科技冷知識(shí)：指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于手機(jī)中，已有23年的歷史！

1999，第一部搭載指紋識(shí)別的西門子SL1088誕生。

2011，第一部搭載指紋識(shí)別的安卓手機(jī)摩托羅拉Atrix 4G發(fā)布。

2013，iPhone 5s首創(chuàng)了正面按壓指紋。

2018，vivo X20 Plus UD全球首發(fā)量產(chǎn)屏下光學(xué)指紋技術(shù)。

2019，三星Galaxy S10首發(fā)超聲波指紋技術(shù)。

2021，iQOO 8 Pro首發(fā)超聲波3D廣域指紋。

2022，vivo X Fold首發(fā)3D超聲雙屏指紋技術(shù)。

生物識(shí)別技術(shù)在這20多年的發(fā)展中，出現(xiàn)了眾多發(fā)展方向，比如虹膜識(shí)別、3D結(jié)構(gòu)光、ToF等技術(shù)，但「指紋識(shí)別」依舊是當(dāng)下智能終端占有率最高的生物識(shí)別技術(shù)，這是為什么呢？

除了高識(shí)別率、技術(shù)成熟外，一個(gè)非常重要的原因是指紋識(shí)別技術(shù)的不斷演進(jìn)升級(jí)，推動(dòng)了手機(jī)形態(tài)與交互體驗(yàn)的進(jìn)化，比如按壓指紋的加入，令手機(jī)解鎖體驗(yàn)更流暢更快捷；屏下指紋的加入，使得一體化機(jī)身與全面屏得以兩全。

相較于人臉識(shí)別的常規(guī)優(yōu)化，屏幕指紋技術(shù)在近5年中有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展，并且對(duì)于手機(jī)形態(tài)的變化起到了決定性的作用。本文將會(huì)以屏幕指紋的鼻祖vivo為例，來聊聊“屏幕指紋技術(shù)對(duì)手機(jī)形態(tài)起到了哪些影響”。

顛覆：屏幕指紋開啟手機(jī)形態(tài)新紀(jì)元

將時(shí)間線拉回到2017年，在當(dāng)年6月的MWC上，vivo率先展示了基于超聲波屏幕指紋識(shí)別技術(shù)的驗(yàn)證機(jī)；同年9月，iPhoneX正式發(fā)布，帶來了全新的Face ID，從那一刻起，蘋果與安卓在追求全面屏的道路上，逐漸走向了兩種不同的形態(tài)。

為了實(shí)現(xiàn)全面屏，安卓手機(jī)的做法最為直接，就是將前置指紋識(shí)別模組改為后置，同時(shí)盡可能地縮小上下邊框，從而獲得更高的屏占比。如此操作雖然簡(jiǎn)單有效，但問題還是存在的，比如指紋解鎖的交互友好度降低，后蓋一體化被打破，美觀度大打折扣等。

那么，如何可以兩全呢？屏幕指紋便成了最優(yōu)解。

2018年1月的CES，距離vivo屏幕指紋驗(yàn)證機(jī)亮相僅7個(gè)月的時(shí)間，全球首款搭載屏幕指紋識(shí)別技術(shù)的vivo X20 Plus UD正式量產(chǎn)發(fā)布，在當(dāng)時(shí)可以稱得上是“尖叫級(jí)”的產(chǎn)品，讓消費(fèi)者看到了未來全面屏手機(jī)該有的樣子。

不過，對(duì)于X20 Plus UD這款機(jī)器，當(dāng)時(shí)行業(yè)中也有另外一種聲音，那就是“概念屬性太強(qiáng)，難普及”。但萬萬沒想到的是，2個(gè)月后，搭載第二代屏幕指紋技術(shù)的vivo X21正式發(fā)布，并且一舉斬獲超百萬的銷量，成功拿下當(dāng)年Q2季單品銷量TOP2的成績(jī)，這也代表著屏幕指紋技術(shù)逐步成熟、可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，并獲得市場(chǎng)的認(rèn)可。

vivo之所以能夠如此迅速地迭代，離不開“邊投入生產(chǎn)、邊研發(fā)改進(jìn)”的模式，通過用戶的真實(shí)反饋，快速反向驅(qū)動(dòng)供應(yīng)鏈進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)、快速迭代，如同蘋果一般，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的快速突破。

2018年6月，vivo發(fā)布了全新NEX系列旗艦新機(jī)，搭載第三代光電屏幕指紋識(shí)別技術(shù)，采用了全新超短焦相機(jī)，指紋圖像精度提升了50%，解鎖速度提升10%。

