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          淺析光學屏下指紋與超聲波指紋識別

          ? 2018年09月21日 10:23 ? 次閱讀

            密碼是保護用戶資料及財產安全的關鍵,只是設置密碼這事一直讓人糾結,簡單好記意味著不安全,想要安全就要使用復雜的高強度密碼,只是記住不同的密碼實在太難了,所以指紋識別手機問世之后迅速得到認可,自從2013年iPhone 5s整合指紋識別為Touch ID之后,指紋識別現在已經是智能機必備功能,哪怕是入門機也是有指紋識別的。蘋果是智能手機廠商中第一個大規模應用指紋識別的,但也是第一個放棄指紋識別的,現在改刷臉認證了,不過安卓廠商這次沒有完全跟隨蘋果,有些廠商押注了屏下指紋識別,目前來看他們有可能走對了。

            現在來看,iPhone 5s手機是近幾年來智能手機轉折的一個重要標志,它在先進技術上至少有兩處領先,一個是64位處理器,一個是指紋識別,這兩個技術都花了安卓廠商一年多時間才追上來。這幾年中指紋識別技術也多次迭代升級,從正面指紋識別到背面指紋識別,現在又回到了正面指紋識別,但不再是Home鍵,推動它進步的也不是識別率、識別速度等技術因素了,而是出于全面屏的要求。

            關于指紋識別,今天這篇超能課堂里不再詳細介紹現在的電容式指紋識別技術了,它已經很成熟了,解鎖速度、識別率已經不是問題,芯片、傳感器的成本也足夠讓低端手機用起來無壓力。現在的問題是人們對智能手機的要求變得更高了,全面屏時代已經沒有空間留給實體Home鍵了,后置指紋識別又被消費者吐槽(雖然技術上沒問題了),指紋識別技術也要隨之改變,現在主要的解決方案就是屏下指紋(也叫屏幕指紋),技術方向上主要有光學及超聲波這兩種,也是我們超能課堂今天的重點。

            指紋識別手機發展路線圖(國元證券研究中心)

            為什么需要屏下指紋識別?全面屏時代的必然選擇

            自從iPhone 5s之后,指紋識別產業進入了高速發展期,電容式指紋識別在解鎖速度以及成功率上不斷進步,體驗上已經沒什么問題了,本來正值盛年,但是無奈遇上了全面屏升級,現在大家都在追求接近100%的屏占比,正面已經沒有空間留給電容式指紋識別了,2020年預計全面屏手機滲透率達到85%以上,屆時電容式指紋識別也不會消亡,但只能存在于部分后置指紋識別的低端手機中,屏下指紋識別技術將成為主流。

            在這次的生物識別技術升級中,蘋果毅然放棄了指紋識別,在iPhone X上使用了3D結構光技術,進入了刷臉時代,從技術進步來說蘋果的3D結構光很先進,直到一年后的今天安卓陣營也沒幾臺3D結構光的手機,這個情景有點像當年的iPhone 5s。

            但是3D結構光的好評可沒有當年的指紋識別那么高,人臉識別技術識別速度太快、太慢或者太準、太不準都是個問題,而且從操作習慣上看,刷臉是不如按手指那么自然的,而且指紋識別是個主動的識別過程,刷臉認證不是手機用戶主動控制的,所以iPhone X的人臉識別備受爭議,吐槽的人跟叫好的人都大有人在。

            由于蘋果在3D結構光技術上也跟當年指紋識別技術一樣直接收購了市場上技術最好的廠商,導致安卓陣營短時間追不上蘋果,但這次安卓廠商的選擇也多了,因為不跟隨蘋果上3D結構光的廠商也很多,Vivo、華為、OPPO、小米、魅族等中國公司也押注了屏下指紋識別技術,其中Vivo做到了全球首發屏下指紋識別手機。

            屏下指紋識別路線之爭:光學指紋、超聲波指紋

            在全面屏時代,前置指紋識別沒空間、后置指紋識別沒逼格,廠商的選擇就只有屏下指紋識別了,目前來說主要的技術路線有光學指紋識別和超聲波指紋識別,現在商業化的屏下指紋識別幾乎都是光學指紋別,超聲波指紋識別技術由高通領頭,其實在兩年前的小米5s上使用過,但是這個技術依然不成熟,至少今年內都沒戲。

            光學屏下指紋識別:率先商業化,體驗在改進

            如果單純說光學指紋識別,那這種技術早就大量應用了,指紋考勤機就是傳統光學指紋識別的代表,但這種光學指紋識別方案體積大,也不需要考慮電池等因素,跟智能手機使用的光學指紋識別方案也是不一樣的,我們這里所指的是后一種。

