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从单点指纹到全屏指纹,vivo完成对苹果的决定性技术超车

实验室资讯网时间:2019-02-04 点击: 百度搜索

【导读】短短一年时间,vivo又一次在屏幕上展示了自己的黑科技实力。 1月24日,vivo宣布在概念机vivo APEX 2019上搭载了外界期待已久的全屏幕指纹解锁技术。APEX 2019配备了几乎覆盖整个屏幕的指纹传感器,彻底打破屏幕解锁区域的限定,实现在屏幕任何位置按下手指均可解锁的自由解锁方式。为了保障使用体验,......
TAG标签: 苹果 单点指纹 全屏指纹 vivo 决定性技术超车

短短一年时间,vivo又一次在屏幕上展示了自己的黑科技实力。

1月24日,vivo宣布在概念机vivo APEX 2019上搭载了外界期待已久的全屏幕指纹解锁技术。APEX 2019配备了几乎覆盖整个屏幕的指纹传感器,彻底打破屏幕解锁区域的限定,实现在屏幕任何位置按下手指均可解锁的自由解锁方式。为了保障使用体验,APEX 2019的屏幕指纹还特别加入了“指尖点亮”机制——手指靠近距离屏幕 1.5cm-2cm 的位置时,触点附近的屏幕像素会自动点亮,作为光源获得清晰的指纹图像。

去年1月份,vivo X20Plus屏幕指纹版惊艳亮相,成为全球首款量产的屏幕指纹手机。让业界意外的是,这项新技术竟然在短短一年的时间内成为了行业标配。国内前四大厂商华为、小米、OPPO、vivo均推出了屏幕指纹手机。

1月21日,XDA的消息显示,Samsung Pay应用程序中确认Galaxy S10系列手机中至少有一款支持屏幕指纹识别,三星旗下首款支持屏幕指纹识别的旗舰即将登场。这意味着整个安卓阵营都在拥抱屏幕指纹这项技术了。

知名分析师郭明錤(Ming-Chi Kuo)在此前的一份报告中指出,在2019年,随着安卓手机大规模使用屏幕指纹识别技术,采用这种技术的手机数量将会增长4倍。屏幕指纹手机在2018年与2019年出货量分别为2600万台和1.7亿台,2019年出货量同比增长达到550%。智能手机搭载全面屏的趋势有力推动了屏幕指纹识别技术的发展和应用,2018年成为屏幕指纹识别技术发展的元年。

苹果也终于意识到自己错过了一个重要的消费者需求。据PatentlyApple报道,苹果目前正在评估生物识别传感器供应商O-film、General Interface Solution和TPK Holding,苹果将在2019年新iPhone中加入当下流行的屏下指纹,希望以此重新激发消费者对于iPhone的热情。

然而苹果实际上是最早关注屏幕指纹的厂商之一。早在在2015年,苹果就申请了一项屏幕指纹专利——一种特殊设计的OLED屏幕,能够读取感应到的指纹。但苹果随后将这一技术搁置了。

重燃对屏幕指纹的兴趣,意味着苹果承认了自己对这项技术的误判。但对于苹果来说,此时加入屏幕指纹阵营可能有点太晚了。在一年的时间里,vivo主导的屏幕指纹技术已经发展到了第五代,从早期的单点指纹识别进化到了APEX 2019的全屏幕指纹识别。从这个角度来说,“屏幕指纹”说不定是中国手机厂商完成对国外厂商,特别是对苹果超车的一项决定性技术。

 
 

vivo开启的屏幕指纹技术潮流

智能手机全面屏的趋势意味着传统的指纹识别技术必将逐渐被淘汰,可选择的替代方案主要有屏下指纹识别、3D Sensing和虹膜识别。3D Sensing由于采用光学方案,应用领域和特点与传统指纹有所区别,而虹膜识别由于识别时的视角限制严格,导致目前已经使用虹膜识别技术的手机对于消费者来说的体验感并不好,大规模普及受到限制。

在郭明錤的报告中,他还列举了屏幕指纹的多个发展阶段,其中最关键的第一阶段便是vivo在去年年初推出的全球首款屏幕指纹手机X20Plus UD。但当时对于vivo来说,这是一个非常不被看好的技术方向选择。

2017年3月份,vivo内部已经知道苹果将因为3D结构光技术而使用了刘海屏,也

对要不要跟进3D结构光这一点产生了疑惑。如果脱离外观的趋势去看,3D结构光在技术上更

有优势,它不仅仅解决人脸解锁的问题,其使用场景还可能扩展到更广阔的维度。

在业内人士看来,3D结构光也涉及到苹果自己对未来技术发展方向的判断,比如它认为AR(增强现实)是未来的一个趋势,所以它的下一代机型还会保持用刘海的方式做人脸识别。

