關(guān)于指紋識別技術(shù)的分析介紹和與應(yīng)用分析

iPhone X的發(fā)布，無疑讓我們真正體會到了全面屏手機的魅力，感受到了未來手機的發(fā)展方向！

即便現(xiàn)在全面屏的定義還存在著諸多問題和各種不同的說法，甚至是定義都還是那么模糊不清，但是這并不影響全面屏成為智能手機行業(yè)的一大趨勢，對整個手機產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生巨大的變革。

正如之前魅藍事業(yè)部總裁李楠在知乎撰文稱，目前來看只有三星S8才是真全面屏手機。他認(rèn)為，單獨看屏占比意義不大，三星通過近年來在全視曲面屏的研發(fā)積累，更新屏幕封裝方式，將屏幕下面的柔性IC彎到屏幕背面，從而使屏幕下方的邊框縮窄，最終變成了我們現(xiàn)在見到的全視曲面屏。

但是，無論全面屏最終的形態(tài)是什么，全面屏都在改變著整個手機產(chǎn)業(yè)鏈，引發(fā)新一代的人機交互創(chuàng)新。

全面屏倒逼手機產(chǎn)業(yè)鏈革命

全面屏并不是一個全新的概念。

其實，早在2014年，夏普就發(fā)布過第一款全面屏手機 AQUOS Crystal，采用了 5 寸顯示屏，1280*720 分辨率，同時取消受話器而配備了骨傳導(dǎo)方案，實現(xiàn)了手機正面開孔的最少化，但當(dāng)時沒有引起較大的反響。直到小米 MIX 和三星 Galaxy S8的出現(xiàn)，才成為手機吸引消費者的一個爆發(fā)點。

同時，全面屏也是追求窄邊框，高屏占比的必然結(jié)果。近兩年來發(fā)布的手機，大黑邊永遠都是被人吐槽的焦點，而窄邊框在這種情況下自然而然的就誕生了。

此前的窄邊框一直是在盡力縮窄左右邊框，而避開縮窄上下邊框。這是因為縮窄左右邊框只需要改進顯示面板的布線設(shè)計和點膠，而縮窄上下邊框則需要對整個手機的正面部件全部重新設(shè)計，難度太大。

但是隨著面板、指紋識別、受話器、前置攝像頭、天線等零組件技術(shù)與工藝的不斷改進，實現(xiàn)超窄上下邊框已經(jīng)成為了可能，這樣具有超窄四邊框、超高屏占比的屏幕就是全面屏。

需要知道的是，實現(xiàn)全面屏不是更換一塊更大的顯示面板那么簡單，而是對面板、指紋識別、受話器、前置攝像頭、天線等零組件重新設(shè)計的系統(tǒng)工程，將帶動手機零組件發(fā)生巨變。主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

首先，全面屏將會倒逼手機產(chǎn)業(yè)鏈的升級。在全面屏的影響下，無論是前置攝像頭、耳機體用還是指紋識別、臉部識別乃至整個手機的工業(yè)設(shè)計，都面臨著新的挑戰(zhàn)。

其次，隨著顯示效果的提升，屏幕在整個手機中的比重顯著提升，如何在不改變手機續(xù)航的情況下，將手機的厚度降低，并集成更多的功能也是不得不思考的一個問題。

最后，隨著全面屏對其他手機組件的壓縮，也在不斷的要求手機能夠用更少的按鍵實現(xiàn)更多的功能，人工智能在智能手機中的應(yīng)用就成為必然。

當(dāng)然，今天在這里，我們主要討論的是手機供應(yīng)鏈的問題，因此，硬件技術(shù)才是主要的話題。而其中尤以指紋識別最引人關(guān)注，作為因蘋果而起的一項技術(shù)，在iPhone X的影響下又將路向何方呢？

主流指紋識別方案難以應(yīng)對全面屏

從技術(shù)角度來看，目前市場上主流的指紋識別方案有以下幾種：

光學(xué)識別技術(shù)

這種技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛、歷史最久的一種指紋識別技術(shù)。通過將手指按壓在光學(xué)鏡片上，機器發(fā)射內(nèi)置光線到手指上，接著再反射回機器獲取指紋數(shù)據(jù)。但是這類指紋識別方案體積較大，很難應(yīng)用在小型的電子產(chǎn)品上，尤其是對體積有責(zé)嚴(yán)格要求的智能手機上。

電容式識別技術(shù)

