iPhone 8无解之谜:指纹识别非后置不可?

威锋网 2017/4/23 21:54:22

(原标题:iPhone 8无解之谜:指纹识别非后置不可?)

此前有消息称苹果iPhone 8将采用一种新的屏幕技术,但是没有人讨论过这种新的屏幕技术导到底是什么样的,苹果需要对屏幕做出怎样的改变,才能够让Touch ID留在iPhone的正面,而不是因为无法整合到无边框屏幕中而被放到机身背面。

iPhone 8很有可能使用OLED屏幕,这不仅仅是为了提升电池续航,还因为其他相关技术。自iPhone5s整合Touch ID以来,苹果的指纹传感技术可以说是一直处于行业领先水平的。

如果使用OLED屏幕技术,而且想将Touch ID继续留在机身正面的话,苹果就需要对着Touch ID这项技术进行更改。那么苹果应该怎么改呢?

Touch ID传感器实际上由三个主要部件组成:激光切割的蓝宝石水晶片、不锈钢环和一枚电容传感器。别看这些组件似乎很普通,实际上每部分都有它自己独特的功能。

蓝宝石水晶片不仅可以保护它下方脆弱的传感器,同时还充当透镜帮助传感器聚焦到用户的指纹上。如果玻璃片的材质硬度不够高,就容易产生划痕,传感器得到的指纹图像就会因此产生瑕疵,而无法正常工作。

环绕着Home键的不锈钢圈,也在整个Touch ID系统中起到重要作用。当你把手指放在Home键上时,不锈钢圈能立刻检测到它并唤醒沉睡的传感器,如此一来,传感器就不必一直保持开启。

这大大减少了电量消耗,同时延长了传感器的寿命。不仅如此,不锈钢圈甚至还能在传感器读取指纹的时候,屏蔽外界的电磁干扰以改善识别率。

传感器一旦被激活,便会以高达500ppi的精度拍摄你的指纹。这枚先进的传感器不从你容易受损的表皮读取指纹,而是读取手指表皮下的导电层,进一步提升了识别的准确率和伪造指纹的难度。

从iPhone 5s到iPhone 7,苹果主要对Touch ID进行两次更新,而从iPhone 6到iPhone 7更新中,苹果主要提升了感应速度。

问题出在了哪里?

问题还是在于蓝宝石水晶片和传感器之间的距离的差异。传感器本身厚度为170微米,蓝宝石水晶片的厚度则没有那么厚。

虽然OLED屏幕总成厚度比LCD屏幕总成的更薄,这两种屏幕使用的覆盖玻璃厚度差不多。屏幕玻璃虽然厚度仅为1mm,但还是比iPhone 7 Touch ID传感器蓝宝石水晶片的厚5倍。

用户放置手指验证指纹的表面和电容传感列阵之间的间隔增加,那么Touch ID传感器捕捉到的指纹电场相应的就会有模糊。在目前Touch ID中,透镜已经非常薄,能够让扭曲、畸变的可能性降到最低。

传感器放在较厚的透镜后,比如iPhone 8中直接放在屏幕玻璃后面的话,这种模糊未经任何形式的修正,就会导致指纹图像像素受影响,降低识别的准确度。

虽然可以计算出玻璃厚度对图像变形程度产生多大影响,但这种算法非常复杂。除了目前已知的Touch ID蓝宝石水晶片的相关数据外,还需要其他更多数据才能够准确计算出厚度变化到底会带来多大影响。但是大概说来,与目前的图像畸变严重度相比,如果将Touch ID放到屏幕玻璃后,这种畸变可能会增加5-15倍。

你可能认为苹果可以通过将指纹保存起来,通过软件的方式来弥补这种畸变带来的误差,不过这种方式将会降低Touch ID的安全性。银行对此可能会不满,ApplePay也可能会受到影响。

不过苹果此前获得了一项使用静电透镜的触控传感器列阵专利。该专利名为“静电透镜电容式指纹传感器”,按照专利描述显示,该传感器包含:具有接触表面和传感器表面的电介质结构,电容性感测元件阵列和在介电结构内形成的静电透镜。该专利就可以有效解决传感器嵌入玻璃之后,图像出现扭曲的问题。

苹果需要对这项专利加以提升和利用,并确保其产量,那么将Touch ID才放到屏幕下方才有可能实现。

没人敢说这个问题容易解决

苹果此前表示,一个指纹与Secure Enclave中保存的指纹匹配的可能性是1:50000。不管什么时候,苹果都需要保证Touch ID有这样乃至更高的安全水平。

最近有消息称,iPhone 8的出货量可能会受到Touch ID的影响,甚至还有消息称,三星Galaxy S8的指纹传感器是在机身背后的,所以苹果可能给Touch ID重新选个位置,把它放到机身后背。但这些猜测可能都不正确。

在iPhone 7系列产品中,我们看到苹果已经准备好将Touch ID和虚拟home键都放到屏幕玻璃下。Touch ID对于苹果服务来说是一项重要技术,ApplePay需要它的支持,另外用户保存在设备上的数据也需要它的保护。

从苹果的角度来说,如果他们觉得他们所开发的产品不能在最大范围满足用户需求,而且安全功能也得不到保证的话,他们应该不会发布这种“半桶水”的新产品。今年iPhone 8中使用的Touch ID也不会偏离这一原则,除非苹果不想2017年iPhone大卖了。

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