是"炒冷饭"还是"第二春"？光学指纹识别终于被Synaptics推向了手机市场

随着技术的发展，设备及信息安全已经成为了一个人们越来越关注的问题，而这也推动了生物识别技术的快速发展。相对于其他生物识别方式来说，得益于成本、便利性等方面的优势，指纹识别技术很早就被广泛应用于指纹门锁、考勤机、门禁、笔记本电脑等领域，而随着智能手机对于信息安全及移动支付安全需求的爆发，指纹识别也已经成为目前智能手机上应用最为广泛的一种上午识别技术。

光学指纹识别为何错失移动市场？

每个人（包括指纹在内）皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，也就是说，这些特征是相对唯一的，并且终生不变。指纹识别技术是通过将采集的指纹图像的特异的特征点与预先保存的指纹特征进行比较，从而验证用户真实身份的一种方式。一个典型的指纹识别系统应该包括：指纹识别Sensor特征提取、匹配模块特征模板库应用软件。而指纹的匹配可分为两步，首先是提取待验证的指纹的特征，然后将其和指纹模板库中的模板指纹进行相似度比较，从而判断两个指纹图像是否来自同一手指。

而提高指纹识别准确率的核心在于能否更准确、高效的采集指纹图像（当然也可以通过后期算法来提升，但是提升的效果有限）。目前指纹识别采集技术主要有三种方式：光学识别、电容传感器识别、生物射频识别。

1、光学识别

光学识别是应用比较早的一种指纹识别技术，比如之前很多的考勤机、门禁都采用的就是光学指纹识别技术。主要是利用光的折摄和反射原理，将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，光从底部射向三棱镜，并经棱镜射出，射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。用棱镜将其投射在电荷耦合器件上CMOS或者CCD上，进而形成脊线（指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线）呈黑色、谷线（纹线之间的凹陷部分）呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。然后对比资料库看是否一致。

光学识别的缺点在于该类型指纹模块对使用环境的温度湿度都有一定的要求，并只能到达皮肤的表皮层，而不能到达真皮层，而且受手指表面是否干净影响较大。如果，用户手指上粘了较多的灰尘或者湿手指可能就会出现识别出错的情况。并且容易被假指纹欺骗。对于用户而言，使用起来不是很安全和稳定。

2、电容传感器

而电容式指纹识别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。

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。

不过电容传感器对手指的干净要求业也还是比较高的（相对光学式要低一些），而且传感器表面是硅材料，比较容易损坏。

3、生物射频识别

射频传感器通过传感器发射微量的射频信号，可以穿透手指的表皮层获取里层的纹路以获取信息。比如高通的超声波指纹识别技术就是生物射频识别技术的一种。

相对于前两种技术来说，射频传感器对手指的干净程度要求较低，可以产生高质量的图像。此外，由于能够采集高质量图像，所以可以在保证一定认证可靠性的前提下减小传感器面积，从而可以减少一定的成本，并且可以使得射频传感器可以应用到各种小型化移动设备当中。不过，由于是需要主动发射信号，所以功耗相对电容式要高。另外目前应用此类技术的厂商比较少，所以整体的成本还是相对比较高。

通过上面的介绍我们可以看到，电容式指纹识别由于成本、性能上的综合优势，已经成为了智能手机上应用最为广泛的一种指纹识别技术。而生物射频指纹识别技术，由于其高精准性，也开始被应用在了一些高端旗舰级智能手机上。

虽然，基于光学原理的的指纹识别技术早在十几年前就已经开始在很多领域应用，造就了给指纹应用市场奠定了基础，也占据了大部分市场分额，但是由于光学指纹识别模块一般会占用很大的空间，此外功耗也相对较大，所以一直以来都没有在手机端应用。

Synaptics FS9100：首款针对手机/平板的光学指纹传感器

12月13日，Synaptics今天宣布推出业内首款面向智能手机和平板电脑，采用高性能、高安全性光学指纹传感器的Natural ID™系列生物认证解决方案FS9100。

