超聲波指紋正悄然進入視野

　　昨天，被譽為中國手機開創者的小米，正式發布了黑科技滿滿的新手機小米 5s。別的不說，就是其中一個非常引人注目的“黑科技” ：無孔式超聲波指紋解鎖。小米號稱自己是業界首創的”無孔式”設計，無縫過渡的屏幕表面，但是卻開了個小“臥槽”，依然能夠防塵防汗，不易損壞。

　　不過，超聲波指紋識別技術最主要優點仍然值得一看，因為在該技術下，傳感器可置于 2.5D 玻璃面板之下。當手指輕觸識別區，一萬顆微震傳感器進行超聲波探測，精準掃描指紋獨特的 3D 特征，從而獲得與傳統指紋識別一樣的生物識別認證體驗。

　　最有意思的是，類似的超聲波指紋識別功能，非常有可能將出現在 2017 年蘋果發布的新一代 iPhone 智能手機上，目的是配合全新激進的設計。

　　多個跡象表明蘋果正追尋超聲波指紋識別

　　去年 11 月份的時候，蘋果申請了一項專利，該專利描述“蘋果迄今為止最先進的 OLED 屏幕創新——在 iPad 屏幕下整合指紋傳感器。”不過，專利沒有進行大量詳盡的描述，直到今年 2 月份的時候，一份來自美國專利商標局的新蘋果專利顯示，蘋果將可能在 3D Touch 中使用超聲波相關的技術。

　　根據這項超聲波 3D Touch 專利了解，用戶在觸摸設備表面的時候能夠確定力度大小和力度的變化，以及位置信號。而且這種技術也能夠整合到使用指紋識別、帶有觸摸元件的 GUI 的設備中，或者是整合到觸摸輸入或者控制的應用程序之中。

　　專利最后表示，超聲波 3D Touch 將適用于蘋果的多款設備，包括 iOS 設備、MacBook 筆記本觸控板、iMac、Apple TV 和 Magic Trackpad 等等，所以率先出現在 iPhone 上的可能性非常大。

　　如果說上面那個專利只是噱頭，在時隔不久的四月份，蘋果的另外一份名為“電子設備指紋傳感器”的專利就像是最好的證明，因為專利中直接向我們展示了其超聲波指紋識別技術是什么樣子，以及如何工作。

　　當時的專利描述稱，在電子設備上有一個透明的指紋傳感器區域，通過控制器單元能夠識別屏幕、指紋窗器以及電子設備之間的數據流，還能夠根據透明指紋傳感器區域生成的指紋圖像來計算手指觸摸的位置。它還能夠接收來自電子設備的文本，或者是反向將指紋圖像傳送給電子設備。

　　專利設計中提到了一項新的指紋識別技術，那就是超聲波技術，聲稱該技術能夠利用可穿透玻璃超聲波對手指指紋的波紋進行識別，其最大好處在于，未來將允許指紋識別傳感器嵌入到智能手機前玻璃面板 Home 鍵的位置。蘋果認為超聲波技術是“最精準”指紋讀取方式，可以掃描到指紋表面的溝壑以及底層組織，并且還確認了超聲波技術在手指有污垢或殘留物時，為何光學掃描儀受到的影響較小。

　　蘋果在 2015 年第四季度就申請了這項超聲波指紋識別的專利，雖然不知何時會用到設備上，但一直有傳言稱，2017 年的 iPhone 將會“移除”主屏幕按鈕，確切的說是將該按鈕嵌入到正面的玻璃上，使之成為完全光滑的表面。因為 2015 年 6 月份蘋果公司收購了 Privaris 大部分與指紋相關的專利，而蘋果收購指紋專利的時間恰好與 Privaris 披露旗下指紋傳感器和觸摸屏技術的時間重合。

　　傳聞的延伸擴展還認為，蘋果此舉的目的是要打造重新設計的“全玻璃顯示屏”的 iPhone，屆時機身正面不再有長下巴，并且是幾乎“邊到邊”無屏幕邊框的設計。

　　還有誰在搞超聲波指紋識別？ 

　　無論如何，蘋果只是在默默的研發，不到成熟那天不會展示，那現有的超聲波指紋識別設備呢?你或許認為小米 5s 是首款配備超聲波指紋識別的手機，事實上并非如此，雷軍還算比較“謙虛”，只是承認首個無孔而已。因為，在此之前另一家國產廠商樂視的 Max Pro 已經成為了全球第一款，只不過是在背部，還覆蓋了金屬表面。