            智能手機使用的光學屏下指紋放棄了傳統光學系統,改用智能手機屏幕作為光源,因此自發光的OELD屏幕是光學屏下指紋手機的最佳拍檔,LCD屏幕因為需要LED背光模組,不太適合光學屏下指紋,真要做的話技術難度、成本就比較高了,目前還不實用。

            光學屏下指紋識別的原理就是按壓OLED屏幕后,OLED產生的光線會照射手指紋理,然后光線再反射到屏幕下的指紋識別傳感器上,產生指紋圖像。這個過程說起來簡單,但是光學指紋識別要涉及到光學透鏡系統、傳感器芯片、蓋板玻璃、OELD屏幕,研發中要涉及多個供應商。

            光學指紋識別其實也有兩種路線之分,我們常說的屏下指紋識別的屏下就是Under Display方案,指紋模組在OILED屏幕下方,另一種方案是In Display,就是把指紋識別傳感器整合到屏幕中,這個方向是未來的屏幕指紋識別的趨勢,不過現在的技術還做不到量產。

            光學屏下指紋識別技術雖然今年初才正式商業化量產,但是發展速度很快,抗干擾性、穩定性都比較好,但是問題也不少,技術原理決定了光學指紋識別要學穿透屏幕及玻璃,所以識別速度、準確率不如電容式指紋識別,借助OLED屏幕發光也會導致OLED屏幕特定區域一直發光,不僅會增加功耗,還對OLED屏幕壽命有影響。

            超聲波指紋別:技術體驗好,商業量產進展慢

            除了光學屏下指紋識別之外,還有一種體驗更好的屏幕指紋識別技術,那就是超聲波指紋識別,它的原理跟光學指紋識別不同,不依賴屏幕發光,而是傳感器主動發出超聲波,穿透屏幕及玻璃達到人體皮膚,然后接收反射回來的信號,利用指紋表面與空氣密度的不同從而構建出3D指紋圖像,與指紋信息做比對。

          淺析光學屏下指紋與超聲波指紋識別

            那么超聲波指紋識別的優點就來了,首先是超聲波穿透性強,因此不需要擔心皮膚表面的水漬、污漬影響,識別率高,還能濕手檢測,而且超聲波能夠穿透皮膚,不像光學指紋識別那樣只能檢測表皮。

            算起來超聲波指紋識別的(偽)量產時間比光學指紋識別其實更早,樂視在2016年1月、小米在2016年9月就推出了超聲波指紋識別手機,不過這兩款手機的指紋識別體驗都不夠好,主要還是當時的技術限制,超聲波穿透距離有限,不過隨著技術進步,超聲波指紋識別對屏幕厚度的要求不斷低,高通去年在上海MWC展會上發布了第二代超聲波指紋識別技術,已經可以穿透0.8mm的玻璃、0.65mm的金屬、1.2mm的OLED屏幕了。

            說到這一點,大家可能會注意Vivo在指紋識別技術真的是個神奇的公司了,以往大家認為Vivo不重視技術,但實際上Vivo是高通第二代超聲波指紋識別技術的首發廠商,Xplay 6上已經應用了該技術,而今年Vivo又是光學指紋識別的首發廠商,在這兩個方向上都做到了第一。

            不過超聲波指紋識別目前的問題在于還不夠成熟,之前小米、樂視搶先推出超聲波指紋識別手機更多地是出于營銷考慮,從體驗上來說還不到時候,直到目前超聲波指紋識別技術還沒有真·量產,現在的消息是明年的三星Galaxy S10手機上會使用超聲波指紋識別技術,看樣子明年是超聲波指紋識別技術的一次爆發了。

            總結:屏下指紋識別最好的時刻還沒來

            三種指紋識別技術的優缺點比較

            對于電容式指紋識別、光學指紋識別、超聲波指紋識別來說,前者體驗比較好,技術成熟,但在全面屏時代不受待見,被外貌黨嫌棄了,以后只能停留在中低端手機上了。全面屏手機會轉向光學指紋識別及超聲波指紋識別,目前首發的是光學屏下指紋識別,但它的限制還是挺多的,離不開OLED屏幕也是個大問題,超聲波指紋識別技術上更好一些,但是目前還不能大規模量產,成本及功耗也比較高,未來應該是在旗艦級智能手機上率先使用。

            此外,屏下指紋識別是安卓廠商跟蘋果掰腕子的一次機會,現在蘋果已經轉向了3D結構光技術,但是蘋果在指紋識別技術上一直保持投入,其實并沒有完全放棄這個方向,一旦蘋果認為技術成熟了,那么殺個回馬槍也是很有可能的,真需要的話,2020年就能實現了。

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          發表于 2018-09-10 09:02 ? 90次閱讀
          分體潛水型電磁流量計的測量優勢分析

          基于嵌入式ARM微處理器的指紋識別方案

          傳統的指紋識別系統都是基于PC機的,這種系統具有識別速度快、樣本存儲量大、軟件設計技術成熟等優點。但...