電容式識別技術(shù)可以利用指紋紋路之間的凹凸形成了不同的電容量，電容傳感器繼而分析指紋數(shù)據(jù)。

目前市面上幾乎所有的手機，包括蘋果、三星、華為、藍綠廠都是用的電容式識別技術(shù)。

可以說，電容式識別技術(shù)占據(jù)了手機指紋識別的4/5的市場。

超聲波識別技術(shù)

超聲波識別是目前最新的一種指紋解鎖技術(shù)，超聲波到達不同表面時，穿透以及反射的程度互不相同，利用皮膚與空氣對于聲波阻抗的差異，就可以區(qū)分指紋紋路的位置。

高通稱旗下的新一代指紋解決方案可以穿透除TFT以外的所有屏幕，還可以穿透背殼金屬機蓋，可以在水中解鎖等。

直觀數(shù)據(jù)表明，超聲波識別能夠透過0.8mm玻璃、1.2mm OLED顯示屏、0.5mm金屬等材質(zhì)。

相較于電容和光學(xué)指紋識別，超聲波指紋識別的優(yōu)點在于其無需開孔，為全面屏徹底讓路，提高了手機的防水防塵性。對手指的干濕度要求降低，濕手也能解鎖手機。

但是從目前的實用角度來說，超聲波指紋解鎖只能在固定的一塊小區(qū)域內(nèi)，是否可以擴大至全面屏解鎖，還未可知。

為了解決指紋識別的問題，蘋果采用了更為激進的做法。iPhone X把原本的指紋識別(Touch ID)解鎖去除，改為了人臉識別(Face ID)解鎖。從某種角度來講，這一改變顛覆了智能手機，從指紋識別進入了人臉識別時代，人臉識別已成為了未來的趨勢。

正如庫克在發(fā)布會上表示：“指紋識別已經(jīng)是上個時代的解鎖方式了”，就是說指紋識別已經(jīng)過時了，未來的手機市場將會以人臉識別為主導(dǎo)，但事實真是這樣嗎?

面部識別技術(shù)能否取代指紋識別

凱基證券(KGI)分析師郭明錤的最新研究報告顯示，隨著iPhone X的問世和Face ID的引入，蘋果公司改變了行業(yè)興趣，現(xiàn)在更多的廠商將興趣從屏下指紋識別轉(zhuǎn)向基于攝像頭的3D傳感技術(shù)，它們把3D傳感技術(shù)看作是理想的用戶身份驗證解決方案。

根據(jù)MacRumors的新記錄，自從蘋果推出TureDepth和Face ID技術(shù)以來，安卓智能手機供應(yīng)商對3D傳感技術(shù)的查詢數(shù)量至少增加了2倍，該技術(shù)取代了iPhone X(將于11月發(fā)布)上傳統(tǒng)的Touch ID指紋識別功能。

郭明錤表示：“與電容式解決方案相比，在屏幕下安裝光學(xué)指紋識別組件只是在規(guī)格上有所升級，但3D傳感體現(xiàn)了一種革命性的用戶體驗，并可以提高毛利率。3D傳感技術(shù)不僅能讓用戶在安全應(yīng)用中使用面部識別技術(shù)，還能讓用戶在更重要的層面上創(chuàng)造出像蘋果的Animoji這樣有趣的表情，這是AR發(fā)展的一個關(guān)鍵因素，因此我們相信品牌廠商愿意為相關(guān)的組件花更多的錢。”

目前，安卓手機廠商提供的解決方案據(jù)說來自高通和Himax、Orbbec和Mantis Vision，其中更為成熟的高通- Himax解決方案吸引了最多的關(guān)注。

郭明錤說，他相信未來兩到三年內(nèi)，安裝3D傳感器的安卓設(shè)備出貨量將會是安裝屏下指紋識別的設(shè)備的兩到三倍甚至更多，這主要是由于3D感知技術(shù)與LCD屏幕兼容性更好，而屏下光學(xué)指紋識別技術(shù)只能用在OLED面板上。

但是，指紋識別仍然是不可取代的，為什么這么說呢?

目前有眾多的聲音一致認(rèn)為，指紋識別解鎖已經(jīng)成為過去，人臉識別解鎖成為了主流。

但iPhone X采用面部識別來實現(xiàn)解鎖，目前這項技術(shù)還存在諸多的質(zhì)疑聲，像Face ID解鎖的成功率以及它的諸多應(yīng)用場景的不便之處，比如，在發(fā)布會上，蘋果高管Craig上臺演示iPhone X時，第一次Face ID識別失敗，場面尷尬可想而知。并且從用戶的使用習(xí)慣和技術(shù)成熟上面，并不比指紋識別更快更好。

