指纹识别“方寸之战”面面观
2012-01-01 06:34:04   来源：智慧产品圈   评论：0   点击：

【引言】

指纹识别对于现代人来说已经不是什么新鲜事物了。上下班指纹打卡、手提电脑的指纹锁还有各种森严的门禁系统中，指纹识别扮演的重要角色。自从苹果公司发布IPHONE 5S后，在智能移动设备领域也逐渐展开了一轮以指纹识别功能为中心的“方寸之战”。

【正文】

在2014年的移动世界大会MWC上，三星正式发布了其搭载指纹识别(Fingerprint Recognition, FPR)功能的新一代旗舰产品Galaxy S5。

三星并不是首个加入这个指纹应用竞赛的手机厂商。2013年10月，就在iPhone 5S发布仅一个月后，HTC就发布了其搭载指纹识别模块的旗舰产品ONE MAX，成功的把HTC的品牌影响力提升到了和苹果齐肩的水平。而国产手机厂商VIVO 的新年旗舰Xplay 3S也于今年元月正式开卖。各方消息显示，包括LG、华为、小米、联想等众多的手机大牌厂商都将在2014年推出其搭载了指纹识别功能的产品。FPR俨然已经成为了各家终端厂商硬件竞赛的新一轮焦点。

技术方案细对比，指纹竞赛胜负初显

从已经发布的产品来看，除了苹果公司的iPhone 5S采用了面阵式的识别方案之外，三星、HTC、VIVO等跟进厂商悉数采用了刮擦式识别方案。这两种识别方案有哪些不同之处？哪种方案更有利于提供优秀的用户体验呢？

由于此间涉及更多技术细节，出于谨慎考虑，《智慧产品圈》专程采访了国内指纹识别应用企业——深圳永盛世纪科技有限公司。该公司从2005年开始进入指纹识别行业，专注于借助FPR技术代替用户完成日常应用中的各种密码输入工作，减轻用户的记忆负担，并保证用户的信息和财产安全。永盛世纪总裁、深耕指纹识别领域九年的技术专家盛永祥先生为我们详细介绍了两种Sensor和基于它们的技术方案的原理和区别。

“指纹识别的过程大致由两个步骤组成。首先是Sensor发出射频信号，接收经真皮组织反射回来的信号并存储起来。接着是通过特定的算法来得出反馈信号的特征值，实现指纹图像的还原。无论是面阵式还是刮擦式的识别技术，都要经过这两步工作。” 盛永祥说道。

“但基于这两种Sensor的技术方案，在这前后两步的侧重上却有着不小的差异。”盛永祥介绍说：“面阵式的Sensor在扫描指纹时与真皮层相对静止，通过单次扫描即可完成对完整皮层区域的反馈信号获取；而刮擦式的方案由于Sensor面积小，需要对不断相对运动的皮层区域进行多次扫描。这样一来，刮擦式方案中信号数据整合、处理的后期工作，就要比面阵式的解决方案复杂得多，因此需要投入更大的精力在相关算法的设计和验证上。当然，相对的，由于sensor面积更小，终端设备厂商的硬件采购成本也会大幅下降。”

“总的来说，由于有着更为充分的扫描时间和更为简单的算法设计，苹果采用的面阵式识别方案的体验更容易做到比另一方案阵营更好。”盛永祥总结道，“苹果之所以选择综合成本更高的面阵式方案，也与自身产品的高端定位和对用户体验的极致追求有关。至于Android阵营方面，受各家厂商产品定位和出货量影响，采用刮擦式识别方案也确实更为合适。”

指纹识别产品爆发，供应商抢食市场份额

如果说这世界上还有比苹果和三星更关注其产品的指纹识别应用的发展前景的人，那便非FP Sensor(指纹传感器)的供应商莫属了。毕竟支付业务的收益好坏对移动终端厂商来说是有没有加菜问题，而来自他们的订单却决定了这些供应商有没有饭吃。

前些年，国内不乏指纹识别方案的供应商，像芯微(symwave)、楚亚(Atrua)都是其中的代表。不过前者最终被Microchip公司收购，后者也成为了AuthenTec大家族中的一员，并于2012年随东家一起被苹果公司收购。应该说，AuthenTec此前一直都在挥舞资本大棒，将FPR技术企业能收尽收，以至于苹果3.56亿将它收入囊中时，包括三星、联想在内的厂商一瞬间陷入了没有FP Sensor可用的窘境。当然，即便芯微和楚亚不在了，国内仍然有FPR的方案商，比如盛永祥就提到了分别从中科院和AuthenTec独立出来的两个团队，年内将有产品推出。

由于拥有包括面阵式和刮擦式FPR方案在内的全线技术及产品的AuthenTec不再对外供应其FP sensor产品，目前FPR方案的主要供应商有Fingerprint Cards、Idex和Validity(已被Synaptics收购)三家。三者都可以供应刮擦式的FP Sensor。另外，Fingerprint Cards的Sensor技术更加成熟一些，已经有面阵式Sensor出货，而Idex和 Validity预计也将在今年内发布其面阵式sensor产品。