同年9月，搭載第四代光電屏幕指紋技術(shù)的vivo X23正式發(fā)布，這一代的屏幕指紋體驗(yàn)，已接近電容式指紋的體驗(yàn)，硬件上升級(jí)了F1.5超大光圈的超短焦相機(jī)和720dpi的指紋像素密度，同時(shí)融合了DSP加速技術(shù)，相較X21，指紋識(shí)別率提升40%，解鎖速度提升30%，最快達(dá)到了0.35秒，同時(shí)還完美解決了手濕、油膩等極端場(chǎng)景下的指紋解鎖問題。

同年12月，伴隨著vivo NEX雙屏版的發(fā)布，屏幕指紋技術(shù)也進(jìn)化到了第五代，這一代憑借硬件革新+算法迭代，令其識(shí)別面積、識(shí)別率、靈敏度、以及安全性上得到了全面升級(jí)，常規(guī)環(huán)境下解鎖速度提升40%，極端場(chǎng)景下提升30%，進(jìn)一步夯實(shí)了vivo在屏幕指紋技術(shù)上的絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo)地位。

回看vivo在屏幕指紋技術(shù)上一年五代的高速迭代，將一個(gè)看似黑科技的概念，快速變成成熟且大規(guī)模量產(chǎn)的產(chǎn)品，無疑加速了屏幕指紋普及的進(jìn)程，確立了“蘋果向左（人臉識(shí)別），安卓向右（屏幕指紋）”的根本方向。

如果說2018年是屏幕指紋爬坡攻堅(jiān)的一年，那么2019年則是屏幕指紋站上山頂?shù)囊荒?/strong>，這一年的3月，vivo X27發(fā)布，第六代屏幕指紋HD版正式亮相，sensor感應(yīng)面積增加到2倍，其綜合體驗(yàn)代表著當(dāng)時(shí)屏幕指紋技術(shù)的最高水準(zhǔn)；同年12月，伴隨著vivo X30 Pro的發(fā)布，全新一代GX屏幕指紋識(shí)別技術(shù)亮相，對(duì)比上一代sensor檢測(cè)面積增加30%，其SNR提高41%，綜合體驗(yàn)完全可媲美傳統(tǒng)電容式指紋識(shí)別，這一代產(chǎn)品可以說具有著里程碑的意義。

雖然光學(xué)屏幕指紋技術(shù)已成熟，但vivo并不滿足，其屏幕指紋的另一條技術(shù)線已在伺機(jī)而動(dòng)。

2021年8月，iQOO 8首發(fā)超聲波3D廣域指紋，此類技術(shù)曾在vivo概念產(chǎn)品APEX上亮相過，是基于高通3D Sonic第2代傳感器技術(shù)聯(lián)合開發(fā)的超聲波3D廣域指紋技術(shù)，產(chǎn)品體驗(yàn)上帶來了質(zhì)的飛躍，其屏幕指紋的識(shí)別區(qū)域相比普通屏幕指紋面積擴(kuò)大了11.1倍，可支持雙指紋識(shí)別，被破解率低至1/25億，代表著目前手機(jī)生物識(shí)別技術(shù)中的最高安全水準(zhǔn)。

此外，全新的超聲波3D廣域指紋技術(shù)，可以讓你徹底告別以往需要十幾次按壓才能完成的指紋錄入，現(xiàn)在只要按一下即可完成；更精準(zhǔn)、更高的識(shí)別率，可以獲得0.2秒的極速解鎖速度；以往光學(xué)屏幕指紋無法解鎖的極限環(huán)境，比如屏幕有粉塵、污濁、水漬等，現(xiàn)在都可輕松解鎖；功能方面，超大面積的指紋識(shí)別區(qū)域，賦予了其更多的交互體驗(yàn)，用戶在鎖屏狀態(tài)下即可快捷完成多種高頻操作，令屏幕指紋，不僅僅止于解鎖。

2022年4月，vivo再次突破屏幕指紋技術(shù)瓶頸，在折疊屏手機(jī)側(cè)邊電源指紋一體鍵當(dāng)?shù)赖臅r(shí)代，X Fold全球首發(fā)3D超聲雙屏指紋，這是行業(yè)中首款在折疊屏手機(jī)內(nèi)外屏均搭載屏幕指紋的產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)“一屏錄入，雙屏識(shí)別”，再次引領(lǐng)折疊屏手機(jī)屏幕指紋技術(shù)新趨勢(shì)。

在屏幕指紋的布局上，vivo之所以步步為營(yíng)、成功拿下每一個(gè)賽點(diǎn)，一方面離不開以用戶為導(dǎo)向，知道用戶的真實(shí)需求是什么；二是厚積薄發(fā)，長(zhǎng)期的技術(shù)積累，有技術(shù)支撐去落地。

