指纹手机为何日益廉价 背后真相大揭秘

　　【IT168 评测】眼下对于智能手机来说，什么功能最火?当然是指纹识别，看一看最近半年发布的新款智能手机就知道了。除去金属机身以及2.5D玻璃以外，指纹识别已经成为许多新款手机的又一大卖点。那么，买一部指纹手机究竟需要花多少钱呢?这个还真不好说，算上最新发布的某品牌安卓智能手机，指纹手机的“地盘”已经从高端机型全面扩展到了中低端机型，价位也是从六七千元降到了最低的699。(文中配图来自网络)　

　　那么，指纹识别技术究竟有何神通，能够在众多炫酷功能中脱颖而出?这么多不同价位的指纹手机，其指纹识别模组又有何不同?对于售价仅699元的指纹手机，我们到底该不该放心购买呢?相信以上这些问题已经在大家心中盘旋很久了。本期的机情观察室，笔者将简单的为大家介绍一下指纹识别的前世今生，看一看这旧时王谢堂前燕，是如何飞入寻常百姓家的。

　　手机为何采用指纹识别技术?

　　要说这智能手机为何看中了指纹识别技术，就必须先说一说指纹识别技术的用途以及优缺点了。众所周知，指纹的唯一性，让指纹识别技术成为最为安全的生物识别技术之一。当然，虹膜识别以及视网膜识别等技术同样具有很高的安全性，但使用该技术姿势很重要，再加上其较高的成本，都成为了这些生物识别技术在手机端推广的障碍。相比之下，指纹识别技术就要随性自由的多，再加上该技术相对较低的应用成本以及较小的空间占用，都让它成为了手机安全方面的宠儿。

　　▲指纹识别相对于其它生物识别方式更加全面准确

　　另一方面，随着智能手机功能的不断增多，个人隐私安全问题开始困扰每一个人。寻找一款能够能够有效保护个人隐私的智能手机，成为很多用户的硬性需求。这种情况下，各大手机厂商看准时机，纷纷推出了自家的指纹识别手机，并纷纷标榜出了固若金汤的防护功能。然而，正如之前提到的，指纹手机的价格从动辄六七千元的高端市场，已经下探到了千元内市场，那么，价格差异如此之大的指纹手机，其指纹识别技术有没有什么不同呢?这就讲到指纹识别技术的具体分类了。

　　指纹识别模块的原理及分类

　　前面提到，指纹的唯一性令其可以用作身份识别的生物特征之一，而指纹识别模块就是要通过特定的感应模组实现对于个体指纹特征的识别。通俗地讲也就是说，每一个指纹手机都会拥有一个指纹识别模块，通过该模块将用户的指纹收集并转化成数据，然后存储在手机存储的特定区域，以备在需要的时候进行调用。而不同的指纹识别技术，其关键点就在于收集指纹的方式不同。

　　根据收集指纹的方式不同，指纹识别模块目前主要分为光学式指纹模块、电容式指纹模块以及射频式指纹模块。其中，光学式指纹模块顾名思义便是利用光线反射成像识别用户指纹，该类型指纹模块对使用环境的温度湿度都有一定的要求，并且在识别准确度上并不理想，再加上这种模块一般会占用更大的空间，使其难以在手机端有所作为。　　

　　▲iPhone 5s指纹识别模块

　　而电容式指纹模块则是利用硅晶元与导电的皮下电解液形成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化，借此可实现准确的指纹测定。该方式适应能力强，对使用环境无特殊要求，同时，硅晶元以及相关的传感原件对空间的占用在手机设计的可接受范围内，因而使得该技术在手机端得到了比较好的推广。需要指出的是，目前的电容式指纹模块也分为划擦式与按压式两种，前者虽然占用体积较小，但在识别率以及便捷性方面有很大的劣势，这也直接导致厂商全都将目光锁定在了操作更加随意、识别率更高的按压式(电容)指纹模块。　　

　　▲三星Note4采用了划擦式指纹模块

　　对于最后一种射频指纹模块，现有阶段包含了无线电波探测与超声波探测两种，其原理都与探测海底物质的的声纳类似，是靠特定频率的信号反射来探知指纹的具体形态的。这一类指纹模块最大的优点便是，手指无需与指纹模块相接触，因而不会对手机的外观造成太大影响。基于这一点，射频指纹模块也成为了未来指纹识别的主要发展方向之一。

　　不同价位的指纹手机，其指纹识别模块有何不同?

