「 挺好的手機(jī)忽舟，指紋怎么還放到背面双妨？ 」

「 旗艦機(jī)怎么指紋識別這么難用？ 」

2016 年叮阅，指紋識別手機(jī)全面普及刁品，功能、體驗大幅提升浩姥。但面對大規(guī)模的量產(chǎn)和技術(shù)相對不成熟挑随，即便是旗艦機(jī)也很難把控指紋識別這一關(guān)。那指導(dǎo)致體驗不佳的原因是什么勒叠？為什么如此多廠商選擇把指紋識別做到背面兜挨？指紋識別技術(shù)的發(fā)展都經(jīng)歷了什么？

一眯分、指紋識別手機(jī)的前世今生

1998 年拌汇，西門子研發(fā)出世界上第一款具有指紋識別功能的手機(jī)，原型機(jī)弊决，未量產(chǎn)噪舀。指紋識別剛興起不久，西門子做了第一個吃螃蟹的人飘诗，向世界證明了手機(jī)搭載指紋識別的可能性与倡。技術(shù)來自 Bromba 公司。

2000 年昆稿，法國 SAGEM 發(fā)布 SAGEM MC 959 手機(jī)蒸走，第一次實現(xiàn)指紋識別手機(jī)的量產(chǎn)。技術(shù)來自 ST Micro（意法半導(dǎo)體貌嫡，已退出中國市場）。

2001 年该溯，美國的 Handspring 公司發(fā)布 Handspring Visor 岛抄。指紋識別第一次被應(yīng)用到 PDA 產(chǎn)品上。技術(shù)來自 FPC（FingerPrint Card）狈茉。

2003 年夫椭，日本富士通發(fā)布 F505i 。從 2003 年開始到之后將近十年時間里氯庆，富士通的指紋識別手機(jī)占據(jù)了整個指紋識別手機(jī) 70% 的市場份額蹭秋。技術(shù)來自 Authentec 扰付。

2011 年，摩托羅拉發(fā)布 MB860 仁讨，世界上第一款搭載指紋識別功能的智能手機(jī)誕生羽莺。技術(shù)來自 Authentec 。

2011 年之前洞豁，從功能性和美觀度來看盐固，具有指紋識別功能的手機(jī)都華而不實。大多采用劃擦式指紋識別丈挟。技術(shù)的落后刁卜，導(dǎo)致功能、美觀曙咽、體驗落后蛔趴。堅持十年的富士通幾乎顆粒無收。

2013 年例朱，蘋果發(fā)布 iPhone 5s 孝情，世界上第一款正面按壓式指紋識別手機(jī)。并將 home 鍵茉继、支付等功能融合進(jìn)指紋識別咧叭。技術(shù)來自 Authentec 。

同年烁竭，康佳 K5 發(fā)布菲茬，技術(shù)來自 FPC ∨伤海康佳是第一款做出正面滑動式指紋識別手機(jī)的合資企業(yè)婉弹。

2014 年 12 月，魅族發(fā)布 MX4 Pro终吼，國產(chǎn)手機(jī)中首款安卓正面按壓式指紋識別手機(jī)镀赌。成為除 Authentec 之外第一家做出正面按壓式指紋識別的廠商， 技術(shù)來自匯頂科技际跪，且 designed by 匯頂 in China 商佛。

二、正反之爭

由于技術(shù)的不成熟姆打，指紋識別模組體積較大良姆，為了減少對手機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，早期大多采用背面滑動式指紋識別幔戏。需要手指從上到下劃過指紋識別器玛追，然后芯片對指紋進(jìn)行“快照”，把指紋圖像拼接到一起，通過算法痊剖，判定指紋是否正確韩玩。滑動式指紋識別缺點是用戶的學(xué)習(xí)成本較高陆馁，識別時間較長找颓，優(yōu)點是成本低。所以在一段時間內(nèi)被眾多廠商采用氮惯。摩托羅拉叮雳、三星、 HTC 都采用過滑動指紋識別技術(shù)妇汗。

