指紋識別為什麼非要做在實體按鍵上而不是觸控按鍵上？

01-05

從小米5發布會的流出ppt上看到了正面中間碩大的實體按鍵指紋識別，我最想不明白的是，在手機同質化如此嚴重的今天，為什麼要蘋果、三星和米5為什麼都用一顆碩大實體按鍵來做指紋識別？？
將指紋識別做到觸控按鍵上的技術壁壘還沒有突破嗎？真心覺得為了指紋識別非要做一顆實體按鍵真不好看。
感謝答主科普了做在顯示屏中間的技術還未成熟，難度大。但是為什麼不做在像Mi4這樣手機的HOME鍵（觸控按鍵）上？

這是一個好問題。

1，我們為什麼要在手機上加指紋識別？

本質上，指紋識別是為我們的手機添加一個方便的密碼輸入方法。

當年喬布斯大人發布iPhone 1代的時候說過，觸屏手機不應該有一根實體的筆，因為我們每個人都有天然自帶的10根筆，那就是我們的手指頭。

現在我們也可以說，我們每個人也自帶了一個獨一無二，無法複製，別人也無法竊取的密碼，那就是我們的指紋。

毫無疑問，我們現在使用智能手機的頻率是非常頻繁的。有一種應用能夠記錄我們的手機每天開屏解鎖的次數，很多用戶的這個數字都能超過200，一般用戶也會有一百多次解鎖。如果每天都要在這麼多次的開屏之後輸入4位密碼，或者畫出超過4個點的圖形密碼，那無疑是一向不小的工作量。指紋解鎖毫無疑問可以在這方面極大的帶給我們使用智能手機的便利。

2，指紋解鎖怎麼做？

原理上很簡單，掃描手指，對掃描的手指圖形進行專門的處理，和以存儲的指紋圖形進行比對。

最早，十幾年前的時候就有筆記本上實現了指紋解鎖的功能。那個時候的指紋識別是一個條形的小識別口，用戶需要把手指在上面滑過。這個是光覺識別方式。Thinkpad上用的指紋識別就是這種。

不過到了今天，得益於技術進步，出現了按壓式識別指紋的技術，這個是以iPhone5s開始的手機為代表的電容識別方式。

光覺識別和電容識別。光覺識別通過數碼相機拍攝你的指紋進行比對，和人臉識別的原理差不多；Touch ID採用的電容識別則更有趣，它利用一個電容感測器感知你手指表面的微小電導率變化。手指皮膚的最外層，也就是指紋那一層，是不導電的，而指紋裡面的皮下層是導電的。當你手指按在感測器上時，它會測量出指紋引起的極小的電導率變化信號，然後用這些測得的數據形成一幅圖像——指紋的圖像。

3，指紋識別該放在哪兒？

看了上面的介紹你就知道，指紋識別不是僅僅在面板上有一個區域就行了。因為指紋識別設備實際上是有一系列元器件來保障它的運作，包括識別感測器和專用的處理晶元。你們看上面iPhone的那個圖，在最右側的保護面板和後面的電容感測器中間，還有個金色的圈。那個圈不僅僅是好看的，這個圈的更重要的功能是減少信號干擾，保障識別率。

蘋果公司把這個東西集成到iPhone特有的正面圓形Home鍵裡面是個了不起的設計。我覺得蘋果運氣很好，我不太相信喬布斯大人設計iPhone第一代的時候就預計到了這個Home鍵的設計還有如此作用。

而其它沒有採用正面Home鍵設計的手機，一開始都是嘗試把指紋識別放到手機背面去的，包括很早以前的Moto ME860 。

說白了，正面一大塊玻璃，這個玻璃是真心沒有能力掃描你的手指的。

對，這裡回答題主的問題就是：在今天，還真沒有技術能夠讓指紋識別感測器放在手機正面的玻璃下面。

4，正面還是背面？

說到這裡，我想再多說一點。

放在正面的好處是直觀，而且當手機放在桌子上的時候也很容易用手指按壓解鎖。缺點就是不可避免的在正面添加一個不算小的實體按鍵區域，減少屏佔比。

要知道，在手機越來越大的今天，在同樣的顯示面積下，越高的屏佔比，才能越能過控制手機尺寸，做到易於持握。

而做到背面呢？這樣手機正面的設計可以延續傳統，而且在通常持握的時候，食指在後面觸摸指紋識別區域也非常順手。不過這種設計最主要的缺點是，當手機放在桌子上的時候，就很尷尬了……

