【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)，指紋的波峰波谷對芯片內(nèi)部電容上下電極電荷分配的比例影響程度來對指紋進(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
電容式指紋識別也就是我們現(xiàn)在司空見慣的手機(jī)指紋識別傳感器了，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)，指紋的波峰波谷對芯片內(nèi)部電容上下電極電荷分配的比例影響程度來對指紋進(jìn)行重現(xiàn)指紋，目前比較主流的指紋識別傳感器供應(yīng)商包括FPC、Synaptics、Authentec以及國內(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)）
電容式指紋識別在手機(jī)上的優(yōu)勢在于發(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，并且沾水后影響識別率。
并不年輕的超聲波指紋識別
而超聲波指紋識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超聲波的不同反饋對指紋進(jìn)行識別，簡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別出指紋的3D細(xì)節(jié)與特征。
樂Max2為超聲波指紋識別傳感器（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別技術(shù)，不過并非無孔式設(shè)計(jì)，在識別速度與精度上也并未體現(xiàn)出它的優(yōu)勢所在，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別功能，并克服電容式遇水、油、污垢后識別不精準(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，筆者推測是由于發(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。
超聲波指紋可識別3D特征（圖片來自小米官網(wǎng)）
從業(yè)內(nèi)人士的評價(jià)來看，小米5s采用的無孔式超聲波指紋識別雖然是高通主推、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？
那么超聲波指紋識別傳感器是否是未來手機(jī)行業(yè)的趨勢?其實(shí)從需求出發(fā)的話，當(dāng)前的指紋識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;國產(chǎn)廠商匯頂?shù)腎FS指紋識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，所以超聲波指紋識別一定是趨勢，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。
推薦閱讀：
