指纹解锁已25载 安卓还在坚持苹果为何半路跳车

随着手机行业技术的不断进步,用户解锁手机的方式从最早的数字密码、九宫格屏幕图案解锁逐渐进化至指纹解锁、面部识别解锁等生物模式,用户只需用手指按压指定位置,或者抬起手机扫描脸部便可一键解锁手机,操作愈加方便。
在这项技术的进步途中,苹果、三星、魅族、小米等厂商都起到了重要的作用,我们今天就来简单盘点下这项技术25载的发展简史。
01 最早指纹识别手机:西门子(SL10)1088
目前有迹可循的第一款支持指纹解锁的手机来自1999年,来自西门子推出的SL1088(SL10)机型,其也是世界上首款较为成熟的滑盖手机,用户可以将上半部分的屏幕向上推起,不过如此前瞻性的设计并没有受到欢迎。
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该机的指纹识别区域位于机身背部,采用刮擦式识别方式,需要用户在线性传感器上缓慢划过,拼接成完整指纹。西门子SL1088还是全球首款3色彩屏手机,显示效果再次完成了革新。
02 首款正面指纹解锁手机:富士通 F505i
4年后,富士康推出了一款搭载正面指纹识别的手机富士通 F505i,如下图所示,该机在九宫格键盘的下方植入了一块刮擦式指纹解锁模块,用户在打开手机后便可用惯用手的拇指随时解锁手机。
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其实从这款手机的设计上,我们已经可以能看到未来正面指纹解锁的雏形了,不过现在离大家联想到的iPhone系列还有十年的距离。随后富士康也陆续推出了多款支持指纹解锁的手机,不过由于技术尚未成熟,更多用户认为数字解锁已经够用,并未掀起全球性的波澜。
03 首款支持指纹解锁的智能机:MOTO MB860
时间来到2011年,摩托罗拉推出了一款MOTO MB860机型,该机预装Android操作系统,正面搭载了一块4英寸的电容触控屏幕,内置英伟达Tegra 2双核处理器能提供1GHz的工作主频。
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言归正传,该机在机身顶部加入了刮擦式指纹解锁识别模块,其与电源键集成在一起,最初的设计意图可能是希望用户在按下电源键解锁屏幕时直接进行指纹识别,但其位置过于靠上,用户很难在手持的状态下多次精准刮擦。
04 首款正面按压指纹:iPhone 5S
2013年,一款跨时代的机型iPhone 5S于美国正式发布,该机新增了正面按压电容指纹设计,用户可以通过按压主屏幕按钮完成手机的解锁、购买等一系列操作。同时,手机记录下来的指纹信息全部存储于本地,进一步保证了用机安全。
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iPhone 5S的Home按键结构
根据官方介绍,用户在按压Home键时,按钮上的不锈钢环可以检测手指接触,将用户的指纹透过HOME键传输到感应器。读取指纹的次数越多,指纹识别会越精准。也是因为iPhone系列巨大的影响力,指纹解锁技术正式地出现在了大众的视野之中。
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随后,魅族快速跟进了正面电容按键指纹识别技术,推出了多款采用类似设计的技术,为指纹解锁在国内的普及做出了巨大贡献。
05 首款支持侧面解锁:努比亚 Z9尊享版
2015年5月,努比亚发布了Z9系列手机,其中的“超大杯”nubia Z9尊享版搭载了TiO侧边指纹设计,指纹是被模块被集成在了机身侧面的电源键之中。不过,该机当时主打的还是无边框设计,观感还是相当优秀的。
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努比亚 Z9尊享版(图片来自网络)
不过这款手机在发布后并未立刻上市,随后在同年9月索尼发布的Xperia Z5由于是市面上最先开售的侧面指纹解锁机型,也被认为是该技术的首发,这里就见仁见智了。
06 首款屏下指纹解锁:vivo X20 Plus屏幕指纹版
时间来到了2018年2月,vivo在17年发布的X20 Plus的基础上新增了业界首个光电指纹识别技术,内置了Synaptics(新思国际)全球首款屏下指纹传感器Clear ID FS9500,其原理为手机背板发出的光线可以穿透0.68mm的玻璃盖板将指纹纹理照亮,指纹反射回的光线再穿透屏幕达到指纹识别传感器,最终形成指纹图像进行识别。
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由于该项技术的原理是利用可见光照射到指纹上的影像来完成录入和识别,按压角度不同形成的图像也各不相同,所以需要多角度按压多次才能记录完成,同时在手指沾湿、强光等极端环境下解锁速度、准确率并不理想。
07 首款技术成熟的超声波指纹解锁手机:三星S10
虽然高通最早于2015年就曾发布过超声波指纹识别技术,不过由于造价、内部结构等问题该技术并没有很快应用于手机之上,技术也并不成熟,2016年初的搭载超声波指纹技术雏形的乐Max 2就被网友狂喷,直到2019年2月,三星S10系列才将这种成熟的指纹3D识别方式带到了用户面前。
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该系列中S10、S10+均搭载了此项技术,其通过传感器发射超声波,入射到手指上,再根据反射波到达接收器的时间长短来描绘指纹图谱,所以抗水、抗污能力要明显强于光电指纹识别。
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我们前文也提到过,生物解锁大致安全程度排列为“3D结构光技术>指纹>2D图像识别技术”,而超声波指纹由于采用了立体解构的方式,整体的解锁速度、录入时间、识别安全性都要明显强于光电指纹,这也是目前生物解锁比较成熟的方案之一。
随着时间的发展,手机超声波指纹解锁技术虽然成熟,很多厂商旗下的高端旗舰产品都搭载此技术,例如vivo今年发布的X Fold、X Note系列产品,前者也是首款支持“3D超声双屏幕指纹”解锁的折叠屏手机。
vivo X Fold系列发布会截图

vivo X Fold系列发布会截图
08 指纹解锁技术进步神速,苹果为何半路跳车?
最后我们再回到标题中的那个问题,为何苹果在iPhone X系列时“半路跳车”,放弃了Touch ID这项技术呢?据推测可能有三大理由:
1、Face ID首次出现,苹果认为Touch ID已无用武之地。由于TrueDepth相机系统的加持,iPhone X能对用户的面部进行3D结构扫描、识别,不仅速度更快,安全性也更高,更别提iOS 15.4还新增了口罩识别,更加方便;
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2、追求全面屏。库克时代iPhone系列已经不再注重“小而美”了,大屏体验是很多手机用户所看重的卖点,而电容按钮占据的面积太大,放弃此设计可以有效提升正面屏占比;
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3、屏下指纹尚不成熟,参考上方的时间点,2017年屏下指纹技术基本还都是采用的光电式,这种2D结构在沾水、沾污等环境下并不适用。
虽然目前超声波指纹技术已经趋近成熟,但目前看来iPhone回归屏下指纹也并不乐观,因为Face ID已经足够好用,有消息人士称苹果最早将于2024年才将实用屏下指纹技术,怀念Touch ID的苹果粉丝们有的等了。
你认为指纹解锁能被Face ID全面覆盖吗?

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