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iPhone6如何辨真?zhèn)??指紋識(shí)別“高下立現(xiàn)”

發(fā)布時(shí)間:2015-06-09 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】不久前網(wǎng)友爆料,高仿的iPhone6照片簡(jiǎn)直可以以假亂真,從外觀上根本看不出真假,但是只有一項(xiàng)技術(shù),真?zhèn)蝘Phone6高下立見(jiàn)。那就是指紋識(shí)別技術(shù)。本文就由指紋識(shí)別技術(shù)對(duì)比分析真假iPhone6.

不久前網(wǎng)絡(luò)上爆出系列“高仿iPhone6”的照片。從外觀看上去,普通的消費(fèi)者很難從外觀上區(qū)分其與真iPhone6的差別。而且這款手機(jī)甚至還擁有蘋(píng)果的致命武器--指紋識(shí)別功能。據(jù)了解,這款手機(jī)的指紋識(shí)別,采用了由國(guó)內(nèi)的芯片公司邁瑞微電子制造的AFS120芯片,已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。此次的“國(guó)產(chǎn)指紋識(shí)別芯片”,引起大范圍的熱議。下面我們就帶著疑問(wèn)來(lái)對(duì)比/分析下兩者之間的區(qū)別吧。

算法模型

iPhone6如何辨真?zhèn)??指紋識(shí)別“高下立現(xiàn)”
圖1

AFS120芯片的核心優(yōu)勢(shì)在于采用了Pattern Match紋理匹配法,最大限度的利用了紋理信息,彌補(bǔ)了智能手機(jī)使用的指紋傳感器圖像采集面積不足的缺點(diǎn),讓使用體驗(yàn)和安全性保持在傳統(tǒng)應(yīng)用的等級(jí)。這也是指紋識(shí)別行業(yè)內(nèi)首次成功商用該技術(shù)。

iPhone6如何辨真?zhèn)??指紋識(shí)別“高下立現(xiàn)”
圖2

高水準(zhǔn)的算法讓傳感器的靈敏度和有效探測(cè)距離顯著提升。具體說(shuō)來(lái),即便是極端模糊的圖像也能夠識(shí)別,這就使傳感器表面的保護(hù)介質(zhì)厚度可以成倍的增加,也能對(duì)各種類型的指紋保持魯棒性。

芯片封裝

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圖3

與蘋(píng)果等廠商基于Trench + Wire Bonding的封裝制程不同,邁瑞微研發(fā)了基于TSV的封裝制程。TSV封裝對(duì)指紋模組的可制造性帶來(lái)革命性優(yōu)勢(shì),減小了模組尺寸,大幅度提高模組良率,工藝簡(jiǎn)單更適合手機(jī)工業(yè)的需求。
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與蘋(píng)果的差異

就大家關(guān)心的同蘋(píng)果的“差異性特點(diǎn)”,蘋(píng)果的RF型的原理是反射波正交解調(diào)求幅;而邁瑞微的技術(shù)路線是“C-Q-T”間接測(cè)量并以開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)。拿模擬電源和數(shù)字電源做比喻,模擬電源的理論極限效率最高,但容易因制程偏差而跑遠(yuǎn),數(shù)字開(kāi)關(guān)電源理論極限低一些,但對(duì)制程偏差不敏感,基本上都能逼近極限效率。同時(shí),在DFT設(shè)計(jì)上,以開(kāi)關(guān)電路為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)也更有優(yōu)勢(shì)。

這種技術(shù)設(shè)計(jì)適合大工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)路線,亦是在世界范圍內(nèi)的首次提出。

打破專利壁壘就是技術(shù)突破

在指紋識(shí)別行業(yè)中,專利是許多廠商必須要面對(duì)的棘手問(wèn)題。

Authentec在被蘋(píng)果收購(gòu)前是指紋識(shí)別行業(yè)專利霸主,以專利訴訟的形式實(shí)現(xiàn)了對(duì)另一家新秀Autra的毀滅性收購(gòu),收購(gòu)金低至500萬(wàn)美元。而2012年7月,蘋(píng)果公司以3.56 億美元的價(jià)格收購(gòu)了Authentec,擁有了RF型完全的技術(shù)壁壘和Activity型的主要技術(shù)專利。

