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全球首个屏幕指纹识别手机实现量产 全面屏进入第二代竞争

2018-01-10 09:03

美国时间1月9日，一年一度的CES展（国际消费类电子产品展览会）在拉斯维加斯正式开幕。这是所有科技人的狂欢，因为在这里你将会看到影响未来一年甚至几年的的新技术和新产品。
这次，中国手机厂商vivo就展示了最新一代全面屏智能手机，其最大的亮点在于实现了屏幕指纹解锁，更关键的是，vivo已实现量产。
据腾讯《一线》现场了解，这款名为vivo X20 Plus屏幕指纹版的手机，采用了Synaptics Clear ID FS9500光学屏下指纹传感器。
体验过程中，手机会在所有需要指纹功能的场景下出现指纹识别的图形UI，点按屏幕内的指纹区域即可进行解锁操作。无需指纹识别功能时，指纹图形UI将会隐形，不会影响视觉体验。
据vivo相关负责人介绍，当用户手指接触屏幕时， OLED屏RGB pixel发出光线，穿透盖板到屏幕表面，将指纹纹理照亮，因为手指的不同纹路导致反射的光线不同，达到指纹的光线反射穿透屏幕，到达指纹sensor，指纹sensor根据反射光线形成指纹图像。
需要注意的是，相对传统按压式指纹识别，屏幕指纹识别在解锁时，需要手指和屏幕有良好的接触，因此需要使用一点的力度按下。此外，目前只能在屏幕上的固定位置进行解锁，非任意位置。
原理看似不复杂。可据说，研发此技术vivo前后花了近两年的时间。针对产品上市时间，该人士透露，vivo已经做好了产品上市的准备，不久后对外发布。至此，该机也成为全球第一款量产的屏幕指纹解锁手机。
制造工艺难度大 国内不超过三家
从去年下半年开始，智能手机行业掀起全面屏浪潮。对于全面屏手机来说，正面指纹识别按键已不再适用，目前业界通常采用的做法是面部识别或背部指纹。
但无论从全面屏未来发展趋势、还是用户实际体验来看，屏幕指纹识别技术已被业界公认为智能手机未来发展的一个重要趋势。
但是，这项技术实现起来比较复杂，以至于实力雄厚的苹果、三星目前也没能用上该技术。最新的iPhone X采用人脸识别代替，而三星S8则采用了背部指纹和虹膜识别。
vivo的X系列产品经理韩伯啸对腾讯《一线》表示，“这个过程对手机厂商的制造工艺要求非常高，需要有专业的工程师和设备，以及精湛的工匠手艺，而行业中具备这样能力的不超过三家。”
据腾讯《一线》了解，屏幕指纹识别技术是将指纹模块安装在屏幕下方，透过玻璃进行识别解锁，因此需要用到穿透技术，穿透性能越高识别信息越多也就越精准。
vivo是比较早就开始布局屏幕指纹识别的手机厂商，至今已有不少的技术积累，其去年就已经公开展示了该技术，但距离量产的标准还不够。
目前，高通采用的是超声波穿透方案，vivo采用的是另一种光学穿透方案。相比之下，光学方案更为成熟，穿透更易实现，而超声波穿透则要求更高规格的屏幕。
“这里面的指纹旋转角度，照射角度、还有盖板厚度，甚至你的屏幕像素点、排列方式，这些都有很多组合。所以，每个角度的调整，包括里面的灯，照射的尺寸都是不太稳定的，需要经常调。”韩伯啸说到。
而为了实现这项技术，vivo动用了上百名工程师和资金，光测试使用的样机就高达上千部。
“上次我们做了一个小改动的版本，就手工装了100多台机器，要求三天内装完送到北京去。这全是手工装的，因为这个机器当时没有模具，用完就不用了。而之后收到反馈继续做实验，再继续手工装机。”他说。
据了解，在没有看到可解决性的方案出现之前，vivo这样的测试经过了很多次。如韩伯啸所言，前提的投入非常大。但在市场竞争如此刺激的大环境下，唯有技术突破才能站稳脚跟。
全面屏进入第二代 产品研发决定未来胜负
根据调研机构的最新数据显示，2017年全球全面屏智能手机面板出货量约2.3亿片，其中下半年对市场的供应量接近2亿片。从用户感知来看，智能手机屏幕从16：9演变到18：9，屏占比变大，给人更强的视觉冲击力，全面屏经历了第一代。
毫无疑问，全面屏依旧会是今年的热点。根据CINNO Research的预期，2018年全面屏在智能手机的渗透率将从去年不足10%飙升至50%，后续逐步上升至2021年的93%。而追求更高、甚至100%屏占比成为各手机厂商追逐的目标。
最新曝光的三星S10概念图采用了6寸大屏幕，18.5：9的全面屏设计，看上去几乎是100%全面屏。而华为P10、小米7等也锁定更高屏占比。这背后是手机厂商在屏幕指纹识别或面部识别上不断创新的结果。可以预见，围绕这些创新将成为第二代全面屏竞争的焦点。
目前，三星、华为已在跟进屏幕指纹识别技术。外界称，小米7会采用结构光面部识别。
vivo的屏幕指纹识别结合了三星OLED屏幕和新思的传感器，这是一个合力的成果，从另一层面也意味着，未来手机厂商之间的竞争优劣很大程度上取决于对供应链能力整合的能力。
vivo执行副总裁胡柏山在接受腾讯《一线》采访时表示，“从去年下半年我们感觉到，没有很好的创新来支撑的话会出问题，所以我们需要整个供应链来跟我们一起做创新的情。但是以前更多的会局限在一年之内，现在延长到18个月到36个月。”
与以往交给ODM去做不同，在这次屏幕指纹识别技术的开发中，不仅仅是时间的提前，vivo承担了所有硬件的测试，并在屏幕、指纹等供应商中间反复沟通调试。重点是，在没有看到可解决性的方案出来之前，vivo还冒着过亿元打水漂的风险。
“手机屏幕成本很高，指纹也不便宜，贴合也是很贵。跑到三个地方做测试，整个下来如果不算屏，起码也是近七八千万元的损失，如果算上屏可能就好几亿元的损失。”韩伯啸说。
vivo为何要冒这么大的风险，与智能手机竞争变得越来越集中，激烈程度日益白热化无不关系。
胡柏山对此称：“现在品牌会越来越集中，无论是技术门槛，还是资金门槛，都比原来要高很多。真正高端技术代工是做不出来的，因为缺乏前瞻性以及整合的能力。而且这里面都是需要大的资金投入。如我们跟新思合作，新思在国内指纹这一块投了1亿美金以上了。”
在重点技术升级面前采取“跟随”策略是最稳妥的经营策略。但对于已经成长为全球前五大智能手机企业的vivo而言，则必须建立企业核心的技术驱动力。vivo认为，这个驱动力就是对供应链能力的把控和整合。
另据供应链内部消息，目前，vivo已在开发第二代的屏幕指纹解锁技术，即实现全屏幕多点指纹识别。可以判断，感知到行业竞争压力的加剧，vivo在加快驱动进程。
【来源：腾讯《一线》 作者：郭晓峰】

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