但是vivo内部对3D面部识别有着不同的理解,认为手机在消费者面前展现的第一层是功能性的东西,第二层才是解决性的方案。iPhone X那种采用刘海屏的3D面部识别,不一定是唯一的解决方案。

“这里面,我们不断在跟自己以前形成的惯性思维发生激烈的冲突,因为屏幕指纹实现的不是解锁创新,而是为了更高屏占比的产品做得技术准备,X21并不够极致,消费者需要更极致的全面屏。在中国,苹果的份额占比越来越低了,我们觉得在中国还是要走符合自己既定的科技创新,时尚这个路。”胡柏山表示。

作为一个本分且以消费者为导向的手机公司,vivo对于创新有着明确的标准:第一,技术上要能够大批量生产。第二,创新所带来的利益点得到消费者的认可,愿意为此买单。

vivo最终没有选择只在3D面部识别技术上投入资源,而是将关注度投向了屏幕指纹技术。这种技术可以让用户直接触摸屏幕,通过识别指纹完成解锁。

“对消费者需求了解清楚之后,你其实心里面比较有底气的,我们也分析过很多解决方案,之后我们觉得屏幕指纹这方向本身可以兼顾各个方面的需求的,比如说消费者的便捷性问题,比如说全面屏。一个是外观驱动,一个是本身消费者的便捷性。”vivo硬件研发副总裁王小军表示。

2017年7月,vivo 在上海MWC上推出了搭载超声波指纹的Xplay6验证机,第一次将这种备受期待的解锁方式呈现在了手机上。2018年1月,vivo正式在X20Plus屏幕指纹版推出第一代光电屏幕指纹技术,成为全球首款量产的屏幕指纹手机。

vivo X20 Plus 屏幕指纹版所采用的是光学指纹识别方案,结合 OLED 屏幕自发光和可透光的特性,即便是在熄屏状态下,也能通过 OLED 屏幕的 RGB Pixel 提供光源,让用于指纹验证的光线信息穿过屏幕,然后再反射到传感器进行比对验证。

搭载屏幕指纹技术的 X21获得了非常好的销量反馈。屏幕指纹技术的成功让vivo获得自信的同时,也让他们开始对过去的策略进行了反思。

vivo内部一致的想法是不希望再坐等产业链创新的出现,也不能再等到苹果靠新技术应用占领山头几个月之后再去发力了。在新的市场格局下,这样的代价已经不可承受。vivo开始积极地去尝试主动引领市场的技术发展,就像苹果之前做的那样。

技术之外的供应链创新

过去十年,iPhone凭借强大的市场地位掌控了整个产业链,不断引领手机行业的技术趋势。苹果周边核心的芯片、屏幕供应商,新思、三星、LG等等厂商与苹果紧密配合,推进每一代苹果核心卖点的升级。等到苹果的产业链供应商的技术逐渐成熟,率先采用一段时间之后,安卓厂商才逐渐跟进。

不再跟随苹果的技术趋势,而是决定独自引领屏幕指纹技术,这意味着vivo必须主动出击,引领产业链在屏幕指纹技术上进行创新,尽快将其量产化。

虽然去年才开始量产,但屏幕指纹这一概念却很早就出现了。早在2015年,苹果就曾申请与屏幕指纹相关的专利。甚至iPhone X发布之前,行业内都猜测苹果会为这款产品配备屏幕指纹。但苹果最终选择了结构光,取消了指纹识别。

屏幕指纹技术主要有光学方案技术和超声波方案技术。其中光学方案技术相对较为成熟,但光学传感器的体积过大,且系统无法对皮肤真皮层进行有效识别,因而安全性相对较低。

2016年,vivo就开始与汇顶等供应商讨论并探索屏幕指纹技术,一直以来双方也都在持续不断地投入比较多的资源去研发屏幕指纹的相关技术。2017年7月,vivo 在上海MWC上推出了搭载超声波指纹的Xplay6验证机,第一次将这种备受期待的解锁方式呈现在了手机上。

MWC上展示的工程样机选择的是基于超声波解决方案,合作伙伴是高通。而最终发布的产品则是改为更为成熟的光学解决方案,这也是vivo在创新技术判断时多路径并行,从而降低风险,有效保证量产的思路下做出的合理选择。

汇顶的屏下光学指纹方案能够快速量产,除了自身的投入之外,也离不开vivo在早期坚定的支持。vivo看准屏下光学指纹的方向,为了缩短产品面市时间,与汇顶各自承担一半风险,下风险订单,通过这种方式节省了上市时间。

据vivo方面介绍,为攻克屏幕指纹带来的一系列技术难题,vivo组建了近百人规模的研发团队,在产品堆叠、结构设计、芯片灵敏度、屏幕厚度等问题上反复改进,最终才成功展出这部手机。