隨著技術(shù)發(fā)展帘不，按壓式指紋識別走上舞臺。只需要將手指放在指紋識別器上杨箭，芯片會在短時間內(nèi)對指紋進(jìn)行多次采集寞焙，效率更高，易操作互婿，識別時間更短捣郊，整個指紋識別模組的體積也逐漸得到較好的控制。

與此同時出現(xiàn)的問題是慈参，按壓式指紋識別在識別準(zhǔn)確率呛牲、效率、易用性上都有了明顯改善驮配，但一直到現(xiàn)在也有很多廠商將指紋識別模組做在手機(jī)背面娘扩。這是因為什么？

1壮锻、Android 設(shè)計規(guī)范琐旁。Android 系統(tǒng)經(jīng)歷了漫長且繁榮的按鍵時代。從最初四個實體按鍵猜绣，到三個實體按鍵灰殴，再到三個虛擬按鍵，整個系統(tǒng)和第三方應(yīng)用的設(shè)計規(guī)范掰邢、生態(tài)已經(jīng)相當(dāng)完善牺陶，如果這個時候在正面加上一個指紋識別，不單單影響美觀和屏占比辣之，還影響 Android 的設(shè)計規(guī)范掰伸，廠商需要對自家的 ROM 進(jìn)行修改，從而使指紋識別按鍵與 Android 按鍵的功能相結(jié)合召烂。并且 Google 也并不喜歡大家把指紋做到正面。就如前不久剛剛發(fā)布的 Google Pixel娃承，指紋識別模組也在手機(jī)的背面奏夫。這也足以說明問題怕篷。

2、專利酗昼，商業(yè)競爭的核武器廊谓。2012 年初，Authentec 率先研發(fā)出正面按壓指紋識別技術(shù)麻削，向三星蒸痹、蘋果、諾基亞呛哟、LG 叠荠、富士等大客戶展示，然而只有蘋果對其感興趣扫责，將 Authentec 收購榛鼎，并且不對外銷售傳感器，成了蘋果的「御用」鳖孤。三星 S5 由于受到專利的影響者娱，不得不使用 Synaptics 的正面滑動式指紋識別。

3苏揣、微米級的取舍黄鳍。經(jīng)歷了厚度大戰(zhàn)，手機(jī)產(chǎn)品的厚度目前已無太大差距平匈。同時技術(shù)和硬件的革新讓普通 USB 接口走下歷史舞臺框沟，越來越多的廠商采用數(shù)據(jù)傳輸、充電速度更快的 Type-C 接口吐葱。但 Type-C 接口的體積比 USB 接口要大街望，這就為做正面指紋增加了難度。很多手機(jī)廠商考慮到成本弟跑、內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計和產(chǎn)品沿襲的設(shè)計語言灾前，退而求其次選擇了背面指紋。而采用正面指紋的廠商孟辑，則不得不把 Type-C 接口做的更貼近手機(jī)后蓋哎甲，為指紋模組騰出空間。

把指紋做到背面的確能節(jié)省正面的手機(jī)空間饲嗽，但能節(jié)省背面的空間嗎炭玫？顯然不能。如果把指紋識別做到背面貌虾，那指紋模組一定不能做在電池上面吞加，也就是不能與電池重疊。只有把電池往下移（壓縮），或者改變電池形狀騰出空間采用高密度電池衔憨，把指紋做到背部偏上的位置叶圃。指紋識別的位置偏上，恰巧有利于單手用食指進(jìn)行指紋解鎖践图。

但背面指紋識別終究不是長久之計掺冠。當(dāng)下手機(jī)的主板集成度越來越高，未來集成到主板的芯片只會更多码党，而更多的芯片德崭、更多的功能帶來更高的耗電量，電池也只能不斷變大揖盘。其實未來想把指紋做到背面并非易事眉厨。