          發表于 2018-09-07 08:52 ? 346次閱讀
          基于嵌入式ARM微處理器的指紋識別方案

          2018年上半年丘鈦指紋識別模組出貨量呈現上升趨...

          隨著人口紅利消退,智能手機市場在高速發展后邁入飽和,由增量轉存量競爭。2018年上半年,中國智能手...

          發表于 2018-09-06 15:18 ? 368次閱讀
          2018年上半年丘鈦指紋識別模組出貨量呈現上升趨...

          為何以往手機圈的營銷一哥,畫風一變,要在科技感上...

          而同年,OPPO發布第一款R系列R1,與其它競品不同,當時R系列的落點已非常明顯,尤其R1S和R1C...

          發表于 2018-09-06 09:12 ? 1662次閱讀
          為何以往手機圈的營銷一哥,畫風一變,要在科技感上...

          眼神科技為江蘇農信提供了指紋識別產品,打造多模態...

          據報道,近日,眼神科技憑借深厚的技術積累、優秀的方案設計、成功的應用案例及過硬的產品質量等突出優勢...

          發表于 2018-09-05 15:35 ? 865次閱讀
          眼神科技為江蘇農信提供了指紋識別產品,打造多模態...

          即將推出的iPhone最常見的問題:它什么時候出...

          不過,還是會有權衡的。據說低端手機有LCD屏幕,而不是iPhone X上的OLED屏幕,所以顯示質量...

          發表于 2018-09-05 09:32 ? 831次閱讀
          即將推出的iPhone最常見的問題:它什么時候出...

          OPPO R17系列采用思立微生產的屏下指紋芯片

          隨著去年全面屏手機的爆發,智能手機對于屏占比的要求越來越高,這也使得可以影藏在屏幕內、不影響屏占比的...

          發表于 2018-09-04 16:08 ? 1079次閱讀
          OPPO R17系列采用思立微生產的屏下指紋芯片

          華為Mate 20三款機型齊上陣,國內10月底舉...

          至于三款機型的不同,最新曝光的消息顯示,Mate 20將配備6.3英寸LCD屏幕,而支持的是22.5...

          發表于 2018-09-04 15:43 ? 2456次閱讀
          華為Mate 20三款機型齊上陣,國內10月底舉...

          全面屏時代下,人臉識別和虹膜識別成新的突破口

          然而,全面屏智能手機的實現,還需要手機廠商解決聽筒、攝像頭、指紋鍵以及距離傳感器等多個手機部件的位...

          發表于 2018-09-03 17:27 ? 650次閱讀
          全面屏時代下,人臉識別和虹膜識別成新的突破口

          以iPhone為核心的秋季新品發布會將在9月12...

          Apple Watch Series 4 預計也會在本次媒體發布會亮相。Apple Watch Se...

          發表于 2018-09-03 16:03 ? 1570次閱讀
          以iPhone為核心的秋季新品發布會將在9月12...

          液晶屏升降器常見故障及解決方案

          液晶屏升降器,需要使用顯示屏時,隱藏在會議桌內部的升降機把顯示屏從會議下面升到桌子表面;當不使用顯示...

          發表于 2018-09-03 14:53 ? 115次閱讀
          液晶屏升降器常見故障及解決方案

          液晶屏拼接的技術原理 淺談液晶屏拼接應用

          液晶拼接屏,壽命長,維護成本低。液晶是使用壽命最長的顯示設備,其本身壽命非常長,即使是壽命最短的背光...

          發表于 2018-09-03 14:44 ? 92次閱讀
          液晶屏拼接的技術原理 淺談液晶屏拼接應用

          LCD液晶顯示屏的分類 LCD液晶顯示屏的優缺點

          在TN 和STN 模式中,背面玻璃。基板上貼有偏光片和表面有皺紋狀的反射片,這種反射型充分發揮了非發...

          發表于 2018-09-03 14:38 ? 198次閱讀
          LCD液晶顯示屏的分類 LCD液晶顯示屏的優缺點

          單色液晶屏該如何分類 單色液晶屏的工作原理是什么

          單色液晶屏,又俗稱為黑白屏。因為它只能夠顯示出單一的顏色而得其名。它通過更改偏光片等等,可以制作成為...

