北京時(shí)間今日凌晨三點(diǎn)整，三星在美國舉行了2019年年度旗艦機(jī)發(fā)布會，發(fā)布了包括Galaxy S10在內(nèi)多款旗艦機(jī)。

發(fā)布會開幕時(shí)Galaxy Fold可折疊屏手機(jī)的重磅發(fā)布十分奪人眼球，是整場發(fā)布會的亮點(diǎn)。三星方面也主要對Infinity Flex Display、多任務(wù)處理、多功能攝像頭組合等幾個(gè)功能進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。

但是，此次三星年度旗艦發(fā)布會有更加值得關(guān)注的“新趨勢”，可能給手機(jī)行業(yè)生物識別技術(shù)帶來顛覆性的改變——三星年度旗艦產(chǎn)品Galaxy S10以及S10 Plus是全球第一款采用高通超聲屏幕指紋技術(shù)的手機(jī)。

其實(shí)，最早在2015年的MWC大會上，高通就正式推出了移動行業(yè)首個(gè)超聲波屏幕3D指紋技術(shù)解決方案，即Qualcomm Snapdragon Sense ID 3D指紋技術(shù)。

搭載高通超聲波屏幕指紋技術(shù)的手機(jī)，看起來和一加6T、華為Mate 20所采用的屏下指紋識別技術(shù)方案十分相似。但其實(shí)技術(shù)上有本質(zhì)性的差異。

雷鋒網(wǎng)注：三星Galaxy S10系列超聲波指紋識別解鎖動圖

而此次，高通的超聲波屏幕指紋技術(shù)首先在三星終端產(chǎn)品中得到大規(guī)模商用、實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，也超乎其他人的意料。要知道，自從高通方面推出該項(xiàng)技術(shù)之后，相關(guān)落地、量產(chǎn)的傳言就不斷的在供應(yīng)鏈端被傳出。2018年10月，華為Mate 20系列發(fā)布會前夕，華為公關(guān)公司流出的局座張召忠評測腳本資料中顯示，華為Mate 20系列采用的屏下指紋技術(shù)是高通的超聲波屏幕指紋技術(shù)。然而后續(xù)，華為官方卻否認(rèn)了這一事實(shí)。

自三星Galaxy S7以來，虹膜識別就已經(jīng)應(yīng)用在三星手機(jī)產(chǎn)品中。如今，三星慢慢開始摒棄虹膜生物識別技術(shù)。特別是Galaxy S10以及S10 Plus的正式推出，標(biāo)志著三星內(nèi)置于屏幕的超聲波指紋傳感器取代了虹膜掃描識別傳感器。同時(shí)，三星入門級手機(jī)Galaxy S10 E還在電源按鈕上使用了傳統(tǒng)的電容式指紋識別傳感器。

屏下指紋技術(shù)目前主要有三類，分別是電容式指紋識別、光學(xué)式指紋識別、超聲波指紋識別技術(shù)。前兩者技術(shù)發(fā)展較為成熟，也應(yīng)用在很多廠商的終端產(chǎn)品中。其中，光學(xué)式指紋識別技術(shù)在國產(chǎn)終端中占據(jù)很大比例，應(yīng)用最為廣泛。

超聲波指紋識別技術(shù)與光學(xué)式指紋識別均是應(yīng)用指紋識別解鎖屏幕，操作過程看起來相似。那么，究竟兩種技術(shù)有什么樣的區(qū)別，怎樣區(qū)分哪款手機(jī)應(yīng)用的是超聲波指紋識別技術(shù)，哪款手機(jī)應(yīng)用的是常規(guī)方案光學(xué)式指紋識別技術(shù)？

超聲波指紋識別技術(shù)的概念

首先，需要了解超聲波指紋識別技術(shù)究竟是什么？和醫(yī)院B超的超聲波類似，“3D聲波傳感器”技術(shù)的作用原理是皮膚對聲波的反射。無論夜晚還是白天，聲波均可以穿過皮膚上的水、乳液、油脂捕捉到皮膚表面的細(xì)節(jié)。

