蘋果重拾指紋識別 屏下指紋爆發(fā)即將到來

　　近日，美國專利局(USPTO)通過了一項蘋果最新申請的屏下指紋識別方案，這表示蘋果最快將有可能在2019年新款iPhone旗艦上使用屏下指紋解鎖。而中國手機市場已經發(fā)布了多款帶有屏下指紋識別的手機，在蘋果的帶動下，加之越來越多新機的陸續(xù)發(fā)布，屏下指紋有望搭載在更多的智能手機上。

　　由于全面屏的普及，各家廠商都開始尋找新的解鎖方式，由于習慣了指紋的便捷以及安全性，大多數用戶已無法回到過去單純用密碼來進行鎖屏的時代。這讓手機廠商只能選擇另一種合理的手機解鎖方式，比如把指紋模組放在手機背面，這種方案早已被大多數廠商所采用;或是將指紋模組放在側面，有些甚至會與電源鍵相結合，如索尼、Nextbit Robin甚至華為都曾推出過一款側面指紋識別的手機;而蘋果iPhone X的發(fā)布，給出了一種全新的解鎖方式，通過結構光來進行3D人臉識別，體驗上絲毫不遜色于指紋解鎖，也在業(yè)內掀起了一波面部識別的浪潮。直到屏下指紋的出現，讓眾多廠商重新聚焦在指紋解鎖領域。

　　完美適配全面屏的解鎖方式

　　全面屏的出現，讓智能手機正面板顯示面積進一步擴大，但也擠占了正面板其他器件的空間，從而催生出了屏下指紋方案，讓全面屏得以充分的顯示。但除了屏下指紋外，側面指紋也可讓全面屏達到完整的顯示效果。不過，這種解決方案已經越來越少，究其原因在于側面指紋識別有著讓消費者及廠商無法接受的種種弊端存在。

　　首先，側面指紋識別需要重新定制相關指紋元器件，在市場還未普及側面指紋識別模組的情況下，貿然開啟新的生產線不僅對供應商有風險，對手機廠商也有相當大的資金負擔;其次，側面指紋需要對手機內部架構進行重新設計，尤其縮小了指紋識別范圍，這對于手機內部結構的要求很高;最后，側面指紋識別方案會導致手機厚度增加，無形間增加了許多成本，且這種設計消費者也不太容易接受，所以許多廠商寧可退而求其次，也不會采納側面指紋識別。

　　相比之下，屏下指紋可以不用更改指紋模組大小，只需把指紋傳感器放置于屏幕之下，而難點在于屏幕之下的傳感器如何感知到人體的指紋并進行識別。目前指紋識別主要分為三種，光學式，電容式及超聲波式。

　　三種指紋解鎖方式各有優(yōu)劣，但是收集指紋的方式也有所不同，光學式主要根據光源所反射的光的敏感手機指紋的形態(tài)，簡單而言就是給指紋拍照;電容式則是測定根據指紋凹凸不同導致的電容量的差異;超聲波式通常利用超聲波掃描皮膚表皮層的細微特征。

　　AMOLED成屏下指紋標配

　　上述三種指紋識別方式中，最常見的是電容式，一般手機都是采用這種方案，但電容式指紋識別需要單獨設置識別裝置，并且電容式指紋識別只能放置于手指直接接觸的區(qū)域，因此想要實現屏下指紋主要依靠光學、超聲波等技術穿透面板來實現屏下指紋識別的目的。現階段想要實現屏下指紋識別必須采用OLED顯示面板，才能保證指紋的準確識別。

　　LCD屏幕較厚，且透光性不好，也無法自主發(fā)光，只能依靠背光來進行輔助觀看，這導致指紋傳感器不僅很難讀取指紋信息同時背光也會對其進行干擾。而OLED屏幕更薄，透光性更好，同時可以盡可能的減少光源的干擾，因此也成為了當下屏下指紋最合適的選擇。

　　可以看到，目前市場上搭載有屏下指紋的手機廠商都在大量進購剛性AMOLED面板，如OPPO、vivo、華為、小米、魅族等。據相關數據預計，2018年搭載AMOLED屏幕的手機出貨量將達到將超過1億部，年增長率超過30%。當然屏下指紋需要AMOLED屏幕只是一個前提條件，還需要搭載相應的屏下指紋芯片配合使用。

　　據市場調研機構預計，2018年全球屏下指紋芯片出貨量將達到4200萬顆，其中超聲波屏下指紋的出貨量更將超預期。隨著屏下指紋技術的愈發(fā)成熟，旗艦手機中屏下指紋也將成為標配，同時預計2019年全球屏下指紋出貨量將突破1億顆。

　　屏下指紋爆發(fā)即將到來

　　再回到蘋果被授權屏下指紋專利上，其實早在2012年蘋果就已經收購了指紋識別方案供應商Authentec，可以說蘋果是最早研究指紋識別的廠商之一，此外在2015年蘋果已經申請了屏下指紋相關專利，這證明蘋果早就考慮過屏下指紋解鎖方案。但可能受限于技術不成熟以及其他原因，蘋果最終放棄了指紋解鎖方案，轉攻人臉識別，并推出Face ID通過結構光來進行面部識別。因此即使蘋果重新拿起屏下指紋，也不會在光學式或者超聲波上做文章，受限于AMOLED屏幕的技術對蘋果而言是難以接受的。

　　因此，這次美國專利局所公開的蘋果申請的屏下指紋技術是有別于光學式及超聲波式的屏下指紋識別方案。據外媒報道，蘋果在專利中表示，系統(tǒng)可通過屏幕下布置的微孔相機和多個節(jié)點傳感器識別出用戶的指紋信息。并且系統(tǒng)可以通過節(jié)點傳感器來識別用戶觸摸屏幕的角度，從而提升識別的準確性和識別率。

　　不管怎樣，蘋果再次重視指紋識別已是不爭的事實，在面對安卓陣營的不再跟隨，固執(zhí)己見顯然不是一個好的做法。而要想保證全面屏的完整性，目前來看，3D結構光還無法做到，屏下指紋成為了不二的選擇。雖然蘋果不會放棄面部識別，不過重新關注指紋識別的消息想必會讓一大部分廠商為之振奮，進而也會推動屏下指紋的進一步發(fā)展。

　　總之，編者認為，屏下指紋技術是在已經非常成熟的指紋技術之上進行的拓展，所以相對結構光面部識別而言，人們的接受程度也會更高。同時，屏下指紋也能很好的保證全面屏的完整性，為用戶騰出更多的顯示空間。如今，屏下指紋已經在許多安卓旗艦上粉墨登場，未來將會有更多屏下指紋手機出廠，或許將成為手機廠商高端旗艦產品的標配，屏下指紋的全面爆發(fā)已然不遠。