解鎖新姿勢: 屏下指紋識別

密碼, 是對於財富的保障手段. 而我們正在每一個能夠涉及財富的通路上, 增加這種保障. 從保險箱的鑰匙, 到銀行卡的密保, 從虛擬賬戶的指令牌, 到PC的COMS鎖定. 但是從智能元年一路走來, 人們對智能手機的依賴性越來越高, 出門的必需品也從 '身手鑰錢' 變成了 '一手走天下' 如何便捷的解鎖也變得更為重要.

目前應用最為廣泛的手機解鎖方式就是指紋識別解鎖. 從滑動到按壓, 指紋識別技術一直為智能手機開啟的便捷性保駕護航. 在過往的每個時代中, 指紋識別都在不同的位置, 充當著不同的角色. 下面, 我們不妨上溯來看一看, 當下已經成為我們下意識操作的指紋解鎖是如何一步一步融入我們的手機, 進入我們的生活之中的.

【指紋從無到有, 手機電腦彼此邁進一步】

我們先拋開黑白屏時代的指紋手機——例如西門子的某個SIT/SVT

正確的時間應該回到10年前, 回到了一個塞班S60系統近乎獨孤求敗的世界裡, 那時候的手機最核心的內容是打電話發簡訊, 兼職玩一玩基於java的小遊戲. 那個時代的手機沒有密碼也不需要密碼, 多數人解鎖手機的方式是 '左軟鍵+*' 當然鎖定的方式也是如此.

但凡事有例外, 這第一枚指紋識別, 就是出現在了獨孤求敗之外的世界中. 那幾年還沒有賣牙膏的Intel, 推出了當下超極本(Ultrabook)的曾祖——UMPC(UltraMobilePersonalComputer), 本意是作一個 '最小巧的PC' 概念, 很遺憾當年這一條道路並沒有走通, 但是當年邁出的這一步, 卻恰恰與手機界邁出的一步疊在了同一個腳印上, 從這一步開始, 手機的性能越來越強, 而筆記本卻越來越輕薄.

這個概念的踐行者, 是當年多普達的母公司——台灣宏達電HTC, 而這款產品定位為 '具有強大移動辦公能力的通訊設備' , 這款產品的名字叫做Shift, 是一款雙系統(Vista+SnapVUE【可以理解為蜥蜴家的閹割WM6】)雙處理器(Intel 800MHz+Qualcomm 400MHz, 對應上面雙系統)的產品, 而這款手機+電腦的產品, 可以說成為了第一款具有指紋識別功能的手機, 雖然他的指紋識別是源自始於ThinkPad筆記本的電腦解鎖邏輯.

這種邏輯下美中不足的是, 啟動這個7英寸屏幕的巨獸, 每次完全開機的邏輯是這樣的——開機→進入WindowsVista→指紋識別進系統→啟動SnapVUE系統, 如果我們說在指紋解鎖的曆史上, 每一次改進都是對操作體驗的一種突破性的追求, 每次都是發現了局限然後變得越來越好, 那這種好, 是一種從無到有的好, 雖然在現在的眼光看來, 這個好很是雞肋, 但卻開啟從0到1的進程構成了今天的[0,1).

【相比滑動, 可能這腦後一抹的風情更靠譜】

隨後幾年, 隨著HTCG1Dream開啟的安卓戰爭逐漸拉開了序幕, 而幕後的大推手Google也相繼出了自己的親兒子級標杆——眾多的Nexus. 從鍵盤到觸屏時代後, 第一茬割韭菜一樣的洗牌開始了.

在系統及OS方面, 塞班從S60v5開始強擼觸屏, 最後檣櫓灰飛煙滅;胖子(Palm)和蜥蜴(WinCE)這對多年的老冤家手拉手一起倒地;更名為iOS的傢伙開始收割appstore的紅利;BBer們的摯愛開始固守城池;而從一部《手機》電影被人熟知, 開始搭載於Motorola 388/388c並飽經風雨的開源系統——linux, 則是如同梅長蘇一般打碎重拼, 以Android之名開始橫掃整個手機市場(當然, 現在他有兩個子系統, 一個叫Android, 一個叫安卓, 相信那些不裝穀歌空間apk不刷機就連Steam密保都用不了的人, 一定懂我侃的是什麼: )

