正面爽還是背面爽？全面認(rèn)識智能手機(jī)指紋識別技術(shù)

　　根據(jù)統(tǒng)計(jì)，iOS用戶平均每天解鎖屏幕80次之多，安卓用戶就更頻繁了，平均每天點(diǎn)亮屏幕150次，算下來解鎖次數(shù)也不會(huì)比iOS用戶少到哪里去。如此頻繁的解鎖背后則是頻繁的輸入密碼或者圖案解鎖，想想都知道每天為此浪費(fèi)不少時(shí)間。這時(shí)候指紋識別手機(jī)的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了，輕按就解鎖，不需要每次都輸入密碼了。

　　指紋識別在我們生活中已經(jīng)不是多新鮮的事物了，現(xiàn)在很多電影中還能看到某英俊帥氣的特工破解指紋識別信息潛入大樓盜取情報(bào)的橋段，很多公司也早就開始啟用指紋打卡機(jī)做考勤。由于指紋識別的唯一性，再加上指紋識別技術(shù)在眾多生物識別技術(shù)中發(fā)展最成熟，所以指紋識別是目前最主流的生物識別方案。

   ▲指紋識別是最主要的生物識別方式，占了三分之二的市場份額

　　在手機(jī)行業(yè)中，摩托羅拉是最早引入指紋識別設(shè)計(jì)的公司，不過把該技術(shù)發(fā)揚(yáng)光大的并不是他們，而是蘋果，2013年蘋果在iPhone 5s中首先支持Touch ID指紋識別技術(shù)，此后安卓陣營也重視起指紋識別了，越來越多的智能手機(jī)支持指紋識別傳感器。

　　本課堂中我們就匯總了主要的指紋識別技術(shù)供應(yīng)商及技術(shù)方案，來看最近發(fā)布的手機(jī)都使用了什么樣的指紋識別方案。

常見的指紋識別方案廠商

　　? 蘋果/AuthenTec：AuthenTec公司是最知名也是技術(shù)最領(lǐng)先的智能手機(jī)指紋識別解決方案廠商之一，2012年被蘋果以3.56億美元的價(jià)格收購了，已經(jīng)不再對外提供指紋識別方案，專心伺候蘋果iPhone手機(jī)。

　　該公司代表性的技術(shù)是TruePrint，除了電容傳感器之外該技術(shù)還可以通過射頻芯片讀取皮膚表層下的活動(dòng)層信息，這是人體指紋信息的真正所在，所以他們的指紋識別方案更為精確，而且不受皮膚表面的情況影響，安全性可靠性非常好。

   ▲iPhone 5s及之后的手機(jī)使用的都是AhthunTech的指紋方案

　　? 新思/Validity：Validity是美國一家指紋識別技術(shù)公司，2013年被新思科技(synaptics)以2.55億美元收購了。早前Validity的滑動(dòng)式試問識別傳感器很受歡迎，在筆記本上應(yīng)用較多，三星的Galaxy S5手機(jī)也用了他們的方案，不過滑動(dòng)式方案體驗(yàn)很差，現(xiàn)在基本被淘汰。

　　? Fingerprint Cards：簡稱為FPC，是一家瑞典公司，之前主要為銀行提供指紋識別技術(shù)，但現(xiàn)在智能手機(jī)用的指紋識別傳感器也占了FPC公司的主要營收。FPC公司早前也有過滑動(dòng)式方案，不過目前已經(jīng)轉(zhuǎn)向觸摸式方案，F(xiàn)PC10XX/11XX系列傳感器是目前國內(nèi)多數(shù)指紋識別手機(jī)的主流選擇，特別是放在在背后的設(shè)計(jì)，大量應(yīng)用在華為、小米及其他公司手機(jī)上。

　　? 匯頂科技：以上三家都是國外的公司，匯頂(Godix)則是中國深圳的本土公司了，這兩年來在指紋識別芯片上突飛猛進(jìn)，以致于新思科技都”眼紅“到起訴匯頂科技侵權(quán)了，雙方的官司還沒有了解，匯頂手中也有獨(dú)特的技術(shù)，當(dāng)然不會(huì)輕易就范的。