　　不過，更早的我們還可以看到另一致力于超聲波指紋解鎖的科技公司，那就是大家熟知的高通。去年年初的 MWC 世界移動通信大會上，高通便已經公布了自家驍龍 Sense ID(Snapdragon Sense ID)解決方案，其中最主要的生物識別技術就是超聲波，利用超聲波來掃描指紋的 3D 圖像。

　　很多專家從那時就認為，這是秒殺今天 Touch ID 的一項技術，并且將成為下一代生物識別的主流解決方案，原因就在于超聲波的優勢。相較于 Touch ID 接觸式指紋識別技術只能夠繪制出“平面”的特點，超聲波技術卻可以將指紋識別得更加立體，也就是俗稱的 3D 掃描，擁有更高的精確度和更佳的安全性能，僅憑一張指紋的高仿平面圖是無法欺騙它。

　　具體來說，超聲波掃描技術有最鮮明最先進的特征，無需直接接觸也能識別指紋，基本上你不用再將手指放在一個特定的按鈕上，只需將手指隔空放在識別區域的上方即可實現掃描。另外，在手指有少量污垢或潮濕的情況下仍能工作，甚至能穿透玻璃、鋁、不銹鋼、藍寶石、塑料等一些障礙物進行識別，將其融入到手機外殼也沒有任何識別上的問題。

　　這就意味著，未來傳感器不一定非要在手機表面，不需要電容傳感器或者按鈕，也不再需要各種觸控。更小卻能收集到更多指紋信息的超聲波傳感器，可以隱藏于機身的任何部位，比如玻璃、塑料甚至金屬之下，比如放到手機屏幕上、邊框上等，從而進一步提升屏占比。超窄邊框、超薄機身已經越來越普遍，有了這項新技術的加持，設備或許能創造新的輕薄紀錄。

　　高通曾表示，驍龍 Sense ID 技術將會在集成在驍龍 820 之后的處理器中，當然也會向廠商們提供單獨的傳感器模塊，相信到時將惠及更多的 Android 設備。

　　超聲波指紋識別興許將成為主流

　　翻看歷史，指紋識別手機確實已經走過了多個年頭。最早第一款指紋識別手機是由西門子研發，采用刮擦式指紋識別技術，誕生于 1998 年。在經歷了近 15 年的發展之后，iPhone 5s 的誕生終于徹底為該行業帶來了新鮮血液，起到推動式的作用，不僅高端旗艦手機都開始攻關指紋識別技術，如今就連五六百塊錢的手機也都有該技術，近幾年來指紋識別技術可謂飛速發展，靈敏度越來越高。

　　不過，指紋技術有的普及雖如快馬加鞭， 但是今天的指紋識別依然有一些令人詬病的缺陷，最主要的是手不能污垢或濕手，相信大多 iPhone 用戶應該也有這樣的煩惱，一濕手立馬慫。無論是光學式指紋模塊，還是電容式指紋模塊都有這樣的缺陷，對使用環境的溫度濕度都有一定的要求，并且在識別準確度上并不理想，并且這種模塊一般會占用更大的空間。

　　而剛剛開始進入人們視野的超聲波指紋識別技術，與傳統的基于電容觸摸屏的指紋技術相比，超聲波指紋識別很顯然能提供更高的識別能力、適用性和集成性。盡管此前兩年，很多技術分析認為超聲波指紋識別比較難成主流，因為有良品率和功耗等問題，但考慮到高通的推廣，再加上今天小米和樂視的殺入，以及蘋果暗藏已久的默默研發，未來超聲波指紋識別技術真有可能成為新的一輪競賽。

　　話說回來，對于小米的超聲波指紋識別方案，雷軍吹噓稱這是指紋識別最完美的方案，小米在 3 年前就開始考慮引入這一方案了，但也正如開頭所說，依然與 iPhone 的 Home 鍵一樣提供“臥槽”，其解釋是手感定位問題，怕用戶盲按時摸不著。所以，對于 2017 年的 iPhone 究竟是采用何種解決方案，是否真的會嵌入到屏幕內呢?我們對此非常期待。

　　最后需要注意的是，蘋果確實是申請了多項有關超聲波技術的專利，但這些只是說明有可能正在研發相關技術的跡象而已，并沒有十分確切的消息證實專利是否會成為現實。如果 2017 年的 iPhone 真有十分激進的設計，相信明年 9 月份事實真相就會為我們呈現。

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