為Mate RS以及華為即將推出的新旗艦Mate20系列。

　　另外值得一提的是，在此之前，三星已經將虹膜識別和指紋識別技術結合應用在了其旗艦機上。另外，蘋果iPhone 7之后的語音助手Siri也加入了聲紋識別功能。

　　總的來說，多種生物識別技術相結合的方案，除了可以彌補單一生物識別方式所存在的缺點和不足之外，也應對不同安全級別應用和不同的場景的需求。