魅族作為先行者邁出了第一步，雖然 MX4 Pro 在當(dāng)時的銷量并不喜人扣讼，但的確也是一次很好的品牌營銷缺猛，讓魅族追求設(shè)計上極致的態(tài)度得到了大眾認(rèn)可。隨后陸續(xù)有廠商跟進(jìn)椭符，也把指紋做在正面荔燎。

三、隱形潮流

2016 年 9 月销钝，小米 5s 發(fā)布有咨，雷軍花了大篇幅來講高通的超聲波指紋識別技術(shù)，一時間也頗為轟動蒸健。但指紋識別的地方有一個凹陷座享，經(jīng)查閱多方資料，個人判定：超聲波雖然具有穿透性似忧，但在超聲發(fā)生器大小炮叶、頻率和屏幕蓋板的材質(zhì)檩互、厚度的影響下仅乓，其穿透能力也非常有限署隘。所以小米在屏幕放置指紋識別模組的位置向下挖了一個凹槽。以此來控制玻璃面板的厚度饺著，保證指紋識別的識別率和準(zhǔn)確率箫攀。雖然不完美，但卻使無孔指紋識別第一次受到如此高的關(guān)注幼衰。

2016 年 12 月靴跛，ZUK Edge 發(fā)布，指紋識別第一次被做到屏幕下面渡嚣，實現(xiàn)了屏幕不開孔梢睛。采用匯頂科技的 IFS（Invisible? Fingerprint Sensor 指紋識別與觸控一體化技術(shù)）肥印。但新的問題出現(xiàn)了，我們手機(jī)屏幕的玻璃蓋板绝葡，普通2D玻璃蓋板的厚度薄一點可以做到 0.4mm竖独，比較流行的 2.5D 玻璃蓋板厚度達(dá)到 0.7mm-0.8mm 。但指紋識別模組的識別信號不能穿透這么厚的 2.5D 玻璃蓋板挤牛，其實當(dāng)厚度在 0.3mm 的時候如果沒有更加出色的算法進(jìn)行補(bǔ)救，識別上就已經(jīng)相當(dāng)吃力了种蘸。

為解決厚度問題墓赴，F(xiàn)PC 和 LG 嘗試在玻璃蓋板放置指紋識別模組的位置的反面，挖一個凹槽航瞭，把指紋識別模組放在凹槽里面诫硕，從而解決蓋板厚度問題。

ZUK 的解決方案就是挖凹槽刊侯。ZUK Edge 的屏幕玻璃蓋板厚度為 0.75mm章办，ZUK 挖了一個 0.45mm 深的凹槽，成功的將指紋識別模組放在凹槽中滨彻，做到與屏幕平行藕届，無突起，這得益于匯頂科技 IFS 指紋識別模組本身體積就很小亭饵。

三個方面看隱形指紋識別：

（一）隱形指紋識別對屏幕蓋板有什么影響休偶？

1、玻璃品質(zhì)要求高

屏幕反面要挖凹槽辜羊，只有玻璃的品質(zhì)更好踏兜，才能保證生產(chǎn)良品率和玻璃蓋板強(qiáng)度。并且挖凹槽需要的工藝八秃，加工方的流程會直接影響成本提升碱妆。所以很多人覺得 ZUK Edge 2299 元的售價微微偏高，根本原因就在于屏幕更貴了昔驱。一個外觀型的創(chuàng)新和完善疹尾，ZUK 率先做出抉擇，對這個小品牌來說著實令人欽佩舍悯，但對于外觀型創(chuàng)新付出的技術(shù)成本而不得不提升售價航棱，用戶能否為其買單？

2萌衬、玻璃可靠性打問號

一塊好好的玻璃被挖了個槽饮醇，就好像一面承重墻被挖了個洞。局部厚度只有 0.3mm 秕豫。雖然 ZUK 官方向外界公布 ZUK Edge 經(jīng)過了嚴(yán)格的壓力朴艰、彎折和跌落實驗观蓄，但還是要對整塊玻璃的強(qiáng)度打上一個問號。其實就算直接在玻璃蓋板上開孔祠墅，其強(qiáng)度也肯定會受影響侮穿。