　　與FPC的方案常用于后面不同，匯頂開發(fā)的指紋識別更多地用在手機(jī)前面板，特別是魅族MX4 Pro是全球首款正面按壓式指紋識別的安卓機(jī)，使用的就是匯頂?shù)乃{(lán)寶石指紋識別芯片，魅族在后續(xù)的MX5、Pro 5及Pro 6上都用了匯頂?shù)姆桨浮?/p>

　　值得一提的是，匯頂今年展示了全球首創(chuàng)的活體指紋識別技術(shù)，安全性更高了，再也不怕壞人用虛假的指紋套膜破解了。

　　以上四家公司可以說是目前最常見最主流的智能手機(jī)指紋識別解決方案公司，不過整個(gè)行業(yè)還有韓國CrucialTech、挪威IDEX、國內(nèi)的上海思立微、蘇州邁瑞微以及臺(tái)系的敦泰、茂暉等多家公司，但他們的解決方案在智能手機(jī)上并不多見(或者很多廠商不好意思提及他們的指紋識別來源)。

常見智能手機(jī)指紋識別方案

　　按照指紋識別不同的采集方式、布置方式等特點(diǎn)，簡單歸納了下目前常見的智能手機(jī)指紋識別方案，如下圖所示：

蘋果Touch ID：獨(dú)家配方，軟硬一體

　　跟蘋果用的很多技術(shù)一樣，他們并不是首個(gè)把指紋識別帶到手機(jī)中的公司，不過蘋果的指紋識別在智能手機(jī)中卻是最好的，沒有之一，因?yàn)樗麄兲O果做某個(gè)重要方案時(shí)習(xí)慣是獨(dú)家定制，所以他們直接把AuthenTech公司買了。

　　▲蘋果的Touch ID指紋識別方案

　　蘋果首次在iPhone 5s手機(jī)上使用指紋識別，該技術(shù)被他們叫做Touch ID，也不是單純的指紋識別，而是與自家手機(jī)的Home鍵盤結(jié)合——小編最為詬病的iPhone設(shè)計(jì)就是啥操作都要靠Home，但Home鍵結(jié)合指紋識別反倒給了蘋果一個(gè)優(yōu)勢，因?yàn)閕Phone的Home鍵是圓形的，比長方形更契合手指。

　　對于Touch ID，蘋果詳細(xì)介紹過該方案的特色——它有藍(lán)寶石保護(hù)玻璃、不銹鋼檢測環(huán)、Touch ID傳感器及輕觸開關(guān)組成，最核心的則是Touch ID傳感器中的TruePrint技術(shù)，因?yàn)樵摲桨覆粌H使用電容式傳感器，還使用了射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙重驗(yàn)證人體皮膚的真皮層信息，保證了識別的精確性、可靠性，而且不易受皮膚表面污物影響。

　　在系統(tǒng)及應(yīng)用層面，蘋果Touch ID也有獨(dú)特的算法，既要保證指紋信息讀取迅速，更要保證指紋信息的絕對安全，防止用戶安全信息被盜用。

　　蘋果對Touch ID的利用也是目前最充分的，除了解鎖功能之外，Touch ID還可以用于移動(dòng)支付、App下載驗(yàn)證等。

　　新思/Validity：滑動(dòng)解鎖淘汰，觸摸解鎖

　　蘋果推出Touch ID之外，安卓廠商也開始尋求引入指紋識別，三星在Gaalxy S5手機(jī)上也加入了指紋識別，也做到了跟Home鍵結(jié)合，不過當(dāng)時(shí)用的是Validity公司的方案，指紋識別方式是滑動(dòng)式的，并不符合正常使用邏輯，體驗(yàn)就比較差了。

