【導(dǎo)讀】這種技術(shù)與電容屏的原理接近，目前大多數(shù)手機(jī)廠商采用的指紋識(shí)別傳感器都為被動(dòng)式，模組更輕功耗更低，在手指按在芯片表面時(shí)，指紋的波峰波谷對(duì)芯片內(nèi)部電容上下電極電荷分配的比例影響程度來對(duì)指紋進(jìn)行重現(xiàn)指紋……
在剛剛過去不久的小米秋季發(fā)布會(huì)上，首款搭載超聲波指紋傳感器的小米5s亮相，這款產(chǎn)品的出現(xiàn)也標(biāo)志著當(dāng)前的手機(jī)指紋識(shí)別功能出現(xiàn)了新的方向。
其實(shí)這項(xiàng)技術(shù)并不年輕，盡管它是由高通在2015年的MWC世界通訊大會(huì)上引入了移動(dòng)通訊領(lǐng)域，但它早已在政府等部門的指紋掃描器上有所應(yīng)用，不過即使是這樣，能將該傳感器置入手機(jī)中也是行業(yè)中值得記錄的一件事。
電容式與超聲波式指紋
電容式指紋識(shí)別也就是我們現(xiàn)在司空見慣的手機(jī)指紋識(shí)別傳感器了，雖然它同樣很早就在手機(jī)上出現(xiàn)(摩托羅拉Atrix 4G)，但是真正在識(shí)別準(zhǔn)確率、易用性上做好并引領(lǐng)潮流的自然要數(shù)蘋果iPhone 5s上出現(xiàn)的Touch ID了。
iPhone 5s的Touch ID曾引領(lǐng)潮流（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
這種技術(shù)與電容屏的原理接近，目前大多數(shù)手機(jī)廠商采用的指紋識(shí)別傳感器都為被動(dòng)式，模組更輕功耗更低，在手指按在芯片表面時(shí)，指紋的波峰波谷對(duì)芯片內(nèi)部電容上下電極電荷分配的比例影響程度來對(duì)指紋進(jìn)行重現(xiàn)指紋，目前比較主流的指紋識(shí)別傳感器供應(yīng)商包括FPC、Synaptics、Authentec以及國(guó)內(nèi)的匯頂?shù)取?/div>
華為P9的后置式電容指紋傳感器（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
電容式指紋識(shí)別在手機(jī)上的優(yōu)勢(shì)在于發(fā)展至今已經(jīng)有成熟的技術(shù)積累，目前各家廠商在指紋識(shí)別速度、準(zhǔn)確度上均比iPhone 5s時(shí)期要優(yōu)秀了很多，各家廠商的指紋識(shí)別速度都控制在了0.5秒以內(nèi)，甚至vivo、OPPO、Moto、華為等廠商在其新品中將指紋識(shí)別速度提升至了0.1秒左右，并且擁有豐富的諸如拍照、支付、滑動(dòng)操作等功能，所以說電容式指紋識(shí)別技術(shù)整體來看已經(jīng)相當(dāng)出色，不過它的缺點(diǎn)主要就在于需要在面板上打孔才能實(shí)現(xiàn)功能，并且沾水后影響識(shí)別率。
并不年輕的超聲波指紋識(shí)別
而超聲波指紋識(shí)別則在原理方面與電容式有所區(qū)別，它是利用超聲波可輕易穿透多種材質(zhì)的能力，隨著材料不同產(chǎn)生大小不同的回波，從而利用指紋的嵴與峪甚至汗毛孔對(duì)超聲波的不同反饋對(duì)指紋進(jìn)行識(shí)別，簡(jiǎn)單來說就是可以清晰記錄指紋的3D紋理，而不是電容式指紋傳感器的2D紋理，所以在精度上要更優(yōu)秀，甚至可以滲透到皮膚表面下識(shí)別出指紋的3D細(xì)節(jié)與特征。
樂Max2為超聲波指紋識(shí)別傳感器（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
不過前面我們也已經(jīng)提到，它的技術(shù)其實(shí)早在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)，并在部分政府、軍事項(xiàng)目中運(yùn)用，而高通是主要的商業(yè)推動(dòng)者，在去年就推出了驍龍 SenseID 指紋識(shí)別技術(shù)，包括驍龍?zhí)幚砥鞅倔w、超聲波傳感器和加密芯片三個(gè)模塊，小米其實(shí)也并非是第一個(gè)將這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用到手機(jī)中的廠商，今年四月份的樂視樂Max 2采用的就是超聲波指紋識(shí)別技術(shù)，不過并非無孔式設(shè)計(jì)，在識(shí)別速度與精度上也并未體現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)所在，但敢于嘗試新技術(shù)并運(yùn)用到產(chǎn)品的廠商依然值得肯定。