　　刚才提到，现在的市面上的指纹手机几乎全部都采用了电容式指纹模块，但是其价格确是天差地别，贵则六七千元，最便宜的却只有699元。那么，这些手机采用的指纹模块是否有什么不同呢?说到这一点，就又不得不讲到电容式指纹模块的具体构成了。

　　电容纹识别模组主要由芯片(硅晶元)、蓝宝石、金属环、软板、载板等组成，其中芯片也就是传感器部分，而蓝宝石负责作为保护层，金属环作为指纹识别的触发装置。从目前的行业情况来看，有没有蓝宝石保护层是不同价位指纹手机的主要区别之一，除此之外，各厂商所采用的指纹模块在组成上并没有太多大的不同。而蓝宝石保护层的作用无非是对传感器起到防护作用，防止因划伤导致传感器失灵或是灵敏度降低。需要说明的是，蓝宝石保护层对于指纹模块成本的影响相对较大，目前采用蓝宝石保护层的指纹模块大概价格在10美元左右，而不采用蓝宝石保护层的指纹模块则只需7美元或是更少。　　

　　▲iPhone 5s指纹模块的相关构成

　　需要说明的是，苹果在iPhone上采用的指纹模块还包含了射频识别功能，这种电容式别结合射频识别的双重认定方式，能够带来更好的实际体验，这也是目前其他手机厂商所不能做到的。不过，目前曝光的高通最新的超声波指纹识别技术，有望在用户体验上超越苹果。根据目前的消息，高通正在研发的超声波指纹识别技术，允许用户在不接触指纹模块的情况下进行指纹识别操作，甚至是隔着玻璃屏幕。这一点将会为指纹手机的工业设计带来全新的思考方向，也许就在今年下半年，我们就能见到隐藏指纹模块的指纹手机了。

　　指纹手机价格差距为何如此之大?

　　虽然7美元与10美元之间的差距并不算小，但对于售价几百美元的手机来说，这点成本算不得什么。那么，究竟是什么导致现在指纹手机价格天差地别的呢?其实，真正的原因在于成熟的技术方案，以及随着时间的推移更低的量产成本推动了指纹模块在手机端的应用。　　

　　▲单晶硅的加工工艺不断提升，成本日益下降

　　就像是五年前，800像素的摄像头都只出现在旗舰机型上一样，指纹模块最初也仅出现在了高端机型上;但随着硅晶元量产技术的提升，以及蓝宝石等相关材料制造工艺的改进，指纹模块的装载成本大大降低，指纹识别功能也就开始出现在了更多的中低端机型上。举例而言，根据相关产业内人士透露，类似苹果、汇顶等用蓝宝石做保护层的指纹识别模组的成本也大概仅有10-13美元，未来这个价格还会更低，这对于中低端机型来说，是完全可以承受的。所以说，单一指纹模块的成本差异并不是造成指纹手机价格天差地别的最主要原因。　　

　　▲售价3000+的iPhone 5c并不支持指纹识别功能

　　从另一个角度来说，各手机厂商对于指纹识别模块的不同态度，导致该技术出现在了不同定位的机型上。对于苹果来说，不在定位偏低的iPhone 5c上使用指纹模块，是iPhone营销策略的一部分，该做法有助于为高端机型带来更好的销量。而对于推出低价指纹手机的国产厂商来说，手机内置指纹模块只是提升手机卖点的一个手段而已，包括699元的某国产指纹手机，它的指纹模块很可能并不会差到哪去(目前暂时无从考证)，但对于该机的其他配置来说(包括该机的工业设计)，其整体水准必然是大打折扣的。

　　关于指纹手机的购买建议

　　从用户的角度来说，无论是6088元的指纹手机，还是699元的指纹手机，以指纹识别为功能卖点进行选购，为的无非是一种全新的体验。而对于指纹手机来说，其实际使用体验往往不仅仅取决于指纹模块的本身规格如何，厂商在该机上市前对于相关功能进行的优化同样是十分重要的。以魅族MX4 Pro为例，作为国产手机中较早采用指纹识别功能的厂商之一，魅族采用了国内IC供应商汇顶科技的电容式指纹模块。该模块在硬件规格书上与苹果采用的指纹模块具有很高的相似性，汇顶科技为了让该模块能够在魅族MX4 Pro上获得更好的用户体验，专门准备了一个技术小组针对该机型进行优化，而最终的结果也表明，这样的前期投入是值得的。　　

　　▲魅族MX4 Pro指纹模块相关参数

　　▲苹果的Touch ID包含了360°识别等多项细节优化

　　而对于成本更低的指纹手机来说，这样的前期优化往往是无法实现的。因为当一款手机的硬件成本已经接近其真正售价的时候，厂商无法再拿出更多的钱进行体验方面的优化。也就是说，即使低价指纹手机也采用了相同规格的指纹模块，价格较低的那款机型也必然会带来更差的用户体验。所以从这个角度来讲，笔者还是建议用户选购一些知名厂商的明星级产品，我们常说的一分钱一分货往往不仅仅是硬件模块的叠加，不然的话，硬件成本仅有两千多元的iPhone也不会如此畅销了。