連 iPhone X 都沒(méi)用到屏下指紋識別，這項技術(shù)究竟難在哪兒？

　　相關(guān)模組的生產(chǎn)良率、成本、識別準確率與可靠性都還沒(méi)達到要求。

　　iPhone X 最終還是取消了實(shí)體 Home 指紋按鍵。

　　過(guò)去幾個(gè)月中，不少人期待的屏下指紋識別技術(shù)并沒(méi)有出現在這部承前啟后的 iPhone 身上。這意味著(zhù)，想買(mǎi) iPhone X 的用戶(hù)必須準備好適應這種新的交互方式。

　　相比起占用屏幕上的部分顯示區域放置攝像頭等元器件來(lái)做人臉識別，屏下指紋的好處是能夠保證整塊屏幕的完整性，手指直接貼在屏幕上就能識別并解鎖。對已經(jīng)形成肌肉記憶的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，學(xué)習成本也并不高。

　　手機行業(yè)中市場(chǎng)份額最大的幾家指紋識別模組供應商，瑞典 FPC、美國的 Synaptics、深圳匯頂(Goodix)、臺灣 Egis 等都在研發(fā)自己的屏下指紋識別技術(shù)。

　　從指紋識別的技術(shù)原理來(lái)看，光學(xué)、電容、熱敏和超聲波是四種常見(jiàn)的指紋識別方式。而在手機、平板等電子設備上，體積輕巧、成本低廉的電容式模組是大多數消費電子廠(chǎng)商的首選。

　　光學(xué)、電容、熱敏和超聲波，四種常見(jiàn)指紋識別技術(shù)

　　安放在 Home 鍵或機身背部下方的電容傳感器能夠采集手指表面豐富的紋路數據，并加密保存在一個(gè)獨立的安全區內。完整錄入一枚指紋，通常需要在按鍵上貼 8-12 次。

　　今天的電容式指紋傳感器識別+解鎖速度已經(jīng)非常理想，從貼上手指到進(jìn)入主屏只需要 0.15-0.2 秒，日常使用幾乎感覺(jué)不到等待的時(shí)間。

　　在安全性上，不少電容指紋模組已經(jīng)集成了活體檢測功能，可以通過(guò)熱敏(Thermal)傳感器感知手指表面的溫度變化，人造的假手指或者冷掉的斷手指很難通過(guò)識別。

　　不過(guò)，電容傳感器也有缺點(diǎn)。它沒(méi)辦法隔著(zhù)手機屏識別按在屏幕上的指紋，主要是因為屏幕模組本身的厚度導致傳感器收集不到足夠多有用的信號。

　　這樣一來(lái)，屏下指紋識別就只能通過(guò)穿透力更強的光學(xué)和超聲波兩種方案來(lái)實(shí)現。

　　今年 2 月底的 MWC 大會(huì )上，深圳匯頂(Goodix)推出了首款基于光學(xué)方案的屏下指紋識別技術(shù)。

　　這項技術(shù)通過(guò)放置在 AMOLED 屏幕下方的光學(xué)指紋傳感器，主動(dòng)發(fā)射出不可見(jiàn)的紅外光(infrared light)來(lái)識別屏幕上的指紋紋路。匯頂展示了 vivo Xplay 6、三星 S7 edge 等多臺采用這項技術(shù)的原型機，但至今相關(guān)的指紋識別模組還沒(méi)有量產(chǎn)。

　　匯頂在 MWC 大會(huì )上展出的屏下指紋原型機

　　匯頂在 MWC 大會(huì )上展出的屏下指紋原型機

　　而擅長(cháng)設計通訊基帶和處理器的美國高通公司對超聲波方案更感興趣。

　　6 月底，vivo 曾展示過(guò)基于高通超聲波方案的屏下指紋識別原型機，型號仍然是 Xplay 6。

　　這主要是因為 Xplay 6 采用了 AMOLED 屏幕，模組厚度要比同規格的 LCD 屏更小，超聲波穿透時(shí)丟失的數據也就更少。另一方面， Xplay 6 的機身內部空間相比起 vivo 的小尺寸機型也更寬裕。

　　vivo 屏下指紋原型機的結構示意

　　不過(guò)，根據我們在現場(chǎng)的體驗，稍微改變手指的按壓角度，這臺 Xplay 6 就會(huì )顯示解鎖不成功。vivo 并沒(méi)有提供這臺原型機具體的識別準確率數據。

　　按照高通的說(shuō)法，這種超聲波屏下指紋識別技術(shù)可以穿透 1200 微米厚的 OLED 屏幕、800 微米的玻璃和 650 微米的鋁合金。

　　足夠強的穿透性能，就意味著(zhù)更高的功耗和更大的模組體積。據好奇心日報了解，為高通提供超聲波指紋識別模組封裝的歐菲光等公司，目前還無(wú)法將體積縮到足夠小，識別準確率和速度也需要大幅提升。

　　在高通的計劃中，能夠穿透 OLED 屏幕的超聲波指紋傳感器量產(chǎn)要到 2018 年初。也就是說(shuō)，搭載此類(lèi)傳感器的手機上市開(kāi)售最快也要明年夏天了。

　　最近發(fā)布的幾款“全面屏”手機，三星 Note 8、小米 MIX 2、vivo V7+ 都沒(méi)能用上屏下指紋識別。即將發(fā)布的 vivo X20 和金立 M7 很可能也無(wú)緣這項新技術(shù)。

　　好奇心日報還了解到，指紋識別模組市場(chǎng)份額最大的瑞典 FPC 公司同時(shí)在研發(fā)基于光學(xué)和超聲波的屏下指紋識別方案，但目前相關(guān)模組的生產(chǎn)良率、成本、識別準確率與可靠性都還沒(méi)達到要求，無(wú)法預估正式量產(chǎn)出貨的時(shí)間點(diǎn)。

　　另外根據供應鏈的消息，三星 S 和 Galaxy Note 兩個(gè)高端系列的指紋傳感器供應商明年將從 Synaptics 切換到臺灣 Egis。業(yè)內人士估計，三星的首款屏下指紋識別機型很可能會(huì )是明年下半年的 Note 9。

　　至于供應鏈整合能力最強的蘋(píng)果，iPhone X 發(fā)布之前所有的屏下指紋識別方案都沒(méi)能符合要求。

　　而 FaceID 所代表的人臉識別技術(shù)，號稱(chēng)被攻破的可能性是百萬(wàn)分之一，安全性相當于指紋的 20 倍。從用戶(hù)隱私安全的角度考慮，采用人臉識別而不是指紋是合理的。

　　另一方面，FaceID 對正面屏幕顯示區域的“破壞”，要求 iOS 應用開(kāi)發(fā)者今后必須做出相應的適配。這是個(gè)不小的工程。

　　就目前而言，iPhone 8 和 iPhone 8 Plus 在外觀(guān)上的改變并不大。這讓 iPhone 7 用戶(hù)找不到升級換機的理由。

　　如果明年屏下指紋識別技術(shù)有顯著(zhù)進(jìn)步，無(wú)法排除蘋(píng)果在新 iPhone 上應用這種技術(shù)的可能性，進(jìn)而重新設計 iPhone 的外觀(guān)。

　　但這一切，都要等到明年才能知道了。