其實除了我們常見的指紋識別在正面和背面之外，還有在側面的選擇。

不過這個方案實在是不主流。側面按壓的指紋也能夠節省正面的空間，增加手機屏佔比，同時也讓背面的設計可以更簡潔。不過，背面再簡介也還是要有相機鏡頭和閃光燈。而側面按壓的指紋還會帶來額外的結構設計難度。而且，指紋按壓放在側面，還要保障良好的識別率，這樣手機的厚度就不容易控制。

5，以後呢？

其實在我們和產品經理們一起聊這個指紋設計的時候，大家一邊抽著煙一邊腦洞大開的時候，我們說，看起來最人性化的設計應該是把指紋識別區域放在屏幕的中間。當需要指紋識別的時候，APP提供一個圖形提示，用戶把手指放上去，就能識別，這才是用起來最爽的。

然而：

畢竟，工業設計不是搞藝術，沒有技術支持可不行。但是，科技行業的進步又是如此之快，誰說過幾年就一定不能研發出這樣的技術來呢？曾幾何時，觸摸屏本身都是高大上的而且也不夠好用的技術，現在不也是成為了每一個普通人都覺得自然而然的簡單技術了嗎？

不用開孔的指紋識別匯頂早就說有研發出來了，但真機確實還沒看到過。大約在15年初小米被曝光的專利就是不開孔做的指紋識別，當初也是被認為會用在米5上的技術，當然現在看來會被用在小米Note2上，搭配820（聽說有更好的823？）和高通的超聲波指紋一起出現

關於不開孔指紋識別技術難度在於兩個，第一如何讓用戶在按這個區域的時候觸髮指紋識別，根據很多人的推測包括上面的答案@陸小明Luke應該是採用壓感

（轉發別人的，如有侵權聯繫我刪除）。第二就是屏幕整塊的保護玻璃厚度比開孔要厚很多，所以必須大幅提高信噪比來保證指紋識別的準確率，估計這個技術難度還是有點大的，不然匯頂的解決方案也不會遲遲不出貨了所以最好的方案就是高通的超聲波指紋識別搭配不開孔指紋。

關於超聲波指紋==孫昌旭

現在大家用的2.5d的玻璃實際上比較厚，都是0.55的，所以，目前的IFS支持不了這麼厚的玻璃，還得挖孔，這樣就會比較貴。但是，做到屏幕裡面就不一樣了，然而要做到屏幕里，穿透能力就一定要提升。」值得一提的是，他指出，目前大家熱談的超聲波指紋識別也一樣遇到這樣的問題，「超聲波對於玻璃的穿透能力更弱，大家都有過隔著玻璃講話對方聽不見的經驗。所以，目前超聲波指紋如果放在手機前面，對於玻璃是沒法支持的，最多只能支持非常薄的玻璃。但是對於放在手機背後，採用金屬蓋板是沒有問題的。」突然昌旭意識到了為什麼在CES上發布的樂視的第一款採用超聲波指紋的樂max Pro手機，指紋放在了後面。

先上結論——現在指紋識別一定要做在實體按鍵上，但是半年到一年後，會出現在虛擬按鍵、甚至直接在屏幕中集成指紋識別sensor。

上學期寶寶期末作業是寫一篇很很很迷你的小論文，寶寶就寫的是關於指紋識別的發展，搜集了一些資料，也有了自己的一些拙見。如有錯誤麻煩指出。

------下面有寶寶的論文還有找的小米專利--------

我們先來說一下指紋識別的原理變化：光感式（筆記本）---&>電容式----&>生物射頻式(目前的手機）----&>超聲波式（820之後的手機，目前的樂MAX PRO、小米5）