3、從此貼膜是路人

目前雖然實現(xiàn)了隱形指紋毁嗦，讓屏幕一體化亲茅，但貼膜這件事該怎樣解決？目前康寧大猩猩玻璃的耐受能力還不足以完全應(yīng)對生活中的所有場景狗准。廠商費大功夫花大價錢實現(xiàn)的隱形指紋克锣，讓用戶買了根剝了皮的香蕉？技術(shù)的創(chuàng)新帶來體驗的提升腔长，而體驗的提升也需要推動技術(shù)的提升∠睿現(xiàn)在只是實現(xiàn)了隱形指紋識別，但伴隨的問題是玻璃面板的耐磨耐刮程度都不盡如人意捞附。只能希望隱形指紋的普及過程中也能讓玻璃面板的耐受程度不斷提升巾乳。否則，用戶多花錢只能買到根嬌氣的剝了皮的軟香蕉鸟召。

（二）IFS 對 ZUK 及智能手機(jī)有什么意義胆绊？

ZUK Edge 其實對 ZUK 來說似乎也是一款「概念機(jī)」，極致的大屏占比欧募、高性能辑舷、隱形指紋識別......都不難看出這似乎就是未來 ZUK 手機(jī)產(chǎn)品設(shè)計的大方向。

聯(lián)想手機(jī)業(yè)務(wù)近年來歷經(jīng)波折槽片，業(yè)績萎靡的同時何缓，又在不斷發(fā)力，摸索市場和用戶还栓，尋找新的切入點碌廓。在手機(jī)產(chǎn)品硬件差異化日趨減小的同時，有資本的廠商都希望開辟新的疆土剩盒。

新產(chǎn)品的認(rèn)同感谷婆，產(chǎn)品的銳度，話題的密度正是當(dāng)下 ZUK 最急需的三方面辽聊。IFS 技術(shù)無疑都或多或少的滿足這三個條件纪挎。ZUK 一直主打中高端，但自身并沒有太多硬件上的亮點跟匆，通過嘗試新鮮技術(shù)异袄，抓住硬件、技術(shù)控的心玛臂，同時還能制造大量話題進(jìn)行營銷烤蜕，讓普通消費者認(rèn)識 ZUK 品牌封孙。

當(dāng)然，ZUK 在營銷方面一直欠缺讽营，這次還是沒能例外虎忌。

對整個智能手機(jī)行業(yè)來說，每一次技術(shù)的革新都需要小白鼠為后人鋪路橱鹏。無論 ZUK 用 IFS 技術(shù)是出于什么理由膜蠢，商業(yè)因素也好、營銷因素也罷莉兰，ZUK Edge 無疑對隱形指紋技術(shù)進(jìn)行了頗具價值的試探狡蝶。同時，隱形指紋識別的誕生贮勃，意味著未來手機(jī)可實現(xiàn)正面不開孔、超大屏占比苏章、無實體按鍵的設(shè)計寂嘉。如果再采用骨傳導(dǎo)等技術(shù)，就成了真正的「全面屏」枫绅。

（三）IFS 對匯頂科技有什么意義泉孩？

匯頂科技從最初奄奄一息的無名小廠，到如今盈利幾億且成功上市并淋，技術(shù)的發(fā)展是根本因素寓搬。與魅族合作后一路走紅，不斷地增加研發(fā)支出县耽，誕生了今天的 IFS 技術(shù)句喷。諾基亞、中華酷聯(lián)兔毙、東芝唾琼、西門子、NEC 等廠商都與匯頂科技展開合作澎剥，也使得中國廠商有了與國際廠商抗衡的資本锡溯。

此外，ZUK 此次采用匯頂科技的 IFS 技術(shù)哑姚，能夠幫助匯頂驗證 IFS 技術(shù)量產(chǎn)的可能性祭饭，并且可以收獲大量的市場反饋和信息，從而不斷對技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)叙量。畢竟 IFS 技術(shù)在 2014 年 9 月就已經(jīng)面世倡蝙，時隔兩年多，經(jīng)過層層技術(shù)迭代才完成量產(chǎn)绞佩。

