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生物識(shí)別技術(shù)

手指里的黑科技 淺析手機(jī)指紋識(shí)別技術(shù)

   曾幾何時(shí),指紋識(shí)別都是iPhone或Android頂配旗艦機(jī)的專利,誰(shuí)又能想到如今哪怕是699的手機(jī)都用上這個(gè)技術(shù)呢?不過(guò),都是指紋,它們背后的技術(shù)和原理還是有很大不同,全新的隱藏式指紋模塊也已經(jīng)箭在弦上。那么,未來(lái)的指紋識(shí)別又將是怎樣的體驗(yàn)?zāi)兀?/span>

  追溯指紋手機(jī)的歷史

  提起指紋識(shí)別,很多用戶首先就會(huì)想到蘋(píng)果在2013年推出的iPhone5s。誠(chéng)然,iPhone5s的指紋識(shí)別體驗(yàn)在當(dāng)時(shí)堪稱完美,但它卻并非第一款集成指紋識(shí)別功能的手機(jī)。

  早在15年前(1998年),西門(mén)子就曾展示過(guò)集成指紋識(shí)別模塊的原型機(jī),采用Bromba公司的刮擦式(滑動(dòng)式)指紋識(shí)別技術(shù),可惜最終沒(méi)能量產(chǎn)上市。2000年,法國(guó)品牌SAGEM推出了業(yè)內(nèi)首款量產(chǎn)的指紋識(shí)別手機(jī),可惜當(dāng)年的指紋并非用于加密,只是用于驗(yàn)證PIN碼,成本高又沒(méi)有意義,所以在隨后的功能機(jī)時(shí)代就鮮有涉獵的品牌了(富士通算是對(duì)指紋情有獨(dú)鐘的品牌,在功能機(jī)時(shí)代推出過(guò)十余款帶指紋的手機(jī))。

  步入智能機(jī)時(shí)代后,摩托羅拉旗下的Atrix4G(國(guó)內(nèi)又稱MB860,2011年上市)成為了首款集成指紋模塊的智能手機(jī),它采用了來(lái)自AuthenTec的刮擦式指紋識(shí)別技術(shù),并與電源鍵合二為一。可惜,當(dāng)年的刮擦式指紋技術(shù)的體驗(yàn)和識(shí)別率都很差,再加上當(dāng)時(shí)的Android系統(tǒng)也沒(méi)針對(duì)指紋功能進(jìn)行優(yōu)化,所以這款手機(jī)并沒(méi)有引起太大的波瀾,真正讓大家記住Atrix4G的,還是其是業(yè)內(nèi)首款搭載雙核處理器的手機(jī)身份。

  2013年上市的iPhone5s,才算是真正定義和規(guī)范了指紋識(shí)別功能在智能手機(jī)領(lǐng)域的體驗(yàn)?zāi)J胶凸δ苌系陌l(fā)展方向:

  在此之前的指紋識(shí)別技術(shù)都還停留在刮擦式,需要將手機(jī)緩慢地劃過(guò)指紋模塊,待傳感器采集所有指紋信息后才能和系統(tǒng)內(nèi)保存的完整指紋圖像進(jìn)行比對(duì),從而完成解鎖。速度慢不說(shuō),準(zhǔn)確率也難以保證。

  而iPhone5s則首次引入了正面按壓式的指紋識(shí)別技術(shù),同時(shí)還將指紋功能與TouchID有機(jī)結(jié)合,不僅可以用于開(kāi)機(jī)解鎖,還能用于替代支付密碼。至此,指紋解鎖、指紋加密、指紋支付,這三大功能就成為了指紋識(shí)別的三駕馬車。

  誰(shuí)是幕后英雄

  還記得MOTOAtrix4G嗎?給這款手機(jī)提供指紋識(shí)別技術(shù)的AuthenTec公司,在2012年正式發(fā)布了正面按壓式的指紋識(shí)別技術(shù),于是iPhone5s就成為了第一個(gè)“吃螃蟹的手機(jī)”,結(jié)果大獲成功。蘋(píng)果為了保持技術(shù)的領(lǐng)先,直接將AuthenTec公司收購(gòu),絕了Android陣營(yíng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手們也使用AuthenTec按壓式指紋技術(shù)的念想。

  因此,雖然隨后三星GalaxyS5、HTCOneMax和vivoXplay3S等旗艦機(jī)也都引入了指紋識(shí)別技術(shù),但它們卻只能采用來(lái)自Synaptics(原Validity,后被Synaptics收購(gòu))和瑞典的FingerPrintCard(FPC)公司旗下過(guò)時(shí)的刮擦式指紋識(shí)別技術(shù),只是S5(Synaptics方案)將刮擦式指紋模塊放在了前面并與Home鍵合二為一,而OneMax(Synaptics方案)和Xplay3S(FPC方案)則將其放在了手機(jī)背面。

  還好,在蘋(píng)果的“技術(shù)壟斷”維持了一年左右的時(shí)間后,F(xiàn)PC和國(guó)內(nèi)的Goodix(匯頂)公司就先后打破了按壓式指紋識(shí)別的技術(shù)壁壘。其中,華為Mate7是FPC按壓式指紋技術(shù)的客戶代表,將其安置在了手機(jī)背面,并提出了“息屏解鎖”概念。而魅族MX4Pro則和Goodix聯(lián)手,成為了第一款將按壓式指紋模塊和Home鍵結(jié)合的Android手機(jī),在體驗(yàn)上無(wú)限接近iPhone家族。

  隨后,Synaptics也推出了按壓式指紋識(shí)別技術(shù),并被當(dāng)年的三星GalaxyS6家族所武裝??上?,當(dāng)時(shí)Synaptics的按壓式指紋技術(shù)還不夠成熟,芯片表面無(wú)法覆蓋藍(lán)寶石且凸出于機(jī)身表面,所以很容易被磨花影響識(shí)別效率。

  截止目前為止,AuthenTec只為蘋(píng)果所用,三星是Synaptics的主要客戶,F(xiàn)PC網(wǎng)羅了除三星以外的絕大多數(shù)Android客戶資源,而Goodix則相對(duì)小眾。

  誰(shuí)在影響指紋識(shí)別率

  如今幾乎所有的新款智能手機(jī)都將指紋識(shí)別技術(shù)納為標(biāo)配,但不同品牌型號(hào)手機(jī)的指紋識(shí)別成功率卻有高有低,有些手機(jī)哪怕手指沾水也能成功解鎖(濕手解鎖),有些卻必須擦拭干凈才能識(shí)別,這又是怎么回事呢?

  電容式指紋方案

  目前智能手機(jī)領(lǐng)域的指紋識(shí)別技術(shù)主要以電容式指紋方案以及射頻式指紋方案為主。其中,電容式指紋方案的原理是利用硅晶元與導(dǎo)電的皮下電解液形成電場(chǎng),通過(guò)指紋的山谷和山脊之間的凹凸來(lái)形成指紋圖像。這個(gè)方案成本低,適用性強(qiáng),只是對(duì)臟手或濕手指的識(shí)別率一般。
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