机情观察室:聊聊手机指纹识别那些事
【IT168 评测】这几年智能手机竞争激烈的发展,带来一个明显的好处就是技术下沉,曾经在高端机中才有的各种技术,在一段时间之后随着成本下降等各种原因,会迅速下沉应用在中低端机身上,在近两年的智能手机发展中,“指纹识别”算是比较明显的例子。前两年还只应用在各款顶级旗舰机的技术,如今连各种千元机都已经标配指纹识别。而关于刚发布的安卓顶级旗舰S8,即便加入了各种黑科技,但其背后指纹的设计还是让不少网友吐槽。可见如今许多用户对手机指纹识别的还是比较关注的技术点之一。本期的机情观察室,我们就来聊聊手机指纹识别那点事。
一个人身上所具有的独一性生物特征有不少,包括指纹、 虹膜、掌纹等,指纹由于其独一性和便利性,目前成为人与智能手机交互的“密码”,应用最为广泛。而在这其中。早在2011年,摩托罗拉推出的Atrix 4G中就率先成为世界上首款采用指纹识别的量产智能手机,不过其采用的划擦式体验并不友好。而到iPhone5S上,苹果在智能手机上真正将指纹识别这个功能发扬光大。至此之后,指纹识别真正在智能手机中普及。
在现阶段,从指纹识别类型上,绝大部分智能手机大多都在使用电容式指纹识别。一般来说,指纹模组(以iPhone为例)是由触控IC、电容传感器、金属检测环、保护盖板组成,而现在技术的发展,则已经可以去掉金属探测环,使得承载指纹模组的Home键更显得一体化。
由于我们的指纹是由一圈一圈的皮肤纹路构成,每个人纹路的形状、指纹的波峰和波谷都完全不同,因此指纹在电容传感器中测量的点的长短也不尽相同(波峰的电容值较高、波谷的电容值较低), 最终将指纹图像翻译成芯片能理解的电信号,当用户在录入指纹时,指纹模组工作,提取指纹图像,转化成电信号与传感器上N多个电容器极板相匹配,最终记录保存在手机中。
对于当前绝大部分的指纹识别模组,都可以对指纹图像进行360°扫描,因此对于用户解锁时手指的姿势没有限制,这就对指纹识别的精度有一定的要求。一般来说,目前智能手机的指纹识别模组分辨率能达到500dpi,而越高的分辨率则对于指纹信息的精准度和速度有所提升。
当然,影响指纹识别速度和精准度的也并不只是指纹模组的面积和分辨率。前文所知, 电容式指纹识之所以能够是识别指纹,主要是基于手指指纹的沟壑。而我们平时使用时,手上免不了沾染一些油污或出汗,而水和杂志会导电,并且会填充手指的波谷,使得指纹识别扫描精度下降。这也就是一般情况下,手上沾水后为什么指纹识别失灵或速度慢的原因。
尽管如今电容式指纹的成本已经比较低(普通的指纹识别模组大概只要3美金左右),无论在当下的旗舰机还是千元机中上都可以有比较接近的体验。不过如上文所说, 电容式指纹对于手上的污渍、水、油这样的在生活中比较常遇到的情况下使用效果都会大打折扣。并且电容式指纹对于手机的造型也有一定方面的限制,由于电容式指纹需要在保护盖板上做一些喷涂,因此使用久了总免不了会有刮花的可能。另外电容式指纹的穿透力大概在300微米,而正常的屏幕保护玻璃厚度大概在400微米以上。因此对于手机造型上有所限制。
基于这些原因, 科技厂商也在不断研发新的指纹识别技术。而目前已经看到样机实现的,则是射频式指纹识别(超声波指纹)、第二代光学指纹。
超声波指纹:
超声波属于射频指纹的一直用,与电容式需要检测指纹表面不同,超声波具有穿透性,利用指纹模组发出的特定频率的超声波扫描手指,利用指纹的不同对超声波反射的不同,能够建立3D指纹图形,因此对手指表面的清洁程度并不用太过考虑。另外,由于超声波具有比较强的穿透性,可以穿透金属、玻璃等常用手机材质,因此对手机外观方面也不会有太多限制。
去年9月,小米5S成为首款搭载超声波指纹识别的产品,但最初的超声波指纹用户体验并不如之前想象中优秀,识别速度慢、准确率偏低。而在刚刚过去的MWC上,高通发布了第二代超声波指纹识别方案,将指纹模组放进屏幕中、金属背壳内,由vivo Xplay6作为样机展示。
根据高通提供的数据,面向显示屏的指纹传感器可透过厚至1200微米的OLED显示屏工作,面向金属的指纹传感器可透过厚至650微米的铝材质外壳工作,而面向玻璃的指纹传感器可透过厚至800微米的玻璃工作。这样的数据已经超过当前主流的2.5D屏幕(大致700-800毫米)的厚度,因此手机厂商可以将指纹模组放在自己需要的部分,以打造更具未来感的外观。(目前超声波指纹方案还只能应用在OLED屏幕)。并且高通宣称,这一代的超声波指纹识别在功耗、模组大小都可以与可以做到与电容式传感器比较接近的水准。