除了已全面普及的正悠咱、反面指紋識別蒸辆，還有廠商嘗試在手機(jī)的側(cè)邊框和電源鍵上。這無疑也是一種“隱形”的好方法析既。但在邊框上開孔會不會對材料有要求躬贡？會不會對整機(jī)的強(qiáng)度產(chǎn)生影響？機(jī)身厚度會不會有所增加眼坏？如果做在電源鍵上拂玻，電源鍵面積增大美觀性能否兼顧？識別準(zhǔn)確率怎樣保證宰译？做在電源鍵上真的更加實用了嗎檐蚜？

四、暢想未來

2016 年 12 月沿侈，Synaptics 發(fā)布首款移動設(shè)備的光學(xué)指紋傳感器闯第，不開孔的同時，支持最大 1mm 的玻璃蓋板缀拭。

目前已有兩家廠商實現(xiàn)不開孔的指紋識別咳短，蘋果在 iPhone7 上也取消了 home 鍵的按動功能，under glass 的大潮預(yù)計最早在今年 4 到 6 月份大范圍普及蛛淋。

如今已有消息傳出咙好，已實現(xiàn)指紋識別與屏幕一體化技術(shù)，意味著真正的「全面屏」或許就在不遠(yuǎn)的將來褐荷。IFS 技術(shù)也會成為手機(jī)形態(tài)進(jìn)化過程中的一大轉(zhuǎn)折點勾效。

但每一次技術(shù)的革新都誕生也犧牲了無數(shù)悲情英雄，如第一個向世界證明指紋識別手機(jī)可能性的西門子叛甫；第一次量產(chǎn)指紋識別手機(jī)的 SAGEM 层宫；堅持十年研發(fā)指紋識別手機(jī)卻顆粒無收的富士通......這些品牌、這些產(chǎn)品其监，逐漸走出大眾的視野卒密。

可喜的是，這一切都在進(jìn)步著棠赛。在智能手機(jī)發(fā)展的時間線上哮奇，我們又向前邁出了一步。

參考文獻(xiàn)及資料：

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2鼎俘、基于ARM的指紋識別模塊的研究與開發(fā)_黃林波

3、基于嵌入式應(yīng)用的指紋識別技術(shù)研究_趙應(yīng)丁

4辩涝、指紋識別系統(tǒng)研究_楊雪

5贸伐、自動指紋識別系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究_王瑋

6、自動指紋識別系統(tǒng)中若干關(guān)鍵問題研究_梅園

7怔揩、電容感應(yīng)式指紋傳感器工作原理和性能分析

8捉邢、國內(nèi)外主要指紋識別芯片廠商分析-電子工程網(wǎng)

9脯丝、生物識別：按壓和滑動式指紋識別解析-全球安防網(wǎng)

10、隱藏式指紋識別離我們到底有多遠(yuǎn)-筆戈科技

11伏伐、細(xì)聊指紋識別發(fā)展史：原來1998年的手機(jī)上就有了-筆戈科技

12宠进、匯頂科技全系列指紋產(chǎn)品及戰(zhàn)略規(guī)劃全面解析-電子工程網(wǎng)

13、指紋儀的基本原理-長春方圓光電技術(shù)有限責(zé)任公司研發(fā)部

14藐翎、群雄割據(jù) 一圖看懂手機(jī)指紋識別行業(yè)大事記-電子工程網(wǎng)

聲明：

1材蹬、文中第二小節(jié)凹槽部分「 Cover Glass Cutout 」圖片來自于筆戈科技鄧鄧大人《隱藏式指紋識別離我們到底有多遠(yuǎn)？》

2吝镣、文中的數(shù)據(jù)堤器、觀點和結(jié)論若出現(xiàn)錯誤，請您及時指正末贾，感謝闸溃。

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