          發表于 2018-09-03 11:38 ? 136次閱讀
          單色液晶屏該如何分類 單色液晶屏的工作原理是什么

          液晶屏哪種好 液晶屏顯示原理是什么

          VA類面板是現在高端液晶應用較多的面板類型,16.7m色彩和大可視角度是該類面板定位高端的資本,同時...

          發表于 2018-09-03 11:22 ? 123次閱讀
          液晶屏哪種好 液晶屏顯示原理是什么

          景旺電子2018年半年報,受益江西二期產能開出業...

          打造智能化產線,毛利率進一步提升。公司2季度單季毛利率31.89%,同比提升0.3個百分點。由于江西...

          發表于 2018-09-03 09:50 ? 442次閱讀
          景旺電子2018年半年報,受益江西二期產能開出業...

          富士康北美之旅,與3家公司成立1億美元風投基金

          近日,中國臺灣地區電子巨頭富士康((Foxconn))與美國西北互助人壽保險公司(Northwest...

          發表于 2018-08-31 17:12 ? 1559次閱讀
          富士康北美之旅,與3家公司成立1億美元風投基金

          如何選擇合適的指紋方案?保證鎖具成品的安全!

          當前智能鎖所采用的的生物識別技術中,指紋識別(光學+半導體)應用占市場97%。從智能門鎖硬件層面來...

          發表于 2018-08-31 15:30 ? 295次閱讀
          如何選擇合適的指紋方案?保證鎖具成品的安全!

          搭載LCD屏的新iPhone將推遲到11月上市

          今年計劃上市的新款iPhone系列3款型號中,唯一的LCD屏機種Iphone9(暫稱)或將延遲兩個月...

          發表于 2018-08-31 09:59 ? 780次閱讀
          搭載LCD屏的新iPhone將推遲到11月上市

          三星Galaxy S10將取消Home鍵,搭載指...

          三星Galaxy S、Note系列將全部取消Home鍵,S、Splus高級機型搭載超聲波式指紋識別,...

          發表于 2018-08-31 09:43 ? 1431次閱讀
          三星Galaxy S10將取消Home鍵,搭載指...

          在未來,大數據的研究之路該如何前行?

          正因如此,北京大數據研究院在成立三年的時間里在大數據領域的科研、產品成效可謂是頗為顯著。在此次發布會...

          發表于 2018-08-31 08:40 ? 574次閱讀
          在未來,大數據的研究之路該如何前行?

          歐菲科技在屏下指紋領域優勢突出,上半年指紋模組出...

          伴隨全面屏手機的流行,屏下指紋識別技術大熱。與傳統指紋識別技術相比,屏下指紋無需在屏幕上開孔,使全...

          發表于 2018-08-30 17:01 ? 396次閱讀
          歐菲科技在屏下指紋領域優勢突出,上半年指紋模組出...

          CD4056B-MIL 具有選通鎖存功能的 CM...

          CD4055B和CD4056B類型是單位數BCD至7段解碼器/驅動器電路,可在芯片上提供電平轉換功能。此功能允許BCD輸入信號擺幅(V DD 至V SS )與7段輸出信號擺幅(V DD 到V EE )。例如,BCD輸入信號(V DD 至V SS )可能小至0至-3 V,而輸出顯示驅動信號擺幅( V DD 到V EE )可能與0到-15 V一樣大。如果V DD 到V EE 超過15 V,V DD 至V SS 應至少為4V(0至-4V)。 7段輸出由DISPLAY-FREQUENCY(DF)輸入控制,該輸入使選定的段輸出為低,高或方波輸出(用于液晶顯示器)。當DF輸入為低電平時,BCD輸入選擇時輸出段將為高電平。當DF輸入為高電平時,BCD輸入選擇時輸出段將為低電平。當DF輸入處存在方波時,所選的段將具有與DF輸入相位相差180°的方波輸出。那些未被選擇的段將具有與輸入同相的方波輸出。液晶顯示器的DF方波重復率通常為30Hz(遠高于閃爍率)至200Hz(遠低于液晶頻率響應的上限)。 CD4055B提供電平轉換的高幅度DF輸出,這是驅動液晶顯示器中的公共電極所必需的。 CD4056B在BCD輸入端提供選通鎖存功能。 CD4055B和CD4056B上所有輸...

          發表于 2018-08-30 15:00 ? 4次閱讀
          CD4056B-MIL 具有選通鎖存功能的 CM...

          如何采用Microchip16位單片機設計音頻信...

          “智能家居”(SmartHome)也稱智能住宅。家居網絡智能控制系統就是利用先進的計算機技術、通訊技...