据介绍，Natural ID FS9100系列光学指纹传感器可透过1mm的完整盖板玻璃完成高分辨率扫描，并实现简洁、无需按键的工业设计。

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FS9100光学指纹传感器旨在配置于终端正面边框底部的盖板玻璃内层，包括2.5D玻璃内层。盖板玻璃内层生物识别可以避免电容式玻璃内层传感器所需要的按键凹槽以及玻璃减薄工艺，从而引领玻璃产量的提升。高度可靠的FS9100光学解决方案可以实现出众的湿手指纹识别性能，并且得益于表面玻璃的保护，可以实现耐用性、耐刮性、防水与抗静电的特性。

与面向访问权限控制与公共生物识别身份验证的光学指纹传感器不同，先进的FS9100传感器利用Synaptics专为移动终端开发的特有光学技术，突破关键技术壁垒，实现极薄外形与最低功耗。

FS9100光学指纹传感器采用Synaptics SentryPoint™技术，为OEM厂商提供了丰富且独特又高度安全的身份识别验证功能，包括支持PurePrint™反欺骗算法的Quantum Matcher™技术。PurePrint利用特有人工智能技术检测指纹图像，从而区分真假手指。

据介绍，FS9100出样会在2017年第一季度，在第二季度大规模量产。

Synaptics能否成功引领光学指纹识别在移动端的应用？

从官方的介绍资料当中我们可以看到，Synaptics FS9100传感器由于采用了Synaptics专为移动终端开发的特有光学技术，突破关键技术壁垒，实现极薄外形，这也是其能够应用于智能手机/平板的关键。此外，它还解决了传统光学指纹识别技术上的对于湿手指适应性差以及功耗上的问题。

Synaptics生物识别产品部营销副总裁Anthony Gioeli表示：“Synaptics的FS9100指纹传感器系列代表了光学指纹传感器技术的最新突破，旨在满足移动终端需求，包括透过2.5D的厚玻璃识别指纹图像等。FS9100不仅能够帮助实现全新工业设计方案，还支持OEM厂商打造高度耐用、无实体按键的完整玻璃盖板，并且帮助他们更容易提供防水产品，同时告别低产量的玻璃工艺。”

IDC公司研究总监Les Santiago也表示，“光学指纹传感技术具备强大性能而且在不同市场已经过广泛验证，具有耐用性、耐刮性、抗静电性强等众多优点。但由于尺寸及功耗等限制因素，光学指纹传感技术还未广泛应用于智能手机和平板电脑领域。Synaptics通过采用合适的尺寸与功耗封装技术，将光学指纹传感技术集成在智能手机和平板电脑，帮助智能手机和平板电脑可以摆脱实体主屏幕按键，向真正意义上的无边框屏幕迈出关键一步。”

此外，为了推动其光学式指纹识别技术在智能手机和平板电脑上的应用，Synaptics今天还宣布与上海萝箕技术有限公司达成独家合作关系。萝箕技术是一家位于上海的公司，专注研发独特的、具备专利的光学指纹技术。本次合作包括结合两家公司技术，研发专属智能手机、平板电脑和PC的光学指纹识别解决方案。箩箕拥有一系列薄型光学指纹传感器国际专利，其产品具备更加轻薄、图像更加清晰等特点，价格也更具竞争力。

目前，Synaptics已与萝箕技术签署协议，并计划将向萝箕技术执行少数投资。本次投资预期将在近几周内完成。Synaptics将有权利指派一名成员在萝箕技术董事会任职。更多协议细节目前处于保密阶段。

Synaptics董事长兼CEO Rick Bergman表示，“Synaptics与萝箕技术的战略合作是我们在电容式指纹技术以外的第一步，将推动我们创新的人机界面产品组合向激动人心的全新方向发展。创新的技术将支持智能手机移除实体主屏幕按键，实现更加简洁的工业设计。我们与萝箕技术的密切合作将推动我们全新、先进、即将出样的光学指纹解决方案快速进入市场，同时进一步扩大我们在中国的影响力和支持网络。”