在產品品牌方面, 我們看到了從G1 Dream到G7 Desire快速崛起的火腿腸;看到了另闢蹊徑從Bada折騰到Tizen, 卻始終Galaxy當家的三桑;看到了一次次推出 'iPhone殺手' 卻屢屢敗在電阻屏上, 從聯合Intel出Meego到搭載MS的Mango的塞班皇帝, 隨著第一階段的硝煙散盡, 電容屏搭載下手機解鎖的方式開始了真正意義上的天翻地覆……不過, 在安卓最初的幾年, 他的解鎖界面是這樣的……

說這種界面簡單吧, 繪製圖形的人最後累的夠嗆, 時不時的還經常如吃雞選點一般的日常手滑鎖死屏幕;說這種界面複雜吧, 又是一個標準防君子不防小人得設計, 想破的人幾乎沒有破解不成的……

當這種壁壘出現的時候, 其實意味著, 這種折騰人的解鎖方式急需一種改進, 急需一種對操作體驗的突破性. 這一次, 打破這個壁壘的, 是手機界中資曆最老的企業, 從1972年入行, 以玩碳纖維與玩刀片著稱, 他的名字是Motorola打破的方式叫做滑動式指紋識別.

在凍優酪乳系統稱霸的年代, Android手機正面的界面上還是沒有現在的虛擬按鍵的, 所以屏幕下方有著固定的按鍵, 為了不讓手機的下巴看起來那麼偉岸, Motorola的工程師將這一識別區域安置在了機身背面的最上方, 用戶可以通過這個指紋識別裝置, 快速的繞開繁瑣的九點連線解鎖, 從而快速的進入系統, 如果我們說在指紋解鎖的曆史上, 每一次改進都是對操作體驗的一種突破性的追求, 每次都是發現了局限然後變得越來越好, 那這種好, 是一種跨越平台的好, 終於有了真正意義上可以靠指紋刷開的手機.

【位置之爭, 到底哪個姿勢最撩人】

在隨後的幾年中, 各個品牌都開始了開眼看世界, 也隨著 '腎5-Security' 出現所立下的大flag, 開啟了 '沒有指紋識別都不好意思打招呼' 的時代. 在這個時代裡, 隨著相互的補完與各家讀到的研發, 指紋識別被主要控制在了三個區域, 分別是正面的下巴上, 側面的開機鍵上與機身背部中上區域的位置.

這一時期的指紋識別, 紛紛放棄了滑動式的解鎖而轉投到了按壓式解鎖的旗下, 在技術層面看來, 兩者最大的差距在於演算法: 滑動式以拼接多幀形成完整的指紋進而再採集特徵點, 而按壓式是直接選定該面積區域的指紋來採集特徵點. 從用戶體驗, 即時指紋映像處理上和可靠性來說: 按壓式優於滑動式. 按壓式只需輕輕放置手指, 而滑動過程中手指移動的速度和力度會影響映像採集. 另外, 與HOME按鍵的整合, 按壓式更顯自然. 按壓(置放)一次手指, sensor會採集多次映像, 而滑動一次, 映像僅被採集一次, 理論上按壓式的識別率會更高.

正面下巴上: 最直觀最方便, 但是下巴的位置蜜汁尷尬

對於指紋識別而言, 正面是最為直觀的, 應用最為龐大的拇指大軍, 紛紛選擇這種方式作為應用, 但是同樣的, 這種方式的弊端在近幾年開始逐步凸顯. 第一是指紋識別往往需要坐在手機的 '下巴' 上, 如果上溯到虛擬按鍵時代以前, 那麼手機將擁有按鍵+指紋的 '雙下巴' ;如果還想安置正面雙揚聲器的話, 那麼 '三下巴' 也就見怪不怪了. 隨著每一層下巴的增加, 手機正面的屏佔比其實是絕無可能無法進一步做大的.

而在穩定性上面, 這種最直觀的解鎖方式同樣讓人能捏把汗, 在手機屏幕的變化道路上, 屏幕是越來越大的, 但是使用者的手的大小卻是固定的. 於是乎, 在屏幕達到了5.5吋後, 屏幕開始了 '見高不見寬' 的新增長, 換言之, 就是手機越來越長. 一個更長的屏幕固然能顯示更多的內容, 但是同時當使用拇指解鎖正面屏幕下方的指紋識別器的時候, 就進入了一個考驗握力與大拇指柔韌度的日常測試中.