当然,能做到in-display的,除了超声波之外,更多的科技公司在研究光学指纹方案。
光学指纹:
相比之下,光学指纹的应用场景离我们更贴近一些。比如在最初的指纹打卡机上,就是采用最早的光学指纹技术。在录入原始指纹信息后,通过玻璃下方发出的激光扫描你手指摁在玻璃上压出来的指纹,扫描出的图像以黑白的图像与数据库进行对比。但是最初的光学指纹识别由于是基于图像识别,所以对手指的清洁度、指纹模组大小都有要求。
▲汇顶年初MWC展示的光学指纹
在智能手机中,对光学指纹进行了重新升级,通常采用手机屏幕作为发光主体,通过光路照射到指纹,返回的光线再通过屏幕返回到屏幕下的CIS(CMOS Image Sensor),手机针对返回的图像与数据库进行分析对比,最终识别指纹。
可以看到,只要是光学指纹就需要有光。而对于智能手机来说,屏幕发光的时间、功耗、以及屏幕表面的清洁度都会影响到光学指纹的应用体验,因此现在也只能应用在OLED屏幕上开发,而基于LCD屏幕的光学指纹还鲜有人问津。而同为in-display的解决方案,在产品成本、良品率上光学指纹比超声波指纹更具有优势,但在安全性方面,目前高通所做的超声波指纹可以检测到皮肤下的血氧以及心率,拥有先天优势的超声波无疑优于光学指纹。
总结:
以上就是目前离我们最近的指纹识别的三种方案,各有利弊。从目前成本以及普及度,电容式指纹>光学指纹>超声波指纹;从安全性出发,超声波指纹>电容性指纹(暂时)>光学指纹;而从对手机外观的影响来看,能穿透金属的超声波无疑会给智能手机的ID设计带来更多富有创意的可能性,但不得不说,在三者中,目前超声波指纹可实现的技术难度最高。今年,全面屏手机时代很可能正式到来,但相比全屏幕技术,相配的指纹识别方案的成熟很可能在明年才会正式与我们见面。或许明年,搭配更新指纹技术的全面屏手机,会刷新我们对手机设计的新高度,我们自然也拭目以待,手机产品在经过近两年的低潮期后,在未来一段时间内能给我们带来怎样的惊喜。
打开全面屏的正确姿势 vivo屏下指纹解读
其中的关键,就在于大家期待已久但仍未解决的“屏下指纹”这个难题。CES上,有关于智能手机的部分并不算多,但vivo与Synaptics(新思)一起联合发布用于量产版的屏下指纹算的是2018年开年最重磅的亮点。因此,我们今天的机情观察室,就来聊聊vivo这个屏下指纹识别技术。其实vivo对于屏下指纹技术的执着早...
进过产房的你,最终明白了什么?
我是半夜两点破水后去的医院,到了医院没有病床,医生安排进了观察室,经过内检、B超、备皮等程序,坚持到早晨八点半,护士检查只开了四指,可是不能再等了,羊水量已经很少,医生建议进产房。 进产房时候老公陪产,医生告知我们,你心脏不是很好,宫内羊水不足,如果两小时内生不出来就必须剖腹产,讲了手术风险,手术通知...
一篇文章看懂保险基础知识
今天来说说关于保险的基础知识。 这些知识你一定要知道,就像我们找一份工作,进入一家新的公司,我们就必须要了解我们面试的这份岗位薪资是多少,企业福利怎么样,有无加班补偿等。下面虽然是最基础的知识,但是却对你在选择产品和理赔上有很大的帮助,否则我们不了解基础的信息就去购买产品,很可能买到并...
《我们恋爱吧》呈现约会男女众生相,你最喜欢哪一对?
。在这一集中,程潇一直担心着男方,希望能找到一种方法来拯救他“理所当然”的想法。“陈强这种人在我们东北叫哏。”王晰难得吐槽道。张纯烨更因为剧情进入的比较强烈被称为”弹幕本尊“。爱情观察室“经验论”与“真感情”的观点碰撞,丰富了节目的层次,从不同侧面展现了当代青年的情感特征。
《同一屋檐下》李行是演员吗?
《同一屋檐下》李行不是演员。《同一屋檐下》李行真实身份是职业经理人。某期节目中,李行得体行为超圈粉,获得明星观察团一致好评。李诞坐在沙发上爆料,作为一档真人秀《同一屋檐下》将第一次在荧幕上贡献真正的霸道总裁形象,以前的电视剧拍的太不真实;李行非常贴近现实中正在创业有一定积累的人的...