上海萝箕技术有限公司董事长Tieer Gu也表示，“箩箕技术非常高兴能与创新的业界领导者Synaptics合作，结合双方的专有技术打造下一代光学指纹识别解决方案。我们将携手推出高度安全、便于使用的高性能解决方案，帮助OEM厂商实现产品差异化，同时更好地服务中国消费者。”

通过上述这一系列的动作来看，今后推动光学指纹识别在移动端的应用将成为Synaptics发展的一个重要方向，而这也将成为Synaptics挑战苹果、FPC，迎战汇顶的一个新的杀手锏。

此前，微博爆料达人@手机晶片达人 曾爆料称：“三星S8将会率先采用光学指纹识别”。如果消息属实的话，那么三星S8所采用的应该就是Synaptics FS9100光学指纹传感器。

“炒冷饭”还是“第二春”？

相对于目前整个移动端的指纹识别都在向电容式、射频式（Under-glass）这两个主要方向发展的趋势下，Synaptics选择在光学式指纹识别上进行突破确实是令人感到意外。

传统的光学指纹识别方式做出来的模组体积都会比较大，而如果要将光学指纹识别技术应用到手机上，那么就必须使模组更加的小型化。那么Synaptics是如何实现的呢？

“我们一直也有做光学指纹，不过不是在移动设备上。但是基于对这块技术的了解，我们认为要光学指纹识别要用到手机上，可以采用类似‘小孔成像’的方式来实现。但是这对于光源依赖性会比较高（可能还需要补光），要想在手机上实现需要和玻璃厂配合实现。虽然它可以做到类似Under-glass的效果，但是光学会有一个问题，那就是在息屏状态下，需要先设置唤醒指纹识别，启动光源，然后才能通过光学指纹识别解锁。显然这相对于目前的常见的指纹方案来说，并不便利。另外，对于‘干手指’的辨识度才是光学指纹的一个大问题。”费恩格尔微电子技术有限公司总裁黄昊告诉芯智讯。

“大家都知道，光学指纹识别技术并不是一个新的技术，而且这个技术在十多年前就已经被成熟应用。可以说光学指纹技术已经被大家差不多研究透了。Synaptics这次推出的适用于手机/平板的光学指纹可以说并不是什么新技术。”一位指纹识别行业的资深人士告诉芯智讯：“之前也有一些厂商往这块研究，比如思比科之前就花了1000多万研发适用于手机端的光学指纹，但是目前还没有具体项目落地。因为在移动端的应用上，光学指纹技术确实还存在着很多的问题，并且与电容式、射频式相比并没有多少优势。”

虽然，Synaptics的光学指纹方案可以使得智能手机正面不需要开孔，可以实现underglass。但是事实上，目前的underglass也只是指纹厂商、手机厂商做差异化的一种手段，它并没有为用户带来多大的体验的提升。

首先目前用户应用指纹最多的功能还是解锁，那么coating方案、盖板方案、underglass方案给用户所带来的解锁体验又有什么不同呢？基本没有差别。当然，从美观角度来看，underglass可能更美观一点。但是只是为了美观用户就会为underglass买单吗？这也不太现实。

其次，在成本方面，underglass方案的成本肯定比盖板方案高，而盖板方案成本也比coating方案高，所以我们看到，目前市场上的指纹识别手机更多的都采用的是coating方案。

当然，这并不是说underglass方案不好，只不过在目前的时间点，相比其他更具市场竞争力的方案来说，它还难以成为主流。同样，对于Synaptics新推出的光学指纹方案来说，它最终能否获得成功，也需要市场来检验。不过，它的出现也确实给了很多厂商一个新的选择。

总的来说，指纹识别虽然并不是一个新的技术领域，但是在移动端的应用方面却存在着很多的新的机会。比如Synaptics新推出的光学指纹识别技术，比如未来的指纹识别与触控二合一等，而一项新的技术的出现都有可能会改变原有的市场格局。当然这都需要一个过程，需要时间，需要市场来检验。Synaptics能否真的让光学指纹识别迎来“第二春”还有待观察。

作者：芯智讯-浪客剑

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