下面從我寫的文章中截一段

除了超聲波式的指紋sensor可以置於玻璃、金屬、塑料等下方，其他的sensor必須直接要接觸手指才能獲得信號，進行識別。

並且，因為現在很多的sensor是採用高電壓驅動的，如果長時間一直工作會很大程度影響待機功耗，所以都會在接觸到手指的一瞬間再開機工作。以往的做法是手指接觸到金屬環，通過電流變化感知。但現在小米的專利提到了一個技術——利用壓力感測器進行開啟。

這個專利就可以去除金屬環，從而進一步增大放在虛擬按鍵的概率。並且，這個圖中上面有個很明顯的透明蓋板，所以一定要配合超聲波sensor。

但為什麼米5還有金屬環呢？我認為可能是去除金屬環後用戶很難找到sensor的位置吧。。當然，那個渲染圖不一定是真的。雖然我在查找專利之中找到的疑似小米5的圖片是帶金屬環的。

廣告一下：我自己寫的關於小米5和小米無人機的預測文章，求抽空看看

【原創】從目前公布的資料推測小米的新品——內有【小米5】和【小米無人機】

所以，若想放在虛擬按鍵或者屏幕中，只能選擇超聲波式。

而超聲波指紋識別嘛，是高通驍龍820才有的。

我相信在半年到一年的時間內，隨著超聲波指紋識別的推廣，很有可能實現這種功能。

最後祝你，身體健康!再見

匯頂科技的IFS不是已經實現了嗎？

這麼好的指紋識別技術為啥沒有用在小米5上呢

http://epub.sipo.gov.cn/patent/CN105184228A (二維碼自動識別)

不是做不到，而是很難，如果在屏內隱藏指紋識別技術早日平民化，那麼更為美觀、方便的全面屏手機就不用等到今天才誕生了。

日前，日本JDI公司宣布，已經正式開始量產6英寸18：9的LCD液晶屏幕，除了屏佔比十分誇張外，這快屏幕還支持Pixel Eyes，對比度更高，而且支持濕手觸控。

小米、華為、鎚子等眾多廠商都與JDI有不錯的關係，索尼更是JDI公司的股東之一，由此不難推測，最快，下半年這塊屏幕就會出現在量產機身上。

不難看出，現在各大手機廠商和供應商都在全面屏手機上發力，而全面屏手機最困難、最受關注的點莫過於屏下隱藏式指紋識別技術。

傳的最廣的是，蘋果十周年紀念版手機iPhone8將選用這種屏幕嵌入式Touch ID設計，也就是屏下隱藏式指紋識別技術，用戶可直接通過按壓屏幕實現指紋解鎖。

不過多家外媒爆料，就算是技術、資金無比強大的蘋果都在屏下隱藏式指紋識別技術實現方面遇到了麻煩，以至於iPhone 8 Touch ID的最終方案仍未確定，iPhone 8的出貨時間很可能將延遲1-2月，導致其將在第四季度發售。

不過根據爆料，蘋果或將在三種方案中作選擇。

1)通過削薄正面玻璃指紋區域的方式部署嵌入式Touch ID

2) 透過玻璃的針孔提供光學或超聲波指紋識別

3) 在顯示屏內部嵌入帶有薄膜的指紋識別模塊，取代AuthenTec晶元

同樣犯難的還有三星，三星S7、S8的發布都顯示著三星強大的創新和研發能力。

儘管如此，據韓媒報道，三星在準備屏下隱藏式指紋識別的過程中遭遇了非常大的技術挑戰，其會導致屏幕亮度不均，使得用戶在使用手機時發現指紋識別區域的亮度明顯高於屏幕其他部分，並表示，三星的超級黑科技屏下指紋今年可能不會商用。