“屏幕指纹技术其实就是最好的例子,我们通过研究消费者需求,确定了屏幕指纹这个方向,之后我们就要寻找这个资源,寻找合作伙伴。找到之后一起去开发、研究这个东西。我们更希望是这样模式。而不是我出钱,你以后就跟着我干了。这种模式其实是不利于整个行业的长远发展的。”王小军表示。

正是vivo在技术和供应链层面的大胆创新和投入,才让屏幕指纹这一迟迟无法商业化的技术能够进入消费领域。在量产 X20Plus UD 的过程中,vivo 从供应商那里一次性下了 20 万个屏幕指纹传感器的订单。对于当时尚在探索期、没有任何手机采用的屏幕指纹来说,vivo 的这个大订单是很具意义的——不仅给了屏幕指纹供应商更多的资金回流,也给了它们更多的产业化信心。

“如果我们认定了一个创新方向,我们更多还是会与供应商一起花力气,一起提升,一起成长,我最专长是什么,你最专长是什么,我们一起形成这个互补,推动这个创新技术最终走向成熟。”王小军表示。

快速迭代形成技术超车

在郭明錤看来,屏幕指纹识别技术是安卓手机相对于iPhone的重要区分利器,其中vivo在该技术上的表现是最为激进,在去年年初推出全球首款屏幕指纹识别手机X20Plus UD,更紧接着推出优化版vivo X21、vivo NEX、vivo X23以及vivo NEX双屏版。

从某个层面来说算是vivo推动了整个行业把屏幕指纹用起来,但vivo并没有限制汇顶等供应商将屏幕指纹技术向其他手机厂商开放。在vivo开放的心态推动下,屏幕指纹技术在短短一年内就进入了快速的行业繁荣阶段。

vivo的选择是在屏幕指纹技术上投入更多,形成在技术上的持续领先地位——在一年的时间内完成五代的技术迭进。

去年6月,在大幅提升屏幕解锁速度和识别率基础上,vivo NEX 携第三代光电屏幕指纹技术出现在大众的视野,图像精度提升高达40%。三个月之后,vivo 在X23上推出了更先进的第四代光电屏幕指纹技术,实现了屏幕识别体验的再次提升,不仅屏幕指纹识别率相比X21显著提升了40%,亮屏下的解锁时间也只需要0.35s。

如今采用了高通最新的DSP芯片之后,优化的第四代屏幕指纹技术可以加速指纹识别补录,应对一些刁钻场景。王小军介绍,这次采用的屏幕指纹DSP加速技术,在SoC底层深度优化,实现解锁速度提升。因此,优化的第四代屏幕指纹技术,即使刁钻场景下,也能实现30%解锁速度显著提升。

去年12月,第五代光电屏幕指纹随NEX双屏版一同面世,继续引领行业最强的指纹解锁体验。NEX双屏版把单点指纹,做到了接近于电容指纹的速度。

作为全球首个推出屏幕指纹手机的厂商,vivo在屏幕指纹领域有着长期投入与研发优化,至今已申请了140多项软硬件相关专利,在该领域保持了绝对的领先地位。

此前,郭明錤曾预测,屏幕指纹识别技术的最终形式——全屏指纹识别技术——有望在今年晚些时候出现。但APEX 2019的推出意味着屏幕指纹技术已经被提前到了今年第一季度。

从开始布局屏幕指纹的那一天开始,vivo就将全屏幕的指纹识别认定为了未来必将实现的方向,多代产品的不断迭代升级后,APEX 2019终于实现全屏幕指纹识别,再次为屏幕指纹识别技术刷新高度。

对于尚未推出屏幕指纹产品的苹果和三星来说,APEX 2019展示的全屏指纹不是电容指纹的简单的替代,而是竞争再一次升格,将会带来更多意想不到的应用场景。随着指纹识别面积的增大,APEX 2019也带来了更多屏幕指纹识别体验。不仅可以实现单指、双指在屏幕任意位置的录入和解锁,也支持桌面快捷加密应用。不仅如此,在熄屏状态下点亮屏幕后,用手指按压锁屏界面应用,即可在解锁屏幕的同时直接进入应用,手机使用更加快捷、高效。

在这么多年的技术跟随之后,“屏幕指纹”技术无疑是中国手机厂商完成对国外厂商(特别是苹果)超车的一项决定性技术。如果考虑到APEX 2019展示的“Super Unibody(超级一体)”的全新设计理念及诸多的创新核心工艺,未来手机设计、应用的导向恐怕会越来越多由中国厂商主导了。


(本文来源:蓝鲸TMT 作者:狄普仁 )

(责任编辑: 龙景)

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