FPR方案供应商在产品研发上争先恐后，最终还是为了能够找到终端商并卖个好价钱。Fingerprint Cards的CEO，Johan Carlstrom在 2013年末表示，该公司希望能够与华为、LG等公司签署供应协议，并表明了今年至少会有两款三星的智能手机会采用Fingerprint Cards的技术。当然，考虑到三星自己也在研发FPR的相关技术，相信各家独立供应商需要耗费更大力气才能争取更大的市场份额了。

识别无处不在，生物识别技术前瞻

指纹识别技术发展到了今天，已经经过了两次彻底的更迭。从早期的光学识别，发展到了射频微信号真皮扫描，识别体验和精度都有了质的提高。那么接下来技术的发展又将以怎样得形式出现呢？

笔者认为智能移动设备的体验将成为推动FPR技术革新的关键动力。未来移动设备基于用户使用便利性的考虑和去物理按键的潮流，可能倾向于把指纹识别Sensor集成到屏幕内部或下方——事实上，这已经不仅仅是一种设想了，上述三家主要FP Sensor供应商都在研发不可见的Sensor技术。

其中，Idex已经展示了在屏幕中集成了FP Sensor的概念验证设备，Fingerprint Cards的Sensor集成到了Windows 8/8.1产品之中，而Validity的母公司Synaptics也在进行将FR Sensor做进触控板的相关研究。

而生物识别技术除了指纹，还有虹膜、人脸识别等，尽管指纹是目前最容易落地、应用最多的一种识别方式，但在后续的竞争和演变之中，出现搭载其他生物识别技术的产品也是顺理成章的。

支付领衔，FPR应用随接口开放爆发

苹果花费巨资收购AuthenTec公司绝不仅仅是出于安全考虑，而是为了建立包括移动钱包、支付和移动电子商务在内的生态服务。截至2013年，苹果公司已经拥有超过5.75亿iTunes用户，有了指纹识别功能的支持，iOS 用户将可以更加便捷和安全的完成线上、线下支付。

而三星此番借Galaxy S5推出指纹识别功能，也是大体出于同样的思路。在本届MWC上，三星和PayPal正式对外宣布了合作的消息，PayPal将利用三星GalaxyS5手机的指纹识别功能，推出更简易的支付。

尽管目前移动设备的指纹识别应用以支付最为成熟，但未来将呈现百花齐放的格局。三星将指纹识别的API接口作为Galaxy S5开发工具包的其中一部分，开发人员可以随需要调用三星产品的指纹识别系统，这就为指纹识别的应用形式带来了无限可能。苹果方面，目前iPhone 5S的Touch ID并未开放给第三方应用。但近日已有消息提示，苹果可能在iOS 8中加入Touch ID对于第三方应用的支持，以释放其指纹识别功能的巨大潜力。

对于其他终端厂商，FPR功能的开放也将是明智的选择。一方面，本机应用解锁、网络私密空间认证等大量纯指纹ID应用会被陆续开发出来。另一方面，将传统口令ID应用和指纹识别对接起来的ID转换、代理填写技术也将获得广阔的应用前景。如永盛世纪般拥有FPR应用核心知识产权的科技型公司必将在这一浪潮中找到自己的盈利空间。

回归本质，指纹识别应用再猜想

Rebekah Cox，Facebook的前产品设计主管曾在TechCrunch发文阐述互联网ID的重要性。可以设想，当每个人都在互联网上有了唯一的、永久性的ID，他或她的所有信息、行为、嗜好都将被永久的记录下来，当你在任何地方、通过任何设备接入互联网时，互联网立即通过你的既有信息判断出你当前的需求，并精准的推送相关付费服务给你。比如一个人午饭习惯吃中餐，那么他在上午接收到的推送更可能来自真功夫，而非麦当劳。这也是语义网络形态的特征之一。

指纹技术从得到应用的第一天起，就被赋予了纯粹的ID属性。指纹识别可以为用户建立唯一的ID，这种ID不仅具备唯一性，还具备永久性，可持续性。而现有的Facebook、QQ帐号等网络ID则存在着明显的适用范围。

指纹ID的应用不仅可以为消费者带来极大的便利，更可以成为企业的吸金利器。一方面，各种产品和服务可以更有效的找到买家；另一方面，坐拥海量用户指纹ID(及与之捆绑的消费习惯)的入口机构，将对流经他们的产品、服务信息收取相当可观的广告费用。拿Android设备来说，商家的每一次午餐推送，都将把几个铜板扔进谷歌的口袋。

图2 统一指纹ID推动互联网演进

然而，不论FPR功能的对外开放，还是统一指纹ID系统，都将对用户信息安全性提出新的要求，相信随着指纹识别功能的爆发，相关的规范和监督机制必将被建立起来。