但三星電子的工程師沒有明確表態Note 8會放棄屏下隱藏指紋，因為iPhone 8幾乎不可能採用後置指紋，而提前發布的Note 8必然不甘落於下風。

不過與三星、蘋果不同，國內對屏下指紋識別技術倒是喜訊不斷。

近日，vivo官方微博正式宣布：「解鎖未來！6月28日，2017MWC展會，全新技術，vivo首發，敬請期待！」

此次在上海舉行的2017MWC展會，vivo將給我們帶來指紋解鎖技術上的新突破，由於此前vivo的隱形指紋樣機已經曝光，看來此次發布屏下隱藏指紋識別技術。

下面就是vivo的公布的屏下隱藏指紋識別技術一個動圖。

另外，本月9日，華為向馬拉西亞的知產組織提交了一份新的應用商標，名為「Huawei 4D Touch」，目前已進入實審階段。

雖然具體細節尚未披露，我們僅能從名字來窺探，這應該是比3D Touch更先進的技術，是否與屏下或者說屏內隱藏指紋識別技術有關？

據業內分析師潘九堂最新曝料，這種隱形指紋上，國外最早應該是蘋果(iPhone 8)，而國內首發的極有可能是vivo，甚至連三星Galaxy Note 8都應該不會有。

不管怎樣，屏下隱藏式指紋識別技術可以使我們的手機更加美觀、使用更加方便。無疑是下半年各大手機廠商爭奪的焦點，也是秀實力、秀技術的最好的機會，到底會有怎樣的事態發展，想必大家都非常期待。

還記得一加2剛上市的時候，一直被人吐槽那個觸摸式指紋識別。個人認為，指紋識別是需要一個實體按鍵的反饋。噢，突然發現我答非所問，我很想問題主，什麼是觸控按鍵……（題主已經在評論中指出）其實在一加2之前，我覺得htcm9+也是觸摸式指紋識別，然後旁邊兩個醜醜的揚聲器。當然這都是正面的觸控式指紋識別，背面的不在我們討論的行列。其實無論從市場反饋也好，易用性也好，目前最好用的，我認為還是實體指紋識別按鍵。

應該還是硬體方面達不到，據說iphone7會把指紋識別整合到屏幕里，不知道是不是真的

IFS技術上可實現，但成本高三倍與為了減少厚度而開盲孔是廠商比較猶豫的問題。

實體按鍵是目前技術能夠達到比較成熟的指紋識別技術

至於關於以後的願景是不需要實體按鍵，在屏幕上隨便按都能識別是最後發展的方向吧~

排除技術原因，如果把指紋感測器設置在屏幕背後，在屏幕沒有亮起來的情況下如何準確把手指壓倒感測器區域？iphone的home鍵兼顧了喚醒和指紋解鎖，應該算是一個比較合理的設計

一加2是這麼乾的，好像挨了不少罵

都是成本問題像sony 指紋做在電源鍵上這想法真的好

對，從批量生產和成本的角度考慮，還沒有突破。

我用的三星S5的指紋識別就是在屏幕下方阿，不是home鍵阿！

如果指紋識別在home鍵，是不是每次開機的步驟是：按電源鍵—》再把手指放回home鍵來完成？

這就是把米5的home鍵弄得那麼難看原因？

超聲波指紋識別技術可以把指紋識別模塊做到更多的地方，甚至放在機體內部。據說樂視Max Pro要採用了

超聲波指紋識別

2014 年 9 月，匯頂科技發布 IFS （Invisible Fingerprint Sensor 指紋識別與觸控一體化技術），實現把指紋識別做到玻璃蓋板下面且不開孔。但目前 2D 玻璃蓋板厚度為 0.4mm 左右，2.5D 玻璃蓋板為 0.7mm-0.8mm 左右，IFS 指紋識別模組的識別信號其實並不能穿透這麼厚的玻璃蓋板。當厚度在 0.3mm 的時候識別就已經比較吃力了，如果有更加出色演算法，可能會好些。

2016 年 12 月，聯想發布 ZUK Edge ，採用匯頂科技 IFS 技術，成功的把指紋識別做到玻璃面板下面且不開孔。ZUK 的解決方案是在 0.75mm 厚的玻璃蓋板放置指紋識別模組的位置的反面，挖了一個 0.45mm 深的凹槽，又恰好 IFS 模組足夠小，所以做到屏幕不開孔。