側面開機按鈕上 : 開機指紋2in1, 但是左利手的使用者表示!@#￥%……

側面指紋識別, 其實是發現正面不足後的一種調整, 相信最初的研發者一定是想著 '手機的開機鍵既然在側面, 如果指紋識別也在側面一定是十分便於操作上的' 誠然這種想法是十分美好的, 但現實卻著實的骨感. 姑且不說曾有的指紋識別按鍵和電源點並沒有做到一起, 給使用者帶來了足夠的邏輯挑戰;單單說指紋開機二合一的產品, 這類產品在使用者看來, 忽視了一個最基本的尷尬——手機是要越來越薄的, 但是指紋識別並不是, 但是側面指紋識別的最寬寬度僅僅能做到8mm不到的樣子, 在使用的時候幾乎只能用一顆拇指(右利手)或者食指(左利手)進行解鎖操作, 對於右利手而言只能說是還好, 畢竟是使用拇指, 而可能出現的誤差基於拇指中的受力點X軸偏移, 對於左利手而言, 解鎖的時候基於食指/中指的受力點Y軸偏移, 可能會直接出現多次不識別的情況.

機身背部中上區域 : 更為人性化的解決, 但會受制於操作環節

相比大屏正面的 '抓不穩' 和超薄側面的 '掃不準' , 在後背開窗毫無意外的是一種比較均衡的解決方式, 在能讓屏幕佔比盡量做大的前提下, 能讓屏幕盡量的也做大. 同時由於是在背側識別, 多數人會下意識的使用食指來開啟, 而食指的指紋面積相比拇指的面積大大縮小, 可以盡量的達到精準.

但同樣的, 背部指紋識別也存在著一些 '小缺點' 比如手機放置在案頭或者床上無法直接解鎖;比如在一個大量選用玻璃/纖維機身的時代, 通過背部中間的開口造成的強度下降. 目前看來, 背部解鎖是一個不錯的折中選擇, 但是還遠不是最佳的解決方案.

這一段時期的發展, 可以說是一段鄧拓筆下《從三到萬》的典型事例, 這次是一次指紋識別廣度的突破性追求, 讓人人都可以用上靠指紋刷開的手機. 按照成熟推進的Tick-Tock方式而言, 下一次的變革, 應該是在深度上更進一步.

【小隱隱於背, 大隱隱於屏】

在2017年6月, vivo展示了屏幕指紋技術.

在2017年9月, iPhone全新手機取消指紋識別, 轉為面部識別.

在2018年1月, vivo推出了旗下第一款屏下指紋識別的手機X20PlusUD屏幕指紋版.

在2018年3月, vivoX21在再次優化屏幕指紋識別後推出市場.

這兩則消息, 可以說明一個手機指紋識別帶來的隱憂——當手機的指紋識別普及遇上全面屏的美, 那麼要麼妥協於其中一項, 要麼在保留指紋與全面屏的基礎上走出另一條路, 將這兩者合而為一, 於是, 全新的指紋解鎖形式——屏下指紋來到.

屏下的解鎖基於屏幕指紋感測器採用光電指紋識別技術, 識別原理是利用OLED顯示屏像素點發射出的藍綠光照射手指, 將指紋紋路照亮, 根據不同紋路反射光線不同的原理, 捕捉生物資訊. 然後這些載有生物資訊的光線反射穿透屏幕, 返回指紋識別晶片. 指紋識別晶片根據反射光線形成指紋映像, 經過軟體處理和演算法對比進行比對識別. 屏幕指紋解鎖的時候, 需要消費者將手指緊緊貼合在玻璃上才能獲得有效反射.

相比前一段普及化的量變, 以vivoX21為代表的屏下指紋手機的出現, 可以說又進一步推進了指紋識別的質變. 誠如我之前說過的, 如果每一次改進都是對操作體驗的一種突破性的追求, 每次都是發現了局限然後變得越來越好, 那這一次的改變在未來看來, 則是一次對於極致的極限嘗試.

【下一次的改變, 會在哪裡? 】

如果從西門子工程機算起, 那麼手機與指紋的這條路已經走了不下20年;

如果從Shift雙系統平台算起, 那麼智能手機與指紋的這條路已經走了整整10年;

如果從Motorola Artix 4G算起, 那麼Android智能手機與指紋的這條路已經同行7年;

如果從vivoX20 Plus算起, 那麼Android智能手機與屏下指紋識別的故事也開始了接近2年.

感謝這些先人一步的廠商, 是他們將他們的嘗試, 變為整個市場的常識. 科技以人為本的slogan雖然已經再也聽不到原味的播送, 但我們卻能在一次次手機的改變中得知, 它的便利離我越來越近.

下一次的指紋改變, 會在哪裡開始?