出貨量說明一切 其次，從目前指紋識別的出貨量也能夠看出一些端倪。

據(jù)旭日大數(shù)據(jù)監(jiān)測顯示，8月國內(nèi)指紋模組出貨量接近69.5KK，而7月國內(nèi)指紋模組出貨量為63.5KK，指紋識別市場出現(xiàn)了回暖情況，并沒有隨著iPhone而衰落。

市場回暖的原因在于，在iPhone新機發(fā)布之前，各大終端廠商都相對保守，不敢輕舉妄動，出于觀望態(tài)度和話題度、關(guān)注度考慮，諸多品牌選擇在9月與iPhone相近時間發(fā)布新機，諸如小米MIX2、vivo X20，還有十月即將發(fā)布全面屏新機的OPPO和華為，那么表現(xiàn)在供應(yīng)鏈上游即為模組廠方面開始收到訂單，集體起量。

據(jù)了解，8月國內(nèi)市場上指紋模組廠出貨量基本都有所上漲或保持持平，其中丘鈦微、信利、深越光電和凱瓏光電增長幅度較大，超過了10%。歐菲光由于是小米MIX2的供應(yīng)商，8月指紋模組的出貨量相較于7月增加了2KK，以22KK的出貨量遙遙領(lǐng)先與第二、三名的東聚和丘鈦微。

對于指紋模組廠來說，規(guī)模越大越有優(yōu)勢，歐菲光也一直在這個領(lǐng)域保持著領(lǐng)先地位，8月份，歐菲光的指紋模組出貨量占了市場約32%的份額，遠大于東聚的12%和丘鈦微10%的市占率。事實上，出貨量TOP5指紋模組廠就已經(jīng)攫取了近69%的市場份額。

從目前已經(jīng)發(fā)布的全面屏手機來看，除了iPhone也不能量產(chǎn)屏下指紋而直接取消了指紋識別之外，安卓體系全面屏手機都選擇了后置指紋且為coating方案。

但是，隨著之后其他品牌全面屏手機的陸續(xù)發(fā)布，模組廠蓋板方案比例會持續(xù)減少。由于全面屏主要還是旗艦機型的配備，而且終端品牌的指紋模組供應(yīng)商基本固定，所以影響較大的還是一些主要的模組廠，對于中小模組廠來說，似乎并無多大影響，不過出于成本考慮，coating方案比較劃算。

由于指紋識別在全面屏?xí)r代只有后置和Under Display兩種較為可行的替代方案。但毋庸置疑的是，前置指紋識別才是最優(yōu)的體驗，這也是華為等國內(nèi)手機廠商把指紋識別從背面移到正面的原因。

總結(jié)

從目前的情況來看，無論是出貨量還是技術(shù)方案的成熟，面部識別技術(shù)都很難在短期內(nèi)取代指紋識別技術(shù)。

同時，我們也能夠發(fā)現(xiàn)，全面屏技術(shù)和指紋識別技術(shù)存在著應(yīng)用范圍不同步的情況。主要體現(xiàn)在全面屏技術(shù)目前以及覆蓋到千元左右水平，無論是千元機還是旗艦級都能夠使用這一技術(shù)，但是屏下指紋識別則不同。

即便是宣布推出隱形指紋識別技術(shù)的Vivo，其最新推出的x20全面屏手機也沒有正式應(yīng)用這一技術(shù)，而且這一技術(shù)本質(zhì)上還是采用了高通的超聲波指紋識別解決方案。

但是，毋庸置疑，指紋識別技術(shù)要想完美的適配全面屏技術(shù)，除了后置方案之外，就必須要克服屏下指紋識別技術(shù)的難點。

三星的技術(shù)工程師曾表示，目前屏下指紋識別有兩點硬傷：

硬傷一是目前良率偏低且年底之前還無法大量生產(chǎn)，并且只是拿了高通+某廠的方案；

硬傷二是該技術(shù)僅支持AMOLED屏幕（TFT還用不了）。而AMOLED全面屏只有Samsung Display能穩(wěn)定供貨且還在量產(chǎn)爬坡準(zhǔn)備中。

所以，全面屏加屏下指紋識別的組合在短期內(nèi)都是很難實現(xiàn)的。

那么這就表明面部識別能夠替代指紋識別了嗎？能否說服消費者相信面部識別的安全性估計才是目前的主要難點吧。

屏下指紋識別的難點依然存在，就很難說指紋識別市場走向沒落，無論是現(xiàn)在的供應(yīng)鏈的產(chǎn)量，芯片解決方案的成熟程度，還是終端應(yīng)用的支持來說，指紋識別都還有很長的路要走，至于之后是面部識別的市場，還是指紋識別的天下，就要看芯片廠商的進展了！