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指纹识别简史:三星S20搭载的3D 超声波会是未来潮流吗

发布时间:2020-02-12 10:38:04  来源:天极网 企鹅号   采编:郭椿砾  背景:

  其实细细想来,手机设备上第一次加入指纹识别模块到今天也才22年。在近5年来,我们欣喜地看到指纹识别的快速升级,但对它此前的发展历程似乎并不熟悉,比起荣耀与成功,我们同样不能忽视了一项技术的试错与摸索。科技的进步是循序渐进的,没有一项技术可以一蹴而就。作为一项技术,指纹识别也有着无限的发展潜力,可以想见,工程师们对指纹识别也会有着天马行空的想象力,而不是被不少人唱衰的“过气”解锁方案。

  尽管目前来看,以苹果为代表的3D结构光面部识别被称为安全性最高的解锁方式,但不可否认的是,面部识别解锁依旧有着相当的局限性。就拿最近的情况来说,面对疫情不少人都戴上了口罩甚至护目镜;即便不是在疫情时期,在寒冷的冬天人们也会用帽子围巾将自己包裹得严严实实。在这种情况下面部识别就很难发挥作用,不少人也发出了“希望手机可以指纹解锁”的感叹。

  可以肯定的是,指纹识别方案远没有走到穷途末路,它依旧将和面部识别长期共存于当前的种种手机产品上。本文将带您回顾一下指纹识别发展的历史与重要节点,并展望一下指纹识别在近未来会有怎样的进步。

  缘起:赶潮流但是没啥用

  早在1998年,指纹识别技术刚刚兴起。人们对于新技术往往都有着好奇和尝鲜心理,于是西门子就赶了这样一个潮流,它成为第一家吃螃蟹的企业,将指纹识别模块装到了自家的手机产品上。至此,世界上首款支持指纹识别的手机诞生了。

  在这款设计十分传统的功能机背面有一个方形的指纹识别区域,用户可以使用它来——不对,没有用户,西门子这款机型只是一款原型机,并未量产进入市场。虽然我们调侃它没啥用,但是不可否认的是,西门子公司的尝试让更多的厂商看到了在手机上添加指纹识别的可行性,在导向方面,西门子公司功不可没。

  在此之后,有数家公司带着不同的指纹识别技术推出了加持指纹识别模块的手机,例如2000年法国公司SAGEM发布SAGEM MC 959手机,第一次实现了指纹识别手机的量产;2003年,日本富士通发布F505i。从2003年开始到之后将近十年时间里,富士通的指纹识别手机占据了整个指纹识别手机70%的市场份额,可以说是一代霸主。值得一提的是,富士通的指纹识别技术来自AuthenTec,后来该公司被苹果所收购,后文我们会提到。

  智能机早期时代:各显其能

  可以这样说,西门子、SAGEM等公司的尝试都处于一个探索阶段,即便是占据市场多年的富士通也只能说是摸到了点指纹识别的皮毛。它们采用的刮擦式识别方式识别率低而且经常失灵,用户体验真的不能说好。

  随着智能机逐渐兴起、功能机慢慢淡出消费者们的视线,在智能机上安装智能识别模块就成了水到渠成的事。2011年,摩托罗拉推出了MOTO Atrix 4G,这也是世界上首款支持指纹识别解锁的智能机机型。它将指纹识别模块放置到了机身背部上沿,用户在握持手机时食指可以顺势解锁。受到技术的限制,这款机型实际解锁成功率并没有想象的那么高,但它开启了智能机指纹识别的先河。

  两年后的2013年,iPhone 5s发布,这也是世界上第一款正面按压式指纹识别手机,它将集成在了Home键上,也成为iPhone机型的经典设计。2012 年初,AuthenTec率先研发出正面按压指纹识别技术,机智的苹果在同年将AuthenTec购入囊中,从此独享当时全球最成熟的指纹识别技术。iPhone 5s的发布是一个标志,也彰显了在那几年苹果对全球手机行业的影响力。在此之后智能机指纹识别蔚然成风,指纹识别成为几乎所有智能机的标配。

  受到系统设计规范、底层逻辑以及识别技术的限制,安卓阵营一开始采用的大多数后置指纹解锁,三星Galaxy S5曾尝试过Synaptics公司的滑动式指纹识别方案,但由于不好用而被不少用户所吐槽。OPPO、HTC等厂商则选择了背部指纹,直到国产公司汇顶科技的出现,正面指纹识别技术终于在国内打开一片天地,魅族MX4 Pro加持该公司的技术,成为了全球第一款支持正面按压指纹识别的安卓机。

  全面屏时代:屏下指纹还是?

  终于,我们开始跨入智能机的全面屏时代。当屏幕的面积越来越大,就意味着机身正面剩下的面积就越来越小。不少厂商开始牺牲一定的便利性,将好不容易来到机身正面的指纹识别模块再次驱赶到了机身背部,还有的将它集成到了侧边的电源键上,但这始终不是长久之计。人类的使用习惯依旧是在机身正面触摸来解锁,在屏幕上做文章就成为部分厂商动脑筋的地方。

  目前手机业内的指纹识别技术主要分为电容式指纹识别技术、光学式指纹识别技术和超声波式指纹识别技术。电容指纹识别在实体指纹解锁方面难觅敌手,识别率和识别速度效果好;但电容式指纹穿透力不强,并不适合用于屏幕指纹。

  2016年12月,Synaptics发布首款移动设备的光学指纹传感器,在不开孔的同时支持最大 1mm的玻璃盖板。2018年初,vivo发布了首款屏下指纹手机——vivo X20 Plus屏幕指纹版。随着技术的进一步发展,屏下指纹识别技术渐渐地成为主流。

  近未来:3D超声波崛起?

  其实早在2016年,小米CEO雷军曾花了大篇幅来讲高通的超声波指纹识别技术,一时间也颇为轰动。当时这项技术显然并不成熟。而在刚刚过去的2019年,高通曾经坚持的超声波指纹识别终于有了成果。

  在备受关注的第四届骁龙技术峰会上,除了新一代骁龙865、骁龙765/765G 5G移动平台,高通还带来了全新的3D超声波指纹识别技术。高通对这项技术高通寄予厚望,称之为3D Sonic Max,该技术支持的识别面积是上一代的17倍,支持两个手指同时进行识别。由于3D超声波指纹识别技术能够识别生产用户的3D指纹信息且能够区分材质,因而用户不用担心会被胶质指纹所破解,极大地提高了安全性,同时该技术在解锁速度以及易用性上比上一代也有明显提升。

  值得一提的是,在2月12日发布的三星S20系列机型也全面支持了高通公司最新的3D Sonic Max超声波指纹方案;另有消息传出,苹果下一代iPhone也有可能搭载高通新型超声波指纹识别器。随着三星苹果等巨头陆续采用3D超声波指纹技术,超声波指纹识别有望成为未来一个时期的主流解锁方式。

  写在最后

  无论指纹解锁最终将去向何方,我们都会记得它曾承载的那段辉煌历史。在手机这样一个仅几英寸大小的面积上,成千上万不同领域的工程师、设计师以及技术人员为之倾注了不尽的心血。放眼任何一项技术又何尝不是如此呢?“科技以人为本”,一切技术的萌芽发展完善成熟,其最终目的都是为了是人类获得便利。在3D超声波指纹识别技术的后面,又会有怎样的技术等着我们呢?想一想真是有些小期待呢!


本文来源:天极网 企鹅号

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