小米無孔式超聲波指紋的優(yōu)與劣
小米推出的“無孔式”超聲波指紋識(shí)別與樂視樂Max 2的最大區(qū)別就在于，它切實(shí)的利用了超聲波指紋可以穿透玻璃、藍(lán)寶石、塑料的特性，將傳統(tǒng)電容式指紋識(shí)別容易藏污納垢的開孔取消，直接將手指放置在玻璃上就可以使用它的指紋識(shí)別功能，并克服電容式遇水、油、污垢后識(shí)別不精準(zhǔn)的問題，而小米5s不開孔的設(shè)計(jì)也就是為了可以更好的支持濕手解鎖并避免水分進(jìn)入手機(jī)。
小米5s的無孔式超聲波指紋識(shí)別（圖片來自小米官網(wǎng)）
不過，盡管超聲波指紋可以使得操控處的玻璃做成平面，不過為了使用方便，小米5s依然做成了凹槽型，從日常的使用體驗(yàn)來看與普通電容式指紋識(shí)別傳感器區(qū)別不大(與指紋鍵無法按下去的一加3很相似)，但由于技術(shù)還不夠成熟，小米5s在多家媒體的測(cè)試中顯示它的指紋速度、精度甚至不如小米采用瑞典FPC電容式方案的小米5出色，并且在濕手解鎖方面也并未有明顯優(yōu)勢(shì)，筆者推測(cè)是由于發(fā)射超聲波需要較大功耗，小米5s的該模塊并非時(shí)刻在線，只有在使用時(shí)才即時(shí)喚醒，所以導(dǎo)致了速度不夠理想的問題。
超聲波指紋可識(shí)別3D特征（圖片來自小米官網(wǎng)）
從業(yè)內(nèi)人士的評(píng)價(jià)來看，小米5s采用的無孔式超聲波指紋識(shí)別雖然是高通主推、藍(lán)思科技幫助實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，但完成堆疊技術(shù)、ID和軟件方面的調(diào)試對(duì)于小米來說就并非易事，可見該項(xiàng)技術(shù)仍有不少難題需要攻克，小米CEO雷軍也在發(fā)布會(huì)上表示小米在2014年就已立項(xiàng)超聲波指紋項(xiàng)目，直到發(fā)布會(huì)三月前才解決了功耗和誤觸的問題。對(duì)于普通消費(fèi)者來說，其實(shí)目前還沒有必要為了該技術(shù)而更換手機(jī)，你的電容式指紋依然是目前最完善和實(shí)用的指紋技術(shù)。
超聲波指紋是未來趨勢(shì)？
那么超聲波指紋識(shí)別傳感器是否是未來手機(jī)行業(yè)的趨勢(shì)?其實(shí)從需求出發(fā)的話，當(dāng)前的指紋識(shí)別傳感器擁有主要幾點(diǎn)尷尬：1，濕手解鎖不完善，體驗(yàn)不夠全面;2，無論前置指紋還是后置指紋，都需要開孔;3，影響手機(jī)設(shè)計(jì)的靈活性。
從這個(gè)角度講，隨著超聲波技術(shù)的發(fā)展，前兩點(diǎn)問題都有望得到好的解決。不過除了它之外，今年初Fingerprint Cards 曾推出了新的指紋識(shí)別傳感器FPC 1268，可以安裝在智能手機(jī)的保護(hù)玻璃下方，同樣無需開孔;Synaptics的under-glass指紋傳感器則可以直接集成在面板中，也達(dá)到了無需開孔的目的;國(guó)產(chǎn)廠商匯頂?shù)腎FS指紋識(shí)別與觸控一體化技術(shù)將指紋傳感器隱藏于TP面板之下，也異曲同工。
無按鍵的iPhone 8可能真的會(huì)來（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
此外，蘋果自家的指紋識(shí)別技術(shù)公司曾被曝光將推出一種可以在屏幕處任意部位使用指紋識(shí)別的新技術(shù)專利，將整個(gè)屏幕作為“按鍵”，它的原理似乎與超聲波指紋接近，但目前還仍待進(jìn)一步了解，據(jù)稱明年的十周年iPhone將迎來外觀設(shè)計(jì)的大變革，如果采用該項(xiàng)指紋技術(shù)的話，那么很可能是促進(jìn)iPhone新設(shè)計(jì)的重要推動(dòng)力。
超聲波指紋技術(shù)盡管在當(dāng)前的小米5s與樂Max 2上并未有驚艷表現(xiàn)，但它所帶來的優(yōu)勢(shì)其實(shí)是與人們的需求相關(guān)的，無論是哪種技術(shù)都指向了更美觀、易用、快速發(fā)展方向，對(duì)于消費(fèi)者來說，他們更關(guān)心的其實(shí)也是技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的效果而并非技術(shù)本身，所以超聲波指紋識(shí)別一定是趨勢(shì)，但并非是唯一，一切依然要以用戶體驗(yàn)為基礎(chǔ)才是技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力。
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