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。
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。