電容式、光學(xué)、超聲波指紋識(shí)別上演三國(guó)殺，顏值是關(guān)鍵？

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應(yīng)用于智能手機(jī)的指紋識(shí)別目前主要有三種技術(shù)：電容式，光學(xué)式和超聲波式，目前市面上看到最成熟的指紋手機(jī)基本都是電容式的。然而當(dāng)下火爆的全面屏手機(jī)，把“無(wú)處安放”的指紋識(shí)別技術(shù)，一下拉到眾人面前，這三個(gè)指紋識(shí)別技術(shù)都是怎么一回事，在未來(lái)誰(shuí)更有統(tǒng)治力？我們一起來(lái)看一看。

電容式指紋識(shí)別

電容式指紋模塊是利用指紋 sensor 與導(dǎo)電的皮下電解液形成電場(chǎng)，指紋的高低起伏會(huì)導(dǎo)致二者之間的壓差出現(xiàn)不同的變化，借此可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的指紋測(cè)定。該方式適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)使用環(huán)境無(wú)特殊要求，同時(shí)，硅晶元以及相關(guān)的傳感原件對(duì)空間的占用在手機(jī)設(shè)計(jì)的可接受范圍內(nèi)，因而使得該技術(shù)在手機(jī)端得到了比較好的推廣。

雖說(shuō)技術(shù)非常成熟，但在被炒的火熱的全面屏手機(jī)概念，電容式似乎顯得有些格格不入。指紋識(shí)別集成在手機(jī)上的形式無(wú)外乎就是這幾種：后置和前置，還有側(cè)邊等。

正面指紋識(shí)別則是一種相對(duì)受歡迎的方案。從觀感來(lái)說(shuō)，正面位置更符合傳統(tǒng)的交互審美，而且在操作上更加直觀，用戶(hù)不必拿起手機(jī)就可以通過(guò)指紋識(shí)別進(jìn)行解鎖。在追求極致屏占比的當(dāng)下，正面識(shí)別處于一個(gè)非常尷尬的境地。

背面指紋識(shí)別也是目前較為多見(jiàn)的位置方案。AuthenTec 在正面電容按壓式指紋識(shí)別領(lǐng)域積累了大量的核心專(zhuān)利，被蘋(píng)果收購(gòu)之后停止對(duì)外服務(wù)，并且最初的安卓機(jī)型多為虛擬按鍵，這便是背面指紋方案被大面積采用的原因。但就使用體驗(yàn)來(lái)說(shuō)，用戶(hù)想要解鎖就得拿起手機(jī)，比較麻煩，而且一般都會(huì)有其他功能集成在指紋識(shí)別按鍵上，用戶(hù)在使用這些功能時(shí)背部位置就顯得不夠直觀。

側(cè)面位置雖然不會(huì)占用前后面板空間，但指紋模組的厚度會(huì)對(duì)屏幕的邊框?qū)挾犬a(chǎn)生影響，而且在手機(jī)越來(lái)越薄的當(dāng)下，允許側(cè)面指紋占據(jù)的空間越來(lái)越小，指紋識(shí)別掃描面積的縮小帶來(lái)最直接的變化就是指紋識(shí)別率降低。所以側(cè)面位置方案能成為最終的指紋識(shí)別形態(tài)的可能性較小。

光學(xué)指紋識(shí)別

光學(xué)識(shí)別是應(yīng)用比較早的一種指紋識(shí)別技術(shù)，比如之前很多的考勤機(jī)、門(mén)禁都采用的就是光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)。

主要是利用光的折攝和反射原理，將手指放在光學(xué)鏡片上，手指在內(nèi)置光源照射下，光從底部射向三棱鏡，并經(jīng)棱鏡射出，射出的光線在手指表面指紋凹凸不平的線紋上折射的角度及反射回去的光線明暗就會(huì)不一樣。用棱鏡將其投射在電荷耦合器件上 CMOS 或者 CCD 上，進(jìn)而形成脊線（指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線）呈黑色、谷線（紋線之間的凹陷部分）呈白色的數(shù)字化的、可被指紋設(shè)備算法處理的多灰度指紋圖像。然后對(duì)比資料庫(kù)看是否一致。