技術(shù)的外延性是主觀的,具有模糊性,所以即使沒(méi)有明確的專利侵權(quán),但由于電容測(cè)量的相通性,在專利游戲規(guī)則內(nèi)也沒(méi)法保證不因惡意專利訴訟導(dǎo)致企業(yè)像Autra一樣被毀滅。所以除了技術(shù)方法與蘋(píng)果不同外,還要在技術(shù)水平上比蘋(píng)果更優(yōu)秀。由于專利制度的基本點(diǎn)是促進(jìn)技術(shù)發(fā)展,任何一個(gè)國(guó)家的專利法庭不會(huì)為已授權(quán)的專利授予更新更大的保護(hù)范圍來(lái)限制革命性的技術(shù)發(fā)展。所以技術(shù)突破和打破專利壁壘是同一件事。

AFS120 Vs Touch ID

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圖4

AFS120芯片的晶片面積和Touch ID相當(dāng),分辨率同為508dpi,但AFS120的傳感器點(diǎn)數(shù)達(dá)到120x120,是Touch ID88x88的傳感器點(diǎn)數(shù)的1.8倍之多。同樣大小的模組尺寸,采集1.8倍的指紋圖像,意味著會(huì)給使用者帶來(lái)接近平方數(shù)的安全性以及更好的使用體驗(yàn)。

AFS120模組比Touch ID薄了0.1mm。這是算法的功勞。單晶氧化鋁磨薄到300um以下艱難,而多晶材料在可加工性以及機(jī)械性能上有決定性的優(yōu)勢(shì),例如AFS120模組所采用的多晶氧化鋯的韌性比單晶氧化鋁高6倍以上。蘋(píng)果之所以采用單晶材料,應(yīng)該不僅僅只是為了藍(lán)寶石這個(gè)噱頭,而是因?yàn)槎嗑Р牧系牟痪鶆蛐詴?huì)導(dǎo)致指紋圖像質(zhì)量惡化。只有基于最先進(jìn)的圖像處理算法,才能應(yīng)用多晶材料,從而把保護(hù)蓋板厚度降低至200um,這就是節(jié)省下來(lái)的100um。

無(wú)論蘋(píng)果的1.2mm還是邁瑞微的1.1mm,在保證機(jī)械強(qiáng)度的前提下,都是極限。如果進(jìn)一步降低厚度,則循環(huán)按壓壽命將嚴(yán)重降低。不過(guò)在實(shí)際的生產(chǎn)中,某些廠商顧此失彼,把指紋模組底部200um的壁厚降低到100um,卻只能將指紋模組厚度勉強(qiáng)降低到低于1.5mm而已。

指紋識(shí)別:值得尊重的學(xué)術(shù)領(lǐng)域

其實(shí)這一次的AFS120,是邁瑞微第二代按壓式指紋傳感器。早在2011年,蘋(píng)果公司曾經(jīng)申請(qǐng)專利,將把指紋傳感器放置在iPhone右下角的玻璃面板之下,所以公司的第一代按壓指紋傳感器面積稍大。在Touch ID推出后,研發(fā)團(tuán)隊(duì)立即在技術(shù)架構(gòu)內(nèi)重新推衍了設(shè)計(jì)方法,研發(fā)小面積超高靈敏度類型。之所以把模組設(shè)計(jì)得跟Touch ID很像,本意是為了向蘋(píng)果公司致敬,以蘋(píng)果為標(biāo)桿論證自己的技術(shù)實(shí)力。而樣品模組做好之后,恰好有市場(chǎng)需求,便順勢(shì)量產(chǎn)。

自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)發(fā)展至今,已有40多年的歷史,這個(gè)數(shù)字比我們這代從業(yè)者的年紀(jì)都大得多,在學(xué)術(shù)上一直是很值得尊重的領(lǐng)域。近30年來(lái),平均10年一次漲落,全球一大半的著名電子企業(yè)都曾嘗試過(guò),也都曾失敗過(guò)。直到Authentec作為行業(yè)老大走到臨界點(diǎn),蘋(píng)果公司的臨門(mén)一腳改變了行業(yè)格局,這才打開(kāi)了大規(guī)模商業(yè)化的輪廓。

如今國(guó)產(chǎn)手機(jī)比拼配置,攝像頭、觸摸屏、CPU等方面的競(jìng)爭(zhēng)已白熱化,各種型號(hào)的最高配置、最新技術(shù)紛紛成為主流機(jī)型的標(biāo)配。指紋識(shí)別功能自推出以來(lái),借助電子支付,切中行業(yè)應(yīng)用和用戶需求痛點(diǎn),已經(jīng)被業(yè)界認(rèn)定,很有可能成為掀起下一輪“硬件競(jìng)賽”高潮的關(guān)鍵之一,在此項(xiàng)技術(shù)上的專利壁壘和成本突破,無(wú)疑會(huì)給國(guó)產(chǎn)手機(jī)帶來(lái)更大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

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