引領(lǐng)：拒絕跟隨蘋果，主動(dòng)引領(lǐng)創(chuàng)新

“面對(duì)未來，在技術(shù)方面要確保足夠朝前看，不是只看未來2年，我們應(yīng)該看到未來的4年甚至6年應(yīng)該往什么方向走?！眝ivo執(zhí)行副總裁胡柏山曾說道“我們不想再坐等產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新的出現(xiàn)，也不能再等到蘋果靠新技術(shù)應(yīng)用占領(lǐng)山頭幾個(gè)月之后再去發(fā)力了。在現(xiàn)有的市場(chǎng)格局下，這樣的代價(jià)已經(jīng)不可承受，vivo也要去嘗試主動(dòng)引領(lǐng)市場(chǎng)的技術(shù)發(fā)展?！?/p>

vivo之所以能夠從創(chuàng)新者快速蛻變?yōu)榧夹g(shù)領(lǐng)軍者，胡柏山所言就是最好的答案。屏幕指紋識(shí)別技術(shù)一年五代的硬件快速迭代，背后是vivo在堅(jiān)持長(zhǎng)期主義的同時(shí)，積極踐行“設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)和用戶導(dǎo)向”結(jié)果。

早在6年前，vivo便重新調(diào)整了與各大供應(yīng)商合作策略，為了加大科技創(chuàng)新力度，一改以往的技術(shù)跟隨策略，在關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行提前布局，把技術(shù)跟蹤、合作周期提前到3年、5年，甚至更長(zhǎng)。

也正因如此，早在2016年，vivo便洞察了全面屏?xí)r代的到來，并以此考量了下一代解鎖方案，最終選定了屏幕指紋解決方案，與高通圍繞超聲波指紋技術(shù)展開了密切合作，隨后又跟匯頂科技展開長(zhǎng)期合作，簽訂“風(fēng)險(xiǎn)訂單”，進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)，截止2018年vivo申請(qǐng)的屏幕指紋相關(guān)專利已超140項(xiàng)，堪稱“屏幕指紋鼻祖”。

由此可見，vivo早期在屏幕指紋方向上的篤定與投入。

選對(duì)賽道+強(qiáng)執(zhí)行力，vivo成功推動(dòng)了屏幕指紋技術(shù)的快速普及，實(shí)現(xiàn)了安卓手機(jī)形態(tài)從“跟隨蘋果”到“創(chuàng)新超越”的關(guān)鍵性蛻變。

曾經(jīng)，安卓手機(jī)雖然也經(jīng)過了一段“人臉識(shí)別與屏幕指紋的搖擺期”，但最終的結(jié)局大家已經(jīng)看到了，屏幕指紋成為了最終贏家，因?yàn)樗饶鼙Ａ羟爸弥讣y的解鎖體驗(yàn)，又無需在機(jī)身背部開孔，還能追求極限的屏占比，且解鎖場(chǎng)景更豐富，這也是vivo選擇屏幕指紋賽道的原因，不僅僅是為了與iPhone找不同。

除此之外，屏幕指紋之所以能夠在體驗(yàn)上彎道超車蘋果，離不開vivo對(duì)于“以用戶為導(dǎo)向”的堅(jiān)持，不走彎路，逐個(gè)攻破用戶痛點(diǎn)，才令其在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)從“初階體驗(yàn)”到“極致體驗(yàn)”的快速躍級(jí)，比如：在初期，vivo首先關(guān)注“識(shí)別率”和“解鎖時(shí)間”兩點(diǎn)體驗(yàn)；隨后又將注意力放到極端場(chǎng)景，解決復(fù)雜環(huán)境的解鎖問題；然后提升指紋的識(shí)別面積，以及安全級(jí)別，將光學(xué)屏幕指紋做到媲美電容指紋的體驗(yàn)；再到后來引入全新的超聲波3D廣域指紋，突破光學(xué)屏幕指紋的瓶頸，解決用戶更高層次的需求，不斷自我突破。

羅馬不是一日建成的，vivo在屏幕指紋領(lǐng)域的絕對(duì)地位也并非一蹴而就，唯有在長(zhǎng)期主義的基礎(chǔ)上，選擇做正確的事，然后把事做正確，方能得到今日的果。

編者按：

看似只是一個(gè)指紋識(shí)別解決方案，實(shí)則是vivo對(duì)于全面屏?xí)r代到來的準(zhǔn)確預(yù)判，對(duì)于手機(jī)新形態(tài)下用戶解鎖需求的精準(zhǔn)洞察，以及長(zhǎng)期研發(fā)投入的價(jià)值兌現(xiàn)。

以小觀大，vivo之所以在近幾年中，設(shè)計(jì)、影像、系統(tǒng)、性能四條長(zhǎng)賽道迎來連續(xù)性的爆發(fā)式提升，還是堅(jiān)持了那三個(gè)關(guān)鍵詞：長(zhǎng)期主義、設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)、用戶導(dǎo)向，并以“鐵三角+一個(gè)燈塔”的研發(fā)體系進(jìn)行落地，方得以實(shí)現(xiàn)。

總而言之，看似簡(jiǎn)單，難以復(fù)制。