在今年 2 月底的世界移動(dòng)大會(huì)（MWC2017）上，匯頂科技也曾借助三星 Galaxy S7 Edge 展示了用手指直接按壓屏幕就可以實(shí)現(xiàn)解鎖的光學(xué)指紋解鎖技術(shù)。

目前眾多指紋芯片企業(yè)正在研發(fā)布局光學(xué)指紋市場(chǎng)，包括上?；j箕、新思、匯頂?shù)?，而在去年下半年，新思更是投資了上?；j箕。雖然目前很多指紋芯片市場(chǎng)都在布局，但是整體看來(lái)，距離市場(chǎng)量產(chǎn)仍有很長(zhǎng)的一段距離。

著名“蘋(píng)果分析師”郭明池認(rèn)為，光學(xué)式屏幕指紋識(shí)別現(xiàn)在的單價(jià)大約為目前主流電容式的 3 倍到 5 倍，預(yù)計(jì)在 2018 年下半年量產(chǎn)。不過(guò)，他也提到了這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在穿透性不佳，很容易被光源和屏幕顏色所影響，出現(xiàn)識(shí)別錯(cuò)誤的問(wèn)題。并表示消費(fèi)級(jí)光學(xué)式屏幕指紋識(shí)別將在明年下半年量產(chǎn)。

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超聲波指紋識(shí)別

超聲波指紋識(shí)別與電容式需要檢測(cè)指紋表面不同，超聲波具有穿透性，利用指紋模組發(fā)出的特定頻率的超聲波掃描手指，利用指紋的不同對(duì)超聲波反射的不同，能夠建立 3D 指紋圖形，因此對(duì)手指表面的清潔程度并不用太過(guò)考慮。另外，由于超聲波具有比較強(qiáng)的穿透性，可以穿透金屬、玻璃等常用手機(jī)材質(zhì)，因此對(duì)手機(jī)外觀方面也不會(huì)有太多限制。

在 2015 年的 MWC 展會(huì)上，高通發(fā)布了 Sense ID 3D 超聲波指紋識(shí)別技術(shù)。目前這種技術(shù)已經(jīng)被不少專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)和政府部門(mén)所使用，小米 5S 搭載的正是高通的超聲波指紋識(shí)別芯片。在今年 6 月份的世界移動(dòng)大會(huì)上，vivo 展臺(tái)上就展示了這樣的一個(gè)使用場(chǎng)景：在水下通過(guò)超聲波指紋傳感器解鎖手機(jī)，并在水下拍照。所以你的手機(jī)不僅能做到防水，而且還能在水下進(jìn)行使用，這也是超聲波指紋識(shí)別技術(shù)的一個(gè)特別優(yōu)勢(shì)。

關(guān)于商用時(shí)間，高通也給出了答案：“我們預(yù)計(jì)在 2018 年上半年將應(yīng)用于商用終端；面向顯示屏的指紋傳感器將會(huì)稍晚一點(diǎn)，當(dāng)然我們已經(jīng)展出了可以正常使用的 demo，所以我們預(yù)計(jì)今年 10 月將開(kāi)始工程出樣，2018 年年初開(kāi)始商用出樣，2018 年夏天商用終端就會(huì)上市?！?/p>

目前來(lái)看，幾種指紋識(shí)別各有優(yōu)勢(shì)，電容式有無(wú)法抗拒的成本優(yōu)勢(shì)，而光學(xué)和超聲波指紋識(shí)別因?yàn)榧夹g(shù)欠成熟問(wèn)題，遲遲不能在全面屏上大展拳腳。但在未來(lái)，智能手機(jī)等消費(fèi)電子追求極致技術(shù)與美觀的時(shí)代，更優(yōu)越的技術(shù)才能帶我們更多驚喜。

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