　　HTC的One Max手機(jī)也使用了類似方案，需要滑動(dòng)解鎖，只不過指紋識別是后置的，不用說最終的結(jié)局也是被淘汰。不過有意思的是，HTC One Max的后置指紋識別方案被很多國產(chǎn)手機(jī)廠商“復(fù)制”，上到高端下到千元機(jī)，這種后置指紋識別已經(jīng)成了很多手機(jī)的標(biāo)配設(shè)計(jì)。

　　▲三星Galaxy S6及Galaxy S7系列都使用了新思指紋識別傳感器

　　在S5之后，新思的觸摸式指紋傳感器在三星的Galaxy S6以及最新的Galaxy S7手機(jī)上應(yīng)用了，小編之前用過Note 5，指紋識別就不是很靈敏，Galaxy S7上使用的應(yīng)該是新一代傳感器了，感覺之識別率和速度好一些了，不過S7 edge的指紋識別速度還不算特別快那種。

　　FPC：前置、后置皆可，最主流的選擇之一

　　瑞典FPC公司的指紋識別方案可以說是目前最主流的安卓指紋識別方案，華為、小米、360等多數(shù)國產(chǎn)智能手機(jī)都用了FPC指紋傳感器。他們的方案早期也是有滑動(dòng)解鎖的，比如Vivo的Xplay 3S，不過目前基本都是觸控識別的了，布置方式有前置，也有后置。

　　在FPC的指紋識別方案中，華為算是典型的后置派，從Mate 7開始就是這種設(shè)計(jì)了，因?yàn)槿A為手機(jī)多數(shù)是屏幕虛擬鍵，沒有Home鍵，如果前置的話就只能硬生生造出Home鍵，這就會(huì)影響手機(jī)整體設(shè)計(jì)了。

　　在最新的P9手機(jī)中，華為的指紋識別升級到了3D指紋識別，號稱可以有效防止2D假指紋膜，更安全。

　　此外，華為也是有自己的SoC處理器的，從麒麟92X系列處理器開始華為也支持TrustZone安全技術(shù)了，實(shí)際上就是處理器中有單獨(dú)的區(qū)域存放安全相關(guān)的信息，與其他信息隔離，有嚴(yán)格的權(quán)限限制，這樣就提高了指紋信息的安全性。

　　國產(chǎn)指紋識別手機(jī)除了解鎖之外，在安全及支付方面其實(shí)是不如蘋果甚至三星的，很多手機(jī)現(xiàn)在都無法做到支持支付寶指紋支付，更別說做獨(dú)立的移動(dòng)支付方案了。不過國產(chǎn)廠商也不是沒辦法，為指紋識別開發(fā)了別的用途，包括拍照、文件加密等，也算是豐富了一些玩法吧。

　　▲小米5也使用了FPC的指紋識別方案，不過是前置的

　　后置的FPC指紋識別手機(jī)很常見，但前置的也不是沒有，小米手機(jī)5使用的也是FPC的指紋識別傳感器，但它就是前置的，與Home鍵結(jié)合——雖然小米的手機(jī)此前是沒有Home鍵的，這次也不得不做個(gè)Home鍵。

　　值得一提的是，小米手機(jī)5使用的是最新的FPC1245傳感器，相比其他廠商用的FP10XX/11XX系列要新(紅米Note 3用的是FPC1035)，在之前的評測中我們也說過小米5的指紋識別速度還是非常快的，不過Home鍵做的比較狹長，手感就不太好了。

　　匯頂：魅族手機(jī)的最愛，與mBack結(jié)合

　　華為的Mate 7號稱首款按壓式指紋識別手機(jī)，但它是后置的，而魅族宣稱他們的MX4 Pro是首款正面按壓式指紋識別安卓手機(jī)，他們的解決方案就來自國內(nèi)的匯頂公司，匯頂?shù)牟Ａе讣y識別傳感器也成了魅族的最愛，之后的一系列手機(jī)上都使用了匯頂?shù)姆桨福≒ro 5及最新的Pro 6手機(jī)。