高通表示，超聲波指紋識別技術(shù)比目前廣泛應(yīng)用于手機(jī)的光學(xué)指紋識別傳感器更加安全、更為迅速。這是因?yàn)槌暡▊鞲衅魍ㄟ^對用戶皮膚的凹凸紋理進(jìn)行3D信息捕捉，相比之下，光學(xué)指紋識別不是通過聲波，而是用光學(xué)進(jìn)行信息捕捉，只能獲得二維圖像信息。

在手機(jī)屏幕上嵌入指紋傳感器是終端設(shè)計(jì)的熱門趨勢之一，因?yàn)樵摷夹g(shù)不會占用手機(jī)表面上的任何空間。而且與嵌入手機(jī)電源按鈕以及后殼上的傳感器相比，需要的技術(shù)探索更少。這種設(shè)計(jì)很好的配合了全面屏手機(jī)，且?guī)缀蹩床坏饺魏芜吙颉?/p>

2018年12月，高通在夏威夷舉辦的年度技術(shù)峰會上，高通公司移動技術(shù)副總裁Alex Katouzian表示，“安全和生物識別技術(shù)已經(jīng)融入到移動平臺中，這是指紋識別技術(shù)未來的發(fā)展方向?！?/p>

高通公司開發(fā)的3D聲波指紋傳感器通過聲波“讀取”指紋，并解鎖手機(jī)。從目前的趨勢來看，一般指紋傳感器嵌入顯示屏幕的下方位置，以方便用戶將手指或者拇指放在屏幕中央時(shí)來解鎖手機(jī)。因而，它也被稱為屏幕指紋讀取器，這種類型的傳感器也可以內(nèi)置于設(shè)備的主要關(guān)鍵按鈕上。

超聲波傳感器集成在手機(jī)顯示屏多個(gè)層中的一個(gè)層中，當(dāng)用戶將手指放置于目標(biāo)區(qū)域時(shí)，即正在觸摸手機(jī)顯示屏玻璃時(shí)（雷鋒網(wǎng)注：不是直接與傳感器接觸）。用戶的皮膚將會發(fā)射出微小的電脈沖，激活傳感器，使其識別解鎖手機(jī)。當(dāng)手機(jī)在非工作時(shí)段黑屏?xí)r，用戶可以通過手指輕推手機(jī)屏幕，喚醒超聲波指紋識別。

超聲波指紋識別技術(shù)的工作原理細(xì)節(jié)

當(dāng)用戶的電信號擊中傳感器時(shí)，將會發(fā)出聲波，反射到用戶的皮膚上。人的皮膚表面并不是平坦的，每個(gè)人的指紋擁有獨(dú)特的“谷”和“脊”圖案。超聲波反射回到處理器，處理器根據(jù)皮膚上的聲波壓力讀數(shù)繪制指紋圖案。通俗地說，就是根據(jù)指紋“谷”和“脊”的圖案計(jì)算不同的電壓水平。

舉個(gè)簡單的例子，假設(shè)“脊”是1，“谷”是0。超聲波傳感器模塊可以將這些數(shù)據(jù)繪制出來，行成一幅細(xì)節(jié)豐富的3D指紋圖像。聲波還能檢測到人的血液，所以斷指（沒有生命的手指）、假手指、人造皮膚都不能愚弄到超聲波指紋識別技術(shù)。

近幾年，隨著生物識別技術(shù)在金融、安防等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，生物識別的安全性也備受關(guān)注。一旦，用戶端對生物識別的安全性要求提升時(shí)，超聲波技術(shù)和其他指紋識別技術(shù)，特別是光學(xué)式指紋識別技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，就顯現(xiàn)出來了。