《我家小两口》定档七月六日,你期待吗?
对于《我家小两口》我是满心期待的,定档于七月六日也是很好的,我们已经开始步入假期,身边的同学就很少再见面了,我们需要有一部综艺让自己在荒废的时间中去追寻,节目组给出了定档时间,我们也就多了一份期盼。而且这是一部情感类综艺,名字可以看出与现实生活很贴近,对于我们这一种没有结过婚的人...
自然分娩分有什么环节,多少产程?准妈妈们都有提前了解过吗?_百度知 ...
手机答题 我的 自然分娩分有什么环节,多少产程?准妈妈们都有提前了解过吗? 我来答 1...因为80%以上的产后大出血都发生在产后2小时内,所以宝妈生完孩子后要推到观察室,主要检查产后血压、...少食多餐, 吃一些好消化的食物来保持体力(详见待产中吃喝那点事儿,助产士跟您聊聊...)。 2-4个...
勤衬乳酸: 指纹解锁真正的原因不是容易被破解,如果指纹解锁不安全根本就没有必要去开发了!真正不安全的原因是:用指纹解锁,容易在你睡觉或不清醒时轻易被他人破解.10根手指头有5次解锁机会,小拇指和大拇指几乎不用,因为那样解锁机主可能很不习惯.那就排除4根手指,仅剩6根手指.破解成功的概率为6分之5,约为83.3%.实际上没有任何一种解锁方法是绝对安全的,只要有技术的人愿意破解你的解锁方式,就可以破解.最好不要去惹那些黑客,才是最主要的方式,一种保护自己的方法
邗江区17034886949: 手机指纹识别是怎么回事 - ?
勤衬乳酸: 指纹识别系统是一个典型的模式识别系统,包括指纹图像获取、处理、特征提取和比对等模块. 指纹图像获取:通过专门的指纹采集仪可以采集活体指纹图像.目前,指纹采集仪主要有活体光学式、电容式和压感式.对于分辨率和采集面积等技...
邗江区17034886949: 指纹识别到底有多么不安全 - ?
勤衬乳酸: 指纹具有独一无二的特性,每个人的指纹都不一样,因此,可以说指纹确是现知的安全方式中安全性最高的.但是,马克思大大告诉我们,凡事具有两面性.指纹识别可以说是安全性相当高的一种密码方式,但是我们不可否认的一点是,指纹具有可复制性,并且,在生活当中,只要我们用手指接触过的东西,都会留下我们的指纹,这样就给居心叵测的人留下了可乘之机.指纹识别方式反而成了最不安全的一种密码方式.
邗江区17034886949: 手机人脸识别和指纹识别是什么意思? - ?
勤衬乳酸: 手机人脸识别就是通过扫描人的脸部来实现解锁和付款等,指纹识别也是同类,现在已经很普遍了,现在的手机都已经普及了,人脸识别还没有普遍使用.
邗江区17034886949: 手机背面指纹识别是什么意思 - ?
勤衬乳酸: 如图,即指纹识别模块按钮装在手机背面,一般用食指解锁.
邗江区17034886949: 手机指纹识别的原理是什么? - ?
勤衬乳酸: 原理:指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别 .指纹识别技术涉及 图像处理、 模式识别、 计算机视觉、 数学形态学、小波分析等众多学科.由于每个人的 指纹不同,就是同一人的十指之间,指纹也有明显区别,因此指纹可...
邗江区17034886949: 指纹手机就真的安全吗 - ?
勤衬乳酸: 手机指纹识别传感器的面积有限,并不能将指纹全部信息录入,国外有个研究发现正是因为这个漏洞,有些人指纹会被其他人解锁.有的手机支持录入5个指纹,录入的指纹越多,被别人解锁的几率越大,所以指纹识别并不是绝对安全的.
邗江区17034886949: 什么是手机指纹识别,有什么技术特点 - ?
勤衬乳酸: 目前支持指纹识别功能的三星手机型号有:S7(G9300/G9308)、S7 Edge(G9350)、S6 Edge+(G9280)、Note5、A9100等.
邗江区17034886949: 手机屏下指纹问题 - ?
勤衬乳酸: 手机屏下的指纹是安全问题,尤其是财产安全问题,现在我用手机支付都是用指纹支付,所以你要重视,你说的问题一种可能是你朋友恶搞,偷着录的指纹,从生物学角度指纹具有唯一性,双胞胎长的一样,指纹不一样,再一种可能你的手机有问题,找厂家!!!
邗江区17034886949: 手机指纹识别有什么用 - ?
勤衬乳酸: 有的是假的 只是个软件游戏而已 我手机上就有一个 只要按好 就可解锁 但是如果是 手机上真有这种指纹是别的话那 很好啊 只有自己才可以使用手机 可以保密自己的隐私 不被别人 偷偷看去 挺好啊