          發表于 2018-08-30 10:04 ? 447次閱讀
          如何采用Microchip16位單片機設計音頻信...

          1.6.5英寸版iPhone參數曝光:搭載A12...

          價格方面,第三方調研機構TrendForce認為iPhone X Plus(2018)售價在1000...

          發表于 2018-08-29 14:55 ? 3684次閱讀
          1.6.5英寸版iPhone參數曝光:搭載A12...

          蘋果新品發布會鎖定9月12日:雙SIM卡iPho...

          2018年8月28日消息 9月份科技圈最重要的事情就莫過于蘋果的秋季新品發布會了。據法國廣播電臺Eu...

          發表于 2018-08-28 18:08 ? 1984次閱讀
          蘋果新品發布會鎖定9月12日:雙SIM卡iPho...

          手機指紋識別能隨意解鎖? 本文告訴你答案!

          日前,網上流傳一段“用橘子皮就能解鎖手機指紋識別鎖”的視頻,視頻中主流手機全部中招,用他人手指、橘子...

          發表于 2018-08-28 16:35 ? 577次閱讀
          手機指紋識別能隨意解鎖? 本文告訴你答案!

          三星將采用兩款不同的屏下指紋識別,標志著傳統指紋...

          早在Galaxy S8時代就有傳言稱該機將支持屏下指紋識別,但最終都未成真。三星最終可能會在明年推出...

          發表于 2018-08-28 16:27 ? 464次閱讀
          三星將采用兩款不同的屏下指紋識別,標志著傳統指紋...

          iPhone9可能會重拾iPhone5c的套路—...

          今天我們看到了外媒再次爆出更加重磅的信息,iPhone9可能會重拾iPhone5c的套路——復活彩色...

          發表于 2018-08-28 15:55 ? 3455次閱讀
          iPhone9可能會重拾iPhone5c的套路—...

          CD74HCT4543 用于 LCD 的高速 C...

          CD74HCT4543高速硅柵是一種BCD至7段鎖存器/解碼器/驅動器,主要用于直接驅動液晶顯示器。鎖存使能(LD)為低電平時,鎖存器可以存儲BCD輸入。當鎖存器使能為高電平時,鎖存器被禁用,使輸出對BCD輸入透明。該器件具有高電平有效消隱輸入(BI)和相位輸入(PH),方波應用于液晶應用。該方波也應用于液晶顯示器的背板。 特性 4.5 V至5.5 VV CC 操作 BCD代碼存儲的輸入鎖存器 消隱功能 補充輸出的相位輸入 扇出(超溫范圍) 標準輸出 - 10 LSTTL負載 平衡傳播延遲和轉換時間 與LSTTL邏輯IC相比顯著降低功耗 直接LSTTL輸入邏輯兼容性,V IL = 0.8 V最大值,V IH = 2 V最小值 CMOS輸入兼容性,I I 1μ[email protected] V OL ,V OH < /DIV> 參數 與其它產品相比?編碼器和解碼器 ? Function Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Channels (#) Voltage (Nom) (V) F @ Nom Voltage (Max) (Mhz) ICC @ Nom Voltage (Max) (mA) tpd @ Nom Voltage (Max) (ns) Configuration Type IOL (Max) (...

          發表于 2018-08-28 11:23 ? 23次閱讀
          CD74HCT4543 用于 LCD 的高速 C...

          蘋果新品有可能在9月21日開賣的消息意外走光

          關注我們,關注更多行業資訊!iPhone新款蘋果手機還在醞釀,但已有豬隊友搶先泄密,國外科技網站Ma...

          發表于 2018-08-28 09:36 ? 1086次閱讀
          蘋果新品有可能在9月21日開賣的消息意外走光

          生物識別各大技術介紹,誰才是未來主流

          生物識別是一種通過計算機與光學、聲學、生物傳感器等高科技手段密切結合,利用人體固有的生理特性,如指紋...

          發表于 2018-08-27 15:13 ? 2548次閱讀
          生物識別各大技術介紹,誰才是未來主流

          OPPO和vivo學習蘋果,vivo以創新取得優...

          在vivo的努力下,二季度其在中國市場的智能手機出貨量取得了同比增長24.3%的好成績,是國產前四強...

          發表于 2018-08-27 08:12 ? 630次閱讀
          OPPO和vivo學習蘋果,vivo以創新取得優...

          JOLED籌資470億日元,噴墨打印OLED技術...

          日本JOLED通過第三方定向增資籌資470億日元(約29億人民幣),印刷OLED量產進入加速模式。

          發表于 2018-08-26 09:01 ? 679次閱讀
          JOLED籌資470億日元,噴墨打印OLED技術...
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