超聲波指紋與光學(xué)和電容式指紋識別技術(shù)差異

目前國內(nèi)終端廠商華為、vivo、OPPO等均采用的是光學(xué)式指紋識別技術(shù)。該技術(shù)是將光線反射到用戶的手指上，然后再反射回傳感器上。傳感器將用戶的指紋信息讀數(shù)繪制成二維的圖像，所以基本上就是用戶指紋“脊”和“谷”的形狀“照片”。

專家曾經(jīng)表示，光學(xué)式指紋識別的工作原理決定了，很容易被照片、高仿指紋（比如，AI繪制的假指紋）所欺騙。高通聲稱，其超聲波指紋傳感器的功能足以掃描、讀取到用戶指紋4毫米的深度信息，達(dá)到所謂的孔隙水平。

電容式指紋的原理是，當(dāng)用戶將手指按壓在手機(jī)背面、側(cè)面或者正面的按鍵時(shí)，指紋將會被電容式傳感器所捕獲。在手機(jī)觸摸屏上，手指將會釋放出微量的電荷，讓手機(jī)顯示屏幕準(zhǔn)確地感知手指觸摸的位置。電容器通過掃描儀測量電荷，然后將電荷圖案與注冊時(shí)的手指指紋信息進(jìn)行匹配，檢測指紋“脊”的位置。

三星逐漸放棄虹膜識別技術(shù)？

2017年蘋果秋季新品發(fā)布會上，蘋果iPhone X搭載了面部識別技術(shù)，即Face ID功能。Face ID通過3萬個(gè)紅外點(diǎn)繪制面部輪廓的深度信息。作為蘋果的競爭對手，三星則推出了虹膜識別技術(shù)（人眼由鞏膜、虹膜、瞳孔三部分構(gòu)成，虹膜是基于人眼的虹膜部分進(jìn)行身份識別）。國產(chǎn)手機(jī)中使用虹膜識別技術(shù)的廠商寥寥無幾，只有一些中小廠商采用了該技術(shù)，例如，國美手機(jī)。

事實(shí)上，相當(dāng)一部分人認(rèn)為，F(xiàn)ace ID與虹膜識別在技術(shù)上不分伯仲，各有各的優(yōu)勢。由于線下端的應(yīng)用場景集中在銀行等金融領(lǐng)域，對面部識別技術(shù)的安全性要求很高。所以，不但人臉識別的相關(guān)設(shè)備要求更高，其技術(shù)也需要更低的識別錯(cuò)誤率。阿里巴巴螞蟻金服就將人臉識別和虹膜識別兩種技術(shù)疊加在一起，來提高識別準(zhǔn)確率，捕捉到用戶更為詳細(xì)的3D身份信息。

三星之前S9用的是面部識別（RGB技術(shù)）+虹膜識別的方式，虹膜識別的安全性很高，但RGB面部識別則一般，但是它有一個(gè)優(yōu)勢是快，所以三星是想將二者結(jié)合使用，比如在一般解鎖的時(shí)候用面部識別，而涉及到支付時(shí)則用虹膜識別，從而達(dá)到又快又安全。不過這套系統(tǒng)設(shè)計(jì)還是存在漏洞，有人就用一張照片+隱形眼鏡的方式欺騙了這一系統(tǒng)。

今年，三星逐漸開始摒棄之前一直引以為傲，并打算用來直接與蘋果Face ID功能對標(biāo)的虹膜生物識別技術(shù)。在面部識別“大行其道”的環(huán)境下，三星在Galaxy S10等重要旗艦機(jī)型中內(nèi)置了超聲波指紋識別技術(shù)，可謂出乎意料。而將在今年8月發(fā)布的三星Galaxy Note 10很有可能也將不會采用虹膜識別技術(shù)。

不管是什么原因，也不管未來是面部識別還是超聲波技術(shù)識別當(dāng)?shù)?。正如高通宣傳所言，超聲波指紋識別技術(shù)安全性更高，那么，未來該技術(shù)將會在終端產(chǎn)品中持續(xù)幾代。