　　國內(nèi)的匯頂公司在指紋識別領(lǐng)域可以說是后來居上，是iPhone、FPC之外另一個(gè)最常見的指紋識別方案供應(yīng)商之一，這幾天發(fā)布的樂2 Pro、努比亞Z11 mini以及之前金立、Vivo X6等手機(jī)都開始使用匯頂方案。

　　▲匯頂?shù)闹讣y識別模組特性，其中玻璃方案的最為常見

　　匯頂?shù)闹讣y識別有玻璃、藍(lán)寶石、Coating及IFS等幾種，藍(lán)寶石及IFS方案性能最好，不過成本也高，玻璃方案的是最常見的，而且玻璃與手機(jī)屏幕玻璃是同樣的材質(zhì)，更容易匹配，所以十分適合正面布置的方案。

　　▲魅族Pro 6手機(jī)使用了匯頂?shù)闹讣y識別方案

　　我們在魅族的手機(jī)上最常見到匯頂指紋識別方案，錦上添花的是魅族在放棄SB虛擬鍵之后開啟了mBack鍵時(shí)代，從備受吐槽變成了好評一片，而指紋識別也正好與mBack結(jié)合，這是魅族手機(jī)的專利。

　　側(cè)邊指紋：看上去的美好

　　手機(jī)指紋識別鍵放在正面或者背面可能都會(huì)有爭議——放在后面不方便，放在正面的話又面臨另一個(gè)糾結(jié)，三星、蘋果這種之前就有Home鍵設(shè)計(jì)的公司還好，之前不使用Home鍵的公司要么生搬硬套弄個(gè)Home鍵，要么就跟一加2那個(gè)做個(gè)不能按壓的Home鍵，只不過這兩種都不是最理想的方案。

　　▲部分手機(jī)使用了側(cè)邊指紋識別

　　正面、背面都不行的話，那只有側(cè)邊的電源鍵了，理論上來說指紋識別鍵與電源鍵整合是天作之合，電源鍵最常用的功能就是解鎖屏幕。在這種理念引導(dǎo)下，不少手機(jī)也開始使用側(cè)邊指紋識別設(shè)計(jì)，包括努比亞的Z9 Max、索尼的Xperia Z5系列、華為榮耀7i等，其中努比亞Z9 Max使用的指紋識別方案來自臺(tái)灣神盾公司，索尼Z5、榮耀7i用的則是FPC1145指紋識別模塊。

　　側(cè)邊指紋識別手機(jī)在當(dāng)前屬于“異類”，雖然該技術(shù)的理念是最好的，但側(cè)邊指紋識別的一個(gè)關(guān)鍵問題是電源鍵不可能做的太大太厚，所以指紋識別面積就不可能很大，這就影響了指紋識別率以及手感，不解決這個(gè)問題，側(cè)邊指紋識別就只有看上去的美好，不可能實(shí)用化。

總結(jié)：

　　2016年可以說是中國智能手機(jī)全面轉(zhuǎn)向指紋識別的關(guān)鍵一年，中高端手機(jī)沒有指紋識別簡直是不敢想象的，就連599元的廉價(jià)機(jī)現(xiàn)在也用上了指紋識別，比如360最近發(fā)布的F4手機(jī)，可以說指紋識別手機(jī)今年已經(jīng)沒什么門檻了，廠商不上也得上。

　　指紋識別天生的高安全性、方便性給玩家使用智能手機(jī)帶來了新的體驗(yàn)，只不過大家需要保持清醒——智能手機(jī)的指紋識別是一整套方案，從硬件到系統(tǒng)再到應(yīng)用，廠商應(yīng)該提供一條龍服務(wù)才對，在方便用戶的同時(shí)嚴(yán)格保證用戶的隱私安全，在這一點(diǎn)上蘋果的方案是做的最好的，國內(nèi)廠商的指紋識別手機(jī)且不說安全性問題，就是應(yīng)用層面也很難做好，很多千元級指紋識別手機(jī)尚不能支持支付寶指紋支付，更不用說其他應(yīng)用了。